袁容 傅林濤

【摘要】隨著科技的快速發(fā)展，現(xiàn)代化技術(shù)逐漸應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，同時推動了我國機械設(shè)計的發(fā)展，促進了機械生產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)型，彌補了傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的不足。本文對機械現(xiàn)代化設(shè)計的概念、特點及方法進行了闡述，在此基礎(chǔ)上對我國機械現(xiàn)代化設(shè)計的發(fā)展趨勢進行了詳細的分析和探討。

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計 現(xiàn)代化 技術(shù) 發(fā)展趨勢

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）34-0034-02

一、機械現(xiàn)代化設(shè)計的概念

現(xiàn)代化的機械設(shè)計是相對傳統(tǒng)機械設(shè)計而言的，是對傳統(tǒng)設(shè)計的繼承與發(fā)展。計算機的廣泛應(yīng)用促使人們的思維方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，能夠運用科學(xué)的方法進行復(fù)雜的設(shè)計工作，新技術(shù)、原理的應(yīng)用大大提升了設(shè)計的速度。機械現(xiàn)代化設(shè)計將機械技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)等融于一身，通過軟件模擬，在設(shè)計過程中不斷進行改善，從而避免了傳統(tǒng)設(shè)計中的大量實踐。機械現(xiàn)代化設(shè)計具有很強的邏輯性，按照步驟分為分析、綜合、評價與反饋、決策四個階段，按照時間順序分為目的性規(guī)劃與設(shè)計、方案選擇、技術(shù)整合、后期架構(gòu)四個階段。而且各種理論知識與設(shè)備的運用，使機械現(xiàn)代化設(shè)計更高效、更優(yōu)質(zhì)、更創(chuàng)新。

二、機械現(xiàn)代化設(shè)計的特點

機械現(xiàn)代化設(shè)計注重科學(xué)性與全面性，要求設(shè)計者運用科學(xué)的理念、方法進行設(shè)計，在重視產(chǎn)品性能的同時，還要考慮設(shè)計的藝術(shù)美感。機械現(xiàn)代化設(shè)計具有前瞻性、動態(tài)性、系統(tǒng)性、創(chuàng)新性、計算機化等特點。在機械產(chǎn)品設(shè)計初期，需要考慮產(chǎn)品在整個使用過程中可能出現(xiàn)的功能、細節(jié)等問題，以減少隱患、防止事故發(fā)生。機械現(xiàn)代化設(shè)計具有靜態(tài)和動態(tài)兩種屬性，傳統(tǒng)機械設(shè)計偏向于產(chǎn)品的靜態(tài)屬性，而現(xiàn)代化的機械設(shè)計更注重考慮產(chǎn)品的動態(tài)屬性，如外部環(huán)境、能量傳遞等對產(chǎn)品的影響。產(chǎn)品由各個部分共同構(gòu)成，機械現(xiàn)代化設(shè)計要用系統(tǒng)的觀點看問題，不能以偏概全。機械現(xiàn)代化設(shè)計與計算機的輔助功能密切相關(guān)，計算機可以優(yōu)化設(shè)計與系統(tǒng)仿真，利用計算機知識與設(shè)備來輔助產(chǎn)品設(shè)計，使設(shè)計步驟邏輯性更強，更科學(xué)、合理、人性化。機械現(xiàn)代化設(shè)計需要設(shè)計者秉承嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，采用先進的設(shè)計理念和模型方法，在此基礎(chǔ)上進行功能與方法上的創(chuàng)新，以達到超越原來設(shè)計產(chǎn)品、生產(chǎn)創(chuàng)新性產(chǎn)品的目的。

