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序论:在您撰写机械设计制造时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
1.1绿色理念应用的重要性
传统的设计制造理念以市场需求为导向来设计机械产品的各种功能,以市场为导向的设计方式在设计过程中设计方案修改频率快,设计制造周期更长;机械产品整体性强,不易拆卸,也不利于今后机械产品的回收再利用,这对资源是极大的浪费,也容易对环境产生负面影响。绿色理念则可以完全弥补传统设计理念。将绿色设计理念应用到机械设计制造中可以、降低生产过程能源和资源的消耗,减少生产过程中各种有害物质的排放,对环境起到很好的保护作用。绿色的设计理念也是符合当前我国科学发展观中可持续发展要求的理念,能够为社会经济和环境带来巨大的价值。
1.2绿色设计方案
根据绿色设计理念的要去,绿色设计方案的制定应该从三个方面去考虑。第一、生命周期。从这方面考虑设计主要是对机械设计制造成本、机械的使用性能、机械的环保性能三方面综合分析,因此机械产品设计制造不仅要考虑到成本、产品替代的问题,还要考虑到机械产品的回收、污染处理等因素;第二,可拆卸性能。机械产品的可拆卸性能指的是在不影响机械产品性能的基础上能够对产品进行拆卸,机械实现可拆卸性是为了方便机械产品的维护;第三,模块化设计。主要是将产品机械产品功能的实现设计成多个模块组成,各个模块之间不同的组合方式能够形成不同的系统,方便产品的更新,也实现了对各个零部件的充分利用。
2.材料的选择
2.1材料要符合基础性能规定的原则
首先,机械的功能或性能是材料选取的主要考虑因素。不同的机械和零部件的使用和性能功能各有迥异,不同的功能要求在选择材料上要根据机械和零部件的功能或性能来选择材料。例如一些机械对零部件要求强度和抗摩擦性能方面的规格要求,因此选择的材料要根据有关机械的规格要求来选择符合标准规格的强度和抗摩擦性的材料。其次,选择的材料还要符合相关的工艺性能规定,材料的工艺性能是满足工艺规定的基础。一些材料需要具有热加工的工艺性能。是指材料在经过锻造、焊接和热处理之后依旧保持其原有的材料特性,材料而不会在经过相关加工处理之后性能受到损坏。有的材料也需要具有切削加工性能,能够经受住耐用度更高刀具的切削,材料的切削加工性能越好。
2.2满足经济性要求的原则
机械制造公司除了可以通过提高机械的技术含量来提高市场竞争力之外,还可以通过提高生产机械的成本来提高市场竞争力。因此,机械设计制造要同时考虑到设计制造的成本因素。设计制造材料的选取要在保证机械质量要求的基本前提之上,再选择花费成本最低的材料。根据一项调查显示,在影响机械公司生产成本的各项因素中,机械原料的成本占据非常高的比例,最高的成本比例可达到72%左右,最低材料成本比例也可达到35%。机械设计制造公司在选取材料时应该充分考虑到材料成本因素,综合考虑各种因素来选择材料。在考虑材料成本时不能只注重材料的价格,还需要综合考虑其他成本。第一,综合考虑材料的使用寿命和价格之间的关系。机械材料的选取受多种因素的影响,根据材料选择的原则,在具体材料的选择上,应该在满足机械性能要求的基础上选择最为低廉的材料,能够有效的减少机械制造成本。但是,相比较而言,虽然低价格的材料也能满足机械性能,但是其性能与价高的材料要略差,低价格材料制成的机械相对而言使用寿命通常会更短,也更容易发生各种问题,维修花费会等多。第二,材料加工措施的选择。这是选取材料的关键因素。机械设计制造和材料的选择是一个综合的关系,在选择材料是不应该将两者看作为独立的管理,而应该用联系的观点来看问题。在选取材料时不能只看材料价格对成本影响,还需要从整个机械设计制造过程来分析成本因素。不同的材料需要采用不同的加工措施,不同的加工措施也会导致不同的生产成本。
3.机械设计制造的标准化
机械是由大量的零部件组合而成,零部件的设计制造是机械制造的基础,零部件的设计在整个机械设计中至关重要。标准化设计是指零部件的型号、结构采用相同的标准,选取的材料以及对零部件质量检测的方式也应该采用相同的标准。采用标准化设计制造可以方便使用范围广的零部件的批量生产,降低生产成本;可以综合考虑各种影响零部件设计制造的各种要素,提高零部件的稳定性;采用标准化的设计制造可以简化设计,减少时间的消耗,提高设计质量。根据当前经济发展体系要求,机械设计制造公司的产品应该依据市场需求的变化来调整更新,不断的提高机械产品的性能、质量,通过降低生产过程中的能源和材料的消耗来提高收益,这些都需要标准化设计生产来实现。(本文来自于《学术交流》杂志。《学术交流》杂志简介详见。)
4.结语
关键词机械设计 制造 自动化 产品 发展方向
中图分类号:TD404 文献标识码:A 文章编号:
前言
早在1971 年日本的《机械设计》杂志副刊上就刊登了机电一体化这一名词。之后, 机电一体化得到了不断发展。美国机械工程师协会于1984 年为现代机械下了如下定义: 现代机械是“由计算机信息网络协调与控制的, 用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或) 机电部件相互联系的系统”。它与前面提及的机电一体化是一致的, 因此可以说现代机械就是指机电一体化系统。20 世纪90 年代国际机器与机构理论联合会给出了这样的定义, 机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。因此又可以说机电一体化就是在机械设计制造及其自动化基础上的发展。
