關(guān)于機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計

喬木

【摘要】：近年來，隨著我國科技水平的不斷提升，各行各業(yè)都得到了不同程度的發(fā)展。尤其是工業(yè)機械水平的提升，使得我國機械制造領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化。為了促進我國機械工程的進一步發(fā)展，獲取更多的經(jīng)濟效益和社會效益，應(yīng)當對機械工程的可靠性進行優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】：機械工程；可靠性；優(yōu)化設(shè)計

1、機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)狀分析

隨著社會的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進步推動著產(chǎn)品的更新與換代。人們生活水平的逐漸提高，對于產(chǎn)品的多功能性與可靠性提出了更高的要求。在科技水平不斷提高的背景下，現(xiàn)有生產(chǎn)過程中所產(chǎn)出的機械工程產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出復(fù)雜化的特點。不但各式各樣的優(yōu)秀工藝被應(yīng)用到生產(chǎn)制造中，而且產(chǎn)品的更新速度也在不斷的加快。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化特點，對于機械工程的可靠性設(shè)計提出了更高的要求。具體來講，可靠性主要是指在特定要求的狀態(tài)下，產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)特定功效的水平。在機械制造領(lǐng)域中，生產(chǎn)單位要想生產(chǎn)出符合客戶需求的產(chǎn)品，首先應(yīng)當展開細致的規(guī)劃設(shè)計，對于產(chǎn)品設(shè)計過程中潛在的問題要進行嚴格的控制，從而有效提升其穩(wěn)定性，實現(xiàn)預(yù)期的目標。

然而，從我國機械制造業(yè)的發(fā)展歷程來看，相較于一些發(fā)達國家而言，我國機械制造業(yè)的起步較晚，仍然存在著一定的差距。在此背景下，與機械制造相關(guān)的可靠性分析工作同樣進展的比較緩慢。自二十世紀八十年代以后，我國在機械制造方面有了一定程度的突破，并成立了專門的研究機構(gòu)。從總體上來看，對于機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計研究的重點主要在于理論方面。然而，從實踐的角度出發(fā)可以發(fā)現(xiàn)，在機械工程生產(chǎn)過程中運用理論來解決實際問題的現(xiàn)象比較少見。因此，側(cè)重于理論層面的機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計與研究，是存在很大的局限性的，對于我國機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計構(gòu)成了比較嚴重的制約。

2、產(chǎn)品可靠性設(shè)計的研究背景

由于社會不斷發(fā)展，科技一直進步，此時產(chǎn)品更新的速度也在加快。在這種背景之下，人們可以隨意地選擇多種類型的產(chǎn)品，而且此時人們更加地關(guān)注它們的可靠性特點，因此就出現(xiàn)了可靠性設(shè)計這個理念。由于科技發(fā)展速度不斷加快，此時生產(chǎn)出的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也開始朝著復(fù)雜化發(fā)展。工作者們開始將各種優(yōu)秀的工藝運用到生產(chǎn)工作之中，此時得到的產(chǎn)品也更加復(fù)雜，它們的更新速度也較之于以往加快了很多。當我們開展設(shè)計工作的時候，要積極深化，不斷完善。當我們制造出一類商品以后，并不是直接的投入市場，先要接受試驗，當測試性能等達標之后才可以將其投放市場。之所以要對其試驗，是因為許多產(chǎn)品本身并不是很可靠，有一些設(shè)計或是工藝等層面的問題。

3、可靠性的發(fā)展過程

3.1進行初期的探索

在二戰(zhàn)時期，有些重要的武器在作戰(zhàn)的過程中容易發(fā)生機械問題，由此開始，人們逐漸意識到提高機械設(shè)備的可靠性具有重要的意義，從而開始進入了可靠性研究工作的籌劃時期。在 1942 年，美國麻省理工學(xué)院在真空管的可靠性研究上取得了較大的成效，具有一定的代表性。

3.2可靠性研究的過程發(fā)展時期

一些較為重視制造業(yè)發(fā)展的國家，例如英國、美國等開始進行生化探索，并且也取得了較為顯著的成就。在此背景下，人們對于可靠性研究逐漸的進入到了全新的發(fā)展階段。在歷經(jīng)了早期的探索時期、過程發(fā)展時期之后，可靠性研究開始向著更為成熟的方向發(fā)展。

