孔令國

摘要：我國機械設(shè)計技術(shù)隨著科學(xué)的不斷發(fā)展取得了很大的進步。但是，在面對新的形式下，我國機械設(shè)計技術(shù)還存在許多的問題為了能夠在新形勢下做好機械工程，必須分析未來借些技術(shù)的發(fā)展趨勢。對此，本文從機械設(shè)計技術(shù)的特點入手分析，了解了我國機械設(shè)計技術(shù)的現(xiàn)狀，和機械設(shè)計技術(shù)包含的主要內(nèi)容以及我國目前運用的兩種機械設(shè)計技術(shù)，最后分析了機械設(shè)計技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機械；設(shè)計技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

引言

機械設(shè)計技術(shù)是機械工程中的重要組成部分，其技術(shù)的水平直接影響到機械工程的質(zhì)量。因此，應(yīng)該提高對于接卸技術(shù)的重視程度。目前，我國機械技術(shù)得到了很好的發(fā)展，但與發(fā)達國家相比還存在許多的問題，本文結(jié)合時代的發(fā)展和需求研究了機械技術(shù)未來面臨的發(fā)展趨勢。希望能夠提高我國機械設(shè)計技術(shù)的創(chuàng)新，提高機械制造工程效率。

一、機械制造技術(shù)的特點分析

（1）機械制造是一個系統(tǒng)工程。先進的機械制造技術(shù)重點強調(diào)了計算機技術(shù)和信息技術(shù)以及傳感技術(shù)等技術(shù)在對于產(chǎn)品得設(shè)計方面、產(chǎn)品制造和生產(chǎn)組織管理、銷售和售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它需要不斷的收納各種高新技術(shù)成果，然后再與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

（2）機械制造技術(shù)是一個綜合較強的技術(shù)。先進技術(shù)的投入運用是為了幫助企業(yè)在市場經(jīng)濟下提高競爭力，以及促進國家的發(fā)展和借些制造技術(shù)和世界的接軌。因此，它不局限于制造產(chǎn)品的過程，它涉及了很多的方面，有市場調(diào)研、產(chǎn)品的創(chuàng)新開發(fā)和工藝設(shè)計、生產(chǎn)前的準備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，并將它們有機的串聯(lián)起來成為了一個系統(tǒng)的整體。從而有助于提高制造業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

二、機械設(shè)計技術(shù)存在的現(xiàn)狀問題

（1）制度落后。發(fā)達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推動了準時生產(chǎn)、敏捷制造、精益生產(chǎn)、并行工程等新的管理思想和技術(shù)。我國目前少數(shù)企業(yè)局部選用了計算機輔助管理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。

（2）設(shè)計落后。很多發(fā)達國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和相關(guān)準則，并創(chuàng)新設(shè)計方法這大幅度的提高了工作效率，此外還廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)，大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。但是目前我國采用CAD/CAM技術(shù)的情況還比較低，設(shè)計相對來說比較落后。

（3）制造工藝落后。發(fā)達國家都廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工等加工方法，還包括了納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型技術(shù)手段。但是目前我國普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中。

三、 機械制造專業(yè)設(shè)計包含的內(nèi)容

1、數(shù)字化技術(shù)

數(shù)字化技術(shù)是目前機械設(shè)計技術(shù)的重要核心內(nèi)容也是主要的特點，在機械設(shè)計工作開展之初，我們就需要利用到數(shù)字化技術(shù)，主要運用數(shù)字化技術(shù)來對整個設(shè)計進行模擬創(chuàng)作，從而通過模擬更加了解存在的不足之處，有益于完善設(shè)計技術(shù)和設(shè)計方案。[1]除此之外，在設(shè)計過程中，還可以運用計算機也輔助設(shè)計和數(shù)字管理手段對整個設(shè)計過程進行相關(guān)的檢查、管理以及分析，從而保障設(shè)計的完美，減少資源的浪費，節(jié)省時間提高供需哦效率。

2、 并行化技術(shù)

并行化技術(shù)的運用是在當前機械設(shè)計的中的主要趨勢。由于信息技術(shù)的高速發(fā)展，計算機技術(shù)得到了普及，可以隨時隨地實現(xiàn)信息共同分享，信息技術(shù)方便交流，讓多低的工作者在一個平臺上工作交流。對此以往傳統(tǒng)的機械設(shè)計，并行化技術(shù)存在太多的優(yōu)勢和便捷性。傳統(tǒng)的機械設(shè)計只是單方面的設(shè)計，這就形成步驟必須一個個進行。同時，因為每個設(shè)計環(huán)節(jié)中由于各種限制導(dǎo)致溝通不便，在出現(xiàn)問題時就得不到及時的修改，從而導(dǎo)致工作實踐和工作量的家中。目前隨著科技的發(fā)展，機械設(shè)備的科技含量比較高，從而涉及到的專業(yè)知識范圍也較為廣闊，如果只靠一個人還是不能夠完成一套完整的機械設(shè)計，還需要各種復(fù)合型人才的加入探討。通過計算機綜合平臺，可以加大交流，實現(xiàn)各個領(lǐng)域之間的互補，所以并行化技術(shù)是目前設(shè)計的最大趨勢。

