2 可靠性设计在机械中的应用

　　产品的可靠性贯穿于其整个寿命周期，目前机械工程设计中的可靠性设计主要应用在
产品的设计、制造、使用和维修等方面。
　　

2.1 机械产品的设计

　　机械产品设计包括整机产品设计及其零部件设计。对整机产品可将其作为一个系统进行
设计，设计的方式主要有以下两种：第一种方式是根据零部件的可靠性预测结果，计算产
品系统的可靠性指标，这就是系统的可靠性预测，其结果只要满足指标要求即可，如果不
能满足要求就要按第二种方式进行设计；第二种方式是对零部件进行可靠性分配，即把系
统指标分配到各个零部件上，可靠性分配方法主要有等分配法、再分配法、比例分配法和综
合评分分配法四种。零部件设计时，应尽量采用标准件或质量成熟的零件，一般零部件可按
类比法设计，重要的零件按概率法设计，对一些关键零部件还应进行可靠性试验。对产品的
可靠性应进行评审、修改、再评审、再修改，直到满足指标要求为止。另外，还要进行人机系
统的设计，这方面主要包括操作性和适应性设计。
　　

2.2 制造过程可靠性设计

　　制造过程的可靠性设计是保证产品质量的关键，除了要选用可靠性好的先进加工设备
和工艺装备外，重点是对工艺方案和工艺流程的设计。产品的工艺流程相当于一个系统，每
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度设计都要综合考虑设备、工
艺装备、工艺材料及操作人员的素质等因素，确定出合理的子系统可靠度指标，然后按子系
统之间的关系（串联、并联或混联）得出系统的预测可靠度（如自动线、流水线等的设计）。
　　

2.3 使用维修的可靠性设计

　　产品以可靠性为中心维修应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，合理确定使用期，以控制机械设备使用的可靠性。
　　机械产品的可维修性与可靠性一样，其是机械设备本身的一个可靠性指标。在对产品进
行可靠性设计时就要考虑其维修性，使设计的产品在使用过程中做到故障易发现、易检查、
易修复，力求防患于未然。
　　对产品进行维修性设计时要以最低的费用来维护和提高设备的可靠性水平，尽量减少
排除故障所用的维修时间。因此，要在可靠性理论的基础上制定合理、经济的维修规则，采
用先进的故障诊断技术和合理的维修方式（如视情维修方法、监控事后维修方法），使用标
准的维修工具及设备，提高维修人员的技术水平，使机械维修工作进一步走向科学化和现
代化。
　　

3 结束语

　　常规优化设计方法在设计中没有考虑可靠性指标，因此不能反映产品运行的真实情况
而可靠性设计方法在设计中不考虑成本、重量、体积等指标。对某些设计问题，仅采用优化设
计方法或仅采用可靠性设计方法，都很难得到理想的设计结果，而可靠性优化设计方法将
优化技术与可靠性设计理论有机地结合在一起，弥补了各自的不足。
　　随着机械产品的日益大型化、复杂化，可靠性优化设计方法在机械工程产品设计中的应
用将会越来越广泛。
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