維修性設計方法有哪些

A. 現代機械的設計方法有哪些

（1）功能分析法
在20世紀50年代，GE公司的Miles工程師提出了功能分析法的概念，這個概念具體是要將功能抽象化。在機械產品的設計過程中，通過原理來反推產品的設計過程，最終要實現具體的功能。功能分析法可以讓設計者對加深對產品的理解。在這一套流程中，首先要對歸納出產品需要實現的總功能，然後將總功能按照先後關系劃分為許多子功能，最終選擇相關的機構來實現子功能，在這一過程中，因為每個子功能的可執行方案很多，從而可以獲得多種可行性方案。如圖1是功能分析法的原理示意圖。

圖1 功能分析法

（2）黑箱法
20世紀40年代，W.R. Ashby提出黑箱的概念。Pahl G, Beitz W利用該概念也是首先把總功能分解成子功能，緊接著在子功能的基礎之上找到可執行功能機構，進而形成樹狀結構。黑箱顧名思義就是看不見內部結構，在輸入輸出都已經很明確的情況下，來利用黑箱的功能進行設計。圖2就是黑箱的原理示意圖。
黑箱法的設計諸多特點：1）對各個分功能以影響水平為因素進行評級，必要功能和基本功能作為最需要被滿足的功能，其影響水平等級應該劃分更高，至於附加功能作，其是在基礎功能以上的擴展可有可無，對以分配較低的影響水平；2）用合適的功能載體將子功能合理表現出來，從而實現對必要功能和基本功能加以抽象的表達；3）整個設計系統的基本功能以及滿足功能的相關約束條件要清晰的認識，從而找到設計過程中的主要矛盾並對此加以解決。
黑箱法解題思路：1）把總功能拆分為不同等級的分功能，；2）根據分功能建立相關原理結構圖； 3）將每個子功能原理結構進行綜合。

圖2 黑箱法
（3）設計目錄法
設計目錄法旨在建立一個具有設計方案資料信息存儲庫。這個存儲庫可以對內部的設計資料進行分類處理。計算機作為存儲終端，可以把工程所熟練應用的設計信息進行存儲、傳送，從而建立豐富的資料庫。另外在這種資料庫結構還要採用系統工程的方法從而對數據進行更快捷的提取和存入，進而在對設計方案的搜索時可以做的有的放矢。
（4）形態學矩陣法
瑞士天體物理學家Zwicky提出的形態學矩陣法可以結合分析所提出問題的所有可行性方案，該方法以功能分解為基礎，以數學矩陣法和功能法為基本原理，可以讓系統實現程序化的歸納分析。H Qin在該方法上作進一步探討，加上數學建模方法使得分析的結果對汽車白身的設計有很大的好處。在形態學的概念之中，創新並不是創造從來沒見過的東西，而是在現有東西基礎之上來進行組合，從而設計出不同方案來實現創新。因素和形態作為在這套方法中的主要參數；其中因素是以上提到的功能分析法中被設計的機構的功能，形態是每個分功能的技術載體。總而言之，形態學矩陣法主要就是對不同的產品首先進行功能分析，然後對分解的子功能進行求解，最後對所有的可執行方案進行綜合設計，其主要手段以功能分解和功能解。如表1是其建模過程。
形態學矩陣方法的實現流程：拆分總功能、構想形態和求解功能、方案綜合、方案選優。

產品成型前的方案設計是重中之重，在整個方案設計過程中最主要是分析功能、篩選執行機構並進行組合從而找到最優解。此課題應用以上方法首先對真空吸吊機功能進行分解，然後找到分功能的可行性機構並進行功能組合從而獲得更多的方案。

B. 裝備維修性設計案例

維修性論證技術研究下載：http://www.cmaintop.com/uploadfiles/wxiuxinglunzheng.pdf
http://www.cqvip.com/QK/87527X/2005002/16066598.html
http://www.serverlw.com/news8/gongxue.asp?path=46804
http://www.cmiw.cn/?action-viewthread-tid-111521

