關于現(xiàn)代機械設計方法的思考

摘要：本文在總結了現(xiàn)階段機械設計的特點以及方法的內(nèi)容基礎上，針對未來機械設計方法的發(fā)展趨勢做出了一定的預測和分析，提出應該在統(tǒng)一的戰(zhàn)略開發(fā)平臺基礎上，實現(xiàn)機械設計的人性化、數(shù)字化以及智能化和綠色化的設計方法。

關鍵詞：機械設計；設計方法；發(fā)展趨勢

引言

隨著科學的發(fā)展和技術的進步，機械的設計也引發(fā)了前所未有的變革，新材料新方法的引入，新工藝新手段的應用，都為傳統(tǒng)的機械設計工作帶來了新的思路。所以，現(xiàn)代機械系統(tǒng)設計的工作者想要設計出符合產(chǎn)品的市場定位以及使用功能的產(chǎn)品，除了要求機械系統(tǒng)本身要實現(xiàn)其預期的功能之外，還要設計出物美價廉同時運行可靠，操作方面同時環(huán)境污染程度比較小的設計作品。設計者也只有通曉多方面的技術，才能夠設計出這樣的作品出來。

1.現(xiàn)代機械設計的特點分析

從設計本身需要實現(xiàn)的系統(tǒng)功能的角度分析，其主要的包含了動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)。執(zhí)行系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)等的部分。每一個系統(tǒng)之間相互配合，但是在其內(nèi)部又能夠分成無數(shù)的小系統(tǒng)?，F(xiàn)代化的機械設計特點無疑是很鮮明的，不但要求設計者對于產(chǎn)品的工作原理、結構、運動方式以傳遞方式等等的部分進行構思和設計，而且需要設計者能夠融匯多門科學知識，比如美學、仿生學、價值工程等的內(nèi)容，只有這樣的設計才能夠在市場上具備相當?shù)母偁幜Α?/p>

2. 現(xiàn)代機械設計方法的主要內(nèi)容分析

現(xiàn)代的機械設計大都是采取科技化的手段改造傳統(tǒng)的設計工藝，其核心的設計方法主要可以分為以下的幾個方面：

2.1.數(shù)字化的設計方法

產(chǎn)品在其生命周期內(nèi)的數(shù)字化建模是現(xiàn)代化的設計核心之一，其主要包含了在全局產(chǎn)品的信息定位下，以計算機來支撐其生命周期內(nèi)部的全部生產(chǎn)過程，在這個過程中，就必須要使用計算機能夠理解的數(shù)字化定義來給出鏟平生命周期的過程。同時，產(chǎn)品已經(jīng)成為了數(shù)字化的生產(chǎn)共苦，也就是說，現(xiàn)代化的機械設計已經(jīng)成為了計算機的輔助工具，能夠?qū)崿F(xiàn)與計算機的對接，并且能夠理解計算機的指令輸出。對于產(chǎn)品來講，在生產(chǎn)中也是需要數(shù)字化管理手段的，也就是在整個生產(chǎn)管理的過程中都要使用計算機對于產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)過程進行控制與管理。

2.2.網(wǎng)絡化的設計大趨勢

設計網(wǎng)絡化的趨勢主要是在計算機硬件的支持下所實現(xiàn)的信息資源貢獻，采取的是團隊工作的模式，這樣的工作方式是不受地域的限制的，能夠快速的通過異地的配合實現(xiàn)設計。其能夠?qū)崿F(xiàn)強強聯(lián)合，優(yōu)勢互補，并且能夠在很大程度上提高設計部門的產(chǎn)品設計能力。我們知道，傳統(tǒng)的設計方法往往都是要采取一系列的串狀工作模式，在設計的過程中整個產(chǎn)品的開發(fā)處在一個相對靜態(tài)的過程中，這樣的模式使得在產(chǎn)品的設計階段不存在大范圍的信息交流，每個工序的工作人員只是單純的將所需要設計的部分完成。但是，隨著現(xiàn)代化設計過程中產(chǎn)品的復雜程度不斷的提高，在產(chǎn)品設計和開發(fā)的過程中就需要對于產(chǎn)品的設計狀況以及制造出來的質(zhì)量、性能等部分進行決策。所以，在設計的過程中依然按照傳統(tǒng)的設計模式，就會在很大程度上擴大產(chǎn)品的設計時間，這對于企業(yè)在市場競爭中的地位是不利的。同時，現(xiàn)代化的陳平科技含量不斷的增加，使得傳統(tǒng)的單純依靠一家工廠設計產(chǎn)品的模式被打破，設計單位需要按照設計的要求，實現(xiàn)多家廠商的配合協(xié)同。在這樣的背景下，網(wǎng)絡化的趨勢也就成為了大勢所趨。

