黃志玉

（煙臺(tái)市牟平區(qū)觀水鎮(zhèn)人民政府，山東 煙臺(tái) 264104）

現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)改變了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方式，從單一的軟件和人工計(jì)算的方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)的、智能化的設(shè)計(jì)方式，改變了機(jī)械設(shè)計(jì)的工作模式，提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率。它是一種從一元到多元的轉(zhuǎn)變過程，是一種以現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)為核心，對(duì)機(jī)械工程進(jìn)行活化的設(shè)計(jì)方法?？傮w而言，現(xiàn)代設(shè)計(jì)的方法就是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)學(xué)的知識(shí)，進(jìn)行多元化和智能化的設(shè)計(jì)方法?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)手段的應(yīng)用，推動(dòng)了我國機(jī)械工程的發(fā)展。

1 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用特點(diǎn)

1.1 使農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)更加高效精確

在社會(huì)和科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越多的應(yīng)用。將現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)機(jī)工程設(shè)計(jì)中，極大地提高農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)的工作效率，農(nóng)機(jī)工程設(shè)計(jì)方法更加先進(jìn)，相應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)也更加準(zhǔn)確，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，使之更能滿足市場(chǎng)的需要。

1.2 使農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)縮短時(shí)間和降低成本

與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法具有快速發(fā)現(xiàn)問題的優(yōu)點(diǎn)。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中，通常需要在產(chǎn)品完成并生產(chǎn)出來之后，經(jīng)過試驗(yàn)或?qū)嶋H使用的檢驗(yàn)，才有可能找到設(shè)計(jì)上的不足。在設(shè)計(jì)過程中，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，就需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)、再生產(chǎn)，再進(jìn)行測(cè)試或確認(rèn)，存在產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型時(shí)間過長、產(chǎn)品更新?lián)Q代緩慢等問題，從而帶來大量的資源浪費(fèi)。利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)的數(shù)字化仿真模擬技術(shù)，在設(shè)計(jì)過程中對(duì)產(chǎn)品的實(shí)際使用情況進(jìn)行建模，從而能夠?qū)Ξa(chǎn)品的潛在缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1.3 使農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理

新產(chǎn)品的研發(fā)，必須先做好市場(chǎng)調(diào)研。在對(duì)產(chǎn)品性能及市場(chǎng)需求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。在確定產(chǎn)品的性能指標(biāo)及市場(chǎng)需求后，制訂出一套新的產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃及生產(chǎn)策略。將現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)機(jī)工程設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)海量的數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整和完善相關(guān)的規(guī)劃和策略，保證農(nóng)機(jī)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競爭優(yōu)勢(shì)。如通過系統(tǒng)分析、類比等方法，比較分析所構(gòu)建的有關(guān)數(shù)學(xué)模型，優(yōu)選出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，從而達(dá)到科學(xué)、合理的創(chuàng)新[1]。

2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

與現(xiàn)代設(shè)計(jì)相比，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性、專業(yè)性、創(chuàng)新性。如在機(jī)械參照模型上，設(shè)計(jì)人員在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)過程中都是依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，而配套工具單一和匱乏，勢(shì)必會(huì)造成后繼的機(jī)械工程的質(zhì)量無法達(dá)到令人滿意的程度，甚至還會(huì)對(duì)其他方面產(chǎn)生消極的影響。機(jī)械工程的設(shè)計(jì)離不開精確的數(shù)據(jù)支撐，而受傳統(tǒng)方法的限制，在設(shè)計(jì)時(shí)所得到的數(shù)據(jù)往往不夠準(zhǔn)確。如今，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法被廣泛運(yùn)用于機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，將其與傳統(tǒng)工藝融合，使其成為一種更加完美的新工藝，從而推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)代機(jī)械工程的設(shè)計(jì)是以整個(gè)工程設(shè)計(jì)為主線，利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，深入設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的功能和性能，使產(chǎn)品獲得更多的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)；在確保功能的前提下，進(jìn)一步考量產(chǎn)品的外形的美觀性和安全性能，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品更加完善。

3 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

3.1 機(jī)械工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)與優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)

