摘要：改革开放以来，我国的机械制造业取得了突飞猛进的进展，机械工程在我国经济建设的各种领域中占有十分重要的地位和作用，是国民经济的重要支柱。在机械制造业中，机械工程的可靠性优化设计显得尤为重要。
关键词：机械工程；可靠性；优化设计
1 可靠性设计及其发展
为了设计技术的可靠性，我们必须首先了解什么是产品的可靠性。可靠性的经典定义是：“产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。”定义中的“产品”是作为单位研究，如分别试验对象的任何元件、器件、设备或系统等，甚至可以把人的作用也包括进去。
在产品设计中，应用可靠性的理论和技术，根据需要和可能，优先考虑可靠性要求。在满足性能、费用、时间等条件相近下，使设计的产品更具有满意的可靠性要求，这就是产品的可靠性设计。
可靠性设计不仅涉及传统设计技术，而且还与系统工程、价值工程、环境工程、工程心理学、质量控制技术和计算机技术等密切相关。因此，它是一个多学科、多技术相融合的新兴技术。它不但应用于产品的设计过程，而且还广泛应用于产品的制造生产、试验、使用、维护、管理等各个环节。因此，这项新兴技术在军工、航空、航天、电子、机械等工业领域也得到广泛的应用。
1.1?可靠性的发展史
（1）初期研究阶段（20世纪30～40年代）：二次世界大战爆发后，美国参战的飞机、军舰等重要军事装备常因故障贻误战机，为此，军事装备的可靠性问题逐渐引起了人们的关注，于是人们开始着手研究如何避免和减少这些“意外”事故的发生并最早提出了产品的定量可靠性问题。接着美国和德国的专家针对飞机、V-Ⅱ火箭诱导等装置的可靠性并提出了相应的指标。1942年美国麻省理工学院的一个研究室对真空管的可靠性进行了相当深入的研究。所有这些都表明可靠性的研究已经进入了定量研究的初期阶段。
（2）形成发展阶段（20世纪50～60年代）：在这一时期，世界上一些工业发达的国家，如美国、前苏联、原西德、日本等开始了对可靠性有组织的研究工作，并取得了许多重要成果，基本上确定了可靠性研究的理论基础和研究方向，使可靠性研究进入了一个新的发展阶段。这一时期，可靠性研究范围不断扩大，从电子产品扩展到机械产品，从军工产品扩展到民用产品，可靠性技术的进一步完善，理论研究的不断深入，为之后可靠性设计技术的国际化奠定了基础。
（3）国际化阶段（20世纪70年代后）：随着可靠性技术的不断发展和广泛应用，其优越性越来越受到世界各国的高度重视，各国相继投入了大量的人力物力开展这项研究工作。各种国际学术会议的召开、国际可靠性和可维护性技术委员会的成立，标志着可靠性设计技术已经进入了国际化时代。
1.2 我国可靠性研究现状
我国对可靠性的研究起步较晚，直到20世纪80年代才得到了较快发展，个别行业还成立了可靠性学术组织，开展了对可靠性技术人才的培养，制定了一系列的可靠性标准。但从总体来看，理论研究较多，实际应用较少，与工业发达国家相比还有较大差距。
2 可靠性设计在机械中的应用?
2.1 设计环节的可靠性设计?
机械产品设计是一个很复杂的过程，主要包括两个方面：一个是整体装配设计；一个是组装零件设计。对于整个产品来说，它可以被当做一个整体设计，具体有两种设计方法：一种是先对产品的整个系统进行全面的了解，并对产品每个零件的可靠性进行细致地分析，进而推测出整个产品的可靠性，而且必须保证整体设计的可靠性能够满足相关设计的标准；另一种是把对整体可靠性的分析分别落实到各个零件的设计中去，当零件的可靠性设计满足相关指标，就能够保证整个产品的可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当我们进行单个零件设计时，我们应该选择使用那些符合国家相关规定的或者在市面上大量使用的零件，同时还要对不同重要性的零件使用不同的设计方法，特别是关键部位的零件一定要进行可靠性测试。为了保证产品的质量和可靠性，我们应该多次的进行测试直到产品达到设计标准。?
2.2?制造过程的可靠性设计?
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。?
2.3?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，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须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，制定出合理的使用寿命周期。?
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原因容易发现、故障零件易于更换等目的。产品在进行维修性设计时必须考虑到维修费用问题，设计者在设计中应当考虑到以最低费用换取更高的可靠性水平，尽可能减少故障发生。因此，基于可靠性理论的维修性显得尤其重要，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巨大的意义。
3我国机械工程可靠性研究目前所存在的不足
3.1?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，目前我国只有为数很少的高等院校设置有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。可靠性研究在现代制造业中具有很重要的作用，它不仅应当是一门系统科学，而且应当作为一门独立式学科来研究。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。
3.2?国内企业对可靠性研究不够重视
目前，我国国内很多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，没有一个机构来进行统筹考虑和贯彻实施，是无法使产品地可靠性得到保障。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，以确保产品在各环节上拥有良好的可靠性，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。
结束语?：随着我国经济的快速发展，工业机械化程度越来越高，这就给机械制造业带来更多挑战，我们必须考虑到机械工程的可靠性设计，这样才能够使工业得到发展，进一步促进我国机械制造业的市场竞争能力，尽快实现与世界接轨。?
参考文献?：
[1]天津工程机械研究所.国外机械工业基本情况[M].北京：机械工业出版社，1990.?
[2]万耀青，等.机电工程现代设计方法[M].北京：北京理工大学出版社，1994.?
[3]幅尔G，拜茨 W.工程设计学[M].北京：机械工业出版社，1992.
论文作者:杨强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/12/1
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