机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体, 多门技术学科相互渗透、相互结合的产物, 是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科。机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化, 使工业生产由“机械电器化” 迈入了以“机械自动化” 为特征的发展阶段。
机械自动化的发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科, 随着生产和科学技术的发展, 它还将不断被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为: 机械自动化的设计制造是从系统的观点出发, 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术, 根据系统功能目标和优化组织结构目标, 在多功能、高质量、高可靠性和低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。
需要强调的是, 机械自动化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合性技术, 而不是机械技术以及其他新技术的简单组合、拼凑, 这就是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。现代机械设计制造出的产品, 不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸, 智能化的特征是现代机械自动化和传统机械在功能上的本质区别。
1 机械设计制造及自动化的符合设计原则
1.1 满足对机器的功能要求
任何一种产品都是为满足人们的某种需要而开发的, 都必须具有某种主要功能, 不同的产品具有不同的主要功能。概而言之, 都能对输入的物质、能量和信息(即所谓工业三大要素) 进行某种处理, 输出具有所需特性的物质、能量与信息。因此, 机械自动化系统也必须具有这样的主功能, 即对输入的物质、能量和信息进行某种处理, 从而输出具有所需特性的物质、能量与信息。机械自动化系统功能如图1 所示。
机械自动化系统是一个综合的概念, 包含了机电一体化技术和机电一体化产品两个方面的内容。
作为产品, 又包含着设计、制造和特定的功能以满足使用要求, 而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
1.2 利用先进技术不断创新
根据产品或系统的主功能不同, 可对产品或系统进行分类。
以物料搬运、加工为主, 输入物质、能量和信息, 经过加工处理, 主要输出改变了位置和形态的物质系统(或产品) 称为加工机。如各种机床、交通运输机械、食品加工机械、起重机械、纺织机械、印刷机械、轻工机械等。
以能量转换为主, 输入能量和信息, 输出不同能量的系统(或产品) 称为动力机, 其中输出机械能的为原动机。如电动机、水轮机、内燃机等。
以信息处理为主, 输入信息和能量, 主要输出某种信息。如数据、图像、文字、声音等的产品称为信息机。如各种仪器、仪表、计算机、传真机以及各种办公机械等。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外, 还应具备其它内部功能, 即动力功能、检测功能、控制功能、构造功能。
基于上述的功能构成原理, 既有利于设计或分析各种机械自动化的产品, 又有利于开拓思路, 便于创造发明和创新。例如, 根据3 种不同的主功能及其不同的输入, 组合起来可形成9 大类型的系统产品, 如表1 所示。
此外, 对于不同主功能的加工机构, 其运动方式不同, 也构成不同用途的机械。例如, 金属切削机床是根据工件与刀具相对运动产生切削作用的原理进行工作的。因此, 工件与刀具的运动方式不同, 便产生不同用途的机床。所以说机械自动化的发展空间非常广阔, 具有极大的想向空间, 需要我们利用先进技术符合科学原理来不断创新, 设计制造出一流的自动化产品。
2 机械自动化系统在化工生产中的应用
生产过程中, 对各个工艺过程的物理量(或工艺变量) 有着一定的控制要求。有些工艺变量直接表现生产过程, 对产品的数量与质量起着决定性的作用。例如, 精馏塔的塔顶或塔釜温度, 一般在操作压力不变的情况下必须保持一定, 才能得到合格的产品; 加热炉出口温度的波动不能超过允许范围, 否则将影响后一工段的效果; 化学反应器的反应温度必须保持平稳, 才能使效率达到指标。有些工艺变量虽不直接地影响产品的质量和数量, 然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。
2.1 锅炉汽包水位控制方面的研究
锅炉汽包是生产蒸汽的设备, 几乎是工业生产不可缺少的设备。保持锅炉汽包的液位高度在规定范围内是非常重要的, 若水位过低, 则会影响产气量, 且锅炉易烧干而发生事故; 若水位过高, 生产蒸汽含水量高, 会影响蒸汽质量。这些都是危险的, 因此对汽包的液位严加控制是保证锅炉正常生产必不可少的措施。
