机电一体化产品创新的概念设计研究 程海燕

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:程海燕
[导读] 摘要:随着经济社会的持续快速发展,机电一体化技术的应用迎来了前所未有的重大发展机遇,如何有效实施机电一体化产品创新的概念设计,深化机电一体化技术应用成效,成为业内广泛关注的焦点课题之一。
        广西水利电业集团有限公司藤县发电分公司  广西藤县  543300
        摘要:随着经济社会的持续快速发展,机电一体化技术的应用迎来了前所未有的重大发展机遇,如何有效实施机电一体化产品创新的概念设计,深化机电一体化技术应用成效,成为业内广泛关注的焦点课题之一。基于此,本文首先介绍了概念设计的基本内涵,分析了概念设计的主要方式方法,并结合相关实践经验,分别从造型创新、功能创新以及结构创新等多个角度与方面,就机电一体化产品创新的概念设计展开了研究,阐述了个人对此的几点浅见,望对概念设计相关工作的开展有所裨益。
        关键词:机电一体化;产品创新;概念设计;研究
        引言:
        当今社会,经济发展质量显著提升,科学技术突飞猛进,对机电一体化产品的创新发展产生了强烈需求,当前形势下,必须客观审视机电一体化产品创新的客观现状问题,采取有效技术措施,在造型、功能、结构等多个方面实现创新发展。本文就此展开了探讨。
        1概念设计简述
        机电一体化产品创新概念设计即根据产品要求,以机电一体化产品为主要面向对象,有针对性地实施的产品创新设计、产品功能创新等行为。通过实施机电一体化产品创新概念设计,可在一定程度上优化机电一体化产品设计性能,为后续量产与大规模投入实践应用提供良好技术支撑。长期以来,相关部门高度重视机电一体化产品的概念设计,先后相继制定并实施了一系列重要技术规范与行业标准,在创新概念设计领域取得了令人瞩目的现实成就,积累了丰富而宝贵的实践经验,为机电一体化技术的高质量发展注入了强大动力与活力。机电一体化产品概念设计需遵循“统筹兼顾、顺序交叉”的设计原则,将所有相关要素整合为一个系统化、协同化的整体。受主客观方面要素的影响,机电一体化产品创新概念设计中依旧存在诸多短板与不足,制约着其高质量发展进程,必须给予高度重视[1]。
        2概念设计的主要方式方法
        2.1仿生法
        仿生法是机电一体化产品创新概念设计的主要方法类型之一,其主要实施目的在于将人性化理念融入到机电一体化产品当中,充分优化调整其仿生结构,使最终产品在功能原理、结构特点等方面具有良好的仿生设计效果,在实际应用中更加便捷、高效。比如部分飞行器在创新概念设计中,采取仿生法设计,根据鸟类的飞翔状态进行设计,提高流线型效果,最大限度上降低飞行过程中的空气阻力。实践表明,仿生法在机电一体化产品设计中具有广泛应用,且最终应用效果较为理想[2]。
        2.2移植法
        移植法即将其他某种类型产品的设计理念与设计方法,在进行适度加工改造后,充分结合机电一体化产品功能要求,进行充分有效仿制的设计方法。通过移植方法的应用,可显著提高机电一体化产品的实际应用性能,由于某种设计方法在移植前已经在其他类型产品上进行了实践检验,因此具有相对成熟的设计条件,可充分利用产品原理、结构与材料等方面的优势,同时可降低产品能耗,提高产品运行稳定性与平顺性[3]。
        2.3逆向思维法
        逆向思维即从相反的角度审视机电一体化产品设计问题,通过深入分析各要素之间的潜在关联及相互影响与制约的关系,将新型技术方法与思维理念融入到机电一体化产品设计中。通过实施逆向思维法,可显著提高机电一体化产品功能与功能之间的衔接与配合,使其成为一个协调高效稳定运行的系统整体,充分体现整体性的重要价值。

在实践领域,诸多成功的机电一体化产品设计,均具有潜在的逆向思维方法应用痕迹。
        3机电一体化产品创新的概念设计探讨
        3.1造型创新
        造型创新是机电一体化产品创新概念设计的重点内容,可极大程度上提高产品视觉效果,优化用户视觉体验,带给用户良好的审美体验。实施造型创新,可在满足机电一体化产品基本功能的基础上,优化外在物理形态,提高机电产品之间的耦合性,更加高效稳定地应用于工程实践。在造型创新设计中,可充分运用现代计算机技术,利用造型设计软件,将相对复杂抽象的造型设计过程变得简单化、直观化、形象化。现实表明,造型创新是优化用户体验,提高机电一体化产品生命力的重要途径[4]。
        3.2功能创新
        不同的机电一体化产品具有不同的现实功能需求,在实施创新的概念设计时,应着重考量其实际功能,正是具备了特定功能,机电一体化产品才具有了生命力。为迎合市场需求,对既有产品进行更新、升级或换代,最大限度上挖掘产品实际应用价值,这是机电一体化产品实现功能创新的重要推动力。现代科学技术的快速发展,为机电一体化产品创新的概念设计提供了更为丰富的技术手段,使得传统模式下难以完成的功能创新任务具备了更大的可能性。在市场需求复杂多变的今天,功能创新已经逐渐成为机电一体化技术应用的重要方向。
        3.3结构创新
        机电一体化产品是否具有合理结构,其构造之间是否存在相互制约与影响的关系,是实施结构创新的关键出发点。对于现代精密度高、结构体系复杂的机电一体化产品而言,其结构的灵巧性与运转的稳定性,决定着其实际应用价值的高低。在结构创新中,可在机械传动、动力分配、接口优化等方面着手,分步骤、分层次地改进产品固有结构,以更好地发挥结构性效用,减少不必要的运行中断[5]。
        此外,在机电一体化产品创新概念设计中,还包括材料创新、传感创新、控制创新等,共同优化机电一体化产品实际性能,满足市场用户需求与创新驱动要求。
        4结语
        综上所述,受管理模式、行为方法、人为理念等方面要素的影响,机电一体化产品创新概念设计方面依旧存在薄弱环节与不足之处,制约着机电一体化技术的高质量发展进程。因此,技术人员应该从机电一体化技术应用的客观实际需求出发,充分遵循概念设计基本发展规律,创新设计方式方法,优化设计过程与流程,切实提高概念设计效果,为机电一体化技术的深入应用奠定坚实基础,为经济社会持续健康稳定发展贡献力量。
        参考文献:
        [1]刘贵宾,郝忠孝.机电一体化产品概念设计理论研究现状与发展展望[J].科技经济导刊,2018(18):170-172.
        [2]赵传生,罗旭铭,王宣银.机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展[J].山东工业技术,2018(04):279-180.
        [3]孔祥坚,梁镇杰,陈宗汝.机电一体化系统概念设计的基本原理[J].中国新技术新产品,2018(16):201-202.
        [4]淮旭国,刘健,贾文军,等.基于创新创业能力培养的机械创新设计与实践课程研究[J].实验技术与管理,2019(6):168-171.
        [5]居剑文,郑文全.对机电一体化的创新及发展方向的研究分析[J].现代制造技术与装备,2018(08):113-115.
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