在全球化競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇的今天，企業(yè)的處境也舉步維艱。由于市場(chǎng)中對(duì)個(gè)性化的產(chǎn)品所提出的要求不斷上升，消費(fèi)者在產(chǎn)品的服務(wù)、價(jià)格、質(zhì)量與上市時(shí)間等方面也日漸挑剔，因此，許多企業(yè)生產(chǎn)的方式開(kāi)始從大規(guī)模的生產(chǎn)向大規(guī)模定制的方向轉(zhuǎn)變。很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，許多產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)過(guò)程中所沿用的大都是傳統(tǒng)順序的設(shè)計(jì)，遵守著概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)流程、制造加工、試驗(yàn)驗(yàn)證、修改設(shè)計(jì)這六個(gè)步驟的大循環(huán)。鑒于在早起設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法對(duì)下游的質(zhì)量保證、可制造性與可裝配性等多種類型的因素進(jìn)行充分考慮，所以在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中開(kāi)發(fā)的周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)的成本較高和改動(dòng)量較大等問(wèn)題都難以避免，使企業(yè)難以對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的對(duì)市場(chǎng)需求進(jìn)行滿足。
1.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中以IT技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法
隨著IT技術(shù)各項(xiàng)功能的不斷完善與發(fā)展，它不僅給現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行異地的協(xié)同和合作提供了一個(gè)較為寬廣的平臺(tái)，而且還能促進(jìn)了能夠滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的出現(xiàn)，讓企業(yè)贏得了市場(chǎng)和用戶。
1.1 現(xiàn)代機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)
優(yōu)化設(shè)計(jì)指的是通過(guò)不同優(yōu)化的方式，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的性能與結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以保證設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品具有良好的外在品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)。通常而言，優(yōu)化設(shè)計(jì)可以分為以下兩種方式。
1.1.1 通過(guò)數(shù)學(xué)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)
所有數(shù)學(xué)規(guī)劃法指的是將數(shù)學(xué)規(guī)劃的理論作為基礎(chǔ)，一種在嚴(yán)格意義中的優(yōu)化方式。其算法不僅對(duì)理論依據(jù)有著充分的要求，而且其設(shè)計(jì)流程也有著嚴(yán)格的規(guī)定（如圖1）。由于此類規(guī)劃方式在計(jì)算的過(guò)程中需要進(jìn)行多次迭代，要求高性態(tài)的數(shù)學(xué)模型。當(dāng)問(wèn)題規(guī)模出現(xiàn)出現(xiàn)擴(kuò)大與程序發(fā)雜程度的增加時(shí)，想要讓精確且容易求解的數(shù)學(xué)模型得以建立就存在很大的困難，因此，該方式僅適用于優(yōu)化的目標(biāo)明確、容易建立數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)。
圖1 數(shù)學(xué)規(guī)劃方式的流程圖
1.1.2 通過(guò)人工智能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)
現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)是創(chuàng)造性勞動(dòng)中較為復(fù)雜的一種，其設(shè)計(jì)過(guò)程都需要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)任務(wù)的明確、設(shè)計(jì)方案和原來(lái)、設(shè)計(jì)技術(shù)與設(shè)計(jì)施工等四個(gè)步驟，而且每個(gè)階段內(nèi)都需要不斷對(duì)建立后各類模型作出分析與綜合，反復(fù)對(duì)此類模型進(jìn)行修改、創(chuàng)造與評(píng)價(jià)。其主要活動(dòng)可以分為以下兩類：
（1）對(duì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算工作。其內(nèi)容包括大量的繪圖、計(jì)算與分析。
（2）對(duì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和符號(hào)推理。其內(nèi)容包裹提出初始的方案、對(duì)最優(yōu)方案進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等。由于此類活動(dòng)的基礎(chǔ)是推理與思考，因此需要設(shè)計(jì)者必須具有設(shè)計(jì)的豐富經(jīng)驗(yàn)與多元化的專業(yè)知識(shí)的。
作為機(jī)械設(shè)計(jì)中最重要的內(nèi)容，由于方案的設(shè)計(jì)與構(gòu)思其設(shè)計(jì)后結(jié)果的好壞存在著很大的影響，所以使用具有人工智能的IT 技術(shù)可以為智能行為中非數(shù)值的計(jì)算在計(jì)算機(jī)上的實(shí)現(xiàn)提供保障。
1.2 現(xiàn)代機(jī)械的并行設(shè)計(jì)
所謂并行設(shè)計(jì)，指的是在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)對(duì)IT技術(shù)內(nèi)CAM 或CAD技術(shù)的應(yīng)用，以并成或集成的方式對(duì)產(chǎn)品作出設(shè)計(jì)的有關(guān)步驟（如圖2）。對(duì)次從方式來(lái)說(shuō)，機(jī)械的設(shè)計(jì)人員需要從設(shè)計(jì)初始時(shí)就對(duì)整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的生命周期內(nèi)制造、測(cè)試、工藝規(guī)劃與裝配等不同環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的影響，考慮從產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)至報(bào)廢處理過(guò)程中一切可能的因素，力求對(duì)用戶的需求做到準(zhǔn)確及時(shí)的把握。
圖2 并行設(shè)計(jì)方式的工作流程圖
