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摘 要：机械产品在制造、设计、使用过程中都对产品的可靠性指标有着明确的要求，因此要保证机械产品的质量，制造工艺的可靠性非常关键。文章主要分析机械制造工艺可靠性的评价指标问题，从选择的五个标准入手，分析机械制造工艺可靠性的六个具体的评价指标。希望为机械制造过程保障产品可靠性提供评价支持。
关键词：机械制造工艺；可靠性；评价指标
对一个具体的机械制造产品的加工过程，应该客观而全面的评价整个制造过程的工艺可靠性，因此需要在理解机械制造过程功能的前提下，确定好在制造过程中保障产品工艺可靠性的定量指标。因为想确定产可靠性的保障会涉及到很多的方面，所以评价指标是多个的，单个指标无法做到客观全面的评价机械制造的工艺可靠性。而这一系列的评定指标构成了机械制造的工艺可靠性的指标体系。
1. 工艺可靠性指标体系的选择标准
本文在归纳前人研究成果基础上，将机械制造的工艺可靠性的评定指标体系的选择标准归纳为：
（1）完备性：指标体系需要全面描述机械制造工艺可靠性要求的每一个方面；
（2）可达性：指标体系需要对机械制造过程完成其规定功能起重要的指导作用，只有制定出制造过程可达到的功能要求，才会对制造过程能力提出合理的定量要求；
（3）适用性：指标体系需要与机械制造过程的运行机制相适应，即与制造过程功能失效的各种模式相对应；
（4）可组合性：指标体系需要适用于大多数的制造过程，并根据具体制造过程选取其中部分指标评价其工艺可靠性水平。
（5）可计算性：能在实际机械制造过程中进行定量计算，如此才会定量评价制造过程保障产品可靠性达到的效果；
2. 工艺可靠性的具体评价指标体系
要确定机械制造产品的工艺可靠性指标体系，，应对工艺可靠性概念中规定功能所涉及的各要素进行解构，然后再进行综合。在指标体系的确定中要考虑到机械制造过程的多加工设备和多工序的特点，同时注意到指标体系的完备性、可组合性、可达性等要求。由于产品加工数据主要来自产品的孔位特征测量值，因此对机械制造过程的能力评价主要建立在对产品孔位特征测量值进行分析的基础上。根据前面的分析，在人员、材料、测量、生产环境等条件都能够充分保障的条件下，机械制造的工艺可靠性主要受加工设备和工艺的影响（例如工序的稳定程度、工序之间加工误差的相互作用等），因此本文基于以上考虑提出如下指标来评价机械制造的工艺可靠性。
2.1工艺可靠度
工艺可靠性研究目的是分析和控制机械制造过程保障产品可靠性的能力，因此需要一个总体指标——工艺可靠度，来描述机械制造过程保证产品生产满足技术规范要求的程度，它是工艺可靠性的概率度量。机械制造的工艺可靠度需要根据具体的工艺可靠性模型来计算，可用 R（t）= P （T>t）来表示，其中时间 T 表示产品生产满足技术规范要求的持续时间。
2.2工艺故障发生率
机械制造过程的工艺故障是指在规定的条件下，机械制造过程丧失保障产品的可靠性指标这一规定功能的现象。一旦制造过程发生了工艺故障，无论是加工完成后产品的可靠性达不到规定要求的“软故障”还是制造设备自身出现的影响其完成加工任务的“硬故障”，势必影响加工任务的顺利完成，为生产商带来损失。因此，制造过程中应该尽量避免工艺故障的发生。在生产实践中，由于多种因素的影响，工艺故障总是不可避免的，但是对一个工艺可靠性水平令人满意的机械制造过程来讲，工艺故障的发生必然较少，所以这里提出了工艺故障发生率这个指标来评价一个制造过程发生工艺故障的频度。
2.3工艺故障平均维修时间
对于复杂系统来讲，高可靠性本身不足以保证系统在需要时是可用的，还需要确保它能够快速地修复，特别是对机械制造过程来讲，只有及时地排除工艺故障，才能尽量减低制造过程工艺故障造成的损失。因此，需要通过工艺故障平均维修时间来衡量制造过程针对工艺故障的修复能力。
2.4工艺自修正性
由于多种因素影响，机械制造中不可避免地会产生加工误差。因此，对产品孔位特征的控制主要是确保加工误差在工艺文件允许的范围内。产品一般都需要按照规定的工艺路线经过多道工序加工完成，在每道工序的加工过程中都可能产生加工误差，而最终决定产品孔位特征的往往是位于工艺路线中靠后的工序，因为在前面工序中产生的加工误差有可能在后续的工序中予以修正。由于工艺自修正性能的存在，可以降低对前面工序的加工精度要求而通过加强后续工序来保障最终产品孔位特征的加工精度。这样就可以安排一般的加工设备来完成前面工序的加工而用高精度加工设备来完成后续的工序加工。因此，对于机械制造过程来讲，工艺的自修正性能对于合理调整与产品关键孔位特征形成相关的不同工序的加工精度要求、保障其加工过程具有非常重要的作用。
