張紅雷

摘要：目前來看，可靠性指標在一般的機械工程設(shè)計中基本不被考慮，所以一般的機械工程是不能反映出產(chǎn)品的真實可靠性，在具體的設(shè)計中基本忽略了成本、體積等方面。在進行可靠性設(shè)計的時候，如果只是為了滿足可靠性設(shè)計，往往不能使機械制造達到滿意的效果，所以我們應(yīng)該根據(jù)需要全面考慮可靠性的設(shè)計，盡可能地把機械工程的可靠性和性能優(yōu)化結(jié)合起來，這樣才能夠達到最佳的效果。本文對機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計進行解析，有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：機械工程;可靠性;優(yōu)化設(shè)計

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

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(shè)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(shè)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(shè)計研究的技術(shù)人才，制定出了整套可靠性優(yōu)化設(shè)計的規(guī)范標準。從總體上來看，過去的可靠性優(yōu)化設(shè)計研究比較偏重于理論，但在生產(chǎn)實踐中，對于理論的應(yīng)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。

機械制造產(chǎn)業(yè)在進行可靠性設(shè)計時，應(yīng)該在滿足產(chǎn)品生產(chǎn)成本、效率的基礎(chǔ)上，盡可能地保證產(chǎn)品的設(shè)計能夠達到可靠性的程度。當前所說的可靠性設(shè)計涉及的范圍是比較廣泛的，除了一些傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)之外，還與很多學(xué)科有聯(lián)系，例如計算機工程、環(huán)境工程等，所以我們應(yīng)該盡可能地集中多方面的學(xué)術(shù)學(xué)科來發(fā)展可靠性設(shè)計?？煽啃栽O(shè)計不僅在產(chǎn)品設(shè)計的過程中被應(yīng)用，在生產(chǎn)的過程中也會有所涉及。所以，可靠性設(shè)計不僅在工業(yè)中被應(yīng)用，在航空、軍事等領(lǐng)域也被廣泛使用，取得了很好的效果。

二、可靠性設(shè)計在機械中的應(yīng)用

機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)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(shè)計、制造、使用及售后維修等。以下就機械工程產(chǎn)品的設(shè)計、制造及使用三個環(huán)節(jié)展開討論可靠性優(yōu)化設(shè)計問題。

1.設(shè)計環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計

機械產(chǎn)品設(shè)計是一個很復(fù)雜的過程，主要包括兩個方面，一個是整體裝配設(shè)計，一個是組裝零件設(shè)計。對于整個產(chǎn)品來說可以被當做一個整體設(shè)計，具體有兩種設(shè)計方法：一種是先對產(chǎn)品的整個系統(tǒng)進行全面的了解，并對產(chǎn)品每個零件的可靠性進行細致地分析，進而推測出整個產(chǎn)品的可靠性，而且必須保證整體設(shè)計的可靠性能夠滿足相關(guān)設(shè)計的標準;一種是把對整體可靠性的分析分別落實到各個零件的設(shè)計中去，當零件的可靠性設(shè)計滿足相關(guān)指標，就能夠保證整個產(chǎn)品的可靠性。當我們進行單個零件設(shè)計時，我們應(yīng)該選擇使用那些符合國家相關(guān)規(guī)定的或者在市面上大量使用的零件，同時還要對不同重要性的零件使用不同的設(shè)計方法，特別是關(guān)鍵部位的零件一定要進行可靠性測試。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，我們應(yīng)該多次的進行測試直到達到標準。

2.制造過程的可靠性設(shè)計

制造環(huán)節(jié)是保證整個產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，所以我們必須重視對制造環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計。在進行制造環(huán)節(jié)可靠性設(shè)計時，我們不僅要重視對加工設(shè)備的可靠性設(shè)計還要重視加工工藝和流程的科學(xué)選擇。如果我們把整個產(chǎn)品加工過程理解為一個系統(tǒng)的話，那么加工中的任何一個工藝和流程都是系統(tǒng)中的子系統(tǒng)。產(chǎn)品制造工藝流程是一個完整的系統(tǒng)，其中的各個方案與工序是工藝流程系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，對每個子系統(tǒng)進行可靠性優(yōu)化設(shè)計時，都要綜合考慮各方面的因素，如工藝裝備、加工設(shè)備、加工材料與工作人員素質(zhì)等;只有這樣才能為各個子系統(tǒng)設(shè)計出可靠性與合理的指標;最后，整合分析各個子系統(tǒng)的指標，并通過合理的方法將總系統(tǒng)的可靠性及優(yōu)化指標整理出來。針對每個子系統(tǒng)的可靠性設(shè)計都應(yīng)該全方位的去考慮，這樣才能夠保證子系統(tǒng)的可靠性滿足相關(guān)規(guī)定的要求，這些子系統(tǒng)通過科學(xué)的組裝整理，形成一個完整的整體。然后由專業(yè)人員通過科學(xué)的統(tǒng)計方法來計算出整體可靠性指標。

