可靠性與優(yōu)化設(shè)計(jì)

可靠性與優(yōu)化設(shè)計(jì)【摘要】改革開放為我國的機(jī)械工程制造業(yè)帶來了良好的發(fā)展機(jī)遇，經(jīng)過三多年的努力，機(jī)械工程制造業(yè)已經(jīng)取得了很大的發(fā)展成果，成為國民經(jīng)濟(jì)中重要的支柱。在機(jī)械工程制造業(yè)當(dāng)中，對(duì)其進(jìn)行的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)具有非常重要的作用。本文就機(jī)械工程中的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了探討，以供參考。【關(guān)鍵詞】機(jī)械工程;可靠性;優(yōu)化設(shè)計(jì)1、前言當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們不僅對(duì)多功能產(chǎn)品有強(qiáng)烈的需求，也需要多功能產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)其應(yīng)具備的功能。產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)是以產(chǎn)品功能的可靠性使用為目的而應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物，從產(chǎn)生開始到現(xiàn)在，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展與廣泛地使用[1]。在進(jìn)行機(jī)械工程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，將可靠性理論與技術(shù)應(yīng)用于其中，并根據(jù)需要與可能，將產(chǎn)品的可靠性使用作為優(yōu)先考慮的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；在滿足時(shí)間、費(fèi)用及性能的基礎(chǔ)上，讓設(shè)計(jì)出的機(jī)械工程產(chǎn)品符合可靠性的要求?？煽啃缘脑O(shè)計(jì)問題在涉及傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)的同時(shí)，也與價(jià)值工程、系統(tǒng)工程、環(huán)境工程及質(zhì)量控制工程等有著密切的關(guān)系。因此，可靠性設(shè)計(jì)是多學(xué)科與多技術(shù)相互交叉融合的一種新興技術(shù)。2、 機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析由于我國的特殊歷史原因，機(jī)械工程制造業(yè)與西方發(fā)達(dá)國家機(jī)械制造業(yè)相比，顯得相對(duì)落后，尤其是在可靠性設(shè)計(jì)的研究方面更是顯得滯后。直到二世紀(jì)八年代，我國在機(jī)械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效，在某些個(gè)別的行業(yè)還成立了專門從事可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的組織與團(tuán)體，并為社會(huì)培養(yǎng)了大批的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的技術(shù)人才，制定出了整套可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)［2］。從總體上來看，過去的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究比較偏重于理論，但在生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)于理論的應(yīng)用則是比較少，就這一點(diǎn)而言，與制造業(yè)相對(duì)較為發(fā)達(dá)的國家相比較，存在著許多不足之處。3、 可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)在機(jī)械工程中的應(yīng)用機(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的生產(chǎn)與使用周期的各環(huán)節(jié)都起著重要作用。這些環(huán)節(jié)主要有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用及售后維修等。以下就機(jī)械工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造及使用三個(gè)環(huán)節(jié)展開討論可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。機(jī)械工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)械工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)主要包括裝配整體設(shè)計(jì)與零件組裝設(shè)計(jì)。對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，可以將其當(dāng)作一個(gè)整體，設(shè)計(jì)的方法主要有兩種，第一種方法為：先大致了解機(jī)械的完整系統(tǒng)，并分析組成整體的零部件具有多大程度的可靠性，據(jù)此推斷出整體具有多大程度的可靠性；這種方法即為預(yù)測整體設(shè)計(jì)可靠性的手段，預(yù)測的結(jié)果必須與設(shè)計(jì)指標(biāo)相符合［3］。第二種方法為：將整體機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)所要求的指標(biāo)分配到其零部件的設(shè)計(jì)上，要求零部件必須滿足各自的可靠性指標(biāo)要求；常用的可靠性的分配方法有：再分配、等分配、比例分配及綜合評(píng)分的分配方法。