董磊
摘要:在運輸和搬運樹木的過程中是現(xiàn)代化的,森林機(jī)械和技術(shù)設(shè)備的質(zhì)量和可靠性的要求密切相關(guān)。機(jī)械運行可靠性分析是重要的質(zhì)量執(zhí)行維護(hù)和支付的成本,本手稿的重點是分析在林業(yè)中使用標(biāo)準(zhǔn)森林機(jī)器的可靠性,揭示了森林機(jī)械技術(shù)效率和森林技術(shù)設(shè)備的實例分析。
關(guān)鍵詞:機(jī)械運行;森林管理;技術(shù)設(shè)備;可靠性分析
中圖分類號:S77? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-957X(2021)15-0087-02
0? 引言
林業(yè)技術(shù)設(shè)備受益于機(jī)械迅速發(fā)展趨勢,對林業(yè)作物處理質(zhì)量的需求不斷增加,這增加了對高效和可靠的森林技術(shù)設(shè)備來滿足該需求。如今,林業(yè)依賴于森林機(jī)械和設(shè)備的廣泛使用[1]。國際市場的發(fā)展,更高的客戶期望和隨之而來的全球競爭的增加,導(dǎo)致制造商創(chuàng)造了越來越多的定制產(chǎn)品。如今,制造商需要在更短的時間內(nèi)生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。在這種競爭環(huán)境中,制造商的目標(biāo)是在最短的時間內(nèi)生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品,這導(dǎo)致制造商對機(jī)器可靠性比以往任何時候都更感興趣。采伐設(shè)備維護(hù)是制造系統(tǒng)的重要組成部分,以確保操作設(shè)備保持健康狀態(tài),減少故障,并保證產(chǎn)品的高質(zhì)量。此外,還有其他因素促使人們對可靠性越來越感興趣,包括系統(tǒng)的復(fù)雜性和復(fù)雜性的提高,以及對產(chǎn)品質(zhì)量、保修程序、安全法和供應(yīng)鏈可持續(xù)性的堅持。后一些因素也受到故障、維修或更換的高成本的影響。確保運行可靠性的問題由于一些特定的因素而變得復(fù)雜,例如:采伐機(jī)器的分類、用戶的數(shù)量、不同機(jī)器構(gòu)造的復(fù)雜性、使用林業(yè)機(jī)器的季節(jié)性、對操作人員資格的高要求、設(shè)備大面積分散,缺乏存儲空間,以及操作和天氣條件[2]。
采伐設(shè)備可靠性預(yù)測是指在當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計之前對結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估。雖然設(shè)備的可靠性不僅通過評估技術(shù)得到提高,可靠性預(yù)測的結(jié)果提供了一個早期的指示,表明設(shè)計是否可能滿足可靠性目標(biāo)[3]。在新的采伐設(shè)備結(jié)構(gòu)或設(shè)計修改中可能存在的可靠性問題,并指明了哪些部件需要進(jìn)一步測試。它是一種評估設(shè)備可靠性或確定其在早期階段是否需要進(jìn)一步修改的方法,以有效地為公司工作。在日常生活中會遇到質(zhì)量和可靠性這樣的術(shù)語。生產(chǎn)商在廣告中強調(diào)產(chǎn)品的質(zhì)量,然而,所有者很少考慮產(chǎn)品的有限可靠性,只在產(chǎn)品壞掉的時候考慮它。故障可以由人為的意外或故意的失敗引起。本手稿的目的是評價林業(yè)采伐設(shè)備使用的森林機(jī)械的操作可靠性。這些機(jī)器被用于實際條件下的木材加工,木材采伐效率受到林分和地形因素的影響,這些因素與系統(tǒng)本身相互作用。利用現(xiàn)有的完整采伐作業(yè)數(shù)據(jù)庫,確定作業(yè)環(huán)境對森林采伐作業(yè)技術(shù)效率的影響。分析作業(yè)環(huán)境對森林采伐作業(yè)技術(shù)效率的影響。作業(yè)規(guī)模、森林地形、木材種類數(shù)和塊大小均顯著影響森林采伐作業(yè)的技術(shù)效率。
