探討機械工程的可靠性優化設計
1 產品可靠性設計論文聯盟http://www.LwlM.com的現狀和研究背景
1.1 產品可靠性設計的現狀
由於各種歷史原因，我國機械製造業相對西方國家相對落後，而在可靠性方面的研究更是相對滯後。直到上個世紀80年代，我國在可靠性方面的研究才有了一些成效，個別行業還有了專門研究可靠性的組織機構，並培養了一批可靠性方面的技術性人才，制定了一系列的可靠性標準。但從整體上來看，這些可靠性的研究都偏向理論，在實際生產中運用較少，與製造業發達的西方國家相比還存在很多的不足之處。
1.2 產品可靠性設計的研究背景
當今社會，科學技術發展日新月異，產品的更新換代速度越來越快，人們不僅擁有了更多的選擇產品的權利，而且現在人們更多追求產品的質量和產品的可靠性，所以自然出現了一種有關產品可靠性的設計，並得到迅速發展和廣泛應用。
隨著科學技術的高速發展，製造出來的產品結構也往越來越複雜的方向發展，由於高新技術不斷運用在產品製造當中及產品複雜性的逐漸提高，產品更新換代速度也大大超越以往。我們在設計一種產品的時候，需要有一個不斷深化認識、逐步改進和完善的過程。剛開始生產出來的產品在投入使用中有一個試驗的前提，也就是說初始產品必須經過初試後才能投入市場，這是因為初始產品很多存在不可靠性，存在許多設計和工藝方面的缺陷。因此，一個生產產商在某種產品生產初期必須通過對產品設計和工藝規程進行有計劃的改進設計，以達到把故障問題根除在萌芽狀態的目的，從而提高產品的可靠性水平，逐步達到預期的目標，於是一種可靠性設計研究便應運而生了
在研究可靠性設計技術之前，我們必須先對產品的可靠性的含義有一定的了解。可靠性可以這麼定義：產品在規定條件下和規定時間內，完成規定功能的能力。定義中的產品範圍較廣，可以把某個元件當著試驗對象，也可以是器件、設備或系統，這裡面甚至可以包括人的作用。
在可靠性設計當中，在滿足功能、花費、時間的前提下，使設計的產品的可靠性達到足夠的滿意程度，這就是產品的可靠性設計。可靠性設計涉及範圍極廣，不僅包括了一些傳統設計技術，還與系統工程、環境工程、質量控制技術和計算機技術等有著很大的關聯。因此，它是一個集多方面學科技術於一體的現代化新興技術。它不但在產品的設計過程中有運用，而且在初產品到成品的各個工藝生產環節都有涉及。因，可靠性設計技術在軍事、航天、電子、機械等一些重要領域都應用的極為廣泛，具有極為重要的作用。
2 可靠性的發展過程
從人們開始進行可靠性技術研究起，至今已經有將近70年的歷史。研究其發展過程，可歸納為早期研究、過程發展和國際化三個階段。
(1)早期研究階段：在第二次世界大戰當中，英美的戰鬥機和軍艦等一些軍事上重要的裝備在戰場上頻繁出現機械故障，導致戰爭上的被動，這就引起了人們開始思考機械設備的可靠性問題，於是有關機械可靠性的研究開始了籌劃階段，以用來減少戰爭中的那些機械故障問題。接著英美德等國家針對不同軍事裝備提出了相應的可靠性指標。1942年，美國麻省理工學院在真空管的可靠性研究上取得了相當大的成效。上述這些都表明我國在機械製造可靠性研究上已經進入初期研究階段，並取得了一定的成效。
(2)過程發展階段：當機械工程可靠性研究由早期的研究階段開始進入了一個相對成熟的研究過程階段，我們把這個過程稱為過程發展階段。在這個階段中，製造業相對發達的一些國家，如美國、前蘇聯、德國、日本等對可靠性開始進行了一些較為深入的研究工作，並在研究中獲得了很大的成功，這使得可靠性研究的未來發展方向得到了保證，使可靠性研究進入了一個新的發展階段。在這一過程中，可靠性研究的很多方面都得到了良好的發展和完善，例如：研究範圍已經從原來的機械產品過渡到電子產品，且範圍還在不斷的擴大；理論研究不斷深入，已經從原來的較為簡單的產品研究往更複雜多變的產品研究階段深入，為可靠性設計技術的進一步發展打下了堅實的基礎。
