讨论机械工程的可靠性优化设计

性格最爱 · 发表于 2012-12-15 16:37

讨论机械工程的可靠性优化设计
　　1产品可靠性设计
　　1.1产品可靠性设计的现状
　　由于各种历史缘由，我国机械制造业相对西方国度相对落后，而在可靠性方面的研讨更是相对滞后。直到上个世纪80年代，我国在可靠性方面的研讨才有了一些效果，个别行业还有了特地研讨可靠性的组织机构，并培育了一批可靠性方面的技术性人才，制定了一系列的可靠性标准。但从整体上来看，这些可靠性的研讨都倾向理论，在理论消费中运用较少，与制造业兴旺的西方国度相比还存在很多的缺乏之处。
　　1.2产品可靠性设计的研讨背景
　　当今社会，科学技术开展一日千里，产品的更新换代速度越来越快，人们不只具有了更多的选择产品的权益，而且如今人们更多追求产品的质量和产品的可靠性，所以自然呈现了一种有关产品可靠性的设计，并得到疾速开展和普遍应用。
　　随着科学技术的高速开展，制造出来的产品构造也往越来越复杂的方向开展，由于高新技术不时运用在产品制造当中及产品复杂性的逐渐进步，产品更新换代速度也大大超越以往。我们在设计一种产品的时分，需求有一个不时深化认识、逐渐改良和完善的过程。刚开端消费出来的产品在投入运用中有一个实验的前提，也就是说初始产品必需经过初试后才干投入市场，这是由于初始产品很多存在不可靠性，存在许多设计和工艺方面的缺陷。因此，一个消费产商在某种产品消费初期必需经过对产品设计和工艺规程停止有方案的改良设计，以到达把缺点问题铲除在萌芽状态的目的，从而进步产品的可靠性程度，逐渐到达预期的目的，于是一种可靠性设计研讨便应运而生了
　　在研讨可靠性设计技术之前，我们必需先对产品的可靠性的含义有一定的理解。可靠性可以这么定义：“产品在规则条件下和规则时间内，完成规则功用的才能。”定义中的“产品”范围较广，可以把某个元件当着实验对象，也可以是器件、设备或系统，这里面致使可以包括人的作用。
　　在可靠性设计当中，在满足功用、花费、时间的前提下，使设计的产品的可靠性到达足够的满意程度，这就是产品的可靠性设计。可靠性设计触及范围极广，不只包括了一些传统设计技术，还与系统工程、环境工程、质量控制技术和计算机技术等有着很大的关联。因此，它是一个集多方面学科技术于一体的现代化新兴技术。它不但在产品的设计过程中有运用，而且在初产品到废品的各个工艺消费环节都有触及。因，可靠性设计技术在军事、航天、电子、机械等一些重要范畴都应用的极为普遍，具有极为重要的作用。
　　2可靠性的开展过程
　　从人们开端停止可靠性技术研讨起，至今曾经有将近70年的历史。研讨其开展过程，可归结为早期研讨、过程开展和国际化三个阶段。
　　(1)早期研讨阶段：在第二次世界大战当中，英美的战役机和军舰等一些军事上重要的配备在战场上频繁呈现机械缺点，招致战争上的被动，这就惹起了人们开端考虑机械设备的可靠性问题，于是有关机械可靠性的研讨开端了谋划阶段，以用来减少战争中的那些机械缺点问题。接着英美德等国度针对不同军事配备提出了相应的可靠性指标。1942年，美国麻省理工学院在真空管的可靠性研讨上获得了相当大的效果。上述这些都标明我国在机械制造可靠性研讨上曾经进入初期研讨阶段，并获得了一定的效果。
　　(2)过程开展阶段：当机械工程可靠性研讨由早期的研讨阶段开端进入了一个相对成熟的研讨过程阶段，我们把这个过程称为过程开展阶段。在这个阶段中，制造业相对兴旺的一些国度，如美国、前苏联、德国、日本等对可靠性开端停止了一些较为深化的研讨工作，并在研讨中获得了很大的成功，这使得可靠性研讨的将来开展方向得到了保证，使可靠性研讨进入了一个新的开展阶段。在这一过程中，可靠性研讨的很多方面都得到了良好的开展和完善，例如：研讨范围曾经从原来的机械产品过渡到电子产品，且范围还在不时的扩展;理论研讨不时深化，曾经从原来的较为简单的产品研讨往更复杂多变的产品研讨阶段深化，为可靠性设计技术的进一步开展打下了坚实的根底。
　　3)国际化阶段：可靠性研讨在经过了最初的简单研讨到进一步深化的过程开展阶段，可靠性技术的应用曾经越来越普遍，它所展现的一些优点曾经逐渐被世界各国所关注，许多国度曾经陆续在这方面展开了研讨工作并在人力物力上作出了很大的投入，使得可靠性研讨开端了国际化进程。可靠性技术的国际化主要表如今各种国际学术组织确实立、国际可靠性和可维护性技术委员会的成立。
　　3可靠性设计在机械中的应用
　　产品的可靠性在产品的设计和运用周期内的各个环节中都具有重要的作用，这些环节包括：产品设计、产品制造、产品运用、售后维修等等。
　　3.1设计环节的可靠性设计
　　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停止设计，设计主要分为两种方式：(1)先对整个系统有一个大致理解，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，预测结果必需满足设计指标;(2)把整体所请求的可靠性程度指标分配到各个零件设计上，只需各个零件满足可靠性请求即可，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。在停止单个零件设计过程中，我们选择的零件尽可能采用国度规则的标准件或曾经在消费中大量运用的零件，并对重要性不同的零件分别用不同的设计方法停止设计，一些关键部件必需停止可靠性实验。对产品的可靠性应当停止反复考证和修正，直到满足可靠性设计请求为止。另外，还要停止人机系统的设计，这方面主要包括操作温馨性和顺应性设计。