1? 森林設(shè)備機(jī)械運行可靠性分析
設(shè)備構(gòu)件的選擇和可靠性對最終產(chǎn)品的可靠性有重要影響。可靠性是一個非常復(fù)雜的范疇,僅根據(jù)工程的理論分析很難界定。通常有必要的正式測試,其中模擬了預(yù)期的操作條件,從操作時間和故障發(fā)生的角度評估對象。在實時運行中,導(dǎo)致可修系統(tǒng)失效的因素是多種多樣的。這些故障可以分為不同類型的故障模式分析和多種故障模式。此外,屬于一種模式的故障會導(dǎo)致其他模式故障的出現(xiàn)。測試的重要性有很多原因。測試的結(jié)果往往是做出決定所必需的(從質(zhì)量的角度來看),通過提供可靠性評估的手段以及規(guī)劃和選擇過程。充分的測試可以帶來高可靠性的結(jié)果和非常好的質(zhì)量。
可靠性工程專注于機(jī)器的維護(hù)和壽命,作為一門工程學(xué)科,它包括在設(shè)備的整個生命周期中對價值的系統(tǒng)應(yīng)用,因此可靠性可以從開始(即概念計劃)到結(jié)束(即設(shè)備的磨損)進(jìn)行檢查[4]??煽啃约夹g(shù)人員可以定義可靠性要求,評估、測試、評估和優(yōu)化系統(tǒng)性能,因為森林機(jī)械在實際操作條件下使用的可靠性可能性。這些修改有利于業(yè)務(wù)開發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施,但也會在機(jī)器或設(shè)備內(nèi)的系統(tǒng)之間產(chǎn)生未知的故障、技術(shù)和功能關(guān)系。這意味著這臺機(jī)器經(jīng)常在運行中加載,發(fā)動機(jī)運行小時的數(shù)量非常高,但與其他觀察到的機(jī)器相比,故障的數(shù)量不是最大的。離機(jī)器最近的是貨代號,它涉及到故障率和平均失效時間,機(jī)器之間的故障時間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2? 森林機(jī)械技術(shù)效率的分析
作業(yè)規(guī)模、地形坡度、原木種類數(shù)和塊大小對森林采伐作業(yè)技術(shù)效率的影響均具有統(tǒng)計學(xué)意義,而林地面積的影響不顯著。這說明采伐作業(yè)的技術(shù)效率會隨著作業(yè)環(huán)境的變化而由高到低。這項研究結(jié)果的意義不僅在于更好地了解受作業(yè)環(huán)境影響的森林采伐作業(yè)的技術(shù)效率。森林區(qū)域?qū)ι植煞プ鳂I(yè)的技術(shù)效率影響不大,這表明森林區(qū)域可能沒有能夠顯著影響采伐效率的顯著特征。但是,森林區(qū)域?qū)ι植煞バ视绊懙慕Y(jié)果對不同國家可能是不同的。作業(yè)規(guī)模對采伐效率的積極影響表明,采伐需要提高其處理大規(guī)模采伐作業(yè)的能力。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),可以探討對設(shè)備和人力開發(fā)的資本投資,以受益于規(guī)模經(jīng)營的經(jīng)濟(jì)。眾所周知,森林所有者的數(shù)量正在增加,小森林面積涉及的數(shù)量少,以及將設(shè)備移動到孤立的小區(qū)域的相關(guān)高成本,使得許多森林的采伐不經(jīng)濟(jì)。建議森林公司必須制訂政策,鼓勵將大片森林承包給采伐,采伐可以是單一的大片森林,也可以是靠近或有共同邊界的大片森林。正如預(yù)期的那樣,森林地形坡度的增加對技術(shù)效率產(chǎn)生了越來越大的負(fù)面影響,因為在陡峭的斜坡上有效地使用森林機(jī)器非常困難。盡管機(jī)械化程度有所提高,但陡峭地形的采伐仍然是對體力要求最高的森林采伐作業(yè)之一。
