机械设计的发展趋势(精选8篇)
【摘 要】机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景,综述国内外机电一体化技术的现状,分析机电一体化技术的发展趋势。文章针对传统机械零部件的设计局限性,提出了现代设计思想和方法。
【关键词】机电一体化; 发展趋势; 现状; 机械制造;零部件设计;现代思想;科学发展; 技术
现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,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“机械电气化”迈入以“机电一体化 ”为特征的发展阶段。
机电一体化概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化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、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、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。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说,机电一体化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,智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:(1)20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时,研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。(2)20世纪70—80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。(3)20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面:
3.1 智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。
3.2 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突,近期很难制定出国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业,还是对生产机电一体化产品的企业,模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3.3 网络化
20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,CIAS),能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3.4 微型化
微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3.5 环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
3.6 系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除RS232外,还有RS485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
关于机械零部件的创新设计
一、机械零部件传统的设计局限
传统机械零部件的设计带来了运用中出现的许多问题:零部件容易腐蚀损坏;零部件容易疲劳损坏,断裂、表面剥落等;零部件容易摩擦损坏等等。这些问题的出现,都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。机械机械零部件设计是人类为了实现某种预期的目标而进行的一种创造性活动。传统机械机械零部件设计的特点是以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据,运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高,目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法,但是它有很多局限:在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验,通过计算、类比分析等,以收敛思维方式,过早地确定方案。这种方案设计既不充分又不系统,不强调创新,因此很难得到最优方案;在机械零部件设计中,仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算,其他零部件只作类比设计,与实际工况有时相差较远,难免造成失误;传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现,忽略人―机―环境之间关系的重要性;传统设计采用手工计算、绘图,设计的准确性差、工作周期长、效率低。
二、创新思维机械零部件的设计思想
机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。
(一)运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼,自觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。
(二)运用发散思维
发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题,求出多种答案的思维方式。例如,若提出“将两零部件联结在一起”的问题,常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等,但运用发散思维思考,可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一,在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
(三)运用创新思维
创造力的核心是创新思维。创新思维是一种最高层次的思维活动,它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成,产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例,追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等,在求异和突破中体现创新。
三、科学的进行机械零部件设计
