段全成

摘要：現(xiàn)在社會(huì)上很多領(lǐng)域都運(yùn)用了數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，該技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)?guó)家各個(gè)行業(yè)發(fā)展提供很大的助力。目前，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，而且取得了顯著成效，如，可以對(duì)制造效率和質(zhì)量進(jìn)行提升、可以提高設(shè)計(jì)科學(xué)性等。本文簡(jiǎn)單介紹了數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)內(nèi)涵和特點(diǎn)，并對(duì)應(yīng)用熱點(diǎn)進(jìn)行了闡述，同時(shí)提出了在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中運(yùn)用該技術(shù)的策略，希望可以為相關(guān)人士提供參考。

Abstract： Nowadays， many fields in the society use digital design technology， which can provide great help to the development of various industries in our country. At present， digital design technology has been widely used in mechanical design and manufacturing， and has achieved remarkable results， such as improving the manufacturing efficiency and quality， and improving the scientific design. This paper briefly introduces the connotation and characteristics of digital design technology， and expounds the application hot spots. At the same time， it puts forward the strategy of using the technology in mechanical design and manufacturing， hoping to provide reference for relevant people.

關(guān)鍵詞：數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)制造;運(yùn)用

0? 引言

最近幾年，改革開(kāi)放越來(lái)越深入，我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度也因此變得越來(lái)越快，并不斷的對(duì)先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備和知識(shí)進(jìn)行吸取、引入，在此情形下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)提升，國(guó)家總體實(shí)力也變得越來(lái)越強(qiáng)，而科學(xué)技術(shù)在其中發(fā)揮著不可忽視的作用。隨著數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我們?nèi)粘Ｉ睢⑸a(chǎn)中的普及，各行各業(yè)的發(fā)展進(jìn)程都變得越來(lái)越快，我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)也實(shí)現(xiàn)了更好發(fā)展。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)是信息時(shí)代國(guó)家工農(nóng)業(yè)發(fā)展中必要的支撐技術(shù)，如何讓數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在各行各業(yè)中發(fā)揮出更大效用是研究人員接下來(lái)需要研究的重點(diǎn)。

1? 數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)內(nèi)涵、特點(diǎn)分析

隨著黨和政府越來(lái)越重視科技創(chuàng)新，并制定了很多鼓勵(lì)科技創(chuàng)新的政策，我國(guó)的科技創(chuàng)新變得蓬勃發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展也因此變得越來(lái)越凸顯，研發(fā)了很多新的機(jī)械設(shè)備，而且這些機(jī)械設(shè)備都是大型的自動(dòng)高精度機(jī)械設(shè)備。通過(guò)對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，不僅可以將機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)變得更加繁復(fù)，還可以對(duì)機(jī)械生產(chǎn)效率進(jìn)行提升，對(duì)生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行拓展。

1.1 數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)內(nèi)涵

將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到設(shè)計(jì)產(chǎn)品過(guò)程中之后就會(huì)被稱作數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)，該技術(shù)是輔助計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的一種技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)也變得更加完善，而且被運(yùn)用到了很多行業(yè)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也運(yùn)用了該技術(shù)。以前的機(jī)械設(shè)計(jì)都需要設(shè)計(jì)人員構(gòu)建物理模型，但是應(yīng)用該技術(shù)后，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)建產(chǎn)品模型，這樣就不需要對(duì)物理模型進(jìn)行頻繁使用，工作效率也會(huì)有所提升。另外，計(jì)算機(jī)軟件還可以將模型轉(zhuǎn)為了數(shù)據(jù)，而且可以存儲(chǔ)模型數(shù)據(jù)，并對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞和分析，將這些數(shù)據(jù)作為參考可以有效提升決策的準(zhǔn)確性和有效性。

1.2 數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)

統(tǒng)一的產(chǎn)品定義模型是數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)具有的特點(diǎn)之一。無(wú)論是什么產(chǎn)品，其生命周期都是固定的，而數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以統(tǒng)一運(yùn)行關(guān)于產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)，從而可以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率，還可以降低產(chǎn)品流程設(shè)計(jì)難度。以前的設(shè)計(jì)模式都會(huì)采用不一樣的方法設(shè)計(jì)生命周期不同的產(chǎn)品，這樣就需要采用繁瑣的流程設(shè)計(jì)產(chǎn)品，而且比較容易遺失數(shù)據(jù)。

