探討機械工程的可靠性優化設計

張嘉豪 馬新宇

摘 要：在機械工程中進行產品研發時，把可靠性理論作為技術支持，參照相關需求，將產品是否能夠安全可靠的使用當成首要原則；在時間、花銷及性能參數都滿足要求的前提下，使得該機械工程產品達到相關可靠性要求。值得注意的是，可靠性設計不是一個單一的問題，它包含價值工程、系統工程等多門學科，是多領域交叉協同的下的一種新興技術。

關鍵詞：機械工程；可靠性；優化設計；探討

基于科技技術的發展，越來越多的機械產品被廣泛開發，在具體應用過程中，為保證產品的功能性，其優化與設計過程需要結合實際，深入研究，以此提高機械工程的可靠性優化設計能力。從實際發展看，關于機械工程領域的相關可靠性優化設計仍需要進一步提高。

1.闡述機械工程可靠性優化設計的實際情況以及研究背景

從當前發展的形勢來看，由于受到某些因素的影響，我國機械制造行業沒有較好的發展前景，特別是和一些發達國家相比存在著較大的差異性。顯然其可靠性分析工作依然處于緩慢發展的狀態。經過一段時間的發展，我國才在這方面有所作為，而且也成立了相應的結構，進而培養出諸多專業型人才。但是從發展的情況來看，此類研究大部分還傾向于理論，沒有對發展實踐引起必要的重視，和發達國家相比依然存在一定的區別。隨著我國國民經濟水平的提高，科學技術水平的日益完善，這個時候產品更新的節奏變得非常迅速。從這種發展形勢來看，人們可以在任何地方看到琳瑯滿目的產品，但是人們會更加注重它們的可靠性能，所以就衍生出來可靠性設計這一新型理念。因為科學技術得到了飛速的發展，這個時候產品的結構方式也從原來的簡單慢慢轉變為復雜。相關人員開始把一些具有代表性的工藝滲透到生產工作中，這樣獲得的產品就會變得更加繁瑣，顯然它們的更新速度也要比以往的速度提高了不少。當相關人員制作出一些產品以后，并不是馬上就投入到市場中進行售賣的，而是在投入市場的前期階段需要進行相應的實驗，對產品的相關性能做好嚴格的檢測，直到滿足相關要求以后才可以投入到市場中。

2.可靠性優化設計在機械工程中的應用

2.1機械工程產品設計環節可靠性優化設計

進行機械工程產品設計時，一般分為兩大類，分別是裝配體設計與零件組裝設計。當使用可靠性優化設計時，可以把它看成一個整體，在方法上主要有兩種，其一為：首先對其完整系統有一個初步的把握，同時對組成整體的零部件進行剖析，觀察它可靠性究竟有多大，然后綜合起來，總結出整體有多大的可靠性；第二種方法就是：把整體的可靠性優化設計要求進行分解，落實到各個零部件上，同時要使得零部件都要符合相關指標要求；一般會使用到的，以可靠性為理論基礎的分配方法為：再分配、等分配、比例分配及綜合評分的分配方法。設計師在對單個零件進行選型設計時，有這樣一個原則，那就是盡可能使用國標件，其目的在于，國標件經過市場的檢驗質量不會有問題，其能夠大量生產可以隨時進行替換。之后，使用不一樣的設計方法對不同的部件實施優化設計，這里部件的不同一般指的是重要性方面的不同。如果要設計一個核心部件，那么必須要提前進行可靠性試驗。此外，可靠性思想還要貫穿整個流程，設計者需要對產品設計的可靠性進行反復的檢驗，一直到產品能夠符合既定的所有標準。在一個機械工程的設計中，人機系統也占據著十分重要的位置，這個就更加偏向于人性化設計，比如進行操作時的適應性以及舒適性。

2.2機械工程產品制造中的可靠性優化設計

在機械產品生產操作的過程中，如果沒有對其展開合理的監控工作，施工人員如果沒有依據設計開展具體作業，容易導致產品質量不符合要求。因此，生產單位必須做好對產品制造過程的監控工作，確保產品制作符合可靠性設計的原則。具體而論，在進行操作的過程中，必須保證使用技術的妥當。其次，在加工設備的選擇上必須選用符合規模要求的生產設備。就機械產品的制造而言，其包含多個下屬子系統，只有確保每一個子系統符合規律且作業正確，才能保障整個制作過程符合可靠性的原則。機械工程產品制造過程，為保證投入使用效率，要結合實踐，要充分提高生產管理效率，以此才能進一步提高可靠性優化設計能力，為產品的生產提供科學保證。

2.3機械工程產品的使用與維修的可靠性優化設計

對機械產品適當的維修是極其有必要的，科學的維修保養可以極大地延長產品的使用壽命；功能健全質量過關的售后服務是衡量一個公司水平的重要標準。故而，機械產品供應商需要重點關注產品的售后服務與維修。通過使用嚴謹的邏輯分析法，編寫出合理的維修內容與手段，為延長機械產品的使用周期做好制度上的準備。對于機械工程產品而言，它自身具有的可維修性與可靠性，在某種意義上來講是相通的概念，嚴格來講，這里所說的可維修性其實就是可靠性上的一個指標而已。當研發人員進行產品設計時，必須第一步就要關注可靠性指標，這是為了問題產生的時候可以進行快速的維修。除此之外，還需要考慮成本上的問題，設計者需要遵循以最小的經濟代價獲取最大的工作效益的原則。故而，十分有必要將可靠性優化設計理論當成首要的考慮因素；有一個合理的經濟成本是進行維修設計的關鍵所在。

3.結語

通過以上內容的論述，可以得知：從當前的發展形勢來看，人們的生活質量得到了大幅度的提高，顯然也對機械工程的可靠性能提出了愈來愈多的要求。這樣就需要相關人員對其可靠性優化設計工作引起高度重視，只有這樣才能促使機械工程行業在激烈的市場競爭中可以站穩腳步，進而促使其獲得可觀的經濟效益。不斷加強研究力度，提升重視程度，保證機械工程優化設計可以發展到一個新的高度。

參考文獻：

[1]徐永新.淺談機械工程的可靠性優化設計[J].科技與企業.2012（17）.

[2]裴景波.機械可靠性優化設計的應用分析[J].河北農機.2017（01）.

[3]陳江義，文尉超.基于響應面的結構非概率可靠性優化設計[J].機械設計與制造.2016（11）.

[4]吳小飛.探討機械工程的可靠性優化設計[J].南方農機，2015（2）.

[5]張立博.探討機械工程的可靠性優化設計[J].科協論壇（下半月），2012（3）.