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淺論機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計
摘要:我國經(jīng)過多年的發(fā)展,早已成為了一個工業(yè)大國。在機械工程方面,我國取得了非常大的成就。這對國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大的貢獻,也在很大程度上影響著人們的生活。對機械工程進行可靠性優(yōu)化設(shè)計,將為機械工程的發(fā)展帶來非常重要的作用。文章就機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)狀、重要性以及應(yīng)用方面進行了認真分析,從而更加清楚地體現(xiàn)了可靠性優(yōu)化設(shè)計的作用。這為今后的研究提供了一定的參考。
關(guān)鍵詞:機械工程;可靠性優(yōu)化;工程設(shè)計
在當前形勢下,人們生活水平的不斷提升,對產(chǎn)品功能的需求也在增長。
對于市面上的各種機械產(chǎn)品來講,人們不僅希望能夠具備多種功能,而且希望這些功能能夠得到很好地應(yīng)用。有鑒于此,在機械工程中,可靠性優(yōu)化設(shè)計就更顯得必要了。 1 機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計現(xiàn)狀分析 鑒于我國歷史方面的緣故,工業(yè)革命盡管在西方早已盛行,但對我國的影響相較而言,卻是比較遲了。在機械工程的制造業(yè)方面,同西方國家對比,顯然要落后不少。特別是在可靠性設(shè)計方面,其發(fā)展更加落后一些。
直到上個世紀 80 年代,我國在這方面才取得了一定的成就。并且,在個別行業(yè)中,還建立起了一些團體和組織,專門對可靠性展開研究。這為社會培養(yǎng)出很多優(yōu)秀的技術(shù)人才,并制定了這方面的相關(guān)規(guī)范與標準?偟膩碇v,可靠性優(yōu)化設(shè)計研究在過去更加傾向于理論。而在實際的生產(chǎn)中,理論方面的應(yīng)用較少。
這樣看來,同制造業(yè)比較發(fā)達的國家相比,仍然還有不少問題存在。 2 機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計重要性分析 2.1 市場需求方面 當前形勢下,我國經(jīng)濟與科技的共同發(fā)展,使得各行各業(yè)也隨之發(fā)展。在市面上,出現(xiàn)了非常多的機械產(chǎn)品。然而,鑒于人們對生產(chǎn)生活方面的高要求,對機械產(chǎn)品的質(zhì)量也就提出了更高的、更嚴格的要求。
[1] 在科技發(fā)展的推動下,盡管單價對產(chǎn)品外觀方面的設(shè)計有一定的要求,但更多的則是對產(chǎn)品性能的要求。因此,企業(yè)如果要贏得用戶和客戶的認可,保持良好的競爭能力,使自身能夠繼續(xù)發(fā)展,就贏得保證機械產(chǎn)品具備應(yīng)用的可靠性。這樣的產(chǎn)品在市場上才能夠被接受。同時,這也是市場經(jīng)濟的要求。這也為機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計提供了有力的支持。
2.2 機械產(chǎn)品復(fù)雜化 在目前來看,我國不管是經(jīng)濟還是科技,都處于一個快速發(fā)展的階段。這使得人們的生活水平大幅度提升,并對生活質(zhì)量提出了更高要求。在這種形勢下,各種技術(shù)都在不斷地進行創(chuàng)新,機械技術(shù)也是如此。[2] 這使得機械產(chǎn)品較之以往更加復(fù)雜。對于創(chuàng)新型機械產(chǎn)品來講,其功能性更加復(fù)雜。同時,相關(guān)的技術(shù)人員還需要耗費大量的時間與精力來對其進行優(yōu)化設(shè)計。有鑒于此,在機械工程方面,自然而然地就出現(xiàn)了可靠性優(yōu)化設(shè)計。 3 性優(yōu)化設(shè)計在機械工程中的應(yīng) 用 在機械工程產(chǎn)品生產(chǎn)及使用周期的各環(huán)節(jié),其可靠性的優(yōu)化設(shè)計具備著非常重要作用。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。
3.1 械工程產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)可靠性優(yōu)化設(shè)計 通常來講,機械工程產(chǎn)品設(shè)計包含了零件組裝和裝配整體方面的設(shè)計。當進行可靠性優(yōu)化設(shè)計的時候,可以把它看作是一個整體,設(shè)計方式一般有 2 種,第一種,先對完整的機械系統(tǒng)進行大致了解,并分析零部件的可靠性程度,據(jù)此推斷出產(chǎn)品整體可靠性大概為多少;這種方法是整體可靠性設(shè)計預(yù)測的手段,其結(jié)果要同設(shè)計指標相吻合。[3] 第二,把機械工程的整體可靠性優(yōu)化設(shè)計進行分配,相關(guān)指標可以分配到零部件設(shè)計上,使零部件需滿足自身可靠性的指標要求;而較為常見的可靠性分配手段有:等分配、再分配、比例分配和綜合評分等方法。
當對單個零件進行設(shè)計時,應(yīng)該盡可能地選擇符合國家規(guī)定的、已大量投入使用的常規(guī)零件。并根據(jù)實際情況,采取不同的設(shè)計方法,對重要程度不一樣的零件展開優(yōu)化設(shè)計。在設(shè)計關(guān)鍵的部件之前,應(yīng)當先進行可靠性方面的試驗。另外,還應(yīng)該反復(fù)地驗證并修改產(chǎn)品設(shè)計的可靠性,直到它符合可靠性優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)要求和標準為止。設(shè)計機械工程的人機系統(tǒng)同樣很重要,這方面的設(shè)計通常為適應(yīng)性及操作舒適性方面的設(shè)計。
3.2 產(chǎn)品制造中的可靠性優(yōu)化設(shè)計 如果要使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證,就應(yīng)當在制造環(huán)節(jié)對質(zhì)量進行嚴格控制,這才是最關(guān)鍵的部分。所以,在制造過程中,可靠性優(yōu)化設(shè)計顯得意義非凡。加工的設(shè)備可靠性要得到保證,就應(yīng)該在選擇加工工藝與工藝流程時,要注意其技術(shù)水平,保證制造水平盡量達到最優(yōu)化。[4] 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。 3.3 械工程產(chǎn)品的使用與維修的可靠性優(yōu)化設(shè)計 通過對機械產(chǎn)品進行維修,可以使其使用壽命得到延長。同時,良好的售后服務(wù)也會是企業(yè)獲得發(fā)展的重要條件。[5]所以,生產(chǎn)機械設(shè)備的廠家應(yīng)當認真對待售后服務(wù)和維修,采取先進的邏輯分析法,制定出科學的維修內(nèi)容及方式,對產(chǎn)品使用壽命進行合理規(guī)劃。機械工程產(chǎn)品具有可維修性及可靠性,兩者在很大程度上是相似的,可維修性是可靠性的具體指標之一。
4 結(jié)束語
綜上所述,機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計非常有必要。在以前的優(yōu)化設(shè)計之中,對可靠性的考慮非常少。所以,產(chǎn)品也就無法很好地將可靠性進行體現(xiàn)。在不少設(shè)計方案里,可靠性與優(yōu)化設(shè)計都處于分離狀態(tài),沒有被很好地結(jié)合起來。這也就是設(shè)計效果難以達到的重要原因。隨著機械工程的蓬勃發(fā)展,對機械產(chǎn)品要求的提升,可靠性優(yōu)化設(shè)計方面的應(yīng)用也越來越廣泛。
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