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摘要：在機械產品的設計制造中，開放式循環系統是一種自動化設備，與傳統的設計和制造模式不同，其進一步提高了產品生產和制造的效率，也提升了產品的質量，已經成為新時期下，機械產品設計和制造的主要模式。本文以開放式循環系統為研究切入點，對其在機械產品設計和制造中的應用，進行了詳細的研究和論述。

關鍵詞：開放式循環系統；機械產品；設計制造

伴隨著社會的發展，對機械產品設計和制造的質量要求也越來越高。這種情況下，傳統的設計制造模式已經無法滿足需求，開放式循環系統作為一種自動化設備，有效保障了機械產品設計和制造的質量，并在此基礎上提升了機械產品設計和制造的效率，提高了機械制造業的整理質量，提高了企業的經濟效益。

1傳統機械產品設計與制造模式

以往，我國經濟在發展呈現出粗放型的經濟增長方式。在折中粗放型經濟增長模式下，我國機械產品設計和制造的過程中，也具有明顯的粗放性。具體表現在：資金、設備、廠房等資源消耗量較大，且所生產出的產品質量較低，難以滿足客戶對質量的需求。伴隨著經濟的進一步發展，粗放型經濟發展模式下的弊端日益暴露，逐漸轉變為集約式的增長方式。機械產品設計和制造模式，也隨之改變，逐漸向集約式發展。這一產品設計和制造模式的改變，不僅提高了產品的質量，也在一定程度上減少了資源的浪費。例如，在某產品設計和制造的過程中，粗放型的生產模式下，其材料、薪資、設備的浪費情況分別為236、178、82，但在集約型的生產模式下，其材料、薪資、設備的浪費情況分別為199、158、78[1]。

2開放式循環應用模式

2.1開放式循環系統。伴隨著經濟增長方式的改變，機械產品的設計制造也逐漸過渡到集約型的階段中。因此，必須要對傳統的機械產品設計和制造模式的轉變。在這種背景下，機械產品設計和制造的開放循環系統應運而生。所謂的開放循環系統，主要是指一種自動化的設備，將其應用到機械產品的制造和加工過程中，改變了傳統機械產品設計和制造方法。在開放循環系統模式下，企業在進行機械產品設計和加工的過程中，依據產品生產的實際情況，選購合適的自動化設備，充分利用其自動化系統的性能，設計出一種智能化的制造模式，以減少機械產品設計和生產過程中的資源浪費，并提升產品的質量，從而達到提升機械企業經濟效益的目的。2.2開放式循環系統的特點。與傳統的機械產品設計和制造模式不同，開放性循環系統的應用，具有三個明顯的特點：1）開放性。這是開放性循環系統在最為顯著的特點。傳統的機械產品設計和制造模式下，常常將經濟收入放到第一位，而忽視了產品的質量和性能；開放式循環系統模式下，更加注重滿足現代機械制造業的發展需求，并且蘊含了經濟發展中的技術要素。同時，其發展路徑也進一步拓寬，逐漸延伸到國外。機械產品設計和制造的過程中，開始以國際銷售的質量作為主要標準，并以此為原則，實施開放式的加工制造策略，盡量將產品“做精、做細”。此外，開放式循環系統所采用的產品加工工藝也開始不斷革新和調整，相關的設計和加工人員，根據不同產品的銷售情況，設計處于之相對應的產品，以達到滿足采購方質量標準的目的。2）經濟性。機械產品設計和制造的傳統模式下，必須要使用大量的原始物料，且生產出的產品也不一定滿足市場的標準，因此，機械制造業常常面臨較大的虧損。而在開放式循環系統中，制造業可以根據市場的不同需求，制定出不同型號的、不同類型的產品，并且在設計和制造過程中，原始物料使用率降低，且生產質量提升，基本滿足市場的需求。在這種情況下，就大大降低了企業的虧損能力，提高了企業在國際市場上的競爭力。不僅如此，通過這一系統，企業還可以對其生產盈虧情況進行計算，從而對目前的生產方案進行優化和調整，以不斷提升企業的經濟效益。例如，產品銷售單價為p，銷售量為x，企業產品銷售為y；企業固定成本為a，變動成本為b，企業總成本為c，則，在這種情況下，當企業達到盈虧平衡的時候，上述兩個公式將演變為：即：例如，某其企業產品銷售收入為1億元，企業固定成本為3200萬元，變動成本為6000萬元，則根據上述的共識，可以計算出企業盈虧平衡點的銷售額為8000萬元。3）循環性。企業在進行產品設計、制造的過程中，由于原料種類復雜，并且設計和加工流程復雜，在開放式的循環系統中，可以對其剩余的原物料，進行二次加工和處理，并進入到循環利用中，進而在很大程度上降低產品生產過程中出現的資源浪費現象[2]。

