機械創(chuàng)新設(shè)計中現(xiàn)代設(shè)計方法的融入分析

王華

（西華大學(xué)，四川 成都 610039）

機械創(chuàng)新設(shè)計中現(xiàn)代設(shè)計方法的融入分析

王華

（西華大學(xué)，四川 成都 610039）

隨著現(xiàn)代人們社會生活節(jié)奏的加快，現(xiàn)代機械為了滿足一些社會需求對現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)進行構(gòu)思創(chuàng)新，設(shè)計出實用性和創(chuàng)造性的機械產(chǎn)品，將現(xiàn)代先進的科學(xué)技術(shù)與機械創(chuàng)新技術(shù)完美的融合，實現(xiàn)兩者共同發(fā)展。文章通過分析現(xiàn)代創(chuàng)新技術(shù)，針對現(xiàn)代方法與機械創(chuàng)新設(shè)計相融合發(fā)展進行探討。

機械創(chuàng)新；現(xiàn)代設(shè)計；創(chuàng)新

現(xiàn)代設(shè)計主要都是以傳統(tǒng)的理論和方法作為創(chuàng)新基礎(chǔ)，將計算機作為創(chuàng)新基礎(chǔ)，是實現(xiàn)信息化時代特征的新型設(shè)計技術(shù)。在現(xiàn)代科技化的今天現(xiàn)代技術(shù)設(shè)計出來的產(chǎn)品已經(jīng)逐漸發(fā)展到產(chǎn)品規(guī)劃、制造、營銷、運行、回收等各個方面，除了傳統(tǒng)設(shè)計的理論和實踐方法以外，只要是與設(shè)計相關(guān)的方面，尤其是自動化的科技、制造手工工藝、系統(tǒng)的管理技術(shù)、還有自然科學(xué)的知識以及相關(guān)的材料知識等這些在現(xiàn)代的設(shè)計中都占有重要地位?，F(xiàn)代設(shè)計的方法是把產(chǎn)品作為目標(biāo)的知識的總稱，它所涉及的方面廣泛，重點包括可行性的發(fā)展、優(yōu)化的設(shè)計方案、有限元的設(shè)計、計算機的輔助設(shè)計、價值工程等方面。

1 機械設(shè)計的定義

機械技術(shù)指的是綜合性較強的工程技術(shù)，它在人們的日常生活和生產(chǎn)中都有著不可替代的重要地位，人類生活所需的各種設(shè)備用品和一些日常工具，以及工業(yè)發(fā)展所需要的各種儀器和設(shè)備等都與機械設(shè)計緊密相連。機械設(shè)計作為機械工程最主要的組成部分，是機械生產(chǎn)的第一步，同時也是決定機械性能的重要因素，機械設(shè)計是在各種材料、加工能力等有限條件，利用最好的工作性能、最低的材料成本、可靠性以及最低能源消耗等設(shè)計出最好的機械。做出最優(yōu)化的設(shè)計，優(yōu)化設(shè)計需要將各種要求都考慮到。但是這些要求有時會相互矛盾，需要根據(jù)不同的機械種類不同的用途差異，進行統(tǒng)籌兼顧，使最終設(shè)計得到綜合技術(shù)效果經(jīng)濟最優(yōu)的機械。機械的設(shè)計需要設(shè)計師的閱歷，雖然能夠在書上學(xué)習(xí)到前輩的經(jīng)驗，但是想要用好這些經(jīng)驗就需要實踐的掌握。

機械設(shè)計貫穿整個設(shè)計生產(chǎn)過程，這些過程會反映出設(shè)計上的遺漏，使得在設(shè)計過程中受到影響，好的設(shè)計脫離不了實踐，對制造方面更加理解，設(shè)計的水平就會越高。設(shè)計好的圖紙在生產(chǎn)過程中，還將面臨許多問題，所以在熟練工手中拿出來的圖紙都是經(jīng)過無數(shù)次的開會討論修改后得出來的結(jié)果，由于要考慮的問題很多，像繪圖是否規(guī)范，設(shè)計者對工藝的了解多少，全面了解整個制作過程。使在設(shè)計中規(guī)避不需要的合理結(jié)構(gòu)，并且提高設(shè)計的質(zhì)量。