數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)還可以讓多個(gè)團(tuán)隊(duì)和設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行同時(shí)設(shè)計(jì)。以前的產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)切合性比較重視，生產(chǎn)產(chǎn)品過(guò)程需要和包裝維修過(guò)程采用相同的程序，所以通常都會(huì)由相同的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)完成設(shè)計(jì)產(chǎn)品的工作。這種設(shè)計(jì)模式對(duì)設(shè)計(jì)人員有著很強(qiáng)的依賴，如果設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)內(nèi)的成員出現(xiàn)太大變化，就會(huì)影響到產(chǎn)品設(shè)計(jì)鏈條，還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量降低。然而對(duì)數(shù)字技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用之后，可以讓多個(gè)團(tuán)隊(duì)和設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行同時(shí)設(shè)計(jì)，而且對(duì)設(shè)計(jì)人員所在地沒(méi)有限制，這樣就可以對(duì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)機(jī)械的效率進(jìn)行提升，生產(chǎn)產(chǎn)品需要的時(shí)間也會(huì)有所縮減，運(yùn)行成本也會(huì)變得越來(lái)越低。

2? 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)

數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)有著非常豐富的技術(shù)內(nèi)容，目前我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中比較常用的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)主要有以下幾種：

2.1 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)技術(shù)的簡(jiǎn)稱，該技術(shù)的開(kāi)展既需要邏輯理論的支持，還需要程式內(nèi)容的支撐，該技術(shù)有著比較開(kāi)放的理念，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的程序也具有規(guī)范性。在明確任務(wù)、設(shè)計(jì)概念和施工過(guò)程中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，并不斷的調(diào)節(jié)完善數(shù)字技術(shù)，可以將更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)提供給產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如、設(shè)計(jì)產(chǎn)品、方案、改進(jìn)等服務(wù)。站在整體角度分析可以發(fā)現(xiàn)，建立在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)之上的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容只有兩點(diǎn)，分別是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行概念設(shè)計(jì)以及對(duì)產(chǎn)品構(gòu)型進(jìn)行設(shè)計(jì)，概念設(shè)計(jì)就是對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行確定，對(duì)構(gòu)型進(jìn)行設(shè)計(jì)就是確定具體步驟，將二者結(jié)合起來(lái)就可以對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行確定，還可以明確產(chǎn)品功能和交易價(jià)格等。將該技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中能夠?qū)Ξa(chǎn)品模型進(jìn)行準(zhǔn)確構(gòu)建，從而可以更快速的完成機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工作，而且制造的機(jī)械質(zhì)量也會(huì)有顯著提高。

2.2 知識(shí)工程技術(shù)

該技術(shù)在數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)中有著廣泛應(yīng)用，而且有著很多新穎的設(shè)計(jì)方案。應(yīng)用該技術(shù)可以對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)走向進(jìn)行估測(cè)，還可以對(duì)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行猜測(cè)，而且該技術(shù)對(duì)獲取新知識(shí)有著強(qiáng)烈的依賴性，對(duì)以前的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)反而比較忽視。該技術(shù)在人工智能方面有著重要作用，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中也起到不可忽視的作用，而且已經(jīng)在市場(chǎng)信息領(lǐng)域取得了一定成效。將該技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中可以準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)技術(shù)發(fā)展方向，從而可以積極投入到新技術(shù)開(kāi)發(fā)中，能夠迅速的占領(lǐng)市場(chǎng)，再加上其具有的估測(cè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的功能，就可以讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)更大優(yōu)勢(shì)。

2.3 虛擬原型技術(shù)

在最近幾年中可以被稱作先鋒的數(shù)字化技術(shù)就是該技術(shù)，而且業(yè)界對(duì)該技術(shù)越來(lái)越重視。將CAD、CAE和CAM等技術(shù)融合后產(chǎn)生了該技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)可以有效結(jié)合信息、制造、生命周期和制造技術(shù)，并在設(shè)計(jì)產(chǎn)品原型中進(jìn)行應(yīng)用。站在系統(tǒng)層次對(duì)該技術(shù)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)的開(kāi)發(fā)模式可以按照從上到下的順序進(jìn)行。作為數(shù)字技術(shù)中的先進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)對(duì)產(chǎn)品信息設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)進(jìn)行了組合，并在性能、感官和行動(dòng)方面對(duì)物理原型進(jìn)行了優(yōu)化。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程可以分為幾個(gè)階段應(yīng)用該技術(shù)，并且它在產(chǎn)品生命周期改變過(guò)程中可以發(fā)揮重要作用，通過(guò)融合設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程，可以推動(dòng)工農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展。將該技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中可以對(duì)機(jī)械運(yùn)行狀況進(jìn)行模擬，從而可以對(duì)機(jī)械運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，還可以對(duì)機(jī)械在各種不同環(huán)境和地勢(shì)的運(yùn)作情況進(jìn)行虛擬展示，從而讓制造出的機(jī)械能夠適應(yīng)各種不同的環(huán)境和地勢(shì)。

3? 數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.1 應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中

