機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)探討

康志偉

摘要：近年來，我國工業(yè)機(jī)械水平不斷提高，不斷刺激著機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品也逐漸向功能化方向發(fā)展。以滿足市場發(fā)展實(shí)際需求為目的，基于現(xiàn)狀來對(duì)機(jī)械工程進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造全過程進(jìn)行調(diào)整，在保證較高生產(chǎn)效率的同時(shí)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;優(yōu)化設(shè)計(jì);技術(shù)工藝;可靠性

中圖分類號(hào)：TH122;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

基于科技技術(shù)的發(fā)展，越來越多的機(jī)械產(chǎn)品被廣泛開發(fā)，在具體應(yīng)用過程中，為保證產(chǎn)品的功能性，其優(yōu)化與設(shè)計(jì)過程需要結(jié)合實(shí)際，深入研究，以此提高機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)能力。從實(shí)際發(fā)展看，關(guān)于機(jī)械工程領(lǐng)域的相關(guān)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)仍需要進(jìn)一步提高。

1機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

隨著人類生活水平的不斷提升，人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量提出了較高的要求，尤其是產(chǎn)品的可靠性。雖然我國大部分產(chǎn)品的可靠性取得了較大的進(jìn)度，并且創(chuàng)新思路和產(chǎn)品制造流程也進(jìn)行了不斷的優(yōu)化，但是由于我國機(jī)械工程起步時(shí)間比較短，與發(fā)達(dá)國家相比，還存在著一定的差異和不足，尤其是機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)還不能滿足時(shí)代發(fā)展的步伐。但是，為了更好的獲得發(fā)展，我國機(jī)械工程也在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方面下了很大的功夫，并且也取得了一定的成就，而且建立了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究團(tuán)體和相關(guān)部門，制訂了一套科學(xué)、合理的體系制度，以確保機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)工作有條不紊的進(jìn)行。傳統(tǒng)的機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)理論知識(shí)給予了高度的重視，但是在具體應(yīng)用過程中，缺乏一定的實(shí)踐指導(dǎo)，在一定程度上制約了機(jī)械工程的發(fā)展。現(xiàn)階段，我國只有一部分高等院校創(chuàng)設(shè)了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)課程，但是還是缺乏系統(tǒng)性的研究，從而導(dǎo)致機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)人才匱乏，不利于機(jī)械工程業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。此外，機(jī)械工程企業(yè)和國家相關(guān)部門對(duì)機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)缺乏足夠的重視，從而影響了機(jī)械工程的市場競爭力，影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2對(duì)機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性

2.1產(chǎn)品變得尤為繁瑣

從當(dāng)前的發(fā)展形勢來看，人們的生活質(zhì)量得到了大幅度提升，科學(xué)技術(shù)得到了日益發(fā)展，在某種程度上也推動(dòng)了機(jī)械技術(shù)朝著更好的方向發(fā)展。在發(fā)展的過程中會(huì)使得產(chǎn)品變得繁瑣化，這樣就會(huì)花費(fèi)較多的人力、財(cái)力等，只有這樣才能提升機(jī)械產(chǎn)品的整體水平。

2.2能夠符合市場發(fā)展的實(shí)際需要

當(dāng)前，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的提高，機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，并且人們對(duì)其質(zhì)量提出了愈來愈多的要求，不但要對(duì)其外觀設(shè)計(jì)引起重視，而且也要對(duì)其使用性能做好嚴(yán)格的把關(guān)。所以，相關(guān)企業(yè)想要得到長遠(yuǎn)的發(fā)展，就需要對(duì)其可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)引起高度重視，這樣才可以最大程度提升機(jī)械產(chǎn)品的可靠性能，進(jìn)而緊跟時(shí)代的潮流。

2.3優(yōu)化產(chǎn)品制造的整個(gè)流程

通常情況下，想要提升機(jī)械工程產(chǎn)品的整體水平，那么相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)其制造流程做好嚴(yán)格的把關(guān)。所以，當(dāng)機(jī)械產(chǎn)品在實(shí)際制造的過程中，應(yīng)當(dāng)重視其可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，特別是以下兩個(gè)方面要引起注意：一方面是加工工藝;另一方面是流程選擇。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)選擇較高的技術(shù)水平，只有這樣才能將機(jī)械制造質(zhì)量加以提升。由此可見，機(jī)械產(chǎn)品在實(shí)際制造的時(shí)候無論哪個(gè)環(huán)節(jié)都可以看作一個(gè)完整的體系，同時(shí)在對(duì)其進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，例如材料、設(shè)備等，這樣才能制定出一個(gè)切實(shí)可行的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段

