機械設計制造中可靠性優(yōu)化設計分析

朱前亮

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平顯著提高。為提高生產(chǎn)效率，滿足日益增長的人們的需求，可靠性產(chǎn)品設計與生產(chǎn)已成為國內(nèi)外企業(yè)發(fā)展與研究的中心課題，本文結(jié)合企業(yè)的實際情況，對機械設計制造企業(yè)的可靠性優(yōu)化設計作了簡要的分析，以求促進企業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新，更好地滿足人們的生產(chǎn)和生活的需要。

關鍵詞：機械設計制造;可靠性;優(yōu)化設計;分析

機械設計制造的可靠性一直是機械設計與制造企業(yè)關注的焦點。為了保證機械設計與制造產(chǎn)品的可靠性，必須平衡機械可靠性與制造成本，擴大機械產(chǎn)品的功能范圍，不斷地對機械產(chǎn)品進行更新與迭代，以提高產(chǎn)品的性能，滿足人們不同的需求，因此，在機械設計與制造過程中，可靠性優(yōu)化問題必須得到研究與分析。

1機械設計制造中可靠性優(yōu)化設計的必要性

1.1是科技進步，生產(chǎn)力提升的必然要求

機械制造產(chǎn)品可靠性的優(yōu)化是科技進步、觀念更新和生產(chǎn)力提高的重要前提。隨著科技的發(fā)展，人們將不斷地在生產(chǎn)和生活中追求更高的生產(chǎn)效率，從而在機械設備上獲得更多的功能，使制造商的機械產(chǎn)品具有更多的功能，可靠性優(yōu)化設計有助于機械設計制造企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，實施產(chǎn)品創(chuàng)新，增強企業(yè)綜合實力。

1.2降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益

由于機械生產(chǎn)技術和管理方法的成熟，有效地降低了機械施工和制造成本，但仍有壓縮空間。將可靠性優(yōu)化設計應用于機械設計制造過程中，可以進一步優(yōu)化材料的工作效率，使設備及人員的利用率達到最大程度，有效地控制生產(chǎn)成本，實現(xiàn)產(chǎn)品的制造。此外，提高產(chǎn)品質(zhì)量能有效提高機械產(chǎn)品的附加值，使同類產(chǎn)品的市場競爭能力大大增強，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。

2機械設計制造中可靠性優(yōu)化設計存在的不足

2.1偏重理論研究，缺少理論應用

可靠性優(yōu)化設計是機械設計與制造的重要環(huán)節(jié)。但是，就我國機械工程制造業(yè)的現(xiàn)狀而言，相關研究以理論為主，理論應用較少。由于缺乏適當?shù)膶嶒灜h(huán)境，很難滿足實際應用的需要，本論文首先對具體的理論進行了研究，另一方面，由于資金投入不足，許多企業(yè)投入過多，沒有看到有效的效果，因此放棄了機械產(chǎn)品可靠性的研究。

2.2相關人才存在較大缺口

在機械設計制造行業(yè)，人才是企業(yè)最重要的資源，因此要實現(xiàn)可靠性優(yōu)化設計的科研突破，就需要大量的專業(yè)技術人才。然而，我國機械工程制造行業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀卻是明顯不足，且逐年下降，可靠性優(yōu)化設計思想在研發(fā)中存在著嚴重問題，其原因是多方面的。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，大型企業(yè)集團在經(jīng)濟管理、計算機等領域的工作環(huán)境比機械設計制造專業(yè)的技術人員要好，待遇也更有吸引力，因此，機械制造企業(yè)的數(shù)量在不斷減少，而機械制造類高校的數(shù)量很少，而且只有少數(shù)，每年招生的人數(shù)也很多，因此，國家應重視人才資源的充分管理，提高專業(yè)教育的質(zhì)量，為國家和社會培養(yǎng)更多更好的機械設計人才。

2.3企業(yè)自身對可靠性優(yōu)化設計不夠重視

機械產(chǎn)品的可靠性客觀上受到諸多因素的影響，但其中最主要的還是機械企業(yè)的研發(fā)意愿。然而，在實際生產(chǎn)中，許多企業(yè)在可靠性優(yōu)化研究中還存在許多認識上的誤區(qū)，缺乏合適的研究方法，影響了可靠性優(yōu)化的效果。在消費者對產(chǎn)品要求越來越高的情況下，當產(chǎn)品本身質(zhì)量存在問題或內(nèi)部優(yōu)化不合理時，消費者對產(chǎn)品本身的不滿就會傳遞到企業(yè)身上，嚴重損害企業(yè)形象，影響企業(yè)正常、有序的發(fā)展，企業(yè)應更加重視產(chǎn)品的可靠性，加大研發(fā)投入，提高產(chǎn)品性能和創(chuàng)新能力，促進企業(yè)的發(fā)展。

