機械制造和機械設計創新研究

周高平

摘要：近年來，我國市場經濟持續繁榮，社會不斷進步，科學技術水平也逐漸得到提高，對于機械制造業來說，科學技術的發展為其迎來了有一個新的發展契機。在機械制造業中，機械設計與機械制造技術之間關系密切，息息相關，共同為機械制造業的發展提供強大的動力，根據兩者的性質作用來說，機械設計水平的高低影響著機械制造技術的水平，而機械設計又要以機械制造技術為基礎，這樣才能為提高機械產品的性能提供基礎，保障機械制造的質量。機械設計與制造技術在一定程度上決定了制造業的發展前景，能夠有效創造財富、促進科技進步。

關鍵詞：機械制造;機械設計;創新;策略

引言：

在機械制造業的傳統制造過程中，機械設計人員根據原來的機械原理，對機械構造、工作性能、力的傳遞以及其他零部件等相關因素進行重新構思，以原有的條件與設備作為基礎進行機械設計。目前，國內對機械設計和機械制造技術的需求較為強烈，很多方面都提出了較多的要求，這就為機械制造業的發展指明了方向，機械制造及機械設計創新對于產品設計和制造系統管理具有重要價值，隨著技術的不斷進步，產品創新周期不斷縮短，對于機械制造來說提出的要求逐漸提升，對于產品開發技術裝備的轉移及更新也提出了更大的挑戰，因此，研究機械制造及機械設計創新策略具有重要的價值與意義。

一、現代機械設計、制造技術的發展現狀

（一）機械設計技術

在現代機械的設計當中，不但具有美學、工學的應用，更可以基于年代將其劃分成為傳統、現代兩個部分。傳統形式的機械設計已經難以適應現代機械制造行業的發展要求了，其在設計理念、思維上面太過陳舊和保守，特別是機械設計相關的技術較為單一，傳統形式的機械設計中有很多不足，比如，設計產品的耗時較長，機械制造企業中各個部門之間的協調性明顯不足等問題，在傳統形式的機械設計中，諸多問題不同程度地存在，無法確保整體的機械產品質量。

（二）機械制造技術

機械制造相關技術中除了產品設計、加工意外還有向流程，可是現代機械制造相關的技術與傳統形式的技術具有鮮明的差異，并且基本上已經脫離了精加工以及數控技術的應用，基于技術研發力度的強化投入，已經實現了計算機技術有關的應用管理，并且還使用了模擬仿真等更為先進的技術應用，機械制造恭喜的精密程度不斷提升，在工序設置以及加工生產中都能應用了更為先進科學技術。在我國現代上述的技術已經得到廣泛應用，可是在全球經濟一體化的沖擊之下，其會給我國機械制造相關的技術應用到來更大的發展機遇，并且更能夠為我國經濟建設、發展等奠定夯實的基礎。

二、機械制造及機械設計創新的重要價值

機械設計指的是將滿足產品使用需求作為根本導向，對產品的工作方式、結構以及潤滑方式等內容進行系統而又全面的計算、分析，最終得出一款可以滿足各種使用需求機械產品的過程。隨著產品更新換代的速度逐漸加快，無論是產品還是企業都難以長期保持自身獨特性，獲得自身的競爭優勢。進行機械設計創新，能夠提升產品或企業的競爭優勢，實現對市場的快速響應。當前我國的機械制造企業在生產的產品開發方面，能力比較欠缺，生產能力有了很大的提升，但是研發能力不足，處于產品價值鏈的中低端，獲得的利潤有限，事實上，以研發為代表的產業價值鏈前端才是獲得利潤的重點部分，通過加強機械設計創新，能夠提升我國企業的機械制造能力，提升機械制造的質量和效率，獲得更大的利潤空間，有利于實現機械制造行業的轉型升級，促進機械制造行業的健康發展。也能夠與社會發展的要求相契合，降低企業的生產成本，提升企業的經濟效益。對于群眾來說，通過機械設計創新，能夠提升實用性，為群眾帶來切實可行的實際利益，綜合而言，具有重要的價值。

