機械設計制造中可靠性優化設計分析

朱前亮

摘 要：隨著社會經濟的發展，人民生活水平顯著提高。為提高生產效率，滿足日益增長的人們的需求，可靠性產品設計與生產已成為國內外企業發展與研究的中心課題，本文結合企業的實際情況，對機械設計制造企業的可靠性優化設計作了簡要的分析，以求促進企業的發展與創新，更好地滿足人們的生產和生活的需要。

關鍵詞：機械設計制造;可靠性;優化設計;分析

機械設計制造的可靠性一直是機械設計與制造企業關注的焦點。為了保證機械設計與制造產品的可靠性，必須平衡機械可靠性與制造成本，擴大機械產品的功能范圍，不斷地對機械產品進行更新與迭代，以提高產品的性能，滿足人們不同的需求，因此，在機械設計與制造過程中，可靠性優化問題必須得到研究與分析。

1機械設計制造中可靠性優化設計的必要性

1.1是科技進步，生產力提升的必然要求

機械制造產品可靠性的優化是科技進步、觀念更新和生產力提高的重要前提。隨著科技的發展，人們將不斷地在生產和生活中追求更高的生產效率，從而在機械設備上獲得更多的功能，使制造商的機械產品具有更多的功能，可靠性優化設計有助于機械設計制造企業提高產品質量，實施產品創新，增強企業綜合實力。

1.2降低生產成本，提升企業的經濟效益

由于機械生產技術和管理方法的成熟，有效地降低了機械施工和制造成本，但仍有壓縮空間。將可靠性優化設計應用于機械設計制造過程中，可以進一步優化材料的工作效率，使設備及人員的利用率達到最大程度，有效地控制生產成本，實現產品的制造。此外，提高產品質量能有效提高機械產品的附加值，使同類產品的市場競爭能力大大增強，實現經濟效益最大化。

2機械設計制造中可靠性優化設計存在的不足

2.1偏重理論研究，缺少理論應用

可靠性優化設計是機械設計與制造的重要環節。但是，就我國機械工程制造業的現狀而言，相關研究以理論為主，理論應用較少。由于缺乏適當的實驗環境，很難滿足實際應用的需要，本論文首先對具體的理論進行了研究，另一方面，由于資金投入不足，許多企業投入過多，沒有看到有效的效果，因此放棄了機械產品可靠性的研究。

2.2相關人才存在較大缺口

在機械設計制造行業，人才是企業最重要的資源，因此要實現可靠性優化設計的科研突破，就需要大量的專業技術人才。然而，我國機械工程制造行業人才培養的現狀卻是明顯不足，且逐年下降，可靠性優化設計思想在研發中存在著嚴重問題，其原因是多方面的。隨著中國經濟的快速發展，大型企業集團在經濟管理、計算機等領域的工作環境比機械設計制造專業的技術人員要好，待遇也更有吸引力，因此，機械制造企業的數量在不斷減少，而機械制造類高校的數量很少，而且只有少數，每年招生的人數也很多，因此，國家應重視人才資源的充分管理，提高專業教育的質量，為國家和社會培養更多更好的機械設計人才。

2.3企業自身對可靠性優化設計不夠重視

機械產品的可靠性客觀上受到諸多因素的影響，但其中最主要的還是機械企業的研發意愿。然而，在實際生產中，許多企業在可靠性優化研究中還存在許多認識上的誤區，缺乏合適的研究方法，影響了可靠性優化的效果。在消費者對產品要求越來越高的情況下，當產品本身質量存在問題或內部優化不合理時，消費者對產品本身的不滿就會傳遞到企業身上，嚴重損害企業形象，影響企業正常、有序的發展，企業應更加重視產品的可靠性，加大研發投入，提高產品性能和創新能力，促進企業的發展。

3機械設計制造中可靠性優化設計的應用研究

可靠的優化設計是機械設計與制造中產品制造的每個環節。生產與銷售的具體過程可以分為三個方面：產品設計、產品制造和售后維護，在各個環節中可靠性優化具有不同的適用范圍。

3.1產品設計環節的可靠性優化研究

對產品設計而言，產品設計是產品制造的第一環節，科學嚴謹的產品設計對后續產品的制造具有十分積極的作用，對產品可靠性設計的優化研究可從兩個方面著手。要考慮產品本身的完整性，即對產品的功能、使用環境、使用頻率等信息進行綜合分析，根據企業自身的生產條件，制定出可靠性優化方案，包括生產工藝、材料選擇、材料加工等，以保證企業在自己的生產條件下，達到理想的可靠性目標。機械制造企業要根據自己的生產條件確定產品的各個部件的可靠性，但無論如何都要對成品進行質量檢驗，以保證產品符合國家同類產品的質量要求，產品質量可靠。另外，在產品的初始設計階段，我們應該對初次測試的產品數據進行認真的分析，關注極端環境下產品的穩定性，嘗試在設計中添加一些防斷裂、穩定的設計，以減少未知產品的失效，為后續產品的生產和銷售奠定良好的基礎。

3.2產品制造環節的可靠性優化設計

產品制造是保證產品最終質量的關鍵環節。機械制造企業可通過嚴格的產品設計，按需設計和定制，優化整個生產過程。首先，要盡可能地列出每個生產環節的清單，對每個環節進行詳細的分析，考察影響產品質量的關鍵因素，對生產細節進行討論，對生產中容易發現的問題進行適當的調整和改進，保證每個環節的質量標準與其它生產部門的質量標準相結合，對個別生產線進行綜合考核。從各生產線的可靠性角度出發，為了保證各生產線有序、高效地運行，根據生產特點，可將其分為選材、材料加工、零件裝配、產品質量控制、產品包裝等幾個環節，以避免生產中連結誤差的影響。機器制造企業應加強對生產設備的維護保養及人員的培訓，增強安全生產意識，避免生產設備因人為因素而出現質量問題。

3.3產品售后維修環節的可靠性優化設計

在理論上，沒有哪一種產品能夠保證長期安全無故障。如果長時間使用，或因零件磨損，或因外界影響，潮濕，腐蝕等因素，其產品會有大有小的用途。好的售后維護能最大限度地提高消費者對產品的信心，對公司產品的未來發展有重要影響，對品牌的關注和運作有非常積極的作用，優化的產品售后維護可以從以下幾個方面著手：

首先，先收集、整理不同產品的維修數據，再將產品錯誤分類整理，送回產品設計制造部門，設計生產中采用滑片設計，提高了產品的穩定性，降低了產品失效率。

其次，對一些內部磨損嚴重的零件，應考慮具體的更換費用，在維修費用與使用壽命之間尋找一個平衡點，盡量減少維修費用，提高產品的可靠性，提高維修人員的專業水平，鼓勵維修人員科學分析維修過程中出現的問題，為企業收集有用的產品維修數據。

結論

隨著中國機械設計制造的不斷發展，消費者對產品質量和性能的關注也日益增加。在我國，機械可靠性優化設計尚處于起步階段，存在許多不足和問題。要提高我國機械工業的產品質量，促進機械制造業的快速發展，就必須將可靠性優化設計的思想貫徹到產品的設計、生產和銷售的各個環節，使其始終貫穿在產品設計的全過程。

參考文獻：

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[2]鄭宏海，田瑞娟.基于綠色制造的機械結構設計分析[J].科學與財富，2020，（25）：350.

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