机械设计制造中可靠性优化设计研究

呼伦贝尔学院机电工程学院 宋志强

前言

在机械设计制造企业的长远发展中，需要尽可能提高机械产品的可靠性，才能提升机械制造企业的发展水平。在对机械设计过程中的可靠性优化进行深入探讨时，必须根据具体的机械设计制造需求，对相应的可靠性功能进行深入分析。要在提高机械产品可靠性的基础上，对机械产品的生产成本进行合理控制。与此同时，需要确保机械设计制造质量，丰富机械产品的整体功能。这样才能推动机械设计制造企业的现代化发展。

1 机械设计制造概述

在机械设计制造过程中开展可靠性优化设计时，必须从机械设计制造的相关内容出发进行分析。一般情况下，机械设计制造过程中的可靠性优化设计主要指的是可靠性以及优化设计两方面内容。（1）可靠性主要是指要确保机械产品在规定的时间内可以利用正确的操作完成相应的功能。在具体的可靠性设计过程中，需要从机械产品的抗干扰性、生产效率以及运行的稳定性等方面出发，防止机械设备在运行中出现突发故障。此外，在可靠性研究中，还需要重视机械设备在运行过程中的维护与检修工作，进一步提升机械设备的整体性能。（2）优化设计主要是指对机械设备的整体性能进行优化与改进。在具体研究中，主要是从机械产品的外观、体积以及工作效率等方面出发开展有效的优化设计。需要对原有机械设备的生产能力进行综合分析，并根据机械设备的具体应用需求对生产工艺等进行优化和改进，以进一步提升机械产品的可靠性与应用效益[1]。

2 机械设计制造中可靠性优化设计的重要性

在机械设计制造可靠性优化设计的过程中，必须全面分析可靠性优化设计的重要性，才能正确面对机械设计制造中的可靠性优化设计需求，根据机械设备的实际情况开展有效的可靠性优化设计工作，提升机械设备的可靠性水平。第一，可靠性优化设计是促进机械设计制造满足我国社会经济发展需求的重要手段。在我国机械制造行业不断发展的过程中，人们的生活质量不断提升，对产品的要求越来越严格。尤其是随着市场经济体制的改革及发展，人们对产品质量以及使用性能的需求也在不断增长。在这种情况下，机械设计制造企业必须提升自身的综合竞争力，同时要拓宽产品的发展渠道，利用有效手段提高机械产品的可靠性，这样才能够确保机械制造企业满足新时代的社会发展需求。第二，能够在一定程度上提升我国科技生产水平。在机械设计制造可靠性优化设计的过程中，需要对先进的技术手段进行充分应用，这样才能够尽可能提高机械产品的可靠性，保证机械产品满足社会经济的发展需求。在实际设计中对先进科学技术的有效应用，可以促进机械产品升级与创新，对提升企业的综合实力有积极意义。第三，能够提高机械制造企业的经济效益。在机械设计制造过程中加强可靠性优化设计工作，可以充分发挥生产资料的应用价值，提高材料、设备、人力等各种资源的综合利用效率。与此同时，在提升产品质量的基础上，会提升机械产品的应用价值，与其他同类产品相比，可以有效提升企业的经济效益[2]。

3 机械设计制造可靠性优化设计中存在的不足

3.1 过于重视理论研究

在我国机械设计制造中，可靠性优化设计研究作业还存在一些不足，其中更加重视可靠性优化设计的理论研究，忽视了对相关理论的应用是机械设计制造可靠性优化设计过程中的主要问题。在当前的机械产品可靠性优化设计研究过程中，很多研究人员可以根据我国机械设计制造的具体情况，开展深入研究与创新工作。但是大多数研究人员仅仅停留在理论研究层面，很少对理论的具体应用情况进行深入分析。导致这一问题的主要原因包括以下方面：第一，缺乏有效的实验环境，不能满足理论实践的应用需求是研究人员更加重视理论研究的主要原因之一。没有科学有效的实验环境，会直接影响理论应用效果，导致相关的可靠性理论不能付诸实践。第二，在开展机械产品的可靠性优化设计研究过程中，一些企业的资金投入严重不足，这也会对可靠性优化设计利用的实践应用效果产生不利影响。

3.2 专业人才数量不足

在机械设计制造行业发展过程中，人才是推动行业长远发展的重要基础性资源。为了提高机械产品的可靠性优化设计水平，必须要投入大量的专业人才。但是在具体的发展过程中，我国机械设计制造的专业人才数量严重不足，并且出现逐年递减的趋势。这会直接影响可靠性优化设计的长远发展。导致这一问题的原因比较多，主要是随着我国社会经济的不断发展，机械设计制造专业的薪资报酬不高，导致该专业的报考人数在不断减少。除此之外，开设机械制造专业的高校数量也比较少，主要集中在少数高校中，而且每年招收的学生人数也存在较大限制。

