机械设备产品设计篇1
[关键词]食品机械；可持续发展；绿色设计；食品安全
[Doi]10.13939/ki.zgsc.2015.20.052
1食品机械发展现状
食品机械的种类可以分为：粮油加工设备、果蔬保鲜与加工设备、畜禽产品加工设备、水产品加工设备、方便食品级加工设备、饮料加工设备和食品加工中废弃物综合利用设备等。按照食品加工的单元操作的不同，可以分为：食品输送机械、食品清理与分选机械、食品粉粹机械、食品混合机械、食品浓缩机械、食品干燥机械、食品杀菌机械、食品熟化机械、食品冷冻机械和食品包装机械等。
食品工业已经不可或缺，成为引领制造业的新方向。食品机械技术从生产自动化、原料高利用率化、机械设备节能化、食品安全化、高新技术实用化、机械设备通用化等多方面对食品机械制造业的发展提出了新的挑战。我国的食品机械不管从内部质量还是外观质量都落后于发达国家。原因是采用的设计理论、设计手段、设计方法、制造技术和检测手段落后。原材料、质量不稳定，直接影响了食品机械产品的整体质量。
2食品安全对食品机械的要求
随着《食品法》的实施，食品安全问题作为一个系统工程，不仅涉及食物本身，而且涉及食品原料、食品工艺、食品生产加工、食品包装和食品销售等所有环节。
3现代机械产品设计
机械设计可以是应用新原理、新思想、新方法开发创新的机械，也可以是在原有机械的基础上重新设计或作局部改造，从而改变原有机械性能。
机械产品的质量基本上取决于设计质量，而制造过程对机械产品质量所起的作用是实现设计所规定的质量。因此，机械设计阶段是决定产品好坏的重要环节。
在实现预期运动和动力功能的前提下，尽可能做到性能好、效率高、成本低，有一定的可靠性；而且还应考虑到操作方便、维护简单、造型美观以及便于运输。
机械设计在现代机械生产中占有重要地位，机械设计的成败往往成为产品在生产和销售中是否能够取得良好效果的决定条件。产品设计是制造业的灵魂，产品开发的成败主要决定于产品设计，因为产品结构、性能、质量、成本、交货时间、可制造性、可维护性及人、机、环境关系等。据统计，产品全生命周期成本的90%左右在产品设计阶段已经被决定，其中70%～80%在概念设计阶段被决定。概念设计的核心是创新设计。方案选择的自由度大，产品创新的空间相对就要大。
现代机械产品正在逐步向智能化、协同性、科技化发展，并且逐渐形成了较为完善的设计体系，网络技术、系统工程的理论、计算机软硬件应用和智能化应用的理论也更加广泛地被应用在现代机械设计方法之中，提高了机械产品的质量方法，也成为现代化机械设计方法中重要的技术基础。
食品机械设计的一般过程：①明确设计要求（确定机械的预期功能、有关技术指标和限制条件）；②调查研究，制动设计方案，绘制机械运动简图（确定机械的工作原理，拟定集中总体布置方案，进行粗略计算和分析比较）；③进行运动和动力分析，确定主要零部件的运动和动力参数；④进行传动零件的设计计算，确定其主要参数；⑤进行结构设计，绘制部件装配图和总装配图；⑥绘制零件工作图；⑦编制技术文件（编写设计计算说明书、标准件、外购件明细表，对较复杂的机械还应绘制详细的机械传动示意图等）。
4食品机械设计新理念
4.1绿色设计理念
绿色设计（GreenDesign，GD），就是设计和制造生命周期环境影响为最小的产品，在产品整个生命周期内，考虑产品的环境属性，即可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等，保证产品功能、使用寿命、指令等。在设计食品机械产品时，全面考虑食品机械设计、制造、使用甚至报废、处置等环节，在产品的全生命周期各个阶段，从源头上防止污染。
4.2并行式绿色设计理念
以集成并行的绿色理念设计食品机械及其相关过程，初期充分考虑机械生命周期全过程的各项因素（如用户需求、质量、成本、进度、拆卸与回收的设计体系等），使食品机械实施最优化设计。
4.3并行式绿色设计理念下设计的一般过程
绿色设计是一种基于生态学的设计，为设计人员的素质和设计方法、设计手段提出了更高要求。食品机械数据管理技术是并行式绿色设计技术的关键技术之一，是对食品机械生命周期全过程个各环节中所需要的、或生成的大量数据和信息的管理技术，可按照要求将数据或信息及时传递到制定的位置或相应的人员。
机械设计的过程不再是一种串行设计模式，而是一种在设计过程中逐级反馈的设计模式。将概念设计做大最全面、最优化。从概念上影响整个设计过程和设计环节。
4.4新设计理念下食品机械设计的实施要点
设计理念的更新：可持续发展理念、食品安全理念、并行式绿色设计理念。
食品机械设备的材料设计：直接接触食品加工过程的设备材料要求（如抗菌、容易清洗），非直接接触食品的设备材料要求（如节能、环保、对操作人员无害等），直接接触食品成品或半成品的包装设备的材料要求（无害、抗菌、不能对食品造成附着添加等）。
食品机械产品结构的设计：产品整体结构要易于制造和装配，具有良好的可拆卸性，动力和液压系统要考虑到绿色设计。对于目前发展势头迅猛的中小型家用食品机械要在使用中易于或加入清洗系统的设计，能够一机多用，环保节水等。
食品机械生产线设备的设计：对于目前的大型标准化生产设备，要采用Gmp（Goodmanufacturingpractice，良好生产规范）的标准化生产为指导，同时还要用先进的科学预防性食品安全保证体系HaCCp（HazardanalysisCriticalpoint，危害分析与关键控制点）来规范生产线设备的设计研发。
在食品机械概念设计阶段，全盘考虑。基于食品安全和绿色生产，对食品机械设备进行全程的监控。如设置设备的使用监控和警报系统等。
