機(jī)械裝備可靠性問題新論

陰若鵬 佟 穎 劉俊汝

（沈陽理工大學(xué)）

機(jī)械裝備可靠性問題新論

陰若鵬 佟 穎 劉俊汝

（沈陽理工大學(xué)）

機(jī)械裝備制造是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和增強(qiáng)國(guó)防建設(shè)的重要支柱型產(chǎn)業(yè)，是提高我國(guó)綜合國(guó)力的重要保證。隨著我國(guó)機(jī)械裝備制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，可靠性問題成為當(dāng)前達(dá)到國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平的關(guān)鍵性問題。本文從機(jī)械裝備可靠性問題的內(nèi)涵入手，對(duì)機(jī)械裝備可靠性問題進(jìn)行分析，依據(jù)可靠性技術(shù)的特點(diǎn)，循序漸進(jìn)的改進(jìn)和提升可靠性技術(shù)。

機(jī)械裝備；可靠性問題；發(fā)展理念

一、引言

改革開放以后我國(guó)的機(jī)械裝備制作技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，從產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)、功能以及智能化水平逐步達(dá)在國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平，但是可靠性問題成為制約我國(guó)機(jī)械裝備制造技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的障礙。為了突破這一障礙，提升機(jī)械裝備制造水平，在分析機(jī)械裝備工作原理的基礎(chǔ)上引入可靠性技術(shù)的設(shè)計(jì)理念，完善可靠性技術(shù)理論支持，系統(tǒng)的分析可靠性技術(shù)的內(nèi)涵，突破可靠性技術(shù)的核心問題，實(shí)現(xiàn)可靠性技術(shù)的持續(xù)健康發(fā)展。

二、機(jī)械裝備可靠性問題的內(nèi)涵

（一）機(jī)械裝備可靠性設(shè)計(jì)

機(jī)械裝備的可靠性是指機(jī)械裝備產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間和規(guī)定的條件下無故障運(yùn)行完成規(guī)定的功能的能力。由于機(jī)械裝備制造在各個(gè)領(lǐng)域中具有不同的產(chǎn)品和特點(diǎn)，可靠性問題將會(huì)涉及到多種因素的影響。在對(duì)機(jī)械裝備出現(xiàn)故障的原因及失效機(jī)理進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械裝備進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)。

（二）機(jī)械裝備制造過程的可靠性

從生命周期的角度出發(fā)全面研究機(jī)械裝備制造過程對(duì)可靠性問題的影響，通過對(duì)故障和失效等現(xiàn)象的研究，設(shè)計(jì)機(jī)械裝備制造過程的可靠性模型以及對(duì)整個(gè)過程的可靠性監(jiān)控技術(shù)、工藝參數(shù)和工藝質(zhì)量的可靠性映射關(guān)系等。

（三）機(jī)械裝備服役的可靠性

利用現(xiàn)代科技新方法和新理論對(duì)機(jī)械裝備服役過程的可靠性進(jìn)行研究，根據(jù)機(jī)械裝備服役過程的特點(diǎn)對(duì)可靠性問題進(jìn)行分析，主要分析機(jī)械裝備服役過程中故障模式、危險(xiǎn)程度以及影響因素，構(gòu)建機(jī)械裝備可靠性仿真模型對(duì)機(jī)械裝備服役過程的可靠性靈敏度以及性能進(jìn)行分析。

三、機(jī)械裝備可靠性技術(shù)發(fā)展理念

隨著我國(guó)機(jī)械裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，為提高在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，必須對(duì)機(jī)械裝備的可靠性問題進(jìn)行深入的研究，不斷完善可靠性技術(shù)理念和促進(jìn)可靠性技術(shù)的更新與發(fā)展。