3)國際化階段：可靠性研究在經過了最初的簡單研究到進一步深入的過程發展階段，可靠性技術的應用已經越來越廣泛，它所展現的一些優點已經逐漸被世界各國所關注，許多國家已經陸續在這方面開展了研究工作並在人力物力上作出了很大的投入，使得可靠性研究開始了國際化進程。可靠性技術的國際化主要體現在各種國際學術組織的確立、國際可靠性和可維護性技術委員會的成立。
3 可靠性設計在機械中的應用
產品的可靠性在產品的設計和使用周期內的各個環節中都具有重要的作用，這些環節包括：產品設計、產品製造、產品使用、售後維修等等。
3.1 設計環節的可靠性設計
機械產品設計包括整體裝配設計及組裝零件設計。對整機產品可將其作為一個整體進行設計，設計主要分為兩種方式：(1)先對整個系統有一個大致了解，分析各個零部件的可靠性程度，並推斷整體可靠性程度，這就是整體設計的可靠性預測，預測結果必須滿足設計指標；(2)把整體所要求的可靠性程度指標分配到各個零件設計上，只要各個零件滿足可靠性要求即可，可靠性分配方法主要有四種：等分配法、再分配法、比例分配法、綜合評分分配法。在進行單個零件設計過程中，我們挑選的零件儘可能採用國家規定的標準件或已經在生產中大量使用的零件，並對重要性不同的零件分別用不同的設計方法進行設計，一些關鍵部件必須進行可靠性試驗。對產品的可靠性應當進行反覆驗證和修改，直到滿足可靠性設計要求為止。另外，還要進行人機系統的設計，這方面主要包括操作舒適性和適應性設計。
1 產品可靠性設計論文聯盟http://www.LwlM.com的現狀和研究背景
1.1 產品可靠性設計的現狀
由於各種歷史原因，我國機械製造業相對西方國家相對落後，而在可靠性方面的研究更是相對滯後。直到上個世紀80年代，我國在可靠性方面的研究才有了一些成效，個別行業還有了專門研究可靠性的組織機構，並培養了一批可靠性方面的技術性人才，制定了一系列的可靠性標準。但從整體上來看，這些可靠性的研究都偏向理論，在實際生產中運用較少，與製造業發達的西方國家相比還存在很多的不足之處。
1.2 產品可靠性設計的研究背景
當今社會，科學技術發展日新月異，產品的更新換代速度越來越快，人們不僅擁有了更多的選擇產品的權利，而且現在人們更多追求產品的質量和產品的可靠性，所以自然出現了一種有關產品可靠性的設計，並得到迅速發展和廣泛應用。
隨著科學技術的高速發展，製造出來的產品結構也往越來越複雜的方向發展，由於高新技術不斷運用在產品製造當中及產品複雜性的逐漸提高，產品更新換代速度也大大超越以往。我們在設計一種產品的時候，需要有一個不斷深化認識、逐步改進和完善的過程。剛開始生產出來的產品在投入使用中有一個試驗的前提，也就是說初始產品必須經過初試後才能投入市場，這是因為初始產品很多存在不可靠性，存在許多設計和工藝方面的缺陷。因此，一個生產產商在某種產品生產初期必須通過對產品設計和工藝規程進行有計劃的改進設計，以達到把故障問題根除在萌芽狀態的目的，從而提高產品的可靠性水平，逐步達到預期的目標，於是一種可靠性設計研究便應運而生了
在研究可靠性設計技術之前，我們必須先對產品的可靠性的含義有一定的了解。可靠性可以這麼定義：產品在規定條件下和規定時間內，完成規定功能的能力。定義中的產品範圍較廣，可以把某個元件當著試驗對象，也可以是器件、設備或系統，這裡面甚至可以包括人的作用。