(一)把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图,同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括:根据运动方案设计和总体设计的要求,明确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的结构构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的,机械零部件设计应满足的要求为:在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等;在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便;在经济性上的要求主要指生产成本要低。此外,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。这些要求往往互相牵制,需全面综合考虑。
(二)严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式很多,主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。为了保证零部件能正常工作,在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析,预估失效的可能性,采取相应措施,其中包括理论计算,计算所依据的条件称为计算准则,常用的计算准则有:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷(下转第57页)(上接第58页)的作用下,抵抗弹性变形的能力。刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。四是耐热性准则。机械零部件在高温工作条件下,由于过度受热,会引起润滑油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题,使零部件失效或机械精度降低。因此,为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用水冷或气冷等降温措施。五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将改变其结构形状和尺寸,削弱其强度,降低机械精度和效率,以致零部件失效报废。因此,机械设计时应采取措施,力求提高零部件的耐磨性。
(三)正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;它选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种,即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中,应用最普通的是类比法,此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料,现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下,机械零部件尺寸公差要求越小,机械零部件的表面粗糙度值也越小,但是它们之间又不存在固定的函数关系。在实际工作中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下,对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零部件的设计和制造过程中,对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性,才能作出合理的选择。
(四)全面优化机械零部件方法
要充分运用机械学理论和方法,包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程,利用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化,并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为以下基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程,面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
【参考文献】
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1 解析工业设计
工业设计是一门新兴的综合性学科, 它集多门学科知识于一身, 既包括科学技术知识, 又包括美学知识, 以及人机工程学、经济学等[1]。在我国, 工业设计曾经被称为工业美术设计、产品造型设计等, 我国政府历来重视这一新型学科的发展, 因此, 对于工业设计的投资比较大。在政府以及相关企业的共同支持下, 目前我国的工业设计已经取得了很大的发展以及提升。
2 机械设计中工业设计的重要作用
2.1 实现产品的多功能化
传统的生产环境下, 由于只用到机械设计这一个方面的工艺, 因此只能保证产品自身的机械功能, 且因为我国的机械技术发展比较成熟, 市场的竞争比较强, 这种单一的只具有机械功能的产品显然不能很好地满足社会的需求。为了实现产品功能的提升以及产品自身的竞争力的提升, 很多企业开始在产生的生产过程中引用工业设计, 这样一来, 就很好的满足了商品自身的多功能性, 进而保证产品的市场竞争力的提升以及产品的销售量的提升[2]。
2.2 实现产品的更加美观化
传统的机械设计生产环境下, 虽然实现了对于产品质量的保证, 但是针对于产品的外观的设计却不尽人意, 这样一来, 就导致很多产品的设计并不能很好地满足市场的需求, 更无法吸引消费者的眼球, 进而导致商品的竞争力不是很强。如今, 在工业设计的融合下, 针对于产品的设计变得更加人性化, 不仅注重产品的功能以及质量, 更保证了产品的美观性, 从而实现商品市场竞争力的提升, 促进了企业的可持续性发展。
3 机械设计与工业设计结合将如何发展
3.1 提升大家对于工业设计和机械设计结合的意识
若想实现工业设计和机械设计的结合, 首先要做的就是提升大家对于工业设计以及机械设计结合的意识, 所谓的提升大家对于工业设计以及机械设计结合的意识, 就是要通过一系列的宣传活动的开展以及可以借助于网络的力量实现对于工业设计和机械设计融合的宣传, 借助于这些宣传活动的开展让大家了解到机械设计与工业设计融合的意义, 进而提升大家的融合意识, 实现二者的和谐发展[3]。
3.2 加大对专业人才的培养
