В современных условиях развития промышленности и экономики страны проблема повышения надежности машин становится одной из главнейших задач. В случае успешного решения этой проблемы за счет улучшения машин и сооружений, в том числе и повышения их надежности можно будет добиться огромного экономического эффекта во всех отраслях народного хозяйства.
Действительно, значение проблемы надёжности и качества в условиях развивающихся рыночных отношений в стране трудно переоценить. Низкий уровень качества отечественной техники и невысокая надёжность делают её абсолютно неконкурентоспособной как на внутреннем, так и на внешнем рынках сбыта. Исследования экономистов в развитых европейских странах показывают, что определяющим условием для долгосрочного завоевания рынков сбыта и получения больших доходов является более совершенное качество товара, включающее в себя и высокую надежность, а не низкие цены на него. Качество, а не объем выпускаемой продукции, станет задачей номер один на ближайшие десятилетия для нашей страны, иначе, в противном случае, мы рискуем лишиться своей производственной, а затем и технической базы и, в конечном итоге, будем иметь низкий уровень жизни. Следовательно, на современном этапе развития нашего общества, в том числе и отраслей промышленности, повышение надежности и качества машин и сооружений является одним из наиболее эффективных социально-экономических направлений развития науки и техники.
Вклад науки в проблему повышения надежности машин состоит в создании научно-технических основ решения этой проблемы, а также разработки общей методологии обеспечения надежности сложных механических систем. При этом из всех этих направлений наиболее важное значение имеет разработка физической теории надежности механических систем.
Такая теория должна позволить прогнозировать характеристики надежности машин на стадии проектирования с учетом уровня технологий, материалов, методов оценки предельного их состояния, а также позволять учитывать изменения этих характеристик во времени и на основе этого не только предсказывать вероятность наступления отказов, но и определять пути их предупреждения.
В настоящее время наиболее существенные результаты получены в области применения математической теории надежности в основном только в радиотехнике. Для решения же выше отмеченной проблемы потребуется принципиально новый подход к построению теории надежности, которая может быть разработана лишь при хорошем взаимодействии специалистов в области теории надежности, математики, материаловедения, механики и других наук, чего, к сожалению, в настоящее время не наблюдается.
Традиционные пути повышения надежности механических систем по прежнему лежат в исключении усталостных разрушений, снижении динамической напряженности систем, прежде всего применительно к сельскохозяйственным машинам, разработке совершенных способов сварки, поверхностном упрочнении, создании новых износостойких материалов, а также прогрессивных методов изготовления и восстановления изношенных деталей.
Однако, решение этих задач в целом ряде случаев затрудняется отсутствием информации о физических причинах выхода из строя техники, а также терминологическими трудностями. Об экономической значимости проблемы надежности и качества для всего народнохозяйственного комплекса страны также говорят следующие факты. Так, на поддержание машин в работоспособном состоянии путем устранения отказов, ежегодно тратится около 30% от их первоначальной стоимости. Особенно низка надежность зерноуборочных комбайнов. Так, например, “КОЛОС” имеет среднюю наработку на отказ 5,7, а “НИВА” 8,7 моточасов и, как следствие, потери до 50% рабочего времени, при этом расход запчастей превышает годовые нормативы в 2-4 раза. Надежность отечественных универсальных пропашных тракторов тоже весьма низка. Например, при испытаниях трактора Djon Dir HR-50 его средняя наработка на отказ была в 3,5 раза выше, чем у трактора МТЗ-80.
Основными причинами низкой долговечности отечественной сельскохозяйственной и другой техники (как свидетельствуют статистические данные) является низкое качество материалов, недостаточное использование прогрессивных технологий, низкое качество сборок и регулировок техники и др.