1 引言
我公司主要生产拖拉机及配套产品。目前公司一直坚持瞄准国际先进技术水平，不断加大研发投入，创新研发体系，掌握了拥有自主知识产权的核心技术。公司现拥有从毛坯生产、零件加工到整机装配、试验的完备制造体系。正在不断做强拖拉机、柴油机核心业务，做强零部件黄金供应链体系，做强国内国外两个市场，把中国一拖建设成为卓越的全球农业装备供应商。质量是企业的生命，只有良好的质量声誉才能参与全球的产品竞争，占有一席之地，而不被淘汰。
2 废品失效分析的作用
拖拉机产品由成千上万个零件组成，零件一旦损坏，有时会导致农机无法正常使用，有时会导致车毁人亡，造成经济损失和影响我公司产品质量声誉。为了找出零件损坏的原因，需要进行废品失效分析。
废品失效分析着眼于失效的系统工程分析，其作用和意义：①失效分析可减少和预防产品同类失效现象重复发生，从而减少经济损失和提高产品质量；②失效分析是可靠性工程的重要基础技术工作，是产品全面质量管理中重要组成部分和关键技术环节；③失效分析可为仲裁事故责任、修改和制定产品质量标准方面提供可靠科学技术依据；④失效分析可为技术开发、技术改造、技术进步提供信息、方向、途径和方法。
3 废品失效分析数据库的开发
3.1 废品失效分析数据库开发思路
我公司从建厂起到21世纪初期，针对拖拉机生产和使用中出现的废品进行了大量的失效分析，可惜这些宝贵的失效分析案例，都是纸质保存——21世纪前基本上都是手写，21世纪初逐渐改成计算机打印。早期手写的纸质失效分析案例，由于时间过长，其纸面发黄、发脆，字迹掉色，辨识困难，不利于今后的保存、频繁的查询和快速的统计，使之很多有用的价值丢失。随着计算机、网络等软硬件的普及，信息化程度的飞速发展，如何有效的利用该技术优越特性，把原先保存的纸质失效分析案例的价值充分发挥出来，应用到产品质量监管中,更好的为实现卓越的全球农业装备供应商目标服务成为一个急需解决的问题。
针对上述问题，废品失效数据库把原先失效案例中零件的失效类型（原材料缺陷、铸造缺陷、锻造缺陷、焊接缺陷、机加工缺陷、热处理缺陷、装配缺陷、使用缺陷、设计缺陷、维修不当、其他等）按照生产各个环节进行分类，发挥其数据库强大的查询功能和统计功能，便于质量和技术部门及时了解产品生产和使用过程中出现的质量问题，针对性提出解决方案或工艺优化改进，使得产品质量得到保证。
3.2 废品失效分析数据库架构开发
3.2.1废品失效分析数据库整体架构
采用B/S架构和SQL数据库，将历年失效分析报告案例按年份、失效类型、零件名称等分类保存到失效分析数据库中，使具有权限的相关人员可以通过WEB浏览器录入数据、查询失效分析案例、进行数据统计。
B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式），是WEB兴起后的一种网络结构模式，WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer，服务器安装Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等数据库。浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。 这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本(TCO)。
3.2.2废品失效分析数据库的录入模块
通过该模块授权人员可以将失效分析案例录入到失效分析数据库中，在录入过程中，其失效分析案例按年份、失效类型、零件名称等特征进行分类，便于今后失效案例的快速查询。
3.2.3零件失效案例查询模块
该模块使用户可以通过全文检索、模糊查询、精确查询等方式查询有关感兴趣的失效分析案例。如需要查询过去所用的有关连杆的失效分析案例，就可把零件名称输入到相应的空格内，进行模糊查询，就可以把失效分析数据库中有关该零件的失效分析案例全部查询出来，对那一个案例感兴趣，就可以点击打开阅读；如果需要具体查找该零件有关某一种失效类型的分析报告，在失效类型中输入原材料缺陷、铸造缺陷、锻造缺陷、焊接缺陷、机加工缺陷、热处理缺陷、装配缺陷、使用缺陷、设计缺陷、维修不当、其他类型的一种即可，就会把该零件这种类型有关的失效案例全部查询出来。
3.2.4统计模块
通过该模块用户可按年份对各种失效类型所对应的零件数量进行统计查询，其查询结果反映这些零件失效的各个环节（原材料、生产、使用、设计等）质量情况。根据该统计反映情况，指导今后分厂在质量监控过程中需要加大该薄弱环节的抽检力度，同时注意加强这些薄弱环节的质量管理，避免发生同类的质量事故。
3 废品失效分析数据库在质量监管的应用
目前废品失效分析数据库已存入近千余份失效分析案例，这些案例中零件的失效类型都是以原材料缺陷、铸造缺陷、锻造缺陷、焊接缺陷、机加工缺陷、热处理缺陷、装配缺陷、使用缺陷、设计缺陷、维修不当、其他等进行分类。数据库内案例可以根据零件名称、失效类型或关键词进行模糊或精确查询，其查询结果的统计便于产品质量的监控，为近一步的工艺改进，提供了明确的目标打下基础。
