機械工程的可靠性優化設計分析

商宏偉

摘 要：自新中國建立以來，為了促進經濟的發展，國民經濟水平的提高，我國的機械工程行業得到了很大扶持，并且也實現了前所未有的發展。而我國的機械工程的可靠性設計水平卻沒有明顯的提高。在機械工程的制造過程中，由于產品種類繁多，而且工藝比較復雜，同時在可靠性的要求上也容不得絲毫的馬虎，因此實行機械工程的可靠性優化設計就變得十分必要了。文章主要是針對機械工程的可靠性優化設計進行簡要分析，并提出相應的建議供相關人士參考。

關鍵詞：機械工程；可靠性；優化設計

所謂的機械工程產品的可靠性就是指產品能夠真正地實現其所標榜的產品的功能。這一點，隨著社會需求的不斷擴展也變得越發地重要了，因為大多數的人在對產品提出更多的需要的同時對其產品功能實現的真實性也變得越發地看重了。因此，機械工程的可靠性優化設計也就變得十分地必要了。其中可靠性優化設計也要遵循相應的法則，即必須要在滿足時間、經費及相應的使用性能的基礎上進行，使得產品能夠實現其可靠性。這樣的技術除了涉及到傳統技術的改革之外，還與環境等多個領域有著不可分割的關系。

1 我國的機械工程的可靠性優化設計的必要性

1.1 社會的需求

隨著社會的不斷發展，科學技術的進步，市場上出現越來越多的產品，人們也逐漸對產品的質量各方面有了更高的要求，并且隨著觀念的改變，人們在質量，使用性能等方面的重視要遠遠高于外觀等方面。因此，企業要實現自身的可持續發展，機械產品的可靠性就必須有保證，這也是為什么要進行機械工程可靠性優化設計的重要原因。

1.2 科技的進步，產品復雜性增強

二十一世紀，是一個科技高速發展的階段，它為我們的所帶來的益處逐漸開始遍及生活的方方面面。當然其中也包括機械產品的更新換代，一方面它的更新換代使得產品可以擁有更多更復雜的功能，但是另一方面，這也代表著機械產品生產者，需要花費更多的精力在保證產品的使用性能的實現也就是其可靠性上。因此，機械工程的可靠性優化設計便應運而生。

2 我國的機械產品的可靠性設計水平

雖然自從改革開放以來，我國的機械制造業得到了前所未有的發展，并且在產品的可靠性設計上也有了質的飛躍。但是我國的機械制造行業相對于西方發達國家來說，起步較晚，發展較為緩慢，因此在產品的可靠性設計上面還遠遠不如他們。為了縮小這樣的差距，不少的企業也逐漸開始對產品的可靠性設計有所重視，許多的企業為了提高自身產品的可靠性設計水平都設立專門的研究部門，并且引進了大量的專業人才對這一方面進行研究。但實際上，許多的研究還是處于最初的理論時期，極少部分能夠得到實踐，對產品的可靠性水平的提高并沒有起到什么實質性的作用。

3 我國在機械產品可靠性設計研究方面的缺陷

3.1 教育體制造成的人才缺口

無論是在哪一個行業，要實現行業的發展，人才都是非常重要的因素。自然地，機械產品的可靠性設計也是一樣的，要想實現機械產品的可靠性設計水平，人才的培養是非常重要的而且是必要的。而高校就是培養這類人才的重要場所。但是，現實的情況是，雖然近年來我國許多高校都開設了與機械工程相關的專業，但是機械產品的可靠性設計這類專業卻只有少數幾所高校有。這就無疑為我國的機械產品可靠性設計人才的培養造成了阻礙。

前面就有提到過，隨著社會的進步的和科技的發展，機械產品的可靠性設計也變得越來越重要。但是因為這種教育方面的問題，卻造成嚴重的人才缺口，這對我國的機械行業的發展是極為不利的。因此，相關的教育部門必須要對這一方面予以重視，相關的高校也要根據社會的需要開設相關的機械產品可靠性設計的專業和課程，并安排有豐富經驗的教師予以指導，切實提高教學質量，培養優秀的機械產品可靠性設計人員。

3.2 企業自身重視力度不夠

雖然說影響機械產品可靠性設計的原因可能會有很多，但是其中最為關鍵的還是企業自身。雖然，近年來，我國的機械制造行業處于蓬勃發展的階段，部分的企業已經開始重視產品的可靠性設計。但是因為我國的機械制造業起步較晚，在企業的經營方面，很多的企業還存在著誤區。在不少企業的觀念里，機械產品的可靠性設計并沒有那么重要，甚至可以忽略不計。但這其實是非常錯誤的觀念。

上面就有提到過，隨著社會的發展，人們逐漸地對產品的質量和使用性能的實現給予了前所未有的重視。如果一件機械產品人們在購買之前，清楚地了解了它的功能，但因為可靠性設計的問題，有功能無法得到實現，這必然會引起消費者對企業產品質量的質疑。這對企業來說將會是非常嚴重的名譽損失。因此，企業必須要對產品的可靠性設計予以重視，要有專門的部門對這方面進行管理，同時也要注意產品設計的可靠性研究不能僅僅停留于理論階段，要切實地運用于實踐當中，因為只有這樣的研究才是真正有意義的。

4 相應的設計方法介紹

4.1 穩健性設計

穩健性設計顧名思義就是指讓產品的相關的使用性能對于產品制造過程中的會遭遇到的環境變化等有一定的抵御能力，不會隨著環境的變化讓其產品性能也發生變化。同時也要保證產品在保質期內都能夠較大程度上地維持它的工作狀態，不會輕易地喪失工作能力。

這種設計方法雖然可以有效地提高產品的可靠性，但因為需要的投入較大，所以比較難以實現。

4.2 預防故障設計

預防故障設計方法是通過對同類產品發生故障的相關經驗從而對產品進行相應的加工，預防故障的出現或者是盡量地縮小故障發生的可能性。這是最為有效地保證產品的可靠性的方法之一。具體的操作，簡單舉例，如果是要對機械產品的某一個部分進行預防故障設計就可以先從那部分的選材做起，首先要參照過去的一些產品參數，選擇最為合適的材料，并且也要考慮到相應的產品維修等方面，從而做出最為完善的產品可靠性設計。

4.3 降額設計

降額設計即通過減低產品零部件的使用應力，并使它低于產品原本標示的額定應力。從而在一定程度上減少其發生故障的概率，保證其可靠性的設計方法。因為，在過去的經驗中，大部分的機械產品在低于額定應力的環境下運行，其可靠性能夠到達最高的狀態。但是這個方法的實施往往存在著很大的難度。因為具體要降多少最為合適并不是可以大概估算的，而是必須要通過長時間，大量的實驗才能夠得出最精確的數據。從而切實地保證產品的可靠性。

5 結束語

綜上所述，近年來，我國的機械產品行業不斷發展，人們對產品的質量和使用性能也給于前所未有的重視。但是由于我國的機械制造行業起步晚，其可靠性設計水平遠不及其他發達國家，再加上我國的教育造成的可靠性設計人才的匱乏，機械企業對自身可靠性設計研究的忽視。這就使得我國的機械產品的可靠性遠不能滿足市場的需求，因此機械工程的可靠性優化設計便應運而生，這對我國的機械行業的發展無疑會起到巨大的促進作用。

參考文獻

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