三、當前機械現(xiàn)代化設(shè)計的方法

IT技術(shù)是機械現(xiàn)代化設(shè)計的主要技術(shù)，它實現(xiàn)了根據(jù)實際需要，利用計算機設(shè)計軟件設(shè)計出產(chǎn)品模型，并在虛擬環(huán)境下展現(xiàn)產(chǎn)品功能的過程。在運行過程中，數(shù)學(xué)知識的重要性也在設(shè)計中得到了體現(xiàn)，如采用有限元法、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計等。有限元法屬于一種偏微分的計算，主要計算產(chǎn)品的強度、傳熱等問題；優(yōu)化設(shè)計指將建立的產(chǎn)品模型抽象化，并將其用數(shù)學(xué)抽象符號表示出來，以尋找最佳的設(shè)計方案。可靠性設(shè)計即利用數(shù)學(xué)知識對機械產(chǎn)品的載荷、強度等進行計算分析?，F(xiàn)代化設(shè)計方法注重定量、動態(tài)、自動、優(yōu)化設(shè)計，還講究創(chuàng)造性。

四、我國機械現(xiàn)代化設(shè)計的發(fā)展趨勢

機械現(xiàn)代化設(shè)計以數(shù)字化為核心?，F(xiàn)代化技術(shù)逐漸滲透到機械設(shè)計中，進一步加快了工業(yè)化進程。傳統(tǒng)機械設(shè)計采用的是人力資源管理方式，當今時代實行數(shù)字化管理，可以在設(shè)計上確保質(zhì)量、提高效率與資源利用率、優(yōu)化配置?，F(xiàn)代化技術(shù)與機械設(shè)計的融合是時代的產(chǎn)物，更具競爭力，從而使企業(yè)獲得更高的收益。這就要求設(shè)計者掌握先進的現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，在提升專業(yè)技能的同時，提高自己的主動創(chuàng)造能力。

在機械現(xiàn)代化設(shè)計過程中推進智能化。機械現(xiàn)代化設(shè)計的智能化有效實現(xiàn)了機械設(shè)計過程中的模糊化，設(shè)計人員可以將工作重心轉(zhuǎn)移到設(shè)計理念上來，并且不用花費過多精力在基礎(chǔ)性工作上，而計算機在基礎(chǔ)工作上更具優(yōu)勢，它計算得更為精確、效率更高。智能技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用可以幫助設(shè)計者構(gòu)建一套合理的智能體系，智能化系統(tǒng)可以對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及細節(jié)進行獨立的計算和分析，同時在很大程度上能減少設(shè)計者的工作量，確保機械設(shè)計工作能高效率、高質(zhì)量的完成。

在機械現(xiàn)代化設(shè)計過程中力求綠色化。現(xiàn)代化機械產(chǎn)品的功能屬性固然重要，但其生態(tài)屬性也不容忽視。環(huán)境問題與資源問題一直是影響人類社會生存發(fā)展的重要問題。尤其是隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，機械設(shè)計需要正視對環(huán)境的影響和資源利用率，在設(shè)計過程中注入綠色化的環(huán)保理念，最大限度地降低污染、做好廢棄物的回收利用。產(chǎn)品的生命周期包括設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用、報廢，故應(yīng)該在整個設(shè)計過程中將綠色化思想貫穿始終，進一步促進現(xiàn)代化機械產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展。

現(xiàn)代化機械產(chǎn)品的生產(chǎn)追求敏捷化。產(chǎn)品的供應(yīng)與實際需求影響著市場經(jīng)濟的運行。由于機械化生產(chǎn)本身的敏捷度較低，所以在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，要求設(shè)計者要適應(yīng)市場的變化、掌握市場的需求、了解市場競爭?，F(xiàn)代化機械產(chǎn)品還要關(guān)注產(chǎn)品的整體化與系統(tǒng)化，換而言之，就是使產(chǎn)品的各個系統(tǒng)相協(xié)調(diào)、達到最佳匹配，這是產(chǎn)品創(chuàng)新的必然要求，有利于提高經(jīng)濟效益。

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作者簡介：

袁容（1982.8.20-），女，漢族，四川遂寧人，博士，助理研究員，研究方向：可靠性分析與建模，優(yōu)化設(shè)計，疲勞壽命預(yù)測等。