参考文献：
机械设备产品设计篇2
结构模块化设计结构模块化设计是在对产品的功能进行分析后，把产品分解成一个或几个模块化的结构，同时将这些基本结构进行选择和组合，从而形成不同的产品。这些基本结构是零件或部件，还可以是系统。一般而言，标准化的模块的结构应进行联接和配合，使其据有相容性和互换性［3］。智能化设计智能化设计就需要运用到智能化软件、虚拟现实技术和多媒体来开发和设计并表达出产品的构想和结构。系统化设计系统化设计就是把多个设计来组成一个系统，而且每个设计互相不干预，但是要素之间又存在有机性的联系，在把所有的设计要素联合在一起后，就可以完成所需要完成的任务。
煤矿机械设计的趋势
如今，煤矿机械设备技术已经从传统的制造技术转向先进制造技术。而先进的制造技术包括的范围十分广阔，它涉及的过程包括产品的市场调研、产品的开发和设计、产品生产的准备工作以及加工和售后服务，先进的制造技术要把这些过程有机的统一起来，尤其是随着机械信息技术、传感技术、自动化技术以及新材料技术和现代系统管理技术的不断进步，煤矿机械设备在产品的设计、制造和管理售后上，已经向着综合运用各种先进技术的方向发展。目前，煤矿机械设计方向已经朝着合作化、虚拟化和自动化发展。在合作化上，企业随着市场竞争的逐渐激烈，以及网络通讯技术的发展，选取了竞争与合作共存的发展方向。因此，在机械的设计、零件物料的选择和制造以及产品的销售上都采取了异地或跨国合作［4］。机械设备技术的另一个发展趋势是虚拟技术的运用。所谓虚拟技术，就需要运用计算机来实现真实系统的模拟，这样可以及时发现产品在设计工艺上的缺陷，并以此来对机械产品的质量进行测试，确保设备的质量和成本达到最佳比。此外，机械设备由于采用了集成技术、人机一体化和系统技术，其发展的趋势也朝自动化的方向发展。
现代设计在煤矿机械设备中的应用
可靠和稳健的机械设计煤矿生产的环境是一个非常严酷的环境，机械设备在这样的生产环境中进行生产会对机械的寿命产生影响。而这就需要一个稳健性的设计来保证机械的良好运行。而稳健性设计就是用系统的非线性，选择合理的可控因素，使得机械能够对环境变化、产品老化等达到最不敏感的状态，以此就可以提高机械的稳定性。在稳健性设计中，先通过系统性分析和试验，再以一定的变量表达所要的参数，然后根据其影响因素，并且以可控因素调节得到最佳参数。此外，运用有限元法设计也是不错的工程分析法。这种方法既可以分析边界不规则、厚度突变等受力对象，还能解决几何非线性等复杂问题，因此，成为一种不错的工程分析法。而在煤矿生产中，机械受力十分复杂，而采取这种方法则正好合适。例如，由于结构和受载的复杂性，电动挖掘机的动臂和斗杆采用了工程计算法，这种方法的缺点是它只能确定危险截面处的应力，因而确定不了动臂和斗杆中钢板的应力分布。但是，采用了有限元法在对其应力分析时，就可以得到每块钢板的应力分布。智能和虚拟设计职能设计，可以形成智能的结构系统，它能够在结构中将传感器、控制器及执行器进行整合集成，使其在适应环境和愈合损伤方面产生智能功能，从而使机械降低能耗，提高性能，并且增加结构的安全性。例如，采矿新技术就是采用职能采矿，在矿井安全生产中，红外技术和机器人技术已经得到应用，这些智能机械在煤矿生产中拥有不错的发展前景。因为煤矿机械设备所运行的环境比较复杂，加上大型机械本身的制作成本比较高，要在实际工作中来发现机械的不足，就需要通过反复的试验，而这样就会对人力和物理造成浪费和损耗，因此通过运用虚拟设计的方法可以减少浪费，降低损耗。所谓虚拟设计就是通过仿真技术来模拟机械在实际运行时的参数，使其运行环境的参数达到可视化，并通过对机械的动力学和运动学进行虚拟试验，就可以达到对机械的优化设计．此外，设计人员根据机械相互配合的情况，可以按照用户的需求来修改参数，使虚拟样机得到优化．工业造型和摩擦学设计一直以来，设计人员在机械的性能、稳定性等方面进行了很多研究，但是在机械的外观上却没有进行太多的改进和重视。在对煤矿事故的调查中，很多事故是由于机械的色彩设计不合理，导致视读不清楚，引发操作失误。还有很多出口产品遭到退货的原因就是因为机械的外观设计无法达到要求。在色彩的安排中，色瓷很鲜艳的话容易使人疲惫，如果是灰暗色，则令人感到压抑，如果能够充分利用色彩和人的视觉的关系，有助于提高设备的工作效率，能提供给作者舒适明快的感觉。由此可见，工业造型设计在煤矿设计中不仅仅是美观问题，也对工作效率的提高有很大提高。在煤矿工作中，机械的摩擦和磨损比其他行业要严重，在井下设备中，都会存在普遍的磨损。摩擦学是研究机械在相对运动中，运动表面在接触、滚动、磨损和等方面的科学技术。随着煤矿机械水平的提高，机械设备的摩擦问题越来越得到人们的重视，其直接影响煤矿生产的高效性。网络动态和模拟化设计煤矿机械设备需要在恶劣的环境中运用，需要具备高技术和大投资，其研制和试验的周期也很长，如果只采用传统的设计方法，不仅会花费大量的研制费用，而且周期长，无法适应市场的要求，而这方面的失误都会带来巨大的损失。因此，运用网络化的设计，即将设计、制造和仿真、模拟集于一身的新型设计应用在煤矿机械生产中，这对我国煤矿机械进入全球化轨道和在国际分工中找到发展空间十分重要。机械产品的运作是一个动态的过程，其运用的环境包括正常信号和干扰信号。如果只是根据正常信号去进行设计，结果可能与实际状况相差很大，因此，在考虑机械产品的运作时应该对正常信号和干扰信号一起考虑，目前，我国在大型机器采掘机械动力的设计研究不是很够，因此需要加强对动态模拟设计的研究。因为煤矿机械在使用过程中，会因为环境因素给机械带来不利的影响，因此，设计人员需要全盘考虑能够带来机械问题的因素，要进行人－机－环境一体化分析，只要在全面均衡的情况下才能保证系统的整体性能达到最优化。在环境上，要注意环境协调设计，是使产品在使用中能够不污染环境，还可以起到节约资源的作用。