2.1.1 单冲量控制系统
汽包水位控制手段是控制给水, 基于这一原理, 可构成如图2 所示的单冲量控制系统。
这里的“冲量” 一词是指变量, 单冲量即汽包水位。这种控制系统是一种典型的简单控制系统。当蒸汽负荷突然大幅度增加时, 由于假水位现象,控制器不但不能开大给水阀来增加给水量, 以维持锅炉的物料平衡, 而是关小控制阀的开度, 减小给水量。等到假水位消失后, 由于蒸汽量增加, 送水量反而减小, 将使水位严重下降, 波动很历害, 严重时汽包水位降到危险程度以至发生事故。
因此对于停留时间短、负荷变动较大的情况, 这样的系统不能适应, 水位不能保证。然而对于小型锅炉, 由于水在汽包中的停留时间较长, 在蒸汽负荷变化时, 假水位的现象并不显著, 配上一些联锁报警装置, 也可以保证安全操作, 故采用这种单冲量控制系统尚能满足生产要求。
2.1.2 双冲量控制系统
在汽包水位的控制中, 最主要的扰动是蒸汽负荷的变化。如果根据蒸汽流量来进行校正, 不仅可以补偿“虚假水位” 所引起的误动作, 而且使给水位控制阀的动作十分及时, 从而减少水位波动, 改善控制品质。将蒸汽流量信号引入, 就构成了双冲量控制系统, 如图3 所示。从本质上看, 双冲量控制系统是一个前馈(蒸汽流量) 控制加单回路反馈控制的复合控制系统。这里的前馈仅为静态前馈,若需要考虑两条通道在动态上的差异, 需引入动态补偿环节。
图3 所示的连接方式中, 加法器的输出I 是:
式中 ———液位控制器的输出;
———蒸汽流量变送器 (一般经开方器)的输出;
———初始偏置值;
———加法器系数, 的设置一般取1;
———加法器系数, 的值应考虑到静态前馈补偿, 可现场凑试, 也可经理论推导得出。
设置的目的是使其在正常负荷下, 控制器和加法器的输出都有一个比较适中的数值。最好在正常负荷下,和项接近而相互抵消。
根据以上分析可知: 自动控制装置和被控的工艺设备组成了一个没有人直接参与的自动化控制系统, 操作工坐在操作室里就能观察到整个装置的变化。这样, 既能保证生产过程的安全, 又降低了劳动强度。
近二十年来, 工业生产规模的迅速发展, 加剧了对人类生存环境的污染, 因此减小工业生产对环境的污染也纳入了过程控制的目标范围。综上所述, 过程自动化控制的主要目标包括以
下几个方面:
(1) 保证生产过程的安全和平稳;
(2) 达到预期的产量和质量;
(3) 尽可能地减少原材料和能源消耗;
(4) 把生产对环境的危害降到最小限度。
3 结论
因为现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义, 所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。所以说, 机械自动化系统就是机电一体化系统。机电一体化的发展就是机械自动化的发展。广大设计人员应清醒地认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展, 才是机械工业发展的唯一出路。设计人员不能只热衷于技术引进, 不能仅仅安心于作为新技术的传播者, 而应该作为新技术产业化的创造者, 为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
参考文献
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[2]杨世明,腾献银,赵镇宏,等. 机械设计[M]. 北京: 电子工业出版社, 2007.
[3]张建民,等. 机电一体化系统设计[M]. 北京:高等教育出版社,2001.
伴着人们生活质量以及科技水平的持续提升,以及国家经济的迅速发展,我国的机械设计和机械制造技术的水准在不停地进步,并且正在臻于完善。机械设计和机械制造技术早已步入了人们平常的工作学习和娱乐当中,因此,其在技术方面的分析和研究就显得越发重要。在我国有关部门已投入很大的力度去支撑它的分析研究,不过如今机械设计和机械制造技术仍有很多的不足和缺陷,这些不足极其严重的阻滞了我国机械事业的进步。文章就机械设计和机械制造技术的发展做了简析,并针对一些问题提出了对策,希望能够为机械事业做出一份力量。
关键词:
机械设计;机械制造;技术;分析
前言
机械设计和机械制造技术是如今一个相当热点的探究话题,有关技术人员给于了机械设计和机械制造技术很大程度上的投入和希望。机械设计和机械制造技术为人们的工作学习娱乐添加了丰富的便捷,无论是哪种领域都有它的参与。机械设计和机械制造技术在实际应用上十分的繁杂,造成了其仍旧有着诸多的现实问题。那么就急需我们努力的投入到机械设计和机械制造技术的研究事业中去,仔细看待每一个问题并去解决它。
1机械设计和机械制造技术发展现状
