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摘要：社会经济的迅速发展，科学技术猛进，人们对机械工程的要求也越来越高，使用的设备要求功能多样化，产品不但要有质量保证，而且还应该具有可靠性。可靠性产品的生产和设计也逐渐映入人们的眼帘，并在各行业中得到了广泛的应用和发展。本文主要对机械工程的可靠性优化设计相关问题进行了简要分析。
关键词：机械工程；可靠性；优化设计
中图分类号：F407.4 文献标识码： A
引言
机械工程的可靠性优化设计是机械工程赖以发展的重要组成部分，只有在机械工程的设计中综合考虑可靠性与优化设计，并将两者的优势有机结合在一起，方能取得理想的设计效果。随着现代经济建设的步伐不断加快，当前人们对机械工程产品的可靠性优化设计的要求变得更高；目前，机械工程产品正日趋大型化与复杂化，因此，机械工程产品的可靠性优化设计的方法的应用也将会变得更广泛。
一、可靠性发展
可靠性发展的阶段分为早期研究阶段、过程发展阶段和国际化阶段。早期研究阶段体现在二战中的英美军舰和战斗机等的军事方面，当重要的装备频频出现机械故障导致战争被动，为了减少战争中频发的机械故障，于是人们就开始重视机械设备的可靠性问题，也就开始进行对机械可靠性的研究和筹划。最早是英美德等国家在军事装备方面提出了相应的可靠性指标。在机械制造可靠性研究的早期阶段，人们已经取得一定的成效。在进入过程发展阶段时，对机械工程可靠性的研究已经进入了一个相对比较成熟的研究过程阶段。在这个阶段中，德国、日本、前苏联、美国一些制造业相对比较发达的国家开始对可靠性进行深入的研究，并且通过研究取得了很大的成功。这使得可靠性研究进入了新的发展阶段，保证了可靠性研究的未来发展方向。在这个过程发展的阶段，可靠性研究其跟多方面也都获得了很好的完善及发展。例如：研究的范围已经从原来的机械产品向电子产品过渡，且其理论研究不断深入，范围也在不断的扩大，为可靠性的设计技术进步与发展打下了良好的基础，研究已经由原来早期较为简单的产品深入到更为复杂多变产品阶段。到了现在的国际化阶段，可靠性技术及其应用已经越来越广泛地被人们所关注，可靠性研究经历了最初的简单研究阶段到了进一步深入的过程发展阶段，最终发展为目前的国际化阶段，使得可靠性研究步入了国际化进程的轨道。它的优点被世界各国所重视，很多的国家已经相继在这方面展开了研究工作，并在人力物力上给予了极大的投入。可靠性技术进入国际化阶段主要体现于国际可维护性和可靠性技术委员会的成立以及各种国际学术组织的确立等等。
二、关于可靠性设计的一些问题
要想弄清楚什么是可靠性优化设计，我们就必须要先了解什么是产品的可靠性。一般来说，产品的可靠性就是指在规定的条件与时间之内完成规定的任务或者实现固定的功能。这里的产品既包含作为单位研究的研究对象，又指各个参与实验的系统、元件或者设备等，在特殊情况之下，我们还可以将人的作用也包含进去。
在进行可靠性优化设计的过程中，我们必须要以已知的技术和理论为基础，根据日后的实际需要和可能会发生的情况优先考虑产品的可靠性要求，通俗一点的讲，就是要在满足产品费用、性能以及时间等条件之下，确保产品能够满足可靠性的要求。对于产品的可靠性优化设计来说，其是一个多技术、多学科融合的新型技术，既包含价值工程、系统工程的知识，又具有工程心理学、计算机技术以及质量控制技术的相关内容。虽然其名称是产品可靠性优化设计，但是其并非只是存在于产品的设计阶段，在产品的制造阶段、使用阶段以及管理和维护等阶段都会涉及到产品的可靠性优化设计。也正是因为这样的情况，其在机械工程中有着十分广泛的应用。
在多种历史原因的综合影响之下，我国机械制造业的整体水平要低于西方发达国家，而机械工程的可靠性优化设计也更为落后。虽然上世纪80年代末期由于国家和企业的重视，可靠性优化设计得到了一定发展，个别企业还组建了专职于可靠性优化设计的研究机构，培养了一批具有较高专业素质和扎实专业知识的人才并制定了一系列关于可靠性优化设计的工作标准，但是随着时间的推移以及社会和科学技术的发展，这些机构和标准都渐渐的变得陈旧了。因此，对于我国的可靠性优化设计来说，其具有一定的基础和实力，但是仍旧与发达国家存在着较大的差距。
三、可靠性设计在机械中的应用
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；一种是把对整体可靠性的分析分別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。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达到标准。
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。产品制造工艺流程是一个完整的系统，其中的各个方案与工序是工艺流程系统中的子系统，对每个子系统进行可靠性优化设计时，都要综合考虑各方面的因素，如工艺装备、加工设备、加工材料与工作人员素质等；只有这样才能为各个子系统设计出可靠性与合理的指标；最后，整合分析各个子系统的指标，并通过合理的方法将总系统的可靠性及优化指标整理出来。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、使用及维修的可靠性设计
以可靠性优化设计理论作为维修设计的基础，是非常合理的，也是非常重要的；制定经济合理的维修设计在现代化与科学化的进程中意义重大。使用符合标准的维修设备进行维修，提高维修工作人员的技能水平，使机械产品的维修工作能够朝现代化与科学化的方向发展。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容易发现、故障零件易于更换的目的。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，尽可能减少故障发现时间。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。
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]何社全.工程机械产品的满意性设计[J].建筑机械化，2010.
