现代机械设计课程作业
1、
科技的发展催生新的产品不断的问世,产品满足了人类的各种生产和生活需要。丰富的产品极大地提高了人类的生活水平和生活质量,同时也改变了人类的生产生活方式,极大地提高了人来改造大自然地能力。伴随着科技的不断进步,产品的设计思想和设计理念也在不断地更新,更多的先进产品被创造出来。
但是任何事物都有自己的两面性。丰富的产品固然使我们的生活便利舒适,但同时也造成了我们人类对产品的严重依赖性。在自然界,所有的动物和植物都是通过优胜劣汰、适者生存这一法则不断地完善发展自己,使自己更加适应不断变化的环境。随着科技的进步,大量的产品被创造出来并被人类应用在适应自然、改造自然的活动中,虽然暂时取得了一定得成功,但从长远看,对产品的依赖阻碍了人类自身的基因的进化和发展。同时在产品的创造、生产过程中必然会造成资源的大量消耗和环境的污染等问题。如能源枯竭和全球变暖等问题。如果不能对这些问题加以重视,势必会对人类的发展带来无法估计的影响和危害。
2、
传统设计——又称常规设计,是通过估算、类比、翻手册, 试验等方法确定方案, 然后由强度、刚度等条件进行设计, 它以安全设计为指导思想,分为初步设计、技术设计、施工设计三个步骤。
现代设计——将传统设计中的经验、类比法设计提高到逻辑的、理性的、系统的新设计方法,是在静态分析的基础上,进行动态多变量的{zy}化。
现代设计与传统设计比较,有下列几个特征:
(1)系统性
现代设计把设计对象看作一个系统,同时考虑系统与外界的联系,用系统工程概念进行分析和综合,通过功能分析、系统综合等方法,力求系统整体{zy},使人机之间的功能相互协调。
(2)创造性
现代设计强调创造能力开发和充分发挥人的创造性;重视原理方案的设计、开发和创新产品。只有创新才能有所发明。但是,今天的科学技术已经高度发展,创新往往是在已有技术基础上的综合。有的新产品是根据别人的研究实验结果而设计,有的是博采众长,加以巧妙地组合。
(3)综合性
现代设计在设计过程中,综合考虑、分析市场需求、设计、生产、管理、使用、销售各方面的因素;综合运用优化是系统工程、可靠性理论、价值工程、技术等学科的知识,探索多种解决设计问题的科学途径。
(4)程式性
现代设计研究设计的一般进程,包括一般设计战略和用于设计各个具体部分的战术方法。要求设计者从产品规划、方案设计、技术设计、施工设计到实验、试制,按步骤有计划地进行设计。
3、
随着过去几十年中市场竞争的发展变化,企业面临着市场环境中更加频繁和更加不可预见的变化。为了在竞争中生存,企业必须对用户的需求做出更快速的反应,这意味着要进行周期短的灵活的生产。传统的产品开发方式是串行的, 在调查、策划、设计、生产、销售整个流程中,由于设计部门一直独立于生产过程,不能考虑到后期的可制造性、可装配型、质量保证等因素。
并行设计(Concurrent Design)的思想使产品设计人员一开始就充分考虑产品开发周期中的所有要素,很好的解决了串行设计中出现的问题。
并行设计是一种对产品及其相关过程进行并行和集成设计的系统化工作模式,有时被称为“并行工程”。关于并行工程的定义,目前国际上普遍采用的是1988 年美国国家防御分析研究所(IDA-Institute of Defense Analyze)提出的概念:“并行工程(CE-Concurrent Engineering)是一种系统的集成方法,它采用并行方法处理产品设计及其相关过程(包括制造过程和支持过程)。这种方法可以使产品开发人员从一开始就能考虑到产品从概念设计到消亡的整个生命周期里的所有因索,包括质量、成本、速度及用户需求。”从定义中可以得出,并行工程强调在产品开发的初始阶段就全面考虑产品寿命周期的后续环节,以追求产品在寿命周期全过程中的综合性能{zy}化。
并行工程已在国外的航空、国防、电子、汽车等领域获得了成功的应用。这对我国的制造业是挑战,也是一次机遇。并行工程在上世纪90年xx始传入我国。我国863计划自动化领域首席科学 家吴澄教授曾指出,并行工程是我国CIMS发展的新阶段。我国863计划CIMS主题下专门列入了并行工程方面的研究课题,在很少的几个企业中开始了初步的探讨和实施。可以说,并行工程在我国的研究应用正处于方兴未艾的阶段,还有大量的问题需要解决。1995年,国家科委从战略的高度将并行工程作为CIMS的进一步发展方向,设立了关键技术攻关项目对并行工程的方法和技术进行系统化的研究。经过一年多的研究和开发,项目组已取得了阶段性的成果,参加了863成果十周年展览,向党中央及各部委领导、航空部和航天部几大院所的专家、国内的各高校和研究结构的同行等进行了汇报展示,获得了好评。目前,总体集成和部分关键技术已取得突破,在航天部某产品开发过程中取得实际效果。
虽然我国对并行设计有了一定深度的研究,一些技术已经达到国际先进水平,并且一些企业的应用了并行设计方法确实缩短了产品生产周期, 提高了市场竞争力。但是要在全国范围内实施研究成果还有难度,由于在应用上还刚刚起步,目前国内还缺乏实施并行工程的体制基础。要缩短与国际企业的差距,中国的制造企业还有一段很长的路要走。