3.使用及維修的可靠性設(shè)計

以可靠性優(yōu)化設(shè)計理論作為維修設(shè)計的基礎(chǔ)，是非常合理的，也是非常重要的;制定經(jīng)濟合理的維修設(shè)計在現(xiàn)代化與科學(xué)化的進程中意義重大。使用符合標準的維修設(shè)備進行維修，提高維修工作人員的技能水平，使機械產(chǎn)品的維修工作能夠朝現(xiàn)代化與科學(xué)化的方向發(fā)展。維修在一個產(chǎn)品的壽命周期中占有舉足輕重的作用，一個在售后上有著良好口碑的公司必然有著光明的前景，所以公司在產(chǎn)品整個周期內(nèi)必須認真的對待售后維修問題，采用邏輯分析決斷法，科學(xué)地制定維修內(nèi)容和優(yōu)選維修方式，制定出合理的使用壽命周期。機械產(chǎn)品的可維修性與可靠性具有很大的相似性，可維修性也是產(chǎn)品的可靠性指標之一。產(chǎn)品的維修性能必須在對產(chǎn)品進行可靠性設(shè)計的時候就應(yīng)當考慮到，以使得設(shè)計出的產(chǎn)品達到故障容易發(fā)現(xiàn)、故障零件易于更換的目的。

三、我國機械工程可靠性研究目前所存在的不足

1.國內(nèi)教育部門大多未設(shè)置可靠性研究方面的課程

經(jīng)調(diào)查分析，我國目前只有為數(shù)很少的高等院校有設(shè)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(guān)課程，這就造成了我國可靠性研究人才的大量缺乏?？煽啃匝芯吭诂F(xiàn)代制造業(yè)中具有很重要的作用，它不僅應(yīng)當是一門系統(tǒng)科學(xué)，而且應(yīng)當作為一門獨立式學(xué)科。目前，很多企業(yè)開始尋求可靠性研究方面人才，但卻很難招募到這方面的人才，所以這應(yīng)當引起當今教育界的足夠重視，及時設(shè)立一些可靠性研究方面的課程，聘請一些專家教授進行授課，為我國未來的工業(yè)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。

2.國內(nèi)企業(yè)對可靠性研究不夠重視

目前，我國國內(nèi)很多企業(yè)對可靠性研究并未足夠重視，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，一些國際上的發(fā)達國家都把可靠性研究作為生產(chǎn)上的重要部分，如果我們國內(nèi)企業(yè)還對可靠性研究不夠重視，勢必會導(dǎo)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。可靠性是個系統(tǒng)工程，它涉及廣泛且較為復(fù)雜，沒有一個機構(gòu)來統(tǒng)籌考慮和貫徹實施，是無法使產(chǎn)品可靠性得到保障。

四、結(jié)束語

機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計是機械工程賴以發(fā)展的重要組成部分，只有在機械工程的設(shè)計中綜合考慮可靠性與優(yōu)化設(shè)計，并將兩者的優(yōu)勢有機結(jié)合在一起，方能取得理想的設(shè)計效果。目前，機械工程產(chǎn)品正日趨大型化與復(fù)雜化，因此，機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計的方法的應(yīng)用也將會變得更廣泛。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)機械化程度越來越高，這就給機械制造業(yè)帶來更多挑戰(zhàn)，我們必須考慮到機械工程的可靠性設(shè)計，這樣才能夠使工業(yè)得到發(fā)展，進一步促進我國機械制造業(yè)的市場競爭能力，盡快實現(xiàn)與世界接軌。

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