机械工程的可靠性优化设计分析

付群

辽宁领军机电科技有限公司 辽宁铁岭 112000

经济全球化下的经济竞争是激烈的，要在激烈的竞争环境中继续生存和发展，就必须找到经济发展的方向，机械工程设计中运用创新思维可以助推经济发展。毋庸置疑，我国的机械工程设计在实践中取得了进步，但是在发展的过程中还存在不少问题，所以，要对机械工程设计进行分析，找到促进机械工程设计发展的方法，在机械工程设计中融入创新思维会使机械工程设计取得大的发展，并为我国的经济发展提供新动能[1]。

1 可靠性优化设计

可靠性，一般地是指在具体的时间范围和使用条件下，能够实现设计要求完成的各项功能。相应地，机械可靠性就是机械加工设备、机械加工产品等在具体的时间范围和使用条件下，能够实现设计要求完成的各项功能。在机械设计、制造、使用与维修保养过程中，由于材料本身具有一定的离散性，并且在生产加工与制造装配阶段也存在一定的误差性，导致机械加工设备、机械加工产品等在功能实现方面就具有一定的固有随机性。所以，可靠性设计的重点就是解决这种固有随机性。另据行业数据统计显示，设计对产品功能和质量的贡献率约为78%，生产加工与制造装配对产品功能和质量的贡献率约为19%，使用与维修保养对产品功能和质量的贡献率约为3%。因此，产品设计决定了产品本身的功能和性能，赋予了产品“先天优劣”的本质特性。机械优化设计，就是在机械设计过程中，通过运用计

算机模拟、非线性计算等方式在已有设计方案中筛选出一种最优的设计方案。这是一种使用理论计算代替经验计算，精确计算代替近似计算，最优设计代替一般可行性设计的机械设计方法。将机械可靠性设计与机械优化设计进行整合，并运用在机械结构或零部件设计过程中的设计方法，即为机械可靠性优化设计。采用机械可靠性优化设计方法设计出的产品，既满足了产品的可靠性要求，又达到了最优效果。

2 机械工程可靠性优化设计

2.1 制造过程的可靠性设计

设计给了机械产品一个构架，制造才真正给了机械产品一个完整性的实体，所以制造在形成机械产品的过程中具有关键性的地位，也是保证机械产品的可靠性非常重要的一个环节。为了保证机械产品的可靠性，首先，需要在考虑产品零部件装配过程中出现的各种问题，提出有效的解决办法。其次，需要针对不同的机械产品选择合适的工艺流程。机械产品加工过程中的任何一个工艺或者流程都会影响到系统整体的可靠性。所以，机械产品制造过程的可靠性设计需要把握住机械零部件的装配和工艺流程的选择两个重要环节，保证整个产品的可靠性满足最优化要求[2]。

2.2 推理思维法

推理思维法通常有4种形式。①提问法。提问法就是用提问的方式，发现产品在设计制造以及性能方面的一些不足，找到改进之处，从而开发出各方面表现更加优秀的新产品；②反面求索法。是对现阶段形成的解决方案进行否定，然后从常规的对立方向考虑，从产品相反方面以及组成部件的相反方面进行分析，找到创新设计途径；③缺点列举法。发现设计方案或者机械产品的缺陷，进行缺点列举，可以看出原方案以及产品的诸多不足，找到改进的方案以及方法，展开创新设计，缺点列举法通常在机械改良型产品的创新设计中经常用到；④系统分析法。是对设计系统以及方案展开分析，找到设计方案中的优缺点，并根据系统存在的环境，找到合理的解决方法，在机械设计中，系统分析法是常用的方法。

2.3 国家的经济政策支持

机械设计的创新与社会各方面都是息息相关的，与社会的经济发展联系尤为重要，在过去的俗语中说到了要想富先修路，那么修路过程中就需要运用到现代机械设备，在现代化阶段便利的交通仍然是衡量一个地区经济发展的重要指标，便利的交通可以为当地的经济带来飞速的发展，因此经济与机械制造也是密不可分的，这就需要国家相关部门对机械制造投入相关的资金政策进行经济政策支援，帮助机械制造更好的完成创新理论与方法的研究，在这其中都需要资金的大量支持，除了机械制造行业本身由于产品盈利所得到的经济效益外，还需要大部分的借助于国家的经费支持[3]。

2.4 使用及维修的可靠性设计

机械产品使用过程对产品的可靠性影响具有举足轻重的地位。因此，首先，在机械产品设计过程中需要针对产品的特点确定合理的使用年限，明确使用环境要求。其次，需要针对进行有效维修设计。通过对产品使用状况的综合评估，明确可以进行维修的内容，可以选择的维修方式，明确零部件可能出现的故障类型，各种故障类型出现的平均周期，设计合理的维修方案。产品在使用过程中针对实际的环境条件再加以合理性评估与维修方案加以整合，提出切实可行的维修策略，保证整个产品的可靠性满足最优化要求。

3 结语

综上所述，科技和经济的发展给机械工程设计提出了更高的要求，而创新思维对于机械工程的发展则非常重要，机械工程设计要利用创新思维去创作新的设计方案，要在机械工程设计上实现创新就要求设计者不仅要提高设计水平，更要秉承创新思维，并与现代高新技术融合，进行机械工程设计，以加快我国机械工程的发展，为我国的经济发展提供新动能[4-5]。