三、幾種重要的機械設計方法

（一） 計算機輔助機械設計

計算機輔助設計是現代信息技術的重要產物，充分綜合了計算機的高精度、高運算速度、邏輯性強以及圖形展示等特點，將人類的智慧與機器的優勢實現充分的整合，能夠大大提升機械設計的效率，降低了設計人員的體力、腦力勞動，并且也使得機械設計的質量大大提升，降低了設計的周期。進行機械設計創新時，可以在原有的方法上進行改進，將計算機輔助機械設計進行完善。第一，在傳統的軟件系統中，功能比較單一，無法在保證效果的同時兼顧效率，這時可以將系統軟件進一步拆解成系統軟件、應用軟件、支撐軟件三個層次，三方同時工作，以此提升整體的運行效率。第二，將計算機輔助機械的設計過程劃分為構建模型、程序框架的設計、編程、調試程序四大步驟，這樣做的好處在于能夠提升過程的緊密型和連貫性，進而能夠提升機械設計效率。

（二）系統化機械設計

系統化機械設計的優勢在于，第一，連貫性強，系統化機械設計將不同設計元素共同組合，能夠“瞻前顧后”，一方面能夠提升設計的前瞻性，另一方面，在后期的產品生產中也更加得心應手。第二，獨立性強。在原有的設計方案中，往往“牽一發而動全身”，設計元素之間的獨立性不足，一個環節的問題會導致其他部分的效果也深受影響，因此，在優化設計中，提升設計元素的獨立性，設計元素在組成整體的同時，彼此獨立，不會對整體設計性質與功能產生影響。第三，層次性強。由于廠家以及企業間存在著固有差異，在實際的工作中，無法實現完全統一，針對這種情況，利用層次關系，能夠有效的實現以設計進步帶動整體設備發展的目標。

（三） 反求機械設計

反求工程設計是目前機械設計領域中比較常見的一種方式，是通過拆分相關產品，然后對其中的設計原理進行探究，進而按照拆解出的原理，設計出與之相似的產品[4]。這種逆向分析的方式比較適合機械設計工藝與方法比較落后，同時對機械制造、機械設計的需求比較大的情況。通過購買先進的機械設備，然后進行逆向研究，在研究的過程中，分解技術、優化技術、創新技術，研制更先進的設備，能夠縮短研發的時間，降低研發成本。

四、 機械制造及機械設計創新的有效策略

（一）工藝創新，提升機械設備綜合性能

機械設備的制造過程往往比較固定，在功能與操作流程上十分的規范化、固定化，想要改進和優化其具體功能，需要將重點放在技術研發方面。但是當新技術產生并成熟以后，往往會進入發展的瓶頸期，這段時間內往往難以實現有效的突破，針對這種情況，可以選擇另辟蹊徑，從工藝下手，對于進行突破創新，將機械設備的構造進行分解，對其中進行技術性開發和功能性完善，提升機械設備綜合性能，進而實現機械設計實際應用創新。

（二） 加強自動化，促進機械設備智能化

隨著信息化、智能化技術的不斷發展，在機械制造領域同樣要進行推進，提升機械設備的自動化、智能化發展步伐，將人員進一步從操作中解放出來。自動化、智能化的發展不僅能夠提升工作效率，而且能夠減小操作中的誤差，提升機械制造的精準性，更好的實現高質量機械制造。

（三）建設信息平臺，提升產品品質

現代機械設計的內容逐漸繁瑣如果單單依靠人工的參與，難以保證機械設計的效率，并且由于人工操控中誤差的出現，也會使得機械設計的質量難以有效保證。針對這種情況，建設信息平臺，打造匯集網絡技術與先進信息的綜合化設備，能夠有效的提升產品品質，促進機械制造和機械設計實現更好的發展。

結語

現代機械設計方法能夠廣泛吸收各方的優勢，并將其有效整合，充分體現出交叉學科的優勢，進行機械制造及機械設計創新，能夠提升機械設計的質量、降低機械設計的周期、節省設計研發的費用，并且能夠有效提升設計的成功率，更好的提升產品的市場競爭力。在未來的發展中，通過工藝創新、加強自動化、建設信息平臺等有效的創新策略，進一步拓展機械設計的內容、豐富機械設計的形式、優化機械制造和機械設計的效果，提升產品設計的實用性和新穎性，更好的發揮出價值，更好的滿足人們對于美好生活的需要。

參考文獻：

[1]林振生.機械結構設計中的創新設計應用研究[J].中國設備工程，2021（07）：126-127.

[2]郭海勝.現代機械設計技術和方法研究[J].內燃機與配件，2019（12）：211-212.

[3]冀瑜. 基于國際專利分類表知識的機械產品創新設計方法研究[D].浙江大學，2018.

2064500511376