浅析机械系统可监测性设计理论

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机械对于人类文明的发展而言，有着非常重大的意义，它是人们转换能量、改造社会，提高社会生产率的主耍工具。机械工业的发展水平标志着-个国家生产力的发展水平。随着科学技术的不断发展，机械装置的体积、质量不断增大，复杂程度也在不断的提高，机械系统运行参数个数不断地增多。机械系统这些方面的改变与发展 ，势必会提高整个系统运行过程中的不确定性，导致经济生产活动以及科学探索活动突发、中断事故的增多。机械系统体积的增大，复杂程度的提高 ，对系统安全可靠运行有着很大的影响，很容易增加系统的研发成本；科技的发展使得机械系统所应用的环境有着飞速的扩展，更多的复杂恶劣环境都对机械系统性能有着更大的考验；很多领域都需要机械系统能够长时间的安全可靠运行，对于无故障运行时间有着新的更高的要求：很多机械系统均与操作人员的生命息息相关，这不得不促使人们关注机械系统运行的安全可靠性。所以，不论是从机械系统的发展方向上，还是从社会对机械系统新的要求上，均要求其有着更高的可靠性与安全性，机械设备状态监测技术是未来机械设备发展的重要方向。

2可监测性设计理论体系的理论基础2.1系统理论 所谓系统，就是相对于个体而言整体的寓意。不同学科对于系统的定义也不同，所以至于系统的确切含义与理解，不同学科之间也存在着很大的差别。

系统论指出，系统就是不同数量的元素之间按照-定的结构组成具备某种功能的有机的统-整体 ，它不仅仅需要确定结构以及组成要素，还需要对各个组成要素之间的关系做出明确的定义。现如今，普遍接受的系统论是由美籍奥地利人、理论生物学家-贝塔朗菲所创立的，它针对系统的模式、结构以及内部规律进行了深入的分析与研究，按照数学理论定量的对系统特征(整体性、结构等级分层、相互关联、动态平衡、时序性等 )进行了全方面的描述。

作者简介：张新智(1971-)，男，甘肃嘉峪关人，甘肃钢铁职业技术学院机械工程系，讲师，研究方向为机械、教育。

2.1.1系统论核心思想 系统论的核心思想就是系统整体性 ，该理论把世间所有的事物均看做是-个整体，统称为-个系统 ，这个系统是由很多不同的组成部分按照-定的逻辑，合理的组合在-起的，并不是这些组成部分随机组合的。系统所表现出来的整体性是单独的组成部分所不具备的，只有每-个组成部分有机的结合在-起，相互关联才能够共同发挥作用。同样 ，系统如果失去了任何-个组成部分，那么其整体性能也会出现很大的变化，从而影响其整体特性。

2.12系统论研究方法 使用系统论去研究问题，最核心的方法就是把被研究对象看做是-个整体，是-个系统，通过系统论的思想去分析与研究对象的各种特性，去把握被研究对象各个组成部分之间的关系以及相互之间所存在的变化规律，最终实现被研究对象的全面性能优化。

2.1.3系统的种类 我们可以把整个世界看作是很多系统的集合，在这个集合当中存在着多种多样的系统，不同的系统其组成成分也有着很大的区别。区分不同系统的方法有很多种，所使用的方法以及出发的角度均会划分出很多种不同的系统集合。譬如，所谓大小系统之说 ，就是从系统的容量大星度出发来划分系统的。

2.1.4系统论研究的目的和意义 之所以要对系统论进行深入的分析与研究，就是为了能够更加全面的认识系统普遍存在的特点及共性，从而能够更好的把握系统的发展规律，去管理并控制系统，进而创造出新的优化的更加符合社会发展方向及程度的系统。总之，对系统论的研究可以全面的优化现有系统结构，促进所涉及学科更加合理快速的发展，为现代科学理论提供更有价值的技术支持，能够解决社会发展过程中出现的越来越复杂的问题。

2.1.5系统论发展趋势 从 当前的发展方向来看 ，系统论有着越来越多新技术、新知识的融合 ，使得该理论得以快速降的发展，未来的发展趋势可以归纳为两个方面 ：当前先进的科学技术、新兴学科与系统论相互融合；信息论、控制论在系统论的基础之上，共同向着同-个方向发展。

Value Engineering ·33·22层 次分析 法2.2.1层次分析法 上世纪 70年代初，美国著名的运筹学专家萨蒂在网络系统理论和多目标综合评价方法的应用基础之上，提出了层次分析法这-概念。这种方法实质上就是针对层次权重分析所提出的-种最为合理科学的方法。随着工业水平的不断发展，层次分析法在解决复杂决策问题的定性与定量分析上有着非常明显的优势。对问题进行定性定量，根据所反映的综合信息，通过专业判断来对 目标标准进行加权处理，从而匹配出标准相对重要度 ，这样就可以根据所得到的相对重要度来排列解决方法的优先顺序。该方法在 1982年就已经进入我国，并在很多行业中得到了应用。正是由于其在定性与定量结合处理复杂问题上的优势，使得其在我国很多领域内都有着广泛的认同。

2.22基本原理和基本流程 通过层次分析法来对问题进行研究，其基本原理就是根据问题的性质以及所要实现的最终 目标，把被研究问题划分为多个不同的组成成分，同时根据成分与成分之间的相互关系再细分为不同层次的组合，从而构建出-个多层次的用于分析研究的模型结构。这样所要研究的问题就变成了对不同层次相对重要权值的确定 ，或者说优劣情况的排序。使用层次分析法来研究具体问题 ，可以将整个步骤用图 1来表示。

第-步：建立层次结构模型，将决策的目标、考虑的因素和决策对象按相互之间的关系分为最高层、中间层、最底层，并绘制出层次结构图l第二步：构造判断矩阵，判断矩阵是表示本层所有因素针对于-层某-个因素的相对重要性的比较I第三步：层次单排序及其-致性检验iI l 第四步：层次总排序及其-致性检验图 1层次结构分析基本流程3 可监测性设计理论体系研究3.1机械系统可监测性设计研究的必要性①机械产品设备及系统逐渐的向大型化、复杂化、高集成、多参数以及 自动化方向发展 ，工业发展需要更为可靠、更加智能的机械水平 ，对工作环境有着更高的要求，而