關(guān)于機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

喬木

【摘要】：近年來，隨著我國科技水平的不斷提升，各行各業(yè)都得到了不同程度的發(fā)展。尤其是工業(yè)機(jī)械水平的提升，使得我國機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化。為了促進(jìn)我國機(jī)械工程的進(jìn)一步發(fā)展，獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械工程的可靠性進(jìn)行優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】：機(jī)械工程；可靠性；優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)著產(chǎn)品的更新與換代。人們生活水平的逐漸提高，對(duì)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(jī)械工程產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出復(fù)雜化的特點(diǎn)。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(diǎn)，對(duì)于機(jī)械工程的可靠性設(shè)計(jì)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(jī)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(dāng)展開細(xì)致的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中潛在的問題要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而有效提升其穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。

然而，從我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展歷程來看，相較于一些發(fā)達(dá)國家而言，我國機(jī)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(jī)械制造相關(guān)的可靠性分析工作同樣進(jìn)展的比較緩慢。自二十世紀(jì)八十年代以后，我國在機(jī)械制造方面有了一定程度的突破，并成立了專門的研究機(jī)構(gòu)。從總體上來看，對(duì)于機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)主要在于理論方面。然而，從實(shí)踐的角度出發(fā)可以發(fā)現(xiàn)，在機(jī)械工程生產(chǎn)過程中運(yùn)用理論來解決實(shí)際問題的現(xiàn)象比較少見。因此，側(cè)重于理論層面的機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究，是存在很大的局限性的，對(duì)于我國機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)構(gòu)成了比較嚴(yán)重的制約。

2、產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的研究背景

由于社會(huì)不斷發(fā)展，科技一直進(jìn)步，此時(shí)產(chǎn)品更新的速度也在加快。在這種背景之下，人們可以隨意地選擇多種類型的產(chǎn)品，而且此時(shí)人們更加地關(guān)注它們的可靠性特點(diǎn)，因此就出現(xiàn)了可靠性設(shè)計(jì)這個(gè)理念。由于科技發(fā)展速度不斷加快，此時(shí)生產(chǎn)出的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也開始朝著復(fù)雜化發(fā)展。工作者們開始將各種優(yōu)秀的工藝運(yùn)用到生產(chǎn)工作之中，此時(shí)得到的產(chǎn)品也更加復(fù)雜，它們的更新速度也較之于以往加快了很多。當(dāng)我們開展設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，要積極深化，不斷完善。當(dāng)我們制造出一類商品以后，并不是直接的投入市場，先要接受試驗(yàn)，當(dāng)測試性能等達(dá)標(biāo)之后才可以將其投放市場。之所以要對(duì)其試驗(yàn)，是因?yàn)樵S多產(chǎn)品本身并不是很可靠，有一些設(shè)計(jì)或是工藝等層面的問題。

3、可靠性的發(fā)展過程

3.1進(jìn)行初期的探索

在二戰(zhàn)時(shí)期，有些重要的武器在作戰(zhàn)的過程中容易發(fā)生機(jī)械問題，由此開始，人們逐漸意識(shí)到提高機(jī)械設(shè)備的可靠性具有重要的意義，從而開始進(jìn)入了可靠性研究工作的籌劃時(shí)期。在 1942 年，美國麻省理工學(xué)院在真空管的可靠性研究上取得了較大的成效，具有一定的代表性。

3.2可靠性研究的過程發(fā)展時(shí)期

一些較為重視制造業(yè)發(fā)展的國家，例如英國、美國等開始進(jìn)行生化探索，并且也取得了較為顯著的成就。在此背景下，人們對(duì)于可靠性研究逐漸的進(jìn)入到了全新的發(fā)展階段。在歷經(jīng)了早期的探索時(shí)期、過程發(fā)展時(shí)期之后，可靠性研究開始向著更為成熟的方向發(fā)展。

