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

許連飛

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)猛進(jìn)，人們對(duì)的要求也越來(lái)越高，使用的設(shè)備要求功能多樣化，產(chǎn)品不但要有質(zhì)量保證，而且還應(yīng)該具有可靠性?？煽啃援a(chǎn)品的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)也逐漸映入人們的眼簾，并在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。文章主要從幾個(gè)方面闡述了在機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題并提出了我國(guó)當(dāng)前這方面研究的不足，為機(jī)械制造企業(yè)提供借鑒。

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

自從我國(guó)實(shí)行改革開發(fā)以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常快速，而且，經(jīng)濟(jì)在發(fā)展過(guò)程中，科學(xué)技術(shù)水平也有了很大的提高，工業(yè)機(jī)械水平也越來(lái)越高，對(duì)機(jī)械工程的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用。機(jī)械工程的發(fā)展對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)有很大的影響，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步都具有很好的促進(jìn)作用。對(duì)機(jī)械工程的可靠性進(jìn)行優(yōu)化，能夠更好的提高其生產(chǎn)效率，同時(shí)，在設(shè)計(jì)方面也能對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解決，我國(guó)在這方面的研究是非常少的，對(duì)其進(jìn)行研究能夠更好地促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)獲得更好的發(fā)展。

1 產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

由于各種原因，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展和西方國(guó)家的發(fā)展程度差很多，特別是在可靠性方面相差更多。一直到二十世紀(jì)八十年代，我國(guó)在機(jī)械工程的可靠性方面才有了一些深入研究，個(gè)別行業(yè)還建立了專門的研究機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)了一批高素質(zhì)的專業(yè)人才，制定了該行業(yè)的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。但是這些研究很大一部分都是理論方面的研究，實(shí)際中的應(yīng)用比較少，這就導(dǎo)致我國(guó)機(jī)械制造的可靠性設(shè)計(jì)方面發(fā)展十分緩慢，影響到工業(yè)的發(fā)展。

2 產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的研究背景

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，促使產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度加快。人們不僅對(duì)產(chǎn)品的功能有所要求，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性要求更高，為了能夠使機(jī)械制造企業(yè)得到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，我們更應(yīng)該把可靠性設(shè)計(jì)放到機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)中去，這樣才能夠保證產(chǎn)品滿足市場(chǎng)需求。

機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)在進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該在滿足產(chǎn)品生產(chǎn)成本、效率的基礎(chǔ)上，盡可能地保證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能夠達(dá)到可靠性的程度。當(dāng)前所說(shuō)的可靠性設(shè)計(jì)涉及的范圍是比較廣泛的，除了一些傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)之外，還與很多學(xué)科有聯(lián)系，例如計(jì)算機(jī)工程、環(huán)境工程等，所以我們應(yīng)該盡可能地集中多方面的學(xué)術(shù)學(xué)科來(lái)發(fā)展可靠性設(shè)計(jì)?？煽啃栽O(shè)計(jì)不僅在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中被應(yīng)用，在生產(chǎn)的過(guò)程中也會(huì)有所涉及。所以，可靠性設(shè)計(jì)不僅在工業(yè)中被應(yīng)用，在航空、軍事等領(lǐng)域也被廣泛使用，取得了很好的效果。

3 可靠性設(shè)計(jì)在機(jī)械中的應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計(jì)

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，主要包括兩個(gè)方面，一個(gè)是整體裝配設(shè)計(jì)，一個(gè)是組裝零件設(shè)計(jì)。對(duì)于整個(gè)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)可以被當(dāng)做一個(gè)整體設(shè)計(jì)，具體有兩種設(shè)計(jì)方法：一種是先對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面的了解，并對(duì)產(chǎn)品每個(gè)零件的可靠性進(jìn)行細(xì)致地分析，進(jìn)而推測(cè)出整個(gè)產(chǎn)品的可靠性，而且必須保證整體設(shè)計(jì)的可靠性能夠滿足相關(guān)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)；一種是把對(duì)整體可靠性的分析分別落實(shí)到各個(gè)零件的設(shè)計(jì)中去，當(dāng)零件的可靠性設(shè)計(jì)滿足相關(guān)指標(biāo)，就能夠保證整個(gè)產(chǎn)品的可靠性。當(dāng)我們進(jìn)行單個(gè)零件設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)該選擇使用那些符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定的或者在市面上大量使用的零件，同時(shí)還要對(duì)不同重要性的零件使用不同的設(shè)計(jì)方法，特別是關(guān)鍵部位的零件一定要進(jìn)行可靠性測(cè)試。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，我們應(yīng)該多次的進(jìn)行測(cè)試直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 制造過(guò)程的可靠性設(shè)計(jì)