專業(yè)化通常被認(rèn)為可以提高效率,因此,投資于開發(fā)和優(yōu)化用于陡峭地形采收的專門技術(shù)(例如,電纜輔助地面采收系統(tǒng),以及更新和更有效的堆場系統(tǒng)),可以幫助減少與陡峭森林采伐有關(guān)的技術(shù)效率低下。例如,機(jī)器人技術(shù)可以幫助從復(fù)雜地形中采集原木,以提高生產(chǎn)率,并有效地管理在這種地形上配備人員的安全法規(guī)合規(guī)成本。由于技術(shù)產(chǎn)品和工藝創(chuàng)新是競爭力的一些關(guān)鍵決定因素,這些戰(zhàn)略有可能提高在陡峭地形上的收獲性能。日志排序數(shù)量的增加會對采收作業(yè)的技術(shù)效率產(chǎn)生負(fù)面影響。然而,在大規(guī)模操作中,由于大量日志排序而造成的效率損失通常會被更高的值恢復(fù)所抵消。也就是說,在實際操作中,大量的日志排序有利于大規(guī)模操作的技術(shù)效率,因為每個排序都可以很容易地從一個站點獲得大量的莖,從而導(dǎo)致每天的容量大大增加。在小規(guī)模操作中,通常會獲得少量的莖,因為小規(guī)模操作中建議使用如此少量的日志排序?;谡呺H效應(yīng),以噸/莖為單位的塊大小可以說是對森林采伐技術(shù)效率影響最大的外生因素。
先前的研究表明,樹木的大小是影響采伐產(chǎn)量的最重要因素,隨著樹木大小的增加,產(chǎn)量也會增加。切片大小對收獲生產(chǎn)率的強正向影響,這與本研究的發(fā)現(xiàn)一致。塊的大小對技術(shù)效率的積極影響表明,需要加強森林工業(yè)利益攸關(guān)方正在進(jìn)行的鼓勵采伐成熟樹木的運動。人工林造林制度的變化,從修剪(清除)到結(jié)構(gòu)(框架)可能會對采伐效率產(chǎn)生負(fù)面影響,因為小塊的尺寸。進(jìn)一步的研究建議更好地理解工件尺寸對效率的影響,因為它可能與機(jī)器類型、尺寸和操作技能有一些相互作用。在實際應(yīng)用中,研究為評價管理績效提供了有用的信息,也確定了通過更好的管理實踐提高收獲績效時需要考慮的重要外部因素。采用兩階段的程序來確定作業(yè)環(huán)境因素對森林采伐作業(yè)技術(shù)效率的影響。大多數(shù)采收作業(yè)具有很高的規(guī)模效益,但各單位之間效率低下的根源是技術(shù)。研究表明,森林采伐作業(yè)的技術(shù)效率會受到采伐地點獨特的作業(yè)環(huán)境特征的顯著影響,這些環(huán)境特征與管理控制是外在的。環(huán)境因素包括作業(yè)規(guī)模、地形坡度、木材種類的數(shù)量和塊的大小。這些外在因素可能導(dǎo)致效率低下,行業(yè)利益相關(guān)者在評估業(yè)績和評價潛在的業(yè)務(wù)改進(jìn)戰(zhàn)略或政策時必須考慮到這些因素。
3? 森林技術(shù)設(shè)備的實例分析
觀察是在實際工作條件下進(jìn)行的,公司經(jīng)營的木材加工業(yè)務(wù)遵循所有的服務(wù)要求。公司有自己的維修車間,有合格的人員進(jìn)行日常和非線路維修。利用觀測對象、軟件和統(tǒng)計方法對結(jié)果進(jìn)行了分析[5]。這些都將解決維修費用的問題,并提供更有效的操作條件。信度測試的主要方法有四個基本步驟:對公司所有的機(jī)器進(jìn)行了分析。這些機(jī)器的購置價格太高,不能忽視保養(yǎng)。這就是為什么該公司需要維護(hù)系統(tǒng)配置的最佳解決方案的原因。人為因素的影響不是研究的對象,因為在觀察期間,部件損壞的根本原因是唯一不是人為因素造成的機(jī)械問題。