在可靠性設計當中，在滿足功能、花費、時間的前提下，使設計的產品的可靠性達到足夠的滿意程度，這就是產品的可靠性設計。可靠性設計涉及範圍極廣，不僅包括了一些傳統設計技術，還與系統工程、環境工程、質量控制技術和計算機技術等有著很大的關聯。因此，它是一個集多方面學科技術於一體的現代化新興技術。它不但在產品的設計過程中有運用，而且在初產品到成品的各個工藝生產環節都有涉及。因，可靠性設計技術在軍事、航天、電子、機械等一些重要領域都應用的極為廣泛，具有極為重要的作用。
2 可靠性的發展過程
從人們開始進行可靠性技術研究起，至今已經有將近70年的歷史。研究其發展過程，可歸納為早期研究、過程發展和國際化三個階段。
(1)早期研究階段：在第二次世界大戰當中，英美的戰鬥機和軍艦等一些軍事上重要的裝備在戰場上頻繁出現機械故障，導致戰爭上的被動，這就引起了人們開始思考機械設備的可靠性問題，於是有關機械可靠性的研究開始了籌劃階段，以用來減少戰爭中的那些機械故障問題。接著英美德等國家針對不同軍事裝備提出了相應的可靠性指標。1942年，美國麻省理工學院在真空管的可靠性研究上取得了相當大的成效。上述這些都表明我國在機械製造可靠性研究上已經進入初期研究階段，並取得了一定的成效。
(2)過程發展階段：當機械工程可靠性研究由早期的研究階段開始進入了一個相對成熟的研究過程階段，我們把這個過程稱為過程發展階段。在這個階段中，製造業相對發達的一些國家，如美國、前蘇聯、德國、日本等對可靠性開始進行了一些較為深入的研究工作，並在研究中獲得了很大的成功，這使得可靠性研究的未來發展方向得到了保證，使可靠性研究進入了一個新的發展階段。在這一過程中，可靠性研究的很多方面都得到了良好的發展和完善，例如：研究範圍已經從原來的機械產品過渡到電子產品，且範圍還在不斷的擴大；理論研究不斷深入，已經從原來的較為簡單的產品研究往更複雜多變的產品研究階段深入，為可靠性設計技術的進一步發展打下了堅實的基礎。
3)國際化階段：可靠性研究在經過了最初的簡單研究到進一步深入的過程發展階段，可靠性技術的應用已經越來越廣泛，它所展現的一些優點已經逐漸被世界各國所關注，許多國家已經陸續在這方面開展了研究工作並在人力物力上作出了很大的投入，使得可靠性研究開始了國際化進程。可靠性技術的國際化主要體現在各種國際學術組織的確立、國際可靠性和可維護性技術委員會的成立。
3 可靠性設計在機械中的應用
產品的可靠性在產品的設計和使用周期內的各個環節中都具有重要的作用，這些環節包括：產品設計、產品製造、產品使用、售後維修等等。
3.1 設計環節的可靠性設計
機械產品設計包括整體裝配設計及組裝零件設計。對整機產品可將其作為一個整體進行設計，設計主要分為兩種方式：(1)先對整個系統有一個大致了解，分析各個零部件的可靠性程度，並推斷整體可靠性程度，這就是整體設計的可靠性預測，預測結果必須滿足設計指標；(2)把整體所要求的可靠性程度指標分配到各個零件設計上，只要各個零件滿足可靠性要求即可，可靠性分配方法主要有四種：等分配法、再分配法、比例分配法、綜合評分分配法。在進行單個零件設計過程中，我們挑選的零件儘可能採用國家規定的標準件或已經在生產中大量使用的零件，並對重要性不同的零件分別用不同的設計方法進行設計，一些關鍵部件必須進行可靠性試驗。對產品的可靠性應當進行反覆驗證和修改，直到滿足可靠性設計要求為止。另外，還要進行人機系統的設計，這方面主要包括操作舒適性和適應性設計。
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