机械创新设计中现代设计方法的融入分析

王华

（西华大学，四川 成都 610039）

机械创新设计中现代设计方法的融入分析

王华

（西华大学，四川 成都 610039）

随着现代人们社会生活节奏的加快，现代机械为了满足一些社会需求对现有的科学技术进行构思创新，设计出实用性和创造性的机械产品，将现代先进的科学技术与机械创新技术完美的融合，实现两者共同发展。文章通过分析现代创新技术，针对现代方法与机械创新设计相融合发展进行探讨。

机械创新；现代设计；创新

现代设计主要都是以传统的理论和方法作为创新基础，将计算机作为创新基础，是实现信息化时代特征的新型设计技术。在现代科技化的今天现代技术设计出来的产品已经逐渐发展到产品规划、制造、营销、运行、回收等各个方面，除了传统设计的理论和实践方法以外，只要是与设计相关的方面，尤其是自动化的科技、制造手工工艺、系统的管理技术、还有自然科学的知识以及相关的材料知识等这些在现代的设计中都占有重要地位。现代设计的方法是把产品作为目标的知识的总称，它所涉及的方面广泛，重点包括可行性的发展、优化的设计方案、有限元的设计、计算机的辅助设计、价值工程等方面。

1 机械设计的定义

机械技术指的是综合性较强的工程技术，它在人们的日常生活和生产中都有着不可替代的重要地位，人类生活所需的各种设备用品和一些日常工具，以及工业发展所需要的各种仪器和设备等都与机械设计紧密相连。机械设计作为机械工程最主要的组成部分，是机械生产的第一步，同时也是决定机械性能的重要因素，机械设计是在各种材料、加工能力等有限条件，利用最好的工作性能、最低的材料成本、可靠性以及最低能源消耗等设计出最好的机械。做出最优化的设计，优化设计需要将各种要求都考虑到。但是这些要求有时会相互矛盾，需要根据不同的机械种类不同的用途差异，进行统筹兼顾，使最终设计得到综合技术效果经济最优的机械。机械的设计需要设计师的阅历，虽然能够在书上学习到前辈的经验，但是想要用好这些经验就需要实践的掌握。

机械设计贯穿整个设计生产过程，这些过程会反映出设计上的遗漏，使得在设计过程中受到影响，好的设计脱离不了实践，对制造方面更加理解，设计的水平就会越高。设计好的图纸在生产过程中，还将面临许多问题，所以在熟练工手中拿出来的图纸都是经过无数次的开会讨论修改后得出来的结果，由于要考虑的问题很多，像绘图是否规范，设计者对工艺的了解多少，全面了解整个制作过程。使在设计中规避不需要的合理结构，并且提高设计的质量。

2 机械创新设计的目标

机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用现代社会已有的相关技术和知识进行创作构思，设计出具有新颖性、创造性和实用性的相关机械设备。目前首先要解决的问题是探讨机械产品的创造和发明中的模式和制造过程及方法，尽量提高设计的可靠性、效率质量。在机械的创新设计制造中，虽然创新设计投入的产品只有5%，但是在决策通过后的产品却有70%，在设计阶段必须要对成品的构造、成本、质量、性能等不稳定因素进行排查。创新设计不仅仅是关于产品的使用周期设计，还是关于用户市场的设计，为此只有通过设计机械设计的创新才能够使得机械设计在社会竞争市场占领一片立足之地。机械的创新设计对资源的消耗还是人力脑力的消耗都是巨大的，这就需要机械设计自动化的帮助。在机械的创新设计中，首先它的科学性能够让设计者对系统设计有深层的认识，避免不良设计，其次还能够实现设计工具的需求，机械创新不仅仅是符合设计工作的实际要求，同时还是机械设计中CAD设计技术的发展形势。

