編者語：今年年初，由工業和信息化部組織實施的“高檔數控機床與基礎製造裝備”科技重大專項正式啟動。

　　作為《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》中十六項重大專項之一
，“高檔數控機床與基礎製造裝備”科技重大專項的實施，對於提升我國裝備產業的自主創新能力和競爭力具有重要意義。

　　為(wei)此(ci)
，特(te)邀(yao)吉(ji)林(lin)大(da)學(xue)機(ji)械(xie)工(gong)業(ye)數(shu)控(kong)裝(zhuang)備(bei)可(ke)靠(kao)性(xing)技(ji)術(shu)重(zhong)點(dian)實(shi)驗(yan)室(shi)賈(jia)亞(ya)洲(zhou)教(jiao)授(shou)撰(zhuan)寫(xie)文(wen)章(zhang)
，以(yi)期(qi)與(yu)讀(du)者(zhe)共(gong)同(tong)探(tan)尋(xun)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)對(dui)於(yu)實(shi)施(shi)重(zhong)大(da)專(zhuan)項(xiang)的(de)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。

　　高檔數控機床作為具有高科技含量的現代化“工作母機”，是實現製造技術和裝備製造業現代化的重要基礎裝備
，其性能、質量和擁有量是衡量一個國家工業現代化水平、綜合國力的重要標誌。

　　為改變我國機床工業的現狀，實現民族裝備製造業的振興，“高檔數控機床與基礎製造裝備”科ke技ji重zhong大da專zhuan項xiang實shi施shi方fang案an經jing過guo多duo次ci論lun證zheng
，最zui終zhong將jiang目mu標biao落luo在zai重zhong點dian解jie決jue我wo國guo數shu控kong機ji床chuang與yu基ji礎chu製zhi造zao裝zhuang備bei行xing業ye自zi主zhu開kai發fa能neng力li薄bo弱ruo，功gong能neng部bu件jian發fa展zhan滯zhi後hou，產chan品pin自zi動dong化hua水shui平ping低di，可ke靠kao性xing、精度保持性差等突出問題上。

　　可靠性成市場競爭之焦點

　　高速

、高效、高精度、高可靠性，是現代數控機床發展的主要趨勢。目前國內數控機床的研發，主要麵向高檔次

，追求高速、精jing密mi和he多duo軸zhou聯lian動dong複fu合he加jia工gong等deng。然ran而er，隨sui著zhe複fu合he功gong能neng的de增zeng多duo和he密mi集ji型xing技ji術shu的de引yin入ru，不bu可ke靠kao因yin素su和he故gu障zhang隱yin患huan增zeng多duo，在zai運yun轉zhuan和he使shi用yong過guo程cheng中zhong發fa生sheng故gu障zhang的de幾ji率lv增zeng加jia，係xi統tong一yi旦dan發fa生sheng故gu障zhang，其qi先xian進jin性xing能neng和he功gong能neng不bu能neng維wei持chi，降jiang低di或huo失shi去qu了le使shi用yong價jia值zhi。而er且qie
，由you於yu高gao檔dang數shu控kong裝zhuang備bei複fu合he功gong能neng密mi集ji，體ti積ji龐pang大da，結jie構gou複fu雜za
，加jia工gong工gong況kuang多duo變bian等deng
，使shi得de可ke靠kao性xing問wen題ti成cheng為wei製zhi約yue國guo內nei高gao檔dang數shu控kong機ji床chuang發fa展zhan的de主zhu要yao瓶ping頸jing。

　　woguoshishijieshangshukongjichuangxiaofeidedaguo，shukongjichuang，tebieshigaodangshukongjichuangdejinkouliangjugaobuxia。jiuqiyuanyin，chanpindekekaoxingshiyingxiangshichangzhanyoulvdeguanjianyinsu。jinxienianlai，suiranwoguojichuangxingyedexuduoqiyeyuyouguangaoxiaohezuo
，shishikekaoxingjishu，guochanjichuangdekekaoxingshuipingzaiwenbuzengchang，danyufadaguojiatongleichanpinxiangbichajurengranmingxian。woguozhongduoxingyedeshukongjichuangyonghu，buxuangouguochanjichuangdezhuyaoyuanyinjiushichanpindekekaoxingbunengmanzuyonghuyaoqiu。jichuangshichangdejiliejingzhengzhuyaoshichanpinkekaoxingdejingzheng，nengfouzhanlingshichangshiyingxiangwoguoshukongzhuangbeichanyecunwanghefazhandeguanjian。