3.3國際化時期

在這一時期，對于可靠性研究的相關(guān)工作已經(jīng)逐步完善，有關(guān)技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用。有些發(fā)展中國家也積極地開展了對于可靠性的研究工作。隨著各種國際學(xué)術(shù)組織的確立、國際可靠性和可維護性技術(shù)委員會的成立，對于可靠性研究的工作進入了國際化時期。

4、做好機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵點

4.1設(shè)計環(huán)節(jié)中的可靠性優(yōu)化設(shè)計

產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用周期的各環(huán)節(jié)是離不開機械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計的，這些環(huán)節(jié)相對來說比較有難度、重要的環(huán)節(jié)主要有設(shè)計、制造以及和使用環(huán)節(jié)。而在機械產(chǎn)品的設(shè)計方面，往往包括了組裝零件設(shè)計以及整體裝配設(shè)計。首先在進行整體裝配設(shè)計的時候，要求相關(guān)工作人員要認真、全面的分析這個整體系統(tǒng)中的每一個零部件的可靠性程度，從而去判斷出這個系統(tǒng)整體的可靠程度。相關(guān)人員在進行整體設(shè)計可靠性預(yù)測的時候，務(wù)必要使相關(guān)預(yù)測結(jié)果要達到設(shè)計的要求。當然，可以利用再分配法、等分配法以及比例分配法等來使整體裝備中每一個零部件都能達到相應(yīng)的設(shè)計標準，進而保證該機械工程的整體滿足可靠性的要求。其次，在組裝零件設(shè)計方面，就要嚴格要求所選用的零件是符合相關(guān)國家的規(guī)定而且大量應(yīng)用在實際的生產(chǎn)中的。值得注意的是，不同的零件其選擇的設(shè)計方法也往往不同，所以要對相關(guān)的零件進行可靠性的試驗，如果零件沒有通過試驗就要嚴格的反復(fù)修改，直到試驗通過為止。

4.2機械工程產(chǎn)品制造中的可靠性優(yōu)化設(shè)計

在機械工程產(chǎn)品的制造過程中，如果制造環(huán)節(jié)未得到嚴格的管控，那么產(chǎn)品的最終質(zhì)量將會受到一定的影響，產(chǎn)品的可靠性也難以得到保障。因此，在機械工程的產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)，應(yīng)用可靠性優(yōu)化設(shè)計具有重要的意義。具體來講，在產(chǎn)品的加工制造過程中，尤其是選擇加工工藝以及工藝流程時，要想應(yīng)用可靠性優(yōu)化設(shè)計，需要保證相應(yīng)的技術(shù)水平符合標準。與此同時，所使用的加工設(shè)備，其可靠性也應(yīng)當具有充足的保證。產(chǎn)品的制造工藝流程是一個完整的系統(tǒng)，因此，要想提高整個工藝流程的可靠性，首先應(yīng)當提高該流程中所涉及到的各個子系統(tǒng)的可靠性。只有做好每一個子系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化設(shè)計，才能選用科學(xué)合理的方法提高整個系統(tǒng)的可靠性。

4.3機械工程產(chǎn)品的使用與維修的可靠性優(yōu)化設(shè)計

正確的使用機械工程產(chǎn)品，并且在使用過程中運用科學(xué)合理的方法進行維修，是延長機械工程產(chǎn)品使用壽命的重要保障。作為機械設(shè)備的制造企業(yè)，要想獲得長遠穩(wěn)定的發(fā)展，不僅要保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合標準，還應(yīng)當提供良好的售后服務(wù)。通過采用有效的邏輯分析法，制定出規(guī)范的維修內(nèi)容以及維修方式。對于機械產(chǎn)品的使用壽命也要進行合理的規(guī)劃，保證機械產(chǎn)品具有可維修性與可靠性。

結(jié)語

在傳統(tǒng)的機械工程優(yōu)化設(shè)計過程中，通常只考慮產(chǎn)品的重量、體積、成本等方面的優(yōu)化，對于產(chǎn)品可靠性方面的考慮比較少。然而，伴隨著人們對于機械產(chǎn)品可靠性要求的逐漸增高，在機械產(chǎn)品的實際設(shè)計過程中，應(yīng)當綜合考慮可靠性指標和優(yōu)化設(shè)計指標。這樣不僅能夠保證所設(shè)計出的機械產(chǎn)品更加具有可靠性，而且還能最大限度地滿足人們對于產(chǎn)品的實際要求。

【參考文獻】：

[1]張立博.探討機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計[J].科協(xié)論壇（下半月），2012（03）.endprint