机械创新设计需要计算机的辅助，利用计算机的运行速度快，存储量大、运计算准确等特点通过人机交互进行信息处理器完成主要设计。首先由于能够处理大量的设计信息和设计经验，能够帮助缺少设计经验的新人顺利完成工作。其次，计算机的辅助设计和计算机辅助制造，以及计算机自动化管理相结合形成一个重要的工作环节，以企业的最高效益为目标，综合对人力、物力、时间各种资源进行最优化的利用。并且还能加快社会效率，提高设计的更新速度，缩短设计所需要的时间，提高在机械设计上的竞争力。最后，设计人员还能在最短时间内给出多种设计方案，分析比较得到最有质的设计方案，在枯燥而重复的供桌中得到放松，能够有更多时间精力放在更加具有创造力的工作上。

3 对机械创新设计在现代方法中的研究

在机械创新设计中，是以设计者对创造力充分发挥，在目前自动化的社会生活中对科学技术的创造性进行构思，设计出实用性、创造性的产品。其中优化机械设计，利用计算机辅助设计、有限元设计、系统设计以及创新设计都形成了现代设计的系统集，并且现代人民对这一设计思想和设计方法进行不断的学习改进。一些专家系统、思维科学以及人工智能等都在发展创新中地位越来越重要，这不仅仅是因为这些条件给创新设计中奠定了基础，还给创新设计的发展提供创造思维的理解以及科学技术的发展。

机械创新设计包括两种设计内容，一种是完善机械产品的经济性、技术性、可靠性以及实用性。另一种则是设计满足人们生活和企业产品需求的新产品，在机械创造新设计中，最关键的核心主要是对机械产品的创造模式以及机理方法进行探究，并且对机械产品的创新设计进行定量化和格式化。

4 现代设计融入机械创新的发展

现代设计是主要以分析软件和工程设计作为基础，并且把计算机视为辅助工具，通过现代的设计方案进行设计的新型方法。在现代的设计方案中，使用分析软件和设计软件的同时还要遵循常规的设计方案，不能常规设计在机械创新设计中的重要作用。目前现代设计方案较多，涉及的科学范围和作用范围都比较广，虚拟设计和优化设计以及计算机辅助设计都是常用的设计手法。但是由于现代设计方法通用性较强，在优化设计方案中，理论基础不仅能在机构零件设计应用上还能在建筑工程和电子工程中使用，因此现代设计的发展比较迅速。现代设计发展表现迅速主要体现在：优化发展机构计算机辅助设计和计算机辅助建设、机械优化设计、机械可靠性设计、设计过程数字化并且完善对工作中变量的数学建模和描述、使设计过程更加自动化和智能化、对多个目标模型进行优化、对网络协同设计进行技术研究方法研究、对仿真虚拟系统的实验研究等。

将机械创新设计和现代设计方法融入起来，不仅有利于我国现代机械设备的发展，还有利于社会工业化的发展，使企业在社会需求竞争上占有一席之地。现代机械设计和传统的机械设计在系统结构、实现过程、等多方面都有明显的优势。但是，现代机械技术的设计发展离不开传统机械设计，现代机械设计是以传统设计方法为基础，与多种学科相结合而实现发展的。创新首先必定要以人为基础，设计人员以创新思维对产品进行思维创造，对产品进行分析设计，同时还辅现代机械设计的工具使用熟练，设计出使社会满意、质量好、性能高、可靠的机械产品。

［1］魏学忠.现代设计方法在机械创新设计中的研究［J］.硅谷，2014，（23）：98．

Analysis on the Integration of Modern Design Methods in Mechanical Innovation Design

WANG Hua
（Xihua University，Chengdu，Sichuan 610039，China）

s:With the accelerated pace of modern people's social life，in order to meet the needs of some social needs of the existing science and technology，design innovation has made in modern machinery to design practical and creative mechanical products，which integrates modern advanced science and technology and mechanical innovation technology to achieve mutual development.Through the analysis of modern innovation technology，this paper discusses the development of modern method and mechanical innovation design.

mechanical innovation；modern design；innovation

TH122

A

2095-980X（2017）04-0022-01

2017-03-23

王华，大学本科，主要研究方向：机械设计。