機(jī)械工程的創(chuàng)意設(shè)計(jì)，就是要在現(xiàn)有的理論知識(shí)與設(shè)計(jì)技能基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行創(chuàng)新，使之更好地滿足市場(chǎng)和顧客的要求。機(jī)械工程的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)越來越注重人性化，要求設(shè)計(jì)者從顧客的視角來考慮機(jī)械工程產(chǎn)品的性能，利用新的理論知識(shí)和技術(shù)對(duì)原來的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，持續(xù)提高其功能，同時(shí)降低機(jī)械工程設(shè)計(jì)的成本，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。因此，機(jī)械工程設(shè)計(jì)者必須保持創(chuàng)新的思想，持續(xù)吸收先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想和經(jīng)驗(yàn)，在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，擴(kuò)展知識(shí)來提高完成任務(wù)的可行性，為企業(yè)和市場(chǎng)提供更多的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品[2]。

在現(xiàn)代社會(huì)，要想在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中占有一席之地，就必須不斷創(chuàng)新，建立自身優(yōu)勢(shì)。但在創(chuàng)新的過程中，要把自身的創(chuàng)新思想與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相結(jié)合，根據(jù)市場(chǎng)與顧客的需求進(jìn)行創(chuàng)新，確保創(chuàng)新產(chǎn)品能夠?yàn)轭櫩退邮?。為此，設(shè)計(jì)者必須事先搜集市場(chǎng)及顧客的需求資料，掌握類似產(chǎn)品的技術(shù)動(dòng)向，強(qiáng)化產(chǎn)品的單向表現(xiàn)，以使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在市場(chǎng)上占有優(yōu)勢(shì)。在此過程中，設(shè)計(jì)師要確保產(chǎn)品的功能符合性與成熟性，以防止由于技術(shù)革新而造成產(chǎn)品性能上的不完美[3]。

3.2 機(jī)械工程穩(wěn)健設(shè)計(jì)與模糊設(shè)計(jì)

確保產(chǎn)品性能的穩(wěn)定是機(jī)械工程產(chǎn)品最根本的要素，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中應(yīng)重視產(chǎn)品的使用性能指標(biāo)，而機(jī)械產(chǎn)品的魯棒性設(shè)計(jì)則著重于此。機(jī)械產(chǎn)品的穩(wěn)健性設(shè)計(jì)，就是要保證產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，并能在其服役期間內(nèi)保持正常工作。市場(chǎng)上性能和質(zhì)量越好的產(chǎn)品就越有市場(chǎng)需求，因此設(shè)計(jì)師要把重點(diǎn)放在提高產(chǎn)品的魯棒性上，充分發(fā)揮穩(wěn)健設(shè)計(jì)的功能，使機(jī)械工程產(chǎn)品的整體質(zhì)量得到全面提高。設(shè)計(jì)人員可以通過魯棒設(shè)計(jì)來穩(wěn)定產(chǎn)品的隨機(jī)特性，消除在設(shè)計(jì)與服役期間可能出現(xiàn)的不確定性，并采用高級(jí)算法對(duì)其進(jìn)行建模，給出最優(yōu)的魯棒設(shè)計(jì)方案。另外，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，模糊設(shè)計(jì)是一種較為普遍的方法。模糊設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)師利用模糊數(shù)學(xué)的方法，找出設(shè)計(jì)變量間的聯(lián)系，并試圖對(duì)產(chǎn)品中的模糊數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，從而間接地提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量[4]。

3.3 機(jī)械工程綠色設(shè)計(jì)

綠色設(shè)計(jì)是基于可持續(xù)發(fā)展的思想而提出的一種設(shè)計(jì)思想。在機(jī)械工程的設(shè)計(jì)中，采用綠色設(shè)計(jì)的目的就是要確保產(chǎn)品的環(huán)保水平，在滿足使用壽命和性能等條件的情況下，能夠達(dá)到環(huán)保指標(biāo)。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，綠色設(shè)計(jì)又被稱作環(huán)境設(shè)計(jì)或生態(tài)設(shè)計(jì)，其思想來源于原始的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)師將產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、成本等因素結(jié)合起來，盡可能地避免超出使用年限后的產(chǎn)品對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生影響，保證產(chǎn)品的維修、拆卸、回收等各個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)保水平。從實(shí)際情況來看，機(jī)械產(chǎn)品在超出其服務(wù)年限后，必須對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，以防止其?duì)環(huán)境的不良影響。然而，有些機(jī)械產(chǎn)品未按規(guī)定進(jìn)行后續(xù)處理，未達(dá)到循環(huán)利用或生態(tài)環(huán)保處理要求，致使機(jī)械產(chǎn)品給周圍的生態(tài)環(huán)境帶來了較大的負(fù)擔(dān)，有些有害物質(zhì)侵入生態(tài)系統(tǒng)，不僅污染了環(huán)境，還會(huì)影響到周圍的居民。在此背景下，設(shè)計(jì)師要在設(shè)計(jì)階段采取綠色設(shè)計(jì)的方法，盡可能地將機(jī)械產(chǎn)品在未來發(fā)展過程中所造成的污染降到最低，最常用的方法就是修改原始的設(shè)計(jì)參數(shù)，堅(jiān)持生態(tài)環(huán)保的思想，對(duì)產(chǎn)品的材質(zhì)和性能進(jìn)行綠色認(rèn)證，從而從源頭上消除不合格的產(chǎn)品，貫徹黨和國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，減少工業(yè)發(fā)展對(duì)周圍、對(duì)我國整體環(huán)境造成的不利影響，達(dá)到綠色、生態(tài)發(fā)展的目的[5]。