機(jī)械產(chǎn)品制造階段會(huì)涉及到產(chǎn)品整體裝配以及零件組裝，是影響產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵因素。將可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用到機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要將產(chǎn)品零部件設(shè)計(jì)以及組裝看作一個(gè)整體，然后采取措施控制，從根本上來達(dá)到產(chǎn)品可靠性優(yōu)化的目的。一方面，需要綜合分析機(jī)械產(chǎn)品特點(diǎn)與需求，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)性了解，判斷產(chǎn)品各組件的可靠性水平，然后通過所有零部件的綜合分析，確認(rèn)產(chǎn)品可靠性。在此環(huán)節(jié)中主要就是對(duì)產(chǎn)品可靠性進(jìn)行合理預(yù)測與科學(xué)分析，確認(rèn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)指標(biāo)是否能夠順利實(shí)現(xiàn);另一方面，合理分配產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)，即根據(jù)機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性要求，來完成各對(duì)應(yīng)指標(biāo)的分配，提高各零部件的可靠性。一般設(shè)計(jì)時(shí)可依據(jù)再分配、等分配、比例分配以及綜合評(píng)分等機(jī)制來進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中，將單個(gè)零部件作為設(shè)計(jì)對(duì)象時(shí)，要保證其指標(biāo)能夠達(dá)到國家規(guī)定要求，面對(duì)不同部件時(shí)，可對(duì)分配以及設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。尤其是對(duì)于新型產(chǎn)品而言，零部件的設(shè)計(jì)需要提前進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，確認(rèn)其性能可以達(dá)到專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。整個(gè)產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)階段，需要進(jìn)行反復(fù)、大量的驗(yàn)證與修改，以求產(chǎn)品可靠性能夠完全滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2機(jī)械工程產(chǎn)品制造中的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

要知道，設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品最重要的就是要確保其質(zhì)量，具體而言就是要切實(shí)做好在各個(gè)制造流程的質(zhì)量控制，故而，十分有必要在產(chǎn)品的制造流程中采用可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)。有一些經(jīng)過加工而得到的設(shè)備，要重點(diǎn)關(guān)注其可靠性是否達(dá)標(biāo)，設(shè)計(jì)者在選取加工工藝與工藝流程時(shí)，特別要看清它的技術(shù)水平，確保在制造上盡可能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。總的來看，產(chǎn)品制造工藝流程屬于一套功能完善的系統(tǒng)，再進(jìn)行細(xì)分來看，每個(gè)方案與工序就是各個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)，在對(duì)后者實(shí)施可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要統(tǒng)一分析各種情況的影響，比如進(jìn)行加工的設(shè)備、工藝流程與操作者的專業(yè)素養(yǎng)等;只有做好了以上幾點(diǎn)，每個(gè)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性才能得到保證;最后一點(diǎn)，對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，按照相關(guān)規(guī)則與方法總結(jié)出總系統(tǒng)的可靠性及優(yōu)化指標(biāo)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠钚拚?/p>

3.3使用及維修的可靠性設(shè)計(jì)

就機(jī)械產(chǎn)品而言，其在使用的過程中不可避免地產(chǎn)生一定的損壞現(xiàn)象。因此，各機(jī)械制造單位為在越發(fā)激烈的市場中保有生命力，除了輸出性能良好、質(zhì)量過硬的產(chǎn)品以外，還應(yīng)當(dāng)做好對(duì)產(chǎn)品的后續(xù)維修作業(yè)。為更好保障產(chǎn)品維修工作的有序開展，必須制定相關(guān)的檢修策略。首先，為避免無意義的維修作業(yè)開展，在產(chǎn)品輸出前生產(chǎn)單位需要做好自檢工作，可通過抽查的方式，來檢驗(yàn)同一批次的產(chǎn)品質(zhì)量。其次，生產(chǎn)單位需要根據(jù)產(chǎn)品的屬性不同，制定明確的檢修時(shí)間和保修時(shí)長，給予消費(fèi)者安心的同時(shí)，最大程度上延長產(chǎn)品的使用壽命。最后，由于同一生產(chǎn)單位的產(chǎn)品大多在零部件、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上有一定的類似，故而在產(chǎn)品出廠前生產(chǎn)單位就應(yīng)當(dāng)對(duì)其做好分類工作，在檢修的過程中能夠以更高效率完成作業(yè)。只有切實(shí)完成好檢修這一最后的環(huán)節(jié)，才能保障機(jī)械產(chǎn)品符合可靠性的要求，生產(chǎn)單位也能更好地向社會(huì)與廣大消費(fèi)者所服務(wù)。

結(jié)束語

總而言之，在傳統(tǒng)的機(jī)械工程優(yōu)化設(shè)計(jì)中，幾乎不會(huì)關(guān)注可靠性方面的指標(biāo)，所以以前的機(jī)械工程產(chǎn)品幾乎是沒有可靠性體現(xiàn)的;使用到的可靠性設(shè)計(jì)方法，通常沒有涉及到產(chǎn)品的質(zhì)量、體積及資金成本等參數(shù)。經(jīng)過實(shí)際的工程調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多機(jī)械工程設(shè)計(jì)方案在可靠性和優(yōu)化設(shè)計(jì)上往往只取其一，幾乎沒有兩者兼顧的案例，這就使得既定目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。故而，唯有將兩者進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)才能獲得最佳的設(shè)計(jì)效果。伴隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，制造業(yè)中的機(jī)械工程正在向著更為長遠(yuǎn)、更為綜合的方向發(fā)展。

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