　　一(yi)台(tai)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)機(ji)床(chuang)可(ke)以(yi)收(shou)到(dao)幾(ji)台(tai)機(ji)床(chuang)同(tong)時(shi)運(yun)轉(zhuan)的(de)功(gong)效(xiao)，可(ke)減(jian)少(shao)用(yong)戶(hu)的(de)停(ting)機(ji)損(sun)失(shi)和(he)維(wei)修(xiu)費(fei)用(yong)
，減(jian)少(shao)主(zhu)機(ji)廠(chang)售(shou)後(hou)服(fu)務(wu)和(he)三(san)包(bao)費(fei)用(yong)，也(ye)減(jian)少(shao)材(cai)料(liao)、工(gong)時(shi)和(he)能(neng)源(yuan)的(de)消(xiao)耗(hao)，經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)顯(xian)著(zhu)。特(te)別(bie)是(shi)在(zai)進(jin)口(kou)量(liang)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)的(de)形(xing)勢(shi)下(xia)
，產(chan)品(pin)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)提(ti)升(sheng)對(dui)國(guo)產(chan)數(shu)控(kong)裝(zhuang)備(bei)在(zai)國(guo)際(ji)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)中(zhong)取(qu)勝(sheng)，促(cu)進(jin)民(min)族(zu)工(gong)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)等(deng)方(fang)麵(mian)意(yi)義(yi)尤(you)為(wei)重(zhong)大(da)。

　　可靠性是重大專項的戰略決策

　　目前，國家“高檔數控機床與基礎製造裝備”科技重大專項，正在逐步實施
，對數控裝備（數控機床、數控係統和功能部件）的可靠性技術研究以及產品可靠性提升和考核給予高度關注。重大專項中共性技術課題的第一項就是“可靠性設計與性能試驗技術”
，其研究目標明確指出：“提供在數控機床、重型裝備、數控係統及功能部件上能付諸應用的可靠性設計方法、試驗分析方法和精度保持措施，在高速
、精密數控機床
、重型裝備
、數控係統及主要功能部件上驗證應用”。在研究內容和考核指標中提出可靠性評價方法和評價指標以及可靠性增長的要求，“使本專項支持的一種或多種數控機床主機平均無故障時間（MTBF）達到900小時”。

　　tongshi，zhongdazhuanxiangduigaodangshukongjichuangchanpinleiketi，yaoqiusuoyanzhidechengguoheyangji，yingdadaochanpinhuadeyaoqiu，jidedaoyingyongyanzheng，bingzaikekaoxingfangmiandedaotishenghekaohe。ketishenbaozhinanzhongmingqueyaoqiu：“提出提高可靠性的具體方法，建立基本的可靠性試驗手段
，消除產品早期故障”。對高檔數控機床主機產品，提出了同樣的可靠性考核目標，機床MTBF達到900小時。

　　科(ke)技(ji)重(zhong)大(da)專(zhuan)項(xiang)對(dui)產(chan)品(pin)可(ke)靠(kao)性(xing)研(yan)究(jiu)的(de)要(yao)求(qiu)，抓(zhua)住(zhu)了(le)當(dang)前(qian)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)行(xing)業(ye)的(de)要(yao)害(hai)和(he)急(ji)需(xu)解(jie)決(jue)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)，是(shi)非(fei)常(chang)正(zheng)確(que)的(de)戰(zhan)略(lve)決(jue)策(ce)。高(gao)檔(dang)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)無(wu)論(lun)如(ru)何(he)先(xian)進(jin)，如(ru)果(guo)其(qi)性(xing)能(neng)或(huo)功(gong)能(neng)在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)不(bu)能(neng)維(wei)持(chi)
，產(chan)品(pin)就(jiu)失(shi)去(qu)“可用”價(jia)值(zhi)，當(dang)然(ran)就(jiu)失(shi)去(qu)了(le)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)力(li)。激(ji)烈(lie)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)就(jiu)是(shi)通(tong)過(guo)滿(man)足(zu)用(yong)戶(hu)要(yao)求(qiu)以(yi)直(zhi)接(jie)爭(zheng)奪(duo)用(yong)戶(hu)的(de)競(jing)爭(zheng)。廣(guang)大(da)用(yong)戶(hu)選(xuan)購(gou)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)時(shi)，極(ji)為(wei)關(guan)注(zhu)產(chan)品(pin)在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)質(zhi)量(liang)表(biao)現(xian)，即(ji)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。要(yao)在(zai)對(dui)外(wai)開(kai)放(fang)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)中(zhong)立(li)於(yu)不(bu)敗(bai)之(zhi)地(di)，必(bi)須(xu)從(cong)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)可(ke)靠(kao)性(xing)作(zuo)為(wei)切(qie)入(ru)點(dian)，突(tu)出(chu)“用戶就是上帝”deguannian。shishizhongdazhuanxiang
，shisuoyanzhideyangji，zaikekaoxingfangmiandedaotishenghekaohe
，dafudutigaoguochanjichuangkekaoxingshengwang
，zheshiguangdajichuangyonghudeqiangliehushengheguorenqidaiguochanjichuangganchaoshijiexianjinshuipingdepoqieyuanwang。

