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

文/田倩 張東杰,河南衛(wèi)華重型機(jī)械股份有限公司

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

文/田倩 張東杰,河南衛(wèi)華重型機(jī)械股份有限公司

當(dāng)前，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平有了很大程度的提高。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，人們對(duì)于多功能機(jī)械產(chǎn)品的需求也有所增加。然而，從實(shí)際情況來(lái)看，現(xiàn)如今還存在一部分多功能機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用功能難以實(shí)現(xiàn)。因此，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展還有待于進(jìn)一步提高。作為綜合多學(xué)科與多技術(shù)的新興設(shè)計(jì)技術(shù)之一，可靠性設(shè)計(jì)在機(jī)械工程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。文章對(duì)機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了相應(yīng)的分析與探討，以期通過(guò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，能夠提高機(jī)械工程產(chǎn)品的質(zhì)量。

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

由于我國(guó)的特殊歷史原因，機(jī)械工程制造業(yè)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)相比，顯得相對(duì)落后，尤其是在可靠性設(shè)計(jì)的研究方面更是顯得滯后。直到20世紀(jì)80年代，我國(guó)在機(jī)械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效，在某些個(gè)別的行業(yè)還成立了專門從事可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的組織與團(tuán)體，并為社會(huì)培養(yǎng)了大批的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的技術(shù)人才，制定出了整套可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

2 做好可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)在機(jī)械工程產(chǎn)品中的應(yīng)用

在機(jī)械工程產(chǎn)品的全周期中所涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)都與機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)有著密切的聯(lián)系。尤其是在機(jī)械工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品機(jī)械制造和產(chǎn)品的使用維修等環(huán)節(jié)中都需要做好對(duì)于機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性。

2.1 加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

在機(jī)械工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中所涉及的機(jī)械工程產(chǎn)品整體裝配和零件組裝會(huì)對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性提出較高的要求。在對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將機(jī)械工程產(chǎn)品的零部件設(shè)計(jì)和零部件組裝視為一個(gè)有機(jī)的整體，從而提高機(jī)械工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性。在這一過(guò)程中主要有以下兩種設(shè)計(jì)方法：（1）首先在對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品的完整系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性的了解，而后對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品中的各組成的零部件的可靠性進(jìn)行相應(yīng)的分析，并由各零部件的可靠性來(lái)對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品整體的可靠性進(jìn)行推斷。在這一設(shè)計(jì)方法中，對(duì)于機(jī)械工程產(chǎn)品整體的可靠性主要是通過(guò)對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品整體可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)的分析以判定機(jī)械工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指標(biāo)是否滿足預(yù)測(cè)的結(jié)果。（2）第二種方式是進(jìn)行指標(biāo)分配，在機(jī)械工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性要求對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行指標(biāo)分配，從而確保各零部件指標(biāo)能夠滿足可靠性要求。在機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性分配中主要采用的是：再分配、等分配、比例分配以及綜合評(píng)分的機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)方式。在對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品中單個(gè)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中要確保其能夠與國(guó)家所規(guī)定的常規(guī)零件相匹配。此外在機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)零部件的不同而有所差異。新型產(chǎn)品或一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的零部件在設(shè)計(jì)前首先要對(duì)機(jī)械零部件做好可靠性試驗(yàn)，以確保各機(jī)械零部件的可靠性滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。

2.2 做好機(jī)械工程產(chǎn)品制造過(guò)程中的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

完成機(jī)械工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計(jì)后，機(jī)械工程產(chǎn)品的加工制造是影響機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性的一個(gè)極為重要的環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，做好機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性的控制關(guān)鍵是要做好各機(jī)械零部件的質(zhì)量控制。在這一環(huán)節(jié)中需要加強(qiáng)對(duì)于可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的控制，從機(jī)械零部件的材質(zhì)、加工精度等各環(huán)節(jié)入手，共同做好機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性的優(yōu)化控制。在機(jī)械工程產(chǎn)品零部件加工工藝及其流程進(jìn)行選擇的過(guò)程中，要最大限度地確保機(jī)械工程各零部件能夠最優(yōu)化的制造。在對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還需要綜合考慮機(jī)械工程產(chǎn)品加工所使用的工藝設(shè)備、加工材料等，從而在對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)綜合考慮設(shè)計(jì)出符合設(shè)計(jì)要求的機(jī)械工程產(chǎn)品生產(chǎn)指標(biāo)。此外，在對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于各子系統(tǒng)的指標(biāo)都需要進(jìn)行綜合性的分析，而且要采用合理的方法來(lái)對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性及其優(yōu)化指標(biāo)進(jìn)行綜合性的分析。

2.3 做好機(jī)械工程產(chǎn)品使用與維修時(shí)的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

機(jī)械工程產(chǎn)品的維修是確保機(jī)械工程產(chǎn)品能夠正常使用的重要一環(huán)。通過(guò)做好對(duì)于機(jī)械工程產(chǎn)品的維修能夠使得機(jī)械工程產(chǎn)品的使用壽命和使用的可靠性得到極大的延伸。因此，做好對(duì)于機(jī)械工程產(chǎn)品的維修是機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要方向之一。各機(jī)械工程產(chǎn)品生產(chǎn)廠家都需要對(duì)產(chǎn)品的售后維修引起足夠的重視。通過(guò)采用邏輯分析方法對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品制定出科學(xué)、合理的機(jī)械工程產(chǎn)品維修內(nèi)容和維修方式，用以規(guī)劃好機(jī)械工程產(chǎn)品的合理使用壽命。機(jī)械工程產(chǎn)品所具有的維修性和可靠性兩者互有涉及。而機(jī)械工程產(chǎn)品的可維修性在機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性占據(jù)著較大的比重。在對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品的可維修性指標(biāo)引起足夠的關(guān)注，以便為機(jī)械工程產(chǎn)品的后期保養(yǎng)和維護(hù)提供良好的便利性。此外，在對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中還需要對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品的維修費(fèi)用引起足夠的重視。機(jī)械工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中爭(zhēng)取采用最少的費(fèi)用而使得機(jī)械工程產(chǎn)品能夠獲得最佳的機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性，以最大限度地減少機(jī)械工程產(chǎn)品發(fā)生故障的時(shí)間。在機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品的維修設(shè)計(jì)引起足夠的重視。新時(shí)期，對(duì)于機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，對(duì)于機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅僅是對(duì)現(xiàn)有專業(yè)的簡(jiǎn)單合并，而是在做好對(duì)于機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化理論分析的基礎(chǔ)上所進(jìn)行的多專業(yè)知識(shí)的綜合，構(gòu)建起完善、協(xié)調(diào)的機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化綜合體系，通過(guò)多層次、多專業(yè)的學(xué)科構(gòu)建用以最大限度地提升機(jī)械工程產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)的步伐不斷加快，機(jī)械工程制造業(yè)的發(fā)展也在日趨繁榮，且正朝著更具深度、更為復(fù)雜的方向邁進(jìn)。當(dāng)前人們對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求變得更高；目前，機(jī)械工程產(chǎn)品正日趨大型化與復(fù)雜化，因此，機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法的應(yīng)用也將會(huì)變得更廣泛。對(duì)產(chǎn)品的使用也會(huì)變得更廣泛，現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展也要以此作為發(fā)展的指標(biāo)。

[1]萬(wàn)耀青.機(jī)電工程現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[M].北京理工大學(xué)出版社，2009（03）：183～184.

[2]何社全.工程機(jī)械產(chǎn)品的滿意性設(shè)計(jì)[J].建筑機(jī)械化,2010（02）：419～420.