杜東平

（大慶石化建設(shè)有限公司，黑龍江 大慶 163714）

隨著機(jī)械類產(chǎn)品在設(shè)計(jì)方式和設(shè)計(jì)理念上的不斷創(chuàng)新，通過(guò)借助計(jì)算機(jī)和信息化等新型技術(shù)，可以更好地提高產(chǎn)品整體的工作性能及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能。我國(guó)當(dāng)前在機(jī)械設(shè)計(jì)方式上，還存在一些問(wèn)題，其中最突出的是機(jī)械設(shè)計(jì)和未來(lái)發(fā)展不同步的問(wèn)題，這在很大程度上阻礙了我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)水平的進(jìn)一步發(fā)展，影響了機(jī)械類產(chǎn)品質(zhì)量和性能的提升，如果機(jī)械設(shè)計(jì)不能很好地解決現(xiàn)存問(wèn)題，將會(huì)極大地影響機(jī)械行業(yè)未來(lái)的發(fā)展，甚至可能導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)速度無(wú)法滿足現(xiàn)代市場(chǎng)需求，相關(guān)產(chǎn)品在應(yīng)用方面出現(xiàn)阻礙。通過(guò)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方式進(jìn)行研究，能夠更好地了解未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展方向，從而促進(jìn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)進(jìn)步，順應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)出各個(gè)方面性能更加優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備。

1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法及理論

從現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的理論和方式進(jìn)行分析，機(jī)械設(shè)計(jì)的整體發(fā)展進(jìn)程主要可以分為2 個(gè)階段：在第一階段，主要是從17 世紀(jì)開(kāi)始，將機(jī)械設(shè)計(jì)的直觀感覺(jué)以及相關(guān)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，作為機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在這一階段，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中，運(yùn)用了大量的公式和現(xiàn)有的設(shè)計(jì)手冊(cè)。在機(jī)械設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)階段，其特征非常明顯，由于過(guò)多的使用到原有設(shè)計(jì)手冊(cè)與各種公式進(jìn)行計(jì)算，所以這種設(shè)計(jì)方法導(dǎo)致機(jī)械在設(shè)計(jì)方面過(guò)于死板，在設(shè)計(jì)上幾乎沒(méi)有突破和創(chuàng)新，而且設(shè)計(jì)成本較高，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，這導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)水平根本無(wú)法滿足市場(chǎng)需求量，生產(chǎn)出的機(jī)械價(jià)格較高，無(wú)法做到普及，所以機(jī)械類產(chǎn)品的發(fā)展相對(duì)緩慢。機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展到第二個(gè)階段是在20 世紀(jì)中后期開(kāi)始，一直持續(xù)到現(xiàn)階段，進(jìn)入這一階段后，機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)始被稱為現(xiàn)代設(shè)計(jì)階段。從現(xiàn)代設(shè)計(jì)階段開(kāi)始到現(xiàn)在，人們開(kāi)始逐漸發(fā)現(xiàn)，一味地按照傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方式，無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展水平，很難做到與市場(chǎng)同步，這就需要對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和方式進(jìn)行有效改進(jìn)，將更多新的想法和創(chuàng)意融合到機(jī)械設(shè)計(jì)中，不再拘泥于過(guò)去的形式，打破傳統(tǒng)觀念，推陳出新，才能更好地滿足現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)的生存和發(fā)展需求，所以，當(dāng)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)入現(xiàn)代設(shè)計(jì)階段以后，在設(shè)計(jì)方法和理論方面進(jìn)行了更深入的研究，也作出了很多大膽的改革和創(chuàng)新，這極大地影響了機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)和研究方式，推動(dòng)了機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方式種類及特點(diǎn)

2.1 現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方式

在現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)中，通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方式，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)中機(jī)械整體與部分之間的有效聯(lián)系，從而提高了機(jī)械類產(chǎn)品的一體化構(gòu)造模式，使機(jī)械類產(chǎn)品的使用性能得到了進(jìn)一步提升。在應(yīng)用系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方式過(guò)程中，需要更好地體現(xiàn)系統(tǒng)原理在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要將二者的緊密聯(lián)系性進(jìn)行提升。通過(guò)借助系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方式，能夠更好地凸顯機(jī)械產(chǎn)品的使用特點(diǎn)，從多個(gè)方面進(jìn)行功能分類，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上的層次劃分感。使機(jī)械產(chǎn)品在使用中能夠呈現(xiàn)層次較為分明的系統(tǒng)。