3.3 对可靠性设计不够重视

在机械产品可靠性优化设计研究过程中，相关企业必须重视可靠性优化设计的相关工作，才能真正提升可靠性优化设计水平。但是现阶段很多企业在实际生产中，对可靠性优化设计的认知存在一些误区，并不重视机械产品的可靠性优化设计研究作业。随着消费者对产品要求越来越高，如果企业不能根据用户的具体需求对产品质量进行改进，丰富产品内部的功能，就可能会直接影响企业的发展潜力。因此，企业必须重视产品可靠性优化设计工作，要投入大量资金及人才开展创新性研究，才能够提高产品的优越性及整体质量，从而推动企业的长远发展。

4 机械设计制造中可靠性优化设计要点

4.1 设计环节的可靠性设计

在机械产品的设计过程中开展可靠性优化研究时，可以从以下方面出发进行设计：第一，要从机械产品的整体出发进行考虑，根据产品的功能定位、使用环境以及具体的使用频率进行综合分析。同时要根据企业的生产条件开展可靠性优化设计工作。一般需要从产品的生产流程、材料选择以及处理方式、产品组合、安装调试等环节出发进行综合考虑，确保机械产品的可靠性优化能够达到理想目标。第二，要在最大程度上对机械产品的每一个零件进行有效的可靠性设计，以提高产品的整体可靠性。

这两种设计方式都有一定的优势，在机械制造企业设计过程中，可以根据具体的生产条件进行综合选择，需要注意的是在完成产品设计优化作业后，需要开展有效的质量检测，确保产品能够满足国家相应的质量标准，提高产品的整体质量以及可靠性。除此之外，在产品初期设计环节中，需要利用初期测试掌握产品的具体数据，重点考察在极端环境下产品的稳定性。能够根据产品存在的问题以及故障进行有针对性的可靠性设计，尽可能减少因为产品失误操作而导致的产品故障，确保产品生产以及售后顺利进行[3]。

4.2 制造环节的可靠性设计

产品制造环节是机械产品可靠性优化设计过程中的关键环节，对机械产品的整体质量有至关重要的作用。在产品设计的基础上，机械制造企业需要根据具体的情况对产品生产环节进行合理调整。一般可以从以下方面出发，保证制造环节可靠性优化设计效果：第一，要从宏观角度出发，对不同阶段的生产环节进行科学规划。同时要深入研究每一个生产环节中的细节内容，重点关注对产品质量产生影响的重要因素，并对整个机械生产过程进行有效优化与完善。第二，在产品生产过程中还要对可能存在的问题进行预想，并制定科学有效的处理措施，以便在出现问题时能够快速采取措施对生产过程进行合理控制。第三，在开展生产环节可靠性优化设计时，需要对拆分的生产环节进行全面整合，从整体角度出发对不同的生产组合方式进行综合对比和分析。以生产特点为基础，将具体的生产质量控制划分为材料选择、设备加工、零部件装配和产品质量检测等各项环节。这样能够从不同的环节出发开展质量管理和可靠性设计工作，防止某一个环节出现问题而对产品生产过程的整体可靠性设计产生负面影响。第四，在机械制造企业发展过程中，还要聘请专业的工作人员开展设备维修管理工作，要根据机械设备的实际运行情况对人员配置进行科学安排。坚持岗位责任机制，组织现有工作人员积极参加技术培训活动，引导相关工作人员树立安全生产意识以及质量控制意识，防止在机械生产过程中因为人工操作失误而出现质量问题。

4.3 售后环节的可靠性设计

在产品售后维修过程中开展可靠性优化设计至关重要，一旦机械产品出现长时间没有投入使用、零部件磨损或者外界撞击、腐蚀等问题，都可能会导致一些安全故障。而开展有效的产品售后维修管理工作，不仅能够提高机械产品的整体应用性能，同时也能够提升企业在消费者心中的品牌形象，以促进企业的长远稳定发展。进行可靠性优化设计时，需要从以下方面出发：第一，要全面分析产品维修数据信息，以此为基础，对不同的故障类型进行科学划分，并及时将相应的故障反馈到产品设计部门与产品生产制造部门。此外，在生产设计过程中需要尽可能开展降额设计，提高产品的整体稳定性及可靠性，降低产品出现故障的可能性。第二，在产品售后维修环节中，必须对一些磨损比较严重的零部件进行更换处理。要综合考虑零部件的更换成本，尽可能延长机械产品的使用寿命。第三，需要重视提升维修工作人员的专业技能和综合素质。在实际工作中维修人员需要全面分析出现故障的实际原因，以此为基础来获取更加科学的维修数据[4]。

5 结语

总而言之，在我国机械设计制造行业不断发展的背景下，消费者对产品质量和使用性能的要求越来越高。为了促进我国汽车制造企业的长远发展，需要加强机械设计制造的可靠性优化设计工作。要从产品设计、生产制造以及售后服务等不同环节出发，保证可靠性优化的效果。与此同时，相关工作人员还要积极参加培训活动，提高自己的专业能力和综合素质，进一步提升机械产品的质量。这对推动我国机械设计制造行业的长远稳定发展具有积极意义。