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摘要：改革開放以來，隨著我國國民經(jīng)濟和科學技術(shù)的快速發(fā)展，我國的機械制造業(yè)也取得了突飛猛進的進展。機械工程在我國經(jīng)濟建設的各種領域中占有十分重要的地位和作用，是國民經(jīng)濟的重要支柱。而在機械制造業(yè)中，機械工程的可靠性優(yōu)化設計顯得尤為重要。因此，為了能夠進一步提高機械工程的可靠性，加快經(jīng)濟發(fā)展的步伐，我們就必須要加強對機械工程可靠性優(yōu)化設計這一問題的討論。

關鍵詞：機械工程；可靠性；優(yōu)化設計

前言

在當今社會中，人們不僅需要功能齊全的產(chǎn)品來應對工作、生活中遇到的問題，還需要產(chǎn)品具有較強的可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)其所具有的功能。因此，在產(chǎn)品設計方面，以確保并提高產(chǎn)品可靠性為目的的優(yōu)化設計得到了迅速的發(fā)展和應用。對于機械工程來說，也不例外。在進行機械工程的產(chǎn)品設計時，將可靠性理論與技術(shù)應用于其中，并根據(jù)需要與可能，將產(chǎn)品的可靠性使用作為優(yōu)先考慮的設計準則；在滿足時間、費用及性能的基礎上，讓設計出的機械工程產(chǎn)品符合可靠性的要求。

一、機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設計現(xiàn)狀分析

當今社會人們對產(chǎn)品要求越來越高，于是產(chǎn)品的可靠性便顯得越加重要，如今的產(chǎn)品可靠性設計水平已經(jīng)到達了一個很高的層次，發(fā)展觀念也不斷更新，這是一個產(chǎn)品制造的全新的階段。由于我國的特殊歷史原因，機械工程制造業(yè)與西方發(fā)達國家機械制造業(yè)相比，顯得相對落后，尤其是在可靠性設計的研究方面更是顯得滯后。直到二十世紀八十年代，我國在機械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效，在某些個別的行業(yè)還成立了專門從事可靠性優(yōu)化設計研究的組織與團體，并為社會培養(yǎng)了大批的可靠性優(yōu)化設計研究的技術(shù)人才，制定出了整套可靠性優(yōu)化設計的規(guī)范標準。從總體上來看，過去的可靠性優(yōu)化設計研究比較偏重于理論，但在生產(chǎn)實踐中，對于理論的應用則是比較少，就這一點而言，與制造業(yè)相對較為發(fā)達的國家相比較，存在著許多不足之處。國內(nèi)教育部門大多未設置可靠性研究方面的課程，目前只有為數(shù)很少的高等院校有設置可靠性研究方面的課程，絕大多數(shù)院校都沒有這方面的相關課程，這就造成了我國可靠性研究人才的大量缺乏。國內(nèi)企業(yè)對可靠性研究不夠重視，覺得可靠性研究可有可無，對整個生產(chǎn)制造產(chǎn)生不了多大影響。但是，對可靠性研究不夠重視，勢必會導致在未來的競爭上輸給對手，從而徹底喪失與之競爭的能力。所以說，

要想弄清楚什么是可靠性優(yōu)化設計，我們就必須要先了解什么是產(chǎn)品的可靠性。一般來說，產(chǎn)品的可靠性就是指在規(guī)定的條件與時間之內(nèi)完成規(guī)定的任務或者實現(xiàn)固定的功能。這里的產(chǎn)品既包含作為單位研究的研究對象，又指各個參與實驗的系統(tǒng)、元件或者設備等，在特殊情況之下，我們還可以將人的作用也包含進去。所以，在進行可靠性優(yōu)化設計的過程中，我們必須要以已知的技術(shù)和理論為基礎，根據(jù)日后的實際需要和可能會發(fā)生的情況優(yōu)先考慮產(chǎn)品的可靠性要求，通俗一點的講，就是要在滿足產(chǎn)品費用、性能以及時間等條件之下，確保產(chǎn)品能夠滿足可靠性的要求。對于產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設計來說，其是一個多技術(shù)、多學科融合的新型技術(shù)，既包含價值工程、系統(tǒng)工程的知識，又具有工程心理學、計算機技術(shù)以及質(zhì)量控制技術(shù)的相關內(nèi)容。雖然其名稱是產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設計，但是其并非只是存在于產(chǎn)品的設計階段，在產(chǎn)品的制造階段、使用階段以及管理和維護等階段都會涉及到產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設計。也正是因為這樣的情況，其在機械工程中有著十分廣泛的應用。

二、機械工程中的可靠性優(yōu)化設計

機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設計在產(chǎn)品的生產(chǎn)與使用周期的各環(huán)節(jié)都起著重要作用。這些環(huán)節(jié)主要有產(chǎn)品的設計、制造、使用及售后維修等。以下就機械工程產(chǎn)品的設計、制造及使用三個環(huán)節(jié)展開討論可靠性優(yōu)化設計問題。