机械设备产品设计篇3
关键词：机械设计；自动化设计；发展趋势
中图分类号：G718.3文献标识码：a
1引言
随着科学技术的不断进步，机械设计和自动化的机械工程在多种技术的整合下逐渐的走向了成熟。机械自动化程度的提高将会在很大程度上改变原有机械工业技术的组成，促进产品、功能、生产方式和管理制度等方面有着深远的影响。让工业、农业、建筑行业的机器电气化向着机器自动化和智能化的方向发展。虽然机械自动化在工程和技术方面已经取得了一定的进步，但是，和诺理论在不断的完善，因此，具备多种发展方向。
2机械自动化的定义
随着机械自动化智能化的发展，对于机械自动化已经给出了明确的定义。协调和控制，在计算机信息网络中完成的机械，包括机械力，运动和能力流的动态任务或者是和机电原件相互作用。通过对国际上先进的机制造设备的认识，机械制造技术已经成为一个对精密度要求比较高的项目和任务。已经开始由电子操作和计算机系统代替了人类劳动和控制系统，在生产产品的整个过程中，机器逐渐的取代了人类的位置。
3机械设备自动化的设计理念
3.1对机械进行不同功能的开发
不同的产品对于设备的要求也是不同的，在当今也是倡导小批量的生产也是根据客户的也不太需求来制定生产规模和产品的。产品之间的差异和功能也造成了对机器功能更大的考验。对于机械设计和制造，应该根据机械自身的功能进行操作，这些操作都是可以通过计算机来完成的。机械自动化是一个综合项目的学科，主要是包括机电一体化和机电一体化产品的各个方面。作为一个产品，主要是包括了设计，制造和特定的功能，这样能够满足要求，让内部结构有着明确的联系。
3.2运用先进技术进行创新
不同产品的功能和系统都是不一样的，这样是可以根据产品来进行分类的。在投入市场以后，对于每一类产品的销售和使用也应该根据上市场的情况进行调节的。分析出功能的产品也是别大多数人所接受的。先进的科技投入，增加了机械设备的功能，能够对数据、图像、文字等进行分析，并且根据相关的条件作出处理。除了在这些在机械设备中的应用，还可以根据指定的设备和功能进行检测。从上面的内容是可以看出来的，对于机械自动化的设计和分析，有利于加大对机械设备的创新，不同的机械也是有着不同的用于，对于机械的适应应该进行领过的而运用。
4机械自动化的优势分析
4.1自主进行系统恢复和调整
计算机的广泛应用使得机械自动化产品是可以根据需求来对程序进行调节，达到生产产品的目的。对于控制程序中出现的问题也是可以做到修复的，不需要对机器进行整体的拆除。每一种自动化设备都是要保证设备自身的储备能力，对储备的数据要进行维护和正常的检修。
4.2自动加工和控制
机械设计的制造以及自动化是可以实现信息自动加工和控制。和传统的机械设备相比，机械自动化是有着非常大的优势。加工的精度以及加工的过程都是由控制能力的提升。机械自动化产品是可以根据意图进行深入的扩展，使得产品的性能是有着很大程度的提升。自动化加工使得产品在机构的过程中有着很大程度的保障，这样就使得产品的精度和质量都会得到很大程度的提升。
4.3安全性能的问题是
自动化系统的生产首先就是包保证生产涉笔的安全性和稳定性。在生产的过程中要是出现故障，自动化设备也是能够及时的报警，要是在生产的过程中出现电力故障，是能够徐苏的将其转换到其他模式的，并且能够进行自动断电处理，这样能够有效的防止事故的发展，自动化产品是由于自动操作，对于一些潜在的安全事故是可以有效避免的，全面的提高机械设备的安全性。
5机械设计制造在未来的发展趋势
5.1智能化的发展方向
智能化是未来机械设备发展的主要标志之一，智能化技术将人工智能、运筹学、计算机等方面的技术进行综合。智能化使得机械设备具有一些功能，这样能够有效的代替人类进行一些危险性的工作，这样将会在很大的程度上降低了人工事故。智能化的方向是机械设计以及制造者自动化发展的主要方向。在未来，智能化机器设备将会代替人类的部分工作。
5.2模块的发展方向
机械设备自动化的产品种类是比较多的，对于机械借款，电器接客、动力接口等模块研究和制作的力度是不统一的，也是很难将多种功能进行研究和发展。模块化的发展给技术带来的优势是不可忽视的，无论是对机械设计以及制造自动化产品生产的起来，还是针对加工表转化自动单元结构的企业来说，模块化的发展也将是未来发展的主要趋势，模块化的应用前景也是十分光明的。
5.3微型化的发展方向
微型化主要就是指向着自动化的观念和领域进行发展的，微型设备是具有大设备不具备的有点。这类设备体积是比较小的，耗费的能力也是不少，同时也是方便与进行交通袁术，广泛应用于医疗、军事以及国家安全等领域。微型化机械设备是比较复杂的，也是需要进行精密的仪器。结论机械设备在设计和制造领域中具有高质量的特点，机械设计和制造都是依靠自动化来实现。本文主要就是从机械设计以及自动化原则和优势的角度出发，对未来机械化设计制造的发展方向进行分析。发展方向主要是智能化、模块化、微型化的发展方向，随着科学技术的发展，机械设计以及自动化还将会出现新的发展趋势和方向。
参考文献：
[1]王晓军.机械设计制造及自动化本科专业实践性教学改革的研究[J].井冈山学院学报(自然科学版),2006,(2).
[2]周元忠.创新教学在机械设计制造当中的运用分析[J].科技致富向导,2011,(35).
