機械產品研發的可靠性管理規范與策略

【摘要】在機械產品制造的過程中，對一個產品可靠性評價是對產品設計、制造、使用等所有環節共同評價的總和。一個產品的可靠性必須要具備可靠的設計、可靠的制造以及可靠的使用等所有特征。基于此，本文以機械產品研發的可靠性管理規范與策略作為研究的對象，在分析機械類產品可靠性特征的基礎上，就機械產品研發的可靠性管理規范與策略進行了深入的分析。

【關鍵詞】機械產品；研發；可靠性；管理規范

引言

對一個產品可靠性評價是對產品設計、制造、使用等所有環節共同評價的總和。一個產品的可靠性必須要具備可靠的設計、可靠的制造以及可靠的使用等所有特征。產品的設計是產品實現可靠的基礎，產品的制造是將產品的可靠性目標轉化為現實的過程，而產品的使用則是對這些可靠性目標的一種檢驗。在產品可靠性實現的過程中，不管哪一個環節出現了問題都會產品可靠性目標實現帶來不利的影響，而產品設計作為產產品可靠性目標實現的基礎其重要性不言而喻。

1機械類產品可靠性特征

可靠性工程技術理論和方法中，機械類產品可靠性和電子類產品可靠性的研究有所不同，在對機械類產品可靠性特征的分析過程中要注意區分它們之間的不同，二者不能混為一談?？煽啃怨こ碳夹g理論起初是在電子產品領域出現，發展至今已經擁有了一整套相對完善的可靠性分析、可靠性試驗、可靠性分析方法以及可靠性評價體系，這些可靠性體系大部分都是以電子產品故障隨機性以及電子產品呢壽命服從指數布局特征而制定的。因此，電子類產品可靠性分析的手段和體系并一定能夠完全適應機械類產品的可靠性分析。由于機械類產品大部分的零部件都是易損耗品，大部分故障的發生都是由于這些易損件實效而導致的，而這些零部件故障跟零部件的安裝以及使用等關系密切，因此，其可靠性建模存在較大難度。此外，機械零部件的設計大都是為了滿足機械特定的需要，對于其他機械或機械的其他需求通用性較差，這對于其建模共用數據的積累帶來很大困難。所以，在機械類產品設計時，不能完全照搬電子類產品可靠性工程理論和相關產品設計方法，在符合特定條件的基礎上，結合機械類產品的實際特征，選擇合適的方法加以運用。

2機械類產品可靠性設計和分析常見原則和方法

現階段在機械類產品設計和分析過程中最為常見的原則和方法如下：

2.1 遵循簡單化、標準化的設計原則

機械產品屬于串聯系統，因此，要想提高機械類產品的可靠性就必須要盡量優化零部件的質量，減少零部件的使用的數量，以做簡單的結果實現機械的功能。機械產品設計時要盡量是產品的結構簡化，并選用成熟的零部件和組裝技術，最大限度地減少零件，降低因零件而導致機械產品故障發生的幾率，從而實現機械產品整體可靠性的提升。

2.2實效經驗在機械產品設計中的應用

這種方法是當前機械產品可靠性設計應用最為廣泛也是非常實用的一種方法。產品的可靠性設計指的是在產品設計環節就能夠實現對產品可能發生故障的預測。要想準確地完成對產品可能故障的預測不僅需要設計者擁有豐富的理論和專業素養，同時還需要設計人員具有一定的失敗和成功經驗。一般情況下成功經驗都會大勢宣傳，而往往忽略了失敗經驗。而對于機械產品的可靠性設計而言，失敗經驗反饋的信息顯得尤為重要。通過對失敗經驗的分析，能夠掌握失敗的原因，從而為下次設計提供參考，防止同類情況二次出現，這些國外企業較為注重而國內企業的觀念還未完全轉變。在電子產品可靠性設計時，由于電子產品的元器件在運行時需要其工作應力小于額定的數值，以此來提升電子元件的可靠性，在電子產品設計中這種方法被稱為將額設計。而機械產品與電子產品不同，機械產品的零件需要高于自額定的安全系數，從而來提升零件的承載能力，對于那些對安全影響較大的零部件則應該最大限度地提升其安全系數，從而最大限度地機械能夠安全運行。

2.3失效安全和損傷容限設計

這兩種設計方法常見于安全性重要結構的設計中，實效安全設計指的是當系統或設備發生局部故障時，還可以依賴其產品結構能夠保證系統或設備的安全。而損傷容限設計就是當機械局部發生損傷時，機械能夠依賴其自身機構將損傷控制在一定的程度內，并能夠保持整個機械的正常運行。這兩種設計方法的應用在機械產品可靠性設計中顯得尤為重要。為了最大限度地保證機械設備的可用性，設備維修的設計和設備使用壽命的設計具有同等的地位?，F階段逐漸發展和成熟的以可靠性為核心的設備維修性工程技術就是基于此目的而采用一種設計方法，該方法從定性角度和定量角度針對設備的維修性進行了深入地分析。所謂的維修性設計指的是在產品設計的過程將產品可能發生故障的部件維修策略和方法進行了明確，從而便于后續故障的維修。

2.4機械產品的冗余設計

所謂的冗余設計就是指在實現產品要求功能的基礎上，通過增加多余部件的數量來保證部分部件出現問題時不會導致機械整體故障的發生。這種設計方法多用于電子產品的設計中，但隨著人們對機械產品可靠性需求的不斷提升，機械類產品的設計也逐漸將這種方法應用于產品的設計中。機械產品系統是由很多零件共同組成的，雖然大部分零部件都是與易損品，大多機械故障也是由這些易損零部件損傷而導致的，但是在使用過程中注意保養和維修這些系統故障也是可以預計的，所以，可靠性建模技術也同樣適用于機械產品的預計和分析。當前適用機械產品可靠性預測和評估理論和方法還不夠完善?，F階段對機械產品可靠性預測和評估多是以試驗來完成，通過對產品的可靠性試驗來發現故障。但是這種方法需要投入的時間和成本較高，因此，機械產品的可靠性試驗需要制定科學的實驗計劃，從而保證試驗的準確性和經濟可行性。

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