淺析現代設計理論和方法在冶金機械設計中的應用

李寰

（山東省冶金設計院股份有限公司，山東 濟南 250101）

當前，隨著技術的發展和研究的深入，人們逐漸發現，在冶金機械設計中，加強計算機技術的應用，對完善機械市場體制有著很大的推動作用。當前，在機械企業中，其競爭已經不再是傳統的制造工藝，而逐漸轉向為現代的設計工藝；并且在設計中，已經不再限制于設計方法，這就使得設計工藝不斷發展，大大減少了在設計中需要的時間。將現代的設計理論，應用在冶金機械設計中，可以縮短設計的周期，提高機械的性能，實現使用壽命的延長。同時，有效的應用設計理念，也使得在生產和設計中的成本大大降低，減少了制造成本；并且機械在使用和運行中，能耗得到了控制，減少了對環境造成的損害。因此，在機械設計中，利用現代設計理念是科學技術發展的必然，也是當前設計發展的趨勢，更是降低能耗和成本、實現可持續發展的必然要求。

1 現代設計理論與方法

當前，先進的科學技術已經滲透到各行各業，機械設計領域也不例外，信息化不斷發展和提高，致使當前的現代設計理論也不斷得到更新和發展，更表現出了多樣化的趨勢。在本文中，選取了幾種使用比較廣泛的理念，針對其設計理念和方法進行了論述和探討。

1.1 計算機技術

當前，計算機技術的使用徹底改變了傳統的生活和生產方式，其發展更是體現在人們生活的方方面面。隨著對計算機的不斷利用和研究，推動了其衍生技術的發展，這些都被應用在了生產和生活中，帶動了信息化和智能化的發展。使得在生產中，機械化水平也不斷提高。在冶金機械的設計中，計算機技術更是得到了廣泛的利用，比如其工程數據技術和傳送信息技術等，都實現了對冶金機械的進一步優化，使得其使用性能不斷提高，對工作環境的適應性更高。并且這些變化不只是外觀的變化，在設計的精確度方面，也得到了優化和發展，并且大大提高了機械設備的效率。

1.2 人機工程設計技術

冶金工業屬于原材料工業，并且在生產中，常常有很多的物料，對這些物料的處理，在冶煉出金屬的過程中，造成了許多的“三廢”，即廢水、廢氣和廢渣。這就使得在實際的操作中，操作冶金機械的人員也常常面臨著有害氣體的吸入和危險作業等問題，這給他們的身體健康帶來了嚴重的損害。但是，在冶金機械設計中，利用人機工程設計技術，提高了設計人員的重視，更加注重對操作人員的身體節能保護，從而使得設計人員進行設計時，更加關注機械操作者的身心問題，不斷實現數據的優化，改善工作環境，提高設備的自動化水平，這就大大加強了設備設計在現代技術中的應用，提高了設備在運行中的安全性，從而大大加強了冶金工作效率，提高了機器的安全性，實現了在整個過程中的安全生產。

1.3 綠色設計理念

當前，隨著人們生活水平的提高，也越來越注重綠色環保的作用，這也給機械設計提出了新的挑戰。綠色設計理論的宗旨是，在設計中，不能對環境造成威脅和破壞，在不斷提高機械設備工作性能的同時，能夠做到對環境的保護，在整個設計環節中，始終關注綠色設計理念，并將其貫穿在整個過程中。這就要求冶金機械要盡量減少在使用中乃至杜絕對環境的破壞，這就需要在設計時，設計人員充分利用現代的科技手段，在材料的選擇和結構設計上，實現設備的綠色環保功能，從而降低對環境的污染，實現經濟效益和生態效益的共同發展。

2 現代設計理論與方法在冶金機械設計中的應用方向

當前，對于冶金機械而言，在進行系統設計時，包含了動力系統、執行系統、傳動系統以及操縱控制系統等。因此對各系統進行設計時，現代設計理論和方法被應用在各個方面，并且在設計中應用現代設計理論和方法，可以實現冶金機械性能的提高。

在冶金機械工作中，其原理和性能都決定了在進行設計時，必須要不斷優化各項流程，把現代設計理論和方法應用到動力和執行以及操縱等系統中，使得子系統的功能不斷優化和發展，從而促進整體性能的提高。在當前，針對冶金機械的各個系統的設計過程，對現代設計理論和方法的應用主要表現為以下幾點。

