徐 穎
德州職業(yè)技術學院,山東德州 253000
隨著社會的發(fā)展,全球化不斷的加劇,在這種背景下企業(yè)的發(fā)展處于舉步維艱的地步??萍嫉倪M步,市場對產(chǎn)品的要求也越來越高,消費者對產(chǎn)品的質(zhì)量以及價格和后期服務質(zhì)量也越來越挑剔,因此企業(yè)開始轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方向。很長時間以來,產(chǎn)品的設計沒有創(chuàng)新,還是按照傳統(tǒng)的設計方法,在設計概念、設計流程、設計修改、制造加工工藝等方面沒有創(chuàng)新,產(chǎn)品的質(zhì)量沒有保障,尤其實現(xiàn)機械產(chǎn)品的設計中,研發(fā)周期長,設計成本高等難題逐漸凸顯出來,因此就需要對機械設計的方法進行革新,滿足現(xiàn)代化的市場。
根據(jù)機械設計中出現(xiàn)的問題,為了找到既能保障設計的質(zhì)量,還能減少產(chǎn)品設計的周期,避免設計的失誤,更好的滿足現(xiàn)代科學技術的發(fā)展需求,相關的設計人員開始了現(xiàn)代設計方法的研究?,F(xiàn)代機械設計方法具有動態(tài)、科學的特點,它能把科學的設計方法都應用到機械設計領域中。現(xiàn)代化的機械設計方法的實質(zhì)就是將科學的方法引入到機械設計中并得以應用,現(xiàn)代設計有以下幾種方法,一是信息方法論,這是實現(xiàn)現(xiàn)代化設計的前提;二是系統(tǒng)論方法;三是控制論方法;四是優(yōu)化論方法;另外還有是對應論方法、智能論方法、壽命論方法、離散論方法、模糊論方法、突變論方法以及藝術論方法等。將現(xiàn)代設計方法應用到機械設計中就成為現(xiàn)代機械設計方法,目前常用的有創(chuàng)造性設計法、優(yōu)化設計法、系統(tǒng)設計法、模糊設計法、動態(tài)分析設計法、信號分析法等方法。
設計的優(yōu)化就是通過不同的方式進行方式的優(yōu)化,在機械設計的過程中對產(chǎn)品的結(jié)構以及性能進行優(yōu)化設計,這樣的優(yōu)化是為了保證設計出的機械產(chǎn)品一方面具有外在的品質(zhì)保證,另一方面是保證產(chǎn)品的內(nèi)在的質(zhì)量。優(yōu)化設計一般分為兩種方式。
2.1.1 數(shù)學規(guī)劃實現(xiàn)的設計優(yōu)化
我們說的數(shù)學規(guī)劃法,就是把數(shù)學規(guī)劃的理論作為基礎,是一種嚴格意義上的優(yōu)化方法。這種算法對理論依據(jù)有很高的要求,同時對設計流程的規(guī)格也有著嚴格的標準。因為這種規(guī)劃方法在計算的過程中要進行很多的迭代,并對數(shù)學模型要求高性態(tài)。所以這樣的優(yōu)化方式的適用范圍很小,適用于目標明確,容易建立數(shù)學模型或者結(jié)構不復雜的機械設計中。
2.1.2 人工智能實現(xiàn)的設計優(yōu)化
現(xiàn)代機械設計是我國人民創(chuàng)造型勞動中的一種,機械設計的過程需要進行以下四個步驟,任務的明確,設計方案,設計技術以及設計施工,并且每個環(huán)節(jié)都要及時地對建立的模型進行仔細分析,對設計的模型進行修改與合理性評價。人工智能優(yōu)化設計活動有下面兩種,一直對設計數(shù)值的計算,內(nèi)容主要是大量的繪圖與計算分析;二是對設計方案進行設計以及推理,內(nèi)容主要是方案的提出,方案的優(yōu)化以及設計結(jié)構等方面。因為思考和推理是這種優(yōu)化活動的基礎,所以這就要求設計人員要有豐富的專業(yè)知識和設計經(jīng)驗。
作為機械設計重要的內(nèi)容,設計方案的設計以及推理設計的結(jié)果對產(chǎn)品的質(zhì)量起著關鍵性的作用,在這種情況下使用人工智能技術能為設計中的非數(shù)值計算工作提供保障。
我們說的機械設計的并行設計就是在對機械產(chǎn)品進行設計的時候,通過應用IT 技術中的CAM 或者CAD 技術,以集成或者并成的方式對產(chǎn)品設計出合適的生產(chǎn)步驟。這種設計方法要求機械設計人員,從設計的最初階段就要對機械產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程,包括生產(chǎn)周期內(nèi)的設計,測試,工藝規(guī)劃以及配置進行細致的考慮和規(guī)劃,將產(chǎn)品的概念設計到產(chǎn)品的報廢等一切可能發(fā)生的問題進行分析,最大限度地對用戶的需求進行把握。根據(jù)設計的效果,通過對并行設計進行全面的評價,對產(chǎn)品的設計進行改進,能有效地保證產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一次成功率,還能夠增強企業(yè)的自身管理以及提高資源的利用率,減少生產(chǎn)成本提高生產(chǎn)效益。
一般來說,所謂的網(wǎng)絡協(xié)同設計,就是通過利用現(xiàn)代的網(wǎng)絡機制,將分布在不同地方的設計資源以及設計任務進行統(tǒng)一,以協(xié)同工作中的機制以及平面支撐工具為基礎對信息進行有效的管理,進而完成對機械產(chǎn)品的研發(fā)以及設計工作。隨著現(xiàn)代IT 技術的不斷發(fā)展與成熟,網(wǎng)絡時代中的寬帶也得到了很大程度上的提高,所以利用現(xiàn)代化中多媒體實時數(shù)據(jù)的傳輸特性,一方面能夠?qū)C械設計中的相關數(shù)據(jù)進行了解,另一方面還能建立起數(shù)據(jù)平臺,這個數(shù)據(jù)平臺是以web 為基礎的,進而解決web 中數(shù)據(jù)的修改、訪問以及傳輸工作,從而進一步實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,進一步滿足現(xiàn)代機械設計過程中的技術要求。
目前,隨著現(xiàn)代微電子技術,信息技術以及網(wǎng)絡技術的成熟和發(fā)展,這些技術不斷地向機械工程方向滲透?,F(xiàn)代設計技術不斷地和機械設計技術相融合,尤其是現(xiàn)代IT 技術的發(fā)展大大改進了機械設計的方法,使得現(xiàn)代機械設計方法向集成化,網(wǎng)絡化以及智能化的方向發(fā)展,在機械設計中引入現(xiàn)代設計方法,能夠使機械設計的周期大大地減少,同時還能提高機械產(chǎn)品的性能,有助于經(jīng)濟效益的提高。尤其是隨著現(xiàn)代設計方法手段的進步,新技術新方法不斷地出現(xiàn),加上機械設計人員的設計思維也隨著社會的進步不斷地創(chuàng)新,對現(xiàn)代設計技術進行研究,真正地提高了產(chǎn)品的開發(fā)能力,機械設計的水平也有了很大的提升空間,增強了企業(yè)在市場中競爭力。
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