淺析我國機械現代化設計發展趨勢的研究

袁容 傅林濤

【摘要】隨著科技的快速發展，現代化技術逐漸應用于工業領域，同時推動了我國機械設計的發展，促進了機械生產過程的轉型，彌補了傳統設計技術的不足。本文對機械現代化設計的概念、特點及方法進行了闡述，在此基礎上對我國機械現代化設計的發展趨勢進行了詳細的分析和探討。

【關鍵詞】機械設計 現代化 技術 發展趨勢

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

一、機械現代化設計的概念

現代化的機械設計是相對傳統機械設計而言的，是對傳統設計的繼承與發展。計算機的廣泛應用促使人們的思維方式發生轉變，能夠運用科學的方法進行復雜的設計工作，新技術、原理的應用大大提升了設計的速度。機械現代化設計將機械技術、計算機技術、微電子技術、控制技術等融于一身，通過軟件模擬，在設計過程中不斷進行改善，從而避免了傳統設計中的大量實踐。機械現代化設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劃與設計、方案選擇、技術整合、后期架構四個階段。而且各種理論知識與設備的運用，使機械現代化設計更高效、更優質、更創新。

二、機械現代化設計的特點

機械現代化設計注重科學性與全面性，要求設計者運用科學的理念、方法進行設計，在重視產品性能的同時，還要考慮設計的藝術美感。機械現代化設計具有前瞻性、動態性、系統性、創新性、計算機化等特點。在機械產品設計初期，需要考慮產品在整個使用過程中可能出現的功能、細節等問題，以減少隱患、防止事故發生。機械現代化設計具有靜態和動態兩種屬性，傳統機械設計偏向于產品的靜態屬性，而現代化的機械設計更注重考慮產品的動態屬性，如外部環境、能量傳遞等對產品的影響。產品由各個部分共同構成，機械現代化設計要用系統的觀點看問題，不能以偏概全。機械現代化設計與計算機的輔助功能密切相關，計算機可以優化設計與系統仿真，利用計算機知識與設備來輔助產品設計，使設計步驟邏輯性更強，更科學、合理、人性化。機械現代化設計需要設計者秉承嚴謹的工作態度，采用先進的設計理念和模型方法，在此基礎上進行功能與方法上的創新，以達到超越原來設計產品、生產創新性產品的目的。

三、當前機械現代化設計的方法

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

四、我國機械現代化設計的發展趨勢

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

在機械現代化設計過程中推進智能化。機械現代化設計的智能化有效實現了機械設計過程中的模糊化，設計人員可以將工作重心轉移到設計理念上來，并且不用花費過多精力在基礎性工作上，而計算機在基礎工作上更具優勢，它計算得更為精確、效率更高。智能技術在機械設計中的應用可以幫助設計者構建一套合理的智能體系，智能化系統可以對基礎數據以及細節進行獨立的計算和分析，同時在很大程度上能減少設計者的工作量，確保機械設計工作能高效率、高質量的完成。

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

現代化機械產品的生產追求敏捷化。產品的供應與實際需求影響著市場經濟的運行。由于機械化生產本身的敏捷度較低，所以在保證產品質量的前提下，要求設計者要適應市場的變化、掌握市場的需求、了解市場競爭。現代化機械產品還要關注產品的整體化與系統化，換而言之，就是使產品的各個系統相協調、達到最佳匹配，這是產品創新的必然要求，有利于提高經濟效益。

參考文獻：

[1]趙英杰，宋淵明.現代化機械設計的合理化分析[J].統計與管理，2014，（01）：182-183.

[2]王治雄.新理念在現代機械設計中的應用[J].農村經濟與科技，2016，（02）：155+157.

[3]李宏業，胡凌峰.淺談現代機械設計創新及其特點[J].黑龍江科學，2014，（04）：157.

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，優化設計，疲勞壽命預測等。