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【摘 要】 机械设计由来已久,传统的机械设计存在大量弊端,已经无法适应当前的行业发展。我们只有充分地利用现代化技术,加强机械设计的创新力度,才能够为我国的机械制造业贡献力量,不断促进我国社会主义现代化建设事业的发展。本文主要对现代机械设计进行了分析探讨。
【关键词】 现代设计;机械设计;应用
引言:
机技术的帮助下,以更高速的传输方式,更大的传输量,更广泛的受众面深刻地影响着人类生活。现代设计概念中丰富的信息,在全球化浪潮的作用下充斥着人类的物质生活和精神生活。这种趋势正在迅速地向各个行业蔓延,其中就包括机械设计行业。当前制造业的竞争焦点实际上就是设计的竞争,目前进行现代机械设计理论方法的研究比以往任何时期都更加显得十分重要。
一、现代机械设计理念形成经历
17世纪前的“直觉设计阶段”和17世纪后的“经验设计阶段”,我们也称它为传统设计阶段。传统的机械设计,主要依据于公式、经验、图表、手册等方法来进行静态分析、近似计算、经验设计等半经验半理论的设计。传统设计在设计过程中只考虑产品本身,面对包括产品整个生命周期的质量、成本、服务等方面考虑不足,往往供选的方案少,设计不合理,计算误差大造成浪费。这种设计方法的缺点是:设计水平低、成功率低、花费大、信息馈周期长。其以经验为基础,运用设计手册、数学和力学公式进行设计。由于其先天存在缺陷导致其无法满足产品结构和功能的多样化要求继而慢慢退出机械设计的历史舞台。当今的现代设计阶段。近几十年来,科学技术迅速发展,设计工作所需的理论基础和手段有了很大的进步。特别是电子计算机技术的发展及应用。其计算速度不断加快,存储能力不断加强、工程软件水平不断提高。数据库的完备和网络技术的出现,对设计工作产生了革命性的影响,为设计工作提供了实现设计自动化和精密计算的条件。随着城市和社会的发展,人们生活水平的不断提高,人类对机械产品提出了越来越高的要求,这就使得机械设计的理论和方法不断向前推进。科学技术的不断进步,也为现代机械设计的理论和方法提供了手段。而设计理论和方法的进步往往会带动产品的革新,从而形成良性循环。总之,不同阶段的设计方法各有特点:传统设计采用的是静态的、经验的、手工式的方法,而现代设计采用的是动态的、科学的计算化的方法。
二、当前机械制造业设计的具体内容
1、数字化
数字化技术是当前机械设计的核心特点,在机械设计工作开展之前我们就需要利用数字化技术对整个设计生命进行建模工作,进行模拟设计,以便在实际机械设计中可以有最完美的设计技术和方案。同时在设计过程中,也可以利用计算机辅助设计和数字管理手段对整个设计过程进行检查、管理和分析,从而保障资源配置最优化、还能最大化的提高设计效率,节约时间。
2、并行化
并行化技术的运用是当前机械设计的最大趋势,由于计算机技术的普及,在很多方面实现信息共享,还可以打破时间和空间的阻碍,让不同地方的工作者可以在同一平台工作。传统的机械设计都是单方面的设计,只能一个步骤一个步骤的进行,并且在设计过程中每个设计环节之间缺少必要的沟通,有问题也不能在第一时间进行修正,增加设计人员的工作量。当前机械设备的科技含量很高,涉及到的知识范围也比较广,单单只依靠个人是无法完成完整的机械设计,迫切的需要有相关的技术人员来一起探讨解决。通过计算机综合平台,可以实现多个领域的优势互补,信息共享,集思广益,从而可以在最短的时间内,最终实现机械设计最完美的效果,所以并行化是当前机械设计的最大趋势。
3、智能化
自动化技术在机械设计方面,己随处可见,机械的自动化程度也越来越高,机械设计师只有充分利用智能技术进行相应的设计工作,机械设计智能化系统,具有独立计算和智能逻辑推理功能,可以很大成度的减轻设计师的工作量,大大提高工作效率。因此智能化技术的运用已经成为当前机械设计的迫切需要。
