機械工程的可靠性優化設計

摘要：隨著科學技術的發展，我國的機械制造工業取得了很大的進步，機械工程項目開展的也越來越多，在我國經濟中的地位也更加重要。在機械工程設計中，需要對機械進行可靠性的優化設計，進而提高機械工程的質量和性能，實現資源的優化利用。本文從機械工程設計的幾個環節分別進行了其可靠性優化設計的探討。

關鍵字：機械工程；可靠性；優化設計

機械工程可靠性優化設計經歷了幾個發展階段，才有了目前的發展成果。從最開始只有少部分國家的機械工程可靠性研究到現在世界各國對機械工程可靠性優化設計大量的人力物力投入。機械工程優化設計在現代社會中的地位越來越重要。但是，在其發展過程中，存在的問題是不容忽視的，針對當下餓實際發展情況，如何做好機械工程的可靠性優化設計工作，需要我們去仔細研究。

1.目前我國機械工程可靠性優化設計中存在的問題

1.1.在教育方向以及人才結構方面

機械工程設計是一項高水平的技術活動，需要高技術的人才進行支持。但是作為我國人才主要培養基地的教育部門，在機械工程可靠性優化設計方面，卻沒有進行相關的課程設計。在高校的教育工作中，教育方向主要是適應社會的需要，培養的大都是大眾型人才，在高技術人才培養方面還有所欠缺，針對機械工程設計課程，只有少部分高等院校有開設，在可靠性優化設計課程方面，開展的也不充足，課程深度設計不夠，課程指導人員的素質有限，無法對學生形成良好的教授。這些問題都直接造成了我國機械工程可靠性優化設計方面的專業型人才儲備不足，無法滿足當下我國社會對該類人才的需求，機械工程可靠性優化設計人才結構問題亟待解決。

1.2.在企業的經營活動方面

企業的機械工程可靠性設計，是一項系統和復雜的工作，對于企業自身來說，可靠性設計可以保證產品的質量，提高產品的競爭力，實現效益；對我國經濟整體來說，可靠性設計可以提高我國企業機械工程設計技術水品，是我國企業在國際競爭中處于有利地位，實現我國的貿易順差。但是，在我國的一些企業中，針對機械工程可靠性優化設計工作開展的不是很到位。一方面，企業對可靠性優化設計的重視程度不高，在機械工程設計工作中，機械的可靠性等方面存在著很大的問題，直接導致我國企業的機械制造的核心競爭力不高，機械制造技術水平同國外企業間存在著很大的差距，在國際競爭中處于很不利的地位。

2.機械工程的可靠性優化設計

針對目前我國存在的一些機械可靠性設計問題，需要采取相應的策略來做好機械工程的可靠性優化設計工作。以下從機械設計的幾個環節入手來進行可靠性優化設計工作的探討。

2.1.產品設計環節中的可靠性優化設計

在機械工程的設計環節中，機械產品的設計工作主要包括兩個部分，即對機械零件的設計以及對產品整體裝配的設計。機械產品整體設計是建立在零部件設計的基礎上進行的?？傮w來說，機械產品設計環節的可靠性優化設計主要分為兩種形式。具體表現如下：

2.1.1.從部分到整體

從部分到整體的設計方法是根據設計系統的要求，先對機械產品的各個零部件進行詳細的研究，通過分析來對產品的可靠性進行評估，進而從零部件的可靠性分析得出整個機械產品的可靠性設計程度，通過這種方法來實現整體產品的可靠性設計目標。

2.1.2.從整體到部分

通過對產品整體的可靠性把握，對產品的各個零部件進行可靠性分配，進而使產品的整體可靠性需求在零部件上得以實現。這種從整體到部分的機械工程設計方法，需要特別注重做好產品零部件的可靠性分配，主要的分配方式有以下幾種：比例分配法、等分配法、綜合分配法以及再分配法等。機械工程設計過程中，進行單個零部件的設計時，每一個零部件都需要嚴格的符合相關的設計規范，盡量選用已經投入使用而且確定沒有問題的零件來進行參照設計，針對不同零部件的特性以及生產目標，可以采用不同的設計方法，一些重要部位的零件，還需要特別注意進行可靠性試驗，進而滿足實際產品的可靠性需求。

2.2.產品制造過程中的可靠性優化設計

機械工程制造環節是實現產品可靠性優化設計目標的主要環節，通過良好的制造工藝，才能保證機械產品的質量，實現產品的可靠性設計目標。在產品的制造過程中，一方面需要對機械產品制造設備的可靠性進行保證，減少機械設備在生產過程中出現的誤差，減少產品的可靠性影響因素；另一方面，在產品的生產工藝以及生產流程方面同樣需要進行可靠性保證。在整個機械產品生產的過程中，產品的工藝流程是一個整體，其中的各個工藝屬于整體中的子系統。對子系統的可靠性也需要進行考慮，例如：生產整體中的加工設備部分、工藝裝備部分、加工材料部分以及人工部分等，通過對各個子系統部分的可靠性考慮，才能對整個系統的可靠性指標進行整體把握和整合，達到產品制造過程中的可靠性設計目標。

2.3.產品使用以及維修中的可靠性優化設計

機械產品在使用過程中的可靠性優化設計也十分重要，同時，產品在使用過程中往往還涉及著一定的維護和維修問題。這些都需要進行可靠性設計考慮。企業的產品做好了銷售后的維修工作，才能贏得更大的市場。因此，在機械產品的整個生命周期內都需要對產品的售后維修問題進行考慮，對維修服務內容，維修方式等都作出合理的規定，讓機械產品的售后可靠性得到保障。因此，在機械產品的設計過程中，需要綜合考慮到產品的壽命以及質量指標等，以至于在產品使用過程中出現產品質量問題時，可以針對性的進行有效的解決，降低維修費用，達到以最成本換取最高機械鏟平可靠性水平的目標。此外，在產品的維修可靠性設計中，還需要對工具的使用以及人工因素進行綜合考慮，讓專業化的維修人員采用標準化的維修工具，合理的保證維修技術，就可以達到維修可靠性目標。

結語：

隨著我國經濟的發展，機械工程項目也朝著更加復雜更高難度的方向發雜很難，在這種背景下，做好機械工程的可靠性優化設計十分重要。機械工程的可靠性設計以及優化設計是一個有機結合的整體，二者不可偏廢。不能只考慮其中的一項而拋棄另一項。只有將兩者結合起來，同時做好各項設計工作，才能真正將機械工程設計做好，達到最好的設計效果，促進我國機械制造業的發展。

參考文獻：

[1]金雅娟.基于鞍點逼近的機械結構可靠性穩健優化設計[J].工程設計學報，2012（2）

[2]曾剛.基于遺傳算法的機械零部件可靠性優化設計[J].機械設計與制造，2012（10）

作結簡介：

姓名：李道敏 性別：男 民族：漢族 出生年月1969年8月

籍貫： 湖北省天門市 工作單位：三峽電力職業學院 學歷大學本科 專業 ：工程機械專業 職稱級別：中級（講師）

姓名：鄧唯一 性別：男 民族：漢族 出生年月：1972年4月籍貫：湖北公安 工作單位：三峽電力職業學院 學歷：碩士 專業機械制造自動化 職稱級別：副教授