農(nóng)業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是我國(guó)行業(yè)體系中的重要組成，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展能夠提供很大的推動(dòng)力量。進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步速度不斷提升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也應(yīng)用了很多機(jī)械設(shè)備，傳統(tǒng)的人工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變得更具自動(dòng)性和智能化。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用，讓更多的農(nóng)民從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中解放出來(lái)，而且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率也變得越來(lái)越高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變得更加高效和簡(jiǎn)潔。

隨著數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的運(yùn)用，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的信息化程度不斷提升，很多設(shè)計(jì)人員都會(huì)利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)來(lái)完成輔助設(shè)計(jì)工作，還有的設(shè)計(jì)人員會(huì)借助計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行估測(cè)，并利用虛擬還原技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)好的產(chǎn)品進(jìn)行虛擬運(yùn)行，從而對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行中存在的缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)和調(diào)試，最終制造出來(lái)的農(nóng)業(yè)機(jī)械就可以達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。另外，設(shè)計(jì)人員還可以利用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械在不同地形、地貌中的運(yùn)行情況進(jìn)行模擬，從而可以設(shè)計(jì)出能夠在各種地形、地貌都可以順暢運(yùn)行的農(nóng)業(yè)機(jī)械，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠適應(yīng)各個(gè)不同區(qū)域的農(nóng)業(yè)特點(diǎn)。

通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的充分利用，可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)工作，通過(guò)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)可以同時(shí)開(kāi)展多個(gè)零部件的設(shè)計(jì)工作，還可以在完成整體設(shè)計(jì)之前先進(jìn)行版塊制造，這樣生產(chǎn)周期和制造所用時(shí)間就會(huì)變得比較少，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益也會(huì)有很大提升。而且將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械創(chuàng)新中，可以將創(chuàng)新思路更快的變?yōu)閷?shí)物，也可以快速的進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，還可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，這樣就可以給設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新工作帶來(lái)更大的推動(dòng)力量。

3.2 應(yīng)用到工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中

工業(yè)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)體系中處于重要地位，而且隨著工業(yè)進(jìn)程的不斷加快，工業(yè)起到的作用變得越來(lái)越大，已經(jīng)成為了對(duì)國(guó)家實(shí)力進(jìn)行判斷的指標(biāo)。將該技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，可以有效提升機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)水平。下面就以礦山機(jī)械設(shè)備為例對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用方式進(jìn)行具體介紹。

礦山一般都會(huì)處于十分復(fù)雜的環(huán)境中，因此需要確保機(jī)械設(shè)備的安全性，這樣才能在礦山開(kāi)采中平穩(wěn)的進(jìn)行運(yùn)行。數(shù)字技術(shù)可以利用三維軟件規(guī)劃產(chǎn)品三維模型，還可以對(duì)產(chǎn)品模型規(guī)格是否規(guī)范進(jìn)行簡(jiǎn)單檢測(cè)，還可以對(duì)結(jié)構(gòu)是否合理進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，這對(duì)于確保礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性以及零件機(jī)構(gòu)的精密性都可以發(fā)揮出很大作用。另外，還可以利用仿真模擬功能對(duì)機(jī)械工作環(huán)境進(jìn)行模擬，從而可以對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效檢測(cè)，對(duì)設(shè)計(jì)中存在的不足也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和改正。

3.3 應(yīng)用到汽車機(jī)械設(shè)計(jì)制造中

汽車現(xiàn)在已經(jīng)成為了很多家庭的必備物品。應(yīng)用數(shù)字技術(shù)對(duì)汽車進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造時(shí)，需要特別重視汽車是否可靠、是否能夠滿足負(fù)荷要求，因此需要對(duì)這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，而且數(shù)字技術(shù)具有節(jié)能設(shè)計(jì)功能，可以對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也要對(duì)節(jié)能減排進(jìn)行充分考慮，推動(dòng)汽車機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，并能最大程度利用能源，減輕污染環(huán)境程度。通過(guò)深入研究該技術(shù)在汽車機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，可以促使汽車機(jī)械設(shè)計(jì)制造實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排發(fā)展，還可以讓企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)利益，為汽車企業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久發(fā)展提供保障。

4? 結(jié)語(yǔ)

總而言之，為了對(duì)信息時(shí)代發(fā)展進(jìn)行適應(yīng)，就要推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)朝著數(shù)字化和智能性方向發(fā)展，這是機(jī)械設(shè)計(jì)人員接下來(lái)需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。機(jī)械設(shè)計(jì)人員不僅要推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，還要將之后的發(fā)展走向設(shè)定為智能化。通過(guò)在農(nóng)業(yè)機(jī)械、工業(yè)機(jī)械和汽車機(jī)械設(shè)計(jì)制造中積極運(yùn)用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，不僅可以對(duì)設(shè)計(jì)制造效率進(jìn)行提升，還可以提高制造質(zhì)量，同時(shí)可以為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造良好條件。

參考文獻(xiàn)：

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