若想实现机械设计与工业设计的融合发展, 除了要实现对于二者的宣传以外, 接下来要做的就是实现对专业人才的培养以及提升, 针对于企业已有的机械人才或者是工业人才, 企业可以直接展开培训, 进而实现机械与工业的协调发展, 针对于学校的与此专业相关的人才, 学校也应该实现课程的重新安排以及教学内容的重新设置, 进而保证复合型人才的培养以及提升, 为我国机械设计以及工业设计的协调发展做出一定的贡献。
4 结束语
综上所述, 我们可以知道在机械设计中结合工业设计不仅可以实现产品功能的多样性, 还可以美化产品的外观, 提升产品的市场竞争力, 促进企业的可持续性发展, 希望在本文相关建议的帮助下, 可以实现机械设计与工业设计的融合与发展, 进而为我国整体经济的发展以及提升作出一点的贡献。
摘要:机械设计属于单一传统学科, 随着科学技术的迅猛发展, 单一学科的技术标准已经不能满足市场的需求, 应该进行调整与融合, 因此, 越来越多的企业开始实现机械设计和工业设计融合发展, 进而实现企业竞争力的提升以及市场占有率的提升。本文将结合工业设计的概念以及机械设计中工业设计的重要性, 探讨实现机械设计与工业设计融合发展的方法以及措施。
关键词:机械设计,工业设计,结合应用,发展趋势
参考文献
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关键词:工业设计;机械设计;应用发展;
0 前言
目前,我国正处在世界经济一体化,经济全球化迅速推进的新阶段,许多新方法,新思想,新技术不断的涌现。现阶段,科技的新发展的具体体现之一就是传统的学科和专业不断的相互融合,跨学科、跨专业的研究目前也是许多研究领域的热点。这一新发展要求我们不但要在传统的专业学科领域深入研究,还要求在继承传统的基础上开拓创新,将不同的学科进行有机的融合,以满足市场对工业产品的新要求。先进的工业设计理念会给传统的机械产品赋予更加优秀的外观设计与更加精良的加工水平的要求。这一新要求不但要求相关制造企业拥有扎实的机械加工水平与极高的制造工艺水平。根据相关的研究报告显示,在实现产品的差异化、国际知名品牌的建设上、产品的附加值的提高上以及市场占有率的提升方面,工业设计起着重要的作用,从IPHONE的设计与苹果的成功上面就可以管窥工业设计的巨大的作用。从以上所述内容中,可以看出工业设计能够提供富有创造力的手段,从而有力的解决机械产品中的人与产品的距离问题,使产品迅速得到市场的认可。工业设计的作用也体现在使企业生产出内在功能与外观造型受消费者青睐的产品,从而使企业受到市场的追捧上。
1. 关于工业设计的解析
工业设计在我国曾被赋予了多个名称,包括工业美术设计、产品造型设计、产品设计等。事实上,早在一九八零年举办的共计工业设计协会联合会的第十一次年会上,这一会议组织就制定了工业设计的定义:对于批量生产的工业产品,使用技术知识、设计经验等手段赋予产品的材料、构型、形态、色彩、表明加工等属性全新的品质与感官感受,即称为工业设计。从这个定义,可以看出工业设计实际上是一种富有创新精神的工作,这一工作针对的是工厂中大量生产的工业产品,而这项工作的目的是为了给产品以及产品所在的整个生命周期中的系统建立一种独特的品质。从这些概念中,看以看出工业设计实际上是一项专门的服务性工作,它可以为工业产品提供外形、功能以及具体的使用价值的优选与设计。事实上,工业设计自身就是一门涉及多学科综合的新兴学科。工业设计集机械工业技术、美学知识、人机工程学以及经济学多门学科于一体。随着工业设计在机械设计上应用的发展,世界上一流公司成功地运用工业设计,设计出了一些深受消费者喜欢的产品,所以工业设计在近些年得到了各行各业的重视,许多大学都开设了相关的专业。
根据定义,看以看出工业设计师参与到了工业产品的很多制造方面与能多工艺流程之中。甚至在产品的包装、宣传以及市场方法的时候,工业设计师也参与其中,使用自己的专业知识、成功经验、以及产品的视觉评价对相关的问题给予成功的解决方案。特别是现阶段,由于我国的很多机械制造工厂有关工业设计的工作才刚刚开始展开,这些企业的机械产品同质化相当严重。而将机械设计与工业设计有机地结合起来,正是解决这一问题的有力手段。
工业设计中的准则与方法主要涉及造型美学与商品美学的原则、造型中的色彩使用的问题、造型中产品表面肌理的设计问题等等。
2. 关于机械设计的内涵与发展现状研究
机械的定义是一个非常广泛的范围。除了通常意义下的机械设备以外,还包括各式各样的仪器、仪表、器具、交通车辆、航空器等大大小小的不同设备与装置。机械是人类得以成功、高效地改造自然的必不可少的劳动工具。而机械设计则既是一门科,也是一门艺术。通过机械师的巧妙构思的富含创造力的工作,运用物理、化学、数学、经济学、心理学与环境学等学科的知识,获得可以满足使用着需要的各种各样的机械设计产品。一般意义上,机械设计包括了设计的理论与方法、产品结构的设计、工艺流程设计以及机械产品的材料选用。
随着科学技术、社会、经济与文化的发展,对机械设计的要求也不断的提高,要求机械设计的时候考虑越来越多的方面。不同的机械产品根据其工作的目的,其工作的环境与使用的方法有很大的区别。而对于机械产品本身而言,其功能与要求也各不相同。通常在设计机械产品时,要求机械产品满足运动要求、动力要求、体积以及重量要求、操作性要求、可靠性与寿命要求、安全性要求、经济型要求、环境保护的要求,以及其他种种要求。
3 工业设计与机械设计相结合的发展趋势
一般而言,工业设计与机械产品设计相结合的具体应用主要体现在人机工程学方面。着主要是指在传统的机械设计中主要是讲设计产品作为最为重要的目的。也就是说,传统的机械设计主要实现的机械产品自身的功能,以及如何使使用着更好的适用于机械产品。这样设计的机械产品通常不能保证机械产品的操作者的工作效率处于最佳的状态下,也不能从人的角度对机械产品客观的给出评价。但是将工业设计与机械设计相结合之后,强调人和机器的统一。也就是说,将操作者与机械产品进行统一的总体设计,操作者不用一味地去适应机械,而操作着与机械产品的设计目的都是为了更好的完成相关的工作。在这种新型的设计理念下设计的机械产品,可以获得系统的最好的工作效率。
在新的设计思路的要求下,机械设计的过程中应该在反映当代审美观、产品特点的内容以及本民族的特征,突出产品的外形与结构特征,从而更好更快的满足市场的需要。在这一设计的新要求下,应该讲造型设计的美学的原则融入在机械产品的设计中,其中包括机械产品的正确的比例的选择,视觉上的均衡与稳定等等。
总结:
目前市场要求机械产品不光是具有其本来的功能,还要求机械产品外观的美观以及设计的人性化。而工业设计正是为了这一目的而存在的。只有将工业设计与机械设计有机的结合起来,才能设计出不但拥有优秀的功能,而且还能满足人们的审美的需求并符合时代特征的机械产品。
参考文献:
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2008年的8%左右,这一数据在2012年底生产11.5%,趋势已经很明显,企业可以不再完全依赖
展会,传单等去推销产品,在网络上企业完全可以得到信息,下面奇正创想的小编与大家分 析免烧砖机行业企业要如何做网络推广的?
