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摘要：过去，在行业生产产品的过程中，由于设计与制造加工技术发展不一致，导致产品的可制造型、可装配性以及可维护性都相对比较差，进而在产品生产中不断改动设计，开发的成本非常高，也不易保证其质量，造成巨大的浪费。本文首先介绍了面向制造与装配的设计的概念，然后分析了当前机械设计制造的现状以及应用，最后阐述了面向制造与装配的食品机械设计所需要注意的问题，以供大家参考。
关键词：机械制造；装配技术；机械设计
从整体上来看，我国的经济与技术水平虽然在不断提高，但是我国仍然缺少一些食品加工机械，导致行业在生产食品的过程中，由于无法将食品进行加工、保鲜而造成了巨大的经济损失，也极大的浪费了各种资源。这就迫切要求食品机械开发行业出现更多新技术与产品，以此满足社会发展的要求。同时，在我国当前的社会发展中，人们越来越追求个性化与独特性，这也体现在对食品的追求上，此时，不仅要求食品机械在设计与制造的过程中要求成本低廉之外，还要求产品的质量高、交货时间短、售后服务好等。首先，要求产品的交货时间段就需要食品机械在生产产品的过程中，生产的周期一定要短，可以尽快将产品投入生产；其次，要求产品的售后服务好。当机械在生产过程中出现故障时，可以及时对其进行维修，并不会耽误食品的生产，避免因故障而造成经济损失。
但是从我国当前的发展现状来看，根本不能够满足上述各种要求，这主要是由于食品机械在设计中仍然局限于机械的工作原理以及施工功能上，而在后期制造的过程中往往没有重视机械的制造过程、加工工艺、装配的调制等过程，这就导致产品无法生产，最终造成各种浪费。针对于此，我们必须要转变观念，不断改进食品机械的设计理念与设计方法。
一、面向制造与装配的设计研究
在机械行业设计与制造行业当中，面向制造与装配的设计是与工程设计的思想里面冰心发展的，其贯穿于机械生产与开发的全过程。在机械产品开始设计之前，设计人员必须要将所有的要素考虑在其中，例如产品的可制造性、可装配性等，只有这样才能够保证图纸的完整性与准确度，才能够避免机械在制造过程中因改变量大而造成财力、物力、人力的浪费，甚至导致无法生产的后果。因此在实际工作中，我们可以将面向制造与装配的设计应用在机械的时遭与设计当中，这样能够有效的提高机械产品的生产效率，避免经济成本的浪费。面向制造与装配的设计一般可以分为两个方面的内容，其一是面向制造的设计，即设计人员在初步拟定好机械之后，必须要将其可制造性考虑在其中，以此来保证机械的使用功能；其二是面向装配的设计，即设计人员在设计各种零件的过程中，需要将零件的可装配性考虑在其中。设计人员在保证零件可装配性的前提下可以不断优化零件，一方面保证机械的使用功能，另一方面可以减少零件的种类与数量，便于机械的生产。
通过面向制造与装配的设计来制造食品机械，可以有效的提高机械的综合效率。我们将传统的设计方法与现今的设计方法相比较与分析，结果发现，面向制造和装配的设计可以有效的减少零件的数量，这种零件的使用率只需要原来的30～70%，也有效的缩短了零件的装配时间与开发周期，在其制造过程中，采用现今的设计方法能够有效的降低其劳动响度与开发成本。面向制造和装配的食品机械设计中应该注意到以下几点原则：1）不断优化零件的数量与种类，在标准化的前提下实现零件的可装配性；2）坚持对机械进行模块化设计，这样方面产品的生产检验；3）要求简化机械设备，方便检修人员对机械设备的检修，从而保证机械投入生产；4）合理分配零件的精度，将其经济成本考虑在其中；5）在设计过程中应该考虑到装配工人的专业技能，尽量的简化装配工艺；6）对机械进行可靠的设计，减少不必要的设计，避免机械在生产过程中出现故障；等。
二、食品机械部件设计中DFMA应用实例
一般一个小型的食品机械包含至少几百个机械零件和电子元器件，在机械没计方面按照传统的设计方法，可能会存在有以下几个方面的不足：零件的过度设计；高成本设计；装配耗时长；维修不便；大量使用非标件等等。
1、传统设计实例
这里举一个某型液体自动包装机的设计实例。其设计时，液体充填装置的定量间歇精确供料采用活塞运动控制机构来实现，该活塞运动控制机构结构设计如下图。
