機械創新設計中現代設計方法的融入分析

王華

（西華大學，四川 成都 610039）

機械創新設計中現代設計方法的融入分析

王華

（西華大學，四川 成都 610039）

隨著現代人們社會生活節奏的加快，現代機械為了滿足一些社會需求對現有的科學技術進行構思創新，設計出實用性和創造性的機械產品，將現代先進的科學技術與機械創新技術完美的融合，實現兩者共同發展。文章通過分析現代創新技術，針對現代方法與機械創新設計相融合發展進行探討。

機械創新；現代設計；創新

現代設計主要都是以傳統的理論和方法作為創新基礎，將計算機作為創新基礎，是實現信息化時代特征的新型設計技術。在現代科技化的今天現代技術設計出來的產品已經逐漸發展到產品規劃、制造、營銷、運行、回收等各個方面，除了傳統設計的理論和實踐方法以外，只要是與設計相關的方面，尤其是自動化的科技、制造手工工藝、系統的管理技術、還有自然科學的知識以及相關的材料知識等這些在現代的設計中都占有重要地位。現代設計的方法是把產品作為目標的知識的總稱，它所涉及的方面廣泛，重點包括可行性的發展、優化的設計方案、有限元的設計、計算機的輔助設計、價值工程等方面。

1 機械設計的定義

機械技術指的是綜合性較強的工程技術，它在人們的日常生活和生產中都有著不可替代的重要地位，人類生活所需的各種設備用品和一些日常工具，以及工業發展所需要的各種儀器和設備等都與機械設計緊密相連。機械設計作為機械工程最主要的組成部分，是機械生產的第一步，同時也是決定機械性能的重要因素，機械設計是在各種材料、加工能力等有限條件，利用最好的工作性能、最低的材料成本、可靠性以及最低能源消耗等設計出最好的機械。做出最優化的設計，優化設計需要將各種要求都考慮到。但是這些要求有時會相互矛盾，需要根據不同的機械種類不同的用途差異，進行統籌兼顧，使最終設計得到綜合技術效果經濟最優的機械。機械的設計需要設計師的閱歷，雖然能夠在書上學習到前輩的經驗，但是想要用好這些經驗就需要實踐的掌握。

機械設計貫穿整個設計生產過程，這些過程會反映出設計上的遺漏，使得在設計過程中受到影響，好的設計脫離不了實踐，對制造方面更加理解，設計的水平就會越高。設計好的圖紙在生產過程中，還將面臨許多問題，所以在熟練工手中拿出來的圖紙都是經過無數次的開會討論修改后得出來的結果，由于要考慮的問題很多，像繪圖是否規范，設計者對工藝的了解多少，全面了解整個制作過程。使在設計中規避不需要的合理結構，并且提高設計的質量。

2 機械創新設計的目標

機械創新設計是指充分發揮設計者的創造力，利用現代社會已有的相關技術和知識進行創作構思，設計出具有新穎性、創造性和實用性的相關機械設備。目前首先要解決的問題是探討機械產品的創造和發明中的模式和制造過程及方法，盡量提高設計的可靠性、效率質量。在機械的創新設計制造中，雖然創新設計投入的產品只有5%，但是在決策通過后的產品卻有70%，在設計階段必須要對成品的構造、成本、質量、性能等不穩定因素進行排查。創新設計不僅僅是關于產品的使用周期設計，還是關于用戶市場的設計，為此只有通過設計機械設計的創新才能夠使得機械設計在社會競爭市場占領一片立足之地。機械的創新設計對資源的消耗還是人力腦力的消耗都是巨大的，這就需要機械設計自動化的幫助。在機械的創新設計中，首先它的科學性能夠讓設計者對系統設計有深層的認識，避免不良設計，其次還能夠實現設計工具的需求，機械創新不僅僅是符合設計工作的實際要求，同時還是機械設計中CAD設計技術的發展形勢。

