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簡述優(yōu)化機械工程的可靠性設(shè)計

時間:2024-10-31 00:48:32 理工學 我要投稿

簡述優(yōu)化機械工程的可靠性設(shè)計

  機械產(chǎn)品設(shè)計是一個很復雜的過程,本文試述優(yōu)化機械工程的可靠性設(shè)計。

 

  1機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)狀分析

  由于我國的特殊歷史原因,機械工程制造業(yè)與西方發(fā)達國家機械制造業(yè)相比,顯得相對落后,尤其是在可靠性設(shè)計的研究方面更是顯得滯后。直到二十世紀八十年代,我國在機械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效,在某些個別的行業(yè)還成立了專門從事可靠性優(yōu)化設(shè)計研究的組織與團體,并為社會培養(yǎng)了大批的可靠性優(yōu)化設(shè)計研究的技術(shù)人才,制定出了整套可靠性優(yōu)化設(shè)計的規(guī)范標準。從總體上來看,過去的可靠性優(yōu)化設(shè)計研究比較偏重于理論,但在生產(chǎn)實踐中,對于理論的應用則是比較少,就這一點而言,與制造業(yè)相對較為發(fā)達的國家相比較,存在著許多不足之處。

  機械制造產(chǎn)業(yè)在進行可靠性設(shè)計時,應該在滿足產(chǎn)品生產(chǎn)成本、效率的基礎(chǔ)上,盡可能地保證產(chǎn)品的設(shè)計能夠達到可靠性的程度。當前所說的可靠性設(shè)計涉及的范圍是比較廣泛的,除了一些傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)之外,還與很多學科有聯(lián)系,例如計算機工程、環(huán)境工程等,所以我們應該盡可能地集中多方面的學術(shù)學科來發(fā)展可靠性設(shè)計?煽啃栽O(shè)計不僅在產(chǎn)品設(shè)計的過程中被應用,在生產(chǎn)的過程中也會有所涉及。所以,可靠性設(shè)計不僅在工業(yè)中被應用,在航空、軍事等領(lǐng)域也被廣泛使用,取得了很好的效果。

  2可靠性設(shè)計在機械中的應用

  機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計在產(chǎn)品的生產(chǎn)與使用周期的各環(huán)節(jié)都起著重要作用。這些環(huán)節(jié)主要有產(chǎn)品的設(shè)計、制造、使用及售后維修等。以下就機械工程產(chǎn)品的設(shè)計、制造及使用三個環(huán)節(jié)展開討論可靠性優(yōu)化設(shè)計問題。

  2.1 設(shè)計環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計

  機械產(chǎn)品設(shè)計是一個很復雜的過程,主要包括兩個方面,一個是整體裝配設(shè)計,一個是組裝零件設(shè)計。對于整個產(chǎn)品來說可以被當做一個整體設(shè)計,具體有兩種設(shè)計方法:一種是先對產(chǎn)品的整個系統(tǒng)進行全面的了解,并對產(chǎn)品每個零件的可靠性進行細致地分析,進而推測出整個產(chǎn)品的可靠性,而且必須保證整體設(shè)計的可靠性能夠滿足相關(guān)設(shè)計的標準;一種是把對整體可靠性的分析分別落實到各個零件的設(shè)計中去,當零件的可靠性設(shè)計滿足相關(guān)指標,就能夠保證整個產(chǎn)品的可靠性。當我們進行單個零件設(shè)計時,我們應該選擇使用那些符合國家相關(guān)規(guī)定的或者在市面上大量使用的零件,同時還要對不同重要性的零件使用不同的設(shè)計方法,特別是關(guān)鍵部位的零件一定要進行可靠性測試。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性,我們應該多次的進行測試直到達到標準。

  2.2 制造過程的可靠性設(shè)計

  制造環(huán)節(jié)是保證整個產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,所以我們必須重視對制造環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計。在進行制造環(huán)節(jié)可靠性設(shè)計時,我們不僅要重視對加工設(shè)備的可靠性設(shè)計還要重視加工工藝和流程的科學選擇。如果我們把整個產(chǎn)品加工過程理解為一個系統(tǒng)的話,那么加工中的任何一個工藝和流程都是系統(tǒng)中的子系統(tǒng)。產(chǎn)品制造工藝流程是一個完整的系統(tǒng),其中的各個方案與工序是工藝流程系統(tǒng)中的子系統(tǒng),對每個子系統(tǒng)進行可靠性優(yōu)化設(shè)計時,都要綜合考慮各方面的因素,如工藝裝備、加工設(shè)備、加工材料與工作人員素質(zhì)等;只有這樣才能為各個子系統(tǒng)設(shè)計出可靠性與合理的指標;最后,整合分析各個子系統(tǒng)的指標,并通過合理的方法將總系統(tǒng)的可靠性及優(yōu)化指標整理出來。針對每個子系統(tǒng)的可靠性設(shè)計都應該全方位的去考慮,這樣才能夠保證子系統(tǒng)的可靠性滿足相關(guān)規(guī)定的要求,這些子系統(tǒng)通過科學的組裝整理,形成一個完整的整體。然后由專業(yè)人員通過科學的統(tǒng)計方法來計算出整體可靠性指標。

