机械设备运行可靠性评估的发展与思考

任海峰+胡鸿志+王铭琳

摘要：如果说只是单纯的去针对于某一台特定的机器设备进行可靠性方面的评估，那么，在基于大数据样本条件下所得到的平均可靠值，其本身是无法满足个体设备之间所需要的可靠性评估需求。故而，通过进行建立对设备运行状态信息和可靠性之间的联系，方才能够真正的去定义可靠性评估的价值与意义。

关键词：机械设备；可靠性评估；发展

引言

近些年来，随着国内工业技术的不断发展和进步，当下，对于机械设备本身正在处于一种复杂化、精密化、高效的发展趋势上。在这其中，尤其是航空发动机、燃气轮机、高速列车等方面的中大型机械设备，其对于质量和性能上的竞争主要是围绕在可靠性竞争的方向上。所以，在第二次世界大战之后，美国、欧洲等发达国家都开始进行可靠性技术方面的综合研究与应用，他们正在逐渐的希望去将可靠性技术完美的渗透到产品的设计当中。一般来说的话，机械设备的可靠性主要是分为了设计可靠性、制造可靠性、运行可靠性、维修可靠性等多个方面，而在这几大方面之中，其设计可靠性和制造可靠性是体现了产品在生产过程中的工艺可靠水平，这一点属于是先天的因素。为了能够更好的保证设备在运行的过程中不会出现重大的故障，其对于机械设备运行可靠性评估的发展与思考就显得尤为重要。

一、当前机械可靠性评估过程中所存在的问题

（一）传统评估过程中过分依赖数学基础

在传统的可靠性评估过程中，想要真正的去了解到可靠性评估的具体数据，那么，首先就是需要去获得足够的数据样本。但是，就实际情況来看，针对于某一台特定的机械设备运行可靠性方面的评估，其本身往往都是隶属于小样本的问题，在对一些类似于飞机失事等方面的灾难性故障时并不具有一定概率重复性，因为这一点的缘故，对此类事故往往无法去进行大样本数据方面的收集统计。

（二）传统可靠性评估过程中注重运行设计失效分布假设

从设备失效分布的角度上来说，设备失效分布本身就只是一种有限的假设，而且，这样的假设即使是在大样本数据的情况下，往往也无法进行准确的失效分布。故而，在进行针对某台设备进行运行可靠性评估其所具有的小样本特性，更是去进一步的加大了失效分布参数估计上的困难程度。

（三）传统可靠性评估重视二值假设和有效状态假设

在传统的数值评估过程中，其往往是基于二值假设或者是有限状态方面的假设，这一点也是基于在正常或者是失效的情况下所进行的有限状态。但是，往往在进行实际工程施工的过程中，对于机械设备的状态呈现出的是一种渐进的连续退化。在进行操作的过程中具有着非常强的不确定性，在这一点上，正是因为状态变化之间的模糊性和事故发生的随机性、所以，这一点往往无法能够更好的去对机械设备运行的可靠性进行相应的评估。

二、对于问题改正的方法和措施

如果按照实际的可靠性评估现状来看，针对于当下传统可靠性评估理论的应用局限性而言，国内外的诸多学者从以下多个方面进行了相应的改正和加强，其在改正加强的过程中可以说是取得了非常明显的研究成果、

（一）新的参数模型估计方法

首先，对传统的可靠性评估方法进行评估过程中必须依赖大量数据样本这一方面的问题，相关的专家学者就选择采用去依赖于较少依赖概率的分布方法，以此为基础去对传统的可靠性分析方法进行了改进。在2010年，BALAKRISHNAN等就在原本Kaplan-Meier的非参数估计基础上提出了一种全新的参数模型估计方法来去对设备在截尾时刻时所产生的可靠度函数进行估计，同一年，HUANG等学者专门根据实际工程初期中失效的数据和后期失效的数据等方面进行了差异性问题的研究，不可否认的是，以上的两种研究方式对于机械运行可靠性评估而言是取得了非常明显的效果。

（二）拓展新的可靠性评估理论和相关应用范围

在进行研究的过程中，相关的专家学者按照传统可靠性的二值假设和有限状态下假设无法有效解释机械设备渐进连续性能退化的问题。相应的专家学者提出了去对于设备性能退化数据方面的检测，通过去进一步的分析和假设产品自身的退化路径和失效分布情况，来去更进一步的评估设备的可靠性，在这一点上，无疑是拓宽传统可靠性理论的具体应用范围。举例说明，例如在2005年美国的PARK等就根据这集合布朗运动以及伽马过程为基础，建立起了新的加速性能退化模型。

结语

综上所述，上文中所提出的问题只是机械可靠性评估问题当中的一部分，想要去更加完善的做好机械设备运行可靠性方面的评估，还是有很多的问题需要去进行探索和研究。在进行可靠性、故障诊断等多方面领域共同结合的基础上，来去更好的推进可靠性评估理论和技术的发展和加强、

参考文献：

[1]试论机械设备运行可靠性评估的发展与思考[J].李媛.科技与创新.2017（17）

[2]机械设备运行可靠性评估的发展与思考[J].张春阳.科技风.2016（09）

[3]机械设备运行可靠性评估的发展与思考[J].何正嘉，曹宏瑞，訾艳阳，李兵.机械工程学报.2014（02）