許紹炮

【摘 要】隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，消費(fèi)者對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的購(gòu)買不僅看重它的質(zhì)量，還在乎它的外觀，而現(xiàn)在大多數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的要素不是很清晰，他們只是在盲目的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，而不考慮產(chǎn)品的使用性和消費(fèi)群體的購(gòu)買力。本文主要分析了機(jī)械設(shè)計(jì)中的市場(chǎng)需求、設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量和外觀三大設(shè)計(jì)要素來(lái)指導(dǎo)機(jī)械設(shè)計(jì)人員，使其明白機(jī)械設(shè)計(jì)的總體思路和設(shè)計(jì)步驟，能快速入門。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；市場(chǎng)需求；軟件仿真

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)行的機(jī)械設(shè)計(jì)要素已不能滿足消費(fèi)者對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的需求，而對(duì)于新的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，更難上加難了。設(shè)計(jì)人員在機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮很多要素來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。本文按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程例舉了市場(chǎng)需求要素、設(shè)計(jì)人員的技術(shù)要素和產(chǎn)品的質(zhì)量外觀要素等來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，幫助設(shè)計(jì)人員快速的進(jìn)入設(shè)計(jì)這個(gè)行業(yè)，下面就對(duì)這幾個(gè)要素詳細(xì)闡述。

1.市場(chǎng)需求要素

市場(chǎng)需求是指顧客在一定的時(shí)間、一定的地區(qū)和一定的市場(chǎng)環(huán)境下對(duì)某種商品或服務(wù)的需求和購(gòu)買的數(shù)量。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品是要面向社會(huì)、面向人群，因此在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)首先要考慮的因素就是市場(chǎng)需求，所以市場(chǎng)需求在機(jī)械設(shè)計(jì)中有著不可忽視的作用。

人是社會(huì)的主體，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品首先要面向消費(fèi)者個(gè)人。消費(fèi)者個(gè)人的性格和興趣不同，對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)的觀點(diǎn)不同，決定他們選擇哪種產(chǎn)品或服務(wù)，并且消費(fèi)者每個(gè)人的收入有差別，家庭負(fù)擔(dān)有差別，這就決定了他們的購(gòu)買能力，決定他們選擇哪種產(chǎn)品或服務(wù)。而在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)除了考慮消費(fèi)者個(gè)人這一方面外，還需要考慮市場(chǎng)的變化這一因素。

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要掌握在某個(gè)特定的區(qū)域中，同類或相似產(chǎn)品的平均價(jià)格、年銷售額等基本情況，要明白在大多數(shù)情況下，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的購(gòu)買量增大，產(chǎn)品的價(jià)格就會(huì)下降，即購(gòu)買量與價(jià)格成反比；市場(chǎng)的過(guò)量需求、充分需求、潛伏需求和下降需求等市場(chǎng)變化。要時(shí)刻改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)出新的產(chǎn)品來(lái)滿足市場(chǎng)的變化和消費(fèi)者的需求。

2.設(shè)計(jì)人員的技術(shù)要素

設(shè)計(jì)人員了解了市場(chǎng)需求后，還需要考慮所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是面向哪個(gè)消費(fèi)群體。消費(fèi)群體又有消費(fèi)者個(gè)人和企業(yè)兩種：消費(fèi)者個(gè)人有低、中、高三個(gè)檔次；企業(yè)有化工、裝配、輕工業(yè)和服務(wù)業(yè)等。設(shè)計(jì)人員確定消費(fèi)群體后就可以用三維軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)品了，但在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過(guò)程中要考慮機(jī)械設(shè)計(jì)中的一些注意事項(xiàng)。