如今,制造行业在国内的前景很好,我们可以从几个角度对其进行系统的认识。首先,机械设计和机械制造的管理。在目前的情况来看,使用计算机对其进行系统的管理已经是大势所趋,它也是将来的管理主要手段。管理制度和制造形式的改革进步,催动了很多的新型管理概念。在国内,类似的管理制度仍旧很缺乏,只有部分的机械设计和机械制造公司采取了类似的管理。所以,管理制度应该被人们重视起来;其次,机械设计和机械制造的设计方法。在国外的发达国家大部分会采纳最前沿的设计措施,而且不停地增加新的设计资料。特别是一些仿真软件的使用,使相当一部分的公司进入了计算机全生命周期模拟阶段。可是,在国内仍缺少类似前沿的仿真技术的开发研究,导致类似的技术在我国的使用率并不是很高。所以,就这个角度来说,国内的机械设计和机械制造行业仍要向这方面进军;最后,机械设计和机械制造的技艺研究。机械设计和机械制造的最终目标就是追求高精密度与准确度、高精确度与细致度的技艺过程。目前有很多的技术隶属高层次的通过一定工序和方式将原材料、半成品转化为目标需求的过程,尤其是在国外的一些工业处于世界前列的国家,类似的技术更是使用相当普遍。但是在国内,上面提到的技术使用很少,仍处在不被涉足的程度中。
2机械设计和机械制造技术分析
2.1机械设计的分析
在机械设计的前期,相关设计人员要策划详细的机械设计前期方案,它的前期方案为机械设计与机械制造的内涵与进度制订了一个大的方向,而且其亦规定了机械二次设计和机械二次制造的进步,因此,如果人们想要得到更加丰富的设计方案与生产进程,就应当尽力地去制订出一个完善的前期方案。在机械设计的过程中,一个好的方案十分重要,优秀的设计方案可以成为机械设计的内核与指导,机械设计能不能符合生产需要就得看设计方案是不是符合生产的要求。不仅如此,有关技术人员还要保障每个步骤的任务都要尽力完成,机械设计不该产生一丝的马虎,在针对机械设计的比如比较设计图张和设计中的运算,校对运算结果和一些设计草案的技术步骤,需要严肃地核实探究每一个工作步骤,及时地检查故障所在,并及时地解决问题。
2.2机械制造的分析
目前的机械制造行业里,机械制造的管治十分有必要,人们要是打算将机械制造行业推向繁荣,那么应当奋力地策划出一个好的机械制造管治制度。首先,伴着我国科技水平的进步,机械行业的前进,过去的机械制造已不能适应如今的机械工业的发展脚步。那么,就急需有关技术人员要有与时俱进的意识,不停歇的与国际中最前沿的机械制造技术沟通交流,结合国内的机械制造现状与国外最先进的技术,改善国内的机械制造技术,促进国内的机械行业的发展进步。此外,由于其已然愈来愈多的被使用到人们的工作学习娱乐当中,所以机械行业还要加强力度去拓展机械制造用品的适用范围,以此延展和发现机械行业的生命和新道路。无论如何,相关企业和相关的工作人员都应当主动加入到机械制造的技术分析和研究当中去,不能只看到短期的利益,要放眼未来。
3现代机械设计与机械制造的特点
3.1创新性
创新性是一个国家和民族的未来,是国家生存发展的必要保障。现代机械设计是依靠先进的设计理论和设计工具来运行的,它能够使设计者创造性思维充分的发挥作用,使设计者能够运用各种手法,各种技术开发出质量好、成本低、高效率的产品。
3.2系统性
现代机械设计注重整体运作,不仅看重产品质量本身的问题,还注重产品对环境和人本身的影响。现代机械设计提倡环境与产品的和谐,在不影响环境的情况下创造新的产品,真正的做到了人-机-环境的系统关系。
3.3多学科理论和技术的交融性
现代机械设计理论方法是一门新型的综合叉科学,它融合了现代设计方法学、可靠性设计、有限元、计算机辅助等各个方面的技术。由于机械设计具有多学科理论和技术的交融性,因此现代机械设计减少了传统设计中的一些盲目性和不确定性,提高了产品生产的科学性和准确性。
3.4前瞻性
在产品设计的初期,现代机械设计不仅考虑到产品的生命周期和各个阶段的性能要求,还考虑了系统和环境的影响,这种前瞻性的设计会让人们提早发现潜在的缺陷并且去改正和创新,将可能发生的故障降到最低的程度,能够保证自然生态的绝对平衡,实现人类的可持续发展。
4结束语
机械设计和机械制造技术的相关分析和研究为人们的未来添加了丰富的可能性,它对人们的切身利益有着不可忽视的作用。为此,我们应当去认知它,关注在其发展的过程中所存在的矛盾并仔细的探讨机械设计和机械制造的有关技术发展前景,进而为人们的生活工作带来意想不到的好处。
作者:赵捷 单位:河南工业和信息化职业学院
参考文献
[1]王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械,2002.
【关键词】传统机械制造;制作程序以及技术程序;机械设计合理化措施;现代化机械设计;计算机辅助;系统化机械设计
一、传统机械设计制造
(一)传统机械制造工艺的基础知识
1.制作程序以及技术程序。关于机器生产技术,制作程序具体是指原材料通过机器设备和劳动力的劳动转化为可以在市场上进行销售的商品。这一程序的内容比较丰富:制造工作开始实施的准备工作;原料与毛坯等材料的准备工作;半成品生产的基本操作;附加工作的具体实施环节;商品的包装设计工作以及需要注意的工作细节问题。具体来说,机器生产技术程序是指用机器生产方式对已经经过加工的半成品进行操作,促进商品生产的完成。
2.零件装夹。零件在进行生产之前,要先把工件放置在床或夹具的准确位置上,这一程序就是固定位置,并且为了能够确保位置的准确性,还要把零件夹紧进行稳固,这个程序就是夹紧,所以这两个步骤综合起来就是装夹。机器生产技术的零件装夹是不是科学对零件的生产品质有着很大程度上的影响,并且还会对商品的生产速度、生产成本产生直接作用。
3.定位。作对于有效到达零部件的质量要求具有重要的作用,零件的定位方法有很多种,应该根据具体情况选择适合的定位方式,通过对零部件的加工处理,促进装备质量的提高。定位标准的确定对于定位的工作安排是非常关键的,可以通过选择适宜的定位标准加强机械设备的质量。