4 現(xiàn)代工程機(jī)械設(shè)備管理與維護(hù)保養(yǎng)的有效策略

4.1 完善工程機(jī)械設(shè)備管理制度

在項(xiàng)目啟動(dòng)施工前，要做好充分的準(zhǔn)備，根據(jù)項(xiàng)目的具體要求，制訂完整的施工組織方案，健全各類管理體系，特別是項(xiàng)目經(jīng)理要對(duì)機(jī)器設(shè)備的管理給予足夠的重視，按照有關(guān)規(guī)定，制定科學(xué)、完備的設(shè)備維修計(jì)劃。在設(shè)備的管理與維修中，要根據(jù)國家有關(guān)的政策與規(guī)范，成立專門的管理機(jī)構(gòu)并配備專業(yè)的管理人員[6]。

4.2 以節(jié)能理念和環(huán)保理念開展設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作

在國家環(huán)保政策持續(xù)推進(jìn)的背景下，綠色工程、綠色建筑、綠色施工已成為各重大工程項(xiàng)目的主要發(fā)展方向，也是創(chuàng)建綠色文明城市的一項(xiàng)重大考量。要符合可持續(xù)發(fā)展的理念，提升工程的環(huán)保性和節(jié)能性，就要在機(jī)械設(shè)備的使用上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在選擇設(shè)備時(shí)，盡量選用低能耗、低噪音的機(jī)械設(shè)備，主動(dòng)采用更加先進(jìn)的環(huán)保設(shè)備，以此來降低設(shè)備在操作過程中所引起的能量損失，減少不必要的能量消耗，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益得到最大程度的降低[7]。

4.3 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)

從機(jī)械工程機(jī)構(gòu)的觀點(diǎn)來看，一體化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化是今后的發(fā)展趨勢(shì)?？删幊?IC的應(yīng)用是機(jī)械工程智能化發(fā)展的重要方向，它能夠與半導(dǎo)體封裝工藝進(jìn)行有效融合，從而達(dá)到降低制造成本、提升機(jī)械工程智能系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性的目的。同時(shí)，根據(jù)不同的系統(tǒng)功能，還可以根據(jù)特定的方法，將機(jī)械工程分成若干獨(dú)立的操作模塊，在某個(gè)區(qū)域模塊發(fā)生了故障時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的診斷和維護(hù)，降低設(shè)備的故障維護(hù)費(fèi)用，有效提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。另外，通過遙控方式，使機(jī)械工程的加工工藝更加方便，使生產(chǎn)條件得到最大程度的改善[8]。

4.4 性能發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的發(fā)展，機(jī)械工程的智能化將逐步向高速度、高效率、高精度、智能化、柔性化和復(fù)合化的方向發(fā)展，這對(duì)我國機(jī)械工程的智能化程度和總體水平提出更高要求。采用智能控制系統(tǒng)，可根據(jù)不同的生產(chǎn)條件與要求，調(diào)整機(jī)械工程的生產(chǎn)工藝和參數(shù)，保證機(jī)械工程的生產(chǎn)符合柔性管理的需要。同時(shí)，智能技術(shù)也能夠?qū)C(jī)械工程生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行全過程控制，實(shí)現(xiàn)各個(gè)階段的生產(chǎn)操作，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的加工，使生產(chǎn)效率得到極大的提升。另外，與傳統(tǒng)的人工調(diào)節(jié)智能相比，未來的機(jī)器工程智能系統(tǒng)將會(huì)全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制[7]。

5 結(jié)論

在農(nóng)機(jī)工程中，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法能夠加快農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)程，優(yōu)化了農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與性能，提高了農(nóng)機(jī)的智能化、自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)機(jī)作業(yè)的智能化、自動(dòng)化，從而提高了農(nóng)機(jī)作業(yè)的效率和準(zhǔn)確性，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和資源利用提供有力支撐。