三、现代设计技术在机械设计中的应用
1、机械优势设计
机械优势设计主要是面向市场竞争来争取新的设计优势,这个设计方式与单纯的追求设计的创新不同,不能以个人的兴趣作为设计的出发点,也不能只是单纯的为了追求某一种品位的设计。由于机械设计总归是要面对市场,面对客户的,所以,机械设计要对产品的市场进行需求分析,寻求在当前及以后的市场上起主导地位的产品和技术方向,使产品实现过程建立相互协调的联系,并且开发吸收有效的设计技术到整个产品的各环节中去,从而增强产品的市场竞争力。那些采用了新型设计理念的产品,可能在投放市场之后具有很强的竞争能力,但是也不一定就是成熟的产品。所谓的优势设计是以正确的设计为前提的,要用创新的思想来面对市场,找到属于自己产品的竞争优势。
2、稳健设计和模糊设计
这种设计主要是所设计出来的产品不管是在制造的时候,还是在使用的时候,当结构参数发生变化的时候,或者是在预定的使用期限内发生老化的时候,还能保证产品的性能稳定。稳健设计的主要作用就是提高设计出来的产品的质量,从而减少损失。伴随着市场竞争越来越激烈,设计和制造出来质量比较好,成本也比较低廉的产品逐渐受到设计人员的关注。稳健设计已经逐渐的成为提高产品质量的一种很好的工程方法。在设计的时候要考虑到参数的随机性能和其他先关性能,采用稳健设计解决一些因素的不稳定性,从而推理出相关运算方法。并且利用一些能够看得见的动态三维图形等建立系统,通过精确的数据运算,找出稳健设计的最优解。模糊设计主要是在设计中运用模糊数学的方法。随着科学技术的发展,需要设计的机构也在逐渐的变大,设计中出现的变量越来越多,空间关系也越来越复杂。这些变量中存在很大一部分的模糊现象,在很多时候我们并不能精确的描述设计师所设计出来的产品特点。
3、绿色设计
绿色设计主要是为了提高设计出来的产品的绿色程度,这是其主要的目标。设计出来的产品在满足的环境目标的要求之后,还不能降低其使用性能以及使用寿命。绿色设计一般也可以叫做环境设计,还可以是生态设计。对于传统的机械设计产品而言,设计者主要是根据设计出来的产品的性能,产品的质量以及产品的成本等这些指标进行设计。很少可以到这些产品后期的维护、拆卸以及回收等,在淘汰一些废弃的产品的时候,要没有顾及到这些产品对于环境方面的影响。这些产品在生产制造出来之后,尤其是利用完毕之后,没有进行必要的合格的拆卸,也没有挖掘其可以回收的性能,这样就导致一些有害物质侵蚀到生态环境中去,严重污染了环境,对周围居民的生活质量产生了影响,与此同时,还造成了资源的巨大浪费。而绿色设计就是针对上述情况所进行的产品设计,遵循保护生态环境的设计理念,从产品的制造到产品的使用,直到产品利用完毕,其中涉及产品的整个生命周期,其中还强调了产品的开发阶段也依据生命周期的观点进行分析。绿色设计的基础是传统设计,在传统设计的基础上进行一定的补充和调整。就我国目前的状况来看,已经开始实行绿色标志的认证这样一个制度。要求设计出来的产品在不危害生态系统的前提下进行生产运作,这些绿色产品才能保证生态环境不会遭受到破坏,不断减少废弃物的排放数量。
四、结束语
综上所述,在新时期新形势下,加强现代机械设计的特点及创新研究是非常必要的,其不仅关系到企业自身的壮大,关系到社会经济的健康可持续发展,从长远角度来说更关系到我国社会的稳定与经济的繁荣。因此,我们必须要立足当下,从当前机械设计的不足出发,探索新旧结合的契合点,勇于创新,大胆尝试,积极调动从业人员的创新性思维,从而促进我国机械设计的现代化发展,为我国社会和经济的发展保驾护航。
参考文献:
[1]商昌桥.现代机械设计的特点及设计手段的未来发展之我见[J].哈尔滨职业技术学院学报,2007(5):115-116.
