機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

葉志彬

摘要：可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)在機(jī)械工程中是比較復(fù)雜的。改革開放以來，我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)有了非?？烨曳€(wěn)定的發(fā)展，經(jīng)過了幾十年的努力奮斗，這個(gè)行業(yè)已經(jīng)取得了非常重要的成果，成為我國(guó)國(guó)民中的頂梁柱，其中可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)起到了很重要的作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；機(jī)械產(chǎn)品；設(shè)計(jì)方法；可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.前言

在我國(guó)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，在生活中科技產(chǎn)品的多功能性也是人們追求的重點(diǎn)，因此就需要產(chǎn)品能具備更多的功能可必要的可靠性?？煽啃詢?yōu)化設(shè)計(jì)由此應(yīng)運(yùn)而生。已經(jīng)取得了飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。以時(shí)間、費(fèi)用和性能為基礎(chǔ)，進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)可靠的性能要求。因此，可靠性設(shè)計(jì)是諸多學(xué)科和技術(shù)的交融，從而新星的一種技術(shù)。

2.可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的分析

可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于國(guó)際和西方大國(guó)而言有很大的差距在這個(gè)行業(yè)的研究也是有明顯滯后。一直到二十世紀(jì)八九十年代在這個(gè)行業(yè)才取得一些初步的成果。在某個(gè)別行業(yè)成立了專門從事這項(xiàng)研究的組織和團(tuán)體，并培養(yǎng)了很多的研究人才，制定出了規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。從整體上看來，理論應(yīng)用的比較少，就這一點(diǎn)，和發(fā)達(dá)國(guó)家比較，存在許多不足之處。

2.1設(shè)計(jì)方法

降低敏感度為魯棒設(shè)計(jì)法，魯棒設(shè)計(jì)法不會(huì)因環(huán)境的變化、時(shí)間的變化、制造時(shí)產(chǎn)生的等等原因而變得不穩(wěn)，不會(huì)因參數(shù)、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的為題從而影響到主要的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，此可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)是一位日本的教授所說。從簡(jiǎn)點(diǎn)上邊來講可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)可不可靠主要看用戶損失多少。當(dāng)然損失越大說明這個(gè)零件或者整體并不可靠，從側(cè)方面就可以看出這個(gè)方法并不是很完美缺點(diǎn)很顯著。技術(shù)難、費(fèi)用高、試驗(yàn)周期較長(zhǎng)等。

3.可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在生產(chǎn)中產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生命周期以及每個(gè)環(huán)節(jié)的工程機(jī)械可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)從中有著重要作用。制造，設(shè)計(jì)，銷售，售后以上這些環(huán)節(jié)等等。以下就對(duì)上述問題進(jìn)行了研究討論。

3.1環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計(jì)

可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程復(fù)雜，從整體上來說主要有兩個(gè)方面的因素，一零件怎樣設(shè)計(jì)、整體上怎樣設(shè)計(jì)、整體上怎樣組裝。我們可以把整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)為整體，有兩個(gè)設(shè)計(jì)方案；一對(duì)系統(tǒng)中的每一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行整體的理解和對(duì)這個(gè)產(chǎn)品給個(gè)部分都進(jìn)行詳細(xì)可靠的分析，然后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行推斷，是否可靠。二把整個(gè)產(chǎn)品分析產(chǎn)看是否可靠，產(chǎn)品的每個(gè)部份去進(jìn)行實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的可靠指標(biāo)是否滿足，這樣就可以判斷保證產(chǎn)品的可靠性。當(dāng)我們?nèi)ピO(shè)計(jì)產(chǎn)品單一的一部分時(shí)，我們首先選擇市場(chǎng)上大部分使用和國(guó)家規(guī)定符合的，但是也有特殊情況將實(shí)施各異的設(shè)計(jì)方法，尤其是對(duì)重要的關(guān)鍵性零件必須要進(jìn)行可靠的實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)，一直到產(chǎn)品達(dá)到要求和標(biāo)準(zhǔn)，我們要重復(fù)多次測(cè)試。

3.2制造過程中的可靠性設(shè)計(jì)

制造環(huán)節(jié)是才是關(guān)鍵，保證產(chǎn)品的質(zhì)量是我們制造環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計(jì)。我們要科學(xué)的選擇不應(yīng)該只把加工設(shè)備的設(shè)計(jì)重視，還要注重程序的可靠性，如果我們把整個(gè)產(chǎn)品作為一個(gè)系統(tǒng)，我們要考慮種種因素每個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)工藝流程圖它的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先和全方面的考慮設(shè)計(jì)每個(gè)子系統(tǒng)，保證要求、滿足系統(tǒng)可靠性，形成完整的整體，實(shí)現(xiàn)科學(xué)精軋機(jī)組。最后，通過專業(yè)人士判斷指標(biāo)是否可靠。