2 機械創(chuàng)新設(shè)計的目標(biāo)

機械創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力，利用現(xiàn)代社會已有的相關(guān)技術(shù)和知識進行創(chuàng)作構(gòu)思，設(shè)計出具有新穎性、創(chuàng)造性和實用性的相關(guān)機械設(shè)備。目前首先要解決的問題是探討機械產(chǎn)品的創(chuàng)造和發(fā)明中的模式和制造過程及方法，盡量提高設(shè)計的可靠性、效率質(zhì)量。在機械的創(chuàng)新設(shè)計制造中，雖然創(chuàng)新設(shè)計投入的產(chǎn)品只有5%，但是在決策通過后的產(chǎn)品卻有70%，在設(shè)計階段必須要對成品的構(gòu)造、成本、質(zhì)量、性能等不穩(wěn)定因素進行排查。創(chuàng)新設(shè)計不僅僅是關(guān)于產(chǎn)品的使用周期設(shè)計，還是關(guān)于用戶市場的設(shè)計，為此只有通過設(shè)計機械設(shè)計的創(chuàng)新才能夠使得機械設(shè)計在社會競爭市場占領(lǐng)一片立足之地。機械的創(chuàng)新設(shè)計對資源的消耗還是人力腦力的消耗都是巨大的，這就需要機械設(shè)計自動化的幫助。在機械的創(chuàng)新設(shè)計中，首先它的科學(xué)性能夠讓設(shè)計者對系統(tǒng)設(shè)計有深層的認識，避免不良設(shè)計，其次還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計工具的需求，機械創(chuàng)新不僅僅是符合設(shè)計工作的實際要求，同時還是機械設(shè)計中CAD設(shè)計技術(shù)的發(fā)展形勢。

機械創(chuàng)新設(shè)計需要計算機的輔助，利用計算機的運行速度快，存儲量大、運計算準確等特點通過人機交互進行信息處理器完成主要設(shè)計。首先由于能夠處理大量的設(shè)計信息和設(shè)計經(jīng)驗，能夠幫助缺少設(shè)計經(jīng)驗的新人順利完成工作。其次，計算機的輔助設(shè)計和計算機輔助制造，以及計算機自動化管理相結(jié)合形成一個重要的工作環(huán)節(jié)，以企業(yè)的最高效益為目標(biāo)，綜合對人力、物力、時間各種資源進行最優(yōu)化的利用。并且還能加快社會效率，提高設(shè)計的更新速度，縮短設(shè)計所需要的時間，提高在機械設(shè)計上的競爭力。最后，設(shè)計人員還能在最短時間內(nèi)給出多種設(shè)計方案，分析比較得到最有質(zhì)的設(shè)計方案，在枯燥而重復(fù)的供桌中得到放松，能夠有更多時間精力放在更加具有創(chuàng)造力的工作上。

3 對機械創(chuàng)新設(shè)計在現(xiàn)代方法中的研究

在機械創(chuàng)新設(shè)計中，是以設(shè)計者對創(chuàng)造力充分發(fā)揮，在目前自動化的社會生活中對科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)造性進行構(gòu)思，設(shè)計出實用性、創(chuàng)造性的產(chǎn)品。其中優(yōu)化機械設(shè)計，利用計算機輔助設(shè)計、有限元設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計以及創(chuàng)新設(shè)計都形成了現(xiàn)代設(shè)計的系統(tǒng)集，并且現(xiàn)代人民對這一設(shè)計思想和設(shè)計方法進行不斷的學(xué)習(xí)改進。一些專家系統(tǒng)、思維科學(xué)以及人工智能等都在發(fā)展創(chuàng)新中地位越來越重要，這不僅僅是因為這些條件給創(chuàng)新設(shè)計中奠定了基礎(chǔ)，還給創(chuàng)新設(shè)計的發(fā)展提供創(chuàng)造思維的理解以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

