機(jī)械工程的可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)分析

付群

遼寧領(lǐng)軍機(jī)電科技有限公司 遼寧鐵嶺 112000

經(jīng)濟(jì)全球化下的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)是激烈的，要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中繼續(xù)生存和發(fā)展，就必須找到經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向，機(jī)械工程設(shè)計(jì)中運(yùn)用創(chuàng)新思維可以助推經(jīng)濟(jì)發(fā)展。毋庸置疑，我國(guó)的機(jī)械工程設(shè)計(jì)在實(shí)踐中取得了進(jìn)步，但是在發(fā)展的過(guò)程中還存在不少問(wèn)題，所以，要對(duì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，找到促進(jìn)機(jī)械工程設(shè)計(jì)發(fā)展的方法，在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中融入創(chuàng)新思維會(huì)使機(jī)械工程設(shè)計(jì)取得大的發(fā)展，并為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新動(dòng)能[1]。

1 可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)

可靠性，一般地是指在具體的時(shí)間范圍和使用條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)要求完成的各項(xiàng)功能。相應(yīng)地，機(jī)械可靠性就是機(jī)械加工設(shè)備、機(jī)械加工產(chǎn)品等在具體的時(shí)間范圍和使用條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)要求完成的各項(xiàng)功能。在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、使用與維修保養(yǎng)過(guò)程中，由于材料本身具有一定的離散性，并且在生產(chǎn)加工與制造裝配階段也存在一定的誤差性，導(dǎo)致機(jī)械加工設(shè)備、機(jī)械加工產(chǎn)品等在功能實(shí)現(xiàn)方面就具有一定的固有隨機(jī)性。所以，可靠性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是解決這種固有隨機(jī)性。另?yè)?jù)行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品功能和質(zhì)量的貢獻(xiàn)率約為78%，生產(chǎn)加工與制造裝配對(duì)產(chǎn)品功能和質(zhì)量的貢獻(xiàn)率約為19%，使用與維修保養(yǎng)對(duì)產(chǎn)品功能和質(zhì)量的貢獻(xiàn)率約為3%。因此，產(chǎn)品設(shè)計(jì)決定了產(chǎn)品本身的功能和性能，賦予了產(chǎn)品“先天優(yōu)劣”的本質(zhì)特性。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)，就是在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)運(yùn)用計(jì)

算機(jī)模擬、非線(xiàn)性計(jì)算等方式在已有設(shè)計(jì)方案中篩選出一種最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。這是一種使用理論計(jì)算代替經(jīng)驗(yàn)計(jì)算，精確計(jì)算代替近似計(jì)算，最優(yōu)設(shè)計(jì)代替一般可行性設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法。將機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)與機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行整合，并運(yùn)用在機(jī)械結(jié)構(gòu)或零部件設(shè)計(jì)過(guò)程中的設(shè)計(jì)方法，即為機(jī)械可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)。采用機(jī)械可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品，既滿(mǎn)足了產(chǎn)品的可靠性要求，又達(dá)到了最優(yōu)效果。

2 機(jī)械工程可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 制造過(guò)程的可靠性設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)給了機(jī)械產(chǎn)品一個(gè)構(gòu)架，制造才真正給了機(jī)械產(chǎn)品一個(gè)完整性的實(shí)體，所以制造在形成機(jī)械產(chǎn)品的過(guò)程中具有關(guān)鍵性的地位，也是保證機(jī)械產(chǎn)品的可靠性非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。為了保證機(jī)械產(chǎn)品的可靠性，首先，需要在考慮產(chǎn)品零部件裝配過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，提出有效的解決辦法。其次，需要針對(duì)不同的機(jī)械產(chǎn)品選擇合適的工藝流程。機(jī)械產(chǎn)品加工過(guò)程中的任何一個(gè)工藝或者流程都會(huì)影響到系統(tǒng)整體的可靠性。所以，機(jī)械產(chǎn)品制造過(guò)程的可靠性設(shè)計(jì)需要把握住機(jī)械零部件的裝配和工藝流程的選擇兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，保證整個(gè)產(chǎn)品的可靠性滿(mǎn)足最優(yōu)化要求[2]。