C. 請問六西格瑪設計咨詢（DFSS咨詢）的可靠性和維修性設計是怎麼樣的有何

1、面向可靠性的設計
可靠性作為質量的時間延續特性，已越來越多地受到人們的重視。六西格瑪設計的核心是穩健設計(包括QFD、系統設計、實驗設計、參數設計、容差設計等方法)，其宗旨是提高產品抵禦環境變化、製造誤差和磨損老化等各種干擾的能力，減少產品質量波動。而實質上，穩健設計在減少產品質最波動的同時，也肯定提高了產品的可靠性。下面天行健顧問介紹面向可靠性的經典設計方法。

可靠性設計的目標是在顧客所要求的壽命期內不出或盡可能少出故障，即滿足顧客關於壽命和平均故障間隔時間的要求並降低全壽命周期費用(LCC)。這個目標只有從產品研製開始就緊密結合產品研製深入開展可靠性設計和分析工作才有可能達到。可採用的可靠性設汁方法包括可靠性指標論證與確定，可靠性分配與預計，制定和貫徹可靠性設計准則，開展簡化設計、熱設計、降額設計、余度設計、耐環境設計等；可採用的可靠性分析方法包括FMEA分析以及故障樹分析(FTA)、事件樹分析(ETA)、熱分析、容差分析等。

1、可靠性指標論證與確定
對於電子產品等偶然失效占統治地位的產品，應論證與確定平均故障間隔時間MTBF的指標，對於耗損失效占統治地位的產品，應論證與壽命指標；對於兼有偶然失效和耗損失效的產品應論證與確定平均故障間隔時間 MTBF和壽命兩種指標。產品的壽命不是越長越好，應當根據顧客的需求來確定。在產品的壽命期間，平均故障間隔時間MTBF應盡可能長。

2、可靠性分配與預計
為了保證產品能滿足顧客對可靠性的指標要求，應當在設計早期自頂向下地將基本可靠性和任務可靠性指標分配到各部件和零件，並自下而上地對零部件和整機的基本可靠性和任務可靠性指標進行預計，以便評估在實現可靠性指標方面設計方案的可行性。通過可靠性預計，可以發現可靠性的薄弱環節，對這些薄弱環節應採取設計和工藝的改進措施，以提高產品的可靠性水平。

3、可靠性設計准則
可靠性設計准則是有助於提高產品可靠性的定性設計要求的歸納總結，應制定並要求設計員貫徹可靠性設計准則，在設計評審時進行可靠性設計准則的符合性檢查。

4、經典可靠性設計方法
簡化設計:產品的結構越簡單，零部件越少，可靠性肯定越高。
降額設計:限制元器件、零部件的載荷(包括電流、電壓、應力、溫度、功耗等)水平、使其低干額定值的設計方法。
冗餘設計:用多於一種途徑來完成一個規定功能的設計方法。
耐環境設計:採用如熱設計、減振、空調、防塵、防沙、防黴菌、避光、防濕、隔噪音等局部改善環境的設計方法。

D. 可靠性設計有哪些方法

1. 冗餘設計：類似並聯電路；如，飛機的發動機，一般都掛兩個，一個壞了，馬上啟動備用的；
2. 降額設計：讓產品在額定值一下工作；如，某電阻額定電流1A，設計電路時讓最大電流為0.75A，
就永遠不會燒這個電阻了。
3. 熱設計：受溫度影響很大的產品，需要導熱與散熱來降低失效；筆記本的散熱片、風扇等設計；
4. FMEA：故障模式分析，逐一對每一個元件、零件、部件發問「它會怎麼失效」，找出原因並加上預防措施。