2.5工艺稳定性
机械制造过程保障产品孔位特征的能力主要表现为产品孔位特征的加工过程是否稳定以及产品是否具有足够的加工精度。工艺稳定性是指在规定的时间内，由机械制造过程加工的产品的孔位特征值保持在一定的范围内，即具备要求的精度和偏差。 论文通过机械制造过程的工序能力来衡量工艺稳定性。机械制造过程的工序能力是指工序处于稳定受控状态时，加工出来的产品质量满足技术规范要求的能力，通常通过产品孔位特征值的变异或波动来表示。工序能力取决于机械制造过程的技术能力和管理水平，决定于影响加工过程的因素（人、机、料、法、测、环等），并非决定于孔位特征的公差，但是为了通过机械制造过程的数据来评价其工序能力，需要通过与孔位特征相关的综合工序能力指数来进行评价。
2.6工艺遗传性
在机械制造过程中，尽管工艺路线中靠后的工序往往决定了产品的孔位特征，但是前面工序造成的加工误差仍然可能对后续工序的加工精度造成一定的影响。在一道工序完成之后，产品孔位特征的加工误差是由该工序的加工误差以及前面工序传递过来的加工误差共同作用的结果。这里的加工误差可能是加工该孔位特征的工序造成的，也可能是在加工产品的其他孔位特征时由于产品受热变形等原因造成的该孔位特征的误差变化。这种产品孔位特征的加工误差从前面工序转移到后续工序的现象称为工艺遗传，遗传信息的载体即为产品的材料及其几何形状。由于加工误差的累计和作用，工艺的遗传性往往对产品的加工過程起不良的作用，例如在完成某个孔位的加工过程影响到后续工序的加工平面，使其产生变形，导致后续加工的孔位的加工误差超出了公差限。不过，当产品孔位特征的加工误差难以在最后的工序加以控制的时候，可以藉由工艺遗传性的影响，通过对前面工序的误差调整来施加控制，这样也可能发挥其积极的作用。因此选择工艺遗传性作为评价机械制造工艺可靠性是很有必要的。
3. 结语
对机械制造工艺可靠性的指标体系因素除了以上六点之外，还有其他一些因素，比如传统 TPM 评定指标 OEE（Overall Equipment Effectiveness）。总之，这些评价指标体系相辅相成，指标体系都有相应的计算方法，都有各自的指标选取原则，对机械制造的工艺可靠性进行综合性、全面性的评价。
参考文献
[1]王忠祥.探究机械制造工艺的可靠性[J].科技风，2014（03）
[2]刘峻.提高机械制造的工艺可靠性策略解析[J].科技与企业，2015（04） [3]邓超，吴军，毛宽民，熊尧.面向大型数控机床的工艺可靠性评估[J].计算机集成制造系统. 2010（10）
关键词：机械制造工艺；可靠性；评价指标
对一个具体的机械制造产品的加工过程，应该客观而全面的评价整个制造过程的工艺可靠性，因此需要在理解机械制造过程功能的前提下，确定好在制造过程中保障产品工艺可靠性的定量指标。因为想确定产可靠性的保障会涉及到很多的方面，所以评价指标是多个的，单个指标无法做到客观全面的评价机械制造的工艺可靠性。而这一系列的评定指标构成了机械制造的工艺可靠性的指标体系。
1. 工艺可靠性指标体系的选择标准
本文在归纳前人研究成果基础上，将机械制造的工艺可靠性的评定指标体系的选择标准归纳为：
（1）完备性：指标体系需要全面描述机械制造工艺可靠性要求的每一个方面；
（2）可达性：指标体系需要对机械制造过程完成其规定功能起重要的指导作用，只有制定出制造过程可达到的功能要求，才会对制造过程能力提出合理的定量要求；
（3）适用性：指标体系需要与机械制造过程的运行机制相适应，即与制造过程功能失效的各种模式相对应；
（4）可组合性：指标体系需要适用于大多数的制造过程，并根据具体制造过程选取其中部分指标评价其工艺可靠性水平。
（5）可计算性：能在实际机械制造过程中进行定量计算，如此才会定量评价制造过程保障产品可靠性达到的效果；
2. 工艺可靠性的具体评价指标体系
要确定机械制造产品的工艺可靠性指标体系，，应对工艺可靠性概念中规定功能所涉及的各要素进行解构，然后再进行综合。在指标体系的确定中要考虑到机械制造过程的多加工设备和多工序的特点，同时注意到指标体系的完备性、可组合性、可达性等要求。由于产品加工数据主要来自产品的孔位特征测量值，因此对机械制造过程的能力评价主要建立在对产品孔位特征测量值进行分析的基础上。根据前面的分析，在人员、材料、测量、生产环境等条件都能够充分保障的条件下，机械制造的工艺可靠性主要受加工设备和工艺的影响（例如工序的稳定程度、工序之间加工误差的相互作用等），因此本文基于以上考虑提出如下指标来评价机械制造的工艺可靠性。
2.1工艺可靠度