机械设备产品设计篇4
1机械行业存在得到问题
我国的机械行业发展程度远不如国外，一方面是由于发展的时间所决定的，国外特别是发达国家，他们起步早，工业化程度高；而我们起步晚，很多东西我们都需要迎头赶上。特别是我国的高端装备制造，更是我们的短板，有的数控机床仍需进口，一些关键技术被发达国家把持。我国的机械企业还存在以下问题：①机械设备选择问题。机械设备的装配是指机械设备与要求达到生产产品的设备功能一致，这样才能保障生产进入理想状态。而机械企业在设备的选择和配置上往往有不协调的现象发生，一方面是企业选择的时候理解不充分，另一方面是机械设备本身的设计缺陷造成的。②我国机械企业创新意识不强。这主要表现在两个方面：一方面企业对自己的产品创新意识不强，另一方面是对自己的机械设备创新意识不强。在机械企业中，虽然大部分都是中小企业，在技术创新上有一定的难度，但是我们需立足现状，研发和设计出更高质量，更好使用效果的产品出来，要学习德国机械行业的经验，不断的壮大自己。而在自己用于生产的机械设备创新山更是不受重视，怎么样改进的自己的生产设备，以求达到更为理想的状态和更高效率，企业对这方面重视程度也不高。③机械企业生产设备的维修和维护难度大。由于机械企业往往只顾眼前暂时利益，而忽略了机械生产设备的日常养护管理，“重用轻管”的现象普遍存在。企业抢时间、赶进度是常有现象，机械生产设备经常处于超负荷的运转状态，长此以往机械生产设备的磨损老化现象严重。还有一种原因就是机械生产设备自身设计也有一定的缺陷。在机械生产设备的过程中，对维修考虑不是十分充分，造成维修难度大，给企业维修工人诸多不便，这也是企业机械生产设备磨损老化严重的原因之一。
2计算机在机械行业运用的现状与特点
2.1计算机技术在机械行业的运用现状
目前计算机技术在机械行业的运用主要有以下三个方面的形式：首先是以计算机制图和模拟的辅助技术运用机械行业的产品设计和研发，在制图方面CaD技术已经得到广泛普及，我国机械行业目前涵盖各个生产模式的企业都已经在使用该技术。其次是以计算技术的数控机床控制技术也在机械行业得到广泛运用，数控机床比老实机床工作效率更高，精准度更高，从而保证了产品的质量和使用价值。最后是以计算机技术用eRp系统方式管理的模式，运用于机械行业，它给机械行业的企业生产纳入到系统管理的全方位模式，提高了企业的整体效率，节约了企业的生产成本，给企业提供更准确的各个环节信息。
2.2计算机技术在机械行业运用的特点
与计算机没有运用在机械行业和运用后的机械行业相比，计算机已经使机械行业有了质的变化，有以下特点：①使机械行业的效率得到飞跃。首先计算机技术的制图和模拟系统，能够把产品的设计和研发速度大为提高，一张简单的图纸如果要人工设计和制图要很长的时间，并且还需要大量的修改，而计算机的制图和模拟技术要完成以上步骤就需要几十分钟或者一两个小时。②计算机对eRp系统更是对企业的管理进行全方位的整合，把人事、财务、仓储、物流、生产、销售纳入到统一管理平台，会在第一时间把信息反馈给管理平台，使各个部门都能在第一时间能知道自己需要的信息，及时做出反应，大大提高了企业的整体效率。③计算机技术所拥有的大量信息储存技术，对各种信息和图纸都能储存进系统进行保存，避免了纸张的浪费和麻烦。把大量的信息储存进技术，还可以根据大量的信息资源进行设计比较，选出更佳的方案进行。
3计算机在机械行业的运用
3.1仿真模拟等辅助技术在机械行业中的运用
计算机仿真技术是汇集诸多学科和理论知识，并以计算机及其相应软件为基础的一种工具，该技术能够通过虚拟试验的方式来分析和解决机械制造中的一些问题。在机械制造企业中，机械的加工过程是其进行生产的基础，而计算机仿真技术有助于这一工过程中的具体机理，并为提高机械加工性能提供理论支持和技术保障。例如，在磨削方面，计算机仿真技术能够模拟预测出实际的磨削行为以及磨削质量，为磨削过程的优化创造了必要的条件。其中以CaD的制图软件运用的较多，CaD制图不仅能减少制图的错误，以免给生产带来不必要的损失，CaD制图还能缩短制图周期，给企业生产提供更多新产品的研发时间。
3.2以计算机为平台，软件为基础的数控机床编程
生产自动化是数控机床的主要优点，在数控机床软件主要有两种形式：手工编程和自动编程两种形式。自动编程主要针对是复杂的零配件的生产，结合计算机采用标准的数控软件语言编写。经过处理后形成数控机床的运行程序。随着数控机床的更新和发展，数控编写程序和计算机语言转化更加方便，更能满足数控机床编程的需要。
3.3计算机技术在机械行业的运用,提高了产品质量
CaD三维技术，采用了更为先进的理论和方法提供了更为科学的产品设计，如产品的设计后的受力分析和形状的模拟分析技术等。CaD三维技术不仅能对产品的位置、大小和形状的几何特征进行分析和模拟，而且还可以赋予设计对象不同的物理特征信息如：体积、颜色、惯性、质量、重心、承压力等，在使产品设计质量得到保证的同时，由于很多产品由于要保证其质量还要进行很多的物流和化学实验，现在只需三维技术的模拟就能完成不需要更多的产品用于实验，节约成本的同时，更提高了企业的生产效率。
机械设备产品设计篇5
【关键词】机械工程;可靠性;优化设计
1.前言
当今社会，科学技术飞速发展，人们不仅对多功能产品有强烈的需求，也需要多功能产品可以实现其应具备的功能。产品的可靠性优化设计是以产品功能的可靠性使用为目的而应运而生的产物，从产生开始到现在，已经得到了迅速的发展与广泛地使用[1]。在进行机械工程的产品设计时，将可靠性理论与技术应用于其中，并根据需要与可能，将产品的可靠性使用作为优先考虑的设计准则；在满足时间、费用及性能的基础上，让设计出的机械工程产品符合可靠性的要求。可靠性的设计问题在涉及传统的设计技术的同时，也与价值工程、系统工程、环境工程及质量控制工程等有着密切的关系。因此，可靠性设计是多学科与多技术相互交叉融合的一种新兴技术。
2.机械工程产品的可靠性优化设计现状分析