　　3.2制造过程的可靠性设计
　　一个产品，假设要保证其质量论文联盟http://www.LwlM.com，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特别重要，这里我们不只需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。假设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思索到各方面要素，例如：加工设备、工艺配备、加工材料及工作人员的素质等等，这样才干肯定出合理的子系统可靠性指标，最后经过对这些子系统指标停止整合分析，最终经过合理手腕统计出整个系统的可靠性指标。
　　3.3运用及维修的可靠性设计
　　维修在一个产品的寿命周期中占有无足轻重的作用，一个在售后上有着良好口碑的公司必然有着光明的前景，所以公司在产品整个周期内必需认真的对待售后维修问题，采用逻辑分析决断法，科学地制定维修内容和优选维修方式，制定出合理的运用寿命周期。
　　机械产品的可维修性与可靠性具有很大的类似性，可维修性也是产品的可靠性指标之一。产品的维修性能必需在对产品停止可靠性设计的时分就应当思索到，以使得设计出的产品到达缺点容易发现、缺点零件易于改换的目的。产品在停止维修性设计时必需思索到维修费用问题，设计者在设计中应当思索到以最低费用换取更高的可靠性程度，尽可能减少缺点发现时间。因此，基于可靠性理论的维修性显得特别重要，一个合理、经济的维修规则的制定在产品设计的科学化和现代化进程中具有宏大的意义。不只如此，在停止维修可靠性过程中，还应当思索到标准化工具的运用、维修人员的素质、维修设备的先进性等等问题。
　　4我国机械工程可靠性研讨目前所存在的缺乏
　　可靠性开展史，就是不可靠经历史。当今社会人们对产品请求越来越高，于是产品的可靠性便显得越加重要，往常的产品可靠性设计程度曾经抵达了一个很高的层次，开展观念也不时更新，这是一个产品制造的全新的阶段。可靠性设计迅猛的开展，这是当前主流，但也有存在一些缺乏之处：一方面可靠性尚未得到我国国内企业的足够注重，很多企业觉得可靠性研讨无关紧要，不影响产品的消费制造，于是构成企业内部研讨可靠性设计的人才很少、管理比拟紊乱、对可靠性认识不够明晰等，这些存在的问题对可靠性的开展极端不利;另一方面国内教育部门在可靠性研讨方面设置的课程很少，可靠性设计研讨还没构成一个独立的学科。因此，可靠性研讨在开展过程中呈现的问题，必需惹起有关部门给予高度注重。
　　4.1国内教育部门大多未设置可靠性研讨方面的课程
　　经调查分析，我国目前只需为数很少的高等院校有设置可靠性研讨方面的课程，绝大多数院校都没有这方面的相关课程，这就构成了我国可靠性研讨人才的大量缺乏。可靠性研讨在现代制造业中具有很重要的作用，它不只应当是一门系统科学，而且应当作为一门独立式学科。目前，很多企业开端寻求可靠性研讨方面人才，但却很难招募到这方面的人才，所以这应当惹起当今教育界的足够注重，及时设立一些可靠性研讨方面的课程，延聘一些专家教授停止授课，为我国将来的工业开展做出应有的奉献。
　　4.2国内企业对可靠性研讨不够注重
　　目前，我国国内很多企业对可靠性研讨并未足够注重，觉得可靠性研讨可有可无，对整个消费制造产生不了多大影响。但是，一些国际上的兴旺国度都把可靠性研讨作为消费上的重要局部，假设我们国内企业还对可靠性研讨不够注重，势必会招致在将来的竞争上输给对手，从而彻底丧失与之竞争的才能。可靠性是个系统工程，它触及普遍且较为复杂，没有一个机构来统筹思索和贯彻施行，是无法使产品可靠性得到保证。因此，我国企业不只需开端注重可靠性研讨，而且应当成立相关独立研讨部门，停止特地的产品可靠性设计研讨及可靠性实验，从而确保产品在各环节上的可靠性，使得产质量量往更高的程度开展，从而可以在国际上占有足够的竞争优势。为了企业的将来，国内企业应该开端足够的注重起产品的可靠性研讨，才干加厚本身竞争资本，这是时期的召唤，也是历史的强音。
　　5总结
　　可靠性指标在普通的优化设计中是没有思索的，所以缺乏以反映产品的真实性及可靠性，而可靠性设计方法在设计中不思索本钱、重量、体积等指标。在很多设计方案上，假设单独思索优化设计或者单独思索可靠性设计，这都不能到达一个理想的设计结果，只需既思索优化又思索可靠性设计，让二者有机别离一同，才干获得设计的最理想效果。
　　随着我国经济建立脚步不时加快，机械制造业也日趋强大，并朝着更复杂、更深度的方向开展，对产品停止可靠性优化设计将会变得越来越频繁，运用也将越来越普遍，这是我们乐意看到的，也是现代企业开展的必然趋向。

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