機械工程的可靠性優化設計

葉志彬

摘要：可靠性優化設計在機械工程中是比較復雜的。改革開放以來，我國機械制造行業有了非常快且穩定的發展，經過了幾十年的努力奮斗，這個行業已經取得了非常重要的成果，成為我國國民中的頂梁柱，其中可靠性優化設計起到了很重要的作用。

關鍵詞：機械工程；機械產品；設計方法；可靠性優化設計

1.前言

在我國，科學技術發展迅猛，在生活中科技產品的多功能性也是人們追求的重點，因此就需要產品能具備更多的功能可必要的可靠性。可靠性優化設計由此應運而生。已經取得了飛速的發展和廣泛的應用。以時間、費用和性能為基礎，進行設計和生產可靠的性能要求。因此，可靠性設計是諸多學科和技術的交融，從而新星的一種技術。

2.可靠性優化設計的分析

可靠性優化設計對于國際和西方大國而言有很大的差距在這個行業的研究也是有明顯滯后。一直到二十世紀八九十年代在這個行業才取得一些初步的成果。在某個別行業成立了專門從事這項研究的組織和團體，并培養了很多的研究人才，制定出了規范的行業標準。從整體上看來，理論應用的比較少，就這一點，和發達國家比較，存在許多不足之處。

2.1設計方法

降低敏感度為魯棒設計法，魯棒設計法不會因環境的變化、時間的變化、制造時產生的等等原因而變得不穩，不會因參數、結構、系統的為題從而影響到主要的可靠性優化設計，此可靠性優化設計是一位日本的教授所說。從簡點上邊來講可靠性優化設計可不可靠主要看用戶損失多少。當然損失越大說明這個零件或者整體并不可靠，從側方面就可以看出這個方法并不是很完美缺點很顯著。技術難、費用高、試驗周期較長等。

3.可靠性優化設計的應用

在生產中產品的設計和生命周期以及每個環節的工程機械可靠性優化設計從中有著重要作用。制造，設計，銷售，售后以上這些環節等等。以下就對上述問題進行了研究討論。

3.1環節的可靠性設計

可靠性優化設計的過程復雜，從整體上來說主要有兩個方面的因素，一零件怎樣設計、整體上怎樣設計、整體上怎樣組裝。我們可以把整個產品設計為整體，有兩個設計方案；一對系統中的每一個產品進行整體的理解和對這個產品給個部分都進行詳細可靠的分析，然后對產品進行推斷，是否可靠。二把整個產品分析產看是否可靠，產品的每個部份去進行實現設計的可靠指標是否滿足，這樣就可以判斷保證產品的可靠性。當我們去設計產品單一的一部分時，我們首先選擇市場上大部分使用和國家規定符合的，但是也有特殊情況將實施各異的設計方法，尤其是對重要的關鍵性零件必須要進行可靠的實驗和檢測，一直到產品達到要求和標準，我們要重復多次測試。

3.2制造過程中的可靠性設計

制造環節是才是關鍵，保證產品的質量是我們制造環節的可靠性設計。我們要科學的選擇不應該只把加工設備的設計重視，還要注重程序的可靠性，如果我們把整個產品作為一個系統，我們要考慮種種因素每個子系統，每個工藝流程圖它的可靠性優化設計，應當優先和全方面的考慮設計每個子系統，保證要求、滿足系統可靠性，形成完整的整體，實現科學精軋機組。最后，通過專業人士判斷指標是否可靠。

4.機械工程在我國研究目前有所不足

4.1目前我國教育未設這方面的課程

經過研究，在我國可靠性研究方面的課程只是在少數高等學校設立，這個領域絕大數高等學校都沒有涉足，這就導致這方面的研究人員缺失，可靠性在現代起到決定性作用，作為一個獨立、系統且科學的問題。目前，作為這方面的可靠性人才很多大的企業都想招募人才，但是較少所以很難招募到，這使國家引起重視，向教育部門及時成立課程，進行可靠性方面的研究，聘請教授、專家教授教學，使我國工業到發展，對未來的貢獻起到了決定性作用。

4.2企業不夠重視

當前，國內大大多數企業對這一行業的重視并不夠，企業感覺這種可靠性研究并且浪費金錢，而且對整體的發展影響并不大，對老板而言盈利才是重中之重，對于發達國家和國際而言可靠性研究才是主要之重，才是重要的組成部分，如果我們對可靠性研究不能產生足夠的重視，將在現在就跟對手在起點上產生差距，在未來的競爭壓力下將輸給對手，將其殘余的競爭能力也失去。可靠性研究是一個整體的系統的工程，涉及的方面全面廣泛，復雜，認為這不可能讓所生產出來的產品得到保證。所以，國內應該有專門的獨立的一個部門，來測試產品的可靠性，確保所生產出來的產品在各個方面得以保證、可靠，從而將產品提升到更高的可靠水平，讓中國制造面向全世界，這才能在未來的競爭中有足夠的優勢占據主導。

4.3穩健提升產品的可靠才是有效途徑

產品的提升需要穩，要一步一步，產品的質量因時間和環境的不同存在一定的波動有不敏感性，不敏感要求的越強，產品的可靠性才能越高。穩健性的目的就是把產品的一切不敏感性減到最小，從而提升產品質量，降低總體的均方差這就是穩健性的目的。提升產品可靠性的最好的最有效的方法無疑非穩健性莫屬。

5.結束語

就現在而言，在一般的可靠性設計工程中性能指標設計考慮的已經越來越少，由此可以看出機械工程不能反映出產品的真正效果，尤其是最基本的無視產品的成本、體積等一些設計，所以可靠性設計不能缺失，就可靠性優化設計而言，在機器上若沒有達到我們的預期目標，這時，我們就應該深思熟慮，是否能于某些機械上的性能可以進行優化組合，使機械最終達到我們理想的目標從而使效果最大化。

我國經濟發展越來越快，無疑是給可優化性能設計帶來的巨大的挑戰，所以我們要緊跟時代，推動制造業在我國市場中的競爭壓力，緊跟時代步伐與國際完成同步，要積極向前落后就要挨打。

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