机械产品设计制造研究

摘要：在机械产品的设计制造中，开放式循环系统是一种自动化设备，与传统的设计和制造模式不同，其进一步提高了产品生产和制造的效率，也提升了产品的质量，已经成为新时期下，机械产品设计和制造的主要模式。本文以开放式循环系统为研究切入点，对其在机械产品设计和制造中的应用，进行了详细的研究和论述。

关键词：开放式循环系统；机械产品；设计制造

伴随着社会的发展，对机械产品设计和制造的质量要求也越来越高。这种情况下，传统的设计制造模式已经无法满足需求，开放式循环系统作为一种自动化设备，有效保障了机械产品设计和制造的质量，并在此基础上提升了机械产品设计和制造的效率，提高了机械制造业的整理质量，提高了企业的经济效益。

1传统机械产品设计与制造模式

以往，我国经济在发展呈现出粗放型的经济增长方式。在折中粗放型经济增长模式下，我国机械产品设计和制造的过程中，也具有明显的粗放性。具体表现在：资金、设备、厂房等资源消耗量较大，且所生产出的产品质量较低，难以满足客户对质量的需求。伴随着经济的进一步发展，粗放型经济发展模式下的弊端日益暴露，逐渐转变为集约式的增长方式。机械产品设计和制造模式，也随之改变，逐渐向集约式发展。这一产品设计和制造模式的改变，不仅提高了产品的质量，也在一定程度上减少了资源的浪费。例如，在某产品设计和制造的过程中，粗放型的生产模式下，其材料、薪资、设备的浪费情况分别为236、178、82，但在集约型的生产模式下，其材料、薪资、设备的浪费情况分别为199、158、78[1]。

2开放式循环应用模式

2.1开放式循环系统。伴随着经济增长方式的改变，机械产品的设计制造也逐渐过渡到集约型的阶段中。因此，必须要对传统的机械产品设计和制造模式的转变。在这种背景下，机械产品设计和制造的开放循环系统应运而生。所谓的开放循环系统，主要是指一种自动化的设备，将其应用到机械产品的制造和加工过程中，改变了传统机械产品设计和制造方法。在开放循环系统模式下，企业在进行机械产品设计和加工的过程中，依据产品生产的实际情况，选购合适的自动化设备，充分利用其自动化系统的性能，设计出一种智能化的制造模式，以减少机械产品设计和生产过程中的资源浪费，并提升产品的质量，从而达到提升机械企业经济效益的目的。2.2开放式循环系统的特点。与传统的机械产品设计和制造模式不同，开放性循环系统的应用，具有三个明显的特点：1）开放性。这是开放性循环系统在最为显著的特点。传统的机械产品设计和制造模式下，常常将经济收入放到第一位，而忽视了产品的质量和性能；开放式循环系统模式下，更加注重满足现代机械制造业的发展需求，并且蕴含了经济发展中的技术要素。同时，其发展路径也进一步拓宽，逐渐延伸到国外。机械产品设计和制造的过程中，开始以国际销售的质量作为主要标准，并以此为原则，实施开放式的加工制造策略，尽量将产品“做精、做细”。此外，开放式循环系统所采用的产品加工工艺也开始不断革新和调整，相关的设计和加工人员，根据不同产品的销售情况，设计处于之相对应的产品，以达到满足采购方质量标准的目的。2）经济性。机械产品设计和制造的传统模式下，必须要使用大量的原始物料，且生产出的产品也不一定满足市场的标准，因此，机械制造业常常面临较大的亏损。而在开放式循环系统中，制造业可以根据市场的不同需求，制定出不同型号的、不同类型的产品，并且在设计和制造过程中，原始物料使用率降低，且生产质量提升，基本满足市场的需求。在这种情况下，就大大降低了企业的亏损能力，提高了企业在国际市场上的竞争力。不仅如此，通过这一系统，企业还可以对其生产盈亏情况进行计算，从而对目前的生产方案进行优化和调整，以不断提升企业的经济效益。例如，产品销售单价为p，销售量为x，企业产品销售为y；企业固定成本为a，变动成本为b，企业总成本为c，则，在这种情况下，当企业达到盈亏平衡的时候，上述两个公式将演变为：即：例如，某其企业产品销售收入为1亿元，企业固定成本为3200万元，变动成本为6000万元，则根据上述的共识，可以计算出企业盈亏平衡点的销售额为8000万元。3）循环性。企业在进行产品设计、制造的过程中，由于原料种类复杂，并且设计和加工流程复杂，在开放式的循环系统中，可以对其剩余的原物料，进行二次加工和处理，并进入到循环利用中，进而在很大程度上降低产品生产过程中出现的资源浪费现象[2]。

