摘要：当今社会，科学技术的发展已不可同日而语，人们不仅对多功能产品的强烈需求，还希望多功能产品的各项能力非常突出。以提高产品的功能可靠性为目的，促使了产品产品的可靠性优化设计应运而生。在进行机械工程的产品设计时，将可靠性理论与技术应用于其中，并根据需要与可能，将产品的可靠性使用作为优先考虑的设计准则；在满足时间、费用及性能的基础上，让设计出的机械工程产品符合可靠性的要求。可靠性的设计问题在涉及传统的设计技术的同时，也与价值工程、系统工程、环境工程及质量控制工程等有着密切的关系。因此，可靠性设计是多学科与多技术相互交叉融合的一种新兴技术。基于此，本文就围绕机械工程可靠性优化设计展开分析探讨。
关键词：机械工程；可靠性；优化设计
1、机械工程产品的可靠性设计现状分析
1.1产品可靠性设计的现状
由于我国的特殊历史原因，我们国家的机械制造行业发展得不是很好，尤其是比对西方国家来看，显得相对落后。尤其在设计的研究方面更是显得滞后。直到1980年之后，我国在机械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效，而且还成立了专门研究机构，培养了许多优秀的技术人才，制定出了整套可靠性优化设计的规范标准。不过从总的层面上来看，此类研究过分地看重理论层面的内容，没有注重发展实践，和西方国家比对来看还是有着很多的差异。
1.2产品可靠性设计的研究背景
科学技术不断发展，在市场竞争非常激烈的情况下，企业要想获得更好的发展，一定要在产品更新换代方面进行重视。现在，人们的意识也发生了很大的变化，在这种情况下，人们对产品的功能更加重视，而不是产品的外观，企业为了提高产品的质量在机械化水平和可靠性方面要进行提高，这样能够促进机械制造企业获得长远的发展。机械制造企业将可靠性设计融汇到机械产品生产中，这样能够保证产品更好的满足市场的需求。
科学技术的发展使得产品结构更加的复杂，而且功能也越发新颖，产品制造过程中应用高新技术，这样能够提高产品的复杂性，同时，也能提高产品更新换代的速度。产品设计是一个不断深化的过程，在设计过程中能够对产品进行改进和完善。在产品投入市场之前要进行初步试验，在这个过程中一定要保证试验的结果能够更好的满足市场需求，这样才能进行产品的大量生产，产品在生产过程中能够发现很多的问题，其中设计和工艺可靠性的问题，对其使用功能影响最大。企业在生产产品的初期对设计和工艺可靠性问题就要进行重视，这样能够将出现的问题在萌芽阶段就进行消除，能更好的提高产品的可靠性，同时，对产品的生产目标也能实现，在产品生产设计方面对可靠性设计要进行不断提高。
机械制造产业在进行可靠性设计时，应该在满足产品生产成本、效率的基础上，尽可能地保证产品的设计能够达到可靠性的程度。当前所说的可靠性设计涉及的范围是比较广泛的，除了一些传统的设计技术之外，还与很多学科有联系，例如计算机工程、环境工程等，所以我们应该尽可能地集中多方面的学术学科来发展可靠性设计。可靠性设计不仅在陈品设计的过程中被应用，在生产的过程中也会有所涉及。所以，可靠性设计不仅在工业中被应用，在航空、军事等领域也被广泛使用，取得了很好的效果。
2、我国机械工程可靠性研究目前所存在的不足
2.1国内企业对可靠性研究不够重视
如今，我国的国内企业对可靠性研究并未足够重视，觉得可靠性研究可有可无，对整个生产制造产生不了多大影响。但是，一些国际上的发达国家都把可靠性研究作为生产上的重要部分，如果我们国内企业还对可靠性研究不够重视，势必会导致在未来的竞争上输给对手，从而彻底丧失与之竞争的能力。可靠性是个系统工程，它涉及广泛且较为复杂，没有一个机构来统筹考虑和贯彻实施，是无法使产品可靠性得到保障。
