于 巖

中安重工自動化裝備有限公司

簡述機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計

于 巖

中安重工自動化裝備有限公司

本文概述了機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計的重要性，對機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)狀進行了分析，并探討了機械工程中的可靠性優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用，以供參考。

機械工程；可靠性；優(yōu)化設(shè)計

前言

隨著社會的進步與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械工程在我國經(jīng)濟中的地位也越來越重要。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，人們對于多功能機械產(chǎn)品的需求也有所增加。然而，從實際情況來看，現(xiàn)如今還存在一部分多功能機械產(chǎn)品的實際應(yīng)用功能難以實現(xiàn)。因此，我國機械制造業(yè)的發(fā)展還有待于進一步提高。

1 機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計的重要性

一般來說，對機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計的重要性進行認知和分析是十分有必要的，因為機械工程可靠性設(shè)計，通常都是以成品的可靠性作為基準，然后在一定程度上把各項參數(shù)比如說外在力以及零部件的尺寸和機械的承受能力，作為參考值融合起來考慮并且在另一方面運用某種力學(xué)理論和數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)理論以及概率論等相關(guān)理論進行技術(shù)可靠性的分析，并保證相關(guān)的方案可靠性是絕對安全的。但是一般來說，我們在實際應(yīng)用中，注重機械工程可靠性設(shè)計時往往會忽略最重要的一點，就是設(shè)計參數(shù)的隨機性，所以我們要在相關(guān)研究中注意將力學(xué)作為隨機變量，這樣才能掌握機械工程可靠性設(shè)計中的各個受理因素對環(huán)境的影響，得到一定的參考值。

另一方面，我們在對機械可靠性進行設(shè)計時，要充分考慮機械強度的相關(guān)因素的影響，因為機械強度可能會受到材料的性能以及工藝環(huán)節(jié)波動和加工精度的影響。所以在我們進行機械工程可靠性設(shè)計時，要通過精密計算，考慮各個參數(shù)的隨機分布，并且以此分析出作為機器生產(chǎn)的實際工作狀況。

2 機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)狀

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。

3 機械工程中的可靠性優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用

產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計主要是以產(chǎn)品功能的可靠性使用為目的應(yīng)運而生的產(chǎn)物。在機械產(chǎn)品的整個生命周期中，可靠性優(yōu)化設(shè)計始終都在發(fā)揮著重要的作用。接下來，文章將從機械產(chǎn)品的設(shè)計環(huán)節(jié)、制造環(huán)節(jié)以及使用與維修環(huán)節(jié)這幾個方面入手，探討機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計的具體應(yīng)用。

3.1 機械工程產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)的可靠性優(yōu)化設(shè)計

在機械工程的產(chǎn)品設(shè)計階段，裝配整體設(shè)計以及零件組裝設(shè)計是非常重要的兩個環(huán)節(jié)。因此，在進行機械產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)當將它們看作是一個整體來進行設(shè)計。主要的設(shè)計方法可以大致分為以下兩個方面。

其一，預(yù)測整體設(shè)計可靠性法。這種方法，主要是通過對于構(gòu)成機械的各個零部件的可靠性進行相應(yīng)的分析，并由此推斷出該機械整體的可靠性程度。通過合理的預(yù)測，有助于在設(shè)計階段采取相應(yīng)的處理措施，從而提高機械工程的可靠性。

其二，分配整體設(shè)計可靠性法。在實際的設(shè)計過程中，該方法的應(yīng)用具體表現(xiàn)為，根據(jù)機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計的整體要求，將總體指標進行分配，使得各個零部件的設(shè)計都有具體的可靠性指標要求?？煽啃苑峙浞椒ㄟ€可以再次的細分，包括：再分配、等分配、比例分配和綜合評分等多種分配法。在分配的過程中，可以根據(jù)實際情況，選用最恰當?shù)姆峙浞椒?，最終保證機械工程的可靠性得以有效提高。

3.2 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。

3.3 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。

4 結(jié)束語

總而言之，只有認識到機械工程中可靠性優(yōu)化設(shè)計的重要性，才能有利于做好機械工程設(shè)計、制造與使用這三個主要環(huán)節(jié)的可靠性優(yōu)化設(shè)計，才能真正有利于整個機械工程的質(zhì)量安全，有利于我國經(jīng)濟的發(fā)展。

[1]徐鵬輝，韓青.機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計[J].林業(yè)機械與土木設(shè)備，2012(05)：413～414.

[2]張立博.探討機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計[J].工程技術(shù)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟，2012(03)：63～64.