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机械新产品设备的研制和开发

随着我国改革开放的深入,先进制造技术与自动化技术将成为国家今后发展的重点领域。虽然我国机械产品制造有了很大的进步,但依然于发达国家存在一定的差距。尤其是在机械产品生产的过程中,产品的结构不合理、大功率产品供货能力不足等问题一直存在。国内的机械产品制造企业在人均劳动生产率只有国外先进企业的1/2或更低的基础上,更快的对机械产品生产的关键技术进行研究、同时加大开发新产品的力度,在此基础上,不断完善制造体系并对体制进行创新,是我国机械产品行业发展的必然选择。随着我国社会的不断发展,用户对于机械产品需求的也在不断的变化,也使得机械产品生产的作业对象和产品工艺也都发生了一定的改变。在这样的情况下,机械产品的产品结构始终处于下批量、多品种的状态,需要随时根据市场上的变化来对产品进行创新。在实际生产的过程中,虽然产品设计的耗费在总成本中所占比例不到一成,但其对产品的利润影响确实非常巨大的。因此如何更有效的提升产品的设计和开发效率,并创立以产品创新为核心的工业创新体系对于我国的机械产品制造业是非常重要的。

一、新型机械产品的设计概念与思路

(一)在进行机械产品设计的过程中,首先要保证其与国家基础建设的需求相适应,因此在对新产品进行开发时,首先需要对一下的行业特征进行了解(1)通常情况下,机械产品需要在一些湿度较高、粉尘较多或者振动较强等恶劣环境下进行连续高强度作业。(2)要有技术的创新能力,在一个高起点进行产品开发。机电一体化的大型成套机械设备,要打破国外的垄断,需要在系统中将技术进行原创式和模仿式创新充分应用,并融合更多先进技术。(3)对机械产品稳定性要求不断提升,在保证其稳定性的基础上,不断提升其效率和自动化,根据不同行业对机械产品的需求来更好的对其工艺和工序进行调整。(二)除了对机械产品行业的基本特征进行分析之外,还需要不断学习先进的理论与技术,并建立机械设计产品的新方法,并对以下几个概念进行明确(1)机械新产品的设计方法,值得是通过在系统工程原理中应用现代设计理论技术的一种新型的设计方法,在设计的过程中,技术人员需要运用CAD技术来更好的提升设计质量和效率,并运用成组技术和并行技术来更好的进行模块化设计。(2)在进行新型机械产品开发的过程中,需要以用户的实际需求作为目标。因此进行全面的市场调查是非常必要的,只有这样才可以更好的了解机械产品需求的功能和作业的工艺要求,同时对其价格进行合理的定位。通过这样的方式来将客户的需求转化为设计新产品的理念,以此来更好的提升机械产品的市场竞争力。(3)在开发的过程中,要始终将可靠、经济、高效作为设计开发的基本原则。(4)技术创新在整个设计过程中的地位是非常重要的,在进行技术创新时,技术人员应该兼顾技术的先进性和成熟性,通过计算机技术、虚拟技术以及仿真技术等技术来对新技术的应用性和可行性进行研究,并在此基础上进行技术评价模型的建立,最终为新型机械产品开发的总体方案的确立提供更好的保障。(5)在产品设计开发的过程中,无论是市场需求分析、概念产品设计还是产品的整体方案设计,都是必不可少的,只有将这些环节与接口交互方式、结构化设计、技术协调与系统集成、技术文件汇编、制造质量控制与管理、产品调试与现场试验、市场反馈及设计改进等步骤,这是一个循序渐进上升反复的螺旋式的发展过程,由点及面的系列化实现过程。总体设计原则步骤:市场需求调查—技术可行性分析总体方案确定—任务分解与协调,接口明确形成并行的模块化与结构—并行结构设计、制造、调试—制造体系文件、现场试验及改进。(6)概念产品阶段,自市场分析开始,知道产品的最终方案确定,技术人员都需要不断对国内外先进技术进行借鉴,在对市场需求进行调查的过程中,不断对施工工艺需求和功能需求进行了解,这样才可以更好的提出创新性的机械产品设计方案。只有通过这样的步骤,才可以更好的完成新产品的开发。通常情况下,概念产品形成的过程是由借鉴国内外的先进技术开始,并由市场需求为导向,最终形成科学的设计方案。只有遵循这样的流程,并经过长期的工程实践结果,通过计算机技术、仿真技术等一系列技术,才可以更好的提升概念产品的市场竞争力。

二、创新设计中的功能模块分解及结构设计的实现

(1)对产品结构特点进行分析,反复对模块进行分解组合和优化,重视模块的互换性和通用性。在进行新机械产品的创新过程中,首先需要对其模块进行合理的划分,在这个过程中,设计人员要做到以客户的需求为核心,以此来对设备的功能进行科学的分解。通过以用户需求为导向,设计人员还需要对其进行反复的组合和优化称为各种功能的结构模块。在完成了功能模块的组合和优化之后,还需要对其进行细致的分析,从而将其形成机械原型。模块划分流程:用户的要求—设备的功能要求—设计的结构要求、制造的工艺要求—设备的模块划分—模块A、模块B、、、模块X。(2)完成了技术原型的结构模型后,技术人员还需要对某一个机构的结构模块进行分析和目标特征提取。并对某一具体型号的进行接口和指标进行明确,并针对性的下达设计任务书,在此基础上在进行新型设计的结构化设计。在完成的设计说明说之后,通过运用运动仿真、三维造型和工艺分析等应用手段,更好的提升设计质量并减少设计失误,从而在最大的限度上将协同设计应用在新产品的开发之中。

三、结语

在进行机械产品的设计过程中,设计人员需要对其使用特点进行全面的分析,通过将提升产品的稳定性、经济性以及实效性作为设计开发的核心,在此基础上通过应用现代的开发技术和手段,最终完成机械产品的设计。在这个过程中,设计人员需要始终将客户的需求作为基础,不断对产品的设计理念和技术进行改变。因此,设计人员可以应用运动仿真、三维造型等一系列技术,通过开放式的模块设计方法,以此来更好的缩短机械产品创新和开发的周期,并降低产品开发需要的时间,为我国的机械产品设计发展提供更大的保障。

作者:陈锵 单位:广东利元亨智能装备股份有

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