制造環(huán)節(jié)是保證整個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，所以我們必須重視對(duì)制造環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計(jì)。在進(jìn)行制造環(huán)節(jié)可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，我們不僅要重視對(duì)加工設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)還要重視加工工藝和流程的科學(xué)選擇。如果我們把整個(gè)產(chǎn)品加工過(guò)程理解為一個(gè)系統(tǒng)的話，那么加工中的任何一個(gè)工藝和流程都是系統(tǒng)中的子系統(tǒng)。針對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)都應(yīng)該全方位的去考慮，這樣才能夠保證子系統(tǒng)的可靠性滿足相關(guān)規(guī)定的要求，這些子系統(tǒng)通過(guò)科學(xué)的組裝整理，形成一個(gè)完整的整體。然后由專業(yè)人員通過(guò)科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法來(lái)計(jì)算出整體可靠性指標(biāo)。

3.3 使用及維修的可靠性設(shè)計(jì)

維修在一個(gè)產(chǎn)品的壽命周期中占有舉足輕重的作用，一個(gè)在售后上有著良好口碑的公司必然有著光明的前景，所以公司在產(chǎn)品整個(gè)周期內(nèi)必須認(rèn)真的對(duì)待售后維修問(wèn)題，采用邏輯分析決斷法，科學(xué)地制定維修內(nèi)容和優(yōu)選維修方式，制定出合理的使用壽命周期。

機(jī)械產(chǎn)品的可維修性與可靠性具有很大的相似性，可維修性也是產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)之一。產(chǎn)品的維修性能必須在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)當(dāng)考慮到，以使得設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品達(dá)到故障容易發(fā)現(xiàn)、故障零件易于更換的目的。產(chǎn)品在進(jìn)行維修性設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到維修費(fèi)用問(wèn)題，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮到以最低費(fèi)用換取更高的可靠性水平，盡可能減少故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間。因此，基于可靠性理論的維修性顯得尤其重要，一個(gè)合理、經(jīng)濟(jì)的維修規(guī)則的制定在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的科學(xué)化和現(xiàn)代化進(jìn)程中具有巨大的意義。

4 我國(guó)機(jī)械工程可靠性研究目前所存在的不足

4.1 國(guó)內(nèi)教育部門大多未設(shè)置可靠性研究方面的課程

經(jīng)調(diào)查分析，我國(guó)目前只有為數(shù)很少的高等院校有設(shè)置可靠性研究方面的課程，絕大多數(shù)院校都沒(méi)有這方面的相關(guān)課程，這就造成了我國(guó)可靠性研究人才的大量缺乏?？煽啃匝芯吭诂F(xiàn)代制造業(yè)中具有很重要的作用，它不僅應(yīng)當(dāng)是一門系統(tǒng)科學(xué)，而且應(yīng)當(dāng)作為一門獨(dú)立式學(xué)科。目前，很多企業(yè)開始尋求可靠性研究方面人才，但卻很難招募到這方面的人才，所以這應(yīng)當(dāng)引起當(dāng)今教育界的足夠重視，及時(shí)設(shè)立一些可靠性研究方面的課程，聘請(qǐng)一些專家教授進(jìn)行授課，為我國(guó)未來(lái)的工業(yè)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

4.2 國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)可靠性研究不夠重視

目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)很多企業(yè)對(duì)可靠性研究并未足夠重視，覺(jué)得可靠性研究可有可無(wú)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)制造產(chǎn)生不了多大影響。但是，一些國(guó)際上的發(fā)達(dá)國(guó)家都把可靠性研究作為生產(chǎn)上的重要部分，如果我們國(guó)內(nèi)企業(yè)還對(duì)可靠性研究不夠重視，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)上輸給對(duì)手，從而徹底喪失與之競(jìng)爭(zhēng)的能力?？煽啃允莻€(gè)系統(tǒng)工程，它涉及廣泛且較為復(fù)雜，沒(méi)有一個(gè)機(jī)構(gòu)來(lái)統(tǒng)籌考慮和貫徹實(shí)施，是無(wú)法使產(chǎn)品可靠性得到保障。因此，我國(guó)企業(yè)不僅要開始重視可靠性研究，而且應(yīng)當(dāng)成立相關(guān)獨(dú)立研究部門，進(jìn)行專門的產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)研究及可靠性試驗(yàn)，從而確保產(chǎn)品在各環(huán)節(jié)上的可靠性，使得產(chǎn)品質(zhì)量往更高的水平發(fā)展，從而可以在國(guó)際上占有足夠的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)束語(yǔ)

在常見的設(shè)計(jì)中，我們并沒(méi)有分析可靠性要素，因此它無(wú)法體現(xiàn)出產(chǎn)品的可靠性特點(diǎn)。在開展設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，假如單純的分析可靠性或是優(yōu)化設(shè)計(jì)的話，無(wú)法獲取很好的結(jié)果。因此我們?cè)诠ぷ髦?，不但要分析?yōu)化指標(biāo)還要分析可靠性要素，將兩者合理地融匯到一起，只有這樣我們才能夠獲取非常好的效益。由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，此時(shí)我們國(guó)家的機(jī)械制造行業(yè)獲取了非常顯著的成就，開始朝著更為復(fù)雜的方向發(fā)展，此時(shí)必然會(huì)更為頻繁地開展可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，這是當(dāng)前企業(yè)的發(fā)展方向。

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