探究包裝機械設計的新方法和新理念

王志帥

（北京永創(chuàng)通達機械設備有限公司，北京 100000）

目前，在包裝機械設計領域中，應積極秉承持續(xù)創(chuàng)新、高效節(jié)約的設計理念，以現(xiàn)代化、智能化機械設計方式，促進包裝機械設計的良好發(fā)展，全力助推中國機械制造行業(yè)智能化轉型發(fā)展。

1 現(xiàn)代機械設計方式在包裝機械設計中的使用情況

調查顯示，中國在現(xiàn)代化機械設計中，包裝機械設計的使用情況主要分為以下4個部分。

首先，在包裝機械設計的理念上，主要是借鑒西方先進國家的經驗開展的設計，將用戶的需求作為包裝機械設計的主要目標，在進行包裝機械設計時，以柔性設計、模塊化設計的理念，確保一機多用或者通過更換少量零部件來完成不同功能的使用需求。

其次，在包裝機械設計時，其設計的側重點與現(xiàn)代機械設計是大同小異的，但在設計具體階段中會出現(xiàn)不同的情況，這些情況導致側重點發(fā)生變化。例如，在總體設計階段中，應進行全面的考量并確保包裝機械設計的布局和運動協(xié)調性、運輸、造型、綠色理念、成本等滿足要求。在包裝機械設計過程中，其模塊化設計是一種比較先進的方式。模塊化設計是將設計階段分為若干個模塊，并通過不同模塊的各種形式組合按照用戶的實際需求來實現(xiàn)包裝設計系列化，這種設計理念的優(yōu)點有以下2 點：①能加快包裝機械更新速度。這種新技術在引進包裝機械設計中可針對局部進行改進。②有效縮短設計周期。在用戶提出新的設計要求后，在模塊化設計理念下可更換模塊或者制造新模塊滿足包裝機械機型不同的設計需求。例如，采用模塊化設計，廠家可將機械分開獨立包裝，其中多功能控制系統(tǒng)模塊和基礎模塊是必不可少的，而其他功能模塊，消費者則可以根據(jù)使用需求和經濟預算來選購。在組裝模塊之前，按從上到下的次序了解一下各個模塊的設計及其主要功能。例如多功能控制系統(tǒng)模塊就相當于主機，它的正面是操控面板，設有觸控鍵和VA 顯示屏。在模塊的兩側設有彈簧卡扣，只要消費者安裝卡扣就可以輕松取出模塊，操作相當簡單。安裝完畢之后，模塊之間接縫緊密，也沒有出現(xiàn)松動、搖晃等問題，以此確保產品設計的完整性。同時，模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元以及各種能完成典型操作的機械裝置。

再次，在目前信息技術的快速發(fā)展中，其市場競爭也越來越激烈，包裝機械的使用客戶也對設計提出了更高的要求。這種要求主要體現(xiàn)在以下4個方面：①機械生產效率應滿足交貨期和節(jié)約成本、節(jié)約材料的要求；②當包裝機械設備出現(xiàn)故障時可以進行遠程診斷；③目前進行包裝機械設計應符合綠色化設計理念，采取綠色化設計理念降低噪聲和粉塵；④機械成本總體降低。

最后，在現(xiàn)代化包裝機械設計中，應對目前市場做好調研工作，對用戶實際需求進行分析，確保包裝機械設計功能全面、論證的可行性高，并制定給出完善的包裝機械設計方案。其機械設計學強調從機構學的觀點來看機器的組成，因為這更有利于與設計過程中的工作特點相協(xié)調，以此確保分析用戶效益與論證可行性等。例如，在確定原理方案設計內容后，應針對經典樣式的產品信息進行調查，其設計人員應充分了解機械中元件性能，以此簡化包裝機械的傳動性能，不斷降低傳動鏈，并以現(xiàn)代化包裝機械設計手段不斷對系統(tǒng)建模進行動態(tài)優(yōu)化[1]。