工艺可靠性研究目的是分析和控制机械制造过程保障产品可靠性的能力，因此需要一个总体指标——工艺可靠度，来描述机械制造过程保证产品生产满足技术规范要求的程度，它是工艺可靠性的概率度量。机械制造的工艺可靠度需要根据具体的工艺可靠性模型来计算，可用 R（t）= P （T>t）来表示，其中时间 T 表示产品生产满足技术规范要求的持续时间。
2.2工艺故障发生率
机械制造过程的工艺故障是指在规定的条件下，机械制造过程丧失保障产品的可靠性指标这一规定功能的现象。一旦制造过程发生了工艺故障，无论是加工完成后产品的可靠性达不到规定要求的“软故障”还是制造设备自身出现的影响其完成加工任务的“硬故障”，势必影响加工任务的顺利完成，为生产商带来损失。因此，制造过程中应该尽量避免工艺故障的发生。在生产实践中，由于多种因素的影响，工艺故障总是不可避免的，但是对一个工艺可靠性水平令人满意的机械制造过程来讲，工艺故障的发生必然较少，所以这里提出了工艺故障发生率这个指标来评价一个制造过程发生工艺故障的频度。
2.3工艺故障平均维修时间
对于复杂系统来讲，高可靠性本身不足以保证系统在需要时是可用的，还需要确保它能够快速地修复，特别是对机械制造过程来讲，只有及时地排除工艺故障，才能尽量减低制造过程工艺故障造成的损失。因此，需要通过工艺故障平均维修时间来衡量制造过程针对工艺故障的修复能力。
2.4工艺自修正性
由于多种因素影响，机械制造中不可避免地会产生加工误差。因此，对产品孔位特征的控制主要是确保加工误差在工艺文件允许的范围内。产品一般都需要按照规定的工艺路线经过多道工序加工完成，在每道工序的加工过程中都可能产生加工误差，而最终决定产品孔位特征的往往是位于工艺路线中靠后的工序，因为在前面工序中产生的加工误差有可能在后续的工序中予以修正。由于工艺自修正性能的存在，可以降低对前面工序的加工精度要求而通过加强后续工序来保障最终产品孔位特征的加工精度。这样就可以安排一般的加工设备来完成前面工序的加工而用高精度加工设备来完成后续的工序加工。因此，对于机械制造过程来讲，工艺的自修正性能对于合理调整与产品关键孔位特征形成相关的不同工序的加工精度要求、保障其加工过程具有非常重要的作用。
2.5工艺稳定性
机械制造过程保障产品孔位特征的能力主要表现为产品孔位特征的加工过程是否稳定以及产品是否具有足够的加工精度。工艺稳定性是指在规定的时间内，由机械制造过程加工的产品的孔位特征值保持在一定的范围内，即具备要求的精度和偏差。 论文通过机械制造过程的工序能力来衡量工艺稳定性。机械制造过程的工序能力是指工序处于稳定受控状态时，加工出来的产品质量满足技术规范要求的能力，通常通过产品孔位特征值的变异或波动来表示。工序能力取决于机械制造过程的技术能力和管理水平，决定于影响加工过程的因素（人、机、料、法、测、环等），并非决定于孔位特征的公差，但是为了通过机械制造过程的数据来评价其工序能力，需要通过与孔位特征相关的综合工序能力指数来进行评价。
2.6工艺遗传性
在机械制造过程中，尽管工艺路线中靠后的工序往往决定了产品的孔位特征，但是前面工序造成的加工误差仍然可能对后续工序的加工精度造成一定的影响。在一道工序完成之后，产品孔位特征的加工误差是由该工序的加工误差以及前面工序传递过来的加工误差共同作用的结果。这里的加工误差可能是加工该孔位特征的工序造成的，也可能是在加工产品的其他孔位特征时由于产品受热变形等原因造成的该孔位特征的误差变化。这种产品孔位特征的加工误差从前面工序转移到后续工序的现象称为工艺遗传，遗传信息的载体即为产品的材料及其几何形状。由于加工误差的累计和作用，工艺的遗传性往往对产品的加工過程起不良的作用，例如在完成某个孔位的加工过程影响到后续工序的加工平面，使其产生变形，导致后续加工的孔位的加工误差超出了公差限。不过，当产品孔位特征的加工误差难以在最后的工序加以控制的时候，可以藉由工艺遗传性的影响，通过对前面工序的误差调整来施加控制，这样也可能发挥其积极的作用。因此选择工艺遗传性作为评价机械制造工艺可靠性是很有必要的。
3. 结语
对机械制造工艺可靠性的指标体系因素除了以上六点之外，还有其他一些因素，比如传统 TPM 评定指标 OEE（Overall Equipment Effectiveness）。总之，这些评价指标体系相辅相成，指标体系都有相应的计算方法，都有各自的指标选取原则，对机械制造的工艺可靠性进行综合性、全面性的评价。
参考文献
[1]王忠祥.探究机械制造工艺的可靠性[J].科技风，2014（03）
[2]刘峻.提高机械制造的工艺可靠性策略解析[J].科技与企业，2015（04） [3]邓超，吴军，毛宽民，熊尧.面向大型数控机床的工艺可靠性评估[J].计算机集成制造系统. 2010（10）