可靠性與經(jīng)濟性就是一對歡喜冤家。

對消費者而言，自然是希望購買的產(chǎn)品既經(jīng)濟且可靠性又高；但如果將身份變?yōu)橹圃炱髽I(yè)主，那么則希望產(chǎn)品的銷量和利潤越多越好。

不同的企業(yè)，不同品牌的產(chǎn)品對這個平衡點的設(shè)置各有不同，但毋庸置疑的是，由于企業(yè)的本質(zhì)是以盈利為目的、運用各種生產(chǎn)要素向市場提供商品或服務(wù)的社會經(jīng)濟組織，因此在產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中，就必然要在可靠性和經(jīng)濟性之間進行權(quán)衡。

可靠性太高，就會大幅增加設(shè)計制造成本，不符合經(jīng)濟性的要求，而增加的成本也會降低用戶的購買愿望；可靠性太差就會大幅增加用戶的維修成本和停機損失，同樣不符合經(jīng)濟性的要求，更會打消用戶的購買愿望。

可靠性經(jīng)濟

記者日前翻閱到一份資料，重慶大學(xué)教授、機械設(shè)計制造研究所所長張根保提到數(shù)控機床可靠性經(jīng)濟分析的相關(guān)研究，文獻中，他表示可靠性經(jīng)濟分析的主要目的就是為了尋找一個可靠性和經(jīng)濟性同時達到最優(yōu)的解決方案。

他認為，可以簡單地分為可靠性保證費用和由于可靠性差導(dǎo)致?lián)p失兩個方面。隨著產(chǎn)品可靠性的提升，保證費用升高而損失降低，這兩者數(shù)據(jù)的交匯處就能達到最佳可靠性總費用。

張根保表示，當前國內(nèi)的機床用戶不惜花費極大的代價從國外進口高檔數(shù)控機床，除了出于精度需求外，更多的是出于對最佳可靠性總費用的考慮。同時大量數(shù)據(jù)也已經(jīng)印證了國產(chǎn)機床的可靠性水平與最佳可靠性相比還有相當大的差距，很多企業(yè)還在進行低成本競爭。因此，國內(nèi)機床企業(yè)迫切需要合理有效的優(yōu)化手段進行可靠性提升。

據(jù)悉，可靠性經(jīng)濟分析與控制主要包含可靠性經(jīng)濟分析數(shù)據(jù)的收集、可靠性的經(jīng)濟特性建模、可靠性的經(jīng)濟特性分析、可靠性的經(jīng)濟特性控制四個環(huán)節(jié)。

張根保強調(diào)，企業(yè)的生產(chǎn)會根據(jù)市場競爭的需要不斷變化，因此，可靠性的分析與控制過程是一個動態(tài)的閉環(huán)反饋過程。通過可靠性經(jīng)濟分析數(shù)據(jù)收集，企業(yè)可以了解生產(chǎn)的實際情況，利用經(jīng)濟特性模型綜合考慮各項決策依據(jù)，在經(jīng)濟特性分析后形成可靠性提升的決策，并最終通過經(jīng)濟特性控制反饋給企業(yè)生產(chǎn)過程，其中的每一個環(huán)節(jié)都需要根據(jù)企業(yè)實際情況定量分析，從而達到經(jīng)濟效益最優(yōu)的效果。

可靠性經(jīng)濟分析數(shù)控主要包含產(chǎn)品的可靠性數(shù)據(jù)與經(jīng)濟性數(shù)據(jù)兩個方面，具體有可靠性試驗數(shù)據(jù)、用戶使用數(shù)據(jù)、售后維修數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)。

“盡管提高產(chǎn)品的可靠性會產(chǎn)生一定的費用，但它與產(chǎn)品經(jīng)濟性之間并不是矛盾對立的。”在張根寶看來，在經(jīng)濟學(xué)中，效用指的是消費者通過消費使自己的需求得到滿足的度量，因此可靠性也存在相應(yīng)的效用。產(chǎn)品可靠性的效用隨產(chǎn)品可靠性的提升存在著效用曲線，可靠性越高，可靠性效用也越高，但邊際效用卻在遞減。

比如平均無故障工作時間三個月的機床提升到平均無故障工作一年，用戶會覺得機床的可靠性變化很大，效用增加明顯。然而，將平均無故障工作時間兩年提升到三年，用戶卻未必能夠感覺到兩者的明顯差異。