第一,通过在上发布自己的产品的方法去营销。
当然,作为网络营销必定需要企业要就自己的网站,产品在本行业门户型网站发布的时候
一定要选择正确的类别,产品的介绍要言简意赅,参数一定要正确,联系方式一定要完整,关
键是图片,图片要专业,清晰,最好可以留有产品的型号。当然在本行业的流量高的网站上做
广告效果也是可以的,这样可以提高产品的曝光率和广告宣传作用,或者是在一些商业聚集的网络市场中去注册租用商铺,如百度有啊等等,这些都是网络营销比较主流的网络媒介。这些
只需要一点点的投入,同时就会换得来之不尽的订单!
第二,通过搜索引擎取得客户的青睐。
无论是什么行业,从客户的的来源一直是销售行业的根本,机械生产和销售行业依然如此,在传统中,客户有需要产品,必定是从平面广告和口碑宣传中得到厂家的信息,这样的选择性
就相对狭窄了,信息时代不光满足了,客户购买的需要,同时也给卖方提供了展示自己的平台,如今的网络基于搜索引擎,需要什么,可以百度一下,企业只要把握住客户的搜索习惯,就
可以争取的到主动的被客户联系,目前国内比较流行的搜索引擎有百度、Google、MSN、Yahoo,选择客户群体所熟悉的搜索引擎必将给自己带来客源,目前各大搜索引擎都有自己的推广服
务模式。同时也可以通过,对自己网站的优化达到在搜索引擎的搜索结果的位置的提高,从而
让客户更容易找到你,举例说明,通过合理与正规的手段在搜索引擎的规则下到达预期的效果,空压机这个词在百度谷歌的排名都比较靠前,以此机械来类比机械行业,希望可以给相关行
业
一些好的思路。
第三,通过网络口碑宣传,让您领先于其他竞争对手。
传统中的企业的口碑是很重要的,网络中一个公司同样有自己的口碑,网络是一个开方的的信息源,营造给自己企业一个优越的网络环境,让客户发现您的过人之处,让客户从侧面对
您的企业产生好感。一个企业不可能做到百分之百的客户满意,但是一定要对网络上公然发布的一些负面信息,进行处理,帮客户解决问题,从而从本质上去掉负面的信息。口碑不仅仅是
通过没有负面的信息就会有的,举例说明,28网,一个纯商业操作起来的一个网站,他的市盈
率超百万,方法是在网络媒体和电视媒体结合的一个方式,这是口碑中的一种,其成本较高,还有一种就是在相关行业和本行业做大量的广告,与第一种不同,他需要一定规模的投资,因
为机械行业的回报率较高,这个方式也适用于高投入,高回报的经营理念。到达的效果就是让
需要在网络上搜索的用户都知道您的公司,当然这个和企业根本的口碑还是有一定区别的,当
1绿色机械加工的内涵
机械加工居于国民经济的根本,其占有了相当部分的经济指标,我国以传统的制造业为主,呈现出投入成本较高、能源消耗较大、污染程度较高、实际收益较低的生产特征[1]。在综合能耗、污染物排放等环节与发达国家差距较大,因此,开展针对绿色机械加工的相关研究,能够大力推动机械工业的未来发展,构建友好可持续发展的社会环境。绿色机械加工的内涵是,机械加工进行中,推动其中每个环节最大限度的实现优质低耗以及高效清洁的目的。绿色机械加工主要代表了绿色制,相对于传统机械加工,绿色加工能够改善一系列的弊端。首先能够大大提高资源的利用效率,原有的机械加工具备繁琐的程序,这就大大浪费了材料与时间;其次,大大降低了对于环境的破坏程度,传统技术的切削工艺对于生态环境造成巨大破坏,绿色加工减少了环境的污染,有助于对于原有环境的保持;此外,绿色加工也最大程度的减小了机械加工中的化学成分排放,这也减轻了对于人体的损害,从根本上形成了环境的有力保护。
2绿色机械加工的现状
2.1干切削工艺
