机械产品的可靠性优化设计现状分析

机械产品的可靠性优化设计现状分析

赵峰

苏州双祺自动化设备有限公司 江苏苏州215000

摘要：随着高新科技与工程技术的不断融合，各种先进设计理念与方法层出不穷，可靠性设计与优化设计也得到了快速发展。但是，从设计观点出发，可靠性优化设计仅从某一领域出发，很难满足设计需求。因此，必须将二者有机地结合起来，才能充分地发挥出各自优势。可靠性设计与优化设计有很大区别，其是以满足可靠性为目标，而不是以最优状态状态为目标。

关键词:机械产品；可靠性；设计

引言:伴随着国家总体综合实力和经济发展的持续提高，由于整个经济产业链的持续演化，促使国家在目前各个产品生产质量和水平上都有更高要求。与以前“有就好”相比，如今人们更多希望得到具有最好价值和使用情况的产品。然而，目前仍在持续发展中机械产品制造技术，仍然不能保证产品满足某种可靠性要求。所以，就必须对目前机械工程可靠性优化设计操作以及有关制造工艺进行一定的剖析和强化，从而实现人们的需求。

一、机械产品可靠性优化设计现状

国内各类机械产品在可靠性优化设计上存在的问题主要是由于人才缺乏和企业自身机制不健全[1]。其中，人才匮乏是造成目前机械工程可靠性优化设计欠缺的主要原因。从总体人才流向来看，与其它热门行业相比，机械专业人才比较稀少。此外，机械工程本身所要学的知识，是要经历很长一段时间的沉淀，才能达到最好的知识学习结果。由于大部分机械产品的可靠性优化设计，都要求人员具有很高的专业素养和知识基础，才能满足目前各企业所需的生产状况。因此，在整个机械产品可靠性优化设计过程中，必须要根据不同专业人员，在一定程度上进行引入，并在此基础上，对现有专业人员展开知识技能培训。

另外，企业自身相应机制不完善也是重要影响因素，尽管最近几年，各行业飞速发展，在机械工程领域也取得了巨大进展，但在整个行业领域，仍然存在着许多问题，就当前情况来看，总体趋势是逐渐朝着完备机械工程可靠设计方向发展，许多企业已经加大了对机械产品可靠性优化设计的关注，然而，因为几乎所有机械工程企业起步都比较晚，因此，在实际运作过程中，各大企业仍然会有许多问题，最为显著的就是企业自身运作状况以及各种现实情况所造成的一系列不健全。与此同时，随着社会发展以及产品质量不断提高，各大用户和使用者要求也在不断提高，令人遗憾的是，人们使用判断标准是要快于产品质量的提高，这就造成有关企业自身制度无法跟上时代发展，进而造成实际机械产品应用状况问题。

二、机械产品的可靠性优化设计策略

（一）强化机械产品计划期的可靠性优化设计

计划期以新科技成果发布、市场需求程度和顾客订单为基础。在充分运用精确详实市场信息与技术指标，对各种方法进行利害对比，对可靠性、适用性与经济效益指标进行全面考虑，最终实现合理的设计任务目标。该阶段的可靠性优化工作实质上是对产品的可靠性进行预测。这一工作主要是为了发现产品中的缺陷，为后续技术开发提供改进建议。可靠性预测如果要实现指标分配，就必须要按照产品本身功能及用户实际需求，来实现相应指标构建。

（二）强化设计过程中的可靠性优化

在机械产品设计阶段，其部件总成和零部件总成都会对其进行高可靠性测试。

一是对整个机械工程产品系统有系统性认识，然后，对各零件可靠性做对应分析，然后，从各个零件可靠性出发，推导出整个机械工程产品的可靠性。在此基础上，提出一种基于总体可靠性的综合评价方法，即基于总体可靠性的综合评价，来判断各设计指标的综合评价。二是指派指标，即在机械产品设计阶段，按照其可靠性需求来指派对应设计指标，以保证各零件的各项指标都能达到可靠性要求。在对某一类机械产品个别部件进行设计时，必须保证该部件与国家标准要求一致。另外，在对机械工程产品进行可靠性优化设计时，也要因零件而异。为保证新产品或某些重要组成部分零件在进行设计之前，均需对其进行可靠性测试，以保证其可靠性达到设计要求。为保证产品可靠性达到相关设计要求，在设计阶段必须对其进行多次验证与修正。

