（徐州海伦哲专用车辆股份有限公司 江苏徐州 221000）
摘要：针对工程机械行业控制系统可靠性及解决办法进行浅析。首先对影响控制系统的可靠性因素进行全方位分析，并且针对具体要素提出具体解决办法，具有较高的实用性和可操作性。
关键词：控制系统可靠性分析；
前言
一个产品的控制系统可靠性等同于一个产品的可靠性，因为控制系统直接面对用户，所以一个产品的任何问题都有可能直接反应为控制系统问题。一个产品的控制系统可靠性直接决定该产品的可靠性。
影响控制系统可靠性的因素
首先引入一个名词：失效率λ。失效率也称为故障率，它是系统在单位时间内出现失效或故障的次数。若单元失效率为λi，则系统失效率为：
任何新产品上市最紧迫解决的就是第一时期的失效率，即早期故障率。解决了早期故障率，就能使系统可靠性大大的提高，从而提高产品的可靠性。
影响控制系统的可靠性因素主要取决于以下几点：
1)设计因素
这里提到的设计因素包括两个方面：一方面是内部因素，即控制系统自身的设计因素，另一方面是外部因素，即控制系统需要依附、控制的结构和液压设计因素。
2)生产因素
生产因素是指产品在生产的过程中所涉及的加工、制造、装配等环节。
3)使用元器件的可靠性
使用元器件的可靠性不单单指的使产品的质量，还包括该元器件和整个系统是否匹配，其使用寿命是否符合整个系统的要求。
基于以上因素的分析及解决办法
1.设计因素
设计因素对于控制系统的可靠性起着决定性因素。
首先我们分析一下内部因素。
在设计产品的控制系统时，要全面系统的考虑产品需要求包括功能需求、使用环境等。尽量采用成熟技术，一个新的功能要经过严密的论证，和反复的实际验证可靠后再进行使用。在设计的硬件电路和软件程序中，如果有某种欠缺，可能会一直隐藏在系统中不易被人发现，当遇到使其发生破坏作用的条件时，后果就非常严重了。
其次是外部因素。
任何控制系统都不是孤立存在的，都有其所服务的执行机构。如果把一个产品的结构比作人的骨骼，液压系统就是人的心脏、血管和肌肉，控制系统就是这个人的神经和大脑。但是如果血管、肌肉或者骨骼出现了问题，即使神经再敏锐，也无法有效的完成大脑的指令；如果血管或骨骼压迫了神经，或者无法让神经有效依附，那么即使大脑再聪明，神经再敏锐，这个人都有可能无法完美的完成大脑的指令，甚至是个残疾。
基于以上原因建议如下：
1)设计需要传承。
任何一个设计团队都是由老、中、新三部分力量构成；当一个团队“老人”不足、“新人”过多时就会出现很多新人在设计思想和能力还不够成熟的情况就独立承担设计任务；而较年轻的设计师往往很难全面考虑问题，设计出的产品存在亮点较多、但系统匹配不好的问题。个人认为一个合格的、好的设计师设计出的产品不应该是某一点有多完美，某一处有多新颖，应该是产品整个性能最优，整个系统最稳定。就像电脑的品牌机和组装机，虽然组装机的每个零部件都是最好的，但是性能往往不如品牌机稳定，系统匹配不好，运行也很难将器件优势发挥到最大。作为一个好的、合格的设计师就应该懂得“舍得”，有舍才会有得，但是往往“新”的设计师很难体会“舍得”二字。
所以一个新品的设计，尽量采用成熟技术和已经充分验证的技术，要限制一个产品所应用新技术的比例，新的技术一定要经过严格的论证和验证。规定一些关键件，重要件在新品设计中的延续性。对于会引起故障的设计方法和方案要明令禁止。已有的技术积累了经验要及时保留，最好以总结或者其他文字的方式进行积累，日积月累会形成较为系统的设计手册，既可以使新的设计人员快速成长，又可以使设计有据可依，避免错误重复发生，减少弯路。
2)设计是一个团队。
一个产品的构成需要许多专业的人才：结构、液压和电气一个也不能缺少，但是如果在设计过程中结构只负责结构，液压只管液压，电气仅完成电气，对于交叉的部分，不互相沟通、仔细研究，设计出的产品可靠性可能会存在问题，因为往往就是这些交叉的部分会直接影响产品的可靠性。对于这种交叉的部分不是单单靠某个专业，某个人就能够解决的，它涉及的知识面较广，需要团队内的成员共同解决，这不是一两天就能形成的，它是一种文化，需要潜移默化慢慢的形成。目前最好的办法是对于功能性的问题，要团队集体解决，项目组长牵头，所有人员参与，慢慢的应该可以形成这种氛围。
