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摘要:设计技术与传统的机械设计相比而言,本身就包含了设计方法创新的理念和思路。任何一件事物的创新都离不开思维的创新,机械设计也不例外,创新思维是机械设计不断向前发展的根本。作为机械设计的从业人员,要善于把理论知识和实践经验相结合,并且运用先进的计算机技术,设计出符合大众需求的高品质机械产品。本文对机械设计在机械设计与制造中的重要性进行探讨。
关键词:机械设计;制造;重要性
一、机械设计在机械设计与制造中的重要性
(1)程序性:从机械设计的过程来看,它更加重视产品从设计到生产再到销售的一体化设计,因此这就需要设计者从产品规划、产品方案的设计、技术设计以及施工总体设计等步骤进行全面的考虑,从而更加体现机械设计方法的程序性。
(2)系统性:从设计系统的角度来分析,机械设计更加注重使用系统工程来进行处理问题,因此在设计的过程中力求将各个部分进行关联,使其成为一个有机的整体,从而使整个系统得到最优化的处理,使系统与外界也能产生相应的联系。
(3)创造性:当前我国经济处在转变经济发展方式,优化经济结构,转化增长动力的攻关期。供给侧创新不足导致很多关键设备,核心技术和高端产品依赖进口,核心技术被“卡脖子”的事情时有发生。解决这一问题的关键在提高科技创新能力,提高供给侧体系质量。因此机械设计要敢于打破常规,突破传统思维,探索新方法,新原理,并且依托先进的设计技术和工具,来开发出高品质的,具有原创性的新产品。
(4)高效性:运用技术设计出的机械产品,在质量检测时可以直接使用计算机直接进行模拟使用,这样设计者可以直接看到自己设计产品的质量水平,同时节约了很多设计时间。除此之外机械设计可以缩短前期准备和细节工作的时间,大大提高了设计人员的工作效率。
(5)优化性:机械设计技术力求通过不断优化相关的理论和技术,达到技术系统的优化,从而使参数、结构、系统整体等都得到最優化的处理,进而使产品具备高性能、低成本的特点。
二、机械设计方法分析
1、系统分析设计方法
在传统的设计方法中,一般都是将要设计的产品分为几个模块,分别进行探讨研究。但在一个公司内各部门之间并不能做到及时交流,这种现象导致各部门设计出的部件产品都是独立存在的,片面不完整的。而系统分析设计方法要求,产品在设计过程中是一个完整的整体,要用系统完整的方法进行设计,在确立好设计方案后还要把产品的制造过程和运行情况都考虑进去。要想设计出一个好产品,就要把系统开发、制造、运行三个方面综合考虑,这样设计生产出的產品才能符合社会需要。
2、优化设计方法
传统的设计方法是根据人的经验和想法直接确定方案的设计模式,已经不再符合机械设计。优化设计方法不仅要考虑所设计产品的结构,同时还要把所设计产品的运输和流通等都考虑全面。要完成一个优秀的机械化设计方案,需把优化设计中的数学模型和设计方法都运用到其中。因为优化涉及的方法是以数学模型为基础,以计算机技术为工具,在探究数学模型的过程中找到设计产品的最佳方案,所以机械设计人员在设计产品前首先要建立一个完整的数学模型,这样一个复杂的机械问题就转变为了数学建模问题。设计人员在选出最佳方案后,应用计算机软件将设计的数学模型求出解,然后再将求出的结果应用到机械产品设计中,从而满足产品设计的各种需求。
3、有限元分析方法
随着计算机技术的发展,有限元分析方法迅速发展成为设计计算方法重要组成部分,这种方法的使用原理是将设计产品分成有限的、独立的、相互联结的三个部分,这些被分出的部分大多都是一些比较常见的形状。例如在有限元分析方法中,如果被分析的产品是平面的,就可以把它划分到四边形里面,如果要分析到产品是立体的,就可以把它划分到六面体里面。在划分完产品单元后,设计人员接下来就要确定所分析产品的每个变量,然后将分析出的产品变量应用的单元函数中,并进行求解,最后再将列出的单元方程连立求解。
