李樹江

摘要：虛擬設(shè)計(jì)是當(dāng)前機(jī)械加工行業(yè)技術(shù)的方向，特別是虛擬設(shè)計(jì)中對(duì)于包裝機(jī)械環(huán)境的仿真，可以實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)化，達(dá)到提高包裝機(jī)械設(shè)計(jì)水平、提高包裝機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量，增長包裝機(jī)械市場(chǎng)競爭力的價(jià)值。本研究在描述包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)當(dāng)前情況的基礎(chǔ)上，對(duì)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)工作中存在的設(shè)計(jì)質(zhì)量不高、設(shè)計(jì)周期過長、設(shè)計(jì)費(fèi)用過高等問題進(jìn)行了分析，提供了虛擬設(shè)計(jì)在包裝機(jī)械生產(chǎn)和開發(fā)中的應(yīng)用要點(diǎn)，并展開了對(duì)包裝機(jī)械虛擬設(shè)計(jì)的展望。

關(guān)鍵詞：包裝機(jī)械；虛擬設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)質(zhì)量；設(shè)計(jì)周期；模擬裝配；人體工程；

前言

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，商品進(jìn)入流通領(lǐng)域的一個(gè)必要前提就是進(jìn)行規(guī)范地包裝，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，各類商品越多，就越需要對(duì)商品實(shí)現(xiàn)更為快速、高效的包裝。當(dāng)前商品越來越依靠包裝機(jī)械進(jìn)行處理，在生產(chǎn)效率提高、差異化趨勢(shì)增強(qiáng)的背景下，包裝機(jī)械成為一項(xiàng)重要的設(shè)備，不但成為了一項(xiàng)重要的產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也對(duì)整個(gè)商品生產(chǎn)和流通產(chǎn)生巨大影響。我國包裝機(jī)械存在著起步低、設(shè)計(jì)手段落后等實(shí)際問題，導(dǎo)致包裝機(jī)械設(shè)計(jì)有質(zhì)量、周期和費(fèi)用的主要缺陷，嚴(yán)重影響了包裝機(jī)械的制造，并對(duì)包裝機(jī)械市場(chǎng)的開發(fā)帶來阻礙作用。新時(shí)期應(yīng)該站在發(fā)展包裝機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的高度上看待當(dāng)前存在的種種問題，通過應(yīng)用虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)包裝機(jī)械的不斷開發(fā)，從技術(shù)、思想上推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械新時(shí)期的創(chuàng)新式發(fā)展。

1.包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的描述

我國包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)經(jīng)過從無到有20多年的發(fā)展，至今已經(jīng)成為一個(gè)重要的門類，在支撐商品生產(chǎn)的同時(shí)，也形成了對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全面支撐作用。作為包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)的從業(yè)人員應(yīng)該看到包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)現(xiàn)存的問題，只有將問題做到全面地分析，才能促進(jìn)包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展。當(dāng)前包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)存在的主要問題有：

1.1.基礎(chǔ)技術(shù)和工藝落后

在包裝機(jī)械行業(yè)中有一個(gè)基本的共識(shí)，就是我國包裝機(jī)械生產(chǎn)要落后于發(fā)達(dá)國家將近20年的差距，集中的表現(xiàn)是高精度包裝機(jī)械和自動(dòng)化大型包裝機(jī)械的開發(fā)尚屬于空白，在傳統(tǒng)包裝機(jī)械的生產(chǎn)中存在外觀粗糙、穩(wěn)定性差、安全性不高、適應(yīng)性低下，并且存在質(zhì)量和壽命方面的通病，對(duì)包裝機(jī)械的長久發(fā)展不利。

1.2.盲目仿制國外包裝機(jī)械

當(dāng)前，包裝機(jī)械生產(chǎn)中存在生產(chǎn)規(guī)模小、科研能力低、創(chuàng)新能力差等實(shí)際問題，這導(dǎo)致大多數(shù)包裝機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)都在或多或少地模仿國外包裝機(jī)械，生產(chǎn)出的包裝機(jī)械存在著性能、可靠性和服務(wù)質(zhì)量方面的問題，同時(shí)，過度依賴仿制會(huì)形成對(duì)國外包裝機(jī)械制造技術(shù)的依賴，形不成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的包裝機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)，嚴(yán)重制約了包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

1.3.生產(chǎn)和需要脫離

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐越來越快的背景下，包裝機(jī)械的種類和數(shù)量都有了較大幅度地增長，而國產(chǎn)的包裝機(jī)械卻在設(shè)計(jì)理念、制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量上都存在與市場(chǎng)需要的較大差距，人為導(dǎo)致了包裝機(jī)械市場(chǎng)中生產(chǎn)產(chǎn)品和需要上的矛盾，導(dǎo)致包裝機(jī)械長期需要進(jìn)口的問題發(fā)生。

