鄭良坤 趙晨 臧澤坤

摘 要：隨著現代經濟建設的步伐不斷加快，機械工程制造業(yè)的發(fā)展也在日趨繁榮，且正朝著更具深度、更為復雜的方向邁進。當前人們對機械工程產品的可靠性優(yōu)化設計的要求變得更高；目前，機械工程產品正日趨大型化與復雜化，因此，機械工程產品的可靠性優(yōu)化設計的方法的應用也將會變得更廣泛。對產品的使用也會變得更廣泛，現代企業(yè)的發(fā)展也要以此作為發(fā)展的指標。

關鍵詞：機械工程；可靠性；設計優(yōu)化

在如今的社會，由于科學技術的不斷發(fā)展，人們已經開始重視對多功能產品的需求，那么功能產品就要具有應具備的功能。為了使產品的功能更具有可靠性，就需要加大力度對可靠性進行優(yōu)化設計，無論是產生開始還是現在，可靠性優(yōu)化設計有了快速的發(fā)展以及得到非常廣泛的使用。

1 機械工程的可靠性設計概述

機械工程的可靠性，反映出產品是否能夠真正實現使用功能。隨著社會的發(fā)展，人們對于產品的功能需求增加，因此可靠性成為一個關鍵指標。在優(yōu)化設計過程中，應該滿足時間、經費的要求，除了涉及到設計技術以外，還和環(huán)境工程、價值工程、質量工程等具有密切聯(lián)系。縱觀我國機械工程行業(yè)的發(fā)展歷程，可靠性研究是在上個世紀80年代提出的，同時建立了專業(yè)研究機構，制定了人才培養(yǎng)計劃。但是，由于研究內容更多的是偏向于理論方面，在實際中的應用比較少，因此機械工程的可靠性設計發(fā)展較慢。

分析可靠性設計優(yōu)化的必要性，一方面，能滿足產品的使用需求。在科學技術的支持下，機械產品的更新?lián)Q代迅速，不僅產品的功能不斷增加，而且產品在設計生產環(huán)節(jié)花費的人力、物力更多。因此，必須對設計進行優(yōu)化。另一方面，滿足社會發(fā)展的需求。市場上機械產品種類繁多，相比于外觀，人們更加關注產品的使用性能。企業(yè)要想實現可持續(xù)發(fā)展，就必須保證產品的可靠性，進行設計優(yōu)化是重要的途徑。

盡管我國機械制造行業(yè)的發(fā)展獲得了顯著成就，但是和國外相比，依然存在較大的差距。設計工作中存在的問題，體現在以下兩個方面：第一，企業(yè)重視程度不足。由于我國機械制造行業(yè)起步晚，因此在經營發(fā)展上存在誤區(qū)，例如部分企業(yè)不重視產品的可靠性設計，會導致消費者質疑產品質量，造成名譽損失，不利于企業(yè)的健康發(fā)展。對于這種情況，企業(yè)應該認識到可靠性設計的重要性，并設立專門的部門進行管理，不僅注重理論方面的研究，還要將其應用在實踐中。第二，專業(yè)人才缺失。人才培養(yǎng)是提高機械產品設計可靠性的重要元素，然而我國高校中機械可靠性設計專業(yè)的開設較少，對人才培養(yǎng)形成阻礙。針對這種情況，首先應該獲得教育部門的支持，高校在分析社會和市場需要后，有目的性的開設相關專業(yè)課程，并且要求授課教師具有豐富的經驗，在提高教學質量的同時，切實培養(yǎng)出機械產品的可靠性設計人才。

2 當前我國機械工程可靠性優(yōu)化設計中的不足之處

2.1機械工程可靠性優(yōu)化設計人才儲備不足

因為機械工程可靠性優(yōu)化設計是一項很復雜的、系統(tǒng)的項目，所以機械工程設計往往需要技術高超的人才來支持，而當前我們國家還是比較缺乏這些技術高超的人才的。當前機械工程可靠性優(yōu)化設計方面人才的缺乏與高校的教育工作有很大的關系。這是因為很多高校往往只注重培養(yǎng)大眾型人才來適應社會的需要，而沒有重視培養(yǎng)高技術的人才，尤其是關于機械工程設計方面的高技術人才。雖然有的高校有開設機械工程設計的課程，但是沒有在這方面進行比較深入的開展。因而，也就很難培養(yǎng)出高素質的機械工程可靠性優(yōu)化設計人才，進而也就給當下我國機械工程可靠性優(yōu)化設計方面的人才儲備造成了很大的不良影響，這是非常不利于機械制造業(yè)的發(fā)展以及社會發(fā)展的。

