機械設計制造中可靠性優化設計研究

呼倫貝爾學院機電工程學院 宋志強

前言

在機械設計制造企業的長遠發展中，需要盡可能提高機械產品的可靠性，才能提升機械制造企業的發展水平。在對機械設計過程中的可靠性優化進行深入探討時，必須根據具體的機械設計制造需求，對相應的可靠性功能進行深入分析。要在提高機械產品可靠性的基礎上，對機械產品的生產成本進行合理控制。與此同時，需要確保機械設計制造質量，豐富機械產品的整體功能。這樣才能推動機械設計制造企業的現代化發展。

1 機械設計制造概述

在機械設計制造過程中開展可靠性優化設計時，必須從機械設計制造的相關內容出發進行分析。一般情況下，機械設計制造過程中的可靠性優化設計主要指的是可靠性以及優化設計兩方面內容。（1）可靠性主要是指要確保機械產品在規定的時間內可以利用正確的操作完成相應的功能。在具體的可靠性設計過程中，需要從機械產品的抗干擾性、生產效率以及運行的穩定性等方面出發，防止機械設備在運行中出現突發故障。此外，在可靠性研究中，還需要重視機械設備在運行過程中的維護與檢修工作，進一步提升機械設備的整體性能。（2）優化設計主要是指對機械設備的整體性能進行優化與改進。在具體研究中，主要是從機械產品的外觀、體積以及工作效率等方面出發開展有效的優化設計。需要對原有機械設備的生產能力進行綜合分析，并根據機械設備的具體應用需求對生產工藝等進行優化和改進，以進一步提升機械產品的可靠性與應用效益[1]。

2 機械設計制造中可靠性優化設計的重要性

在機械設計制造可靠性優化設計的過程中，必須全面分析可靠性優化設計的重要性，才能正確面對機械設計制造中的可靠性優化設計需求，根據機械設備的實際情況開展有效的可靠性優化設計工作，提升機械設備的可靠性水平。第一，可靠性優化設計是促進機械設計制造滿足我國社會經濟發展需求的重要手段。在我國機械制造行業不斷發展的過程中，人們的生活質量不斷提升，對產品的要求越來越嚴格。尤其是隨著市場經濟體制的改革及發展，人們對產品質量以及使用性能的需求也在不斷增長。在這種情況下，機械設計制造企業必須提升自身的綜合競爭力，同時要拓寬產品的發展渠道，利用有效手段提高機械產品的可靠性，這樣才能夠確保機械制造企業滿足新時代的社會發展需求。第二，能夠在一定程度上提升我國科技生產水平。在機械設計制造可靠性優化設計的過程中，需要對先進的技術手段進行充分應用，這樣才能夠盡可能提高機械產品的可靠性，保證機械產品滿足社會經濟的發展需求。在實際設計中對先進科學技術的有效應用，可以促進機械產品升級與創新，對提升企業的綜合實力有積極意義。第三，能夠提高機械制造企業的經濟效益。在機械設計制造過程中加強可靠性優化設計工作，可以充分發揮生產資料的應用價值，提高材料、設備、人力等各種資源的綜合利用效率。與此同時，在提升產品質量的基礎上，會提升機械產品的應用價值，與其他同類產品相比，可以有效提升企業的經濟效益[2]。

3 機械設計制造可靠性優化設計中存在的不足

3.1 過于重視理論研究

在我國機械設計制造中，可靠性優化設計研究作業還存在一些不足，其中更加重視可靠性優化設計的理論研究，忽視了對相關理論的應用是機械設計制造可靠性優化設計過程中的主要問題。在當前的機械產品可靠性優化設計研究過程中，很多研究人員可以根據我國機械設計制造的具體情況，開展深入研究與創新工作。但是大多數研究人員僅僅停留在理論研究層面，很少對理論的具體應用情況進行深入分析。導致這一問題的主要原因包括以下方面：第一，缺乏有效的實驗環境，不能滿足理論實踐的應用需求是研究人員更加重視理論研究的主要原因之一。沒有科學有效的實驗環境，會直接影響理論應用效果，導致相關的可靠性理論不能付諸實踐。第二，在開展機械產品的可靠性優化設計研究過程中，一些企業的資金投入嚴重不足，這也會對可靠性優化設計利用的實踐應用效果產生不利影響。

3.2 專業人才數量不足

在機械設計制造行業發展過程中，人才是推動行業長遠發展的重要基礎性資源。為了提高機械產品的可靠性優化設計水平，必須要投入大量的專業人才。但是在具體的發展過程中，我國機械設計制造的專業人才數量嚴重不足，并且出現逐年遞減的趨勢。這會直接影響可靠性優化設計的長遠發展。導致這一問題的原因比較多，主要是隨著我國社會經濟的不斷發展，機械設計制造專業的薪資報酬不高，導致該專業的報考人數在不斷減少。除此之外，開設機械制造專業的高校數量也比較少，主要集中在少數高校中，而且每年招收的學生人數也存在較大限制。