3開放式循環系統的應用

3.1設計模塊。機械產品設計和制造的過程中，其質量要求相對較高，且品種繁多、功能不宜、結構復雜。必須要在前期經過嚴格的設計處理，選擇出最佳的生產方案，才能確保產品的質量，并將其投入到生產的以應用中。因此，在開放式循環系統中，主要是在設計模塊內增加了虛擬現實、仿真的作業平臺，在進行設計的過程中，只需要將產品的參數輸入系統中，就可以字對產品的數據模型進行自動生成。在此基礎上，設計人員可以根據產品生產制造的方案進行研究，最終得出最佳的制造方案。3.2傳輸模塊。在開放式循環系統中虛擬現實、仿真的作業平臺創設的時候，需要大量的數據進行對比和參考。而大量的實現大量數據的傳輸，必須要借助于傳感器，將其準確、無誤地傳遞給生產人員，以便其及時調整加工計劃，從而提升產品生產的質量。該系統中的傳感器主要是指用戶和虛擬環境之間的接口，通過該接口，可以接受用戶的操作，并將其作用于虛擬環境中。同時，通過這一借口，還可以將操作的結果反饋給用戶，使得用戶對虛擬環境進行充分的感知。3.3檢測模塊。開放式循環系統中，其自動化水平較高。在這一系統中，用戶操作過程中，必須要對各種的復雜的信息進行處理，尤其是對生產信息的而檢測，是比不可缺少的一個環節。而通過該系統中的檢測模塊，可以對機械產品制造中的相關數據準確性進行有效的檢測，基本上實現了“邊加工、邊檢測”的模式，從而確保了產品的質量。3.4控制模塊。這是整個系統的核心，因為該模塊對機械產品制造中的所有流程進行有效的控制，可以利用仿真、虛擬環境以應對客戶操作，還可以將其反饋的結果，通過反饋模塊，利用傳感器，將其反饋給用戶，并使得用戶獲得仿真體驗。例如，在機械產品設計和制造的過程中，為了減少資源的消耗量，降低成本，可以充分利用虛擬現實和仿真平臺進行加工模式。在這一過程中，只需要生產人員向虛擬系統操作指令，該系統就會自動選取不同的加工工藝，形成各種不同的加工方案。同時，還會將各種加工方案中的成本、消耗、難度等進行詳細的對比，從而自動篩選出最佳的加工方案。3.5反饋模塊。開放式循環系統屬于一種自動化設備，其中應用了先進的科學技術，如：人工智能、計算機、電子學、智能控制等。該系統在運轉的過程中，不僅能夠發揮傳輸、模擬、檢測和控制等功能，還可以將產品設計和制造過程中遇到的問題進行有效的反饋，促進生產人員對其進行有效的解決和優化[3]。

4結束語

綜上所述，在開放式循環系統中，通過自身的設計、功能、檢測、控制和反饋等模塊，加強產品設計和生產過程中的控制，提升了企業產品的質量和生產效率，促進了其產品設計和制造朝著“自動化、智能化、一體化”的趨勢發展。

參考文獻：

[1]焦斌.開放式循環系統在機械產品設計制造中的應用研究[J].機械設計與制造,2013(12):158-160.

[2]仇品先.開放式循環系統在機械產品設計制造中的應用研究[J].中國機械,2014(14):283.

[3]曾明哲,王越,趙犁.開放式設計與制造[J].新美術,2013(11):28-34.

作者:劉文兵 蔡超逸 盧周成 梅曉雄 單位:荊楚理工學院