2.2企業(yè)對機械工程可靠性優(yōu)化設計不夠重視

當下很多企業(yè)還沒有真正意識到可靠性優(yōu)化設計對企業(yè)的重要性。企業(yè)的機械工程可靠性設計是一項比較復雜、系統(tǒng)的工作，它關系著產品的質量以及企業(yè)的效益。如今市場競爭越來越激烈，企業(yè)要真想在市場競爭中處于有利地位，就要重視機械工程的可靠性優(yōu)化設計；反之，就會因為機械工程可靠性優(yōu)化設計的不到位而保證不了產品的質量，進而使產品失去相應的競爭力，從而使企業(yè)處于市場競爭中的不利地位。

3 機械工程可靠性優(yōu)化設計要點

3.1產品設計階段

機械產品制造階段會涉及到產品整體裝配以及零件組裝，是影響產品可靠性的關鍵因素。將可靠性優(yōu)化設計應用到機械產品設計環(huán)節(jié)，需要將產品零部件設計以及組裝看作一個整體，然后采取措施控制，從根本上來達到產品可靠性優(yōu)化的目的。一方面，需要綜合分析機械產品特點與需求，對其進行系統(tǒng)性了解，判斷產品各組件的可靠性水平，然后通過所有零部件的綜合分析，確認產品可靠性。在此環(huán)節(jié)中主要就是對產品可靠性進行合理預測與科學分析，確認產品設計指標是否能夠順利實現；另一方面，合理分配產品各項指標，即根據機械工程產品可靠性要求，來完成各對應指標的分配，提高各零部件的可靠性。一般設計時可依據再分配、等分配、比例分配以及綜合評分等機制來進行，實現機械工程可靠性優(yōu)化設計。其中，將單個零部件作為設計對象時，要保證其指標能夠達到國家規(guī)定要求，面對不同部件時，可對分配以及設計進行調整。尤其是對于新型產品而言，零部件的設計需要提前進行可靠性試驗，確認其性能可以達到專業(yè)標準，符合產品設計要求。

3.2產品制造階段

完成產品設計階段的可靠性優(yōu)化設計后，便會進入到產品制造階段，這對產品可靠性有著至關重要的影響，需要按照專業(yè)標準來做好各機械零部件質量的控制。結合產品設計要求，對各零部件材質、加工精度等進行檢查和控制，保證整個制作環(huán)節(jié)所有零部件的可靠性優(yōu)化，最大程度上排除外部因素的干擾，實現加工工藝以及制造流程的規(guī)范化與專業(yè)化?？梢詫C械產品制造過程看作為一個有機整體，基于產品設計與應用要求，來對其加工材料、處理流程進行綜合分析，提高可靠性優(yōu)化設計的落實效果，確保產品可以達到機械工程最終生產指標。另外，對于機械產品的可靠性優(yōu)化設計，需要針對各子系統(tǒng)指標來進行綜合分析，然后選擇科學手段來對整個制造階段進行分析和調整。

3.3使用維修階段

為了保證機械產品維持在正常狀態(tài)，滿足實際應用需求，就需要加強對后期使用維修階段的重視，這是提高機械產品可靠性的重要措施，是對產品設計與制造階段的延伸。因此，在針對機械工程可靠性優(yōu)化設計研究時，需要提高對使用維修階段的重視，對提高企業(yè)市場口碑具有重要意義，是促進其持續(xù)健康發(fā)展的重要舉措。通過邏輯分析方法，來對機械工程產品制訂科學、合理的產品維修內容以及維修方法，對產品使用壽命進行合理規(guī)劃，延長其服務年限。對于機械產品而言，其可靠性與維修性之間存在密切聯(lián)系，兩者相互影響，以提高產品可靠性為根本目的，對其可維修性指標進行科學分析，為后期產品使用與維修提供依據。同時，還需要兼顧維修費用分析，在實際操作中爭取以最少成本來最大程度維持產品可靠性，減少各類運行故障的發(fā)生。