绿色机械加工的现状是指在开展机械加工的过程中,仅仅使用自然冷却的唯一手段,并不使用其它介质。目前的技术主要以干切削为主,干切削广泛应用于国外的制造业,德国大部分企业均采用干切削技术,美国公司开发的陶瓷与刀具来进行对于钢铁材料的干切削工艺,其大规模投入生产并取得实际效益。欧洲公司的闸轮和零件生产也利用干切削实行加工,干切削主要使用能够高速切削的刀具来进行加工[2]。干切削需要使用切削液来进行对于工艺的润滑与冷却,切削力的增加造成切削温度的迅速上升,加快了刀具的磨损程度,这就导致刀具的耐用度大大降低,这同时影响了加工的实际质量。要想使干切削工艺能够一定时间内形成与湿加工相同的效果,甚至超过其实际质量,就必须对于整个系统展开综合考虑并选择相应举措,大力消除加工的弊端。同时,不可忽视的是干切削进行中出现的粉尘排放,这将会对生产者的健康产生巨大伤害,排放粒子被加工者吸入,会造成严重后果,所以,尽管干切削作为重要的绿色机械加工工艺,但其应用不够广泛,干切削的其他研究也在进行中。
2.2辅助加工
理干部、农机手和享受农机购机补贴的群众进行了一次调查。
一、调查过程
此次调查主要方式为查阅相关档案,对被调查人进行当面询问和书面调查三种形式。期间,主要查阅了全区拖拉机、联合收割机等主要农业机械的保有量,同比增长等情况。在当面询问阶段,主要了解了被调查人所在地的农机数量、种类、应用情况、效益等。书面调查均为选择题,主要调查内容与当面询问相同。
二、调查情况
通过查阅档案,可以得到近两年来全区主要农业机械的基本发展情况。截至2008年底,全区农业机械总动力为26.867万千瓦,同比增长3.3%;拖拉机保有量5732台,同比增长0.79%;机具配套比1:2.8;玉米联合收获机保有量115台,同比增长82.5%;小麦联合收获机保有量257台,新增26台。农业机械化综合水平在全市处于领先,在全省处于中等偏上。
通过对乡镇农机管理干部、农机手、享受农机购机补贴群众的当面询问和书面调查,80%对我区农业机械发展状况表示乐观,12%认为农业机械的作用在逐渐减少; 90%认为大型拖拉机在增加,小型拖拉机在减少;50%认为大型拖拉机、联合收割机、免耕机械等大型农业机械最受欢迎;52%认为农田作业收入较高,48%认为农业运输收入较高;96%认为农机补贴对农业机械的发展起到了极大的推动作用; 50%认为燃油税改革促进了农民的购机积极性;42%认为大型拖拉机是我区的主导机型,35%认为联合收割机是主导机型,23%认为小型拖拉机是主导机型;82%认为小型拖拉机将逐步沦为淘汰机型;43%认为小型拖拉机数量减少的原因是用处减少,30%认为是利润太低,23%认为是费用过高;25%的农业机械在从事农业运输,50%的从事农田作业,25%的闲置。
三、情况分析
通过调查,全区主要农业机械的发展趋势有以下几个特点:
1.保有量总体上在小量地稳步增加。农机补贴力度的加大,农机保护性耕作项目的大力推广,燃油税改革,以及农机收费项目和收费额度的减少,客观上刺激了农机市场的部分繁荣。另外,农业机械需求量的增加和农村购买力的逐渐增强,同时也促进了农业机械及配套机具的增加。
2.种类在逐步增多。我区畜牧业的蓬勃发展,使养殖机械、饲料加工机械大幅度增加;棉花、蔬菜、果树植保机械也有小量增加。
3.农田作业机械发展迅速。农田作业利润较高,周期较短,且不影响从事第三产业,因此,适应农田作业的大型化、综合化、专用化机械,如:大型拖拉机、小麦联合收割机、玉米收获机以及免耕机械普遍受到农民的青睐。
4.小型拖拉机保有量减少。原因是多方面的:一是我区农机化水平大幅度提高,大型农田作业机械在农业生产中逐步占据了主导地位,加上城市化进程加快,耕地面积日益减少,小型拖拉机在农田作业中使用率降低,使用范围减小。二是农业和建材运输市场不景气。多数砖瓦厂、建材市场关停并转,加上油价上涨因素,利润大大降低,严重影响了机手的积极性;三是在与三轮、四轮运输车的竞争中明显处于劣势。尤其是在速度、运距、载货性能、工作条件等方面远不及运输车,因此逐步被取代。