[2]史进渊.大型发电机组可靠性预测方法与应用[J].机械工程学报，2011.
[3]王新刚，张义民，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,2010.
关键词：机械工程；可靠性；优化设计
中图分类号：F407.4 文献标识码： A
引言
机械工程的可靠性优化设计是机械工程赖以发展的重要组成部分，只有在机械工程的设计中综合考虑可靠性与优化设计，并将两者的优势有机结合在一起，方能取得理想的设计效果。随着现代经济建设的步伐不断加快，当前人们对机械工程产品的可靠性优化设计的要求变得更高；目前，机械工程产品正日趋大型化与复杂化，因此，机械工程产品的可靠性优化设计的方法的应用也将会变得更广泛。
一、可靠性发展
可靠性发展的阶段分为早期研究阶段、过程发展阶段和国际化阶段。早期研究阶段体现在二战中的英美军舰和战斗机等的军事方面，当重要的装备频频出现机械故障导致战争被动，为了减少战争中频发的机械故障，于是人们就开始重视机械设备的可靠性问题，也就开始进行对机械可靠性的研究和筹划。最早是英美德等国家在军事装备方面提出了相应的可靠性指标。在机械制造可靠性研究的早期阶段，人们已经取得一定的成效。在进入过程发展阶段时，对机械工程可靠性的研究已经进入了一个相对比较成熟的研究过程阶段。在这个阶段中，德国、日本、前苏联、美国一些制造业相对比较发达的国家开始对可靠性进行深入的研究，并且通过研究取得了很大的成功。这使得可靠性研究进入了新的发展阶段，保证了可靠性研究的未来发展方向。在这个过程发展的阶段，可靠性研究其跟多方面也都获得了很好的完善及发展。例如：研究的范围已经从原来的机械产品向电子产品过渡，且其理论研究不断深入，范围也在不断的扩大，为可靠性的设计技术进步与发展打下了良好的基础，研究已经由原来早期较为简单的产品深入到更为复杂多变产品阶段。到了现在的国际化阶段，可靠性技术及其应用已经越来越广泛地被人们所关注，可靠性研究经历了最初的简单研究阶段到了进一步深入的过程发展阶段，最终发展为目前的国际化阶段，使得可靠性研究步入了国际化进程的轨道。它的优点被世界各国所重视，很多的国家已经相继在这方面展开了研究工作，并在人力物力上给予了极大的投入。可靠性技术进入国际化阶段主要体现于国际可维护性和可靠性技术委员会的成立以及各种国际学术组织的确立等等。
二、关于可靠性设计的一些问题
要想弄清楚什么是可靠性优化设计，我们就必须要先了解什么是产品的可靠性。一般来说，产品的可靠性就是指在规定的条件与时间之内完成规定的任务或者实现固定的功能。这里的产品既包含作为单位研究的研究对象，又指各个参与实验的系统、元件或者设备等，在特殊情况之下，我们还可以将人的作用也包含进去。
在进行可靠性优化设计的过程中，我们必须要以已知的技术和理论为基础，根据日后的实际需要和可能会发生的情况优先考虑产品的可靠性要求，通俗一点的讲，就是要在满足产品费用、性能以及时间等条件之下，确保产品能够满足可靠性的要求。对于产品的可靠性优化设计来说，其是一个多技术、多学科融合的新型技术，既包含价值工程、系统工程的知识，又具有工程心理学、计算机技术以及质量控制技术的相关内容。虽然其名称是产品可靠性优化设计，但是其并非只是存在于产品的设计阶段，在产品的制造阶段、使用阶段以及管理和维护等阶段都会涉及到产品的可靠性优化设计。也正是因为这样的情况，其在机械工程中有着十分广泛的应用。
在多种历史原因的综合影响之下，我国机械制造业的整体水平要低于西方发达国家，而机械工程的可靠性优化设计也更为落后。虽然上世纪80年代末期由于国家和企业的重视，可靠性优化设计得到了一定发展，个别企业还组建了专职于可靠性优化设计的研究机构，培养了一批具有较高专业素质和扎实专业知识的人才并制定了一系列关于可靠性优化设计的工作标准，但是随着时间的推移以及社会和科学技术的发展，这些机构和标准都渐渐的变得陈旧了。因此，对于我国的可靠性优化设计来说，其具有一定的基础和实力，但是仍旧与发达国家存在着较大的差距。
三、可靠性设计在机械中的应用
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；一种是把对整体可靠性的分析分別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。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达到标准。
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。产品制造工艺流程是一个完整的系统，其中的各个方案与工序是工艺流程系统中的子系统，对每个子系统进行可靠性优化设计时，都要综合考虑各方面的因素，如工艺装备、加工设备、加工材料与工作人员素质等；只有这样才能为各个子系统设计出可靠性与合理的指标；最后，整合分析各个子系统的指标，并通过合理的方法将总系统的可靠性及优化指标整理出来。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、使用及维修的可靠性设计
以可靠性优化设计理论作为维修设计的基础，是非常合理的，也是非常重要的；制定经济合理的维修设计在现代化与科学化的进程中意义重大。使用符合标准的维修设备进行维修，提高维修工作人员的技能水平，使机械产品的维修工作能够朝现代化与科学化的方向发展。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容易发现、故障零件易于更换的目的。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，尽可能减少故障发现时间。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。
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]何社全.工程机械产品的满意性设计[J].建筑机械化，2010.
[2]史进渊.大型发电机组可靠性预测方法与应用[J].机械工程学报，2011.
[3]王新刚，张义民，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,2010.