探索机械工程产品可靠性优化设计要点

探索机械工程产品可靠性优化设计要点

黄 柏

天泽电力（天津）有限公司 天津 300000

摘要：在机械工程产品的设计过程中，可靠性一直是不可忽视的一个问题。在确保机械工程可靠性的基础上对机械工程产品进行功能化扩展是现今乃至未来一段时间机械工程产业发展的重要趋势。在机械工程设计的过程中对于机械工程产品的可靠性应当在不断引入新技术的同时做好对于机械工程产品结构和理论的优化设计，将机械工程产品的可靠性放在机械工程设计的优先位置.以确保机械工程产品的可靠性满足相应的需求。

关键词：机械工程；可靠性；优化设计

我国机械工程制造业发展较快，产品质量水平不断提升，已经进入良性发展期。但是在机械工程产品设计中，由于未能处理好产品功能扩展与可靠性要求的关系，导致产品可靠性存在不足，容易对产品使用安全造成一定影响。针对这种问题，应在提升产品可靠性设计重视度的基础上，采取有效的优化措施，为产品可靠性提供保障。

一、机械工程产品可靠性设计现状

我国机械工程制造业发展的起步较晚，在20世纪80年代时，才在产品可靠性设计方面取得一定突破。随着国内机械工程产品可靠性研究组织机构的相继成立，加快了我国产品可靠性设计的标准化进程，对于推动机械工程制造业发展做出了重要贡献。但客观而言，我国机械工程产品可靠性研究仍落后与西方发达国家，现有研究成果也偏重于理论，在实际生产领域的应用较少。从机械工程实践情况来看，由于缺少产品可靠性的优化设计经验，难以根据机械工程产品的实际用途、功能性能特点，对产品可靠性作出有效优化。或因产品可靠性优化设计周期较长，影响了实际工程进程。再加上成本等方面的客观限制条件，导致部分产品可靠性不足，容易影响机械工程产品的运行安全性和稳定性。针对这种状况，必须提高对机械工程产品可靠性设计的重视，同时应明确机械工程产品可靠性设计优化应贯穿于工程实践的全过程中，与产品制造、安装、使用及维修紧密结合起来，不断积累经验，提高机械工程产品可靠性设计水平。

设计工作中的不合理因素分析

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，从而限制其能够进一步发展，主要原因如下：

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.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。

三、机械工程产品可靠性的优化设计要点分析

1.基于产品自身性能的可靠性优化

机械工程产品可靠性设计优化应从多个角度出发，全面改善机械工程产品的使用性能，保证其在运行过程中的可靠性。首先从产品自身性能角度来看，机械工程需要通过将产品零部件组装成一个有机整体，确保其功能的完善性。在产品可靠性设计优化中，首先应对机械工程产品进行系统性分析，了解各个零部件对于系统整体的影响，找到关键零部件，对其作出着重优化。同时应基于整体性角度，对产品性能进行预测，判断各项设计指标能否满足实际使用需求。其次，在机械工程产品可靠性优化设计过程中，应采用指标分配方法，根据产品可靠性要求，对设计指标进行合理分配，确保各个零部件的性能指标都能够达到产品可靠性要求。具体可采用比例分配、再分配等方法，对可靠性指标进行拆解和分配。然后在单个零部件的设计和选择过程中，确保其符合分配的指标要求。最后，应通过对零部件及机械产品进行检测或试验，提升机械工程产品整体设计水平。

2.基于产品使用需求的可靠性优化

基于产品使用需求的可靠性设计优化，实际是针对机械工程产品的制造过程采取必要的优化措施，降低工艺技术等方面的负面影响。在机械工程产品制造加工过程中，会因多方面影响因素对产品可靠性造成影响，包括零部件质量、加工精度、工艺流程合理性等。因此，在机械工程产品可靠性优化设计过程中，也需要充分考虑制造加工过程的影响因素，提前制定有针对性的应对措施。同时应通过工艺技术创新，提高机械工程产品制造水平，确保可靠性优化设计措施能够得以实现。在产品设计过程中，需要对实际制造环境进行考察，分析各个子系统的综合性能，可采用模型分析方法，对机械制造工艺的具体影响因素进行分析，并对工艺系统进行改良，从而保证产品制造过程的可靠性。通过提高产品制造工艺水平，能够确保产品实际加工质量符合使用需求。

3.基于产品维护检修的可靠性优化

最后，在机械工程产品的可靠性优化过程中，也需要考虑产品在实际使用过程中的维护检修问题。产品可靠性设计要求是在产品正常使用寿命内的可靠运行。但是随着机械工程产品使用时间的推移，其各方面功能性能水平难免会出现下降，此时就需要采用合适的维护检修方法，恢复产品正常运行，减少故障隐患。因此，在机械工程产品的可靠性优化设计中，还需要突出产品特点，提前制定维护检修办法，为产品使用提供指导。同时应合理设计产品使用周期，明确产品报废标准，避免存在较高故障隐患的产品仍然继续使用，引发安全事故。产品维护检修及保养措施应在设计文件和说明性文件中明确标注，在制定维修方案时，也需要考虑成本方面的问题，避免因运行维护成本过高，影响产品竞争力。通过基于以上几方面的考虑，对机械工程产品可靠性作出多层次的优化，可有效提升产品可靠性水平。

结语：机械工程产品可靠性优化设计对于提升机械工程产品的可靠性有着极为重要的作用。在以往的机械工程产品设计过程中，对于机械工程产品可靠性指标参考较少，从而导致机械工程产品的可靠性无法真实地反应出来。在机械工程产品可靠性优化设计方法中，应当对机械工程产品的体积、重量、成本等进行综合的考虑，避免在机械工程产品设计过程中单一的对机械工程产品可靠性设计进行考虑而导致机械工程产品可靠性的设计效果出现较大的偏差，影响机械工程产品可靠性设计效果。在机械工程产品可靠性优化设计中需要对可靠性和优化设计进行综合的考虑，确保设计效果。

参考文献

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

[2]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）

[3]孙华岩.机械工程产品可靠性优化设计要点分析[J].中国新技术新产品,2017（15）