探究機械設(shè)計技術(shù)現(xiàn)狀與數(shù)字化智能化的發(fā)展趨勢

唐國鑫　王信生　王磊　孫冠勇　王杰

摘 要：文章主要針對機械設(shè)計技術(shù)現(xiàn)狀與數(shù)字化智能化的發(fā)展進行分析，結(jié)合當(dāng)下機械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，從機械設(shè)計技術(shù)簡介、機械設(shè)計技術(shù)應(yīng)用、機械設(shè)計方式與實質(zhì)等方面進行深入研究與探索，主要目的在于更好的推動機械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展與進步。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計技術(shù)；數(shù)字化；智能化

隨著我國科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟的快速進步，推動了我國機械設(shè)計行業(yè)的快速發(fā)展，機械設(shè)計水平的高低直接影響著生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下機械設(shè)計產(chǎn)品推陳出新的速度非常快，機械設(shè)計對產(chǎn)品推陳出新的速度有著一定的影響。在計算機技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及的今天，機械設(shè)計技術(shù)得以更好的完善與發(fā)展。

1 機械設(shè)計簡介

在我國經(jīng)濟市場逐漸完善的基礎(chǔ)上，人們對機械設(shè)計越來越重視。所謂機械設(shè)計就是工作人員根據(jù)機械的操作說明對機械運行的道理、機械運行的方式、機械的構(gòu)建、各種作用力與量子的交換形式、零件的結(jié)構(gòu)材料與大小等進行科學(xué)的解析與計算，同時根據(jù)其轉(zhuǎn)換的具體能量描述用來進行人工制造的條件。在我國工業(yè)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，進一步推動了機械工程行業(yè)不斷進步，機械工程中機械設(shè)計占有著重要的位置。同時機械設(shè)計水準(zhǔn)的高低對機械運轉(zhuǎn)性能有著重要影響。新機械設(shè)計技術(shù)以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，設(shè)立管理技術(shù)，利用各種先進設(shè)計理論與方法，更好的提高計算結(jié)果質(zhì)量。

2 新機械設(shè)計技術(shù)應(yīng)用

2.1 優(yōu)化設(shè)計方法

在機械設(shè)計不斷發(fā)展的過程中，優(yōu)化設(shè)計方法得以誕生，這種設(shè)計方法出現(xiàn)的時間相對較晚。優(yōu)化設(shè)計方法主要是將機械設(shè)計的問題進行科學(xué)的轉(zhuǎn)換，最終將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N數(shù)學(xué)模型，設(shè)計人員以這種數(shù)學(xué)模型為核心進行解答設(shè)計，最終得到一種最為理想的設(shè)計效果。設(shè)計人員在使用優(yōu)化設(shè)計方法過程中將機械設(shè)計問題進行轉(zhuǎn)化，使其成為一種數(shù)學(xué)問題，設(shè)計人員根據(jù)各種知識對其進行解答，更好的明確自身的設(shè)計目標(biāo)。各種先進計算設(shè)備的使用在一定程度上減輕了設(shè)計人員的設(shè)計工作量，因此優(yōu)化設(shè)計方法在機械設(shè)計中被廣泛的使用。同時優(yōu)化設(shè)計方法的使用更好的提高了設(shè)計人員的設(shè)計水平與質(zhì)量，在減少設(shè)計人員工作任務(wù)的同時提高了設(shè)計人員的工作效率，使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本降低。

2.2 有限元法

在我國科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，有限元設(shè)計方法已經(jīng)受到了廣泛的使用。隨著時間的流逝有限元設(shè)計方法不斷的優(yōu)化與完善，計算機技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了普及，在這種情況下工作人員在機械設(shè)計過程中應(yīng)該更好的提高對有限原設(shè)計方法作用的重視。有限元設(shè)計方法可以在機械設(shè)計中的各個方面進行使用，更加準(zhǔn)確無誤確定出計算結(jié)構(gòu)的各種參數(shù)的轉(zhuǎn)變。有限元設(shè)計方法主要是以結(jié)構(gòu)離散為核心，并將各種有限的設(shè)計單元（設(shè)計單元相較簡單）利用科學(xué)的變現(xiàn)方式進行處理（設(shè)計單元之間的關(guān)聯(lián)較少），同時科學(xué)的利用數(shù)學(xué)中的知識進行科學(xué)的計算，并將整個解答過程的困難程度降到最小。在實際的機械設(shè)計過程中，使用有限元設(shè)計方法可以更好的提高機械設(shè)計質(zhì)量，提高設(shè)計人員的設(shè)計水平。在機械設(shè)計過程中人們很少去追求設(shè)計結(jié)果的精確程度，只需要所得的結(jié)果滿足設(shè)計所需即可。

