1引言

 

　　产品的可靠性指在所规定期限内，在一定使用条件下能够完成特定功能的性质，可靠度是其概率度量。产品的维修性指在所规定期限及条件下，按照一定的方法及流程完成维修能够恢复至特定状态的性能。产品的可用性指在任意时间执行工作时处在能够使用的状态水平，可用度为其概率度量。传统方式下产品的开发流程更加关注能否实现所设计的功能而常常忽略了产品的可靠性维修性。可靠性设计的研究主要集中在确定可靠性指标、可靠度分配以及可靠性预计等方面，尚未形成较为系统完整的理论体系，应用效果并不理想。对产品的维修性研究大都从管理角度进行的，主要包括维修分类、维修方案、度量参数等方面。目前对机械可靠性维修性优化设计方法的研究还处在起始阶段，仍需进一步的分析以提高工程机械的使用性能。

 

　　2可靠性维修性优化设计方法

 

　　机械的可靠性维修性在其整个生命周期内都发挥着重要作用，其设计任务为利用一定的优化设计来确定系统自身可以达到的最高的可靠性。设计阶段对机械的可靠性有十分重要的影响，可靠性和维修性设计在该阶段必须认真考虑。其中前者的任务在于尽量降低产品的故障率，使其在规定的期限内确保实现使用功能。由此可知，可靠性设计关注的是机械潜在的故障以及对故障的消除办法。而维修性的主要任务是在机械出现故障后，能够尽快完成修理使其恢复原有功能或者是避免机械出现故障，以此确保机械的有效性。

 

　　机械的整个生命周期费用是由生产成本与消费成本构成的，其中生产生病是由开发设计成本、制造成本、物流成本与营销成本组成；而消费成本则由使用成本、维修保养成本及废气处理成本构成的。其中生产成本与使用成本以及维护费用占有相当高的比例。在产品的设计阶段，要在满足一定的可用度的条件下而使机械的生命周期费用达到最小，以此为模型来对产品的可靠度及维修度进行优化，从而确保实现设定的目标函数，可靠度实现最优分配采用的数学模型如下：

 

　　机械可靠性维修性优化设计分配流程为在确定设计方案的最初阶段，首先设定可用度指标，然后按照类似产品相关的价值统计数据计算a，h，再利用上述的数学模型求出生命周期费用达到最低时的最佳可靠度，最后判断采用提高可靠度还是维修度来满足可用度的相关要求。

 

　　3机械可靠性维修性优化设计方法在工程机械中的应用

 

　　机械的生命周期包括设计、制造的开始阶段、使用维护的中期阶段以及回收处理再利用等的后期阶段。其中在生命开始阶段中，可以利用如CAD/CAM的智能系统获取信息，而在生命中后期数据信息的获取较为困难，这会对产品的使用性能产生影响。所以，对机械生命周期中信息的管理应当是封闭的信息流。在这个过程中，为避免数据流失，应当结合维修信息统计的实际情况，健全数据流通网络；其次，为便于后期研究，应当对长期积累的海量数据根据可靠性研究的要求按照一定的形式加以分类、管理。

 

　　维修的主要目的是保证机械具有最高的可用度，此时的费用问题不可忽略。维修成本主要受到个单元发生故障的概率及维修时间的影响，系统总体的维修成本如下：

 

　　从经济成本的角度出发，在维修成本达到最低时的维修性分配最为合理。构建优化的数学模型为：

 

　　以优化后的维修性分配模型所求得的解即为最佳分配方法。

 

　　工程机械中和可靠度相关的重要数据大都服从一定的分布规律，大多厂家利用点估计和图估计获得分布函数。机械产品的故障率可利用故障密度函数求解，可靠度与失效密度和失效函数具有一定的关系。系统的维修度与构成该系统的所有维修单元有关，从功能角度看，为一个串联系统，要结合实际情况确定维修的策略。由于可靠性在机械的整个生命周期中都有重大的影响，而设计对机械的可靠性维修性有决定性作用，必须在其使用及维护中得到保障。

 

　　4结束语

 

　　对生命周期费用的主要影响因素进行分析得到的各费用和可靠度间的关系是基于产品生命周期成本-效益的准则完成的，以此提出了机械的可靠性维修性优化设计的方法，并建立分配模型。机械可靠性维修性优化设计方法的研究对于降低维修成本、确保使用的可靠性具有一定的实际意义，为寻找并制订最佳的维护策略提供参考。

 

　　参考文献

 

　　[1]张海田.谈机械可靠性的设计方法[J].今日科苑，2008（04）.

 

　　[2]戴旭东，阎忠诚，马亚铃.机械设备针对性维修策略研究[J].工程机械与维修，2001（06）.

 

　　[3]李艳敏，吴立言，贺朝霞，刘岚.机械可靠性分析方法评述[J].机械设计，2004（10）.