分析基于工作關(guān)系,其中記錄了有關(guān)技術(shù)的數(shù)據(jù)(技術(shù)特征、工作關(guān)系等)[6]。執(zhí)行集中于質(zhì)量的測試的目的是定義盡可能多的失敗,目的是闡明它們的起源,以及在它們的技術(shù)定義方面每個失敗可能意味著什么。定量結(jié)果定義了預(yù)測可靠性因素數(shù)字值的可能性。數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和質(zhì)量和定量分析的總結(jié)顯示了與可靠性最相關(guān)的失效和相互作用。
采伐設(shè)備可靠性評估和測試的使用條件也在標(biāo)準(zhǔn)中顯示。根據(jù)可靠性分析程序?qū)C(jī)器進(jìn)行研究的確切方法。為每臺機(jī)器分別設(shè)計機(jī)器數(shù)據(jù)表:獲取有關(guān)機(jī)器的技術(shù)信息,收集工作任務(wù)和圖紙。每臺機(jī)器的組件組設(shè)計:這使記錄維護(hù)記錄的輸出成為可能。這些機(jī)器被分為以下組件組:轉(zhuǎn)向架(包括車體、彈簧、減震器、底盤、車輪、輪胎、輪軸承、剎車、轉(zhuǎn)向等)齒輪和傳動機(jī)構(gòu)(離合器、變速箱、軸、接頭、差速器、帶角帶的齒輪、鏈條齒輪等)、發(fā)動機(jī)(燃油系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)機(jī)體和其他發(fā)動機(jī)部件、氣缸、氣缸頭、活塞及其部件等)、潤滑和冷卻系統(tǒng)、機(jī)器電氣控制部件(包括傳感器)、機(jī)器液壓系統(tǒng)、液壓起重機(jī)、機(jī)艙及控制元件。每臺設(shè)備在統(tǒng)計程序中采集數(shù)據(jù);這使得定義失敗和確定如何評估度量成為可能。對每個設(shè)備的統(tǒng)一數(shù)據(jù)表的定義:即每個數(shù)據(jù)表具有相同的結(jié)構(gòu),從而提供了重復(fù)測量和記錄它們的通用性和可能性。所得數(shù)據(jù)通過統(tǒng)計軟件進(jìn)行評估。
4? 結(jié)論
分析表明,對森林采伐機(jī)械設(shè)備可靠性的研究是非常有意的。在實際工作條件下使用這些機(jī)器公司設(shè)備,為森林采伐提供了積極的解決方案。為預(yù)測性維護(hù)提供最佳的設(shè)備記錄,這也為預(yù)防性維護(hù)提高系統(tǒng)的工作可靠性提供了實際指示。這取決于提高工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備維修效率的設(shè)計和方法。
參考文獻(xiàn):
[1]胡雪凡,張會儒,張曉紅.中國代表性森林經(jīng)營技術(shù)模式對比研究[J].森林工程,2019,35(04):32-38.
[2]岳鵬中,楊志強.生態(tài)疏伐采伐強度控制要素探析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2020(11):162-163.
[3]丁玲萍.森林撫育間伐對生態(tài)環(huán)境的影響[J].種子科技,2020,38(05):56-57.
[4]姜洪波.采伐對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響綜述[J].種子科技,2019,37(14):88,92.
[5]張?zhí)煲?森林撫育間伐的技術(shù)要點及對生態(tài)環(huán)境的影響[J].農(nóng)村實用技術(shù),2019(09):96.
[6]周長軍.淺談森林采伐作業(yè)對森林生態(tài)保護(hù)的影響[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2019,16(19):136,138.