森林機械運行可靠性分析

董磊

摘要：在運輸和搬運樹木的過程中是現代化的，森林機械和技術設備的質量和可靠性的要求密切相關。機械運行可靠性分析是重要的質量執行維護和支付的成本，本手稿的重點是分析在林業中使用標準森林機器的可靠性，揭示了森林機械技術效率和森林技術設備的實例分析。

關鍵詞：機械運行;森林管理;技術設備;可靠性分析

中圖分類號：S77? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）15-0087-02

0? 引言

林業技術設備受益于機械迅速發展趨勢，對林業作物處理質量的需求不斷增加，這增加了對高效和可靠的森林技術設備來滿足該需求。如今，林業依賴于森林機械和設備的廣泛使用[1]。國際市場的發展，更高的客戶期望和隨之而來的全球競爭的增加，導致制造商創造了越來越多的定制產品。如今，制造商需要在更短的時間內生產出高質量的產品。在這種競爭環境中，制造商的目標是在最短的時間內生產高質量的產品，這導致制造商對機器可靠性比以往任何時候都更感興趣。采伐設備維護是制造系統的重要組成部分，以確保操作設備保持健康狀態，減少故障，并保證產品的高質量。此外，還有其他因素促使人們對可靠性越來越感興趣，包括系統的復雜性和復雜性的提高，以及對產品質量、保修程序、安全法和供應鏈可持續性的堅持。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雜，例如：采伐機器的分類、用戶的數量、不同機器構造的復雜性、使用林業機器的季節性、對操作人員資格的高要求、設備大面積分散，缺乏存儲空間，以及操作和天氣條件[2]。

采伐設備可靠性預測是指在當前結構設計之前對結構進行評估。雖然設備的可靠性不僅通過評估技術得到提高，可靠性預測的結果提供了一個早期的指示，表明設計是否可能滿足可靠性目標[3]。在新的采伐設備結構或設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一步測試。它是一種評估設備可靠性或確定其在早期階段是否需要進一步修改的方法，以有效地為公司工作。在日常生活中會遇到質量和可靠性這樣的術語。生產商在廣告中強調產品的質量，然而，所有者很少考慮產品的有限可靠性，只在產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采伐設備使用的森林機械的操作可靠性。這些機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，這些因素與系統本身相互作用。利用現有的完整采伐作業數據庫，確定作業環境對森林采伐作業技術效率的影響。分析作業環境對森林采伐作業技術效率的影響。作業規模、森林地形、木材種類數和塊大小均顯著影響森林采伐作業的技術效率。

1? 森林設備機械運行可靠性分析

設備構件的選擇和可靠性對最終產品的可靠性有重要影響。可靠性是一個非常復雜的范疇，僅根據工程的理論分析很難界定。通常有必要的正式測試，其中模擬了預期的操作條件，從操作時間和故障發生的角度評估對象。在實時運行中，導致可修系統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致其他模式故障的出現。測試的重要性有很多原因。測試的結果往往是做出決定所必需的（從質量的角度來看），通過提供可靠性評估的手段以及規劃和選擇過程。充分的測試可以帶來高可靠性的結果和非常好的質量。

可靠性工程專注于機器的維護和壽命，作為一門工程學科，它包括在設備的整個生命周期中對價值的系統應用，因此可靠性可以從開始（即概念計劃）到結束（即設備的磨損）進行檢查[4]。可靠性技術人員可以定義可靠性要求，評估、測試、評估和優化系統性能，因為森林機械在實際操作條件下使用的可靠性可能性。這些修改有利于業務開發的基礎設施，但也會在機器或設備內的系統之間產生未知的故障、技術和功能關系。這意味著這臺機器經常在運行中加載，發動機運行小時的數量非常高，但與其他觀察到的機器相比，故障的數量不是最大的。離機器最近的是貨代號，它涉及到故障率和平均失效時間，機器之間的故障時間差異具有統計學意義。

2? 森林機械技術效率的分析

作業規模、地形坡度、原木種類數和塊大小對森林采伐作業技術效率的影響均具有統計學意義，而林地面積的影響不顯著。這說明采伐作業的技術效率會隨著作業環境的變化而由高到低。這項研究結果的意義不僅在于更好地了解受作業環境影響的森林采伐作業的技術效率。森林區域對森林采伐作業的技術效率影響不大，這表明森林區域可能沒有能夠顯著影響采伐效率的顯著特征。但是，森林區域對森林采伐效率影響的結果對不同國家可能是不同的。作業規模對采伐效率的積極影響表明，采伐需要提高其處理大規模采伐作業的能力。為了實現這一目標，可以探討對設備和人力開發的資本投資，以受益于規模經營的經濟。眾所周知，森林所有者的數量正在增加，小森林面積涉及的數量少，以及將設備移動到孤立的小區域的相關高成本，使得許多森林的采伐不經濟。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。正如預期的那樣，森林地形坡度的增加對技術效率產生了越來越大的負面影響，因為在陡峭的斜坡上有效地使用森林機器非常困難。盡管機械化程度有所提高，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之一。