機械創新設計需要計算機的輔助，利用計算機的運行速度快，存儲量大、運計算準確等特點通過人機交互進行信息處理器完成主要設計。首先由于能夠處理大量的設計信息和設計經驗，能夠幫助缺少設計經驗的新人順利完成工作。其次，計算機的輔助設計和計算機輔助制造，以及計算機自動化管理相結合形成一個重要的工作環節，以企業的最高效益為目標，綜合對人力、物力、時間各種資源進行最優化的利用。并且還能加快社會效率，提高設計的更新速度，縮短設計所需要的時間，提高在機械設計上的競爭力。最后，設計人員還能在最短時間內給出多種設計方案，分析比較得到最有質的設計方案，在枯燥而重復的供桌中得到放松，能夠有更多時間精力放在更加具有創造力的工作上。

3 對機械創新設計在現代方法中的研究

在機械創新設計中，是以設計者對創造力充分發揮，在目前自動化的社會生活中對科學技術的創造性進行構思，設計出實用性、創造性的產品。其中優化機械設計，利用計算機輔助設計、有限元設計、系統設計以及創新設計都形成了現代設計的系統集，并且現代人民對這一設計思想和設計方法進行不斷的學習改進。一些專家系統、思維科學以及人工智能等都在發展創新中地位越來越重要，這不僅僅是因為這些條件給創新設計中奠定了基礎，還給創新設計的發展提供創造思維的理解以及科學技術的發展。

機械創新設計包括兩種設計內容，一種是完善機械產品的經濟性、技術性、可靠性以及實用性。另一種則是設計滿足人們生活和企業產品需求的新產品，在機械創造新設計中，最關鍵的核心主要是對機械產品的創造模式以及機理方法進行探究，并且對機械產品的創新設計進行定量化和格式化。

4 現代設計融入機械創新的發展

現代設計是主要以分析軟件和工程設計作為基礎，并且把計算機視為輔助工具，通過現代的設計方案進行設計的新型方法。在現代的設計方案中，使用分析軟件和設計軟件的同時還要遵循常規的設計方案，不能常規設計在機械創新設計中的重要作用。目前現代設計方案較多，涉及的科學范圍和作用范圍都比較廣，虛擬設計和優化設計以及計算機輔助設計都是常用的設計手法。但是由于現代設計方法通用性較強，在優化設計方案中，理論基礎不僅能在機構零件設計應用上還能在建筑工程和電子工程中使用，因此現代設計的發展比較迅速。現代設計發展表現迅速主要體現在：優化發展機構計算機輔助設計和計算機輔助建設、機械優化設計、機械可靠性設計、設計過程數字化并且完善對工作中變量的數學建模和描述、使設計過程更加自動化和智能化、對多個目標模型進行優化、對網絡協同設計進行技術研究方法研究、對仿真虛擬系統的實驗研究等。

將機械創新設計和現代設計方法融入起來，不僅有利于我國現代機械設備的發展，還有利于社會工業化的發展，使企業在社會需求競爭上占有一席之地。現代機械設計和傳統的機械設計在系統結構、實現過程、等多方面都有明顯的優勢。但是，現代機械技術的設計發展離不開傳統機械設計，現代機械設計是以傳統設計方法為基礎，與多種學科相結合而實現發展的。創新首先必定要以人為基礎，設計人員以創新思維對產品進行思維創造，對產品進行分析設計，同時還輔現代機械設計的工具使用熟練，設計出使社會滿意、質量好、性能高、可靠的機械產品。

［1］魏學忠.現代設計方法在機械創新設計中的研究［J］.硅谷，2014，（23）：98．

Analysis on the Integration of Modern Design Methods in Mechanical Innovation Design

WANG Hua
（Xihua University，Chengdu，Sichuan 610039，China）

s:With the accelerated pace of modern people's social life，in order to meet the needs of some social needs of the existing science and technology，design innovation has made in modern machinery to design practical and creative mechanical products，which integrates modern advanced science and technology and mechanical innovation technology to achieve mutual development.Through the analysis of modern innovation technology，this paper discusses the development of modern method and mechanical innovation design.

mechanical innovation；modern design；innovation

TH122

A

2095-980X（2017）04-0022-01

2017-03-23

王華，大學本科，主要研究方向：機械設計。