4.加工精度。在机械制造工艺的具体工作当中,加工精度是重要的工作内容之一,对于影响加工的质量,保障加工的工作顺利进行具有关键性意义。具体而言在加工的方式上,在尺寸、形状、位置和表面质量等方面需要分门别类进行精度控制。有效的精度控制是加强机械质量工艺不断提升的重要方面,需要多方面进行努力。
(二)机械设计过程中的注意事项
为了保障机械策划的质量要求机器策划的总体程序对于保障机械设计的整体流程的顺畅具有比较关键,在机器策划的整体规划工作当中需要不断对每个环节的工作进行规范,确保每个工作人员做好自己的基本工作,促进策划方案的全面贯彻实施,就需要不断在工作中完善体系、合理、适宜进行方案的有效策划,工作中不断进行注意:首先,工作基本要求符合策划方案,做到实践和理论的基本一致。其次,装置的具体调解的控制管理。
(三)基于机械制造工艺的机械设计合理化措施
1.在刀具选择的时候予以重视。为了保证加工表面质量的提高,在进行刀具选择的时候,应该根据加工件的实际属性选择那些副偏角比较小、刀尖圆弧半径比较大的刀具或者合适的精车刀、修光刃等等,选择和工件材料适应性比较好的刀具能够更好的降低工件表明的粗糙度。
2.在进行切削条件选择的时候必须慎重。想要提高工件表面质量便必须根据材料的需要选择合适的切削速度,尽量避免产生积屑瘤的产生,此外还可以降低进给量,采用那些效果比较好的切削液等方式来提高工件表面质量。
3.在一定程度上减少表面层变形强化。想要更好的减少表面层的变形,可以采取的方法是比较多的,在用刀具进行工件加工的时候,必须很好的控制切削用量和刀面的磨损宽度。
二、现代化机械设计
(一)计算机辅助机械设计方法
系统软件处于整个软件的核心内层,它的作用是对计算机资源进行自动管理和控制,主要包括操作系统和数据通信系统等。支撑软件又称为软件开发工具,是一种软件工具系统,它的作用是帮助人们高效率开发应用软件。应用软件是用于解决各种实际问题的程序,它是用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件和支撑软件自行编制的。计算机辅助机械设计首先要建立数学模型,虽然对于一般的机械零件有现成的数学模型可以使用,但对于没有数学模型的就需要建立正确的数学模型,这是成功进行设计的第一步;接下来,根据手工计算的步骤设计程序框图;然后根据程序框图用高级语言编制程序;最后进入程序调试环节,程序编好后,要对源程序及程序适用范围的边界、转折点进行试算,试算与手算结果要完全吻合。
关键词:机械设计;核心竞争力;工业设计;机械制造;信息化技术文献标识码:A
近年来,随着经济的发展和科技的进步,人们对工业设计和机械制造技术的需求越来越大,对人们的生活产生深远的影响,尤其是信息化技术的快速发展,使得人们对工业设计及机械设计制造技术的要求也越来越高,引起了相关技术工作人员的高度重视。
1工业设计概述
工业设计是人们为了实现预先设定目标而进行的有计划性和目的性的创造性过程,通过一系列工学和美学知识的综合运用,从而实现对产品设计的预先要求和目的。目前工业设计的应用范围非常广泛,涉及到的知识体系也不仅局限于工学和美学的范畴。工业设计的效果明显,通过设计使企业生产的商品市场竞争力得到大幅度提升,不但从外观上有所改进,还能够提升商品的文化内涵,培养自身的企业文化。机械设计和制造要经过许多步骤才能真正实现系统工程的作用。工业设计及机械设计制造技术的应用对国家制造业的发展有着重要意义,同时也反映了一个国家的科学技术水平,两者之间是相辅相成的。
2工业设计的基本特征
众所周知,工业设计涉及到工学、美学等众多学科,是一门交叉性很强的应用性知识。工业设计的快速发展是在工业革命完成后,由于商品的爆发式增长,促使工业设计的快速发展。工业技术从时间角度可以分为传统工业设计和现代工业设计两种。传统工业设计偏重于设计工业产品,出现于工业设计的早期,随着现代化技术的不断发展和社会的进步,传统的工业设计由于其单一性已经不能适应现代社会的要求,逐渐淡出人们的视野,同时现代化的工业设计也由此应运而生。现代化的工业设计不但能够通过科学合理的方案达到工业设计想要达到的效果,而且能够通过仿真手段预先获取相关数据,更好地实现设计目标。一般来说,现代工业设计主要有以下三个特点:
2.1较强的综合性通常情况下,人们对工业设计仅停留在对产品的外观设计和改变,对工业设计的认识也仅停留在肤浅的机器设计方面,由此可以看出,人们对于工业设计存在着极大的误解性,没有全面清晰地理解工业设计的实质意义。其实工业设计不仅是停留在产品外观的设计,还涉及到解决产品生产过程所遇到的问题解决方案制定。就目前工业设计的发展形势来看,工业设计已经不仅局限于工学和美学的知识,还渗透生物学、经济学、心理学和社会学等方方面面的学科知识,综合性极强,需要多门学科互相结合才能满足现代人对于产品的不同需求,提升企业的核心竞争力。
2.2较强的实践性工业设计最主要的目标就是实现提升人们生活品质的目标。要想实现为人们提供舒适、便利、环保、和谐、自然的生活方式,就需要在进行工业设计时不断的实践,改进产品性能,使得人机关系更加和谐。
2.3较强的时代感人们的需求是随着社会经济和科技的发展而不断变化的,在不同时代环境下,对于工业设计有着不同的衡量标准和指标,因此作为一门以服务人为宗旨的学科,要不断调整工业设计的需求,保证其随时代的发展而不断的改进,同时保证设计过程中充分考虑到节能性和环保性。