專業化通常被認為可以提高效率，因此，投資于開發和優化用于陡峭地形采收的專門技術（例如，電纜輔助地面采收系統，以及更新和更有效的堆場系統），可以幫助減少與陡峭森林采伐有關的技術效率低下。例如，機器人技術可以幫助從復雜地形中采集原木，以提高生產率，并有效地管理在這種地形上配備人員的安全法規合規成本。由于技術產品和工藝創新是競爭力的一些關鍵決定因素，這些戰略有可能提高在陡峭地形上的收獲性能。日志排序數量的增加會對采收作業的技術效率產生負面影響。然而，在大規模操作中，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模操作的技術效率，因為每個排序都可以很容易地從一個站點獲得大量的莖，從而導致每天的容量大大增加。在小規模操作中，通常會獲得少量的莖，因為小規模操作中建議使用如此少量的日志排序。基于正邊際效應，以噸/莖為單位的塊大小可以說是對森林采伐技術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量的最重要因素，隨著樹木大小的增加，產量也會增加。切片大小對收獲生產率的強正向影響，這與本研究的發現一致。塊的大小對技術效率的積極影響表明，需要加強森林工業利益攸關方正在進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）到結構（框架）可能會對采伐效率產生負面影響，因為小塊的尺寸。進一步的研究建議更好地理解工件尺寸對效率的影響，因為它可能與機器類型、尺寸和操作技能有一些相互作用。在實際應用中，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環境因素對森林采伐作業技術效率的影響。大多數采收作業具有很高的規模效益，但各單位之間效率低下的根源是技術。研究表明，森林采伐作業的技術效率會受到采伐地點獨特的作業環境特征的顯著影響，這些環境特征與管理控制是外在的。環境因素包括作業規模、地形坡度、木材種類的數量和塊的大小。這些外在因素可能導致效率低下，行業利益相關者在評估業績和評價潛在的業務改進戰略或政策時必須考慮到這些因素。

3? 森林技術設備的實例分析

觀察是在實際工作條件下進行的，公司經營的木材加工業務遵循所有的服務要求。公司有自己的維修車間，有合格的人員進行日常和非線路維修。利用觀測對象、軟件和統計方法對結果進行了分析[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：對公司所有的機器進行了分析。這些機器的購置價格太高，不能忽視保養。這就是為什么該公司需要維護系統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械問題。分析基于工作關系，其中記錄了有關技術的數據（技術特征、工作關系等）[6]。執行集中于質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，以及在它們的技術定義方面每個失敗可能意味著什么。定量結果定義了預測可靠性因素數字值的可能性。數據的復雜性和質量和定量分析的總結顯示了與可靠性最相關的失效和相互作用。

采伐設備可靠性評估和測試的使用條件也在標準中顯示。根據可靠性分析程序對機器進行研究的確切方法。為每臺機器分別設計機器數據表：獲取有關機器的技術信息，收集工作任務和圖紙。每臺機器的組件組設計：這使記錄維護記錄的輸出成為可能。這些機器被分為以下組件組：轉向架（包括車體、彈簧、減震器、底盤、車輪、輪胎、輪軸承、剎車、轉向等）齒輪和傳動機構（離合器、變速箱、軸、接頭、差速器、帶角帶的齒輪、鏈條齒輪等）、發動機（燃油系統、發動機機體和其他發動機部件、氣缸、氣缸頭、活塞及其部件等）、潤滑和冷卻系統、機器電氣控制部件（包括傳感器）、機器液壓系統、液壓起重機、機艙及控制元件。每臺設備在統計程序中采集數據;這使得定義失敗和確定如何評估度量成為可能。對每個設備的統一數據表的定義：即每個數據表具有相同的結構，從而提供了重復測量和記錄它們的通用性和可能性。所得數據通過統計軟件進行評估。

4? 結論

分析表明，對森林采伐機械設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器公司設備，為森林采伐提供了積極的解決方案。為預測性維護提供最佳的設備記錄，這也為預防性維護提高系統的工作可靠性提供了實際指示。這取決于提高工業生產設備維修效率的設計和方法。

參考文獻：

[1]胡雪凡，張會儒，張曉紅.中國代表性森林經營技術模式對比研究[J].森林工程，2019，35（04）：32-38.

[2]岳鵬中，楊志強.生態疏伐采伐強度控制要素探析[J].現代農業科技，2020（11）：162-163.

[3]丁玲萍.森林撫育間伐對生態環境的影響[J].種子科技，2020，38（05）：56-57.

[4]姜洪波.采伐對森林生態系統的影響綜述[J].種子科技，2019，37（14）：88，92.

[5]張天一.森林撫育間伐的技術要點及對生態環境的影響[J].農村實用技術，2019（09）：96.

[6]周長軍.淺談森林采伐作業對森林生態保護的影響[J].科技創新導報，2019，16（19）：136，138.