摘要：随着社会经济的发展，我国的机械工程建设有了很大进展，人们对机械工程提出了更高的要求，为了更好地满足这个行业的发展需求，借此提高机械工程所带来的社会效益和经济效益，机械工程的可靠性就需要加强，不断优化以促进该行业的发展水平不断提升，今后为人们带来更好的产品。
关键词：机械工程；可靠性；优化设计
引言
我国机械工程制造业发展较快，产品质量水平不断提升，已经进入良性发展期。但是在机械工程产品设计中，由于未能处理好产品功能扩展与可靠性要求的关系，导致产品可靠性存在不足，容易对产品使用安全造成一定影响。针对这种问题，应在提升产品可靠性设计重视度的基础上，采取有效的优化措施，为产品可靠性提供保障。
1可靠性优化设计
可靠性，一般地是指在具体的时间范围和使用条件下，能够实现设计要求完成的各项功能。相应地，机械可靠性就是机械加工设备、机械加工产品等在具体的时间范围和使用条件下，能够实现设计要求完成的各项功能。在机械设计、制造、使用与维修保养过程中，由于材料本身具有一定的离散性，并且在生产加工与制造装配阶段也存在一定的误差性，导致机械加工设备、机械加工产品等在功能实现方面就具有一定的固有随机性。所以，可靠性设计的重点就是解决这种固有随机性。另据行业数据统计显示，设计对产品功能和质量的贡献率约为78%，生产加工与制造装配对产品功能和质量的贡献率约为19%，使用与维修保养对产品功能和质量的贡献率约为3%。因此，产品设计决定了产品本身的功能和性能，赋予了产品“先天优劣”的本质特性。可靠性设计和优化设计广泛应用于机械工程设计领域，需要科学地运用各相关参数变量，属于高等机械设计范畴。在机械设计过程中，产品结构及零部件所具有的使用功能和强度性能是最重要的评价指标。在常规机械设计过程中，主要参考指标为安全系数，即是在满足相关安全系数的前提下进行结构受力和机械强度设计。机械可靠性设计是在常规机械设计的基础上考虑结构载荷、材料性能、结构尺寸等相关参数的多值性，这样可以有效解决在常规机械设计过程中出现的材料利用率低、结构性能不足等问题。所以，机械可靠性设计更加的科学地选择使用相关参数，是常规机械设计的升级与深入。机械优化设计，就是在机械设计过程中，通过运用计算机模拟、非线性计算等方式在已有设计方案中筛选出一种最优的设计方案。这是一种使用理论计算代替经验计算，精确计算代替近似计算，最优设计代替一般可行性设计的机械设计方法。将机械可靠性设计与机械优化设计进行整合，并运用在机械结构或零部件设计过程中的设计方法，即为机械可靠性优化设计。采用机械可靠性优化设计方法设计出的产品，既满足了产品的可靠性要求，又达到了最优效果。所以，可靠性优化设计是机械工程设计领域应用最为完美的机械设计方法。
2机械工程可靠性优化的现状
生活水平的提高使得人们对产品本身的质量提出了更高的要求，而我国的多数产品尽管目前在产品的可靠性以及综合性能上升级很快，但是整体而言因为发展时间较短还是无法与外国的企业相抗衡，尤其在机械制造的可靠性方面并不能够满足当下的需求。目前为了不断优化机械工程的制作流程，有关部门已经出台了一整套合理的体系。而在机械工程的可靠性优化设计这一领域中，由于之前的研究大都停留在理论假设上，缺乏足够的实践引导，因此相关方面的人才相当匮乏，这样下来不利于机械工程业的长久发展。因此，对于这一领域有关部门要给予足够的重视，使其稳步地发展并取得长足的进步。
3机械工程中可靠性优化设计的应用
3.1设计环节的可靠性设计
机械产品的设计环节比较复杂，需要考虑的因素很多。总的来说，机械产品设计需要考虑两大块内容，第一大块就是产品的整体装配过程，第二大块就是零件的独立设计。基于这两大块内容，机械产品的可靠性设计主要有两种思路。
第一种思路是先把机械产品作为一个整体进行分析，再把每一个零部件作为整体系统的一个子系统进行考虑。在这种设计思路下，需要对整个系统理解透彻，把握好各个环节的衔接性，以保证系统整体的可靠性，还需要在满足系统整体可靠性的情况下对每一个子系统进行细致的研究，确保每一个子系统的可靠性满足要求。需要考虑每一个子系统可能出现的故障类型以及这种故障类型对整个系统的影响，设计的时候把可能出现故障的应对策略都考虑进去。另外一种设计思路是以子系统为设计中心，保证任何一个子系统的设计都能在满足各种设计规范的基础上满足市场的需求，子系统的设计需要落实到每一个零部件，保证每一个零部件的可靠性。由于在整个机械产品的结构组成中，不同的零部件的重要性是不同的，所以还需要针对关键零部件进行重点设计和独立测试，以保证其质量和可靠性满足要求，保证整个产品的可靠性满足最优化要求。
3.2产品制造环节
机械工程产品的整体质量要想获得提升，就需要从制造环节进行控制，机械产品的制造环节需要投入足够的重视，尤其是在可靠性能优化这一方面。在加工工艺中，需要选择比较高的技术水平，提升技术规格，这样就可以有效地提高机械制造的整体水平。机械产品制造的每一个流程都相当关键，可靠性优化的设计需要兼顾加工材料以及设备等方面，在全面考虑的基础上才可以制定出一套真正行之有效的优化设计指标。
3.3使用及维修的可靠性设计
机械产品使用过程对产品的可靠性影响具有举足轻重的地位。因此，首先，在机械产品设计过程中需要针对产品的特点确定合理的使用年限，明确使用环境要求。其次，需要针对进行有效维修设计。通过对产品使用状况的综合评估，明确可以进行维修的内容，可以选择的维修方式，明确零部件可能出现的故障类型，各种故障类型出现的平均周期，设计合理的维修方案。产品在使用过程中针对实际的环境条件再加以合理性评估与维修方案加以整合，提出切实可行的维修策略，保证整个产品的可靠性满足最优化要求。
结语
综上所述，传统的机械制造工程的可靠性优化设计过程中监测的维度很少，一般只有产品的体积、重量以及价格成本等方面会被纳入考虑的范围，但是产品本身的可靠性却很少得到关注，如今人们已经开始普遍关注这个问题，机械产品设计的可靠性能提升是时代的要求，这时就需要相关人员以及工程制造企业对于产品设计的可靠性优化指标设计投入足够的重视，在产品设计、产品制造和后期的产品使用、维修环节都加以重视，及时地发现问题、解决问题，用最低的成本同时选择最有效的维修方法将发现的故障及时排除，这样机械产品本身的使用寿命就可以得到有效的延长，这不仅意味着机械产品作为一个资源可以得到更好的利用，更重要的意义在于产品本身的质量，即机械工程的可靠性也得到了大幅的提高。
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