確實，從三個月到一年，平均無故障時間每提升一個月，用戶都能直觀地感覺到機床可靠性的變化，這種變化就是邊際效用，與直接經(jīng)濟效益、主觀使用感受等多方因素有關(guān)。而從兩年到三年，這種邊際效用就會弱化很多。

因此，前者可靠性的提升可以被認為是產(chǎn)品附加值的提高，消費者也愿意為此買單，而后者在張根寶看來是多余的。

智能化要求高可靠性

不過當前智能制造已經(jīng)成為國際制造領(lǐng)域一種新的趨勢。2011年德國在漢諾威博覽會提出“第四次工業(yè)革命”(工業(yè)4.0)如今已經(jīng)進入實施階段。

北京機床研究所所長劉炳業(yè)表示，“第四次工業(yè)革命”的目標是工廠智能化。2013年美國以制造業(yè)回流為主題，開啟智能時代的再工業(yè)化。日本在柔性制造的基礎(chǔ)上，形成了當今比較成熟的智能化制造技術(shù)。中國目前制造業(yè)勞動力成本的不斷上升，一些地區(qū)出現(xiàn)的“用工荒”也迫使制造企業(yè)向智能化方面轉(zhuǎn)型。

智能化制造技術(shù)的大趨勢，要求機床必須適應(yīng)其使用要求，最典型的應(yīng)用特征是要求各種配置的高可靠性，作為智能制造最基本的組成部分，機床設(shè)備的可靠性成為最主要的考核指標。

而對于用戶企業(yè)來說，效用的直接體現(xiàn)就是設(shè)備的可用性，在市場周期的影響下，年度生產(chǎn)總是存在一定的空閑期。因此，生產(chǎn)期設(shè)備連續(xù)工作的能力成為影響效用與邊際效用的關(guān)鍵。

這里，可用性具體是指產(chǎn)品在任意時刻需要和開始執(zhí)行任務(wù)時，處于可使用或者可工作的程度。如果把可用性的概率度量成可用度，其計算方法為產(chǎn)品的平均故障間隔時間與平均故障間隔時間和平均修復(fù)時間的和之比，或者說是反應(yīng)產(chǎn)品能工作時間與產(chǎn)品能工作時間、不能工作時間總和之比。在這種狀態(tài)下，定期維護保養(yǎng)措施以及人力資源調(diào)配等設(shè)備的外部條件能得到充分地發(fā)揮。

雖然，產(chǎn)品可靠性越高，可靠性保證成本也越高，但兩者卻非線性關(guān)系，同樣也存在邊際成本。

比如一臺平均無故障工作100小時的機床提高到200小時，可能只需要選用質(zhì)量較高的零部件就可以實現(xiàn)，成本變化不大。

但是，如果將一臺平均無故障工作時間2000小時的機床提高到2100小時，原有的零部件可靠性水平都已經(jīng)很高的情況下，只能選用更高價的替代品或者徹底地改進產(chǎn)品的設(shè)計和制造過程，如此可靠性提升成本必然大幅增加。.

結(jié)合邊際效用，產(chǎn)品可靠性提升決策就顯得尤為重要了?？煽啃缘蜁r，邊際效用高而邊際成本低，提升可靠性能夠事半功倍，反之則可能同樣造成冗余。

但目前國內(nèi)機床產(chǎn)品的平均可靠性水平整體偏低，產(chǎn)品的可靠性對于用戶的設(shè)備采購決策影響很大，直接決定了機床的銷量。在市場競爭的壓力下，企業(yè)必須不斷地對產(chǎn)品的可靠性進行提升，以確保自身的生存和發(fā)展。

特別是在當前行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的進程中，國內(nèi)機床制造企業(yè)都把競爭的重心放到了中高檔數(shù)控機床市場的比拼上，而與國外競爭對手相比，穩(wěn)定性和精度的保持性一直是國內(nèi)機床企業(yè)的軟肋，用戶對產(chǎn)品可靠性和經(jīng)濟效益期望不斷提高，機床的可靠性也必須隨之提升。反之，在平均可靠性水平較低的情況下，產(chǎn)品的邊際效用高，能夠?qū)a(chǎn)品可靠性做好的機床企業(yè)就能夠在行業(yè)中脫穎而出，得到用戶的廣泛認同，在競爭中占據(jù)主導(dǎo)地位。