（三）技术期的可靠性设计

在机械设计技术阶段，其目的是要完成总装配图和各种零部件的组装图，通过草图设计，来决定各种零部件基本尺寸和外观，同时还要考虑到每一零部件之间的连接，零部件的外观与尺寸等。最终要完成的是整体装配图、各部件的装配图和工作流程图[2]。在这个阶段，我们要做的是对机器装备展开动力与运动设计，在设计基础上，要对零件进行详细规划，并对关键部分和零件进行工作特性验证，之后要对零件进行详细规划，此部分工作完成后就是检查精度了。正是由于技术阶段是全设备的关键阶段，因此，其可靠性工作也就更加重要。在单独零件设计中，需要将载荷进行计算，并根据实际刚度、强度和稳定性，计算出零件设计参数，以确保零件质量。

（四）在机械产品生产工艺中进行可靠性优化设计

在机械产品设计阶段，进行可靠性分析。在此过程中，对每一个零件进行严格质量管理，才能保证其可靠性。在此过程中，要强化对可靠性优化设计的掌控，从各个方面来考虑，比如：从材料到加工精度，再到其他方面来考虑，一起来完成对机械工程产品的掌控。在确定零件生产工艺和生产流程时，应尽量保证零件生产质量达到最佳。在生产加工中，生产工序是复杂的整体。在进行机械工程产品稳定性优化设计时，还要对其加工所采用的工艺设备、加工材料等进行全面分析，进而在对其进行可靠性优化设计时，可以对其进行全面分析，以达到满足设计目标。另外，在进行产品可靠性优化设计时，必须对各个子系统的各项指数进行全面综合研究，并采取科学方式来全面研究设备可靠性和最优指标。

（五）机械产品使用及维修的可靠性设计

对一件产品来说，售后服务在其整个寿命中，有着特殊作用。从日常情况来看，只要服务到位，就可以在市场上站稳脚跟[3]。所以，我们要取得稳健发展，必须对售后服务进行细致剖析。具体地说，要利用逻辑性方法，制订出科学维护方案，选择维护方案，并确定其可用时机。关于机械产品，其可维修能力和可靠性有很多相似之处。在对产品进行可靠性设计时，需要将产品维护性能纳入考虑范围，以实现设计出的产品故障容易发现、故障零件容易替换的目标。

在新时代背景下，机械产品的可靠性优化设计并非只是将已有专业进行简单整合，还包括多专业知识，通过将机械产品的整个生命过程中的每一个步骤进行有机整合，建立一套完善、协调机械产品安全性的优化整合系统，通过多层次、多专业学科建设，使机械产品可靠性得到最大化的提高。

（六）强化机械产品生产过程的可靠度优化设计

在对生产过程的可靠性进行最优的研究中，要确保所使用的生产装备符合相应的生产规范，并对生产过程和生产过程进行合理的选择。在机械工程中，由于生产过程中经常会牵扯到许多工序，因此这个体系也就相当的复杂。在对机械工程生产过程的可靠性进行最优的设计时，要综合考量各种有关的要素，例如：加工设备的选择，工作人员的总体素质，技术的材质等。对机械工程生产过程进行可靠度的最优设计，对保证设备整体的可靠度具有重要意义。

结语

在保证机械产品可靠性的前提下，对降低机械产品后期维修成本具有重要意义。所以，在机械产品领域，在持续发展和运用新制造工艺的同时，更要重视机械产品在设计、制造、使用和维护过程中，对其进行可靠性优化设计。通过各阶段的可靠性优化设计，可以有效地提升机械产品的可靠性水平，从而推动机械产品生产健康发展。

参考文献

[1]田华香.机械设计制造中可靠性优化设计分析[J].休闲，2021，000(012):P.1-1.

[2]侯国利，王晓森.机械工程的可靠性优化设计分析[J].工程技术发展，2022，3(1):22-24.

[3]付群.机械工程的可靠性优化设计分析[J].商品与质量，2019.