由于我国的特殊历史原因，机械工程制造业与西方发达国家机械制造业相比，显得相对落后，尤其是在可靠性设计的研究方面更是显得滞后。直到二十世纪八十年代，我国在机械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效，在某些个别的行业还成立了专门从事可靠性优化设计研究的组织与团体，并为社会培养了大批的可靠性优化设计研究的技术人才，制定出了整套可靠性优化设计的规范标准[2]。从总体上来看，过去的可靠性优化设计研究比较偏重于理论，但在生产实践中，对于理论的应用则是比较少，就这一点而言，与制造业相对较为发达的国家相比较，存在着许多不足之处。
3.可靠性优化设计在机械工程中的应用
机械工程产品的可靠性优化设计在产品的生产与使用周期的各环节都起着重要作用。这些环节主要有产品的设计、制造、使用及售后维修等。以下就机械工程产品的设计、制造及使用三个环节展开讨论可靠性优化设计问题。
3.1机械工程产品设计环节可靠性优化设计
机械工程产品的设计主要包括装配整体设计与零件组装设计。对机械产品进行可靠性优化设计时，可以将其当作一个整体，设计的方法主要有两种，第一种方法为：先大致了解机械的完整系统，并分析组成整体的零部件具有多大程度的可靠性，据此推断出整体具有多大程度的可靠性；这种方法即为预测整体设计可靠性的手段，预测的结果必须与设计指标相符合[3]。第二种方法为：将整体机械工程可靠性优化设计所要求的指标分配到其零部件的设计上，要求零部件必须满足各自的可靠性指标要求；常用的可靠性的分配方法有：再分配、等分配、比例分配及综合评分的分配方法。设计单个零件时，尽量采用符合国家规定且已经在生产中大量投入使用的常规零件，并用不同设计方法对重要程度不相同的零件进行优化设计，设计关键部件之前，要先行可靠性的试验。除此之外，要反复验证及修改机械工程产品设计的可靠性，直到其能够满足于可靠性优化设计所要求的标准为止。设计机械工程的人机系统也很重要，这方面的设计包括适应性及操作的舒适性设计。
3.2机械工程产品制造中的可靠性优化设计
要保证一个产品的质量，在制造环节的质量控制是最关键的部分，因此，机械产品在制造的过程中进行可靠性优化设计是非常重要的。加工的设备可靠性要得到保证，在选择加工工艺与工艺流程时，要注意其技术水平，保证制造水平尽量达到最优化。产品制造工艺流程是一个完整的系统，其中的各个方案与工序是工艺流程系统中的子系统，对每个子系统进行可靠性优化设计时，都要综合考虑各方面的因素，如工艺装备、加工设备、加工材料与工作人员素质等；只有这样才能为各个子系统设计出可靠性与合理的指标；最后，整合分析各个子系统的指标，并通过合理的方法将总系统的可靠性及优化指标整理出来。
3.3机械工程产品的使用与维修的可靠性优化设计
对机械产品进行维修，能有效延长其使用寿命；良好的售后服务水平是一个公司获得发展的必备条件。因此，生产机械设备的厂家要认真对待售后服务与维修的问题，运用先进的逻辑分析法，制定出科学的维修内容与维修方式，对机械产品的合理使用寿命作出规划。机械工程产品具有可维修性及可靠性，两者在很大程度上是相似的，可维修性是可靠性的具体指标之一[4]。对机械工程产品进行设计时就应当首先考虑到可靠性指标，以便能使设计出的机械产品在发生故障的情况下，易于检查与维修。进行机械产品维修的可靠性优化设计时，要充分考虑维修费用的问题，负责设计工作的人员在进行机械工程可靠性优化设计时，要以最少的费用获得最高程度可靠性作为设计的原则，以便能够尽量减少发现故障的时间。因此，以可靠性优化设计理论作为维修设计的基础，是非常合理的，也是非常重要的；制定经济合理的维修设计在现代化与科学化的进程中意义重大。使用符合标准的维修设备进行维修，提高维修工作人员的技能水平，使机械产品的维修工作能够朝现代化与科学化的方向发展。
4.结语
在以往机械工程的优化设计的过程中，很少将可靠性方面的指标考虑进去，因此不能够将机械工程产品的可靠性真实地反映出来；在可靠性的设计方法当中一般不会考虑机械产品的重量、体积及成本等方面的指标[5]。而在很多机械工程的设计方案中，只考虑进行可靠性方面的设计或只考虑优化方面的设计，就很难达到理想设计的效果。因此，只有在机械工程的设计中综合考虑可靠性与优化设计，并将两者的优势有机结合在一起，方能取得理想的设计效果。随着现代经济建设的步伐不断加快，机械工程制造业的发展也在日趋繁荣，且正朝着更具深度、更为复杂的方向迈进。当前人们对机械工程产品的可靠性优化设计的要求变得更高；目前，机械工程产品正日趋大型化与复杂化，因此，机械工程产品的可靠性优化设计的方法的应用也将会变得更广泛。对产品的使用也会变得更广泛，现代企业的发展也要以此作为发展的指标。
参考文献
[1]万耀青.机电工程现代设计方法[m].北京理工大学出版社,2009(03):183-184
[2]何社全.工程机械产品的满意性设计[J].建筑机械化,2010(02):419-420
[3]张立博.探讨机械工程的可靠性优化设计[m].工程技术与产业经济,2012(03):63-64
机械设备产品设计篇6
[关键词]机械设计标准；内容；制造质量；控制措施
中图分类号：tH122；tH16文献标识码：a文章编号：1009-914X（2016）25-0259-01
引言
机械设备制造标准化的实现极大的促进了机械制造行业的发展，同时也对于合理的掌控其品质有非常关键的意义。不过在具体的活动中，一些单位等都通常要用目前的标准中所没有的装置，而这些装置目前相关部门并未有严格的规定阐述，所以，针对这种形式，厂家只可以结合顾客的需求进行设计和生产制造。对于生产单位来讲，因为本身不具备对于此类装置开展活动的设备，所以，此时唯一能做的就是结合目前的装置开展活动，进而通过手工的方式对其组装应用。很显然在此过程中其品质必然会或多或少的存在一些问题。生产单位的生产水平以及工作者的具体素养等对产品的品质有着非常大的关联。所以，要认真地做好其品质控制活动，只有认真的控制具体的步骤，才可以确保得到的商品合理。