3工业设计的发展概况
工业革命后,随着市场上产品的爆发式增长,工业设计迅速崛起,应用范围越来越广。随着第二次工业革命的到来,人们对于工业设计的重视程度也日渐加大,大量人才涌入该行业,直接导致工业设计行业的快速发展。我国由于历史因素导致工业设计的起步时间较晚,发展速度也不尽人意,发展阶段大致可以分为三个部分:“拿来”、“模仿”、“创新”。改革开放以来,随着我国进出口贸易额的不断攀升,人们看到了工业设计的重要作用,并且开始投入大量的人力物力来提升其自身产品在市场上的核心竞争力,企业也想通过优秀的工业设计来提升其自身的企业形象和企业文化,因此许多企业逐渐注重工业设计工作的展开。我国是一个注重教育的国家,教育部门也看到了工业设计的巨大市场需求,在各高校也开设了相关的专业和专业课程,从而为我国工业设计的快速发展奠定了丰富的人才基础。
4机械设计制造技术的发展概况
机械设计制造技术是一个十分复杂的过程,包含诸多的繁琐步骤和环节,如从产品的设计到产品的制造过程、产品售后的维护环节。到目前为止,我国的机械设计制造技术较为落后,与发达国家相比还存在较大的差距,主要原因是因为先进技术是依靠国外引进,自主创新和自主知识产权所占产品的比例较小,自主研发的动力明显不足,创新意识和创新能力都有待提升,这些问题直接制约着我国机械设计制造技术的向前发展。同时,在我国机械设计制造技术的发展中存在一个明显的问题是资金投入方面与我国的劳动力资源不相匹配,资金落实不到位直接冲淡了我国劳动力资源丰富的优势,这样的现状在一定程度上制约了我国机械设计制造技术的发展。仅通过发展劳动密集型产品,而不开发高精尖产品的发展方式在未来信息化社会中终将被淘汰。虽然近年来这一问题得到一定的重视,也有明显的改善和提升,但是产品使用性能和产品外观方面还有很大提升,这就导致我国仅仅是制造大国,却不是制造强国的尴尬局面,同时随着我国劳动力成本的提升,在未来发展中,廉价劳动力的优势将不复存在,如何在新的形势下找到我国经济未来发展的增长点,需要引起相关工作人员的高度重视。
5工业设计及机械设计制造技术的应用
5.1工业设计及机械设计制造技术两者间的关系由于工业设计涉及到多门学科的应用,是一门综合性极强的学科,因此相关人员应该认识到,工业设计作为一门科学技术,在其使用过程中要严格执行相关的要求,不能因为困难和麻烦就跳过其中的步骤,不然就无法达到相关的设计要求,违背了事物发展的客观规律和条件。如果在设计过程中违背了某些客观规律,如力学和机械学的内容,就会使设计出的产品不能达到其预先设定的目标,导致无法设计出功能完备、造型美观的产品。从中可以看出,在工业设计过程中,机械设计过程渗透到整个环节的方方面面,作为一个合格的工业设计工作者,必须掌握机械制造的知识,才能在机械设计制造的基础上实现工业设计,为产品的完成打下一个坚实的基础,然后再利用工业设计中的相关知识,对产品的外形、结构等方面进行探索和打磨,使产品能受到更多人的认可和欢迎。机械设计制造需要在工作中充分考虑到人机工程的相关问题。在机械设计过程中,要充分重视人的感受,从人的角度出发,结合产品使用的环境等综合因素,从而保证产品服务为人的前提。在人机工程学的相关理论中,要充分重视环境、人、机器三者之间的关系,使之协调配合,同时需要对产品的消费者和使用者做好相关的研究和分析工作,保证人机和谐。在现代社会中,机械产品和人机工程学的关系越来越紧密,只有充分考虑到人的因素,才能设计出成功的机械产品。
5.2工业设计及机械设计制造技术的应用趋势近年来工业设计和机械制造的应用趋势图如图2所示:从图2中可以看出,从2009~2016年,工业设计及机械设计制造技术的应用趋势稳步增长,将工业设计及机械设计制造技术结合应用,不但能够发挥其各自的优势,还能够产生更多的企业经济效益,极大地提升产品的核心竞争力,从而获得一加一大于二的效果。从我国目前的情况看,由于我国小型企业较多,生产力水平和资金有限,极大地限制了工业设计及机械设计制造技术的应用和发展,加上我国在工业设计及机械设计制造技术的应用工作上缺乏必要的促进措施,使得企业的工业设计水平停滞不前。要想扭转现有的问题,政府应该采取相应的措施来激励工业设计及机械设计制造技术的应用和发展,对市场进行调节,促进企业的环保、绿色、节能化的发展。同时对于中小企业资金短缺的问题,要采取相应的措施并给予相应的支持,提供一定的技术指导。高校应该高度重视相关专业人员的培养,为我国的工业设计及机械设计制造技术的发展培养更多的高技术人才。
6结语
综上所述,随着现代化进程的不断向前发展,工业设计及机械设计制造技术在未来将会有更大的市场需求,也会有更大的发展空间,相应的对于工业设计及机械设计制造技术的要求也会不断提升,因此相关技术工作人员一定要立足当下,抓住机遇、迎接挑战。
参考文献:
[1]吴石,徐雳,宋东颖.依托机械设计制造专业加快应用型车辆工程专业建设[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2006,(4).
[2]潘庭海,张石磊.机械设计制造及其自动化专业课程实践性分析[J].电子制作,2014,(2).
[3]杨宇哲.浅谈仿真技术在机械设计制造过程中的应用[J].科技创新与应用,2014,(11).