4 可靠性優(yōu)化設計在機械工程中的運用

4.1可靠性優(yōu)化設計在產品設計環(huán)節(jié)中的應用

裝配整體設計環(huán)節(jié)與零件組裝設計是機械工程產品設計的兩個重要組成部分。在進行可靠性優(yōu)化設計的時候，可以把它看作一個整體。而主要的設計方法大致有兩種。第一種方法：首先了解在整體之中的零部件有多大的可靠性，了解機械系統(tǒng)。就可以隨之分析整體有多大的可靠性。這種方法可以預測整體的可靠性。第二種方法即分配整體設計可靠性法。這種方法在實際操作中的體現是，通過機械工程的可靠性優(yōu)化設計的大致要求，分配總體指標。這樣就使得各個零部件的可靠性指標要求得到滿足。有很多比較常用的可靠性分配方法。比如再分配、等分配、比例分配等。在單個零件的設計時，我們應該盡量采取符合國家規(guī)定并且已經投入過大量使用的零件。先進行可靠性的試驗，再對關鍵部件進行設計。這樣才可以做到在設計環(huán)節(jié)中的可靠性優(yōu)化設計。

4.2可靠性優(yōu)化設計在機械工程產品制造中的應用

只有在制造環(huán)節(jié)對質量進行控制，一個產品的質量才能得到保證。所以，機械產品在設計制造的環(huán)節(jié)就進行可靠性優(yōu)化設計是十分重要且必要的。因此，我們一定要密切關注工藝流程與加工工藝，要以最高水平去制造產品。作為一個完整的系統(tǒng)，產品制造工藝流程的子系統(tǒng)也十分重要。而它的子系統(tǒng)正是其中的各個方案與工序。工藝裝備、加工設備、加工材料這些各個方面的因素，在對子系統(tǒng)進行可靠性優(yōu)化設計的時候，都要考慮到。這樣全面考慮，才能給各個子系統(tǒng)設計出科學合理的可靠性操作指標。

最終，我們一定要加強子系統(tǒng)之間的聯(lián)系。讓他們合成為一個整體。然后我們便可以使用科學整合來得到指標，進而使用合理的方法將總系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化指標計算出來。

4.3可靠性優(yōu)化設計在機械工程產品的使用和維修中的應用

售后維修在產品的使用與壽命周期中都具有著不可忽視的作用。一個企業(yè)，若想達到可持續(xù)發(fā)展，那么它的優(yōu)質的售后服務是必不可少的。我們在對產品進行可靠性優(yōu)化設計的時候，必須將產品的維修性也考慮在內。這樣才可以使產品的問題可以被盡早發(fā)現，并可以被輕松檢查出來，進而輕易地將它修復。凡是機械工程產品，往往都具有可維修性，這點和機械工程產品的可靠性是很相似的?？煽啃缘囊粋€具體指標就是可維修性。在設計一個機械工程產品的時候，我們首先應該考慮的就是可靠性指標。這樣才能在機械產品在被設計出來之后，便于進行維護和修理。在對產品進行維修性設計時，我們一定要遵守以最低的費用，來獲得最高程度的可靠性的原則。這樣同時也能夠減少發(fā)現問題的時間。更快發(fā)現故障往往意味著能夠更快地解決問題。因此，可靠性優(yōu)化設計完全能夠成為機械產品的維修和使用中的基本的理論基礎。

5 結語

機械工程在相關領域中得到了普遍的認可，倘若想要提升生產質量，促使企業(yè)獲得可觀的經濟效益，那么相關人員就應當就要對其可靠性優(yōu)化設計引起必要的重視。當前，隨著我國科學技術的日益完善，人們對機械工程設計質量也提出了愈來愈多的要求，這樣就會在某種程度上促使其設計結構變得繁瑣，也增加了相應的難度系數。

參考文獻

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