機械設(shè)計形式改革

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作者：許莉娜    單位：沈陽水務(wù)集團有限公司沈河第二營業(yè)分公司

1、現(xiàn)代設(shè)計方法

1.1計算機輔助設(shè)計。計算機輔助設(shè)計簡稱CAI，利用計算機運算速度快、存儲量大、運算準確、邏輯判斷功能強等優(yōu)點，通過人機交互進行信息的處理，完成設(shè)計工作。主要有以下特點：(1)由于可以存儲大量的設(shè)計信息和設(shè)計經(jīng)驗。可以幫助缺乏設(shè)計經(jīng)驗的新手順利完成工作。(2)計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造(CAM)、計算機自動化管理結(jié)合起來形成計算機集成制造系統(tǒng)，進行產(chǎn)品設(shè)計、市場預測、生產(chǎn)計劃、制造和銷售等一系列工作。以企業(yè)的最高效益為目標，綜合對人力、物力和時間各種資源進行最有效的利用。(3)還可以大大提高設(shè)計的效率，加快產(chǎn)品的更新速度，縮短設(shè)計周期，增強市場競爭力。(4)設(shè)計人員不僅能在很短時間里給出多種設(shè)計方案，分析比較后獲得最佳設(shè)計方案：還可以從繁重的重復性工作中得到解脫，有更多的時間和精力進行創(chuàng)造性工作。

1.2模塊化設(shè)計。模塊化設(shè)計就是在對一定范圍內(nèi)的不同規(guī)格產(chǎn)品或相同功能不同性能的產(chǎn)品進行分析后，劃分并設(shè)計出一系列的功能模塊。然后通過對模塊進行組合就可以組成不同產(chǎn)品來滿足市場需求。其目的主要是以盡可能少的模塊種類和數(shù)量構(gòu)成盡可能多規(guī)格的產(chǎn)品。模塊化設(shè)計不僅有利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代，還有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低成本，加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度。

1.3并行設(shè)計。并行設(shè)計工程叉叫同步工程或集成工程，主要并行的設(shè)計產(chǎn)品以及各種制造和支持過程的系統(tǒng)化方法。機械產(chǎn)品的設(shè)計采用串行設(shè)計的缺點主要在于在產(chǎn)品設(shè)計過程中，必須要等到上一環(huán)節(jié)結(jié)束后才能進行后一環(huán)節(jié)，設(shè)計不僅改動量大，而且產(chǎn)品的開發(fā)周期長，成本高。采用并行設(shè)計的核心在于要打破內(nèi)部各個單元界限，建立以人際關(guān)系為基礎(chǔ)的協(xié)同工作模式。進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品上市時間等。

1.4機械系統(tǒng)設(shè)計。機械系統(tǒng)設(shè)計就是一種利用系統(tǒng)的觀點進行產(chǎn)品的一系列設(shè)計的方法。設(shè)計過程包括計劃、外部系統(tǒng)設(shè)計、內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計以及制造銷售階段。傳統(tǒng)設(shè)計注重內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計，其重點主要在于改善零件或轉(zhuǎn)自http：//www.Zhazhi.com一些子系統(tǒng)的特性，但是很少考慮對于個零件之間或內(nèi)部與外部之間的相互影響而系統(tǒng)設(shè)計要根據(jù)系統(tǒng)原則，綜合研究內(nèi)部外部和各個子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，協(xié)調(diào)各予系統(tǒng)之問的相互作用，使整個系統(tǒng)的功能表現(xiàn)為最佳狀態(tài)。

1.5機械優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化設(shè)計是把設(shè)計的實際工程問題的物理模型轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)學模型，然后運用最優(yōu)化設(shè)計理論，選擇合適的優(yōu)化方法，借助計算機進行求解。從而得到最佳設(shè)計方法。近年來，優(yōu)化設(shè)計常結(jié)合一些其他方法。形成新的優(yōu)化設(shè)計方法。如和模糊化設(shè)計結(jié)合，形成模糊優(yōu)化設(shè)計：和可靠性設(shè)計結(jié)合起來形成可靠性優(yōu)化設(shè)計。除此之外，還有可靠性設(shè)計、機械動態(tài)設(shè)計、疲勞設(shè)計、反求工程、摩擦學設(shè)計以及創(chuàng)造性設(shè)計等。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)計方法也在不斷改善。

2、現(xiàn)代設(shè)計方法翻新研究

2.1創(chuàng)新設(shè)計原則。生態(tài)效益最好原則要在設(shè)計過程中盡量選擇污染較低的材料。避免使用有毒有害以及有輻射的材料。這是由于在產(chǎn)品制造和使用過程中，都要求產(chǎn)品對周圍環(huán)境要滿足“零污染”原則。安全可靠性原則機械產(chǎn)品品質(zhì)的保證要通過產(chǎn)品的安全可靠性來體現(xiàn)。產(chǎn)品在強度，剛度、穩(wěn)定性、以及耐磨性均要滿足設(shè)計要求，對于一些重型機械，要保證有一定的自鎖和保險裝置，確保操作人員的人身安全。

2.2經(jīng)濟效益最好原則。經(jīng)濟最佳性要從設(shè)計以及制造兩方面考慮，設(shè)計上要選用正確的材料，保證合理的原理方案：制造上要保證零件的加工工藝和裝配工藝。設(shè)計的產(chǎn)品不僅要滿足客戶的功能要求，還要保證成本低廉。

3、機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)

機械創(chuàng)新設(shè)計是指充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造性思維，利用人類已有的科學技術(shù)成果，設(shè)計出具有新穎性、實用性以及創(chuàng)造性的機械裝置。機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)和機械系統(tǒng)設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、有限元設(shè)計等構(gòu)成現(xiàn)代設(shè)計方法學庫，吸收了鄰近學科有利的設(shè)計思想與設(shè)計方法，是有待開發(fā)的一門新的設(shè)計技術(shù)方法。隨著人工智能、專家系統(tǒng)、認識科學、思維科學以及人腦研究的發(fā)展，機械創(chuàng)新設(shè)計日益受到人們的重視。一方面，人工智能、專家系統(tǒng)、認識科學、思維科學、設(shè)計方法學等已經(jīng)為創(chuàng)新設(shè)計提供了一定的理論基礎(chǔ)：另一方面。創(chuàng)新設(shè)計的研究及發(fā)展有助于解釋人類的創(chuàng)造思維機理，還可以促進一系列科學的發(fā)展。實現(xiàn)專家系統(tǒng)及智能工程創(chuàng)新設(shè)計要求能為發(fā)明創(chuàng)造機械和改善現(xiàn)有機械性能提供有效的理論和方法。創(chuàng)新設(shè)計包括兩方面的內(nèi)容，一是要改善生產(chǎn)生活中現(xiàn)有機械產(chǎn)品的性能，包括技術(shù)性、可靠性、適用性以及經(jīng)濟型；二是要創(chuàng)造設(shè)計出新的產(chǎn)品，以滿足生產(chǎn)生活的新需要。創(chuàng)新設(shè)計的核心內(nèi)容就是要探索機械產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)明的機理、模式及方法，將機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程程式化、定量化。

4、結(jié)語

總之，企業(yè)競爭力的關(guān)鍵在于適應(yīng)市場的需求，需要企業(yè)不斷推出新產(chǎn)品，這就需要大力加強創(chuàng)新設(shè)計方法的學習和研究，使機械工業(yè)快速發(fā)展，國家興旺發(fā)達。