2.2 現(xiàn)代機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方式

在現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方式，能夠使機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)當(dāng)中部件功能得到更好發(fā)揮，在利用這種方式進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)結(jié)合零部件在機(jī)械產(chǎn)品中的功能及其特點(diǎn)，將各零部件在使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的沖突情況進(jìn)行提前預(yù)判，并且通過(guò)合理設(shè)計(jì)解決可能存在的問(wèn)題，從而有效地提高機(jī)械產(chǎn)品的整體運(yùn)行狀態(tài)，而且能夠在一定程度上減少機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)研發(fā)的過(guò)程中需要消耗的成本及應(yīng)用損耗。結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方式在具體應(yīng)用的過(guò)程中，主要是通過(guò)將機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)分層，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在最大程度上，對(duì)機(jī)械制造過(guò)程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理規(guī)避，實(shí)現(xiàn)各個(gè)零部件在應(yīng)用過(guò)程中優(yōu)勢(shì)最大化。使用這種設(shè)計(jì)方式可以更好地在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，體現(xiàn)設(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)械產(chǎn)品合理性的思考，使設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品更具有個(gè)性和個(gè)人思維特征，此類設(shè)計(jì)產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中能體現(xiàn)出設(shè)計(jì)者從不同角度進(jìn)行思考和研究的成果，有效提高了機(jī)械類產(chǎn)品在應(yīng)用中的適應(yīng)性，可以更好地解決針對(duì)不同類型機(jī)械設(shè)備的使用要求。

3 未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)方式發(fā)展方向

3.1 未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)保性提升

機(jī)械類產(chǎn)品的環(huán)保型設(shè)計(jì)主要是指，在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略引導(dǎo)下，機(jī)械設(shè)計(jì)工作也應(yīng)充分地利用各種能源及資源，使設(shè)計(jì)出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品可以更加符合低耗減排的環(huán)保要求。要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)之前，先將環(huán)保理念作為設(shè)計(jì)標(biāo)注和前提，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和各項(xiàng)功能齊備的基礎(chǔ)上，利用新型技術(shù)和能源實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的節(jié)能減排，降低設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染或破壞。在設(shè)計(jì)階段引入環(huán)保設(shè)計(jì)理念不僅是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的必然方向，同時(shí)也將是未來(lái)所有行業(yè)發(fā)展的共同趨勢(shì)。

3.2 未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化方式

隨著我國(guó)現(xiàn)代化信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，新型技術(shù)手段不斷更新，智能化和自動(dòng)化被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，在此背景下，未來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)也將出現(xiàn)較為成熟的自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念及方法。通過(guò)使用信息科技進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而取代人工設(shè)計(jì)方式，也是未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)工作發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過(guò)充分的利用信息技術(shù)，將智能性和機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行充分融合，利用信息技術(shù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計(jì)、整合和分析，可以設(shè)計(jì)出性能更高的機(jī)械類產(chǎn)品，區(qū)別于人工設(shè)計(jì)方式，新型自動(dòng)化設(shè)計(jì)方式出現(xiàn)誤差的可能性更低，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品性能更佳，也更值得信賴。同時(shí)，應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)計(jì)手段，有助于推動(dòng)人機(jī)結(jié)合的發(fā)展進(jìn)程，對(duì)數(shù)據(jù)分析的效率大大提升，有利于提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

3.3 未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)定量計(jì)算方式

機(jī)械設(shè)計(jì)方式在未來(lái)的發(fā)展中，可以通過(guò)利用最新的技術(shù)手段，使用更加精確的計(jì)算方式及計(jì)算工具，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的零部件進(jìn)行更為準(zhǔn)確的計(jì)算，得到的零部件尺寸及剛度也能更好地滿足機(jī)械產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中的需求，有效地提高機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用水平。同時(shí)，通過(guò)這種方式得到的零部件應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)品中，可以有效地提高機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中的規(guī)范性，進(jìn)一步提升機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量。在我國(guó)現(xiàn)階段的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動(dòng)中，仍然有一部分設(shè)計(jì)者在沿用經(jīng)驗(yàn)類比法，雖然這種機(jī)械設(shè)計(jì)方式具有一定的便捷性，但卻很容易在應(yīng)用階段出現(xiàn)問(wèn)題，所以對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的創(chuàng)新已經(jīng)迫在眉睫。

3.4 未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)模型建設(shè)方式

當(dāng)前的機(jī)械設(shè)計(jì)方式仍然停留在靜態(tài)模型設(shè)計(jì)方式上，這在很大程度上可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)和理念之間發(fā)生偏差，這將對(duì)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量造成不利影響。利用信息技術(shù)作為載體，可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)模型的建立，還能有效提高機(jī)械產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方面的計(jì)算分析準(zhǔn)確性，提高這一部分的工作效率，同時(shí)能夠更好地保證測(cè)試的相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性及嚴(yán)謹(jǐn)性，有利于提高機(jī)械產(chǎn)品整體性能，有效減少了機(jī)械產(chǎn)品在使用過(guò)程中可能出現(xiàn)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)的方式必將得到優(yōu)化，將技術(shù)力量作為基礎(chǔ)，給現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)水平的提高提供了更加充足的條件，所以，機(jī)械設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展也必將進(jìn)行更多的創(chuàng)新和優(yōu)化，通過(guò)利用現(xiàn)代化技術(shù)，能夠更好地提升機(jī)械產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及整體性能?？赏ㄟ^(guò)建立更為確切的相關(guān)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)對(duì)比選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方式，達(dá)到提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量、性能的目的。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方式可以取其精髓，應(yīng)用到新型設(shè)計(jì)模式中，從而更好地優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，有助于對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)水平的革新，從而不斷地推動(dòng)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步。