2.3 模糊設(shè)計方法

在機械設(shè)計技術(shù)中還有一種模糊設(shè)計方法受到了設(shè)計人員的廣泛使用，在數(shù)學(xué)知識中模糊知識的產(chǎn)生使得模糊設(shè)計方法得以更好的發(fā)展與應(yīng)用。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動下，各種類型的機械結(jié)構(gòu)變得更加繁雜，各種使用需求相對提高，設(shè)計人員在進行機械設(shè)計過程中所要根據(jù)的因素也相對較多，各種因素之間的關(guān)聯(lián)變得更加繁瑣各種界限的確定更加模糊。在這種情況下，設(shè)計人員利用數(shù)學(xué)中的模糊知識，更好提高了機械設(shè)計人員的工作質(zhì)量與效率，進一步推動了其行業(yè)的不斷發(fā)展。

3 機械設(shè)計技術(shù)現(xiàn)狀與實質(zhì)

3.1 智能化特征

在全球數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展中，智能化技術(shù)逐漸興起并被廣泛的使用。在機械設(shè)計過程中智能化技術(shù)的應(yīng)用，更好的減少了機械設(shè)計人員的工作任務(wù)，使得智能化技術(shù)得到了更大范圍的普及。在智能化技術(shù)不斷完善的作用下使得機械設(shè)計的智能化程度相對較高，機械設(shè)計智能化進程的需求也越來越高。因此機械設(shè)計人員在機械設(shè)計過程中應(yīng)該充分的利用智能化技術(shù)，提高自身的設(shè)計質(zhì)量。

3.2 并行化特征

在科技日益發(fā)展今天各種機械設(shè)施的結(jié)構(gòu)更加繁瑣復(fù)雜，在進行機械設(shè)計過程中常常需要很多人進行同一設(shè)計工作。在這種情況下，機械設(shè)計人員將各種機械設(shè)計信息利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行資源共享，使每個設(shè)計人員都能在第一時間內(nèi)了解到設(shè)計的各種要求及進展情況。與此同時，可以讓不同地域的設(shè)計人員同時進行機械設(shè)計工作，利用信息資源共享這一特征提高各設(shè)計人員的默契程度，機械設(shè)人員在工作過程中也可以得到更多的設(shè)計理論與技術(shù)。通過信息數(shù)據(jù)共享真正實現(xiàn)并行工程，提高機械設(shè)計質(zhì)量與工作效率。

3.3 數(shù)字化特征

在我國計算機技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及下我國逐漸步入信息化時代，使得社會逐漸向數(shù)字化方向發(fā)展。機械設(shè)計人員根據(jù)數(shù)字化技術(shù)對機械設(shè)計技術(shù)進行優(yōu)化與完善，使得在機械設(shè)計過程中利用計算機技術(shù)對工作進行科學(xué)的建模，同時在進行機械實際過程中各種先進的設(shè)計軟件被充分的利用，更好的提升設(shè)計人員的建模質(zhì)量并提高使設(shè)計人員建模的完整性。為設(shè)計人員在進行機械設(shè)計過程中提供各種設(shè)計資料，提高機械設(shè)計人員工作質(zhì)量與工作效率。

4 機械技術(shù)發(fā)展方向

在我國以往的機械設(shè)計過程中，設(shè)計人員通常將設(shè)計的目標(biāo)當(dāng)做一種相對獨立的個體進行設(shè)計工作，進一步加大了設(shè)計結(jié)果的局限性。為了更好的解決這一問題，機械設(shè)計人員利用系統(tǒng)工程中的相關(guān)知識，將機械設(shè)計流程轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)一的系統(tǒng)并利用科學(xué)的方法對其進行分析與整理。機械設(shè)計人員將整個設(shè)計流程進行統(tǒng)一分析，使設(shè)計人員可以更好的了解各設(shè)計單位的關(guān)聯(lián)性，進一步推動其行業(yè)的快速發(fā)展。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國逐漸步入信息化時代，機械設(shè)計技術(shù)得到了更好的發(fā)展，優(yōu)化設(shè)計方法、有限元設(shè)計方法、模糊設(shè)計方法的使用更好的提高了機械設(shè)計質(zhì)量。與此同時，機械設(shè)計新技術(shù)的應(yīng)用更好的體現(xiàn)出了其智能化特征、并行化特征、數(shù)字化特征，使其可以有效適應(yīng)新的市場環(huán)境。

參考文獻

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