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)要考慮如何提高產(chǎn)品的強(qiáng)度、剛度、精度和耐磨性以及減少發(fā)熱、噪聲等問(wèn)題。①提高產(chǎn)品的強(qiáng)度、剛度、精度和耐磨性：設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品要考慮：受力點(diǎn)和支持點(diǎn)的距離，防止受力不平衡而使產(chǎn)品的損壞；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)合理，防止出現(xiàn)應(yīng)力，減少產(chǎn)品的使用壽命；如果所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中有軸承，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要留有潤(rùn)滑油孔等方面的因素；產(chǎn)品有摩擦表面的要注意摩擦表面的潤(rùn)滑和留有足夠的余量，增加產(chǎn)品的使用年限。②提高產(chǎn)品的散熱，減小產(chǎn)品的噪聲：設(shè)計(jì)人員要根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境而考慮其散熱和噪聲。散熱的方法有：輻射散熱，傳導(dǎo)散熱，對(duì)流散熱等，一般產(chǎn)品采用傳導(dǎo)散熱，有動(dòng)力源的產(chǎn)品優(yōu)先采用對(duì)流散熱，這些設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)選擇。控制噪聲的方法有控制噪聲源和阻斷噪聲的傳播路徑。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)實(shí)際情況選用相應(yīng)的產(chǎn)品或提高產(chǎn)品的精度來(lái)解決。③合理的機(jī)械加工工件。在設(shè)計(jì)機(jī)加工零件時(shí)要注意：毛坯的尺寸要合理；刀具容易切入或切出工件的加工面；工件要有夾持部位，盡量設(shè)計(jì)到一次裝夾可以加工多個(gè)平面等。④易于裝配和維修。產(chǎn)品的需要裝配，使用規(guī)定的時(shí)間會(huì)有零件損壞，這就需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到：零件錯(cuò)誤安裝后不損壞產(chǎn)品的其他部分；可以直接拆卸需要的零件而不影響其他零件，如果是損壞的零件可一直接拆卸后回收；設(shè)計(jì)時(shí)盡可能多的使用標(biāo)準(zhǔn)件。⑤實(shí)用的傳動(dòng)系統(tǒng)。傳動(dòng)系統(tǒng)是產(chǎn)品的一個(gè)重要部件，設(shè)計(jì)時(shí)一定要留意傳動(dòng)結(jié)構(gòu)處不出現(xiàn)死點(diǎn)；動(dòng)力源的啟動(dòng)時(shí)性能不穩(wěn)定等情況。

2.2軟件仿真技術(shù)

在十幾年前，機(jī)械設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中一個(gè)很重要的過(guò)程就是繪圖，工程師對(duì)產(chǎn)品的交流是通過(guò)機(jī)械圖來(lái)實(shí)現(xiàn)的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化工廠正在向無(wú)紙化發(fā)展，人工繪圖已經(jīng)不能滿足社會(huì)的需求，而機(jī)械軟件的出現(xiàn)與發(fā)展是推動(dòng)這個(gè)過(guò)程的主要?jiǎng)恿Α，F(xiàn)在機(jī)械行業(yè)常用的二維軟件以美國(guó)Autodesk的Auto cad為主，其他的二維軟件還有我國(guó)的caxa、中望cad等。機(jī)械方面的三維軟件就比較多了，可以分為兩個(gè)層次：第一層次三維軟件的代表為達(dá)索公司的solidworks、西門子公司的solidedge和autodesk公司的inventor；第二層次即高端的三維軟件代表為達(dá)索公司的catia、西門子公司的ug和PTC公司的proe。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)公司的實(shí)際情況而使用相應(yīng)的軟件繪出所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)體圖，根據(jù)相應(yīng)軟件的自動(dòng)檢查分析修改所設(shè)計(jì)的零件。對(duì)于特殊的零件需要應(yīng)力分析或熱分析，設(shè)計(jì)人員可以用Ansys或cosmos等CAE軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整。