5.农业运输机械明显减少。这与小型拖拉机保有量减少有很大关系。另外,从事长途运输的大型拖拉机也减少了85%左右,其原因主要是投资过大,活路减少,利润降低。劳动力转移也是一项重要原因。在我区民办企业蓬勃发展的情况下,农村就业机会大大增加,使农业运输成为“老年人干不了,年轻人不愿意干”的行业,加上拖拉机运输事故风险大,工作条件恶劣,很多机手选择了退出。
四、调查结论
**区主要农业机械的发展态势总体上是好的,有市场、有潜力、保有量大、用途广泛。尤其是代表当前农机化发展大趋势的新型、大型、科技型、专用型农业机械,具备了强劲的发展势头。小型拖拉机保有量减少,并且逐渐淡出,不但没有造成总体农业机械化程度降低,反而是在大幅度提升。农业机械的更新换代是农业生产工具的进步,是农业生产力不断提高的标志。事实证明,**区作为一个传统农业县区,已经在农业现代化方面取得了可喜的进步,并逐步迈入全省农业强县区的行列。
五、意见和建议
面对近几年农机化发展的强劲势头,作为农业机械主管部门,**区农机局应当具备与时俱进的前瞻性,用科学发展观武装头脑,用科学发展观指导工作,按
科学技术的不断发展, 在很大程度上推动了工业机械这一行业的发展, 同时也对其提出了更高的要求, 在这一背景下, 机械设计制造过程中, 自动化水平程度会直接对企业生产效率造成影响, 为此, 在机械设计制造过程中, 一定要尽可能保证其自动化设计水平的程度, 这样才能保证操作的正确。为了更好地促进我国机械制造行业的发展, 笔者主要对其自动化设计原则以及发展趋势进行了分析。
1 机械设计制造自动化设计原则
1.1 操作简单
就以往而言, 传统的机械设备在操作过程中都较为复杂, 设计不够人性化, 有时候机械设备还会十分的庞大。为此, 在设计自动化机械设备的过程中, 处理满足设备的基本需求之外, 还要尽可能使其成为一个操作较为简单的设备, 这样在使用过程中就会更加的方便。
1.2 创新技术
在科学技术不断发展的背景下, 各种产品或者是系统均已受到了较为广泛的应用, 在这种情况下, 要想保证机械制造自动化水平, 就需要对其进行适当的技术创新, 最大程度保证产品的质量和品质, 这样才能保证机械产品的市场。为此, 相关人员可以利用较为先进的技术加入在生产中, 以此来提升设备的自动化水平, 这也是自动化设计的原则[1]。
1.3 功能开发
在机械设计制造自动化设计过程中, 还需要对其功能进行适当的创新开发, 在产品制造过程中, 其大多是按照客户需求来进行设计制造, 但是, 在设计过程中, 还可以在客户需求上尽可能的改善机械生产的流程, 这样不仅能保证设备的品质, 还能促进产品的创新, 使设备具有较为完善的功能。
2 机械设计制造自动化发展趋势
2.1 微型化发展趋势
机械设计制造自动化发展趋势之一就是微型化, 在制造过程中, 可以通过微米或者是纳米技术来缩减产品的体积, 这样还能在一定程度上降低产品生产的材料成本, 在使用过程中也会更加的灵活方便。除此之外, 将这些技术应用到机械制造过程中, 能够有效地提升产品的精确度以及性能。因此, 就目前而言, 机械设计制造自动化发展趋势之一就是微型化, 这也是时代发展背景下的必然趋势。
2.2 网络化发展趋势
现如今毋庸置疑就是一个信息技术时代, 在这种时代背景下, 网络技术已经被广泛的应用到了各个领域当中, 因此, 机械设计制造自动化发展又一趋势就是网络化, 只有加强和计算机技术的联系, 才能更好地促进自动化技术与网络技术的融合, 这也是机械制造行业发展的必然趋势[2]。在机械制造过程中, 应用网络技术, 可以对机械制造生产过程进行实时的监控, 以此来保证生产的标准化, 从而最大程度保证机械制造的质量。由此可见, 机械制造行业对于网络技术的使用也是必不可少的, 这也是其发展趋势之一。
