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    广东深圳专业医用设备器材工业产品设计机械产品设计方法及发展方向
    -机械产品设计方法及发展方向
    2019/03/05
      机械产品的总体设计对于产品从设计、制造到使用阶段都有着至关重要的影响,都关系着机械产品的质量、性能和安全可靠性。
    在这个阶段产生的设计问题其影响是巨大的,是难以通过后续工作来弥补的。
    同样,这一阶段的设计也是创意设计的阶段,也是提高产品市场竞争力的阶段,如果设计人员能够打开思维,开启智慧,剔除繁琐技术上的约束,那么将会设计出具有强大市场竞争力的产品。
    本文从机械产品总体设计的一般过程出发,分析了机械产品设计的原则,并且结合当前市场经济对产品总体设计的要求,将经济性、创新性和技术性贯穿于整个设计的始终广东深圳专业医疗仪器设备工业产品设计潜心研发决胜未来。
    试图通过本文的分析为当前机械设计领域的研究提供一定的理论借鉴。

      关键词:机械产品;设计;研究;发展趋势
      引 言
      改革开放以来,我国的机械设计已经不再是过去的单纯提高生产力水平,提供工业机械,以及致力于工业化建设而发展了,而是将大量的机械产品投入市场,创造利润,机械设计正式进入了市场竞争的时代。
    目前,机械企业面临的是来自于全球的竞争,所以产品设计的竞争能力、产品设计的周期、设计成本以及产品的质量、舒适度和售后服务都至关重要。
    总体设计阶段在产品具体设计、生产制造和销售以及维护的前期,对于产品的整个生产过程有着重大的影响。
    这个阶段是机械产品设计的一个重要部分,也是最为关键的阶段,设计质量的优劣直接决定了产品的性能、成本及其在市场上的竞争力和企业的效益。

      1、系统化设计方法
      系统化设计方法的主要特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。

      制定的机械产品方案设计进程模式,基本上沿用了德国标准VDI2221的设计方式。
    除此之外,我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想,其中具有代表性的是:
     ?。?)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础,从产品开发的宏观过程出发,利用质量功能布置方法,系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。

     ?。?)将产品看作有机体层次上的生命系统,并借助于生命系统理论,把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。
    同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求,形成产品功能系统结构。

     ?。?)将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题:一是把要设计的产品作为一个系统处理,最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系;二是将产品设计过程看成一个系统,根据设计目标,正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段 。

      由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同,进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。

      2、结构??榛杓品椒?
      从规划产品的角度提出:定义设计任务时以功能化的产品结构为基础,引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务,即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解,这样,能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾,早期预测生产能力、费用,以及开发设计过程中计划的可调整性,由广东深圳专业医疗仪器产品外观工业产品设计基于医疗信息技术的医疗质量管理研究此提高设计效率和设计的可靠性,同时也降低新产品的成本。
    Feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层,(1)产品→(2)功能组成→(3)主要功能组件→(4)功能元件。
    并采用面向应用的结构化特征目录,对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。
    同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件STRAT。

      认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解,而具有新型解的专用功能只是少数,因此,在专用机械设计中采用功能化的产品结构,对于评价专用机械的设计、制造风 险十分有利。

      提倡在产品功能分析的基础上,将产品分解成具有某种功能的一个或几个??榛幕窘峁?,通过选择和组合这些??榛窘峁棺榻ǔ刹煌牟?。
    这些基本结构可以是零件、部件,甚至是一个系统。
    理想的??榛窘峁褂Ω镁哂斜曜蓟慕涌冢雍团浜喜浚?,并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、经济化,具有互换性、相容性和相关性。
    我国结合软件构件技术和CAD技术,将变形设计与组合设计相结合,根据分级??榛?,将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级,并利用专家知识和CAD技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能???,再广东深圳专业医疗器材产品工业产品设计工业设计的北京“草图”由这些功能广东深圳专业医疗器械外观工业产品设计浅谈工业设计专业的教学??樽楹铣刹煌募庸ぶ行淖芴宸桨?。

      3、基于产品特征知识的设计方法
      基于产品特征知识设计方法的主要特点是:用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验,建立相应的知识库及推理机,再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。

      机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征,以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策,完成机构的型、数综合。
    欲实现这一阶段的计算机辅助设计,必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。
    为此,国内外设计广东深圳专业医用设备工业产品设计可怕的“深圳速度”学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作,采用的方法可归纳为下述几种。

      3.1 编码法
      根据“运动转换”功能(简称功能元)将机构进行分类,并利用代码描述功能元和机构类别,由此建立起“机构系统方案设计专家系统”知识库。
    在此基础上,将二元逻辑推理与模糊综合评判原理相结合,建立了该“专家系统”的推理机制,并用于四工位专用机床的方案设计中。

      3.2 知识的混合型表达法
      针对复杂机械系统的方案设计,采用混合型的知识表达方式描述设计中的各类知识尤为适合,这一点已得到我国许多设计学者的共识。
      在研制复杂产品方案设计智能决策支持系统DMDSS中,将规则、框架、过程和神经网络等知识表示方法有机地结合在一起,以适应设计中不同类型知识的描述。
    将多种单一的知识表达方法(规则、框架和过程),按面向对象的编程原则,用框架的槽表示对象的属性,用规则表示对象的动态特征,用过程表示知识的处理,组成一种混合型的知识表达型式,并成功地研制出“面向对象的数控龙门铣床变速箱方案设计智能系统GBCDIS”和“变速箱结构设计专家系统GBSDES”。

      3.3 利用基于知识的开发工具
      在联轴器的CAD系统中,利用基于知识的开发工具NEXPERT-OBJECT,借助于面向对象的方法,创建了面向对象的设计方法数据库,为设计者进行联轴器的方案设计和结构设计提供了广泛且可靠的设计方法谱。
    则利用NEXPERT描述直线导轨设计中需要基于知识进行设计的内容,由此寻求出基于知识的解,并开发出直线导轨设计专家系统。

      4、各类设计方法评述及发展趋势
      综上所述,系统化设计方法将设计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分,拟定出每一层欲实现的目标和方法,由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起,使整个设计过程系统化,使设计有规律可循,有方法可依,易于设计过程的计算机辅助实现。

      机械产品的方案设计通常无法采用纯数学演算的方法进行,也难以用数学模型进行完整的描述,而需根据产品特征进行形式化的描述,借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。
    因此,欲实现计算机辅助产品的方案设计,必须解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题,由此形成基广东深圳专业医疗产品器材外观工业产品设计重组法:开创产品设计新格局于产品特征知识的设计方法。

      机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进,由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚,目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。
    作者认为,综合运用文中四种类型设计方法是达到这一目标有效途径。
    虽然这些方法的综合运用涉及的领域较多,不仅与机械设计的广东深圳专业医疗器械设备工业产品设计论多层建筑结构设计及剪力墙结构设计领域知识有关,而且还涉及到系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识,但仍然是产品方案设计必须努力的方向。
    国外在这方面的研究已初见成效,我国设计学者也已意识到CAD技术与国际交流合作的重要性,及其应当采取的措施。

      参考文献
      [1]邹惠君主编.机械设计原理[M].上海:上海交通大学出版社,2008
      [2]孔庆华.机械设计基础[M]..上海:同济大学出版社,2006.4
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