機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的機(jī)械制造工業(yè)取得了很大的進(jìn)步，機(jī)械工程項(xiàng)目開展的也越來越多，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)中的地位也更加重要。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，需要對(duì)機(jī)械進(jìn)行可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而提高機(jī)械工程的質(zhì)量和性能，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化利用。本文從機(jī)械工程設(shè)計(jì)的幾個(gè)環(huán)節(jié)分別進(jìn)行了其可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的探討。

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

機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段，才有了目前的發(fā)展成果。從最開始只有少部分國(guó)家的機(jī)械工程可靠性研究到現(xiàn)在世界各國(guó)對(duì)機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)大量的人力物力投入。機(jī)械工程優(yōu)化設(shè)計(jì)在現(xiàn)代社會(huì)中的地位越來越重要。但是，在其發(fā)展過程中，存在的問題是不容忽視的，針對(duì)當(dāng)下餓實(shí)際發(fā)展情況，如何做好機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，需要我們?nèi)プ屑?xì)研究。

1.目前我國(guó)機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問題

1.1.在教育方向以及人才結(jié)構(gòu)方面

機(jī)械工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)高水平的技術(shù)活動(dòng)，需要高技術(shù)的人才進(jìn)行支持。但是作為我國(guó)人才主要培養(yǎng)基地的教育部門，在機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，卻沒有進(jìn)行相關(guān)的課程設(shè)計(jì)。在高校的教育工作中，教育方向主要是適應(yīng)社會(huì)的需要，培養(yǎng)的大都是大眾型人才，在高技術(shù)人才培養(yǎng)方面還有所欠缺，針對(duì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)課程，只有少部分高等院校有開設(shè)，在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)課程方面，開展的也不充足，課程深度設(shè)計(jì)不夠，課程指導(dǎo)人員的素質(zhì)有限，無(wú)法對(duì)學(xué)生形成良好的教授。這些問題都直接造成了我國(guó)機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的專業(yè)型人才儲(chǔ)備不足，無(wú)法滿足當(dāng)下我國(guó)社會(huì)對(duì)該類人才的需求，機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)人才結(jié)構(gòu)問題亟待解決。

1.2.在企業(yè)的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)方面

企業(yè)的機(jī)械工程可靠性設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)系統(tǒng)和復(fù)雜的工作，對(duì)于企業(yè)自身來說，可靠性設(shè)計(jì)可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)效益；對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)整體來說，可靠性設(shè)計(jì)可以提高我國(guó)企業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)技術(shù)水品，是我國(guó)企業(yè)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位，實(shí)現(xiàn)我國(guó)的貿(mào)易順差。但是，在我國(guó)的一些企業(yè)中，針對(duì)機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)工作開展的不是很到位。一方面，企業(yè)對(duì)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的重視程度不高，在機(jī)械工程設(shè)計(jì)工作中，機(jī)械的可靠性等方面存在著很大的問題，直接導(dǎo)致我國(guó)企業(yè)的機(jī)械制造的核心競(jìng)爭(zhēng)力不高，機(jī)械制造技術(shù)水平同國(guó)外企業(yè)間存在著很大的差距，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于很不利的地位。

2.機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

針對(duì)目前我國(guó)存在的一些機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)問題，需要采取相應(yīng)的策略來做好機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。以下從機(jī)械設(shè)計(jì)的幾個(gè)環(huán)節(jié)入手來進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的探討。

2.1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

在機(jī)械工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作主要包括兩個(gè)部分，即對(duì)機(jī)械零件的設(shè)計(jì)以及對(duì)產(chǎn)品整體裝配的設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)是建立在零部件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。總體來說，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)主要分為兩種形式。具體表現(xiàn)如下：

2.1.1.從部分到整體

從部分到整體的設(shè)計(jì)方法是根據(jù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的要求，先對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的各個(gè)零部件進(jìn)行詳細(xì)的研究，通過分析來對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)而從零部件的可靠性分析得出整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)程度，通過這種方法來實(shí)現(xiàn)整體產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2.1.2.從整體到部分