就其效果而言，通過(guò)并行設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行全面及時(shí)的評(píng)價(jià)，并提出產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的改進(jìn)措施，不僅能夠?yàn)闄C(jī)械產(chǎn)品制造與工藝設(shè)計(jì)的一次成功提供保證，而且還能夠強(qiáng)化企業(yè)自身的資源利用與組織管理，以達(dá)到減少產(chǎn)品成本與提升產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
1.3 現(xiàn)代機(jī)械的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)
通常來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)指的是通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制的利用，把分布于不同地區(qū)中的設(shè)計(jì)工作與資源進(jìn)行統(tǒng)一，以平面支撐工具與協(xié)同工作中給的有效機(jī)制為基礎(chǔ)作出信息管理，從而達(dá)到共同對(duì)機(jī)械產(chǎn)品完成設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的目的。隨著IT技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的帶寬也得到了較大程度的提升，因此，利用實(shí)時(shí)傳輸?shù)亩嗝襟w數(shù)據(jù)不僅能夠了解到與設(shè)計(jì)相關(guān)的最新數(shù)據(jù)，而且還能夠建立起以IT 技術(shù)中的Web為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)平臺(tái)，從而解決在Web 中三維數(shù)據(jù)的修改、訪問(wèn)與傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別間數(shù)據(jù)的共享，以滿足不同設(shè)計(jì)小組間在協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程中的有關(guān)需求。
2.以IT技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用
通過(guò)上述分析，不難看出以IT技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方式具有著良好的應(yīng)有價(jià)值與推廣潛力。例如，某企業(yè)設(shè)計(jì)了一套以IT技術(shù)中Web技術(shù)為基礎(chǔ)的模型設(shè)計(jì)異地協(xié)同系統(tǒng)，并將其運(yùn)用到了傳統(tǒng)電器變速箱的主軸設(shè)計(jì)內(nèi)。該系統(tǒng)通過(guò)Web 的方式向用戶提供，其中包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理、設(shè)計(jì)資源的管理與協(xié)同管理等結(jié)構(gòu)（如圖3）。
圖3 某電器中變速箱的異地協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)
從上圖不難看出，以IT技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方式在實(shí)施的過(guò)程中需要很多部門的相互配合才可以進(jìn)行，從這個(gè)角度出發(fā)，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)電器的每一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的了解，這樣在設(shè)計(jì)的過(guò)程中就可以有效的節(jié)省設(shè)計(jì)的時(shí)間以及設(shè)計(jì)的不穩(wěn)定性。IT技術(shù)在機(jī)械電器行業(yè)上的應(yīng)用，是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加的規(guī)范，同時(shí)也開(kāi)拓了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率，有效的增加了電器行業(yè)的生產(chǎn)效益和經(jīng)營(yíng)效益，提高了電器產(chǎn)品的在行業(yè)中的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力。
3.以IT技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展方向
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和各種先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，作為這些技術(shù)的結(jié)合的產(chǎn)物：機(jī)械設(shè)計(jì)和IT技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，目前的發(fā)展已經(jīng)足夠的先進(jìn)，但是還有待進(jìn)一步的完善。以后的機(jī)械設(shè)計(jì)與IT 技術(shù)的發(fā)展方向有以下兩點(diǎn)。
3.1 只能程度得到提高
智能化是IT 技術(shù)應(yīng)用最突出的標(biāo)志，也是最重要的標(biāo)志，并且是機(jī)械設(shè)計(jì)和IT 技術(shù)融合必須要經(jīng)歷的發(fā)展階段。將各種機(jī)械設(shè)計(jì)成具有智能特點(diǎn)的、比較智慧的手段和工具能夠擴(kuò)大它的使用范圍，目前主要的是將心理學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)以及虛擬的技術(shù)和它進(jìn)行結(jié)合。
3.2 網(wǎng)絡(luò)化的工作方式得到推廣
網(wǎng)絡(luò)化是順應(yīng)目前的IT技術(shù)的發(fā)展而不斷出現(xiàn)的需求，網(wǎng)絡(luò)不僅改變了人們的生產(chǎn)和生活的方式，更加的改變了人們的思想和行為習(xí)慣。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)通過(guò)不斷的利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)是勢(shì)不可擋的一種趨勢(shì)。例如對(duì)工作過(guò)程的連網(wǎng)診斷和監(jiān)控等，可以使得機(jī)械設(shè)計(jì)在第一時(shí)間內(nèi)得到反饋并且迅速的進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)提高工作的效益。
4.結(jié)語(yǔ)
在IT技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的進(jìn)行，現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)手段與方法也出現(xiàn)了與之相應(yīng)的變化。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的環(huán)境中，只有通過(guò)利用IT技術(shù)對(duì)例如異地協(xié)同等類型的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源間的真正共享，從而達(dá)到減少成本、對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行快速相應(yīng)、降低開(kāi)發(fā)的周期等目的，并以此對(duì)消費(fèi)者的個(gè)性化需求進(jìn)行高效與快速的滿足。
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