2.3.智能化的產(chǎn)品設計需求

智能化的產(chǎn)品需求指的是機械設計的自動化發(fā)展方向。也就是我們所說的智能機器人代替人類的操作，實現(xiàn)人機一體化的制造模式。在這樣的基礎上，智能制造技術通過不斷的完善，已經(jīng)有了比較好的應用?，F(xiàn)代化的機械設計方法中，逐漸的出現(xiàn)了智能化的設計取向，其時的產(chǎn)品的設計人員不必了解全部的開發(fā)細節(jié)，而是通過機器人實現(xiàn)設計的最終制造。

3.現(xiàn)代機械設計方法的發(fā)展趨勢分析

3.1.全球化模式

全球化的概念是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展以及經(jīng)濟全球化不斷的深入才出現(xiàn)的。反映在制造業(yè)就是傳統(tǒng)的市場出現(xiàn)了國際化趨勢，銷售也在全世界的范圍內(nèi)展開，產(chǎn)品的設計在這樣的背景下就必須要實現(xiàn)國際化的標準，甚至需要通過國際合作來完成，比較典型的例子就是波音747的設計和制造是在幾十個不同的國家上百家廠商的合作下才完成的。全球化的模式為現(xiàn)代化的機械設計帶來了前所未有的機遇，也帶給了人們前所未有的挑戰(zhàn)。

3.2. 綠色化的設計方式

隨著社會的發(fā)展和人類技術的進步，人們越來越發(fā)現(xiàn)我們生活的大自然與我們的發(fā)展是息息相關的。人們在享受著技術進步所帶來的生活便利的同時，也在經(jīng)受著資源的問題以及環(huán)境的問題。所以，在設計中的綠色化方向是將來設計的一個主流的方向。這對于解決我們當前的資源問題，保護我們賴以生存的自然環(huán)境有非常重要的作用?，F(xiàn)階段的綠色化設計方法就是在選擇材料的過程中盡可能的選擇那些可重復使用，可降解的材料，同時，最大限度的利用現(xiàn)有的資源進行設計。這是當前我們解決世界環(huán)境問題和資源問題的根本所在。

3.3.人性化的設計理念

在設計中，人性化的設計理念表現(xiàn)在兩個方面，首先就是對于客戶來見過的個性化設計理念，按照客戶所給出的要求，小批量的生產(chǎn)客戶所要求的產(chǎn)品，這就要求設計者能夠快速的設計出客戶所需要的產(chǎn)品，在與客戶交流的基礎上實現(xiàn)生產(chǎn)。同時，人性化的設計理念還表現(xiàn)在所設計出的產(chǎn)品要能夠滿足人的生理以及心理的要求。要保證能夠形成一個人機互動的環(huán)境，使得人們在使用機器的過程中能夠愉快的投入到工作中去。

4.安全化的生產(chǎn)要求

這本來是機械設計的一個最重要的原則，但是隨著人們對于安全生產(chǎn)的要求越來越高，人們所關注的不僅僅是機器能不能直接的對人的身體造成表面的傷害。人們現(xiàn)階段已經(jīng)對于機器在運行的過程中所產(chǎn)生的噪音、輻射乃至心理上的影響都有所關注，這就要求設計者要從人性化的設計角度出發(fā)，以現(xiàn)有的科技規(guī)避機器設計中的安全風險。

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