  2.3 使用及維修的可靠性設(shè)計

  以可靠性優(yōu)化設(shè)計理論作為維修設(shè)計的基礎(chǔ),是非常合理的,也是非常重要的;制定經(jīng)濟合理的維修設(shè)計在現(xiàn)代化與科學化的進程中意義重大。使用符合標準的維修設(shè)備進行維修,提高維修工作人員的技能水平,使機械產(chǎn)品的維修工作能夠朝現(xiàn)代化與科學化的方向發(fā)展。維修在一個產(chǎn)品的壽命周期中占有舉足輕重的作用,一個在售后上有著良好口碑的公司必然有著光明的前景,所以公司在產(chǎn)品整個周期內(nèi)必須認真的對待售后維修問題,采用邏輯分析決斷法,科學地制定維修內(nèi)容和優(yōu)選維修方式,制定出合理的使用壽命周期。機械產(chǎn)品的可維修性與可靠性具有很大的相似性,可維修性也是產(chǎn)品的可靠性指標之一。產(chǎn)品的維修性能必須在對產(chǎn)品進行可靠性設(shè)計的時候就應當考慮到,以使得設(shè)計出的產(chǎn)品達到故障容易發(fā)現(xiàn)、故障零件易于更換的目的。產(chǎn)品在進行維修性設(shè)計時必須考慮到維修費用問題,設(shè)計者在設(shè)計中應當考慮到以最低費用換取更高的可靠性水平,盡可能減少故障發(fā)現(xiàn)時間。因此,基于可靠性理論的維修性顯得尤其重要,一個合理、經(jīng)濟的維修規(guī)則的制定在產(chǎn)品設(shè)計的科學化和現(xiàn)代化進程中具有巨大的意義。

  3我國機械工程可靠性研究目前所存在的不足

  3.1 國內(nèi)教育部門大多未設(shè)置可靠性研究方面的課程

  經(jīng)調(diào)查分析,我國目前只有為數(shù)很少的高等院校有設(shè)置可靠性研究方面的課程,絕大多數(shù)院校都沒有這方面的相關(guān)課程,這就造成了我國可靠性研究人才的大量缺乏?煽啃匝芯吭诂F(xiàn)代制造業(yè)中具有很重要的作用,它不僅應當是一門系統(tǒng)科學,而且應當作為一門獨立式學科。目前,很多企業(yè)開始尋求可靠性研究方面人才,但卻很難招募到這方面的人才,所以這應當引起當今教育界的足夠重視,及時設(shè)立一些可靠性研究方面的課程,聘請一些專家教授進行授課,為我國未來的工業(yè)發(fā)展做出應有的貢獻。

  3.2 國內(nèi)企業(yè)對可靠性研究不夠重視

  目前,我國國內(nèi)很多企業(yè)對可靠性研究并未足夠重視,覺得可靠性研究可有可無,對整個生產(chǎn)制造產(chǎn)生不了多大影響。但是,一些國際上的發(fā)達國家都把可靠性研究作為生產(chǎn)上的重要部分,如果我們國內(nèi)企業(yè)還對可靠性研究不夠重視,勢必會導致在未來的競爭上輸給對手,從而徹底喪失與之競爭的能力。可靠性是個系統(tǒng)工程,它涉及廣泛且較為復雜,沒有一個機構(gòu)來統(tǒng)籌考慮和貫徹實施,是無法使產(chǎn)品可靠性得到保障。因此,我國企業(yè)不僅要開始重視可靠性研究,而且應當成立相關(guān)獨立研究部門,進行專門的產(chǎn)品可靠性設(shè)計研究及可靠性試驗,從而確保產(chǎn)品在各環(huán)節(jié)上的可靠性,使得產(chǎn)品質(zhì)量往更高的水平發(fā)展,從而可以在國際上占有足夠的競爭優(yōu)勢。

  4結(jié)束語

  目前來看,可靠性指標在一般的機械工程設(shè)計中基本不被考慮,所以一般的機械工程是不能反映出產(chǎn)品的真實可靠性,在具體的設(shè)計中基本忽略了成本、體積等方面。在進行可靠性設(shè)計的時候,如果只是為了滿足可靠性設(shè)計,往往不能使機械制造達到滿意的效果,所以我們應該根據(jù)需要全面考慮可靠性的設(shè)計,盡可能地把機械工程的可靠性和性能優(yōu)化結(jié)合起來,這樣才能夠達到最佳的效果。

  隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)機械化程度越來越高,這就給機械制造業(yè)帶來更多挑戰(zhàn),我們必須考慮到機械工程的可靠性設(shè)計,這樣才能夠使工業(yè)得到發(fā)展,進一步促進我國機械制造業(yè)的市場競爭能力,盡快實現(xiàn)與世界接軌。

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