2 包裝機械設計的新方法和新理念

2.1 綠色理念

首先，機械設計制造是一個相對完整的加工制造領域，在這個領域中，從最基礎的機械設計到加工與生產階段，每一個環(huán)節(jié)都要融入綠色設計理念，最終形成一個合格的產品。對此，應通過對機械設計內部原理、內部結構、尺寸、形狀等的把控，將內部整體以及運作方式與綠色理念相結合。其次，綠色理念可有效幫助設計人員精準地把握機械設計制造的內部數(shù)據(jù)，并綜合考慮到整體的產品質量，在眼前利益與長遠利益相結合的情況下，可根據(jù)綠色理念不斷達到機械設計制造的標準化與可持續(xù)發(fā)展。最后，在機械設計制造行業(yè)中，為促進綠色理念發(fā)揮成效，應突出其中的實用價值，也就是技術性，同時也要符合人文關懷，彰顯中國現(xiàn)代化設計核心理念[2]。

2.2 創(chuàng)新理念

隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，人們審美的提高，人們對機械類產品的選擇不僅看它的效率、安全、穩(wěn)定性，“顏值”也是重要考量之一。雖說是機械，但操控使用者還是人，如果能夠置身于干凈、高顏值的工作環(huán)境中，相信工作效率也能夠大大的提升。目前，在機械設計中，其產品應遵循創(chuàng)新原則。但由于在機械結構上實現(xiàn)創(chuàng)新會發(fā)生很多問題，因此應從產品性能、迭代、痛點等維度尋找可能的突破點來完成多方向的創(chuàng)新，注意不僅僅是外觀設計，要盡可能深化產品，確保以創(chuàng)新設計，設計出符合人體工程學特征、操作容易、交互界面表現(xiàn)好的產品。

機械包裝設計是消費者視覺感受的第一步，但包裝設計不僅僅是機械地將包裝做出來，一定包含視覺包裝和心理包裝，一定是消費者視覺和心理的雙重認同。因此，在進行機械包裝設計時，應針對包裝機械的型號、結構、用戶要求等內容設計出具備先進性、創(chuàng)新性、新穎性的產品。同時，應確保新產品優(yōu)于其他產品，應在不改變機械性能的基礎上提高質量，提升設計的實用性，并讓包裝機械新產品可以有更廣闊的使用范圍與良好的市場發(fā)展前景。例如，在針對包裝機械件創(chuàng)新設計時，應在設計理念上進行創(chuàng)新，設計人員應具備一定的設計經驗，了解國內外資料以及先進機械設計要求，優(yōu)化產品設計，繼承先前產品的優(yōu)勢、簡化過剩的設計，在產品的用戶體驗上、操作流程和過程中不斷簡化，借以深化產品內涵，從細節(jié)的表現(xiàn)上讓產品的外觀設計更有深度。應針對選定的機械型號進行分析，并吸取其設計理念中的內涵，從工藝與關鍵部位作出細致的設計分析，確保創(chuàng)新理念達到應有標準[3]。

隨著虛擬技術、人工智能的發(fā)展。其人工智能可從生命機理中獲得靈感，它的深層學習能夠運用人工智能方式學習而非模仿人腦，以此在機械設計中碰撞產生新的火花驅動創(chuàng)新設計。其虛擬技術，可在計算機技術輔助下利用三維設計針對新技術進行分析，并有效融入到機械包裝設計中。在設計中，應以信息技術將包裝機械各個組成元件、各個元素導入到計算機中，并利用圖紙進行數(shù)字化輸入，在得到三維模型后，應將包裝機械進行生產時的數(shù)據(jù)與指標輸入到計算機系統(tǒng)中，并演示出實際生產階段等內容，確保給設計人員完整的參考[4]。

2.3 包裝機械設計新趨勢

在目前，中國包裝機械設計在國內處于落后階段，其設計理念、制作技術相對美國、日本來說發(fā)展緩慢。針對此，應積極創(chuàng)新包裝機械設計發(fā)展新趨勢。例如，應將包裝機械設計與產品機械一體化形成聯(lián)合發(fā)展，并以此解決生產能力上互相匹配的問題。例如，Auto desk 軟件可實現(xiàn)交互式設計，打造工業(yè)級自動化機械。目前，Auto desk 一直用于如組裝車輛、大量生產等既定程序上。以Auto desk 衍生式設計為例，強調產品設計應提前規(guī)避問題，提供更多可供實際操作的可能，避免了傳統(tǒng)流程中后期才發(fā)現(xiàn)實際操作上問題的情況。同時，在包裝機械設計發(fā)展中，其設計內容應具備一定的柔性與靈活性，并充分發(fā)揮模塊化、綠色化設計理念，促進中國包裝機械設計良好發(fā)展。但由于目前市場競爭激烈，其產品在更新?lián)Q代中所需要的周期較短，因此應確保機械的柔性與靈活性，以此有效延長機械包裝壽命，降低運轉成本與生產成本[5]。