[2]周龙.三维CAD技术在机械设计中的应用探讨[J].考试周刊,2008(16):167.
[3]刘占朝.浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[J].华章,2011(20):261.
【关键词】 现代设计;机械设计;应用
引言:
机技术的帮助下,以更高速的传输方式,更大的传输量,更广泛的受众面深刻地影响着人类生活。现代设计概念中丰富的信息,在全球化浪潮的作用下充斥着人类的物质生活和精神生活。这种趋势正在迅速地向各个行业蔓延,其中就包括机械设计行业。当前制造业的竞争焦点实际上就是设计的竞争,目前进行现代机械设计理论方法的研究比以往任何时期都更加显得十分重要。
一、现代机械设计理念形成经历
17世纪前的“直觉设计阶段”和17世纪后的“经验设计阶段”,我们也称它为传统设计阶段。传统的机械设计,主要依据于公式、经验、图表、手册等方法来进行静态分析、近似计算、经验设计等半经验半理论的设计。传统设计在设计过程中只考虑产品本身,面对包括产品整个生命周期的质量、成本、服务等方面考虑不足,往往供选的方案少,设计不合理,计算误差大造成浪费。这种设计方法的缺点是:设计水平低、成功率低、花费大、信息馈周期长。其以经验为基础,运用设计手册、数学和力学公式进行设计。由于其先天存在缺陷导致其无法满足产品结构和功能的多样化要求继而慢慢退出机械设计的历史舞台。当今的现代设计阶段。近几十年来,科学技术迅速发展,设计工作所需的理论基础和手段有了很大的进步。特别是电子计算机技术的发展及应用。其计算速度不断加快,存储能力不断加强、工程软件水平不断提高。数据库的完备和网络技术的出现,对设计工作产生了革命性的影响,为设计工作提供了实现设计自动化和精密计算的条件。随着城市和社会的发展,人们生活水平的不断提高,人类对机械产品提出了越来越高的要求,这就使得机械设计的理论和方法不断向前推进。科学技术的不断进步,也为现代机械设计的理论和方法提供了手段。而设计理论和方法的进步往往会带动产品的革新,从而形成良性循环。总之,不同阶段的设计方法各有特点:传统设计采用的是静态的、经验的、手工式的方法,而现代设计采用的是动态的、科学的计算化的方法。
二、当前机械制造业设计的具体内容
1、数字化
数字化技术是当前机械设计的核心特点,在机械设计工作开展之前我们就需要利用数字化技术对整个设计生命进行建模工作,进行模拟设计,以便在实际机械设计中可以有最完美的设计技术和方案。同时在设计过程中,也可以利用计算机辅助设计和数字管理手段对整个设计过程进行检查、管理和分析,从而保障资源配置最优化、还能最大化的提高设计效率,节约时间。
2、并行化
并行化技术的运用是当前机械设计的最大趋势,由于计算机技术的普及,在很多方面实现信息共享,还可以打破时间和空间的阻碍,让不同地方的工作者可以在同一平台工作。传统的机械设计都是单方面的设计,只能一个步骤一个步骤的进行,并且在设计过程中每个设计环节之间缺少必要的沟通,有问题也不能在第一时间进行修正,增加设计人员的工作量。当前机械设备的科技含量很高,涉及到的知识范围也比较广,单单只依靠个人是无法完成完整的机械设计,迫切的需要有相关的技术人员来一起探讨解决。通过计算机综合平台,可以实现多个领域的优势互补,信息共享,集思广益,从而可以在最短的时间内,最终实现机械设计最完美的效果,所以并行化是当前机械设计的最大趋势。
3、智能化
自动化技术在机械设计方面,己随处可见,机械的自动化程度也越来越高,机械设计师只有充分利用智能技术进行相应的设计工作,机械设计智能化系统,具有独立计算和智能逻辑推理功能,可以很大成度的减轻设计师的工作量,大大提高工作效率。因此智能化技术的运用已经成为当前机械设计的迫切需要。
三、现代设计技术在机械设计中的应用
1、机械优势设计