設(shè)計(jì)單個(gè)零件時(shí)，盡量采用符合國家規(guī)定且已經(jīng)在生產(chǎn)中大量投入使用的常規(guī)零件，并用不同設(shè)計(jì)方法對(duì)重要程度不相同的零件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)關(guān)鍵部件之前，要先行可靠性的試驗(yàn)。除此之外，要反復(fù)驗(yàn)證及修改機(jī)械工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性，直到其能夠滿足于可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)所要求的標(biāo)準(zhǔn)為止。設(shè)計(jì)機(jī)械工程的人機(jī)系統(tǒng)也很重要，這方面的設(shè)計(jì)包括適應(yīng)性及操作的舒適性設(shè)計(jì)。機(jī)械工程產(chǎn)品制造中的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)要保證一個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，在制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制是最關(guān)鍵的部分，因此，機(jī)械產(chǎn)品在制造的過程中進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常重要的。加工的設(shè)備可靠性要得到保證，在選擇加工工藝與工藝流程時(shí)，要注意其技術(shù)水平，保證制造水平盡量達(dá)到最優(yōu)化。產(chǎn)品制造工藝流程是一個(gè)完整的系統(tǒng)，其中的各個(gè)方案與工序是工藝流程系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，都要綜合考慮各方面的因素，如工藝裝備、加工設(shè)備、加工材料與工作人員素質(zhì)等；只有這樣才能為各個(gè)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)出可靠性與合理的指標(biāo)；最后，整合分析各個(gè)子系統(tǒng)的指標(biāo)，并通過合理的方法將總系統(tǒng)的可靠性及優(yōu)化指標(biāo)整理出來。機(jī)械工程產(chǎn)品的使用與維修的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行維修，能有效延長其使用壽命；良好的售后服務(wù)水平是一個(gè)公司獲得發(fā)展的必備條件。因此，生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的廠家要認(rèn)真對(duì)待售后服務(wù)與維修的問題，運(yùn)用先進(jìn)的邏輯分析法，制定出科學(xué)的維修內(nèi)容與維修方式，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的合理使用壽命作出規(guī)劃。機(jī)械工程產(chǎn)品具有可維修性及可靠性，兩者在很大程度上是相似的，可維修性是可靠性的具體指標(biāo)之一［4］。對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)當(dāng)首先考慮到可靠性指標(biāo)，以便能使設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品在發(fā)生故障的情況下，易于檢查與維修。進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品維修的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮維修費(fèi)用的問題，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工作的人員在進(jìn)行機(jī)械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，要以最少的費(fèi)用獲得最高程度可靠性作為設(shè)計(jì)的原則，以便能夠盡量減少發(fā)現(xiàn)故障的時(shí)間。因此，以可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)理論作為維修設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是非常合理的，也是非常重要的；制定經(jīng)濟(jì)合理的維修設(shè)計(jì)在現(xiàn)代化與科學(xué)化的進(jìn)程中意義重大。使用符合標(biāo)準(zhǔn)的維修設(shè)備進(jìn)行維修，提高維修工作人員的技能水平，使機(jī)械產(chǎn)品的維修工作能夠朝現(xiàn)代化與科學(xué)化的方向發(fā)展。4、結(jié)語在以往機(jī)械工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，很少將可靠性方面的指標(biāo)考慮進(jìn)去，因此不能夠?qū)C(jī)械工程產(chǎn)品的可靠性真實(shí)地反映出來；在可靠性的設(shè)計(jì)方法當(dāng)中一般不會(huì)考慮機(jī)械產(chǎn)品的重量、體積及成本等方面的指標(biāo)［5］。而在很多機(jī)械工程的設(shè)計(jì)方案中，只考慮進(jìn)行可靠性方面的設(shè)計(jì)或只考慮優(yōu)化方面的設(shè)計(jì)，就很難達(dá)到理想設(shè)計(jì)的效果。因此，只有在機(jī)械工程的設(shè)計(jì)中綜合考慮可靠性與優(yōu)化設(shè)計(jì)，并將兩者的優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合在一起，方能取得理想的設(shè)計(jì)效果。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)的步伐不斷加快，機(jī)械工程制造業(yè)的發(fā)展也在日趨繁榮，且正朝著更具深度、更為復(fù)