3 創(chuàng)新包裝機械設計有效對策分析

3.1 材料選取設計

在機械設計制造時，材料的選取是非常重要的環(huán)節(jié)。例如，在以綠色理念進行設計時，其材料的選取應滿足綠色設計要求，并符合機械功能需求。設計人員為防止粉塵，采用銅材替代粉末材料，進而改進造孔、噴漆等相關技術，有效減少能耗與環(huán)境污染。因此，設計人員在選擇時，應根據(jù)材料特點，優(yōu)先選擇再生材料、可拆卸可回收的材料、能源消耗低的材料、污染小的材料、不會對環(huán)境產生破壞的材料，促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。設計人員應不斷提高自身對綠色化理念的認識，在選擇材料與設計時應充分結合包裝機械設計規(guī)定標準，考慮環(huán)境保護，選擇與環(huán)境兼容性較強的材料以及零部件進行機械設計與制造工作[6]。

3.2 包裝機械設計中的綠色設計理念

近幾年來，中國的眾多市政基礎設施建設呈現(xiàn)出了前所未有的發(fā)展速度，其中，中國工程機械市場銷售額也有明顯的增長。目前，為了有效應用新技術、踐行新理念，應針對包裝機械進行細節(jié)化設計。首先，設計人員應根據(jù)工程機械整體結構的標準化與通用化進行設計，并從中形成獨具自身特色的設計內容。其次，設計人員應利用綠色設計理念，在有效的周期范圍內對包裝材料進行再回收和循環(huán)利用，降低生產成本[7]。同時，在不斷優(yōu)化產品性能時，在設計中應去除多余的包裝，減輕產品的質量，在綠色設計原則下減少零部件數(shù)目，進而充分采取模塊化設計理念，提高產品各功能模塊的組成效果。這不僅有利于后續(xù)的裝配、拆卸、再回收處理工作，同時也符合當下綠色發(fā)展的新理念，更催生了新的經濟增長點，有效實現(xiàn)了綜合性能穩(wěn)定、回收方便、復用率高、無毒、無腐蝕、無污染，助推企業(yè)高效、綠色發(fā)展的產品制造內容[8]。

4 機械設計制造及其新技術、新理念的應用趨勢

隨著信息技術的不斷發(fā)展，中國目前在機械設計制造中全面采用了仿真技術、3D 技術等，打破了傳統(tǒng)的生產流程、生產模式和管理方式。在機械設計制造行業(yè)中，應積極利用自動化計算機技術不斷推進中國機械制造發(fā)展，促進機械設計制造行業(yè)智能化、自動化的發(fā)展。作為一名機械設計人員，為確保發(fā)揮新技術、新理念的效用，設計出更多、更新的機械裝置和機械設備，除了具備基礎理論知識外，還需要掌握常用的設計方法，創(chuàng)新新技術，適用新理念，以實現(xiàn)典型機構的應用，確保機械設計不斷朝著智能化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。

5 結束語

綜上所述，在中國社會經濟的快速發(fā)展中，其工業(yè)產業(yè)鏈也在加速發(fā)展，在機械設計制造行業(yè)中，為促進現(xiàn)代化發(fā)展，不僅需要重視其外觀的設計，還要對整體構造和應用范圍的設計加以重視，更重要的是，材料的選擇和應用直接關系到機械設計的質量和水平，因此，在做好機械設計工作的基礎上，最重要的是做好材料的選用，從而確保機械設備的性能和壽命。同時，在目前包裝機械設計與現(xiàn)代化機械設計制造中，應以再制造技術、再制造生產、再制造裝備、再制造人才培養(yǎng)、再制造交易為核心，支持各類創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的經營主體發(fā)展，以加強其跨專業(yè)業(yè)務與各產業(yè)之間的聯(lián)系，踐行包裝機械設計新技術、新理念。