4.機(jī)械工程在我國(guó)研究目前有所不足

4.1目前我國(guó)教育未設(shè)這方面的課程

經(jīng)過研究，在我國(guó)可靠性研究方面的課程只是在少數(shù)高等學(xué)校設(shè)立，這個(gè)領(lǐng)域絕大數(shù)高等學(xué)校都沒有涉足，這就導(dǎo)致這方面的研究人員缺失，可靠性在現(xiàn)代起到?jīng)Q定性作用，作為一個(gè)獨(dú)立、系統(tǒng)且科學(xué)的問題。目前，作為這方面的可靠性人才很多大的企業(yè)都想招募人才，但是較少所以很難招募到，這使國(guó)家引起重視，向教育部門及時(shí)成立課程，進(jìn)行可靠性方面的研究，聘請(qǐng)教授、專家教授教學(xué)，使我國(guó)工業(yè)到發(fā)展，對(duì)未來的貢獻(xiàn)起到了決定性作用。

4.2企業(yè)不夠重視

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)大大多數(shù)企業(yè)對(duì)這一行業(yè)的重視并不夠，企業(yè)感覺這種可靠性研究并且浪費(fèi)金錢，而且對(duì)整體的發(fā)展影響并不大，對(duì)老板而言盈利才是重中之重，對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家和國(guó)際而言可靠性研究才是主要之重，才是重要的組成部分，如果我們對(duì)可靠性研究不能產(chǎn)生足夠的重視，將在現(xiàn)在就跟對(duì)手在起點(diǎn)上產(chǎn)生差距，在未來的競(jìng)爭(zhēng)壓力下將輸給對(duì)手，將其殘余的競(jìng)爭(zhēng)能力也失去。可靠性研究是一個(gè)整體的系統(tǒng)的工程，涉及的方面全面廣泛，復(fù)雜，認(rèn)為這不可能讓所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品得到保證。所以，國(guó)內(nèi)應(yīng)該有專門的獨(dú)立的一個(gè)部門，來測(cè)試產(chǎn)品的可靠性，確保所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品在各個(gè)方面得以保證、可靠，從而將產(chǎn)品提升到更高的可靠水平，讓中國(guó)制造面向全世界，這才能在未來的競(jìng)爭(zhēng)中有足夠的優(yōu)勢(shì)占據(jù)主導(dǎo)。

4.3穩(wěn)健提升產(chǎn)品的可靠才是有效途徑

產(chǎn)品的提升需要穩(wěn)，要一步一步，產(chǎn)品的質(zhì)量因時(shí)間和環(huán)境的不同存在一定的波動(dòng)有不敏感性，不敏感要求的越強(qiáng)，產(chǎn)品的可靠性才能越高。穩(wěn)健性的目的就是把產(chǎn)品的一切不敏感性減到最小，從而提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低總體的均方差這就是穩(wěn)健性的目的。提升產(chǎn)品可靠性的最好的最有效的方法無疑非穩(wěn)健性莫屬。

5.結(jié)束語

就現(xiàn)在而言，在一般的可靠性設(shè)計(jì)工程中性能指標(biāo)設(shè)計(jì)考慮的已經(jīng)越來越少，由此可以看出機(jī)械工程不能反映出產(chǎn)品的真正效果，尤其是最基本的無視產(chǎn)品的成本、體積等一些設(shè)計(jì)，所以可靠性設(shè)計(jì)不能缺失，就可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)而言，在機(jī)器上若沒有達(dá)到我們的預(yù)期目標(biāo)，這時(shí)，我們就應(yīng)該深思熟慮，是否能于某些機(jī)械上的性能可以進(jìn)行優(yōu)化組合，使機(jī)械最終達(dá)到我們理想的目標(biāo)從而使效果最大化。

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快，無疑是給可優(yōu)化性能設(shè)計(jì)帶來的巨大的挑戰(zhàn)，所以我們要緊跟時(shí)代，推動(dòng)制造業(yè)在我國(guó)市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)壓力，緊跟時(shí)代步伐與國(guó)際完成同步，要積極向前落后就要挨打。

參考文獻(xiàn)：

[1]天津工程機(jī)械研究所.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.（02）：156-158

[2]萬耀青，機(jī)電工程現(xiàn)代設(shè)計(jì)法[M].北京：理工大學(xué)出版社，2013，（03）：183-184

[3]張立博 等，探討機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì).2012，（03）63-64|

[4]韓青 等，機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì).2012，|（05）413-414

[5]何社全 等，工程機(jī)械產(chǎn)品的滿意性設(shè)計(jì).2012（03）175-176