E. 設計方法有哪些

設計的方法有現代建築設計，現代產品設計，現代平面設計，廣告設計，服裝設計等，具體介紹如下：

1、現代建築設計。無論在建築科學技術方面，還是在建築設計和建築藝術方面，都是歷史任何時期所不能比擬的。

2、現代產品設計。現代產品設計是工程技術與現代美學、材料學、計算機應用乃至社會心理學等多學科方法相結合的一種現代產品設計的應用學科。

3、現代平面設計。是適應社會需求，為藝術設計領域培養應用型專業人才的重要措施，也是多渠道發展高等藝術設計教育的一個重要組成部分。

4、廣告設計。包括廣告文字、廣告色彩、廣告插畫、廣告版式、企業宣傳冊、海報、報紙廣告、期刊廣告與戶外廣告的基本設計原則及創意理念。

5、服裝設計。服裝設計屬於工藝美術范疇，是實用性和藝術性相結合的一種藝術形式。

形象是物體的外部特徵，是可見的。形象包括視覺元素的各部分，所有的概念元素如點、線、面在見於畫面時，也具有各自的形象。

平面設計中的基本形：在平面設計中，一組相同或相似的形象組成，其每一組成單位成為基本形，基本形是一個最小的單位，利用它根據一定的構成原則排列、組合、便可得到最好的構成效果。

組形：在構成中，由於基本的組合，產生了形與形之間的組合關系，這種關系主要有：

1．分離：形與形之間不接觸，有一定距離；

2．接觸：形與形之間邊緣正好相切；

3．復疊：形與形之間是復疊關系，由此產生上下前後左右的空間關系；

4．透疊：形與形之間透明性的相互交疊，但不產生上下前後的空間關系；

5．結合：形與形之間相互之間結合成為較大的新形狀；

6．減卻：形與形之間相互覆蓋，覆蓋的地方被剪掉；

7．差疊：形與形之間相互交疊，交疊的地方產生新的形；

8．重合：形與形之間相互重合，變為一體。

F. 機械設備維修有哪些方式

機械設備維修的基本方法是：
1、周期性維修：周期性維修分為小、中、大修，是一種版預防性維修方式；
2、事後維修：權是在設備發生故障後，或者設備的精度和性能降低到合格水平以下時進行的非計劃性修理；
3、狀態維修：是一種以設備技術狀態為基礎的預防性維修方式。