3機械設計制造中可靠性優(yōu)化設計的應用研究

可靠的優(yōu)化設計是機械設計與制造中產(chǎn)品制造的每個環(huán)節(jié)。生產(chǎn)與銷售的具體過程可以分為三個方面：產(chǎn)品設計、產(chǎn)品制造和售后維護，在各個環(huán)節(jié)中可靠性優(yōu)化具有不同的適用范圍。

3.1產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)的可靠性優(yōu)化研究

對產(chǎn)品設計而言，產(chǎn)品設計是產(chǎn)品制造的第一環(huán)節(jié)，科學嚴謹?shù)漠a(chǎn)品設計對后續(xù)產(chǎn)品的制造具有十分積極的作用，對產(chǎn)品可靠性設計的優(yōu)化研究可從兩個方面著手。要考慮產(chǎn)品本身的完整性，即對產(chǎn)品的功能、使用環(huán)境、使用頻率等信息進行綜合分析，根據(jù)企業(yè)自身的生產(chǎn)條件，制定出可靠性優(yōu)化方案，包括生產(chǎn)工藝、材料選擇、材料加工等，以保證企業(yè)在自己的生產(chǎn)條件下，達到理想的可靠性目標。機械制造企業(yè)要根據(jù)自己的生產(chǎn)條件確定產(chǎn)品的各個部件的可靠性，但無論如何都要對成品進行質(zhì)量檢驗，以保證產(chǎn)品符合國家同類產(chǎn)品的質(zhì)量要求，產(chǎn)品質(zhì)量可靠。另外，在產(chǎn)品的初始設計階段，我們應該對初次測試的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行認真的分析，關注極端環(huán)境下產(chǎn)品的穩(wěn)定性，嘗試在設計中添加一些防斷裂、穩(wěn)定的設計，以減少未知產(chǎn)品的失效，為后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售奠定良好的基礎。

3.2產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)的可靠性優(yōu)化設計

產(chǎn)品制造是保證產(chǎn)品最終質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。機械制造企業(yè)可通過嚴格的產(chǎn)品設計，按需設計和定制，優(yōu)化整個生產(chǎn)過程。首先，要盡可能地列出每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的清單，對每個環(huán)節(jié)進行詳細的分析，考察影響產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵因素，對生產(chǎn)細節(jié)進行討論，對生產(chǎn)中容易發(fā)現(xiàn)的問題進行適當?shù)恼{(diào)整和改進，保證每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量標準與其它生產(chǎn)部門的質(zhì)量標準相結(jié)合，對個別生產(chǎn)線進行綜合考核。從各生產(chǎn)線的可靠性角度出發(fā)，為了保證各生產(chǎn)線有序、高效地運行，根據(jù)生產(chǎn)特點，可將其分為選材、材料加工、零件裝配、產(chǎn)品質(zhì)量控制、產(chǎn)品包裝等幾個環(huán)節(jié)，以避免生產(chǎn)中連結(jié)誤差的影響。機器制造企業(yè)應加強對生產(chǎn)設備的維護保養(yǎng)及人員的培訓，增強安全生產(chǎn)意識，避免生產(chǎn)設備因人為因素而出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.3產(chǎn)品售后維修環(huán)節(jié)的可靠性優(yōu)化設計

在理論上，沒有哪一種產(chǎn)品能夠保證長期安全無故障。如果長時間使用，或因零件磨損，或因外界影響，潮濕，腐蝕等因素，其產(chǎn)品會有大有小的用途。好的售后維護能最大限度地提高消費者對產(chǎn)品的信心，對公司產(chǎn)品的未來發(fā)展有重要影響，對品牌的關注和運作有非常積極的作用，優(yōu)化的產(chǎn)品售后維護可以從以下幾個方面著手：

首先，先收集、整理不同產(chǎn)品的維修數(shù)據(jù)，再將產(chǎn)品錯誤分類整理，送回產(chǎn)品設計制造部門，設計生產(chǎn)中采用滑片設計，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，降低了產(chǎn)品失效率。

其次，對一些內(nèi)部磨損嚴重的零件，應考慮具體的更換費用，在維修費用與使用壽命之間尋找一個平衡點，盡量減少維修費用，提高產(chǎn)品的可靠性，提高維修人員的專業(yè)水平，鼓勵維修人員科學分析維修過程中出現(xiàn)的問題，為企業(yè)收集有用的產(chǎn)品維修數(shù)據(jù)。

結(jié)論

隨著中國機械設計制造的不斷發(fā)展，消費者對產(chǎn)品質(zhì)量和性能的關注也日益增加。在我國，機械可靠性優(yōu)化設計尚處于起步階段，存在許多不足和問題。要提高我國機械工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，促進機械制造業(yè)的快速發(fā)展，就必須將可靠性優(yōu)化設計的思想貫徹到產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)和銷售的各個環(huán)節(jié)，使其始終貫穿在產(chǎn)品設計的全過程。

參考文獻：

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