張?jiān)讫?/p>
摘 要:隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,世界市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,機(jī)械電子技術(shù)行業(yè)中的機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展受到了其領(lǐng)域極大的關(guān)注,并得到不斷改進(jìn)、完善和發(fā)展。為了擺脫完全依靠國(guó)際應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)狀,機(jī)電系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)技術(shù)的提出和應(yīng)用探析成為必然趨勢(shì),其在一定程度上具有頗為重大的意義和價(jià)值。因此,該文主要探析了機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的研究背景、機(jī)電系統(tǒng)和概念設(shè)計(jì)的概念,以及機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)等方面。
關(guān)鍵詞:機(jī)電系統(tǒng) 概念設(shè)計(jì) 應(yīng)用特點(diǎn)
中圖分類(lèi)號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)04(c)-0041-01
機(jī)械電子學(xué)自從20世紀(jì)70年代誕生至今,歷經(jīng)了差不多40個(gè)年頭,在科學(xué)水平的不斷發(fā)展的同時(shí),人們對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的需求也隨之逐漸增加。在需要企業(yè)具有快速創(chuàng)新研發(fā)新產(chǎn)品能力的時(shí)代大環(huán)境下,概念設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普遍,不但在汽車(chē)等高檔奢侈品上得以應(yīng)用,在機(jī)電系統(tǒng)上的概念設(shè)計(jì)也越來(lái)越受到大家的青睞。因此,不僅要清醒地認(rèn)識(shí)到機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)研究的背景,還要深刻理解機(jī)電系統(tǒng)和概念設(shè)計(jì)技術(shù)的具體內(nèi)容,同時(shí),對(duì)機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行一定的探析。
1 機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用的研究背景
就機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用的研究背景而言,包括技術(shù)支持和機(jī)電產(chǎn)品需求兩個(gè)方面。具體來(lái)說(shuō),一方面,鑒于機(jī)械電子技術(shù)、傳感技術(shù),以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,為機(jī)電系統(tǒng)的探索和應(yīng)用提供了技術(shù)方面的大力支持。另外,人們對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的需求和種類(lèi)日益增多,然而,整個(gè)社會(huì)對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的實(shí)際需求的變化速度無(wú)法與其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)速度相適應(yīng)。因此,機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是機(jī)電產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程中的重要環(huán)節(jié)之一,而機(jī)電系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)更加是極具創(chuàng)造性的重要階段之一。另一方面,由于當(dāng)今世界,科學(xué)技術(shù)日新月異,新產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度明顯加快,現(xiàn)代市場(chǎng)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的要求將更加嚴(yán)格,對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師而言,除了以往常用的適應(yīng)性設(shè)計(jì)及變形設(shè)計(jì),機(jī)電系統(tǒng)的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)的任務(wù)已經(jīng)迫在眉睫。面對(duì)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),應(yīng)當(dāng)明白機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵所在,清晰地認(rèn)識(shí)到機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的重要性。
2 機(jī)電系統(tǒng)以及概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵
2.1 機(jī)電系統(tǒng)的內(nèi)涵
機(jī)電系統(tǒng),也是機(jī)電一體化系統(tǒng),它一般是指幾厘米以下,甚至更加小尺寸的小型裝置,主要由傳感順、執(zhí)行器,以及微能源等組成,實(shí)際上是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的智能系統(tǒng),在電子和機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的具體內(nèi)涵,其實(shí)有很多不同版本的理解,有的認(rèn)為,機(jī)電系統(tǒng)是一種將機(jī)械設(shè)備、電子裝置和各種軟件等有機(jī)結(jié)合而組成的應(yīng)用系統(tǒng);有的認(rèn)為,機(jī)電系統(tǒng)是一種主要由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)并控制的,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等多動(dòng)力學(xué)任務(wù),同時(shí),將機(jī)械和機(jī)電的各個(gè)部件相聯(lián)系的系統(tǒng);有的認(rèn)為,機(jī)電系統(tǒng)是一種將多種不同技術(shù),比如,機(jī)械電工、電子光學(xué)等組合而成的系統(tǒng)。而在我國(guó)普遍將機(jī)電系統(tǒng)定義為是機(jī)電一體化技術(shù)(包括精密機(jī)械技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù),以及系統(tǒng)總體技術(shù))與機(jī)電一體化產(chǎn)品的合稱(chēng)。
2.2 概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵
眾所周知,產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作,就其具體的過(guò)程而言,雖然國(guó)際上有諸多論述,眾說(shuō)紛紜,但是無(wú)論是哪一種說(shuō)法,得出的總結(jié)就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)涉及到兩個(gè)重要的設(shè)計(jì)階段,也就是概念設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì)。而概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵主要包括這樣幾個(gè)方面:首先,功能創(chuàng)新;其次,功能分析和功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì);再者,工作原理解的搜索和確定;最后,功能載體方案構(gòu)思和決策。因此,概念設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中占據(jù)著重要地位,發(fā)揮著不可替代的作用,如果概念設(shè)計(jì)做好了,產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整體水平才能達(dá)到一定的高度。此外,機(jī)電系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)運(yùn)用到多個(gè)學(xué)科范疇的知識(shí),其體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的高度藝術(shù)性、創(chuàng)新性,以及綜合性。
3 機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)
3.1 創(chuàng)新性
我國(guó)一直致力于建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家,培養(yǎng)創(chuàng)新型高新技術(shù)人才,對(duì)于“創(chuàng)新”一詞的高度重視是當(dāng)今社會(huì)的必然要求,而對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)而言,創(chuàng)新性更是機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的精髓和靈魂,如果要適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求,滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的日益增長(zhǎng)的要求,就要很好地體現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新性特點(diǎn),只有不斷地對(duì)機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新的概念設(shè)計(jì),才能夠打造出能夠讓機(jī)電產(chǎn)品的用戶(hù)感到滿(mǎn)意并且適用的新產(chǎn)品。因?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)本身就是一個(gè)相對(duì)比較繁雜的綜合性系統(tǒng),所以,機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)上所體現(xiàn)出來(lái)的創(chuàng)新可以是不同層面的,比如,機(jī)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的完善和更換等等。無(wú)論是哪個(gè)方面的創(chuàng)新,都直接對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的整體的創(chuàng)新有很大的影響。因此,機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新性特點(diǎn)是不可忽視的。
3.2 多樣性
除了創(chuàng)新性的特點(diǎn)以外,機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的另一個(gè)比較重要的特點(diǎn)就是它所體現(xiàn)出來(lái)的多樣性。無(wú)論是機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的手段的多種多樣,還是機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案的豐富多樣,都在一定程度上反映了機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)在市場(chǎng)需求、工作原理,以及產(chǎn)品形態(tài)等多個(gè)方面的多樣化。不但布局不同會(huì)體現(xiàn)多樣化,而且設(shè)計(jì)思路不同也會(huì)加強(qiáng)多樣化的顯現(xiàn)。
4 結(jié)語(yǔ)
總而言之,從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看,機(jī)電系統(tǒng)的快速發(fā)展和更新?lián)Q代都離不開(kāi)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。就目前的情形而言,機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的使用早就已經(jīng)在世界范疇內(nèi)得到了大家的普遍認(rèn)可和推崇,作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),概念設(shè)計(jì)是整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中最不可或缺的一個(gè)階段。在某種程度來(lái)說(shuō),概念設(shè)計(jì)階段在產(chǎn)品的生命周期里發(fā)揮著決定性的作用,產(chǎn)品特征多半通過(guò)概念設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容來(lái)決定,同時(shí),概念設(shè)計(jì)也是市場(chǎng)及企業(yè)間的角逐競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素。上述內(nèi)容通過(guò)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用的研究背景的分析,在深入理解相關(guān)概念的基礎(chǔ)上,對(duì)其應(yīng)用特點(diǎn)等進(jìn)行探析對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展具有一定的參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1] 程志剛,李瑞琴,董亞峰,等.機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)理論現(xiàn)狀與展望[J].中北大學(xué)學(xué)報(bào),2006,27(1):18-22.
[2] 霍志璞,黃克正,艾興.機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)自動(dòng)化中的一體化理論探討[J].機(jī)電一體化,2005(3).
[3] 鄒光明.機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)建模及求解策略的研究[D].武漢:華中科技大學(xué),2005.
[4] 張建明,魏小鵬,張德珍.產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)-CIMS,2003,9(8):613-620.
[5] 馬峻.創(chuàng)新設(shè)計(jì)的協(xié)同與決策技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2008.
[6] 孫守遷.計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.
[7] 唐林.產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)基本原理及方法[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2006.