現(xiàn)代機械設計的創(chuàng)新設計理論與方法

王世強

摘 要：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的全球化，現(xiàn)代機械制造企業(yè)的競爭是產(chǎn)品設計的競爭，為了使現(xiàn)代機械制造業(yè)在未來的發(fā)展中占據(jù)市場地位，機械設計需要一種創(chuàng)新的理論方法。采用創(chuàng)新的方法，機械制造業(yè)可以主宰當代市場。此外，機械設計是一門復雜的科學，只有創(chuàng)新和有效的產(chǎn)品才能更好地為人民服務。本文分析現(xiàn)代機械設計的創(chuàng)新設計理論和方法。

關鍵詞：現(xiàn)代機械;設計;創(chuàng)新設計;方法

1 引言

為了更好地適應現(xiàn)代化的經(jīng)濟時代，機械制造行業(yè)要提出創(chuàng)新的方法理論，培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維，設計創(chuàng)新的思路，這樣才能夠更好的實現(xiàn)機械制造行業(yè)的發(fā)展。信息化時代，以計算機技術為代表的現(xiàn)代科學技術也進入了飛速發(fā)展的時期，在這樣的環(huán)境下，機械制造理論和方法也受到了很大的沖擊，科學技術的發(fā)展拓展了現(xiàn)代機械設計的理論與方法，更多的機械設計技術理論和方法得到了和自動化的結合。

2 現(xiàn)代機械設計與創(chuàng)新的原則

開展機械設計與創(chuàng)新不僅要求設計出來的物品具備強大的經(jīng)濟效益，同時也要有一定的社會公益性，符合這兩大特性才能夠讓機械制造產(chǎn)品向更好的方向發(fā)展。現(xiàn)代機械設計與創(chuàng)造出來的儀器必然會對人們的生活方式帶來很大的改變，使用創(chuàng)新的機械一定是便利了人們的生產(chǎn)生活，機械結構的創(chuàng)造設計一定要與人的思維方式相結合，符合人性化的設計。在創(chuàng)新創(chuàng)造機械產(chǎn)品的過程中，要考慮到市場的性能，考慮到產(chǎn)品一旦進行相關的效益，生產(chǎn)一定要創(chuàng)造出高昂的社會與經(jīng)濟效益，在機械的制造培育過程中，要對設計的產(chǎn)品具備一定的創(chuàng)造性思維，讓這種產(chǎn)品轉變?yōu)橐环N創(chuàng)新的工具或者是創(chuàng)新的方式。

3 現(xiàn)代機械設計的特點

現(xiàn)代機械設計不僅必須以相關原則為基礎，而且還必須具備某些特征，這些特征可以幫助提供現(xiàn)代機械創(chuàng)新方法設計和理論的參考資料。機器的設計現(xiàn)在必須符合市場競爭，市場上的用戶對產(chǎn)品的要求越來越高，因此，機械設計的方法和理論必須與市場競爭的特點相一致，并具有一定的經(jīng)濟性。第三個特征是一體化，人的一體化，機電機械一體化。第四，動態(tài)，現(xiàn)代機械產(chǎn)品的設計不僅要考慮產(chǎn)品的靜態(tài)特性，而且要考慮產(chǎn)品在外部物理環(huán)境中的動態(tài)特性。考慮到外部環(huán)境的演變，科學現(xiàn)代化也是現(xiàn)代機械設計的一個重要特征，包括一個多學科的智能科學理論、環(huán)境科學、現(xiàn)代應用、數(shù)學、化學、自動化技術、人文科學等。現(xiàn)代機械設計在產(chǎn)品設計的早期階段，需考慮產(chǎn)品整個壽命周期。

4 現(xiàn)代機械設計的創(chuàng)新設計理論與方法的應用途徑

4.1 培養(yǎng)專業(yè)化現(xiàn)代機械設計的創(chuàng)新設計人才

對現(xiàn)代機械設計創(chuàng)新理論與方法進行有效的應用，最重要的就是相關的專業(yè)化設計人才，這些設計人才要具備專業(yè)化的機械設計理論知識，同時要對現(xiàn)代機械創(chuàng)新設計的主要方法和現(xiàn)代這些設計的原則及特點，進行必要的了解，在綜合性的基礎上提出相關的創(chuàng)新方法。而且社會在不斷進步和發(fā)展，相關的新型技術也在不斷的進化和發(fā)展，因此就要求對機械設計創(chuàng)新的人才要定期的進行相關的培訓和學習，讓他們的思維可以與時俱進，了解世界上最新型的專業(yè)化現(xiàn)代機械創(chuàng)新制造方法。

4.2 與計算機信息技術相結合

計算機互聯(lián)網(wǎng)技術在現(xiàn)代社會發(fā)揮著十分重要的作用，提升了工業(yè)生產(chǎn)水平，在機械設計行業(yè)內(nèi)，需要將其與計算機互聯(lián)網(wǎng)技術相結合。在實際設計環(huán)節(jié)中，可以在網(wǎng)絡平臺上建立三維設計模型，更加直觀、智能的進行機械產(chǎn)品設計，使得機械設計突破時間以及空間的限制，根據(jù)外界環(huán)境因素進行設計方案的調(diào)整。與此同時，計算機信息技術在機械設計中的應用可以使得物流管理更加智能化，控制成本，提升經(jīng)濟效益，并且實現(xiàn)產(chǎn)品物流的實時監(jiān)測，使得整個行業(yè)全面進步。

4.3 數(shù)字孿生技術

數(shù)字孿生將物理資產(chǎn)、流程、系統(tǒng)、設備的數(shù)字副本進行了有效集成，利用產(chǎn)品模型和傳感器等等方式獲取產(chǎn)品設計、制造和使用整個周期的各項數(shù)據(jù)，進而利用數(shù)字孿生技術構建仿真模型，通過模型的變化和調(diào)整更加真實地反映出機械情況，通過模擬來判斷評價機械設計是否合理，進而為下一步的優(yōu)化調(diào)整提供依據(jù)和參考。數(shù)字孿生從多個角度對機械狀態(tài)進行學習與更新，非常接近現(xiàn)實情況。數(shù)字孿生驅(qū)動的機械設計不但能夠進行概念設計，也能夠進行詳細設計和虛擬驗證，將極大地縮短產(chǎn)品的設計周期。在可以預見的未來，數(shù)字孿生技術將在機械設計領域得到更為廣泛的使用。

4.4 國家的經(jīng)濟政策支持

機械設計的創(chuàng)新與社會各方面都是息息相關的，與社會的經(jīng)濟發(fā)展聯(lián)系尤為重要，因此經(jīng)濟與機械制造也是密不可分的，這就需要國家相關部門對機械制造投入相關的資金政策進行經(jīng)濟政策支援，幫助機械制造企業(yè)或機構更好的完成創(chuàng)新理論與方法的研究。

5 結束語

隨著信息技術的發(fā)展，包括機械設計行業(yè)在內(nèi)的許多行業(yè)，已開始在產(chǎn)品設計中使用信息技術，從而導致了第二階段的機械設計開發(fā)。這一階段的機械設計已經(jīng)演變，包含了許多學科。隨著產(chǎn)品從獨立產(chǎn)品到系統(tǒng)的緩慢發(fā)展，產(chǎn)品的設計和效率大大提高。對我國來說，理論和方法的機械設計指明了前進的道路。智能設計只有遵循這兩個概念，才能不斷創(chuàng)新。

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