刘永钊
佛山市新电科技有限公司 广东省佛山市528000
摘要:可靠性是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。机械系统的可靠性设计包括系统级可靠性设计和部件级可靠性设计。设计师的概念已经从重视产品性能逐渐发展到重视产品的可靠性和可维护性。因为可靠性和可维护性往往决定了产品性能的有效性。对于新开发的机械产品的可靠性设计,没有数据支持,也没有确切的失效模式,因此面临诸多挑战。针对新开发机械产品可靠性设计的难点,讨论了可靠性建模、可靠性分配和可靠性预测的方法和分析流程。.
关键词:新研发;机械产品;可靠性设计
引言
自工业革命以来,机械制造对社会进步作出了重大贡献。当前工业化发展迅速,机械工业与现代信息技术相结合,机械设计和自动化工业发展迅速。鉴于中国目前处于社会主义初级阶段,发展的各个方面仍然欠发达,机械自动化设计和工业发展仍处于初级阶段,工业面临的主要问题是:第一,如何解决这个问题第二,中国的机械制造自动化技术与世界水平相差甚远,需要进一步加强和提高。近年来,随着自然环境的恶化,国家更加重视资源节约和环境保护。为了响应国家的号召,促进社会的可持续发展,迫切需要在机械制造业应用节能设计理念。。
1机械设计制造中可靠性优化设计概述
内容包括机械设计和制造中的可靠性优化设计,可通过两种方式进行解释。一方面是可靠性,即机械产品在规定时间内使用正确的操作方法履行规定功能的能力,包括机器的抗干扰能力、运行效率和日常维护消耗等因素另一方面,目标是优化设计,即优化和提高机器的整体性能,包括机械产品的外观、体积和生产率。优化设计-甚至可以在机械产品可靠性的基础上实现。如果忽视机械可靠性的研究,所谓的优化设计无非是想象和修辞。
1影响机械设备可靠性能的因素
1.1周边环境
每个行业和每个行业之间的生产工作环境各有差异,较复杂的工作环境也会在一定程度上增加电气自动化控制设备工作的困难,引发各种问题。要保障相关控制设备的可靠性,就要在一定程度上避免环境对其造成的影响。不同的环境对其造成的影响也是不一样的,有可能会损伤部分设备的内部构造,甚至使其无法运转。机械作用力过大,是电气自动化控制设备使用过程之中较容易出现的问题,因为机械运转就会受到各方面影响,如加速、减速和离心力等,这些作用力都会在一定程度上破坏相关控制设备,影响运转效率[1]。此外,现代社会中电磁波无处不在,电气自动化控制设备在运行过程中,如果长期接受电磁波的干扰,很有可能会产生很大程度的损伤。
1.2员工操作不当
相关技术人员在操作电气自动化设备时,有可能出现操作失误等情况,导致运转性能降低。电气自动化控制设备也需要定期保养,预防精密度下降等情况发生。
2机械产品模块化设计策略
2.1保证机械设备系统功能完整
机械设备自动化控制设备的运作时间较长,工作压力相比是非常大的,在运行过程中极可能出现不同类型的事故。
在日常对电气自动化设备进行检查的工作中,以及维护设备的过程中,通过电气的检查和维护来控制设备运转的指数和相关功能,及时发现其中隐藏的问题并有效维修,阻止安全事故的发生。在检查电气自动化控制设备的过程中,必须要明确以下内容:①在对电气自动化控制设备进行应用的过程中,需要在初期就对其进行全面检查,目的是在早期对设备进行判断,检查其是否处于正常的工作状态[4];②如果电气自动化控制设备已经存在故障或有安全隐患,不符合工作的要求,必须要及时进行维修和更换,避免在生产过程中出现质量问题;③企业在采购电气自动化控制设备的过程中,要强化基础设备的检查,检测其是否生产于正规厂家,是否拥有合格标志等;④重视性价比,通过对多家的比较,选取质量高、价格低的设备,降低企业成本,提高效益;⑤在使用过程中,要建立好管理体系,定期进行检验,对出现故障的部件及时修护,定期总结影响设备可靠性的因素,通过全面分析,总结出更可靠维护方法。
2.2利用更可靠的方法进行测试
对内燃机电气自动化控制设备进行测试的方法主要有实验室测试、现场测试和保证测试。(1)实验室测试。实验室测试最大的优点,是对电气自动化控制设备的检测提供完整的测试环境和模拟设备,通过电气自动化控制设备的工作参数、标准参数的对比,来调试电气自动化控制设备的相关参数,使其达到最高效的状态。(2)现场测试。现场测试是在现场对电气自动化控制设备进行测试,并对相关数据进行记录和比对,逐步将其调整为最理想的状态。在现场对电气自动化控制技术进行检测有较高的可信度,数据也更为可靠。它有3种方式,包括在线测试、停机测试和脱机测试:①在线测试,电气自动化控制设备在工作的状态下进行的测试,对数据进行一定程度的收集;②停机测试,控制设备在关机状态下进行的测试;③脱机测试,将设备中的软件脱离,放在专业测试设备上进行的测试。(3)保证测试。保证测试是在电气自动化控制设备出厂前进行的测试,前提是要保障其安全性能。测试内容主要包括产品的性能和质量,通过对其进行检验和参数分析,判断自动化控制设备的性能是否优越,其中包括耐热性能和准确性能等。相对于前两种测试方法,保证测试所需的成本较高,结果更准确,相比之下有更好的参考价值[5]。
2.3人工智能的融合
21世纪的人工智能发展非常迅猛,尤其是近几年,人们可以在生活、生产各个场景、领域看到智能化的机器人的存在。人工智能发展趋势不可逆。那么,机械设计制造及其自动化走向智能化也是非常合理的趋势。该技术的智能化主要体现在要以自动化技术为基础,融合人工智能技术(模式识别、智能系统、计算机视觉等),进而革新机械设计以及制造技术。像计算机视觉技术能够发挥出超越人类视觉的功能,不仅精准操控机器设备,还能够进行多维定位,为相关技术的生产效率增加助力。如今,已有相关的智能化技术在机械设计制造及其自动化技术领域尝试融合[8],且效果不错。相信在未来,会有更加深入的技术融合研究出现,然后在各生产领域大范围推广。人工智能接替人力,仅靠少量的技术人员操控自动化机械设备的场景在可预见的未来会越来越多。
结束语
总之,现代生产技术的应用大大提高了现代生产企业的生产力,机械产品的模块化设计提高了产品的准确性和效率。工业进步的另一个表现是采用结构特征和功能分解设计方法生产机械产品。随着先进信息技术的发展,模块化设计应纳入现代设计方法,以提高模块化设计的技术水平。
参考文献
[1]高治理.机械可靠性设计在医疗器械产品中的应用[J].石化技术,2019,26(03):289.
[2]李偲,梅晓雄.机械产品可靠性设计理论及方法研究[J].南方农机,2019,50(04):37+41.
[3]周谦,王飞.机械可靠性设计方式与原理分析[J].山东农业工程学院学报,2018,35(12):17-18.
[4]马园园.机械可靠性设计分析中PDM技术的具体应用[J].化学工程与装备,2018(11):263-264.
[5]孙华岩.机械工程产品可靠性优化设计要点分析[J].中国新技术新产品,2017(15):36-37.
[6]师恩雷,王虹.机械设计制造及其自动化未来发展趋势[J]. 湖北农机化,2020(11):135-136
作者简介:刘永钊,男,(1991-),广东省佛山市南海区。。