2.3 智能化发展趋势
机械设备自动化技术本身就是智能化的一种表现, 在这种情况下, 其注重的就是设备的实际应用性能, 从而才能利用自动化技术将经济效益扩大。为此, 机械制造自动化又一发展趋势就是在网络技术背景下, 尽可能发展智能化机械设备, 将以往传统的机械制造技术进行适当的创新与改革, 这样才能更好地促进机械制造行业的发展。而要想更好地实现这一点, 其主要就是对机械制造控制系统以及控制中心进行适当的改进, 从这两个方面实现智能化控制, 这样就能实现自动编程或者是人机对话, 从而提升机械制造的准确性。
2.4 绿色化发展趋势
随着社会不断的发展, 社会生态环境问题也受到越来越多的关注, 在这种背景下, 机械制造要想得到较为良好的发展, 就必须要按照绿色经济的发展趋势进行, 这不仅是对我国可持续发展战略的响应, 也能更好地促进机械制造行业的发展。因此, 在制造过程中, 就需要对以往的制造技术进行适当的创新改革, 将以往高能源消耗模式转变成绿色节能制造模式, 除此之外, 对于机械设备的制造材料、产品包装、制造工艺等方面, 都应该要满足绿色这一理念, 以此来实现资源优化配置。
3 结语
综上所述, 在这个信息技术不断发展的时代下, 机械制造行业要想得到更好地发展, 就需要加快自动化进程, 在制造过程中充分利用一些先进的信息科技技术, 以此来实现机械设备自动化, 从而能更好地推动机械制造行业的发展。
参考文献
[1]刘少文.浅析我国机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势[J].工业设计, 2016, 45 (3) 24-25.
关键词:机械设计制造;自动化设计原则;发展趋势
机械设计制造的自动化发展是工业发展的主流方向,在当前国际间日益激烈的竞争面前,我们国家只有不断对机械设计制造进行创新,尽早实现其智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化等的发展,这样才能够有效提高我国的工业整体实力和国际竞争力。
1.关于机械设计制造的自动化特点分析
现代机械自动化有别于传统机械自动化设计,它们存在着智能化和自动化的本质区别,它不是多种技术的叠加,而且我们在进行机械制造的时候,要从实际出发,实现技术的整体统一,根据现代机械设计理念,我们要实现其自动化,最终达到智能化。机械设计和制造自动化对于机械的功能是内在的需求,所有产品都具备着其内在的性质要求,通过对机械制造的自动化设计,使得机械在运行和生产的时候,能够实现其功能的自动化,所以我们在进行机械自动化设计的时候要对其功能进行详细的要求,根据目标的功能实现自动化的要求。
2.关于机械设计制造及自动化的符合设计原则
2.1满足对机器的功能要求。机器自动化体系的设计和生产一定要符合人民的需求,必须要拥有一个中心性能,把信息以及能量展开有必要的变换之后改变为人民所需求的信息以及能量状态
2.2利用先进技术。各式优异措施是机器策划生产与自动化的根本和关键保障,不管是商品还是体系,所拥有的性能还是以措施为根本,这样才可以完全体现现代机器的智能化以及人性化。
(1)各式生产设施。经过生产以及处置程序改革之前的形状,增多运出物质以及商品的性能,例如机床、各式生产设施等现代机器。
(2)能量变换机器。动力设备关键是以能量的变换为基础,例如电动设备、水轮设备、内燃设备等各式能量转变机器。