3)设计来源于生活。
艺术来源于生活，设计也同样来源于生活。对于民用产品设计者往往可以切身体现使用效果，但对于工业产品尤其是大型设备设计者往往没有实际使用的经验，导致对产品的部分使用工况并不完全了解，使得功能不接地气好看不好用，所以建议设计者多接触用户，最好和实际操作人员直接沟通，能够第一手了解用户的需要，而不是通过第三方的转述。
4)产品的功能需要规划。
对于新开发的产品，功能规划应该慎之又慎，设计之初不应该为了超越某个产品，或者营销想要如何，就盲目的提出一个或多个新增的功能；如果新增功能，就要充分验证；在一个新增的功能没有充分验证时不能盲目的推广。所以研发应该领先产品一步，经过多方验证才能应用于新产品，就像优秀的舞者要经过技能学习和艰苦的锻炼才能跳出优美的舞蹈一样。
2.生产因素
生产因素对产品的可靠性同样至关重要。想象一下，一个优秀的服装设计，一块完美的布料，却交给一个蹩脚的裁缝来完成，后果会怎样？做出的成衣十之八九不能看，即使咋看是好的，细看也会发现很粗糙，怎样都不会称之为精品。
生产因素可以分成制造因素和装配因素两个部分。
制造问题，这里指的制造问题是指电气分装和总装的加工。电气分装和总装需要严格的规范，一定的专业技能，这样才能保证产品的一致性和质量。否则加工出的产品质量会存在隐患，最常见的莫过于信号虚接和错接。
装配问题，这里的装配问题指的是装配工序和装配规范。产品的装配顺序应该综合考虑；大到工位划分，小到每个器件的装配顺序；否者会出现重复工作，或者不同专业相互干扰的问题。
对于以上因素建议如下：
1)提高加工水平，设计和工艺应该是相互促进的关系，而不是互相制约；当然设计不能脱离实际加工水平一味的追求精度，但是加工工艺也不能一味的因为满足不了设计要求而要求降低设计参数。如果暂时的不满足，设计可以降低要求，但是不能一直因为无法满足就不再提高设计要求。设计要促进工艺进步，工艺要使设计贴合实际。
2)完善装配文件，在生产过程中必须有完善的《装配作业指导书》和《装配过程记录表》，并且这两项文件必须具有一定的可执行性和可控性，尤其是《装配作业指导书》必须实用、接地气，能够完全正确的知道装配人员，使得产品加工过程有据可依和有据可查。
3)装配增加过程控制，对于每个产品的装配时间、具体装配人、装配器件可以做到有证可查，定期抽检，保证出厂产品的最终质量。
4)增加质检环节，对于整个电气装配过程要有质检参与，如果不能全检，至少也要抽检，如电气装配的箱体，传感器的装配质量。
5)增加成品库产品的功能测试和产品维护。或定期总检，或根据产品的入库时间抽检。
3.器件质量问题
器件质量问题，同样是系统可靠的主要因素。如果采用的单个外购件使用寿命无法满足整机最初设计的使用寿命，或者产品的使用性能，则会直接影响产品的质量和性能。
根据以上的问题我们可以采取以下措施：
1）严格规范新增外购件流程，根据器件的重要度明确规定试用、小批量推广和正式使用的性能要求和时间，对于新增外购件实行闭环控制。
2）严格规定采购渠道，对于外购件必须要求正规厂家，合格供应商；即使一般器件也要要求供应商的资质，或品牌。
3）对于外购件的关键特性一定要严格检验。
4）对于外购件的不同批次要求严格的记录及库存管理。
对于产品出现的不可靠性，要抱着从根本上解决问题的态度来处理，不能忽视和逃避，有些问题可以应急的暂时避开，但是不能把这种应急方式作为常态来解决所有问题。电控系统的可靠性，不是一个孤立的问题，要靠机、电、液；设计、生产和采购共同协作、多方努力、相互促进才能完成。
论文作者:尹亚平,闫晓玲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/27
标签：产品论文; 因素论文; 控制系统论文; 可靠性论文; 系统论文; 功能论文; 器件论文; 《电力设备》2017年第7期论文;