关键词:工业设计;机械设计制造;应用
工业及机械设计设计面较广,在众多的设计行业中工业设计及设计制造的难度最高。科技含量也最强,并且在设计过程不仅要体现设计的实用性,还要考虑设计的美观性。在当前工业设计及机械设计制造行业中,设计与制造水平的高低与企业市场竞争力直接挂钩。
1工业设计基本概述
工业设计指的是人们为了达到某一目标进行的创造性设计行为,在设计过程中,需要设计人员合理运用工学及美学相关技能,使工业产品实用性与美学性得以体现[1]。现代化的工业设计中,设计人员往往要事先执行科学的方案,并利用现代化的手段模拟设计产品所能达到的预期效果,通过不断改良形成新的产品。因此工业设计通常具有以下几个方面的特征。
1.1综合性强
人们往往将工业设计简单的理解为产品外在形态的设计,并且认为工业设计产品基本上都是机械产品,事实上人们的这种观点不全面,对工业设计的理解依旧处于较浅的水平。实际上,工业设计综合性较强,设计中不仅包含美学、工学,还包括经济学、生物学、心理学等方面的内容。
1.2实践性强
工业设计的目的是为人们提供更舒适、便捷的生活方式,使人们的生活更加自然、环保,因此工业设计具有非常强的实践性。
1.3时代性强
受不同时期人们的需求不同,工业设计的目标及设计内容往往会发生一定的变化,在以往工业设计可能仅仅是提高人们工作效率,而当前,随着环保理念的不断深入,在工业设计上往往体现产品节能、绿色以及环保等特征,由此可见,工业设计具有非常强的时代感。
2我国工业设计及机械设计制造发展现状
2.1工业设计现状
与发达国家相比,我国工业设计让处于较慢的发展阶段,发达国家由于工业出现的比较早,并且在电气革命后就注重对工业设计内容,这在很大程度上提高了国外工业生产水平。而我国工业设计出现的比较晚,在改革开放后才逐渐重视工业设计,总体概括工业设计的阶段,我国工业设计主要走过三个重要的阶段:拿来、模仿以及创新[2]。随着工业设计的不断深入,目前我国正在从模仿到创新的演变,在很多企业,已经逐渐在原有的工业产品上加入现代化的设计理念,虽然有的工业产品保留了产品原有的外观,但是在产品的具体组成与性能上相较以往的产品发生了巨大的变化。并且随着当前高校在工业设计教学中越来越注重学生创新能力的培养,相信在不久,我国工业设计将全面步入到“创新”这一发展时期。
2.2机械设计制造现状
机械设计制造中涵盖比较多的内容,具体包括产品的外观及内部组成设计、产品的制造、产品销售等一系列缓解。相比发达国家,我国机械设计制造发展较慢,仍有很大的提升空间,机械设计制造所表现出的缺陷包括一些核心零件的生产仍依赖进口,即便在国内生产,往往也是模仿相应的工艺,表现出较低的自主创新能力。并且从我国劳动力组成来看,技术类的生产及制造人员依旧比较缺乏,单纯的机械组装的人员占大多数,这必然对我国机械设计制造技术的发展有一定的制约作用。
3工业设计及机械设计制造技术的应用及融合
3.1工业设计在机械设计制造中的应用
工业设计应用与机械设计制造领域中,主要是通过工业设计是机械产品的科学含量更高,在当前智能化机械的生产要求下,机械产品的生产一切围绕满足人的需求出发,体现“以人为本”的设计理念,通过工业设计将机械产品的利人作用体现出来,才能使机械产品的销量提升,使机械设计制造企业的经济效益不断提升。
3.2机械设计制造在工业设计中的应用
工业设计的综合性较强,涵盖艺术、科学及美术等多种学科,在多种学科中,如果通过重要性进行分类,科学必然是最重要的学科,所有的工业设计必须以科学为基本需求。而现代机械设计制造则满足了工业设计这一科技化的目标,通过高精度的机械,设计出的工业产品往往外形美观、功能齐全,深受人们的喜爱。因此,在工业设计中,设计师必须充分依托机械设计制造,保证设计的产品不会违背科学的客观规律,并且在产品的结构、色彩以及功能上更加符合人们的需求,使产品的实用性不断提升。
3.3工业设计与机械设计制造的融合
在当前科学技术快速发展的背景下,工业设计与机械设计制造有各自的优缺点,在发展工业设计与机械设计制造发展过程中,只有将两者有机结合,才能使企业获得更多经济效益及社会效益,进而不断提高企业的竞争力。受当前我国工业设计企业规模大小的影响,很多企业虽然有志进行工业设计与机械设计融合,但是受时间及财力影响,设计融合往往成为空谈。因此,在实现两者融合上,首要的任务是给予中小型企业一定的便利与扶持,促使企业在工业设计中逐渐朝绿色、环保、技能的方向持续发展,使中小型企业的设计朝着可持续化的方向发展。在相应的政策上,给予中小企业一定的政策优化,比如税收减免,帮助中小企业解决设计过程中经常面临的时间及财力的问题,从而使中小企业设计的物质基础得到满足,从而帮助中小企业形成持续、良好的发展战略,逐渐从传统机械设计阶段转变到工业设计阶段。此外,为了进一步提升企业工业设计水平,还应不断加大高校对工业设计及机械设计制造相关人才的培养力度,培养目标上以创新型人才与专业技能水平较高的人才为主体,提高高校相关人才的输出质量,并建立相关科研部门,实现工业设计与机械设计制造相关人才的集中培养。
4结语
总之,随着我国社会经济的快速发展以及现代化建设的不断推进,工业设计及机械设计制造在我国经济发展中的作用越来越突出。因此,要求在不断完善工业设计与机械设计制造先关技术,通过积累设计经验,不断改进与完善,并通过专业人才的不断输出,迎接我国工业设计及机械设计制造新的发展局面。
作者:李增泉 单位:永城职业学院
参考文献:
