摘要:随着社会的进步与科技的发展,现代机械行业对产品的质量、性能等方面提出了更高的要求,为了适宜时代发展的趋势,现代机械设计体系已经将构建重点放在了设计水平、质量与效率的提升上,现代机械设计方法和设计原则是现代机械体系构建的两大支撑。
关键词:机械;设计方法;发展趋势
前言
随着科学信息技术的进步,机械系统引入的新材料、新工艺、新方法越来越多,实现同一种技术功能所具有的功能载体和技术手段也很多[1]。因此,现代机械系统设计工作者若使自己设计出的产品能立足市场,除要求机械系统能实现预期的功能外,还应保证设计出的机械系统满足物美价廉、运行可靠、操作方便、对环境污染小等一系列要求。设计人员必须熟练掌握机、电、液等各种综合技术,才能设计出性能价格比优良的机械系统。
1.当代机械设计发展趋势
机械设备更新换代的方法和渠道可通过以下途径来实现:第一种应用范围较广的机械基本工作原理的改革;第二种是对机械的构建的材料和工艺结构进行改进,进而使得其技术性能得以提升;第三种则是通过对机械辅助功能进行强化,让机械应用能够与市场需求更为匹配。其中,第二种与第三种是机械设计发展中发展姿势较强,开发力度逐渐趋于成熟的设计方法。并且,机械基本工作原理改革的机械更新的应用方式是当下设计师所关注的改进方法。科技的进步会在一定程度上对机械类产品功能原理造成的约束限制,不同时代的机械产品都具备一定的时代局限性,随着时代的推移和发展,机械产品的原理和功能会更趋向于成熟。
2.现代机械制造业设计方法的主要内容
对传统的机械设计方法进行反思,在此基础上利用现代化的设计手段和技术来进行机械设计,其主要包括以下几个方面的内容,具体为:
2.1现代化机械设计的核心是数字化
随着数字化技术的发展,在机械设计之前可以对该设计的整个生命周期进行建模。将设计利用计算机进行模拟,利用计算机定义产品设计的整个生命周期的完整过程,为机械设计提供参考;设计中可以采用大量的数字化的设计工具和手段,如计算机辅助设计[2];数字化的管理。利用数字化的管理手段对整个设计的过程进行科学的管理,从而确保资源的优化配置,提高设计效率。
2.2现代化机械设计的大趋向的并行化
通过计算机平台的支持,设计团队可以共享相关的信息,打破时间和空间的阻隔不在一个地方的设计人员和可以进行协同设计工作。在设计的过程中可以最大限度的获得技术支持,实现优势互补,提升企业的设计能力。而传统意义上的机械设计是一种串行的设计理念,将产品分成几个步骤,然后一个环节完成了才能进行下个环节,造成设计资源的巨大浪费。并且在设计过程中各个阶段的
设计缺乏有效的沟通手段,不能够对发现的问题进行及时的修正,从而极大的延长了机械设计的开发周期,增加了大量的工作量。
随着现代化机械朝着大型化、综合话的方向发展,机械自身的构造和功能将变得越来越复杂,产品在开发初期做出的相应的设计思路将会直接影响到后期的设计,由于整个设计过程的复杂化,一旦前期的设计思路出现问题,那么再进行修正将会变得十分的困难。所以在开发设计的初级阶段一定要进行充分的谁和实验,尽可能考虑产品可能面临的各种因素,这样可以极大的降低在产品后期的修改的次数,缩短企业的开发周期。现代机械设备的科技含量不断的增加,其所涉及到多个部门的知识,这样一个企业往往没有能力独立完成一个机械的完整的设计,这样就需要将相关领域的企业或者是研究机械的设计人员集中起来共同设计,通过并行工程的强大支持,各个领域的设计人员同时进行机械的设计,优势互补,强强联合,最终设计出满意的机械产品[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3现代化机械设计的要求是智能化