G. 設計師的設計方法有哪些

現代設計方法是隨著當代科學技術的飛速發展和計算機技術的廣泛應用而在涉及領域發展起來的一門新興的多元交叉學科。它是以設計產品為目標的一個總的知識群體的總稱。目前它的內容主要包括：優化設計、可靠性設計、計算機輔助設計、工業藝術造型設計、虛擬設計、疲勞設計、三次設計、相似性設計、模塊化設計、反求工程設計、動態設計、有限元法、人機工程、價值工程、並行工程、人工神經元計算方法等。在運用他們進行工程設計時，一般都以計算機作為分析、計算、綜合、決策的工具。本節以計算機輔助設計、優化設計、可靠性設計、有限元法、工業藝術造型設計、設計方法學、三次設計等為例來說明現代設計方法的基本內容與特點。
1、計算機輔助設計
計算機輔助設計（Computer Aided Design)，簡稱CAD。他是把計算機技術引入設計過程並用來完成計算、選型、繪圖及其他作業的一種現代設計方法。計算機、繪圖積極其他外圍設備構成CAD硬體系統，而操作系統、語言處理系統、資料庫管理系統和應用軟體等構成CAD的軟體系統。通常所說的CAD系統是只由系統硬體和系統軟體組成，兼有計算、圖形處理、資料庫等功能，並能綜合利用這些功能完成設計作業的系統。典型的CAD工作過程如圖1-3所示。
2、優化設計
優化設計（Optimal Design）是把最優化數學原理應用於工程設計問題，在所有可行方案中尋求最佳設計方案的一種現代設計方法。
在進行工程優化設計時，首先把工程問題按優化設計所規定的格式建立數學模型，然後選用合適的優化計算方法在計算機上對數學模型進行尋優求解，得到工程設計問題的最優設計方案。
在建立優化設計數學模型的過程中，把影響設計方案選取的那些參數稱為設計變數；設計變數應當滿足的條件稱為約束條件；而設計者選定來衡量設計方案優劣並期望得到改進的指標表示為設計變數的函數，稱為目標函數。設計變數、約束函數、目標函數組成了優化設計問題的數學模型。優化設計需要把數學模型和優化算發放到計算機程序中用計算機自動尋優求解。常用的優化演算法有：0.618法、鮑威爾（Power）法、變尺度法、復合型法、懲罰函數法。
3、 可靠性設計
可靠性設計（Reliability Design）是以概率論和數理統計為理論基礎，是以失效分析、失效預測及各種可靠性試驗為依據，以保證產品的可靠性為目標的現代設計方法。
可靠性設計的基本內容是：選定產品的可靠性指標及量值，對可靠性指標進行合理的分配，再把規定的可靠性指標設計到產品中去。
4、有限元法
有限元法（Finite Method）是以電子計算機為工具的一種數值計算方法。目前，該方法不僅能用於工程中復雜的非線性問題、非穩態問題（如結構力學、流體力學、熱傳導、電磁場等方面的問題）的求解，而且還可以用於工程設計中進行復雜結構的靜態和動力學分析，並能准確地計算復雜零件的應力分布和變形，成為復雜零件強度和剛度計算的有利分析工具。
5、工業藝術造型設計
工業藝術造型設計時工程技術與美學藝術相結合的一門新學科。他是旨在保證產品使用功能的前提下，用藝術手段按照美學法則對工業產品進行造型活動，包括結構尺寸、體面形態、色彩、材質、線條、裝飾及人際關系等因素進行有機的綜合處理，從而設計出優質美觀的產品造型。實用和美觀的最佳統一是工業藝術造型的基本原則。
這一學科的主要內容包括：造型設計的基本要素、造型設計的基本原則、美學法則、色彩設計、人機工程學等。
6、反求工程設計
反求工程設計（Reverse Engineering）是消化吸收並改進國內外先進技術的一系列工作方法和技術的總和。它是通過實物或技術資料對已有的先進產品進行分析、解剖、試驗，了解其材料、組成、結構、性能、功能，掌握其工藝原理和工作機理，已進行消化仿製、改進或發展、創造新產品的一種方法和技術。它是針對消化吸收先進技術的系列分析方法和應用技術的組合。

H. 1. 什麼是機械設備的可靠性設計和維修性設計,兩者各自的特點和關系是什麼

所謂可靠性是指系統或產品在規定的條件和規定的時間內，完成規定功能的回能力。
這里所說的規定條件包答括產品所處的環境條件(溫度、濕度、壓力、振動、沖擊、塵埃、雨淋、日曬等)、、使用條件(載荷大小和性質、操作者的技術水平等)、、維修條件(維修方法、手段、設備和技術水平等)、。在不同規定條件下，產品的可靠性是不同的。
維修性設計是指產品設計時，設計師應從維修的觀點出發，保證當產品一旦出故障，能容易地發現故障，易拆、易檢修、易安裝，即可維修度要高。維修度是產品的固有性質，它屬於產品固有可靠性的指標之一。維修度的高低直接影響產品的維修工時、維修費用，影響產品的利用率。
可靠性設計與維修性設計的關系：
可靠性設計和維修性設計是從不同的角度來保證產品的可靠性。前者著重從保證產品的工作性能出發，力求不出故障或少出故障，是解決本質安全問題，在方案設計和結構設計階段就設法消除危險與有害因素；後者則是從維修的角度考慮，一旦產品發生故障，其本身就能自動及時發現故障，並且顯示故障或發出警報信號，並能自動排除故障或中止故障的擴展。