简析设备制造及故障分析流程

黄素真+刘玉高

摘要：本文对一般设备的制造流程进行了系统分析，同时对设备运行过程中的故障分析流程进行了一定的探讨，给出了设备制造机故障分析流程图。

关键词：制造；故障分析；功能

一部整机的设计生产都是为了满足一定的使用功能要求，同时满足安全性的要求，并且满足一定的经济性，同时兼顾外观及人体工学要求。其中使用功能的要求首先要得到满足，这是设计过程首先要考虑的问题，但这并不意味着其它三个方面就不重要，某些情况下，安全性或者经济性可能也变成重点考虑的问题。

综合诸多方面设计要求的基础上，就要进行整机设备的设计，图1给出了设备制造流程。设计过程中涉及到零部件的材料选择、结构设计等问题。材料选择是否得当，影响到使用性能是否能够得到满足，是否容易早期失效；也影响到安全性、经济性、外观等方面。结构设计是否合理、可靠直接影响到使用功能能否得到满足、可靠性及安全性、经济性等问题。对这些问题的综合考量对于设计出一部使用功能足够、安全性高、经济性良好、兼顾外观要求的机器是有利的。

下个环节是零部件的毛坯选择及成型方案选择问题。由于设备类别的复杂性，零部件的材料选择及毛坯成型方案也较为复杂。一般而言，金属材料所占份额仍较大，毛坯选择经常在铸件、锻件、焊接件、型材之间进行。毛坯方案的选择要综合考虑力学性能要求、工艺性能、经济性及现场条件等问题。需要指出的是，即使材料选择得当，毛坯方案不合理，也会导致使用功能不足的现象发生；某些情况下毛坯方案不合理也可能导致经济性欠佳。所以，合理的毛坯选择同样需要综合考虑很多因素。加工制造是毛坯成型的下一个环节，通常涉及到传统机械加工、热处理等基本环节，某些零件可能采用特种加工方案。这些环节主要满足形状、精度、粗糙度等方面的要求，同时满足强度、刚度、硬度、韧性等方面的要求。

对所设计的零件、部件制造完毕后，接下来的工作是装配。装配过程需要满足的内容一般包括：清洗、润滑、密封、公差、涂装等方面的要求，在装配过程中如果这些环节没有做好会带来一系列的问题，比如：铁屑装配到机器中会引起急剧磨损，公差要求没有达到会导致配合不良，装配过程中产生过大的应力等。

当一台整机投入使用后，就进入到服役阶段。在服役阶段中涉及到工作条件是否在可控范围内，以及对机器的保养是否定期、合理等，这些方面都对机器的正常使用起到关键的作用。超出设计要求、较为苛刻的服役条件、不合理规范的使用及保养都是机器早期失效的重要原因。

如果能够正确使用及合理的保养，机器就可以达到设计寿命，但在生产中，经常会遇到机器失效的情况，有些情况下很容易找到原因并加以解决，但是某些时候早期失效可能就需要经过较为系统的故障分析才能解决问题，系统的故障分析应该如图1所示，从设计、毛坯成型、加工制造、装配、服役等方面分别进行考察，从而找出问题所在，机器早期失效的原因可能涉及如上环节的一个或多个方面，找到问题所在，然后对症下药，从而找到合理的解决办法。

结论：设备设计制造是基于使用功能要求、安全性、经济性及外观要求等基础上涉及到材料选择及毛坯成型、加工制造、装配的系统工程，制造过程及服役过程都可能成为机器早期失效的原因，针对过早失效，本文提出了故障分析的一般流程。