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因此，我国企业不仅要开始重视可靠性研究，而且应当成立相关独立研究部门，进行专门的产品可靠性设计研究及可靠性试验，从而确保产品在各环节上的可靠性，使得产品质量往更高的水平发展，从而可以在国际上占有足够的竞争优势。
2.2国内教育部门大多未设置可靠性研究方面的课程
经调查分析，我国目前只有为数很少的高等院校有设置可靠性研究方面的课程，绝大多数院校都没有这方面的相关课程，这就造成了我国可靠性研究人才的大量缺乏。目前，很多企业开始寻求可靠性研究方面人才，但却很难招募到这方面的人才，所以这应当引起当今教育界的足够重视，及时设立一些可靠性研究方面的课程，聘请一些专家教授进行授课，为我国未来的工业发展做出应有的贡献。
3、可靠性设计在机械中的应用
3.1设计环节的可靠性设计
机械工程产品的设计主要包括装配整体设计与零件组装设计。对整机产品可将其作为一个整体进行设计，设计主要分为两种方式：①先对整个系统有一个大致了解，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，预测结果必须满足设计指标；②把整体所要求的可靠性程度指标分配到各个零件设计上，只要各个零件满足可靠性要求即可。
3.2机械工程产品制造中的可靠性优化设计
制造环节是保证整个产品质量的关键，所以我们必须重视对制造环节的可靠性设计。在进行制造环节可靠性设计时，我们不仅要重视对加工设备的可靠性设计还要重视加工工艺和流程的科学选择。如果我们把整个产品加工过程理解为一个系统的话，那么加工中的任何一个工艺和流程都是系统中的子系统。针对每个子系统的可靠性设计都应该全方位的去考虑，这样才能够保证子系统的可靠性满足相关规定的要求，这些子系统通过科学的组装整理，形成一个完整的整体。然后由专业人员通过科学的统计方法来计算出整体可靠性指标。
3.3使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举足轻重的作用，售后维修占据的意义不同寻常。通过观察平时所见，我们不难发现只有那些做好售后工作的单位，才能够在激烈的竞争狂潮之中获取稳定的发展，才能够拥有一席之地。因此，我们要想获取稳定的发展就要认真分析售后维护工作。具体来讲，要运用逻辑分析措施，合理的制定维修策略，选取维修措施，明确其使用时间。机械产品的可维修性与可靠性具有很大的相似性，可维修性也是产品的可靠性指标之一。产品的维修性能必须在对产品进行可靠性设计的时候就应当考虑到，以使得设计出的产品达到故障容易发现、故障零件易于更换的目的。
当我们开展维修设计工作的时候，一定要将费用考虑到，要以最少的成本获取最高的效益，尽量地降低问题发生几率。可维修性也是产品的可靠性指标之一。产品的维修性能必须在对产品进行可靠性设计的时候就应当考虑到，以使得设计出的产品达到故障容易发现、故障零件易于更换的目的。
结束语：
在机械工程设计中，可靠性指标在一般的工程设计中是不被考虑，因此，这样不能在机械工程中体现出产品的真实可靠性，在设计中可以对成本和体积基本都是忽略不计。机械工程的可靠性设计以及优化设计是一个有机结合的整体，二者不可偏废。不能只考虑其中的一项而抛弃另一项。只有将两者结合起来，同时做好各项设计工作，才能真正将机械工程设计做好，达到最好的设计效果，促进我国机械制造业的发展。
参考文献：
[1]王宝艳.机械零部件的动态可靠性灵敏度分析[J].机械工程学报，2015.
[2]金雅娟.基于鞍点逼近的机械结构可靠性稳健优化设计[J].工程设计学报，2012.
[3]曾刚.基于遗传算法的机械零部件可靠性优化设计[J].机械设计与制造，2012.
论文作者:唐广河
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/31
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