四、 我國機械技術(shù)中的優(yōu)化設(shè)計和有限元設(shè)計

優(yōu)化設(shè)計、有限元設(shè)計是現(xiàn)代機械設(shè)計中的兩種主要設(shè)計技術(shù)。優(yōu)化設(shè)計的學(xué)科理論基礎(chǔ)是高等數(shù)學(xué)中的線性規(guī)劃理論，所憑借的技術(shù)支撐是計算機數(shù)值程序設(shè)計。在優(yōu)化思想的指導(dǎo)下，現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)日趨完美。在機械設(shè)計過程中，通過運用數(shù)學(xué)優(yōu)化思維和現(xiàn)代計算機技術(shù)對所有的機械設(shè)計方案進行優(yōu)化分析，進而選擇能夠解決各種復(fù)雜問題和指標最優(yōu)的優(yōu)化方案進行機械設(shè)計，能夠從最大程度上實現(xiàn)機械設(shè)計的完美追求。機械設(shè)計理論、工程設(shè)計實際問題、機械設(shè)計規(guī)范要求、現(xiàn)代計算機技術(shù)、機械設(shè)計標準、數(shù)學(xué)規(guī)劃要求、以及機械設(shè)計方法都是運用優(yōu)化設(shè)計技術(shù)必要考慮的關(guān)鍵點，只有這樣，才能設(shè)計制造出最優(yōu)化的機械產(chǎn)品。[2]有限元設(shè)計實質(zhì)上是一種數(shù)值計算方法，被廣泛應(yīng)用與現(xiàn)代工程設(shè)計分析中，計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展進一步深化了有限元設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)離散法、有限節(jié)點銜接以及協(xié)調(diào)條件求解是有限元設(shè)計技術(shù)的基本思想。在有限元設(shè)計技術(shù)中，其節(jié)點數(shù)量是固定不變的，在利用此技術(shù)進行相關(guān)的機械設(shè)計時，只有根據(jù)真實情況改變單元的數(shù)目，進而調(diào)整設(shè)計的精確度，并促使其無限接近機械產(chǎn)品的實際解。[3]有限元設(shè)計技術(shù)包含了工程力學(xué)、工程數(shù)學(xué)以及高等數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識，能夠用于解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)分析、非線性問題求解、復(fù)雜結(jié)構(gòu)動力分析以及非穩(wěn)態(tài)問題求解。

五、機械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展趨勢研究

在吸取傳統(tǒng)機械設(shè)計精華理念，結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國的機械制造業(yè)逐步邁入數(shù)字化、并行化、智能化發(fā)展軌道。具體而言，隨著數(shù)字化、大數(shù)據(jù)時代的到來，當前機械設(shè)計技術(shù)的顯著特點是數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)字化技術(shù)是彰顯機械設(shè)計生命力的主要載體，無論是在進行設(shè)計的建模工作還是設(shè)計的模擬工作時，都需要運用到數(shù)字化技術(shù)，以實現(xiàn)機械設(shè)計對設(shè)計技術(shù)和設(shè)計方案的完美追求。此外，為了節(jié)省時間成本，提升整個機械設(shè)計工作的效率，強化對設(shè)計工作的管理，促進資源的合理配置，在機械設(shè)計過程中，也會運用到數(shù)字化技術(shù)。比如現(xiàn)代計算機輔助設(shè)計技術(shù)和數(shù)字化管理技術(shù)等，以檢查、分析并管理整個設(shè)計智能化是當前機械設(shè)計技術(shù)的另一個發(fā)展趨勢，利用各種智能技術(shù)、自動化技術(shù)從而促進了機械設(shè)計系統(tǒng)的智能化發(fā)展。在機械設(shè)計過程中，為了有效提升機械的工作效率，減輕工作人員的工作壓力和工作量，大規(guī)模的擁有獨立計算和智能邏輯推理功能的智能化機械設(shè)計系統(tǒng)已經(jīng)被用于了設(shè)計師的工作過程中。[4]并且，智能化亦是整個社會發(fā)展的大方向，機械設(shè)計技術(shù)的智能化發(fā)展符合社會發(fā)展潮流，與時代發(fā)展銜接緊密。采用可靠性設(shè)計技術(shù)，增強機械設(shè)計的可靠度?？煽啃栽O(shè)計技術(shù)使用的主要對象是機械工程的零部件設(shè)計，迄今為止，可靠性設(shè)計技術(shù)發(fā)展時間還比較短，應(yīng)用領(lǐng)域相對狹窄，還是一門比較新穎的機械設(shè)計技術(shù)。

此外，我國機械設(shè)計技術(shù)在未來的發(fā)展中，還應(yīng)該注意提高產(chǎn)平的質(zhì)量，促進市場競爭。并在環(huán)保意識、綠色發(fā)展理念的指引下提升機械產(chǎn)品性能，促進機械設(shè)計技術(shù)的生態(tài)化、可持續(xù)性發(fā)展。在后續(xù)的機械設(shè)計發(fā)展過程中，還需要引進現(xiàn)代管理手段，提升經(jīng)營管理發(fā)展理念，提升機械設(shè)計技術(shù)的可靠性能和發(fā)展水平。

六、結(jié)束語

隨著科技的不斷發(fā)展和信息技術(shù)的普及，我國機械設(shè)計技術(shù)也面臨著改革。對于設(shè)計技術(shù)上，應(yīng)該不斷地創(chuàng)新，西區(qū)國外機械設(shè)計技術(shù)的特點，從而優(yōu)化我國的機械工程，為我國機械工程的發(fā)展起到推動作用。

參考文獻

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