失效分析在質量管理中的作用

 

一、失效和失效分析的定義及問題概述

今天我想提出一個應當在質量管理中占有重要地位,還未引起人們重視的問題,這就是機械產品的“失效”與“失效分析”的問題。首先讓我根据國際上通用標准名詞術語定義,說明一下什麼是“失效”和“失效分析”。失效乃是指機械設備喪失其規定功能的現象。失效分析──是指分析失效原因,研究和采取補救措施和預防措施的技術與管理活動,再反饋於生產,因而是質量管理的一個重要環節。雖然任何產品,無論是機械產品還是化工產品,都有失效問題,但在國際通用的名詞術語中,失效(Failure)一詞主要是指機械產品的失效而言的,失效分析也是指機械產品失效的分析工作而言的。機械產品莫不是基於一定的經濟目的,例如為了國民經濟建設的需要,或者為了滿足人民生活的需要,并根据一定的技術條件而制造生產的。人們預期它能在規定的使用期限內和規定的條件下安全可靠地去完成規定的任務。然而,由於每一種機械產品都經歷過“開發規划、設計、選材、加工制造、包裝、貯存、運輸、按裝、試運行、使用和維修”等等复雜的過程,而在每一過程中可能產生的任何缺陷、失誤、偏差和損傷,都可能構成促使機械產品失效的隱患,機械產品就始終存在著失效的危險,特別是在動態負載、高速、高壓、高溫、低溫、摩擦、腐蝕和輻照等苛刻的工作條件下,這種危險性更大。

產品一旦發現失效,必定會造成一定的損失,一般會構成下列兩類損失:

直接損失──指失效產品本身的原投資損失﹔修理或更新費用的損失﹔失效產品和更新產品所需原材料和能源消耗的損失。

間接損失──指失效設備停產的經濟損失﹔影響其它生產設備失效或停產的經濟損失﹔引起其它生產部門停產的經濟損失﹔造成人身傷亡、引發火災、水災、毒害和環境污染的損失﹔產品聲譽的損失﹔在某種情況下還可能造成政治和軍事上的失利,影響國家和人民的安全。

機械產品失效直接損失往往是十分巨大的。据調查,1979年我國鍋爐和壓力容器共發生133起爆炸事故。其中較嚴重的有十起,不僅傷亡嚴重,直接損失1200萬元以上。据1980年統計,冶金、礦山、建材、煤炭等五個部門,因磨損失效而消耗的機械備件達100萬吨,經濟損失約10∼15億元。在某些失效案例中(例如電部設備、核裝置、化工設備等)間接損失遠遠超過直接損失。如一台30萬千瓦的汽輪發電機組,因鼓風機失效,停機一天,少發電720萬度(約70萬元產值),還將造成國民經濟產值損失3000萬元,往往比直接損失大幾百倍。若再考慮到其他企業間接損失,就更難以估計,危害的程度也更深遠。機械設備的失效問題嚴重妨礙國民經濟建設和發展,因而研究和預防機械產品失效,乃是經濟建設中的一個重大的基本課題。

 

二、失效與質量的關系

產品的質量是什麼?中外質量管理學界對此做了好幾種不盡相同的定義。我國質量管理學界采取“產品質量是使用价值”的一種定義,我認為這是一個很好的定義。我們且從這個定義出發,用工程技術的觀點來說明質量的內涵,以便觀察產品質量與產品失效的關系,進而認識質量管理與失效分析的關系。從工程技術觀點而言,評定一種產品的質量不僅要有定性的一般概念(例如“使用价值”)和技術概念(例如“可靠性”),而且還需要有定量的技術量度(例如“100cm,330千瓦小時,▽3表面光洁度等等),和了解決定質量的各種因素。說明概念,能使人一听就明白產品的質量所指何義,注出定量的技術量度和質量的決定,才能使人懂得如何從技術上去判別質量和控制質量。