三、我国机械设计与制造行业的发展现状和未来发展趋势
1、我国机械设计与制造行业的发展现状
一直以来,中国的工程机械行业就发展的不错,现在已经成为最大的工程机械制造国家之一,同时还是世界上最大的工程机械销售市场。目前机械制造和市场已经发展的比较完善,但是工程机械行业的资源流通状况却一直是我们许多人的心病,如资源利用方式的粗犷等,这在一定程度上成为阻碍我国机械设计与制造行业可持续发展的制约因素。尤其是和欧美国家相比较起来,中国想要走节能、绿色、环保的生产方式还有许多的困难要克服,我们要向欧美国家成熟的工程机械产品回收体系和工程机械再制造技术学习,就现在我国工程机械的发展现状来看,向工程机械再制造领域进军是非常可行的。
虽然这些年我国一直在出台各种各样的政策为再制造行业的健康有序发展保驾护航,但是和国外成熟的再制造行业相比较,还是有一些非常实际的问题需要我们高度重视并想出解决措施。如,在我国工程机械再制造处于发展初期的现状下,国家的各项有关政策的制定还存在许多的漏洞;我国再制造行业的行业标准几乎是一片空白;我国在对再制造产品的宣传引导上做的工作不够完善,对再制造产品存在排斥心理的用户大有存在。需要明确的是,虽然我国的工程机械设计与制造行业中还有许多的问题,但是政策的支持和丰厚的利润成为我们克服这些困難的最大动力,我们该有信心使我们的机械设计图制造行业发展的越来越好。
2、我国机械设计与制造行业未来发展趋势
全球经济的增长和各国的机械设计与制造业的持续发展密切相关,2008年全球经济危机爆发之前,在新兴国家尤其是中国强劲增长的需求拉动下,全球的机械设计与制造业保持了连续几年高度发展的状态,但是在全球经济危机的影响下,全球的机械制造业受到了不同程度的重创。根据现在全球机械制造业的发展现状,未来全球机械设计与制造业的发展主要有三大趋势:(1)整个机械设计与制造业的发展重心将逐步向亚洲迁移,这样迁移的趋势是为了获得本地化的成本优势并很好地位本地客户服务。另外,以我国机械设计与制造业为主的亚洲竞争对手成长速度非常迅速,在全球市场中所占的份额也在逐年的增加,在未来,我国必将成为主导全球机械制造业的主要力量。我国的国内生产制造业保持着远高于发达国家普遍将近百分之三的增长速度,这对未来几年中国机械制造业的高速增长是一种拉动,并且我国的机械制造业在以其巨大的规模优势争取着全球机械制造业的领导权,到二零一五年我国将能领导接近半数的全球细分市场,最主要的是我国正在努力地缩短和领先国家技术水平上的差距;(2)全球市场的竞争将聚集在中端市场;(3)节能环保类产品将会越来越受用户和制造商的重视和关注。
结束语
总之,机械设计方法是在传统机械设计方法的基础上进行的完善和发展,这个系统的主动性比较强,设计需要的时间短,消耗低的优点。除了这些,机械设计方法在产品的制造、报废、回收等方面都比传统机械设计方法要好。同时这种设计方法在设计过程中可以吸取很多领域和学科知识,并将这些优秀的资源应用到自己的产品设计中,机械设计方法的优点不仅体现在独特的创造性,它还会将不同的优秀科学技术完美的融合在一个设计产品里。因此,机械化设计如果想持续发展,就一定要与先进科学技术结合,只有这样才能使自身价值不断提高。
参考文献
[1]苏佳楠,冯杨.机械设计制造及其自动化的发展方向研究[J].农家科技(上旬刊),2019(1):198.
[2]孙朝霞,赵建发,付明慧.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].工程建设与设计,2019(4):176-177.