機械創(chuàng)新設(shè)計包括兩種設(shè)計內(nèi)容，一種是完善機械產(chǎn)品的經(jīng)濟性、技術(shù)性、可靠性以及實用性。另一種則是設(shè)計滿足人們生活和企業(yè)產(chǎn)品需求的新產(chǎn)品，在機械創(chuàng)造新設(shè)計中，最關(guān)鍵的核心主要是對機械產(chǎn)品的創(chuàng)造模式以及機理方法進行探究，并且對機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計進行定量化和格式化。

4 現(xiàn)代設(shè)計融入機械創(chuàng)新的發(fā)展

現(xiàn)代設(shè)計是主要以分析軟件和工程設(shè)計作為基礎(chǔ)，并且把計算機視為輔助工具，通過現(xiàn)代的設(shè)計方案進行設(shè)計的新型方法。在現(xiàn)代的設(shè)計方案中，使用分析軟件和設(shè)計軟件的同時還要遵循常規(guī)的設(shè)計方案，不能常規(guī)設(shè)計在機械創(chuàng)新設(shè)計中的重要作用。目前現(xiàn)代設(shè)計方案較多，涉及的科學(xué)范圍和作用范圍都比較廣，虛擬設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計以及計算機輔助設(shè)計都是常用的設(shè)計手法。但是由于現(xiàn)代設(shè)計方法通用性較強，在優(yōu)化設(shè)計方案中，理論基礎(chǔ)不僅能在機構(gòu)零件設(shè)計應(yīng)用上還能在建筑工程和電子工程中使用，因此現(xiàn)代設(shè)計的發(fā)展比較迅速?，F(xiàn)代設(shè)計發(fā)展表現(xiàn)迅速主要體現(xiàn)在：優(yōu)化發(fā)展機構(gòu)計算機輔助設(shè)計和計算機輔助建設(shè)、機械優(yōu)化設(shè)計、機械可靠性設(shè)計、設(shè)計過程數(shù)字化并且完善對工作中變量的數(shù)學(xué)建模和描述、使設(shè)計過程更加自動化和智能化、對多個目標(biāo)模型進行優(yōu)化、對網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計進行技術(shù)研究方法研究、對仿真虛擬系統(tǒng)的實驗研究等。

將機械創(chuàng)新設(shè)計和現(xiàn)代設(shè)計方法融入起來，不僅有利于我國現(xiàn)代機械設(shè)備的發(fā)展，還有利于社會工業(yè)化的發(fā)展，使企業(yè)在社會需求競爭上占有一席之地?，F(xiàn)代機械設(shè)計和傳統(tǒng)的機械設(shè)計在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)過程、等多方面都有明顯的優(yōu)勢。但是，現(xiàn)代機械技術(shù)的設(shè)計發(fā)展離不開傳統(tǒng)機械設(shè)計，現(xiàn)代機械設(shè)計是以傳統(tǒng)設(shè)計方法為基礎(chǔ)，與多種學(xué)科相結(jié)合而實現(xiàn)發(fā)展的。創(chuàng)新首先必定要以人為基礎(chǔ)，設(shè)計人員以創(chuàng)新思維對產(chǎn)品進行思維創(chuàng)造，對產(chǎn)品進行分析設(shè)計，同時還輔現(xiàn)代機械設(shè)計的工具使用熟練，設(shè)計出使社會滿意、質(zhì)量好、性能高、可靠的機械產(chǎn)品。

［1］魏學(xué)忠.現(xiàn)代設(shè)計方法在機械創(chuàng)新設(shè)計中的研究［J］.硅谷，2014，（23）：98．

Analysis on the Integration of Modern Design Methods in Mechanical Innovation Design

WANG Hua
（Xihua University，Chengdu，Sichuan 610039，China）

s:With the accelerated pace of modern people's social life，in order to meet the needs of some social needs of the existing science and technology，design innovation has made in modern machinery to design practical and creative mechanical products，which integrates modern advanced science and technology and mechanical innovation technology to achieve mutual development.Through the analysis of modern innovation technology，this paper discusses the development of modern method and mechanical innovation design.

mechanical innovation；modern design；innovation

TH122

A

2095-980X（2017）04-0022-01

2017-03-23

王華，大學(xué)本科，主要研究方向：機械設(shè)計。