2.2 推理思維法

推理思維法通常有4種形式。①提問(wèn)法。提問(wèn)法就是用提問(wèn)的方式，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)制造以及性能方面的一些不足，找到改進(jìn)之處，從而開(kāi)發(fā)出各方面表現(xiàn)更加優(yōu)秀的新產(chǎn)品；②反面求索法。是對(duì)現(xiàn)階段形成的解決方案進(jìn)行否定，然后從常規(guī)的對(duì)立方向考慮，從產(chǎn)品相反方面以及組成部件的相反方面進(jìn)行分析，找到創(chuàng)新設(shè)計(jì)途徑；③缺點(diǎn)列舉法。發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案或者機(jī)械產(chǎn)品的缺陷，進(jìn)行缺點(diǎn)列舉，可以看出原方案以及產(chǎn)品的諸多不足，找到改進(jìn)的方案以及方法，展開(kāi)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，缺點(diǎn)列舉法通常在機(jī)械改良型產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到；④系統(tǒng)分析法。是對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)以及方案展開(kāi)分析，找到設(shè)計(jì)方案中的優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)系統(tǒng)存在的環(huán)境，找到合理的解決方法，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)分析法是常用的方法。

2.3 國(guó)家的經(jīng)濟(jì)政策支持

機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與社會(huì)各方面都是息息相關(guān)的，與社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系尤為重要，在過(guò)去的俗語(yǔ)中說(shuō)到了要想富先修路，那么修路過(guò)程中就需要運(yùn)用到現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備，在現(xiàn)代化階段便利的交通仍然是衡量一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指標(biāo)，便利的交通可以為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)帶來(lái)飛速的發(fā)展，因此經(jīng)濟(jì)與機(jī)械制造也是密不可分的，這就需要國(guó)家相關(guān)部門(mén)對(duì)機(jī)械制造投入相關(guān)的資金政策進(jìn)行經(jīng)濟(jì)政策支援，幫助機(jī)械制造更好的完成創(chuàng)新理論與方法的研究，在這其中都需要資金的大量支持，除了機(jī)械制造行業(yè)本身由于產(chǎn)品盈利所得到的經(jīng)濟(jì)效益外，還需要大部分的借助于國(guó)家的經(jīng)費(fèi)支持[3]。

2.4 使用及維修的可靠性設(shè)計(jì)

機(jī)械產(chǎn)品使用過(guò)程對(duì)產(chǎn)品的可靠性影響具有舉足輕重的地位。因此，首先，在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中需要針對(duì)產(chǎn)品的特點(diǎn)確定合理的使用年限，明確使用環(huán)境要求。其次，需要針對(duì)進(jìn)行有效維修設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品使用狀況的綜合評(píng)估，明確可以進(jìn)行維修的內(nèi)容，可以選擇的維修方式，明確零部件可能出現(xiàn)的故障類(lèi)型，各種故障類(lèi)型出現(xiàn)的平均周期，設(shè)計(jì)合理的維修方案。產(chǎn)品在使用過(guò)程中針對(duì)實(shí)際的環(huán)境條件再加以合理性評(píng)估與維修方案加以整合，提出切實(shí)可行的維修策略，保證整個(gè)產(chǎn)品的可靠性滿(mǎn)足最優(yōu)化要求。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給機(jī)械工程設(shè)計(jì)提出了更高的要求，而創(chuàng)新思維對(duì)于機(jī)械工程的發(fā)展則非常重要，機(jī)械工程設(shè)計(jì)要利用創(chuàng)新思維去創(chuàng)作新的設(shè)計(jì)方案，要在機(jī)械工程設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新就要求設(shè)計(jì)者不僅要提高設(shè)計(jì)水平，更要秉承創(chuàng)新思維，并與現(xiàn)代高新技術(shù)融合，進(jìn)行機(jī)械工程設(shè)計(jì)，以加快我國(guó)機(jī)械工程的發(fā)展，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新動(dòng)能[4-5]。