3.產(chǎn)品質(zhì)量外觀要素

分析一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的優(yōu)劣，其性價(jià)比固然重要，但滿足人類審美的心理欲望和情感的外觀設(shè)計(jì)也受到人們的關(guān)注。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，隨著人類審美能力的提高，造型冷漠的產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足人們的生活需求，而具有情感因素的產(chǎn)品在消費(fèi)市場(chǎng)中優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。一方面，現(xiàn)有的證據(jù)表明，在審美上令人感覺快樂的物品能使你更好地工作和生活。因此，要想在銷售中占有優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品的造型必須兼顧美、智慧、樂趣和可用性。另一方面，情感化設(shè)計(jì)可以加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，用情感化設(shè)計(jì)提升產(chǎn)品附加價(jià)值，增強(qiáng)產(chǎn)品綜合競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”、“中國(guó)專利”轉(zhuǎn)變。總之，情感化的產(chǎn)品不但拉近了人機(jī)之間的距離，改善了人機(jī)關(guān)系，還改變了人們的生活環(huán)境。因此，目前消費(fèi)市場(chǎng)中情感產(chǎn)品的需求還是占據(jù)主導(dǎo)作用。

3.1質(zhì)量要素

產(chǎn)品質(zhì)量狹義上說(shuō)就是我們所理解的產(chǎn)品表面質(zhì)量好，使用時(shí)間長(zhǎng)；廣義上理解為產(chǎn)品質(zhì)量不僅僅包含實(shí)體質(zhì)量，還包含產(chǎn)品售出后的服務(wù)質(zhì)量。當(dāng)然作為設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)考慮的是狹義上的產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量是根據(jù)社會(huì)的發(fā)展而變化的，設(shè)計(jì)人員要時(shí)刻了解社會(huì)的變化，特別是新材料的發(fā)展。當(dāng)然，產(chǎn)品質(zhì)量可以用產(chǎn)品的性能、安全、可用性、可靠性等具體的質(zhì)量指標(biāo)來(lái)衡量。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品都具有一定的使用目標(biāo)或用途，并且能在使用過(guò)程中，按時(shí)完成既定的目標(biāo)。當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生故障時(shí)，能迅速維修實(shí)現(xiàn)其正常運(yùn)轉(zhuǎn)等方面來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.2外形要素

隨著時(shí)間的車輪滾動(dòng)，我們經(jīng)歷了蒸汽時(shí)代、工業(yè)時(shí)代而進(jìn)入信息時(shí)代。在信息化高速發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì)，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的要求除了有好的質(zhì)量外，很美的外觀也成為其選擇產(chǎn)品的另一決定性因素。產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)由形狀、圖案、色彩三種或三種混合組成。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要考慮產(chǎn)品的形狀既有很好的產(chǎn)品質(zhì)量還能吸引消費(fèi)者的眼光。舉個(gè)例子，在一次訪談節(jié)目中，一位來(lái)自摩托羅拉的設(shè)計(jì)師拿出了一部看上去有點(diǎn)古怪的手機(jī)問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)的觀眾：你們?cè)敢庥眠@樣的手機(jī)嗎？在場(chǎng)的觀眾都回答：不愿意。之后他解釋這個(gè)手機(jī)是專門為十幾歲的小女孩設(shè)計(jì)的，因?yàn)樾∨⑾矚g往手機(jī)上掛一些飾品，而這款奇怪的手機(jī)就是設(shè)計(jì)了很多的掛鉤來(lái)供小女孩掛飾品的。這樣的一個(gè)手機(jī)設(shè)計(jì)不僅不影響手機(jī)的正常使用，還貼近了使用者的心，表達(dá)了使用者的情感。

4.結(jié)論

在信息化的今天，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)已經(jīng)不單單是滿足消費(fèi)者的使用性能，還有其他性能。機(jī)械設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要考慮市場(chǎng)因素、技術(shù)因素和質(zhì)量外觀因素等，還有要與時(shí)俱進(jìn)，了解科技的發(fā)展，新型材料的應(yīng)用，國(guó)家的政策，消費(fèi)者的觀念和對(duì)產(chǎn)品的期望，設(shè)計(jì)出滿足消費(fèi)者的產(chǎn)品。在產(chǎn)品上市后還要根據(jù)機(jī)械的設(shè)計(jì)要素積極的修改相關(guān)產(chǎn)品，推出新產(chǎn)品，并在改善產(chǎn)品的過(guò)程中設(shè)計(jì)新的產(chǎn)品。