随着自动化技术在机械领域的使用,机械的自动化程度越来越高,这就要求机械自动化程度不断的提高。人类的设计师和充分利用智能技术展开机械的设计工作,从而组成一套智能化的体系。智能化系统在设计过程中能够独立的进行计算以及逻辑推理,从而大大的减少人类设计师的工作量,极大的提高设计的工作效率。随着智能化技术在机械设计领域的广泛使用,逐步实现了机械实际过程的模糊化,也就量设计人员不必过分关注机械设计过程中比较基础的一些细节,将主要精力集中在设计理念上就行,基础的细节工作由计算机进行精确的计算,并最终完成。
3.现代机械的发展趋势
随着经济全球化以及科学技术进步带来的知识经济时代的到来,这使得未来的机械设计呈现出不同于以往的发展趋势,主要表现在以下几个方面:
3.1敏捷化
随着市场需求的日益多元化,机械设计必须要尽可能的符合市场的需求,然而市场需求问题处于相对的动态变化中,这就要求机械设计能实现敏捷化。这样才能够保证设计出来的产品能够符合市场的需求,并且使企业能够随着市场需求的变化而灵活的进行变化。
3.2虚拟化
虚拟技术、计算机通讯技术与网络技术是信息技术最重要的组成部分,它们被称为21世纪科学技术中的三大核心技术。谁成熟的掌握这三大技术并向周边技术实现有力地渗透,谁就有可能率先进入信息社会[4]。虚拟技术作为21世纪的三大核心技术之首,足以见它在广义上已经不仅是一种技术,而是一个有着影响人类社会发展、改变人类生活的具有深层含义的领域。虚拟技术包括虚拟加工、虚拟测试、虚拟控制,利用声、光、电、机、计算机等综合交叉技术的有机结合,它还可实现各种类型、各种场合的虚拟式环境模拟,例如,小到人们跑跳笑闹、节目彩排、加工仿真,大至海底探密、宇宙航行,甚至烽火连天的世界大战。虚拟技术的出现几乎可以肯定地说它将大大改变人类现有的思维模式、工作模式和生活模式,虚拟技术蕴涵的巨大潜力,使发达国家趋之若鹜,在这一领域的研究上投入了巨资,希望有朝一日能在它的带动下率先进入信息时代。
3.3绿色化
环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主要问题。特别是环境问题,其恶化程度与时剧增,正在对人类社会的生存与发展造成严重威胁。而资源问题不仅涉及人类世界有限的资源如何利用,且是产生环境问题的主要根源。于是,近年来一个新的概念已经提出:即最有效地利用资源和最低限度地利用废弃物,是当前世界上环境问题的治本之道。鉴于此,如何使制造业尽可能少地产生环境污染是当前环境问题研究的一个重要方面[5]。于是一个新概念,即绿色制造由此产生。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响最小,资源效率最高。绿色制造是可持续发展战略在制造业中的体现,或者说绿色制造是现代制造业的可持续发展模式。
结束语
绿色制造包括很多的方面,贯穿于一个机械产品从设计以最终的报废整个生命周期中,保证整个生命周期对于环境的影响降低到最低,包括生产过程的无害化,以及废弃物的可回收利用。随着人们对于环境问题的日益关注绿色制造必将在未来获得广泛的发展空间。
参考文献
[1]黄世畅.机械产品设计的结构优化技术应用策略研究[J].山东工业技术,2017,(11):18.
[2]王宇.机械设计技术的现状与发展趋势[J].建材与装饰,2016,(51):105-106.
[3]孟丽娟.模块化设计方法及其在机械设计中的应用[J].黑龙江科技信息,2016,(23):34.
[4]颉丽娜.浅析我国商品包装技术的现状与发展趋势[J/OL].中国包装工业,2016,(04):172+174(2016-06-28).
[5]柳景亮.现代机械设计理论与方法最新进展[J].河北农机,2015,(07):53-54.
论文作者:熊卫华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/12
标签:机械论文; 机械设计论文; 技术论文; 产品论文; 发展趋势论文; 方法论文; 资源论文; 《电力设备》2018年第5期论文;