2、设计分析与改进
对图1按照DFMA的原则进行了如下几个方面的分析和改进：
（1）设计确定了轴的大致结构尺寸后没有选用轴套标准件，不满足DFMA的原则，改进为初步设计轴的结构尺寸后，优先选择满足要求的标准件轴套，再确定该处轴的具体结构尺寸。
（2）支承座的结构加工比较困难，属于结构不规则，应使中间的支承部分与两侧的固定部分为同一平面或稍向内缩进一些（减小固定部分螺孔端面磨削加工量）。
（3）拨叉件需要在连杆的带动下在轴上摆动，故其与轴有装配精度要求，设计的装配面太大导致轴外表面和拨叉的孔的内表面加工精度成本太高，应改进为缩短轴向配合长度。
（4）拨又根据其功能只需要在一个维度上开口即可，左视图（右侧的视图）上的开口设计为多余应予取消。
3、讨论
这里仅分析了食品机械中的一个简单结构，但是已经可以看出：标准件的应用可以降低成本，同时减轻制造和装配时的劳动强度，减少研制周期；冗余结构的消除可以加快生产进度；改进装配联接设计可以保证装配时的可靠、高效等等。而且DFMA可以逐级应用到子系统、整个系统上，是一种整体思想的设计方法，它考虑到了产品整个生命周期（尤其是设计、制造、装配和维修阶段）所需要考虑的事项。
三、结束语
面向制造和装配的设计思想其根本是提高设计效率，减少中试中可能出现的问题，最终降低产品开发周期，提高产品性能和可靠性；其方法是通过现代化的管理手段和先进的辅助工具，保证设计出的产品易于制造和装配，延长故障间隔时间、缩短故障修复时间等。面向制造和装配的设计从根本上解决了传统设计对制造、装配兼顾较少而引起的成本增加和开发周期长等制造业问题。DFMA设计思想和方法的应用，应该在设计的各个阶段都充分综合选择材料、选择工艺以及零部件等信息并进行优化决策。具体在食品机械行业，有众多小批量食品机械需要不断地研制与换代，引进DFMA的设计方法，是积极的尝试，需要在實践中或从系统整体着手或从子系统着手不断积累经验，推进和改进面向制造和装配的食品机械设计，以更好地满足客观需要。
参考文献
[1] 食品加工及包装机械市场前景看好[J].农民科技培训. 2010（12）
[2] 易建军，邹富宝，杜磊，李成刚，胡迪青.面向机械零件设计的可选择性拆卸策略研究[J]. 机械科学与技术. 2007（04）
关键词：机械制造；装配技术；机械设计
从整体上来看，我国的经济与技术水平虽然在不断提高，但是我国仍然缺少一些食品加工机械，导致行业在生产食品的过程中，由于无法将食品进行加工、保鲜而造成了巨大的经济损失，也极大的浪费了各种资源。这就迫切要求食品机械开发行业出现更多新技术与产品，以此满足社会发展的要求。同时，在我国当前的社会发展中，人们越来越追求个性化与独特性，这也体现在对食品的追求上，此时，不仅要求食品机械在设计与制造的过程中要求成本低廉之外，还要求产品的质量高、交货时间短、售后服务好等。首先，要求产品的交货时间段就需要食品机械在生产产品的过程中，生产的周期一定要短，可以尽快将产品投入生产；其次，要求产品的售后服务好。当机械在生产过程中出现故障时，可以及时对其进行维修，并不会耽误食品的生产，避免因故障而造成经济损失。
但是从我国当前的发展现状来看，根本不能够满足上述各种要求，这主要是由于食品机械在设计中仍然局限于机械的工作原理以及施工功能上，而在后期制造的过程中往往没有重视机械的制造过程、加工工艺、装配的调制等过程，这就导致产品无法生产，最终造成各种浪费。针对于此，我们必须要转变观念，不断改进食品机械的设计理念与设计方法。
一、面向制造与装配的设计研究
在机械行业设计与制造行业当中，面向制造与装配的设计是与工程设计的思想里面冰心发展的，其贯穿于机械生产与开发的全过程。在机械产品开始设计之前，设计人员必须要将所有的要素考虑在其中，例如产品的可制造性、可装配性等，只有这样才能够保证图纸的完整性与准确度，才能够避免机械在制造过程中因改变量大而造成财力、物力、人力的浪费，甚至导致无法生产的后果。因此在实际工作中，我们可以将面向制造与装配的设计应用在机械的时遭与设计当中，这样能够有效的提高机械产品的生产效率，避免经济成本的浪费。面向制造与装配的设计一般可以分为两个方面的内容，其一是面向制造的设计，即设计人员在初步拟定好机械之后，必须要将其可制造性考虑在其中，以此来保证机械的使用功能；其二是面向装配的设计，即设计人员在设计各种零件的过程中，需要将零件的可装配性考虑在其中。设计人员在保证零件可装配性的前提下可以不断优化零件，一方面保证机械的使用功能，另一方面可以减少零件的种类与数量，便于机械的生产。