3.1 利用废品失效分析数据库对关键零部件质量监控
拖拉机上关键零部件在使用中起到重要作用，这类零件质量的好坏，对拖拉机整机寿命有着直接的影响。例如发动机中连杆，连杆是连接曲轴和活塞的零件，一旦连杆发生断裂，很容易造成整台发动机捣缸。利用废品失效分析数据库的模糊查询功能，把零件名称“连杆”输入到查询界面上，如图1。通过查询可以把有关连杆失效的案例全部从数据库内搜索出来，如图2。如果想进一步了解连杆由于原材料缺陷、铸造缺陷、锻造缺陷、焊接缺陷、机加工缺陷、热处理缺陷、装配缺陷、使用缺陷、设计缺陷、维修不当、其他类型中哪一种原因导致失效的案例情况，可以在查询界面上输入相应的失效类型，例如冷加工缺陷，如图3，把数据库中有关冷加工缺陷的连杆失效案例搜索出来，如图4。通过对有关冷加工缺陷连杆失效分析案例的分析，可看出冷加工过程中某一工序由于操作不当导致冷加工产生尖角，最终导致使用中该部位产生应力集中，造成连杆损坏，发动机捣缸。
通过废品失效分析数据库对关键零部件失效情况的查询，对其失效类型进行归纳、总结，可以了解关键零部件的质量状况及问题所在，从而有针对性的加强平时生产质量控制，提高工作效率。
图1 连杆零件失效分析案例查询界面
Fig. 1 The query interface of the connecting rod failure analysis case
图2 连杆零件所用失效案例查询结果
Fig. 2 The query result of the connecting rod failure analysis case
图3 连杆零件机加工缺陷查询界面
Fig. 3 The query interface of the connecting rod manufacturing defect
图4 连杆零件机加工缺陷案例查询结果
Fig. 4 The query result of the connecting rod manufacturing defect
3.2 利用废品失效分析数据库统计功能了解生产过程中的质量薄弱环节
可以对某一时间段的失效分析案例利用统计模块进行时效类型的统计，从宏观了解其整个产品的质量薄弱环节。例如选某一时间段所有失效分析案例的统计，如图5，从统计结果可看出，由于热处理缺陷和原材料缺陷导致零件损坏的数量明显高于其它失效类型，说明这一时间段，产品在热处理和原材料进货环节与其它生产环节相比，其质量控制较差，再根据进一步失效案例的分析，了解是由于产品质量控制松懈还是该环节技术薄弱导致质量不稳定，为一下步质量如何提高，提出明确的依据。
图5 零件失效类型统计结果
Fig. 5 The statistical result of the failure types
4 废品失效分析数据库的创新性和先进性
为了解决失效分析工作中存在的问题以及便于生产质量监控和零件生产过程中薄弱环节的了解，开发建立的失效分析数据库具有以下创新性和先进性。
4.1数据库中失效件的失效类型设计成以生产环节分类，通过数据库的统计，便于了解产品各个生产环节的质量情况，有助于确认薄弱环节，为薄弱环节的技改技措和科研立项提供指导。
4.2设计简洁、快速的查询路径（按照失效类型、摘要中关键字等组合查询），便于同类零件失效原因的查询、总结归纳，提高了失效分析的效率，并可为设计人员零件的设计提供借鉴。
4.3数据库采用B/S架构，不需客户端安装软件，给予权限的人员可以通过WEB浏览器进行浏览，便于使用。
4.4该数据库的架构和失效类型分类具有新颖性，弥补了国内农机行业中没有失效分析数据库的空白，其失效分析数据库建立方面达到农机行业中的先进水平。
5.废品失效分析数据库推广应用前景
随着失效分析数据库中失效案例的不断增加，今后零件的失效分析将会越来越多。有了废品失效分析数据库，便于失效分析案例资料的保存、查找、统计，有利于失效分析人员提高工作效率；便于刚接触失效分析人员对基本分析思路和分析方法的学习，有利于新人经验的积累和失效分析队伍的培养。
各个分厂质量部们可仿照废品失效分析数据库模式建立相应的产品质量数据库，对产品零件的原料、加工、热处理、装配等环节进行质量统计和监控，便于归纳总结产品生产环节中容易出现的具体工序，使得分厂容易找出产品生产过程中的薄弱工序，加以改正。
三包服务部门建立相应的三包件数据库，对三包零件进行统计归纳，统计出典型性、代表性的问题零件，加以攻关解决，从而提高产品质量。
有了废品失效分析数据库（主要找出零件失效产生的原因）、分厂产品零件质量数据库（主要找出容易出现质量问题的零件和零件生产环节）、三包零件数据库（主要找出使用过程中容易出现的机型和零件），可形成一个较完整的数据库，便于产品质量的监控和管理。
参考文献
[1] 王先逵．机械制造工艺学[M]．北京：机械工业出版社，2003．
[2] 柯明扬，唐梓荣．工艺过程设计原理[M]．南京：南京航空学院出版社，1983．
文章来源：杨永生/文 中国一拖集团有限公司工艺材料研究所