2.1 將CAD技術應用在機械組合部件的設計中

零部件組合設計是機械設計的重要組成部分。在這個過程中，利用CAD技術可以實現各零部件的標準化，而且方便實施并行設計，加強CAD技術的應用。可以使其運用在整個機械設計中，能夠促使在機械的制造中，對于標準零部件的應用，可以直接進行組裝，省去中間的換件過程。這樣大大降低用于制造機械的成本，減少了費用的消耗，從而使得在整個機械設計和制造中的效率得到了很大的提高。例如，在進行冶金機械的設計過程中，可以在設計液壓系統時，直接利用CAD技術；在具體的進行機械設備生產時，可以應用減速機，完成對標準件的組裝等。

2.2 綠色設計理念在降低冶金機械環境污染中的應用

當前，經濟的發展也促進了人們思想觀念的轉變。在冶金機械方面，隨著其規模的發展，人們不斷對其進行探究，逐漸發現，將綠色設計理念應用到機械設計中的重要性。因此，在冶金機械設計時，加強綠色理念的應用，提高對環境保護的重視，在實現經濟效益的同時，不斷推動生態效益的提高，從而實現可持續發展。以下對綠色設計理念的應用和方法進行了總結，大致可以從幾個方面來進行：①在機械的設計中，盡量選擇那些綠色環保的材料，做到可回收利用，加強對材料的循環使用。使機械在發揮自己性能的同時，可以降低對環境的依賴，減少對環境的污染。②在機械設計中，綠色設計理念的應用還表現在進行設計時，要減少因為機械運行產生的廢棄物。將機械在運行中產生的“三廢”降到最低，從而減少對環境造成的威脅，減少機械在運行中產生的廢棄物。這就需要在機械設備的設計中，設計人員要加強整體意識，從各個方面進行綜合分析，對系統不斷優化。這也就更加需要設計人員的專業技能的提高。③進行機械設計時，利用綠色設計理論，在設計中將機械的震動強度降到最低，減少機械運行產生的噪聲污染，降低粉塵的生成，從而減少污染。這樣才能實現冶金環境的優化，為設備操作者提供良好的工作環境。因此，在整個設計中，設計人員要選擇那些具備高減震性能的機械材料，利用具有較高隔振性能的彈性支撐，實現減震結構的設計。

當前，在冶金機械設計中，利用現代的設計理念和方法，其前提是當前人們對環保理念的重視。設計人員認識到了在冶金機械設計中，節能環保設計的必要性，它是當前社會發展的必然產物，符合現代的可持續發展理念。因此，有必要對其進行深入的探討和利用。

2.3 人機工程設計技術在優化機械設備運行環境方面的應用

當前，在冶金機械設計中，利用人機工程設計，是“以人為本”理念的體現，它的使用使得機械更加人性化。在進行設計時，設計人員將人體學原理作為設計的基本原理，防止在實際的機械操作中，操作者長期依靠同一個姿勢，而對身體造成了負面影響；并且，在進行冶金機械設計時，人機工程的利用，可以使得自動化技術的應用更加廣泛，減少了在機器運行中操作者的工作時間和工作強度，實現了對整個生產流程的優化。

3 在冶金機械設計中應用現代設計理論和方法的趨勢

當前，在冶金機械設計時，常用的現代設計理論還有很多：比如優化設計方法、創新設計方法等。盡管在設計的初期，這些設計理論和方法的應用存在著很大的差異；但是他們有著共同的特點，就是可以提高機械設備的整體性能，實現在整個環節的節能環保。當前，在冶金機械設計中，因為市場不斷飽和導致行業的競爭更加激烈，這就使得在實際的冶金機械設計中，實現對當前的科技成果的綜合利用和創新有著重要作用，這也對機械的設計創新提出了很高的挑戰。當前，人工智能技術炙手可熱，獲得了快速的發展，這就需要在冶金機械中，及時地將人工智能應用在設計中，并且在設計時，兼顧經濟效益和生態效益，把實現設計的安全和可靠性作為設計的前提，將更多現代的技術理念和方法用在機械設計的生產中。

4 結語

綜上所述，不斷提高冶金機械設計的有效性和科學性，可以實現生產成本的節約，增強冶金企業的競爭力。而且在冶金機械設計中，應用現代設計理念和方法，可以大大提高冶金機械的性能，在實踐中可以進行推廣和使用，并且進行不斷地探索和優化。