关于机械工程的可靠性优化设计

乔木

【摘要】：近年来，随着我国科技水平的不断提升，各行各业都得到了不同程度的发展。尤其是工业机械水平的提升，使得我国机械制造领域发生了巨大的变化。为了促进我国机械工程的进一步发展，获取更多的经济效益和社会效益，应当对机械工程的可靠性进行优化。

【关键词】：机械工程；可靠性；优化设计

1、机械工程产品的可靠性优化设计现状分析

随着社会的不断发展，科学技术的进步推动着产品的更新与换代。人们生活水平的逐渐提高，对于产品的多功能性与可靠性提出了更高的要求。在科技水平不断提高的背景下，现有生产过程中所产出的机械工程产品的结构呈现出复杂化的特点。不但各式各样的优秀工艺被应用到生产制造中，而且产品的更新速度也在不断的加快。产品的结构复杂化特点，对于机械工程的可靠性设计提出了更高的要求。具体来讲，可靠性主要是指在特定要求的状态下，产品能够实现特定功效的水平。在机械制造领域中，生产单位要想生产出符合客户需求的产品，首先应当展开细致的规划设计，对于产品设计过程中潜在的问题要进行严格的控制，从而有效提升其稳定性，实现预期的目标。

然而，从我国机械制造业的发展历程来看，相较于一些发达国家而言，我国机械制造业的起步较晚，仍然存在着一定的差距。在此背景下，与机械制造相关的可靠性分析工作同样进展的比较缓慢。自二十世纪八十年代以后，我国在机械制造方面有了一定程度的突破，并成立了专门的研究机构。从总体上来看，对于机械工程可靠性优化设计研究的重点主要在于理论方面。然而，从实践的角度出发可以发现，在机械工程生产过程中运用理论来解决实际问题的现象比较少见。因此，侧重于理论层面的机械工程可靠性优化设计与研究，是存在很大的局限性的，对于我国机械工程可靠性优化设计构成了比较严重的制约。

2、产品可靠性设计的研究背景

由于社会不断发展，科技一直进步，此时产品更新的速度也在加快。在这种背景之下，人们可以随意地选择多种类型的产品，而且此时人们更加地关注它们的可靠性特点，因此就出现了可靠性设计这个理念。由于科技发展速度不断加快，此时生产出的产品的结构也开始朝着复杂化发展。工作者们开始将各种优秀的工艺运用到生产工作之中，此时得到的产品也更加复杂，它们的更新速度也较之于以往加快了很多。当我们开展设计工作的时候，要积极深化，不断完善。当我们制造出一类商品以后，并不是直接的投入市场，先要接受试验，当测试性能等达标之后才可以将其投放市场。之所以要对其试验，是因为许多产品本身并不是很可靠，有一些设计或是工艺等层面的问题。

3、可靠性的发展过程

3.1进行初期的探索

在二战时期，有些重要的武器在作战的过程中容易发生机械问题，由此开始，人们逐渐意识到提高机械设备的可靠性具有重要的意义，从而开始进入了可靠性研究工作的筹划时期。在 1942 年，美国麻省理工学院在真空管的可靠性研究上取得了较大的成效，具有一定的代表性。

3.2可靠性研究的过程发展时期

一些较为重视制造业发展的国家，例如英国、美国等开始进行生化探索，并且也取得了较为显著的成就。在此背景下，人们对于可靠性研究逐渐的进入到了全新的发展阶段。在历经了早期的探索时期、过程发展时期之后，可靠性研究开始向着更为成熟的方向发展。

3.3国际化时期

在这一时期，对于可靠性研究的相关工作已经逐步完善，有关技术已得到广泛的应用。有些发展中国家也积极地开展了对于可靠性的研究工作。随着各种国际学术组织的确立、国际可靠性和可维护性技术委员会的成立，对于可靠性研究的工作进入了国际化时期。

4、做好机械工程可靠性优化设计的关键点

4.1设计环节中的可靠性优化设计

产品的生产和使用周期的各环节是离不开机械工程产品可靠性优化设计的，这些环节相对来说比较有难度、重要的环节主要有设计、制造以及和使用环节。而在机械产品的设计方面，往往包括了组装零件设计以及整体装配设计。首先在进行整体装配设计的时候，要求相关工作人员要认真、全面的分析这个整体系统中的每一个零部件的可靠性程度，从而去判断出这个系统整体的可靠程度。相关人员在进行整体设计可靠性预测的时候，务必要使相关预测结果要达到设计的要求。当然，可以利用再分配法、等分配法以及比例分配法等来使整体装备中每一个零部件都能达到相应的设计标准，进而保证该机械工程的整体满足可靠性的要求。其次，在组装零件设计方面，就要严格要求所选用的零件是符合相关国家的规定而且大量应用在实际的生产中的。值得注意的是，不同的零件其选择的设计方法也往往不同，所以要对相关的零件进行可靠性的试验，如果零件没有通过试验就要严格的反复修改，直到试验通过为止。

4.2机械工程产品制造中的可靠性优化设计

在机械工程产品的制造过程中，如果制造环节未得到严格的管控，那么产品的最终质量将会受到一定的影响，产品的可靠性也难以得到保障。因此，在机械工程的产品制造环节，应用可靠性优化设计具有重要的意义。具体来讲，在产品的加工制造过程中，尤其是选择加工工艺以及工艺流程时，要想应用可靠性优化设计，需要保证相应的技术水平符合标准。与此同时，所使用的加工设备，其可靠性也应当具有充足的保证。产品的制造工艺流程是一个完整的系统，因此，要想提高整个工艺流程的可靠性，首先应当提高该流程中所涉及到的各个子系统的可靠性。只有做好每一个子系统的可靠性优化设计，才能选用科学合理的方法提高整个系统的可靠性。

4.3机械工程产品的使用与维修的可靠性优化设计

正确的使用机械工程产品，并且在使用过程中运用科学合理的方法进行维修，是延长机械工程产品使用寿命的重要保障。作为机械设备的制造企业，要想获得长远稳定的发展，不仅要保证产品的质量符合标准，还应当提供良好的售后服务。通过采用有效的逻辑分析法，制定出规范的维修内容以及维修方式。对于机械产品的使用寿命也要进行合理的规划，保证机械产品具有可维修性与可靠性。

结语

在传统的机械工程优化设计过程中，通常只考慮产品的重量、体积、成本等方面的优化，对于产品可靠性方面的考虑比较少。然而，伴随着人们对于机械产品可靠性要求的逐渐增高，在机械产品的实际设计过程中，应当综合考虑可靠性指标和优化设计指标。这样不仅能够保证所设计出的机械产品更加具有可靠性，而且还能最大限度地满足人们对于产品的实际要求。

【参考文献】：

[1]张立博.探讨机械工程的可靠性优化设计[J].科协论坛（下半月），2012（03）.endprint