現代機械設計方法的幾點思考

徐 穎

德州職業技術學院，山東德州 253000

0 引言

隨著社會的發展，全球化不斷的加劇，在這種背景下企業的發展處于舉步維艱的地步。科技的進步，市場對產品的要求也越來越高，消費者對產品的質量以及價格和后期服務質量也越來越挑剔，因此企業開始轉變生產方向。很長時間以來，產品的設計沒有創新，還是按照傳統的設計方法，在設計概念、設計流程、設計修改、制造加工工藝等方面沒有創新，產品的質量沒有保障，尤其實現機械產品的設計中，研發周期長，設計成本高等難題逐漸凸顯出來，因此就需要對機械設計的方法進行革新，滿足現代化的市場。

1 現代機械設計方法概述

根據機械設計中出現的問題，為了找到既能保障設計的質量，還能減少產品設計的周期，避免設計的失誤，更好的滿足現代科學技術的發展需求，相關的設計人員開始了現代設計方法的研究。現代機械設計方法具有動態、科學的特點，它能把科學的設計方法都應用到機械設計領域中。現代化的機械設計方法的實質就是將科學的方法引入到機械設計中并得以應用，現代設計有以下幾種方法，一是信息方法論，這是實現現代化設計的前提；二是系統論方法；三是控制論方法；四是優化論方法；另外還有是對應論方法、智能論方法、壽命論方法、離散論方法、模糊論方法、突變論方法以及藝術論方法等。將現代設計方法應用到機械設計中就成為現代機械設計方法，目前常用的有創造性設計法、優化設計法、系統設計法、模糊設計法、動態分析設計法、信號分析法等方法。

2 現代機械設計方法

2.1 現代機械設計的優化

設計的優化就是通過不同的方式進行方式的優化，在機械設計的過程中對產品的結構以及性能進行優化設計，這樣的優化是為了保證設計出的機械產品一方面具有外在的品質保證，另一方面是保證產品的內在的質量。優化設計一般分為兩種方式。

2.1.1 數學規劃實現的設計優化

我們說的數學規劃法，就是把數學規劃的理論作為基礎，是一種嚴格意義上的優化方法。這種算法對理論依據有很高的要求，同時對設計流程的規格也有著嚴格的標準。因為這種規劃方法在計算的過程中要進行很多的迭代，并對數學模型要求高性態。所以這樣的優化方式的適用范圍很小，適用于目標明確，容易建立數學模型或者結構不復雜的機械設計中。

2.1.2 人工智能實現的設計優化

現代機械設計是我國人民創造型勞動中的一種，機械設計的過程需要進行以下四個步驟，任務的明確，設計方案，設計技術以及設計施工，并且每個環節都要及時地對建立的模型進行仔細分析，對設計的模型進行修改與合理性評價。人工智能優化設計活動有下面兩種，一直對設計數值的計算，內容主要是大量的繪圖與計算分析；二是對設計方案進行設計以及推理，內容主要是方案的提出，方案的優化以及設計結構等方面。因為思考和推理是這種優化活動的基礎，所以這就要求設計人員要有豐富的專業知識和設計經驗。

作為機械設計重要的內容，設計方案的設計以及推理設計的結果對產品的質量起著關鍵性的作用，在這種情況下使用人工智能技術能為設計中的非數值計算工作提供保障。

2.2 現代機械設計的并行設計

我們說的機械設計的并行設計就是在對機械產品進行設計的時候，通過應用IT 技術中的CAM 或者CAD 技術，以集成或者并成的方式對產品設計出合適的生產步驟。這種設計方法要求機械設計人員，從設計的最初階段就要對機械產品的整個生產過程，包括生產周期內的設計，測試，工藝規劃以及配置進行細致的考慮和規劃，將產品的概念設計到產品的報廢等一切可能發生的問題進行分析，最大限度地對用戶的需求進行把握。根據設計的效果，通過對并行設計進行全面的評價，對產品的設計進行改進，能有效地保證產品生產過程中的一次成功率，還能夠增強企業的自身管理以及提高資源的利用率，減少生產成本提高生產效益。

2.3 現代機械的網絡協同設計

一般來說，所謂的網絡協同設計，就是通過利用現代的網絡機制，將分布在不同地方的設計資源以及設計任務進行統一，以協同工作中的機制以及平面支撐工具為基礎對信息進行有效的管理，進而完成對機械產品的研發以及設計工作。隨著現代IT 技術的不斷發展與成熟，網絡時代中的寬帶也得到了很大程度上的提高，所以利用現代化中多媒體實時數據的傳輸特性，一方面能夠對機械設計中的相關數據進行了解，另一方面還能建立起數據平臺，這個數據平臺是以web 為基礎的，進而解決web 中數據的修改、訪問以及傳輸工作，從而進一步實現數據的共享，進一步滿足現代機械設計過程中的技術要求。

3 結論

目前，隨著現代微電子技術，信息技術以及網絡技術的成熟和發展，這些技術不斷地向機械工程方向滲透。現代設計技術不斷地和機械設計技術相融合，尤其是現代IT 技術的發展大大改進了機械設計的方法，使得現代機械設計方法向集成化，網絡化以及智能化的方向發展，在機械設計中引入現代設計方法，能夠使機械設計的周期大大地減少，同時還能提高機械產品的性能，有助于經濟效益的提高。尤其是隨著現代設計方法手段的進步，新技術新方法不斷地出現，加上機械設計人員的設計思維也隨著社會的進步不斷地創新，對現代設計技術進行研究，真正地提高了產品的開發能力，機械設計的水平也有了很大的提升空間，增強了企業在市場中競爭力。

[1]劉亞明.談現代機械設計方法及進展.世界家苑 .2013，10.

[2]陳新.基于IT技術的現代機械設計方法.城市建設理論研究（電子版），2013(19).

[3]黃乾歡，柴睿，黃磊.現代機械設計方法初探.中國科技信息，2014(7).