機械新產品設備的研制和開發

時間:2022-05-24 04:29:18

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機械新產品設備的研制和開發

隨著我國改革開放的深入,先進制造技術與自動化技術將成為國家今后發展的重點領域。雖然我國機械產品制造有了很大的進步,但依然于發達國家存在一定的差距。尤其是在機械產品生產的過程中,產品的結構不合理、大功率產品供貨能力不足等問題一直存在。國內的機械產品制造企業在人均勞動生產率只有國外先進企業的1/2或更低的基礎上,更快的對機械產品生產的關鍵技術進行研究、同時加大開發新產品的力度,在此基礎上,不斷完善制造體系并對體制進行創新,是我國機械產品行業發展的必然選擇。隨著我國社會的不斷發展,用戶對于機械產品需求的也在不斷的變化,也使得機械產品生產的作業對象和產品工藝也都發生了一定的改變。在這樣的情況下,機械產品的產品結構始終處于下批量、多品種的狀態,需要隨時根據市場上的變化來對產品進行創新。在實際生產的過程中,雖然產品設計的耗費在總成本中所占比例不到一成,但其對產品的利潤影響確實非常巨大的。因此如何更有效的提升產品的設計和開發效率,并創立以產品創新為核心的工業創新體系對于我國的機械產品制造業是非常重要的。

一、新型機械產品的設計概念與思路

(一)在進行機械產品設計的過程中,首先要保證其與國家基礎建設的需求相適應,因此在對新產品進行開發時,首先需要對一下的行業特征進行了解(1)通常情況下,機械產品需要在一些濕度較高、粉塵較多或者振動較強等惡劣環境下進行連續高強度作業。(2)要有技術的創新能力,在一個高起點進行產品開發。機電一體化的大型成套機械設備,要打破國外的壟斷,需要在系統中將技術進行原創式和模仿式創新充分應用,并融合更多先進技術。(3)對機械產品穩定性要求不斷提升,在保證其穩定性的基礎上,不斷提升其效率和自動化,根據不同行業對機械產品的需求來更好的對其工藝和工序進行調整。(二)除了對機械產品行業的基本特征進行分析之外,還需要不斷學習先進的理論與技術,并建立機械設計產品的新方法,并對以下幾個概念進行明確(1)機械新產品的設計方法,值得是通過在系統工程原理中應用現代設計理論技術的一種新型的設計方法,在設計的過程中,技術人員需要運用CAD技術來更好的提升設計質量和效率,并運用成組技術和并行技術來更好的進行模塊化設計。(2)在進行新型機械產品開發的過程中,需要以用戶的實際需求作為目標。因此進行全面的市場調查是非常必要的,只有這樣才可以更好的了解機械產品需求的功能和作業的工藝要求,同時對其價格進行合理的定位。通過這樣的方式來將客戶的需求轉化為設計新產品的理念,以此來更好的提升機械產品的市場競爭力。(3)在開發的過程中,要始終將可靠、經濟、高效作為設計開發的基本原則。(4)技術創新在整個設計過程中的地位是非常重要的,在進行技術創新時,技術人員應該兼顧技術的先進性和成熟性,通過計算機技術、虛擬技術以及仿真技術等技術來對新技術的應用性和可行性進行研究,并在此基礎上進行技術評價模型的建立,最終為新型機械產品開發的總體方案的確立提供更好的保障。(5)在產品設計開發的過程中,無論是市場需求分析、概念產品設計還是產品的整體方案設計,都是必不可少的,只有將這些環節與接互方式、結構化設計、技術協調與系統集成、技術文件匯編、制造質量控制與管理、產品調試與現場試驗、市場反饋及設計改進等步驟,這是一個循序漸進上升反復的螺旋式的發展過程,由點及面的系列化實現過程??傮w設計原則步驟:市場需求調查—技術可行性分析總體方案確定—任務分解與協調,接口明確形成并行的模塊化與結構—并行結構設計、制造、調試—制造體系文件、現場試驗及改進。(6)概念產品階段,自市場分析開始,知道產品的最終方案確定,技術人員都需要不斷對國內外先進技術進行借鑒,在對市場需求進行調查的過程中,不斷對施工工藝需求和功能需求進行了解,這樣才可以更好的提出創新性的機械產品設計方案。只有通過這樣的步驟,才可以更好的完成新產品的開發。通常情況下,概念產品形成的過程是由借鑒國內外的先進技術開始,并由市場需求為導向,最終形成科學的設計方案。只有遵循這樣的流程,并經過長期的工程實踐結果,通過計算機技術、仿真技術等一系列技術,才可以更好的提升概念產品的市場競爭力。

二、創新設計中的功能模塊分解及結構設計的實現

(1)對產品結構特點進行分析,反復對模塊進行分解組合和優化,重視模塊的互換性和通用性。在進行新機械產品的創新過程中,首先需要對其模塊進行合理的劃分,在這個過程中,設計人員要做到以客戶的需求為核心,以此來對設備的功能進行科學的分解。通過以用戶需求為導向,設計人員還需要對其進行反復的組合和優化稱為各種功能的結構模塊。在完成了功能模塊的組合和優化之后,還需要對其進行細致的分析,從而將其形成機械原型。模塊劃分流程:用戶的要求—設備的功能要求—設計的結構要求、制造的工藝要求—設備的模塊劃分—模塊A、模塊B、、、模塊X。(2)完成了技術原型的結構模型后,技術人員還需要對某一個機構的結構模塊進行分析和目標特征提取。并對某一具體型號的進行接口和指標進行明確,并針對性的下達設計任務書,在此基礎上在進行新型設計的結構化設計。在完成的設計說明說之后,通過運用運動仿真、三維造型和工藝分析等應用手段,更好的提升設計質量并減少設計失誤,從而在最大的限度上將協同設計應用在新產品的開發之中。

三、結語

在進行機械產品的設計過程中,設計人員需要對其使用特點進行全面的分析,通過將提升產品的穩定性、經濟性以及實效性作為設計開發的核心,在此基礎上通過應用現代的開發技術和手段,最終完成機械產品的設計。在這個過程中,設計人員需要始終將客戶的需求作為基礎,不斷對產品的設計理念和技術進行改變。因此,設計人員可以應用運動仿真、三維造型等一系列技術,通過開放式的模塊設計方法,以此來更好的縮短機械產品創新和開發的周期,并降低產品開發需要的時間,為我國的機械產品設計發展提供更大的保障。

作者:陳鏘 單位:廣東利元亨智能裝備股份有