3开放式循环系统的应用

3.1设计模块。机械产品设计和制造的过程中，其质量要求相对较高，且品种繁多、功能不宜、结构复杂。必须要在前期经过严格的设计处理，选择出最佳的生产方案，才能确保产品的质量，并将其投入到生产的以应用中。因此，在开放式循环系统中，主要是在设计模块内增加了虚拟现实、仿真的作业平台，在进行设计的过程中，只需要将产品的参数输入系统中，就可以字对产品的数据模型进行自动生成。在此基础上，设计人员可以根据产品生产制造的方案进行研究，最终得出最佳的制造方案。3.2传输模块。在开放式循环系统中虚拟现实、仿真的作业平台创设的时候，需要大量的数据进行对比和参考。而大量的实现大量数据的传输，必须要借助于传感器，将其准确、无误地传递给生产人员，以便其及时调整加工计划，从而提升产品生产的质量。该系统中的传感器主要是指用户和虚拟环境之间的接口，通过该接口，可以接受用户的操作，并将其作用于虚拟环境中。同时，通过这一借口，还可以将操作的结果反馈给用户，使得用户对虚拟环境进行充分的感知。3.3检测模块。开放式循环系统中，其自动化水平较高。在这一系统中，用户操作过程中，必须要对各种的复杂的信息进行处理，尤其是对生产信息的而检测，是比不可缺少的一个环节。而通过该系统中的检测模块，可以对机械产品制造中的相关数据准确性进行有效的检测，基本上实现了“边加工、边检测”的模式，从而确保了产品的质量。3.4控制模块。这是整个系统的核心，因为该模块对机械产品制造中的所有流程进行有效的控制，可以利用仿真、虚拟环境以应对客户操作，还可以将其反馈的结果，通过反馈模块，利用传感器，将其反馈给用户，并使得用户获得仿真体验。例如，在机械产品设计和制造的过程中，为了减少资源的消耗量，降低成本，可以充分利用虚拟现实和仿真平台进行加工模式。在这一过程中，只需要生产人员向虚拟系统操作指令，该系统就会自动选取不同的加工工艺，形成各种不同的加工方案。同时，还会将各种加工方案中的成本、消耗、难度等进行详细的对比，从而自动筛选出最佳的加工方案。3.5反馈模块。开放式循环系统属于一种自动化设备，其中应用了先进的科学技术，如：人工智能、计算机、电子学、智能控制等。该系统在运转的过程中，不仅能够发挥传输、模拟、检测和控制等功能，还可以将产品设计和制造过程中遇到的问题进行有效的反馈，促进生产人员对其进行有效的解决和优化[3]。

4结束语

综上所述，在开放式循环系统中，通过自身的设计、功能、检测、控制和反馈等模块，加强产品设计和生产过程中的控制，提升了企业产品的质量和生产效率，促进了其产品设计和制造朝着“自动化、智能化、一体化”的趋势发展。

参考文献：

[1]焦斌.开放式循环系统在机械产品设计制造中的应用研究[J].机械设计与制造,2013(12):158-160.

[2]仇品先.开放式循环系统在机械产品设计制造中的应用研究[J].中国机械,2014(14):283.

[3]曾明哲,王越,赵犁.开放式设计与制造[J].新美术,2013(11):28-34.

作者:刘文兵 蔡超逸 卢周成 梅晓雄 单位:荆楚理工学院