1机械设计标准控制的基本内容
现代化机械制造企业已经不适合再使用以前的机械设计标准，需要在之前标准的基础上做出很大的更新，这是必须面临的形势。因为我国整体生产方式由粗犷开放型转向细致加工型，朝着现代化方向更进，机械设计制造也应当面临更高的要求，同时还要体现出环保理念。因此机械设计标准，主要通过两个方面进行设计。
在机械设计及安全标准方面，树立机械设计安全理念。首先就是保障设备安全及其科技先进性，使用符合或者过于国家标准的机械设备，引入科学方式进行维护，保证其机械装备正常服役年限。其次，机械设备设计生产的原材料必须坚固可靠，预防在运行中可能对工作人员或设备自身产生伤害，提高机械设备的安全性。接着，设计师要重视对机械安全事故的评析，对发生过的机械事故案例整合学习，对机械设备之外的安全问题发出警示警告，对操作人员进行人性化、安全性提示。最后，机械设计需要体现以人为本的理念，需要不断进行简单化、智能化，避免工作人员在具体操作中出现使用疲劳的现象。
在机械设计绿色设计标准方面。现代企业设计必须具有环保理念，否则绝对不会长期持续发展下去，被政府或者其他绿色机械制造企业所取缔。这也是我国现代市场竞争机制、资源整合的要求。绿色设计产品理念，也是现代化机械制造应当贯彻的机械设计标准。绿色设计在机械产品中分为三大类：（1）资源属性绿色设计；（2）生态环境属性绿色设计；（3）对人健康影响的基本属性。绿色设计理念，贯穿机械设计的始终，在各个阶段都有不同的绿色设计标准。
在物料准备阶段，机械设计初期就必须体现绿色环保的观念。选择材料时，优选无公害、环境友好、没有污染、能够循环利用的材料。坚决抵制高污染原材料的使用。在结构设计阶段，需要保障设计产品质量的前提下，对机械设计产品使用材料也应当体现出节约成本特点，降低物料使用量。具体的设计，压缩机械设计产品的质量体积，极少零部件的使用，以保障质量、减少成本的策略实现结构设计的绿色环保。在机械制造阶段，减少“三废”排放，降低操作难度，提高对资源的利用率。在产品使用阶段，通过对外包装以及消费情况的控制，展现绿色设计理念。包装方面除了便于搬运拆卸，还应减少使用包装材料，对消费者，也应当提出环保使用的建议，在包装上进行重点提醒。
2机械制造质量控制措施
2.1利用高精度的加工设备
目前，越来越多加工机床采用了可靠性比较高的传感器检测机构以及越来越先进的控制结构，让加工的精度有效地提高，并且在加工过程当中能够实时的检测加工的状态并修正和补偿误差。这样就可以有效地对零件的质量进行改善，让零件的精度提高，让零件尺寸的分布范围减少。但由于购置这些加工设备的费用非常昂贵，我国很多企业还没有使用这些加工设备的条件。
2.2工序产品的检查与控制
在进行机械产品制造的过程中，一定要加强对机械制造产品的工序的检查与控制，一般情况下，机械制造产品的基本工序都是由铸造、锻造、加工、焊接、组装等有效工序组成的，在进行机械制造加工的过程中，一定要对各项工序的生产要求和质量加以控制，保障各项工序都符合机械制造产品的生产要求，在生产前，要对各项工序的步骤加以核验，对各个工序的生产机械进行核对，保障生产参数与实际的生产需求一致，如果发现问题，及时解决，以免造成严重的后果。
与此同时，在进行机械制造加工的过程中，一定要对加工过程中的各项生产过程进行监督检查，检查机械加工人员是否按照加工程序进行机械产品的加工，是否保障每一项加工工序在合格后才进行下一步的工作，尤其是一些重要零部件的生产是否符合图纸设计和加工需求，在检查的过程中，要对各个工序进行抽检、复检，确保不合格的零部件不能流入到机械制造过程中，不合格的零件经检修合格后才可使用，要根据制造单位的需求进行整改，这样才能够保障机械制造产品的质量。
2.3设备主要部件组装的精度控制
设备的组装的精度一般都是由部件的组装精度进行控制的。部件组装时要求零件清洗干净，配备必要的组装工具，为了确保部件的组装精度，甚至还需要组装的外部环境也要清洁，有必要时重要部件组装还要在恒温的环境下进行。对于部件来说，组装完成之后，要进行检测。在公司以前的设备制作中，屏面加工设备的主轴传动部件、行列式加工设备的工作台、屏封接面加工设备的主轴和研磨臂等都作为重要部件，对其组装精度进行检测、控制，包括旋转部位的径向跳动、端面跳动的数据，工作台上的滚轮间距等。
2.4设备整体组装的质量控制
在完成所有零部件加工后，将各分散的部件进行组装，形成完整的台套设备。但在组装过程中，组装的精度是影响设备质量的主要因素，甚至会导致设备无法正常使用。因此，在组装设备零部件时，特别注意清洁零部件的外部杂质，包括铁屑、焊渣、粉尘、油渍等。此外，设备组装完毕后，应当对组装质量进行检验，确认设备是否符合技术要求。比如空载试机、负载试机、联动试机，并根据实际生产进行调节运行参数，确保设备的良好运行。
3结语
产品的质量控制可以分成三个部分，分别是产品检验、制造过程的质量控制以及产品工艺的设计改进。产品的检验工作并不能够让机械制造的质量得到提升，只能够发现不及格的产品；而制造过程的质量控制可以让产品达到设计标准，符合设计要求，从而让使用的要求得到满足；产品工艺设计的改进能够让机械制造的缺陷有效的减少，减少对制造过程中控制盒质量监测的依赖。综上所述，要想让机械产品符合使用要求，首先要做好设计，其次是在制造过程中做好质量控制工作，而检验则是让产品质量得到保证的重要手段。
参考文献
[1]蒋云飞.机械制造技术研究[J]机械制造业的发展，2014，（8）.
[2]张明翠.于国富.吕英俊等.浅谈先进制造技术与机械制造工艺特征及对策分析[J].军民两用技术与产品，2015，（14）：133-134.
[3]吴壬佳.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].中国高新技术企业，2015，12：76-77.