（一）機(jī)電集成化的可靠性

機(jī)械裝備由多個(gè)部分組成，包括機(jī)械部分、電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等，要提高機(jī)械裝備的可靠性必須實(shí)現(xiàn)機(jī)械、電氣以及控制等各部分系統(tǒng)集成的可靠性，即機(jī)電集成化的可靠性。比如數(shù)控機(jī)床由多個(gè)系統(tǒng)組成，主要故障來自于電氣控制部分中的機(jī)電元件的質(zhì)量問題，其次才是機(jī)械部分的問題，如果部分元件采用新購件而控制系統(tǒng)直接使用原舊件將導(dǎo)致電氣和控制系統(tǒng)的故障。因此要綜合考慮機(jī)械部分和電氣控制系統(tǒng)的集成可靠性。

（二）利用計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件

由于機(jī)械裝備制造在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都具有不同的特點(diǎn)，每個(gè)零部件的大小、性能、比例都是千差萬別的，要按照機(jī)械裝備制造的特點(diǎn)，有針對(duì)性的實(shí)現(xiàn)可靠性的研究，需要利用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)，開發(fā)出專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件，比如可靠性分析專用軟件、有限元分析軟件、專用疲勞分析軟件、動(dòng)力學(xué)仿真軟件等具有分析和模擬功能的專業(yè)軟件，對(duì)各種機(jī)械裝備產(chǎn)品的特點(diǎn)和可靠性進(jìn)行專業(yè)化的分析和模擬實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建專用分析平臺(tái)和可靠性分析數(shù)據(jù)庫，為機(jī)械裝備可靠性問題研究提供技術(shù)支持。

（三）利用多學(xué)科技術(shù)理論的融合

機(jī)械裝備制造的可靠性問題涉及了機(jī)械工程、質(zhì)量工程、系統(tǒng)工程、管理工程、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、產(chǎn)品測(cè)試技術(shù)、人機(jī)工程等多項(xiàng)技術(shù)以及統(tǒng)計(jì)、概率、物理等多個(gè)學(xué)科理論，是技術(shù)與管理的有效結(jié)合。對(duì)機(jī)械裝備可靠性問題的研究要綜合考慮零部件內(nèi)外部性能和在服役過程中的變化，以及零部件對(duì)整個(gè)機(jī)械裝備可靠性的影響，需要將材料學(xué)、機(jī)械學(xué)和力學(xué)等多學(xué)科理論與技術(shù)綜合融入到機(jī)械裝備可靠性的研究中，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科化可以促進(jìn)機(jī)械裝備的可靠性問題研究更加深入與全面。

（四）多方面考慮對(duì)可靠性的影響

機(jī)械裝備制造有多個(gè)環(huán)節(jié)和生命周期，要多角度全方面的分析機(jī)械裝備的失效模式和故障源，目前數(shù)字化樣機(jī)技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，以此基礎(chǔ)建立的機(jī)械裝備仿真模型，可以有效的對(duì)機(jī)械裝備各個(gè)部分的使用壽命和可靠性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，為機(jī)械裝備可靠性問題的研究提供保障。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著我國(guó)機(jī)械裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)械裝備可靠性技術(shù)研究已成為未來機(jī)械裝備制造進(jìn)軍國(guó)際制造行業(yè)強(qiáng)國(guó)的重要發(fā)展理念，結(jié)合多學(xué)科理論研究和技術(shù)成果，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，全面綜合的考量影響機(jī)械裝備可靠性的因素，構(gòu)建覆蓋機(jī)械裝備制造全生命周期的可靠性管理體系，促進(jìn)可靠性問題研究進(jìn)入新的高度。

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K928

B

1007-6344（2017）01-0112-01

陰若鵬（第一作者）（出生年——1995），男，山西省平遙縣，探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)，沈陽理工大學(xué)，110159

佟穎（第二作者） （出生年——1996），女，遼寧省大石橋市，探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)，沈陽理工大學(xué)，110159

劉俊汝(第三作者）（出生年——1997） ，女，遼寧省大連市，彈藥工程與爆炸技術(shù)，沈陽理工大學(xué)，110159