1.4.設(shè)計(jì)思想和手段落后

在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)過程中很多企業(yè)仍然應(yīng)用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)思路，導(dǎo)致包裝機(jī)械沒有適應(yīng)性和創(chuàng)新性，影響了包裝機(jī)械對(duì)市場(chǎng)的占有力，不但浪費(fèi)了包裝機(jī)械研發(fā)的資金和資源，而且造成對(duì)包裝機(jī)械生產(chǎn)的制約，難于實(shí)現(xiàn)對(duì)包裝機(jī)械行業(yè)的加速作用。

2.包裝機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)中對(duì)虛擬設(shè)計(jì)的應(yīng)用

2.1.虛擬設(shè)計(jì)在包裝機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用

虛擬設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采取人與計(jì)算機(jī)的交互方式，模擬新產(chǎn)品開發(fā)中產(chǎn)品的某些性能，便于設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品的修改。在進(jìn)行虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員或準(zhǔn)客戶可以感知產(chǎn)品，直接在虛擬環(huán)境中進(jìn)行設(shè)計(jì)與修改，實(shí)時(shí)地對(duì)整個(gè)虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程進(jìn)行檢查、評(píng)估，實(shí)地解決設(shè)計(jì)中的決策問題，使設(shè)計(jì)思想得到綜合。

2.2.虛擬設(shè)計(jì)在包裝機(jī)械裝配過程中的應(yīng)用

產(chǎn)品開發(fā)人員借助虛擬裝配設(shè)計(jì)環(huán)境系統(tǒng)，可以在虛擬環(huán)境中使用各種裝配工具對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行裝配檢驗(yàn)，幫助設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的裝配缺陷，全面掌握在虛擬制造中的裝配過程，盡可能早地發(fā)現(xiàn)在新產(chǎn)品開發(fā)過程中的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和裝配工藝等問題，及時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

2.3.虛擬設(shè)計(jì)在包裝機(jī)械人機(jī)工程中的應(yīng)用

虛擬設(shè)計(jì)可以精確地定位包裝機(jī)械人機(jī)工程學(xué)的參數(shù)，并且，在必要時(shí)可以修改虛擬部件的位置，重新設(shè)計(jì)整個(gè)產(chǎn)品的構(gòu)造，為新產(chǎn)品開發(fā)在產(chǎn)品的人機(jī)工程學(xué)研究方面提供了新的方法，可以不斷地利用該系統(tǒng)來驗(yàn)證假設(shè)，既減少開發(fā)費(fèi)用，又縮短了制造模型的時(shí)間。

3.虛擬設(shè)計(jì)在包裝機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)的應(yīng)用前景

在未來，包裝機(jī)械新產(chǎn)品開發(fā)中，虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)能為設(shè)計(jì)人員提供有創(chuàng)造性思維的空間，提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)創(chuàng)新思維能力與產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，使設(shè)計(jì)人員能夠從理論認(rèn)識(shí)到感性認(rèn)識(shí)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和評(píng)價(jià)，使設(shè)計(jì)人員在精神世界的存在中獲得心靈自由，讓設(shè)計(jì)更趨合理化、人性化。虛擬設(shè)計(jì)可以在包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)階段，借助于建模與仿真技術(shù)及時(shí)地、并行地模擬出產(chǎn)品的未來的制造過程，乃至產(chǎn)品全生命周期的各種活動(dòng)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，并預(yù)測(cè)、檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)產(chǎn)品性能和產(chǎn)品的可制造性。從而更加有效地、經(jīng)濟(jì)地、柔性地、即時(shí)地組織生產(chǎn)。有力地降低由于設(shè)計(jì)前期給后期制造帶來的回溯更改生產(chǎn)。

4.結(jié)語：

綜上所述，包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)是整個(gè)商品生產(chǎn)的配套產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系中不可或缺的基礎(chǔ)性行業(yè)，新時(shí)期需要各種新型技術(shù)和工藝對(duì)此加以發(fā)展。本文在最后要從人員能力上和設(shè)計(jì)思維的層面上做以重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，要高度重視包裝機(jī)械設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)，要真正形成以虛擬技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)的高層次包裝機(jī)械設(shè)計(jì)人員，做到從周期、質(zhì)量、水平上擴(kuò)大包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的水平，創(chuàng)造出各種新式包裝機(jī)械，在滿足市場(chǎng)和商品需要的同時(shí)，促進(jìn)包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)的提升。

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