机械优势设计主要是面向市场竞争来争取新的设计优势,这个设计方式与单纯的追求设计的创新不同,不能以个人的兴趣作为设计的出发点,也不能只是单纯的为了追求某一种品位的设计。由于机械设计总归是要面对市场,面对客户的,所以,机械设计要对产品的市场进行需求分析,寻求在当前及以后的市场上起主导地位的产品和技术方向,使产品实现过程建立相互协调的联系,并且开发吸收有效的设计技术到整个产品的各环节中去,从而增强产品的市场竞争力。那些采用了新型设计理念的产品,可能在投放市场之后具有很强的竞争能力,但是也不一定就是成熟的产品。所谓的优势设计是以正确的设计为前提的,要用创新的思想来面对市场,找到属于自己产品的竞争优势。
2、稳健设计和模糊设计
这种设计主要是所设计出来的产品不管是在制造的时候,还是在使用的时候,当结构参数发生变化的时候,或者是在预定的使用期限内发生老化的时候,还能保证产品的性能稳定。稳健设计的主要作用就是提高设计出来的产品的质量,从而减少损失。伴随着市场竞争越来越激烈,设计和制造出来质量比较好,成本也比较低廉的产品逐渐受到设计人员的关注。稳健设计已经逐渐的成为提高产品质量的一种很好的工程方法。在设计的时候要考虑到参数的随机性能和其他先关性能,采用稳健设计解决一些因素的不稳定性,从而推理出相关运算方法。并且利用一些能够看得见的动态三维图形等建立系统,通过精确的数据运算,找出稳健设计的最优解。模糊设计主要是在设计中运用模糊数学的方法。随着科学技术的发展,需要设计的机构也在逐渐的变大,设计中出现的变量越来越多,空间关系也越来越复杂。这些变量中存在很大一部分的模糊现象,在很多时候我们并不能精确的描述设计师所设计出来的产品特点。
3、绿色设计
绿色设计主要是为了提高设计出来的产品的绿色程度,这是其主要的目标。设计出来的产品在满足的环境目标的要求之后,还不能降低其使用性能以及使用寿命。绿色设计一般也可以叫做环境设计,还可以是生态设计。对于传统的机械设计产品而言,设计者主要是根据设计出来的产品的性能,产品的质量以及产品的成本等这些指标进行设计。很少可以到这些产品后期的维护、拆卸以及回收等,在淘汰一些废弃的产品的时候,要没有顾及到这些产品对于环境方面的影响。这些产品在生产制造出来之后,尤其是利用完毕之后,没有进行必要的合格的拆卸,也没有挖掘其可以回收的性能,这样就导致一些有害物质侵蚀到生态环境中去,严重污染了环境,对周围居民的生活质量产生了影响,与此同时,还造成了资源的巨大浪费。而绿色设计就是针对上述情况所进行的产品设计,遵循保护生态环境的设计理念,从产品的制造到产品的使用,直到产品利用完毕,其中涉及产品的整个生命周期,其中还强调了产品的开发阶段也依据生命周期的观点进行分析。绿色设计的基础是传统设计,在传统设计的基础上进行一定的补充和调整。就我国目前的状况来看,已经开始实行绿色标志的认证这样一个制度。要求设计出来的产品在不危害生态系统的前提下进行生产运作,这些绿色产品才能保证生态环境不会遭受到破坏,不断减少废弃物的排放数量。
四、结束语
综上所述,在新时期新形势下,加强现代机械设计的特点及创新研究是非常必要的,其不仅关系到企业自身的壮大,关系到社会经济的健康可持续发展,从长远角度来说更关系到我国社会的稳定与经济的繁荣。因此,我们必须要立足当下,从当前机械设计的不足出发,探索新旧结合的契合点,勇于创新,大胆尝试,积极调动从业人员的创新性思维,从而促进我国机械设计的现代化发展,为我国社会和经济的发展保驾护航。
参考文献:
[1]商昌桥.现代机械设计的特点及设计手段的未来发展之我见[J].哈尔滨职业技术学院学报,2007(5):115-116.
[2]周龙.三维CAD技术在机械设计中的应用探讨[J].考试周刊,2008(16):167.
[3]刘占朝.浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[J].华章,2011(20):261.