通過對(duì)產(chǎn)品整體的可靠性把握，對(duì)產(chǎn)品的各個(gè)零部件進(jìn)行可靠性分配，進(jìn)而使產(chǎn)品的整體可靠性需求在零部件上得以實(shí)現(xiàn)。這種從整體到部分的機(jī)械工程設(shè)計(jì)方法，需要特別注重做好產(chǎn)品零部件的可靠性分配，主要的分配方式有以下幾種：比例分配法、等分配法、綜合分配法以及再分配法等。機(jī)械工程設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行單個(gè)零部件的設(shè)計(jì)時(shí)，每一個(gè)零部件都需要嚴(yán)格的符合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，盡量選用已經(jīng)投入使用而且確定沒有問題的零件來進(jìn)行參照設(shè)計(jì)，針對(duì)不同零部件的特性以及生產(chǎn)目標(biāo)，可以采用不同的設(shè)計(jì)方法，一些重要部位的零件，還需要特別注意進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，進(jìn)而滿足實(shí)際產(chǎn)品的可靠性需求。

2.2.產(chǎn)品制造過程中的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

機(jī)械工程制造環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)的主要環(huán)節(jié)，通過良好的制造工藝，才能保證機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo)。在產(chǎn)品的制造過程中，一方面需要對(duì)機(jī)械產(chǎn)品制造設(shè)備的可靠性進(jìn)行保證，減少機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的誤差，減少產(chǎn)品的可靠性影響因素；另一方面，在產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)流程方面同樣需要進(jìn)行可靠性保證。在整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，產(chǎn)品的工藝流程是一個(gè)整體，其中的各個(gè)工藝屬于整體中的子系統(tǒng)。對(duì)子系統(tǒng)的可靠性也需要進(jìn)行考慮，例如：生產(chǎn)整體中的加工設(shè)備部分、工藝裝備部分、加工材料部分以及人工部分等，通過對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)部分的可靠性考慮，才能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)進(jìn)行整體把握和整合，達(dá)到產(chǎn)品制造過程中的可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2.3.產(chǎn)品使用以及維修中的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

機(jī)械產(chǎn)品在使用過程中的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)也十分重要，同時(shí)，產(chǎn)品在使用過程中往往還涉及著一定的維護(hù)和維修問題。這些都需要進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)考慮。企業(yè)的產(chǎn)品做好了銷售后的維修工作，才能贏得更大的市場(chǎng)。因此，在機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)都需要對(duì)產(chǎn)品的售后維修問題進(jìn)行考慮，對(duì)維修服務(wù)內(nèi)容，維修方式等都作出合理的規(guī)定，讓機(jī)械產(chǎn)品的售后可靠性得到保障。因此，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，需要綜合考慮到產(chǎn)品的壽命以及質(zhì)量指標(biāo)等，以至于在產(chǎn)品使用過程中出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題時(shí)，可以針對(duì)性的進(jìn)行有效的解決，降低維修費(fèi)用，達(dá)到以最成本換取最高機(jī)械鏟平可靠性水平的目標(biāo)。此外，在產(chǎn)品的維修可靠性設(shè)計(jì)中，還需要對(duì)工具的使用以及人工因素進(jìn)行綜合考慮，讓專業(yè)化的維修人員采用標(biāo)準(zhǔn)化的維修工具，合理的保證維修技術(shù)，就可以達(dá)到維修可靠性目標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械工程項(xiàng)目也朝著更加復(fù)雜更高難度的方向發(fā)雜很難，在這種背景下，做好機(jī)械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)十分重要。機(jī)械工程的可靠性設(shè)計(jì)以及優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)有機(jī)結(jié)合的整體，二者不可偏廢。不能只考慮其中的一項(xiàng)而拋棄另一項(xiàng)。只有將兩者結(jié)合起來，同時(shí)做好各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作，才能真正將機(jī)械工程設(shè)計(jì)做好，達(dá)到最好的設(shè)計(jì)效果，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]金雅娟.基于鞍點(diǎn)逼近的機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào)，2012（2）

[2]曾剛.基于遺傳算法的機(jī)械零部件可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2012（10）

作結(jié)簡(jiǎn)介：

姓名：李道敏 性別：男 民族：漢族 出生年月1969年8月

籍貫： 湖北省天門市 工作單位：三峽電力職業(yè)學(xué)院 學(xué)歷大學(xué)本科 專業(yè) ：工程機(jī)械專業(yè) 職稱級(jí)別：中級(jí)（講師）

姓名：鄧唯一 性別：男 民族：漢族 出生年月：1972年4月籍貫：湖北公安 工作單位：三峽電力職業(yè)學(xué)院 學(xué)歷：碩士 專業(yè)機(jī)械制造自動(dòng)化 職稱級(jí)別：副教授