3.3 對可靠性設計不夠重視

在機械產品可靠性優化設計研究過程中，相關企業必須重視可靠性優化設計的相關工作，才能真正提升可靠性優化設計水平。但是現階段很多企業在實際生產中，對可靠性優化設計的認知存在一些誤區，并不重視機械產品的可靠性優化設計研究作業。隨著消費者對產品要求越來越高，如果企業不能根據用戶的具體需求對產品質量進行改進，豐富產品內部的功能，就可能會直接影響企業的發展潛力。因此，企業必須重視產品可靠性優化設計工作，要投入大量資金及人才開展創新性研究，才能夠提高產品的優越性及整體質量，從而推動企業的長遠發展。

4 機械設計制造中可靠性優化設計要點

4.1 設計環節的可靠性設計

在機械產品的設計過程中開展可靠性優化研究時，可以從以下方面出發進行設計：第一，要從機械產品的整體出發進行考慮，根據產品的功能定位、使用環境以及具體的使用頻率進行綜合分析。同時要根據企業的生產條件開展可靠性優化設計工作。一般需要從產品的生產流程、材料選擇以及處理方式、產品組合、安裝調試等環節出發進行綜合考慮，確保機械產品的可靠性優化能夠達到理想目標。第二，要在最大程度上對機械產品的每一個零件進行有效的可靠性設計，以提高產品的整體可靠性。

這兩種設計方式都有一定的優勢，在機械制造企業設計過程中，可以根據具體的生產條件進行綜合選擇，需要注意的是在完成產品設計優化作業后，需要開展有效的質量檢測，確保產品能夠滿足國家相應的質量標準，提高產品的整體質量以及可靠性。除此之外，在產品初期設計環節中，需要利用初期測試掌握產品的具體數據，重點考察在極端環境下產品的穩定性。能夠根據產品存在的問題以及故障進行有針對性的可靠性設計，盡可能減少因為產品失誤操作而導致的產品故障，確保產品生產以及售后順利進行[3]。

4.2 制造環節的可靠性設計

產品制造環節是機械產品可靠性優化設計過程中的關鍵環節，對機械產品的整體質量有至關重要的作用。在產品設計的基礎上，機械制造企業需要根據具體的情況對產品生產環節進行合理調整。一般可以從以下方面出發，保證制造環節可靠性優化設計效果：第一，要從宏觀角度出發，對不同階段的生產環節進行科學規劃。同時要深入研究每一個生產環節中的細節內容，重點關注對產品質量產生影響的重要因素，并對整個機械生產過程進行有效優化與完善。第二，在產品生產過程中還要對可能存在的問題進行預想，并制定科學有效的處理措施，以便在出現問題時能夠快速采取措施對生產過程進行合理控制。第三，在開展生產環節可靠性優化設計時，需要對拆分的生產環節進行全面整合，從整體角度出發對不同的生產組合方式進行綜合對比和分析。以生產特點為基礎，將具體的生產質量控制劃分為材料選擇、設備加工、零部件裝配和產品質量檢測等各項環節。這樣能夠從不同的環節出發開展質量管理和可靠性設計工作，防止某一個環節出現問題而對產品生產過程的整體可靠性設計產生負面影響。第四，在機械制造企業發展過程中，還要聘請專業的工作人員開展設備維修管理工作，要根據機械設備的實際運行情況對人員配置進行科學安排。堅持崗位責任機制，組織現有工作人員積極參加技術培訓活動，引導相關工作人員樹立安全生產意識以及質量控制意識，防止在機械生產過程中因為人工操作失誤而出現質量問題。

4.3 售后環節的可靠性設計

在產品售后維修過程中開展可靠性優化設計至關重要，一旦機械產品出現長時間沒有投入使用、零部件磨損或者外界撞擊、腐蝕等問題，都可能會導致一些安全故障。而開展有效的產品售后維修管理工作，不僅能夠提高機械產品的整體應用性能，同時也能夠提升企業在消費者心中的品牌形象，以促進企業的長遠穩定發展。進行可靠性優化設計時，需要從以下方面出發：第一，要全面分析產品維修數據信息，以此為基礎，對不同的故障類型進行科學劃分，并及時將相應的故障反饋到產品設計部門與產品生產制造部門。此外，在生產設計過程中需要盡可能開展降額設計，提高產品的整體穩定性及可靠性，降低產品出現故障的可能性。第二，在產品售后維修環節中，必須對一些磨損比較嚴重的零部件進行更換處理。要綜合考慮零部件的更換成本，盡可能延長機械產品的使用壽命。第三，需要重視提升維修工作人員的專業技能和綜合素質。在實際工作中維修人員需要全面分析出現故障的實際原因，以此為基礎來獲取更加科學的維修數據[4]。

5 結語

總而言之，在我國機械設計制造行業不斷發展的背景下，消費者對產品質量和使用性能的要求越來越高。為了促進我國汽車制造企業的長遠發展，需要加強機械設計制造的可靠性優化設計工作。要從產品設計、生產制造以及售后服務等不同環節出發，保證可靠性優化的效果。與此同時，相關工作人員還要積極參加培訓活動，提高自己的專業能力和綜合素質，進一步提升機械產品的質量。這對推動我國機械設計制造行業的長遠穩定發展具有積極意義。