机械装备可靠性问题新论

2017-04-09阴若鹏刘俊汝

四川水泥 2017年1期

关键词：机械装备理工大学可靠性

阴若鹏佟颖刘俊汝

（沈阳理工大学）

机械装备可靠性问题新论

阴若鹏佟颖刘俊汝

（沈阳理工大学）

机械装备制造是我国国民经济发展和增强国防建设的重要支柱型产业，是提高我国综合国力的重要保证。随着我国机械装备制造技术的不断进步，可靠性问题成为当前达到国际先进技术水平的关键性问题。本文从机械装备可靠性问题的内涵入手，对机械装备可靠性问题进行分析，依据可靠性技术的特点，循序渐进的改进和提升可靠性技术。

机械装备；可靠性问题；发展理念

一、引言

改革开放以后我国的机械装备制作技术取得了突飞猛进的发展，从产品的外观设计、功能以及智能化水平逐步达在国际先进技术水平，但是可靠性问题成为制约我国机械装备制造技术进一步发展的障碍。为了突破这一障碍，提升机械装备制造水平，在分析机械装备工作原理的基础上引入可靠性技术的设计理念，完善可靠性技术理论支持，系统的分析可靠性技术的内涵，突破可靠性技术的核心问题，实现可靠性技术的持续健康发展。

二、机械装备可靠性问题的内涵

（一）机械装备可靠性设计

机械装备的可靠性是指机械装备产品在规定的时间和规定的条件下无故障运行完成规定的功能的能力。由于机械装备制造在各个领域中具有不同的产品和特点，可靠性问题将会涉及到多种因素的影响。在对机械装备出现故障的原因及失效机理进行分析研究的基础上，对机械装备进行可靠性设计。

（二）机械装备制造过程的可靠性

从生命周期的角度出发全面研究机械装备制造过程对可靠性问题的影响，通过对故障和失效等现象的研究，设计机械装备制造过程的可靠性模型以及对整个过程的可靠性监控技术、工艺参数和工艺质量的可靠性映射关系等。

（三）机械装备服役的可靠性

利用现代科技新方法和新理论对机械装备服役过程的可靠性进行研究，根据机械装备服役过程的特点对可靠性问题进行分析，主要分析机械装备服役过程中故障模式、危险程度以及影响因素，构建机械装备可靠性仿真模型对机械装备服役过程的可靠性灵敏度以及性能进行分析。

三、机械装备可靠性技术发展理念

随着我国机械装备制造业的快速发展，为提高在国际市场的竞争力，必须对机械装备的可靠性问题进行深入的研究，不断完善可靠性技术理念和促进可靠性技术的更新与发展。

（一）机电集成化的可靠性

机械装备由多个部分组成，包括机械部分、电气系统和控制系统等，要提高机械装备的可靠性必须实现机械、电气以及控制等各部分系统集成的可靠性，即机电集成化的可靠性。比如数控机床由多个系统组成，主要故障来自于电气控制部分中的机电元件的质量问题，其次才是机械部分的问题，如果部分元件采用新购件而控制系统直接使用原旧件将导致电气和控制系统的故障。因此要综合考虑机械部分和电气控制系统的集成可靠性。

（二）利用计算机技术开发专业的设计软件

由于机械装备制造在各个领域的应用都具有不同的特点，每个零部件的大小、性能、比例都是千差万别的，要按照机械装备制造的特点，有针对性的实现可靠性的研究，需要利用现代化的计算机技术，开发出专业的设计软件，比如可靠性分析专用软件、有限元分析软件、专用疲劳分析软件、动力学仿真软件等具有分析和模拟功能的专业软件，对各种机械装备产品的特点和可靠性进行专业化的分析和模拟实验，构建专用分析平台和可靠性分析数据库，为机械装备可靠性问题研究提供技术支持。

（三）利用多学科技术理论的融合

机械装备制造的可靠性问题涉及了机械工程、质量工程、系统工程、管理工程、电子计算机技术、产品测试技术、人机工程等多项技术以及统计、概率、物理等多个学科理论，是技术与管理的有效结合。对机械装备可靠性问题的研究要综合考虑零部件内外部性能和在服役过程中的变化，以及零部件对整个机械装备可靠性的影响，需要将材料学、机械学和力学等多学科理论与技术综合融入到机械装备可靠性的研究中，实现跨学科化可以促进机械装备的可靠性问题研究更加深入与全面。

（四）多方面考虑对可靠性的影响

机械装备制造有多个环节和生命周期，要多角度全方面的分析机械装备的失效模式和故障源，目前数字化样机技术取得了突破性的进展，以此基础建立的机械装备仿真模型，可以有效的对机械装备各个部分的使用寿命和可靠性进行实验分析，为机械装备可靠性问题的研究提供保障。