通过面向制造与装配的设计来制造食品机械，可以有效的提高机械的综合效率。我们将传统的设计方法与现今的设计方法相比较与分析，结果发现，面向制造和装配的设计可以有效的减少零件的数量，这种零件的使用率只需要原来的30～70%，也有效的缩短了零件的装配时间与开发周期，在其制造过程中，采用现今的设计方法能够有效的降低其劳动响度与开发成本。面向制造和装配的食品机械设计中应该注意到以下几点原则：1）不断优化零件的数量与种类，在标准化的前提下实现零件的可装配性；2）坚持对机械进行模块化设计，这样方面产品的生产检验；3）要求简化机械设备，方便检修人员对机械设备的检修，从而保证机械投入生产；4）合理分配零件的精度，将其经济成本考虑在其中；5）在设计过程中应该考虑到装配工人的专业技能，尽量的简化装配工艺；6）对机械进行可靠的设计，减少不必要的设计，避免机械在生产过程中出现故障；等。
二、食品机械部件设计中DFMA应用实例
一般一个小型的食品机械包含至少几百个机械零件和电子元器件，在机械没计方面按照传统的设计方法，可能会存在有以下几个方面的不足：零件的过度设计；高成本设计；装配耗时长；维修不便；大量使用非标件等等。
1、传统设计实例
这里举一个某型液体自动包装机的设计实例。其设计时，液体充填装置的定量间歇精确供料采用活塞运动控制机构来实现，该活塞运动控制机构结构设计如下图。
2、设计分析与改进
对图1按照DFMA的原则进行了如下几个方面的分析和改进：
（1）设计确定了轴的大致结构尺寸后没有选用轴套标准件，不满足DFMA的原则，改进为初步设计轴的结构尺寸后，优先选择满足要求的标准件轴套，再确定该处轴的具体结构尺寸。
（2）支承座的结构加工比较困难，属于结构不规则，应使中间的支承部分与两侧的固定部分为同一平面或稍向内缩进一些（减小固定部分螺孔端面磨削加工量）。
（3）拨叉件需要在连杆的带动下在轴上摆动，故其与轴有装配精度要求，设计的装配面太大导致轴外表面和拨叉的孔的内表面加工精度成本太高，应改进为缩短轴向配合长度。
（4）拨又根据其功能只需要在一个维度上开口即可，左视图（右侧的视图）上的开口设计为多余应予取消。
3、讨论
这里仅分析了食品机械中的一个简单结构，但是已经可以看出：标准件的应用可以降低成本，同时减轻制造和装配时的劳动强度，减少研制周期；冗余结构的消除可以加快生产进度；改进装配联接设计可以保证装配时的可靠、高效等等。而且DFMA可以逐级应用到子系统、整个系统上，是一种整体思想的设计方法，它考虑到了产品整个生命周期（尤其是设计、制造、装配和维修阶段）所需要考虑的事项。
三、结束语
面向制造和装配的设计思想其根本是提高设计效率，减少中试中可能出现的问题，最终降低产品开发周期，提高产品性能和可靠性；其方法是通过现代化的管理手段和先进的辅助工具，保证设计出的产品易于制造和装配，延长故障间隔时间、缩短故障修复时间等。面向制造和装配的设计从根本上解决了传统设计对制造、装配兼顾较少而引起的成本增加和开发周期长等制造业问题。DFMA设计思想和方法的应用，应该在设计的各个阶段都充分综合选择材料、选择工艺以及零部件等信息并进行优化决策。具体在食品机械行业，有众多小批量食品机械需要不断地研制与换代，引进DFMA的设计方法，是积极的尝试，需要在實践中或从系统整体着手或从子系统着手不断积累经验，推进和改进面向制造和装配的食品机械设计，以更好地满足客观需要。
参考文献
[1] 食品加工及包装机械市场前景看好[J].农民科技培训. 2010（12）
[2] 易建军，邹富宝，杜磊，李成刚，胡迪青.面向机械零件设计的可选择性拆卸策略研究[J]. 机械科学与技术. 2007（04）