工业及机械设计设计面较广,在众多的设计行业中工业设计及设计制造的难度最高。科技含量也最强,并且在设计过程不仅要体现设计的实用性,还要考虑设计的美观性。在当前工业设计及机械设计制造行业中,设计与制造水平的高低与企业市场竞争力直接挂钩。
1工业设计基本概述
工业设计指的是人们为了达到某一目标进行的创造性设计行为,在设计过程中,需要設计人员合理运用工学及美学相关技能,使工业产品实用性与美学性得以体现[1]。现代化的工业设计中,设计人员往往要事先执行科学的方案,并利用现代化的手段模拟设计产品所能达到的预期效果,通过不断改良形成新的产品。因此工业设计通常具有以下几个方面的特征。
1.1综合性强
人们往往将工业设计简单的理解为产品外在形态的设计,并且认为工业设计产品基本上都是机械产品,事实上人们的这种观点不全面,对工业设计的理解依旧处于较浅的水平。实际上,工业设计综合性较强,设计中不仅包含美学、工学,还包括经济学、生物学、心理学等方面的内容。
1.2实践性强
工业设计的目的是为人们提供更舒适、便捷的生活方式,使人们的生活更加自然、环保,因此工业设计具有非常强的实践性。
1.3时代性强
受不同时期人们的需求不同,工业设计的目标及设计内容往往会发生一定的变化,在以往工业设计可能仅仅是提高人们工作效率,而当前,随着环保理念的不断深入,在工业设计上往往体现产品节能、绿色以及环保等特征,由此可见,工业设计具有非常强的时代感。
2我国工业设计及机械设计制造发展现状
2.1工业设计现状
与发达国家相比,我国工业设计让处于较慢的发展阶段,发达国家由于工业出现的比较早,并且在电气革命后就注重对工业设计内容,这在很大程度上提高了国外工业生产水平。而我国工业设计出现的比较晚,在改革开放后才逐渐重视工业设计,总体概括工业设计的阶段,我国工业设计主要走过三个重要的阶段:拿来、模仿以及创新[2]。随着工业设计的不断深入,目前我国正在从模仿到创新的演变,在很多企业,已经逐渐在原有的工业产品上加入现代化的设计理念,虽然有的工业产品保留了产品原有的外观,但是在产品的具体组成与性能上相较以往的产品发生了巨大的变化。并且随着当前高校在工业设计教学中越来越注重学生创新能力的培养,相信在不久,我国工业设计将全面步入到“创新”这一发展时期。
2.2机械设计制造现状
机械设计制造中涵盖比较多的内容,具体包括产品的外观及内部组成设计、产品的制造、产品销售等一系列缓解。相比发达国家,我国机械设计制造发展较慢,仍有很大的提升空间,机械设计制造所表现出的缺陷包括一些核心零件的生产仍依赖进口,即便在国内生产,往往也是模仿相应的工艺,表现出较低的自主创新能力。并且从我国劳动力组成来看,技术类的生产及制造人员依旧比较缺乏,单纯的机械组装的人员占大多数,这必然对我国机械设计制造技术的发展有一定的制约作用。
3工业设计及机械设计制造技术的应用及融合
3.1工业设计在机械设计制造中的应用
工业设计应用与机械设计制造领域中,主要是通过工业设计是机械产品的科学含量更高,在当前智能化机械的生产要求下,机械产品的生产一切围绕满足人的需求出发,体现“以人为本”的设计理念,通过工业设计将机械产品的利人作用体现出来,才能使机械产品的销量提升,使机械设计制造企业的经济效益不断提升。
3.2机械设计制造在工业设计中的应用
工业设计的综合性较强,涵盖艺术、科学及美术等多种学科,在多种学科中,如果通过重要性进行分类,科学必然是最重要的学科,所有的工业设计必须以科学为基本需求。而现代机械设计制造则满足了工业设计这一科技化的目标,通过高精度的机械,设计出的工业产品往往外形美观、功能齐全,深受人们的喜爱。因此,在工业设计中,设计师必须充分依托机械设计制造,保证设计的产品不会违背科学的客观规律,并且在产品的结构、色彩以及功能上更加符合人们的需求,使产品的实用性不断提升。
3.3工业设计与机械设计制造的融合
在当前科学技术快速发展的背景下,工业设计与机械设计制造有各自的优缺点,在发展工业设计与机械设计制造发展过程中,只有将两者有机结合,才能使企业获得更多经济效益及社会效益,进而不断提高企业的竞争力。受当前我国工业设计企业规模大小的影响,很多企业虽然有志进行工业设计与机械设计融合,但是受时间及财力影响,设计融合往往成为空谈。因此,在实现两者融合上,首要的任务是给予中小型企业一定的便利与扶持,促使企业在工业设计中逐渐朝绿色、环保、技能的方向持续发展,使中小型企业的设计朝着可持续化的方向发展。在相应的政策上,给予中小企业一定的政策优化,比如税收减免,帮助中小企业解决设计过程中经常面临的时间及财力的问题,从而使中小企业设计的物质基础得到满足,从而帮助中小企业形成持续、良好的发展战略,逐渐从传统机械设计阶段转变到工业设计阶段。此外,为了进一步提升企业工业设计水平,还应不断加大高校对工业设计及机械设计制造相关人才的培养力度,培养目标上以创新型人才与专业技能水平较高的人才为主体,提高高校相关人才的输出质量,并建立相关科研部门,实现工业设计与机械设计制造相关人才的集中培养。
4结语
总之,随着我国社会经济的快速发展以及现代化建设的不断推进,工业设计及机械设计制造在我国经济发展中的作用越来越突出。因此,要求在不断完善工业设计与机械设计制造先关技术,通过积累设计经验,不断改进与完善,并通过专业人才的不断输出,迎接我国工业设计及机械设计制造新的发展局面。
参考文献:
[1]吴乐平.浅析机械设计制造技术的应用[J].化工管理,2015(33):109.
[2]何楠.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J].山东工业技术,2016(07):148-149.