　　可靠性要達到世界先進水平

　　當前國產數控機床可靠性的主要指標MTBFyuguowaitongleichanpinxiangbijihuxiangchayibei，tebieshigaodangshukongjichuangdechajugengmingxian。tongguoshishizhongdazhuanxiang，cushiguochangaodangshukongjichuangdekekaoxingshuipingjiejinhuodadaoshijiexianjinshuiping，jiejuekunraoshukongjichuangchanyejishufazhandegongchengnanti，niuzhuanguojishichangjingzhengdebeidongjumian
，nanduhenda，renwushifenjianju，kerenweishizhongdazhuanxiangdezhongzhongzhizhong
，quanxingyebixugeiyugaoduzhongshi。

　　首(shou)先(xian)，數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)產(chan)品(pin)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)是(shi)使(shi)用(yong)和(he)現(xian)場(chang)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)暴(bao)露(lu)出(chu)來(lai)的(de)質(zhi)量(liang)屬(shu)性(xing)，考(kao)慮(lv)產(chan)品(pin)使(shi)用(yong)的(de)時(shi)間(jian)因(yin)素(su)和(he)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)，未(wei)經(jing)使(shi)用(yong)的(de)產(chan)品(pin)不(bu)能(neng)真(zhen)實(shi)評(ping)價(jia)其(qi)可(ke)靠(kao)性(xing)水(shui)平(ping)。因(yin)此(ci)，數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)的(de)MTBF要真正反映產品在生產運行過程中故障間隔的真實情況
，這是廣大機床用戶真正關心的產品質量屬性。MTBF不是設計階段的理論計算值或設計估計值，也不能基於不真實數據得出的猜測值，更不能將用於廣告宣傳的MTBF虛假值混淆為機床現場運行的客觀有效值。

　　其qi次ci，要yao研yan究jiu和he分fen析xi作zuo為wei工gong作zuo母mu機ji的de高gao檔dang數shu控kong機ji床chuang產chan品pin的de可ke靠kao性xing特te點dian
，明ming確que研yan發fa產chan品pin現xian場chang運yun行xing過guo程cheng可ke能neng存cun在zai的de各ge種zhong故gu障zhang隱yin患huan。既ji然ran數shu控kong機ji床chuang是shi製zhi造zao機ji器qi的de機ji器qi，因yin而er具ju有you功gong能neng可ke靠kao性xing和he參can數shu可ke靠kao性xing的de雙shuang重zhong要yao求qiu。

　　zuihou，tigaoshukongjichuangkekaoxing，jiushijianshaohuobimianchanpingongzuoguochengzhongsuofashengdegezhongguzhang，yinciyaoyijuyuyanchanpinhuoleisichanpindeduofaguzhang，tanxunguzhangdezhuyaoyinhuanjiqiyingxiangyinsu
，baokuozishenshejiquexian，zhizaogongyihezhuangpeitiaoshishuipingdixia

，zaoqiguzhangmeiyouzaizhizaochangxiaochu，ershizhijiedaidaoyonghuzhong
；外購元器件、關鍵功能部件和配套件，質量低劣，未經嚴格測試檢驗和篩選；係統軟件缺陷，受外部幹擾使變量被修改，程序丟失，參數錯誤等，軟件缺陷導致故障成為影響係統可靠性的關鍵因素之一；以(yi)及(ji)人(ren)為(wei)附(fu)加(jia)的(de)隱(yin)患(huan)


，主(zhu)機(ji)廠(chang)的(de)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)或(huo)工(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)，可(ke)靠(kao)性(xing)意(yi)識(shi)薄(bo)弱(ruo)或(huo)可(ke)靠(kao)性(xing)素(su)質(zhi)缺(que)乏(fa)，在(zai)產(chan)品(pin)研(yan)發(fa)和(he)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)，由(you)人(ren)的(de)主(zhu)觀(guan)因(yin)素(su)埋(mai)下(xia)隱(yin)患(huan)
；當然也可能由於售後服務指導不到位或用戶使用和維護不當，造成人為隱患。

　　上述表明，數控機床的可靠性涉及到生產廠的設計、製造、裝配、供應和售後服務等廠內各部門，涉及到配套件、外協件的供應廠商
，還涉及到機床用戶，這是一項需要多個部門共同努力的係統工程。

　　shishikekaoxingshejishishixianchanpinkekaoxingtishengdejichu，danbushikekaoxingtishengfangfadequanbu。tebieshiguochanshukongjichuang，zaihenduoqingkuangxia，yingxiangchanpinkekaoxingdetuchuwenti，wangwangshizhizaoguocheng
、裝配過程
、配套件和外購件的選用以及早期故障沒有消除等
，占發生故障的比例很大。要強調可靠性試驗方法，加強產品製造過程
、裝配過程、配套件和外購件的采購以及早期故障消除等過程的可靠性保證措施，實施係統工程，才能最終實現數控機床產品的可靠性提升。