机械设备产品设计篇7
分析了初期计划设计技术、设计方案技术以及机械技术设计等机械设计应用技术，研究了计算机辅助设计与制造技术、数控加工技术、超高速切削技术和磨削技术、细微制造技术和纳米制造技术以及新型制造技术机械制造应用技术，以期为我国机械设计与机械制造应用技术的研究提供一些参考。
【关键词】机械设计机械制造应用技术
随着我国科技的不断发展，推动了我国机械制造技术的发展。机械设计在机械工程中占有重要位置，同时也是机械制造的基础，机械设计的质量直接影响到机械产品的性能，因此，在机械制造过程中，应当不断完善设计方法与制造技术，推动我国机械制造水平的不断发展。
1.机械设计应用技术研究
机械设计应用技术主要包括以下方面：①初期计划设计技术。机械设计的初期初期计划设计与计算软件设计的需求分析相当类似，通过了解所设计的机器，利用初期计划设计所提出的条件对机器提出基本约束条件。在进行机械设计前，应当调查和分析机械设计要求，以便了解设计机械所具备的功能，同时制定机械在制造过程中的注意条件，为机械制造提供服务。②设计方案技术。机械设计方案在机械设计中占有重要位置，同时也是机械设计的关键环节，直接体现了机械的性能。在进行机械的方案设计时，应当正确处理理论知识与机械实际运行间的矛盾，保证设计的机械在性能和功能方面达到设计要求，同时还应当考虑到机器的开发和创新能够被检验者所认识。机械的设计方案可以通过对了解机械运行原理，定位机械的基本结构，同时在了解机械的运动方式后来选择和设计机械的零部件，并设计工程制图，再进行初步设计检查。③机械技术设计。为了确保机械设计的质量，在进行机械设计时应当具备一定的技术要求，同时机械技术设计也是机械设计中要求相对较高的阶段。在机械技术设计阶段，应当注重对设计图纸的核对和计算，对机械设计的总图和相关部件草进行图严格意义上核对和计算。机械技术设计应当针对机械的功能来开展，保证采用的机械技术符合机械的性能要求。机械设计的技术设计上的一个细小漏洞，可能会对机械的使用功能造成一定影响，因此，在对机械设计的技术设计进行核对和计算时，应当杜绝出现疏漏，对于出现的疏漏，应当及时汇报进行校对和修正。
2.机械制造应用技术研究
2.1计算机辅助设计与制造技术
计算机辅助设计与制造技术简称为CDa/Cam技术，是上世纪制造领域中一项杰出成就，同时也是在制造业中融入计算机应用的一项成功示范。计算机辅助设计与制造技术综合了多门学科，同时计算机辅助设计与制造技术的发展相对较快，广泛应用于目前的机械制造业中，并也形成了相关产业。在机械制造业中应用计算机辅助设计与制造技术，有效促进了机械制造业的制造模式和市场形式的转变，在一定程度上推动了机械制造业的不断发展。
2.2数控加工技术
近年来，随着科技的不断发展，机械制造对零件加工的质量要求、产品形状和结构的要求不断提高，加上频繁的机械产品的改型，使得单件和中小批量的产品在机械产品加工中所占比例不断增大。为了降低单件和中小批量机械产品的生产成本，提高单件和中小批量机械产品的生产质量和效率，对机械产品加工机床的灵活性、通用性以及自动化程度提出了更高要求，促进和推动了数控加工技术的不断发展。数控加工技术是一种适用于高精度、零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。近年来，数控技术得到了快速发展，并广泛应用于航空航天领域、机车制造业、车床制造业已经中小批量生产的机械制造业中。机械制造中数控加工技术的应用，对促进和推动我国机械制造业的发展具有重要意义。
2.3超高速切削、磨削技术
近年来，随着机械制造要求的不断提高，超高速切削、磨削技术凭借其切削力小、热变形小、加工精度高以及加工成本低廉的特点被广泛应用于我国机械制造中，推动了我国机械制造业的不断发展。超高速加工技术通过采用超硬刀具和磨具，利用可靠实现高速运动的高精度、高自动化以及高柔性的制造设备来提高材料切削速度，实现提高材料去除率、加工精度以及加工质量的目的。
2.4细微制造技术和纳米制造技术
近年来，随着科技的不断发展，人们对工业产品提出了更高的要求，使得一些工业产品不断朝着功能集成化和外观小型化趋势发展，导致零部件的尺寸也在不断朝着微小化趋势发展。为了满足人们对工业产品的这种新需求，推动了促进了细微制造技术和纳米制造技术的不断发展，使得微型机械不断呈现出系统化的发展趋势，同时形成了微机电系统。
2.5新型制造技术
目前，新型机械制造技术主要包括以下技术：①少无夹具制造技术。在传统的机械制造过程中，通常需要使用大量的夹具来辅助机械的生产制造，不但会造成大量资金的浪费，同时在一定程度上也延长了产品的准备时间和生产时间，使得机械制造过程中出现“瓶颈”，提高企业的机械产品的生产成本，降低机械制造企业的市场竞争力。少无夹具制造技术在机械制造业中的应用，有着重要的学术意义和实验价值，能够有效减少或避免机械制造过程中夹具的使用，降低机械产品的生产时间和生产成本，为机械制造企业带来更大的经济效益。②虚拟轴机床技术。机械制造中的虚拟轴机床技术是机床和机器人的混合物，虚拟轴机床在结构方面与传统的机械制造机床有着较大差异，同时虚拟轴机床的模块化程度相对较高，其结构也相对简单，同时虚拟轴机床具备速度和动态响应快以及造价低廉的优势，对传统机械机床设备无法避免的固有缺陷能够进行有效地克服，有效提升机械产品的质量。
3.结束语
机械设计机械制造的基础，机械设计的质量直接影响到机械产品的性能，因此，在机械制造过程中，应当不断完善设计方法，同时不断加强机械制造制造技术，不断提升我国机械制造水平。
参考文献：
[1]辛长德.数控技术在机械制造中应用及发展[J].科技创新与应用.2012（08）.
[2]邰金华.机械设计工程数据类型及其管理技术分析[J].锻压装备与制造技术.2010（06）.
[4]金培.浅谈技术接口与非标准设备设计的审核重点[J].有色冶金设计与研究.2006（06）.