3.3國際化時(shí)期

在這一時(shí)期，對(duì)于可靠性研究的相關(guān)工作已經(jīng)逐步完善，有關(guān)技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用。有些發(fā)展中國家也積極地開展了對(duì)于可靠性的研究工作。隨著各種國際學(xué)術(shù)組織的確立、國際可靠性和可維護(hù)性技術(shù)委員會(huì)的成立，對(duì)于可靠性研究的工作進(jìn)入了國際化時(shí)期。

4、做好機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

4.1設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用周期的各環(huán)節(jié)是離不開機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的，這些環(huán)節(jié)相對(duì)來說比較有難度、重要的環(huán)節(jié)主要有設(shè)計(jì)、制造以及和使用環(huán)節(jié)。而在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方面，往往包括了組裝零件設(shè)計(jì)以及整體裝配設(shè)計(jì)。首先在進(jìn)行整體裝配設(shè)計(jì)的時(shí)候，要求相關(guān)工作人員要認(rèn)真、全面的分析這個(gè)整體系統(tǒng)中的每一個(gè)零部件的可靠性程度，從而去判斷出這個(gè)系統(tǒng)整體的可靠程度。相關(guān)人員在進(jìn)行整體設(shè)計(jì)可靠性預(yù)測的時(shí)候，務(wù)必要使相關(guān)預(yù)測結(jié)果要達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。當(dāng)然，可以利用再分配法、等分配法以及比例分配法等來使整體裝備中每一個(gè)零部件都能達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而保證該機(jī)械工程的整體滿足可靠性的要求。其次，在組裝零件設(shè)計(jì)方面，就要嚴(yán)格要求所選用的零件是符合相關(guān)國家的規(guī)定而且大量應(yīng)用在實(shí)際的生產(chǎn)中的。值得注意的是，不同的零件其選擇的設(shè)計(jì)方法也往往不同，所以要對(duì)相關(guān)的零件進(jìn)行可靠性的試驗(yàn)，如果零件沒有通過試驗(yàn)就要嚴(yán)格的反復(fù)修改，直到試驗(yàn)通過為止。

4.2機(jī)械工程產(chǎn)品制造中的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

在機(jī)械工程產(chǎn)品的制造過程中，如果制造環(huán)節(jié)未得到嚴(yán)格的管控，那么產(chǎn)品的最終質(zhì)量將會(huì)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(jī)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(jì)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(shí)，要想應(yīng)用可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，需要保證相應(yīng)的技術(shù)水平符合標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，所使用的加工設(shè)備，其可靠性也應(yīng)當(dāng)具有充足的保證。產(chǎn)品的制造工藝流程是一個(gè)完整的系統(tǒng)，因此，要想提高整個(gè)工藝流程的可靠性，首先應(yīng)當(dāng)提高該流程中所涉及到的各個(gè)子系統(tǒng)的可靠性。只有做好每一個(gè)子系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能選用科學(xué)合理的方法提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

4.3機(jī)械工程產(chǎn)品的使用與維修的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

正確的使用機(jī)械工程產(chǎn)品，并且在使用過程中運(yùn)用科學(xué)合理的方法進(jìn)行維修，是延長機(jī)械工程產(chǎn)品使用壽命的重要保障。作為機(jī)械設(shè)備的制造企業(yè)，要想獲得長遠(yuǎn)穩(wěn)定的發(fā)展，不僅要保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)當(dāng)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(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命也要進(jìn)行合理的規(guī)劃，保證機(jī)械產(chǎn)品具有可維修性與可靠性。

結(jié)語

在傳統(tǒng)的機(jī)械工程優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，通常只考慮產(chǎn)品的重量、體積、成本等方面的優(yōu)化，對(duì)于產(chǎn)品可靠性方面的考慮比較少。然而，伴隨著人們對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品可靠性要求的逐漸增高，在機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)綜合考慮可靠性指標(biāo)和優(yōu)化設(shè)計(jì)指標(biāo)。這樣不僅能夠保證所設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品更加具有可靠性，而且還能最大限度地滿足人們對(duì)于產(chǎn)品的實(shí)際要求。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]張立博.探討機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].科協(xié)論壇（下半月），2012（03）.endprint