袁容 傅林濤

【摘要】隨著科技的快速發(fā)展，現(xiàn)代化技術(shù)逐漸應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，同時(shí)推動(dòng)了我國機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)械生產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)型，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的不足。本文對(duì)機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的概念、特點(diǎn)及方法進(jìn)行了闡述，在此基礎(chǔ)上對(duì)我國機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì) 現(xiàn)代化 技術(shù) 發(fā)展趨勢

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）34-0034-02

一、機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的概念

現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)是相對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)而言的，是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的繼承與發(fā)展。計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用促使人們的思維方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，能夠運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作，新技術(shù)、原理的應(yīng)用大大提升了設(shè)計(jì)的速度。機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)將機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)等融于一身，通過軟件模擬，在設(shè)計(jì)過程中不斷進(jìn)行改善，從而避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的大量實(shí)踐。機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的邏輯性，按照步驟分為分析、綜合、評(píng)價(jià)與反饋、決策四個(gè)階段，按照時(shí)間順序分為目的性規(guī)劃與設(shè)計(jì)、方案選擇、技術(shù)整合、后期架構(gòu)四個(gè)階段。而且各種理論知識(shí)與設(shè)備的運(yùn)用，使機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)更高效、更優(yōu)質(zhì)、更創(chuàng)新。

二、機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)注重科學(xué)性與全面性，要求設(shè)計(jì)者運(yùn)用科學(xué)的理念、方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，在重視產(chǎn)品性能的同時(shí)，還要考慮設(shè)計(jì)的藝術(shù)美感。機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)具有前瞻性、動(dòng)態(tài)性、系統(tǒng)性、創(chuàng)新性、計(jì)算機(jī)化等特點(diǎn)。在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，需要考慮產(chǎn)品在整個(gè)使用過程中可能出現(xiàn)的功能、細(xì)節(jié)等問題，以減少隱患、防止事故發(fā)生。機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)具有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種屬性，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)偏向于產(chǎn)品的靜態(tài)屬性，而現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)更注重考慮產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)屬性，如外部環(huán)境、能量傳遞等對(duì)產(chǎn)品的影響。產(chǎn)品由各個(gè)部分共同構(gòu)成，機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)要用系統(tǒng)的觀點(diǎn)看問題，不能以偏概全。機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)的輔助功能密切相關(guān)，計(jì)算機(jī)可以優(yōu)化設(shè)計(jì)與系統(tǒng)仿真，利用計(jì)算機(jī)知識(shí)與設(shè)備來輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)步驟邏輯性更強(qiáng)，更科學(xué)、合理、人性化。機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)者秉承嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和模型方法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行功能與方法上的創(chuàng)新，以達(dá)到超越原來設(shè)計(jì)產(chǎn)品、生產(chǎn)創(chuàng)新性產(chǎn)品的目的。

三、當(dāng)前機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的方法

IT技術(shù)是機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的主要技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了根據(jù)實(shí)際需要，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出產(chǎn)品模型，并在虛擬環(huán)境下展現(xiàn)產(chǎn)品功能的過程。在運(yùn)行過程中，數(shù)學(xué)知識(shí)的重要性也在設(shè)計(jì)中得到了體現(xiàn)，如采用有限元法、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等。有限元法屬于一種偏微分的計(jì)算，主要計(jì)算產(chǎn)品的強(qiáng)度、傳熱等問題；優(yōu)化設(shè)計(jì)指將建立的產(chǎn)品模型抽象化，并將其用數(shù)學(xué)抽象符號(hào)表示出來，以尋找最佳的設(shè)計(jì)方案。可靠性設(shè)計(jì)即利用數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的載荷、強(qiáng)度等進(jìn)行計(jì)算分析?，F(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法注重定量、動(dòng)態(tài)、自動(dòng)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，還講究創(chuàng)造性。

四、我國機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢

機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)以數(shù)字化為核心?，F(xiàn)代化技術(shù)逐漸滲透到機(jī)械設(shè)計(jì)中，進(jìn)一步加快了工業(yè)化進(jìn)程。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)采用的是人力資源管理方式，當(dāng)今時(shí)代實(shí)行數(shù)字化管理，可以在設(shè)計(jì)上確保質(zhì)量、提高效率與資源利用率、優(yōu)化配置?，F(xiàn)代化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)的融合是時(shí)代的產(chǎn)物，更具競爭力，從而使企業(yè)獲得更高的收益。這就要求設(shè)計(jì)者掌握先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，在提升專業(yè)技能的同時(shí)，提高自己的主動(dòng)創(chuàng)造能力。

在機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)過程中推進(jìn)智能化。機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的智能化有效實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的模糊化，設(shè)計(jì)人員可以將工作重心轉(zhuǎn)移到設(shè)計(jì)理念上來，并且不用花費(fèi)過多精力在基礎(chǔ)性工作上，而計(jì)算機(jī)在基礎(chǔ)工作上更具優(yōu)勢，它計(jì)算得更為精確、效率更高。智能技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以幫助設(shè)計(jì)者構(gòu)建一套合理的智能體系，智能化系統(tǒng)可以對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及細(xì)節(jié)進(jìn)行獨(dú)立的計(jì)算和分析，同時(shí)在很大程度上能減少設(shè)計(jì)者的工作量，確保機(jī)械設(shè)計(jì)工作能高效率、高質(zhì)量的完成。

在機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)過程中力求綠色化?，F(xiàn)代化機(jī)械產(chǎn)品的功能屬性固然重要，但其生態(tài)屬性也不容忽視。環(huán)境問題與資源問題一直是影響人類社會(huì)生存發(fā)展的重要問題。尤其是隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)需要正視對(duì)環(huán)境的影響和資源利用率，在設(shè)計(jì)過程中注入綠色化的環(huán)保理念，最大限度地降低污染、做好廢棄物的回收利用。產(chǎn)品的生命周期包括設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用、報(bào)廢，故應(yīng)該在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中將綠色化思想貫穿始終，進(jìn)一步促進(jìn)現(xiàn)代化機(jī)械產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展。

現(xiàn)代化機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)追求敏捷化。產(chǎn)品的供應(yīng)與實(shí)際需求影響著市場經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。由于機(jī)械化生產(chǎn)本身的敏捷度較低，所以在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，要求設(shè)計(jì)者要適應(yīng)市場的變化、掌握市場的需求、了解市場競爭。現(xiàn)代化機(jī)械產(chǎn)品還要關(guān)注產(chǎn)品的整體化與系統(tǒng)化，換而言之，就是使產(chǎn)品的各個(gè)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)、達(dá)到最佳匹配，這是產(chǎn)品創(chuàng)新的必然要求，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介：

袁容（1982.8.20-），女，漢族，四川遂寧人，博士，助理研究員，研究方向：可靠性分析與建模，優(yōu)化設(shè)計(jì)，疲勞壽命預(yù)測等。