机械设备运行可靠性评估的发展与思考分析

摘 要：随着社会经济的不断发展以及科技的进步，在生产过程中机械设备逐渐影响着社会整体生产力，设备的良好稳定运行能够保障生产活动的正常高效进行。必须要加强机械设备运行的可靠性评估手段，促进设备的日常维护与保养，从而进一步提升设备的稳定性，有助于社会生产力发展。

关键词：机械设备；可靠性评估；对策分析

现如今，我国处于高速的现代化工业发展阶段，科学技术水平以及高新产业都在迅猛发展，工业建设依靠着大量的机械设备，机械设备的安全稳定性能够切实影响到工业水平的提升。

一、机械设备运行可靠性评估的不足之处

现代工业的机械设备可靠性评估也十分依赖数据上的支持，需要研究到大量的数据信息，通过概率与统计进行对设备的安全性进行深入的探讨，依靠这种传统的评估方法可以不断的对失效数据以及寿命加速实验进行检测，不过也存在着一些弊端，例如这种数据采集往往只能收集到小型样本，无法做到大数据的分析，对于一些小概率事件难以做出提前的预估。

传统的机械设备可靠性评估主要是针对设备的失效概率做出判断，根据数据进行分析其中存在的部分可能性。这也是一种具有局限性的预测，首先就是其难度较高，也就是说分析出来的结果缺乏精确性，在大样本数据的支持下也很难预估。其次，在小样本数据情况下同样比较难以估测失效分布参数。

传统的机械设备可靠性评估方式是根据数学建模进行评测，数学本身具有着明确的性质区别，也就是说能够体现的设备状态只有是或否两种，过于局限性。因为在实际的设备运行中，其状态基本上呈现逐渐下滑，而不是瞬间报废，所以应用数学建模就忽略了这其中的模糊性，起不到实际的评估作用。

机械本身的构成部件较多，由多种零部件组合在一起才能形成完整的机械设备，同时这些内部构成之间具备着一定的相关联系，往往这些部件之间会存在着不一样的失效规律，传统的可靠性评估方式一般都是针对失效之后的规律做统计，而不是在失效之前进行预测，所以很难做到提前的预知。

在运营中的机械设备，其安全稳定性必须要严格保持在一定程度。尤其在现代化工业过程中，设备周边的环境经常会产生变化，运行条件也会对传统的评估手段造成干扰，从而提升了评估的难度，降低了评估的精确性。

二、机械设备运行可靠性的技术分析

（一）运行可靠性的技术内涵

機械设备本身十分复杂，它是通过各种不同作用的零件相互耦合拼接在一起，组成的一个能够实现多种实际功能的大型器件。其运行的可靠性可以用木桶原理来形容，它取决于一个木桶的短板，如果一个大型机械设备其中的一个零部件受损，那么就可能会导致整个机械的工作无法进行，通常来说，零部件会受到一些外力的干扰，例如电流电压等周遭环境的变化，从而发生自身寿命的降低，进而影响到整体机械的正常运行，或者会造成机械设备性能的退化，这就是运行可靠性降低的具体体现。

（二）机械设备运行可靠性评估的具体方法

机械设备在运行过程中会出现很多的不确定性，在这一过程中需要不断依照现实情况对其可靠性进行评估，从而提前对故障进行预测，保障机械的日常维护，提高寿命。通过对机械内部系统进行分析做出机理分析建模，再根据故障的特征分析运行可靠性，也打破了传统方式的限制，充分发掘机械运行过程中的相关数据信息，例如加速度、噪音程度、内部机温、运行气压等等，可以根据这些具体数据分析出设备到底处于何种运行程度。在此基础之上做出机理分析建模，同时找出机械故障特征相关信息进行深入研究。机理分析是对设备的内部系统进行所有可能性分析，在不同的外部环境下所有零部件产生的物理变量，再逐步形成动态建模，通过模型找出故障发生时段的机械具体特征。比如，数控机床的轴承在高速运转的情况下会受到强大的离心力影响，必然会造成损伤，通过动态建模能够分析出在某一时间范围内其具体损伤程度。此外，利用高新技术手段例如不同的小波类型或者共振系统进行数据采集，找出故障的主要特性，从而通过具体的数据量确定零部件的损伤程度，为设备的维护与修理提供数据支持。动态建模和故障机理分析作为正问题，信号处理以及故障特征采集作为反问题，两者是设备运行可靠性评估的理论基础。

三、机械设备运行可靠性评估方法改进

（一）减少概率分布方式的使用

传统的可靠性评估方法具有一定的局限性，其概率与统计方式并不能从根本上做出对于机械设备的可靠性评估，应该减少这种方法的使用，或者对其进行一定程度的改造。

（二）假设产品失效退化路径评估方式

由于机械设备本身构成的复杂性，以及运行过程中相关因素的影响，其可靠性评估会产生不确定性，这种充分进行退化数据考量的方式可以将退化路径以及失效分布精确化处理，评估结果相对比较准确。

（三）运用动态评估方法

不同于传统模式的僵化，动态法可以获取到设备的实时信息，现如今已经有了一定的研究，但是在实际的运用中很少，由于思想局限以及技术上的限制，动态评估法还需要进一步的发展才能产生实际效果。

（四）动态信号处理方式

能够充分体现机理特征，找出设备内部运行的规律，从而为评估行为进行良好的信息保障，十分适合运用到单独的机械设备可靠性评估中。

四、结语

机械设备的安全与稳定关系到国民经济发展，是现代化工业发展过程中必须重视的环节，能够保证设备的维护与保养，从而提升其运行效率以及使用寿命，为企业的发展创造有利的前提条件。所以，必须要加强机械设备可靠性评估的理论水平与技术手段双重创新，逐步建设完善且成熟的评估体系，加强不断深入的研究，为我国社会经济的发展做出必要贡献。

参考文献：

[1]张义民.机械可靠性设计的内涵与递进[J].机械工程学报，2012，46（14）：167-188.

[2]王国彪，赖一楠，宋建丽，黎明.机械工程学科基础研究成果的重要载体——贺《机械工程学报》创刊60周年[J].机械工程学报，2013，（19）：2-10.

作者简介：黄剑飞（1974-），男，汉族，广东揭阳人，本科，助工。