簡述機械工程的可靠性優化設計

于 巖

中安重工自動化裝備有限公司

簡述機械工程的可靠性優化設計

于 巖

中安重工自動化裝備有限公司

本文概述了機械工程可靠性優化設計的重要性，對機械工程產品的可靠性優化設計現狀進行了分析，并探討了機械工程中的可靠性優化設計的應用，以供參考。

機械工程；可靠性；優化設計

前言

隨著社會的進步與科學技術的發展，機械工程在我國經濟中的地位也越來越重要。在科學技術快速發展的背景下，人們對于多功能機械產品的需求也有所增加。然而，從實際情況來看，現如今還存在一部分多功能機械產品的實際應用功能難以實現。因此，我國機械制造業的發展還有待于進一步提高。

1 機械工程可靠性優化設計的重要性

一般來說，對機械工程可靠性優化設計的重要性進行認知和分析是十分有必要的，因為機械工程可靠性設計，通常都是以成品的可靠性作為基準，然后在一定程度上把各項參數比如說外在力以及零部件的尺寸和機械的承受能力，作為參考值融合起來考慮并且在另一方面運用某種力學理論和數據統計學理論以及概率論等相關理論進行技術可靠性的分析，并保證相關的方案可靠性是絕對安全的。但是一般來說，我們在實際應用中，注重機械工程可靠性設計時往往會忽略最重要的一點，就是設計參數的隨機性，所以我們要在相關研究中注意將力學作為隨機變量，這樣才能掌握機械工程可靠性設計中的各個受理因素對環境的影響，得到一定的參考值。

另一方面，我們在對機械可靠性進行設計時，要充分考慮機械強度的相關因素的影響，因為機械強度可能會受到材料的性能以及工藝環節波動和加工精度的影響。所以在我們進行機械工程可靠性設計時，要通過精密計算，考慮各個參數的隨機分布，并且以此分析出作為機器生產的實際工作狀況。

2 機械工程產品的可靠性優化設計現狀

隨著社會的不斷發展，科學技術的進步推動著產品的更新與換代。人們生活水平的逐漸提高，對于產品的多功能性與可靠性提出了更高的要求。在科技水平不斷提高的背景下，現有生產過程中所產出的機械工程產品的結構呈現出復雜化的特點。不但各式各樣的優秀工藝被應用到生產制造中，而且產品的更新速度也在不斷的加快。產品的結構復雜化特點，對于機械工程的可靠性設計提出了更高的要求。具體來講，可靠性主要是指在特定要求的狀態下，產品能夠實現特定功效的水平。在機械制造領域中，生產單位要想生產出符合客戶需求的產品，首先應當展開細致的規劃設計，對于產品設計過程中潛在的問題要進行嚴格的控制，從而有效提升其穩定性，實現預期的目標。

然而，從我國機械制造業的發展歷程來看，相較于一些發達國家而言，我國機械制造業的起步較晚，仍然存在著一定的差距。在此背景下，與機械制造相關的可靠性分析工作同樣進展的比較緩慢。自二十世紀八十年代以后，我國在機械制造方面有了一定程度的突破，并成立了專門的研究機構。從總體上來看，對于機械工程可靠性優化設計研究的重點主要在于理論方面。然而，從實踐的角度出發可以發現，在機械工程生產過程中運用理論來解決實際問題的現象比較少見。因此，側重于理論層面的機械工程可靠性優化設計與研究，是存在很大的局限性的，對于我國機械工程可靠性優化設計構成了比較嚴重的制約。

3 機械工程中的可靠性優化設計的應用

產品的可靠性優化設計主要是以產品功能的可靠性使用為目的應運而生的產物。在機械產品的整個生命周期中，可靠性優化設計始終都在發揮著重要的作用。接下來，文章將從機械產品的設計環節、制造環節以及使用與維修環節這幾個方面入手，探討機械工程可靠性優化設計的具體應用。

3.1 機械工程產品設計環節的可靠性優化設計

在機械工程的產品設計階段，裝配整體設計以及零件組裝設計是非常重要的兩個環節。因此，在進行機械產品的可靠性優化設計時，應當將它們看作是一個整體來進行設計。主要的設計方法可以大致分為以下兩個方面。

其一，預測整體設計可靠性法。這種方法，主要是通過對于構成機械的各個零部件的可靠性進行相應的分析，并由此推斷出該機械整體的可靠性程度。通過合理的預測，有助于在設計階段采取相應的處理措施，從而提高機械工程的可靠性。

其二，分配整體設計可靠性法。在實際的設計過程中，該方法的應用具體表現為，根據機械工程的可靠性優化設計的整體要求，將總體指標進行分配，使得各個零部件的設計都有具體的可靠性指標要求。可靠性分配方法還可以再次的細分，包括：再分配、等分配、比例分配和綜合評分等多種分配法。在分配的過程中，可以根據實際情況，選用最恰當的分配方法，最終保證機械工程的可靠性得以有效提高。

3.2 機械工程產品制造中的可靠性優化設計

在機械工程產品的制造過程中，如果制造環節未得到嚴格的管控，那么產品的最終質量將會受到一定的影響，產品的可靠性也難以得到保障。因此，在機械工程的產品制造環節，應用可靠性優化設計具有重要的意義。具體來講，在產品的加工制造過程中，尤其是選擇加工工藝以及工藝流程時，要想應用可靠性優化設計，需要保證相應的技術水平符合標準。與此同時，所使用的加工設備，其可靠性也應當具有充足的保證。

產品的制造工藝流程是一個完整的系統。因此，要想提高整個工藝流程的可靠性，首先應當提高該流程中所涉及到的各個子系統的可靠性。只有做好每一個子系統的可靠性優化設計，才能選用科學合理的方法提高整個系統的可靠性。

3.3 機械工程產品的使用與維修的可靠性優化設計

正確的使用機械工程產品，并且在使用過程中運用科學合理的方法進行維修，是延長機械工程產品使用壽命的重要保障。作為機械設備的制造企業，要想獲得長遠穩定的發展，不僅要保證產品的質量符合標準，還應當提供良好的售后服務。通過采用有效的邏輯分析法，制定出規范的維修內容以及維修方式。對于機械產品的使用壽命也要進行合理的規劃，保證機械產品具有可維修性與可靠性。

4 結束語

總而言之，只有認識到機械工程中可靠性優化設計的重要性，才能有利于做好機械工程設計、制造與使用這三個主要環節的可靠性優化設計，才能真正有利于整個機械工程的質量安全，有利于我國經濟的發展。

[1]徐鵬輝，韓青.機械工程可靠性優化設計[J].林業機械與土木設備，2012(05)：413～414.

[2]張立博.探討機械工程的可靠性優化設計[J].工程技術與產業經濟，2012(03)：63～64.