2万小时可靠性--MTBF认证背后的“硬核”品质
2021-6-4 来源：- 作者：-
如何提升全球市场综合竞争力？是摆在想要走向国际市场中国企业面前的一个重要问题。
当前，我国机器人产业进入快速发展阶段，应用场景愈发丰富，国际化步伐不断加速，市场对产品可靠性、稳定性的要求更高。坚持高标准、高质量，将是推动机器人行业良性发展的重要准则之一。
从我国电气机械设备、港口机械等多个工业制造行业的全球化成功经验来看，产品质量、生产效率等可靠性评判指标，无疑是企业证明自身实力、判断产品是否具备国际市场综合竞争力的重要依据。
平均无故障运行时间（Mean Time Between Failure，简称MTBF），就是这样一个可靠性的重要指标。MTBF认证目前在军工、航天等行业已得到广泛认可。而近日，上海节卡机器人科技有限公司也获得了2万小时MTBF认证，成为目前协作机器人行业首家通过该项测试并获得认证的厂商。
为此，机器人大讲堂采访了节卡机器人CTO许雄博士和机器人专家邵工，希望能揭开节卡机器人获得该项认证的更多细节。
1、 MTBF认证有多难？
MTBF反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。MTBF越长表示产品可靠性越高、正常工作能力越强。该项测试，为产品提供可靠性证明，并让企业以此衍生更多产品优化思路。
据邵工介绍，因为可靠性本质上是一个泛化的概念，是多种因素综合后的一种具体表现形式。MTBF认证不单单是机器人产品正常运作多长时间才会出现一次故障的评判，更多还是对于企业工艺水平、生产质量管理水平等因素的综合认可。
MTBF认证代表的，往往都是已经成功量产的产品。一个产品如果只能用特制零件，在特定环境下达到要求，并不满足MTBF认证条件。
这意味着，企业要想产品可靠度达到一定水平，需要对研发和生产进行全方位的整体考量。
具体来说，在研发阶段，首先就需要选择更为合理的总体架构，然后定义各个模块之间清晰明确的接口，每个子模块也都应采用带有可靠性冗余的设计，采用经过充分验证的部件；在设计验证阶段，则需要采用更为严格的验证标准，同时还要考虑批量制造时的可生产性。
一个可靠性高的产品，不仅在设计阶段采取严标准严要求，在产品样机研发完成后，更需要考虑到实际的生产情况，对产线的工艺装备精确性提出更高要求。例如，节卡协作机器人在产品设计完成后，对生产来料、生产过程进行了更严苛的管控，同时下线测试采取更加严格的标准，实现更优秀的一致性，从而保证了产品出厂的MTBF达到较高值，即保证产品批量化后的可靠性。
2 、第一个吃螃蟹的人
当被问及节卡机器人为什么会选择做MTBF认证时，许雄表示，节卡机器人愿意去做第一个吃螃蟹的人。
正如“JAKA”（Just Always Keep Amazing）所代表的永葆卓越之意，节卡机器人一路走来一直在做敢为人先的事，从行业首家开发和使用图形化编程，到首家获得MTBF认证，在一次次大胆的尝试过程中，节卡机器人不断发现机会、迎接挑战、革新自我。
节卡机器人CTO许雄对记者说，节卡机器人在与一些头部客户的接触和合作中发现，很多工业场景对于可靠性的要求异常严格，尤其是汽车行业，节卡协作机器人在汽车整车和零部件工厂大批量应用后发现，可靠性是客户选择的最重要依据之一。
但证明自身可靠性往往是一件难事，因此节卡机器人也一直思考，国产机器人如何去证明自身的品质。
“我们虽然得到了丰田等国际头部客户的认可，但我们还是希望找一家第三方权威机构，来进一步证明或者验证我们机器人的可靠性，打破企业对于外资品牌的盲目信赖。同时我们也希望行业追求更高的可靠性，能避免协作机器人这个全新门类陷入恶性竞争。”许雄说道。
以更好的安全性和可靠性指标，引领行业走向好的发展方向，这或许也是节卡机器人能不断取得客户认同的重要原因。
可靠性的认证对于企业不仅是更严的标准和要求。MTBF值的提高，更是意味着更低的意外故障发生率和维护成本。邵工提到，产品拥有更高的可靠性，让无论医药、汽车还是其他普通或者特殊行业的集成商以及终端客户直接受益，因为更长的无故障时间，意味着终端客户使用设备的过程中更加不容易出现问题，客户的停线维护成本更低，从而实现更好的经济效益。
3、2万小时只是开始
节卡机器人获得的MTBF 2万小时可靠性认证证书由上海机器人产业技术研究院颁发。据了解，上海机器人产业技术研究院是上海市机器人研发与转化功能型平台和国家机器人检测与评定中心（总部）的实施载体,一直承担国家机器人检测与认证，致力于加速科研成果转化，推动机器人产业整体发展。经过几年的发展，研究院目前可以为各种机器人提供机械、电气、电磁安全等10多项检测服务。
上海机器人产业技术研究院董事长郑军奇表示，当下越来越多的客户更愿意为高质量买单，企业想走得长久、产品想在未来市场拥有长期竞争力，则必须更加注重工艺、寿命、质量。
“我们站在第三方的角度，认为这件事非常重要。因为在标准里强调的实际上不是机器人的功能问题，而是更注重产品安全性、环境适应性、MTBF指标等。节卡机器人一直敢为人先，非常积极参与各项标准制定、测试认证中，此次通过MTBF 2万小时测试，对于未来双方共同解决更多应用场景问题有重要意义，也为行业高质量发展树立了典范。”郑军奇说。
据机器人大讲堂了解，上海机器人产业技术研究院的可靠性评定方案，是通过对可靠性平台建设、国家标准制定、实施方案的研究，在制定的GB/T 39590.1-2020《机器人可靠性 第1部分：通用导则》以及起草的《工业机器人可靠性评价指南》基础上，形成的MTBF测试与评定能力，参考标准具备较强的通用性。
许雄透露，目前上海机器人产业技术研究院MTBF 2万小时认证方法由于很大程度上参考借鉴了军工制造和航空航天的可靠性测试加速实验方法，对于许多机器人企业来说难度并不小。
在测试过程中，工作人员将机器人放在高温高湿等极端工况下连续运行，然后根据加速测试模型，去评估机器人的平均寿命。该测试非常考验各硬件环路的可靠性和软件整体的鲁棒性，对于机器人减速器、电机和线缆等零部件选型、装配工艺以及相应软件都有较高要求，能达到标准的国内机器人产商并不多。
“目前节卡机器人正在挑战MTBF 3万小时可靠性认证。”许雄对此自信满满。
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