机械工程产品可靠性优化设计要点探讨

张杰 刑奇

摘 要：随着经济水平的提升，带来了我国对于机械工程的更大需求并推动了机械工程产品的需求量的提升以及产品的迅速更新换代。但是在目前的机械工程可靠性优化设计方面依旧存在着一些问题限制了优化设计的进一步发展。本文从产品可靠性设计的研究为出发点，分析其问题所在，并探究其在机械工程中的应用，从而有效提升机械工程产品可靠性优化设计领域。

关键词：机械工程；可靠性；优化设计

1 产品可靠性设计的研究背景以及现状

1.1 产品可靠性设计的研究背景

在我国改革开放理念提出后，推动了我国科技水平以及产品的更新换代速度的增加。人们对于生活的要求由以往的要求吃饱、穿暖转变为追求更高的生活品质。并且在这种时代背景下我国的居民在生活中可供选择的物品的种类以及数量都得到了更多的选择。与此同时，人们更加关注产品的可靠性的特点，基于这一现象就提出了可靠性设计的理念[1]。对于具体的产品设计人员以及工作人员，这种时代背景也在一定程度上给其工作带了来更大的挑战以及困难——在产品设计的过程中要尽量增加更为优秀的工艺以及设计程序，并且要紧跟时代脚步及时的更新各种产品的设计以及制造步伐，从而制造出最为优秀的被人们所接纳的产品。最为重要的是，相关工作人员在进行设计工作时，应当在试验检验后，保障所有的测试性能都符合要求后，避免产品本身出现各种失误或者是工艺领域出现问题影响顾客使用降低该产品的信用度，当所有指标性能才可能投入市场销售。

1.2 产品可靠性设计的现状

在改革开放以前，我国由于历史等各方面的原因，抑制了我国科技以及机械技术水平的发展，甚至导致我国的机械制造行业与国际其他国家存在着明显的差异，这就导致相关的谔产品可靠性设计存在着一定的问题。直到社会改革的理念提出后，我国在机械制造行业取得了一定的进步与发展，并且注重培养了较多的优秀工作者，并且还组建了研究机构[2]。但是由于发展起步较晚等问题，使得我国的机械制造领域依旧处于落后的地位，并且只重视理论研究忽略了实践操作，进一步限制了我国产品可靠性设计的发展，以确保机械工程的可靠性优化设计工作能够进行的更为平稳有序。

2 设计工作中的不合理要素

当前在我国的机械工程可靠性优化设计工作中，主要存在以下的不合理因素，从而限制其能夠进一步发展，主要原因如下：

2.1 缺少专业人才

对于机械工程可靠性优化设计工作而言，在实际的优化设计工作中，需要考虑的原因有许多，如顾客的实际需要、科技的发展水平，这就导致具体的优化设计步骤变得十分繁琐，从而加大了具体的优化设计工作量。并且由于机械工程可靠性优化设计的工作具有及其爱昂的系统性，这就给相关的优化设计工作带来了更大的挑战性，因此设计工作必须有高水平的设计人员进行具体的设计工作。可是由于高等院校的在培养人才的过程中，对于相关的教育工作的开展并不重视，导致高素质的高设计的人才十分缺乏。目前许多的高等院校在培养人才的时候将重点放到大众型的人才方面。没有做好高技术能力的人才培养工作，特别是有关机械设计的人才更是匮乏。虽说个别高校开设了对应的课程，但是仅仅停留在浅表。所以，无法培养出社会发展所需的优秀的人才，严重制约了机械制造行业发展，从大的层面上来看制约了国家经济的进步。

2.2 领导人的重视力度不够

在目前的许多机械工程中许多领导人由于没有深入接触机械工程可靠性优化设计领域，不充分的了解导致其忽略了该项工作的重要性以及意义。但是由于该设计工作十分繁琐，并且需要较强的系统性，它与产品品质质量的提升以及单位具体的效益的增加密切相关[3]。随着时代的进步，该行业的竞争也愈演愈烈，对于机械工程可靠性设计的工作的重视以及加强可以有效保障该企业从同类企业中脱颖而出，并且获得较为稳定的发展。反之，一旦相关领导人忽视了这一设计领域的发展，就会导致制造的产品的质量性较低，从而使得企业丧失竞争能力，被市场所淘汰。

3可靠性设计在机械中的应用

3.1 设计及缓解的可靠性设计

机械产品设计包括整体装配设计及组装零件设计。对整机产品可将其作为一个整体进行设计，设计主要分为两种方式：①先对整个系统有一个大致了解，分析各个零部件的可靠性程度，并推断整体可靠性程度，这就是整体设计的可靠性预测，预测结果必须满足设计指标；②把整体所要求的可靠性程度指标分配到各个零件设计上，只要各个零件满足可靠性要求即可，可靠性分配方法主要有四种：等分配法、再分配法、比例分配法、综合评分分配法。在进行单个零件设计过程中，我们挑选的零件尽可能采用国家规定的标准件或已经在生产中大量使用的零件，并对重要性不同的零件分别用不同的设计方法进行设计，一些关键部件必须进行可靠性试验。

3.2 制造过程的可靠性设计

一个产品，如果要保证其质量，那么制造环节是最大的关键，所以制造过程的可靠性设计便显得尤其重要，这里我们不仅要保证加工设备上的可靠性，更重要的是加工工艺和工艺流程上的选择。如果把产品的工艺流程看成是一个系统，那么其中任何一个工艺方案或工序相当于一个子系统。每一个子系统的可靠性设计都要考虑到各方面因素，这样才能确定出合理的子系统可靠性指标，最后通过对这些子系统指标进行整合分析，最终经过合理手段统计出整个系统的可靠性指标。

3.3 使用及维修的可靠性设计

对于产品来讲，在其生命周期之内，售后维修占据的意义不同寻常。通过观察平时所见，我们不难发现只有那些做好售后工作的单位，才能够在激烈的竞争狂潮之中获取稳定的发展，才能够拥有一席之地。因此，我们要想获取稳定的发展就要认真分析售后维护工作。具体来讲，要运用逻辑分析措施，合理的制定维修策略，选取维修措施，明确其使用时间。对于机械产品来讲，它的可维修能力和可靠性有着非常多的近似点。产品的维修性能必须在对产品进行可靠性设计的时候就应当考虑到，以使得设计出的产品达到故障容易发现、故障零件易于更换的目的。

新时期，对于机械工程产品可靠性优化设计不仅仅是对现有专业的简单合并，而是在做好对于机械工程产品可靠性优化理论分析的基础上所进行的多专业知识的综合，通过将机械工程产品全周期中的各个环节进行有机的综合，构建起完善、协调的机械工程产品可靠性优化综合体系，通过多层次、多专业的学科构建用以最大限度地提升机械工程产品可靠性优化设计效果。

4 结束语

在新时代发展后我国对于我国的机械工程产品的可靠性优化设计提出了更大的挑战，相关工作人员应当确保在产品可靠性优化设计的各个环节进行掌控，以保障我国机械工程产品的质量有效提升，以提升我国的机械行业的稳定发展。

参考文献：

[1] 李超，王金诺 . 小子样机械产品可靠性试验研究 [J]. 中国机械工程，2017，5（21）：1898-1902.

[2] 潘爽 . 浅谈机械产品可靠性设计 [J]. 电子机械工程，2018，22（1）：7-10.

[3] 张义民，黄贤振 . 机械产品研发的可靠性规范 [J]. 中国机械工程，2018（23）：2773-2785.