1、存在于設計環(huán)節(jié)之中的可靠性優(yōu)化設計

機械工程的設計工作與一般的產(chǎn)品設計的工作有著本質(zhì)上的區(qū)別，其可以被分成兩個方面：一方面是整體裝配設計；一方面是組裝零件設計。在進行機械工程整體裝備可靠性優(yōu)化設計時，我們可以將其看成是一個整體，而其設計工作則可以被分成兩大方面：首先，工作人員必須要對整個系統(tǒng)有一個全面細致的了解，要全面分析并掌握各個零部件可靠性的程度，并要以此為基礎推斷整體的可靠性程度。這一工作就是我們常說的整體設計可靠性預測工作，在進行這項工作時，必須要確保所獲得預測結(jié)果滿足設計的指標。其次，要將整體對可靠性的要求劃分到各個零配件之上，只要確保每一個零件都能夠滿足可靠性的要求，既能夠確保機械工程的整體能夠滿足可靠性要求。目前，常用的可靠性分配法有以下幾種：再分配法、比例分配法、等分配法以及綜合評分分配法。在進行單個零件的可靠性優(yōu)化設計時，必須要確保所挑選的零件符合國家的相關規(guī)定并且已經(jīng)在實際生產(chǎn)中有了大量的應用，零件的重要性不同其所選擇的設計方法也不相同，對于處于重要部位的零件來說，其必須要進行可靠性試驗且要通過可靠性試驗。除此之外，還必要反復的修改和驗證產(chǎn)品的可靠性，直至所獲得可靠性的檢測結(jié)果符合可靠性優(yōu)化設計的要求為止。在完成整體設計和零件設計之后，需要進行人機系統(tǒng)的設計工作，在這方面所考察的重點是操作的適應性設計與舒適性設計。

2、存在于機械工程制造過程中的可靠性優(yōu)化設計

要想確保機械工程的質(zhì)量符合相關的標準，那么我們就必須要加強對制造過程的掌控，因此，在機械工程的可靠性優(yōu)化設計中，制造過程的可靠性設計就變得十分重要了，除了要確保所使用的加工設備具有極強的可靠性之外，還必須要妥善的選擇加工的工藝以及工藝的流程。從某一角度上來說，我們可以將制造機械工程所使用的工藝看成為一個系統(tǒng)，這樣在這一工藝所涉及到的工序以及工藝方案都能夠被看成是一個個的子系統(tǒng)。在這樣的情況之下，我們在進行各個子系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化設計時，就必須要對各個方面的因素進行充分的考慮和研究，諸如：加工材料、所使用的加工設備以及參與工作的人員的素質(zhì)等，這樣才能夠更加準確的確定出各個子系統(tǒng)的可靠性指標。在確定了各個子系統(tǒng)的可靠性指標之后，我們就可以通過合理的工作方法確定出整個系統(tǒng)的可靠性指標。

3、存在于使用和維修過程中的可靠性優(yōu)化設計

維修工作時影響產(chǎn)品壽命周期的重要工作，良好的維修工作能夠有效的延長產(chǎn)品的壽命周期，反之則會降低產(chǎn)品的壽命周期。因此，在面對存在于維修過程中的可靠性優(yōu)化設計時，我們應該使用邏輯分析決斷法，以實際情況為基礎確定維修的內(nèi)容和維修方式并按照機械工程和以確定的維修內(nèi)容、方式來確定產(chǎn)品的合理使用壽命。如果將機械工程的可靠性與其可維修性進行對比，我們就會發(fā)現(xiàn)這兩者之間存在著巨大的相似性，正是因為這一特點，我們將機械工程的可維修納入了評定其可靠性的評定指標當中。機械工程維修性能必須要在對其進行設計的過程中就給予充分的考慮，這樣才能夠更好的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的故障并確保故障零件能夠更加便捷、快速的更換。此外，在進行機械工程維修可靠性優(yōu)化設計工作時，我們還必須要對維修費用的問題進行充分的考慮，再設計的過程中，設計者必須要遵循“費用最低、性能最高”的原則，確保能夠用最低的費用換取最高的可靠性水平，要盡可能的縮短故障發(fā)生到發(fā)現(xiàn)故障的時間。由此可見，以可靠性優(yōu)化設計理論為基礎的機械工程的維修性是極其重要的，合理且經(jīng)濟的維修規(guī)則能夠有效的提高機械工程設計的科學化和現(xiàn)代化程度。

結(jié)束語

總而言之，對于常規(guī)的機械工程優(yōu)化設計來說，其在設計的過程中并沒有充分考慮可靠性的各個質(zhì)變，因此不能夠很好地反映機械工程在運行過程中的真實情況，而對于可靠性優(yōu)化設計來說，其并沒有考慮重量、體積等指標。因此，在面對機械工程的設計問題時，如果僅采用常規(guī)的優(yōu)化設計或可靠性優(yōu)化設計是不能夠達到理想的設計效果的。因此，在進行機械工程的設計工作時，我們必須要將可靠性優(yōu)化設計同常規(guī)設計結(jié)合起來，這樣才能夠更好地彌補彼此的不足之處。

參考文獻：

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