(3)信息处置机器。把输入的资料通过处置后得到想要的资料,最常见的资料处置机器有电脑、传真设备等各式办公用品。以信息处置为关键的机器统称为信息设备,给人们输送需要的直观资料,例如图片以及文字。
3.关于机械设计制造及自动化的发展现状
3.1机械设计方法。设计准则和数据的不断更新是发达国家在机械设计方法方面所重点关注的,其往往注重对新型设计方法的采用,对于 CAD(计算机辅助设计)技术等的应用也十分普遍,一些发达国家的大型工业企业已经逐步进行无纸化的设计生产工作。而我们国内对于 CAD技术的采用比例还是非常低的,而且大多数国内企业仍将人力生产作为主要的设计手段,同发达国家存在不小的距离。
3.2机械制造工艺。在机械设备制造工艺方面,发达国家对于新型加工方法的重视程度是非常高的,因而其在机械制造工艺方面创造了很多科技水平和含量较高的生产技术,比如复合加工技术、超塑加工技术、电磁加工技术、激光加工技术、纳米技术以及微细加工、高精密加工等技术。可是,这些技术和工艺手段在我们国家的普及覆盖率基本为零,我国机械制造工艺中的高科技技术仍然处于初步的开发和掌握过程中。
3.3机械自动化技术。在对机械设备的设计和制造方面,发达国家具有很高的集成化、智能化程度,其大都已经通过 FMS(柔性制造系统)和数控机床等技术实现了机械制造的柔性自动化技术。可是当前我们国家机械自动化依旧在刚性自动化、单机自动化的发展阶段,只有少数大型企业才能够见到柔性制造系统和单元的身影,可见在机械自动化技术方面,我们国家同发达国家差距也是非常大的。
4.关于机械设计和制造的未来发展方向分析
4.1机械设计的发展方向分析。我们在对机械设计的时候要根据机械设计的发展潜力来进行分类,使得我们将远程控制作为发展的重要方向。现在计算机科学技术的不断发展,使得我们在自动化控制方面要更加的突出,不断强化现有的设计资源,符合当前的网络环境设计,从效率和时间上进行控制,节约设计成本为不断提升工作效率而努力。所以在以后的机械设计中,我们应该要明确发展方向的分析,始终将自动化的设计的成本以及有效性和工作的效率问题进行合理的配置。
4.2机械制造技术的发展方向分析
(1)网络发展趋势。随着科学技术的不断发展,网络遍布全球,我们在进行机械制造的时候要以实际的网络为主要媒介,产品在制造上、材料选购以及市场的开发上我们可以通过网络在异地正常进行,网络技术的不断发展可以使得我们在强化管理学习的时候,通过技术信息的交流,使得我们在机械的制造技术上的发展向着网络化、便捷化的方向发展。
(2)自动化发展趋势。机械制造实现其自动化是必然趋势,所以我们在进行自动化研究时,要根据其发展的具体表现采用系统技术、集成技术、人机一体化的研究技术,因此在机械制造的时候实现自动化,是以后的发展趋势。
(3)绿色环保的发展趋势。随着全球环境理念的提升,我们在进行制造技术的发展的时候要朝着绿色的发展方向进行,所以我们在生产机械的时候,其材料和过程都要实现绿色发展,通过对原材料和能源利用率的提升,实现减少环境的污染,是当前的绿色发展趋势。
作为各行各业所需技术装备的主要来源,机械设计制造及自动化具有非常强的专业性和知识性,更是非常重要的工业制造组成部分,对于国家工业体系的完善有着巨大的作用。虽然我国在工业设计制造及自动化领域不断进行发展和创新,但在这方面同发达国家相比仍存在很大差距,因而我们要对其今后的发展趋势和方向进行相应的分析,以便更好促进我国机械设计制造自动化的发展。
参考文献:
[1]程世雄.机械设计制造及其自动化专业的现状反思与前景展望[J].湖南农机 ,2012(03):220-221.
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