机械设备产品设计篇8
关键词：人机工程；医疗器械；设计；
中图分类号：S611文献标识码：a
前言
随着社会发展、技术进步、产品更新、生活质量与效率的提高,人们更加注重医疗器械产品的方便、舒适、可靠、安全和效率等各种指标。很多进口医疗仪器也都提出了符合人机工程的设计，人机工程是研究人、机器、工作环境之间相互作用的学科。2012年1月18日国家科技部印发了《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》，指明“十二五”期间医疗器械产业的重点产品方向、重点布局任务和政策保障措施。规划中将人机工程作为关键技术提出，“充分利用先进制造、微纳技术、生物力学、人机工程、计算机科学等领域的最新进展，重点开展…等新型医用材料的设计、制备、制造等技术瓶颈”；“重点发展数字化医疗、医学虚拟现实、人机交互设计、生物医用材料加工与制备、精密制造、电磁兼容、可靠性设计等共性技术”。
医疗器械中人机工程学的特点
人机工程学的显著特点是在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为“人-机-环境”系统。这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。医疗器械直接或间接地作用与人体决定了人机工程质量和使用的安全性。随着科技的发展，医疗器械的内部结构和操作控制装置变得越来越精准，可靠性也大大提高。而人的生理机能却没有多大进化，因此就需要对医疗器械进行人机工程学设计，使其适用人的操作，达到人机和谐统一。
人机工程设计理念在医疗器械设计过程中的应用
人的因素是人机工程设计的主要研究内容,是人机系统优化设计的核心。而医疗器械产品是与人体生命密切相关的特殊产品,其人机工程设计比其他工业产品的设计更具有特殊性,应该始终以人为中心进行设计。通过人机工程学的研究,使医疗器械产品在满足医疗功能要求的同时,充分满足医患的各种需要,真正体现以人为本的现代设计理念。随着人机工程学的迅速发展和广泛应用,必然会将医疗器械的设计水平推到崭新的高度。
医疗器械产品在以人为中心设计过程中主要包括以下4个环节：
（1）详细说明医疗器械用户的要求；
（2）医疗器械产品设计解决方案；
（3）根据使用性要求评价设计；
（4）理解并详细说明使用的范围。
医疗器械以人为中心设计应从工程的最初阶段就开始，而且应该反复，直到系统符合要求。
图1医疗器械以人为中心设计关系图
实例分析以人为本的医疗器械设计理念
3.1遥控胃肠x射线机设计考虑的因素
当设计普通的家用电器产品时，产品购买者就是产品的最终使用者。但是对于医疗设备而言，是由医院的管理者来购买，由医生和护士来操作，当然最终是由患者来接受治疗。这意味着我们需要满足3组顾客的需求，并且这3组使用者需要的和关心的优先顺序各不相同，作为设计师应该考虑各方面的因素。
3.1.1医院环境
首先是医院自身的环境即物质环境。医院里的任何产品都必须是无菌的，易于清洗、经得起可能使用的任何腐蚀性液体。在许多医院里，医疗设备的体积通常都很庞大，对空间的需求很大。所以必须考虑医院的门窗尺寸和天花板的高度，当然还要考虑这些设备可能占用的地面面积。设计师还需要考虑医院的色彩系统，传统医院的色彩系统是白色或浅色系列。
3.1.2医疗团队
设计师需要满足医疗团队的要求：首先，显示资料的电脑显示屏和控制面板应当是清楚的。对于某些特定的设备，还需要考虑辐射问题，也就是说工作人员在操作时还需要穿戴防护服。其次，设计要考虑设备的照明条件，不同的照明条件会引起用眼疲劳，因为有时需要非常明亮的灯光以便操作，有时需要微弱的灯光来观看荧屏。灯光持续地忽明忽暗会导致用眼疲劳。
3.1.3患者
设计师在为患者设计时，实际上考虑的主要包括舒适、顺畅的动作等。患者被送入一台大型机器会有不安的感觉，有时还要伴随着机器的抽搐、噪声和不舒适。同时患者的动作也需要考虑在内，机器设备上不应有任何可能缠住或勾住的东西，这很重要。另外，避免不必要的辐射泄漏也应该是考虑的重点。在设计医疗设备时需要考虑患者、医护人员和管理人员的利益。
3.1.4心理反应
设计师在设计医疗器械时必须牢记上述非常实际的考虑。但实际上，这3组顾客更多的心理和情感的反应也非常重要。设计师试图设计可以激发人们某些特殊反应的产品。如听到医院的管理者说设备的性价比很高，说这个产品易于安装、维护和清洁（因此价格便宜），经过长年使用，外观一直很好看。设计师想从医疗团队身上看到医疗团队不受身旁科学仪器的干扰，把注意力集中在病人身上。设计师还试图让产品具有直觉的操作方式，让医生和护士都觉得操作自然，就是说设备几乎就是团队的一部分，与医护人员和谐工作，而不是各自为政。设计师希望医疗团队对设备的运行速度感到满意。同时也希望医疗设备的操作明确、感受良好、使用者不易疲劳。设计师也把空间占据和美学考虑其中，让医护人员觉得他们的工作环境舒适愉快。希望从患者也能感到安心和放心。
3.1.5遥控胃肠X射线机设计创新点
在医疗器械行业中，特别是作为直接对病人进行诊断、治疗的大型医疗器械，具有功能形态语义特征是很明显的。它们的形态完全是围绕对病人准确诊断及有效治疗展开的。遥控胃肠X射线诊断机的形态由以下几个部分组成。
(1)X线定位系统
(2)诊断床:病人将躺在上面完成诊断,床面可以左右的运动。
(3)定位控制系统它由控制台组成。
从这台X射线诊断机可以看出,产品形态复合着多种功能语义,而这些语义是由医疗器械行业的功能特性所决定的,设计师不能离开这些功能来设计产品形态。考虑患者、医护人员和管理人员三者的利益确定了X射线诊断机的设计方向——人性化设计。这台诊断机在造型设计上，尽量避免产品给人产生的笨重、粗糙、冰冷的感觉，使用一些平行的线条，还有圆弧过渡，使产品造型活跃又不失整体，从而缓解大型医疗设备给患者带来的恐惧感，使患者感到安心和放心，体现了医疗设计的人文关怀。从人机工程学的角度设计电脑显示屏和控制面板，使医疗设备的操作明确、感受良好、使用者（医疗团队）不易疲劳。这台诊断机易于安装、维护和清洁，性价比高。
总结
综上所述，医疗器械是一类特殊的产品,要求对人的心理和安全性以及易用性都要加强研究力度,从人机工程的角度设计医疗器械,需要考虑的因素又是多方面的。这些因素往往错综复杂,需要在设计过程中,从系统的、综合的角度去考虑这些人的因素,才能在医疗器械设计中充分体现人文关怀,才能提高设计水平和产品的质量、提高产品的竞争力,在市场中抢占先机。
机械设备产品设计篇9
关键词：石油机械；设计开发；创新理念
作为在当今市场环境下发展的一个重要产业石油机械的设计开发面临着艰巨的行业任务，与行业的发展密切相关。由于市场环境与发展趋势的要求，决定了石油机械制造企业必须要根据市场形势及时做出相应的市场反应才能够更好的实现企业的经济效益，然而面对竞争激烈的行业形势以及不断提高的行业标准和要求，石油机械企业如何寻求发展和创新成为其所面对的重点问题之一。
1当前我国石油机械研发所面临的形势
石油机械的研发对于石油工业有着极为重要的意义，在当前国际石油能源工业形势日益向着更加科技化、节能化的绿色产业方向发展，这对我国的石油产业带来了新的发展机遇，同时也带来了更多的挑战。由于我国目前的石油机械产业较多的采用传统工艺设计和制造，因此机械设备中存在着许多问题和漏洞。两大石油集团公司进军国际市场的脚步推动了石油机械行业的进一步发展，对其设计创新提出了越来越迫切的要求，只有从机械设计与开发上入手才能与国际水平逐渐同步实现石油产业国际竞争力的提升。
2石油机械的开发与设计中存在的问题
（一）缺少石油机械设计开发的战略规划
目前我国的石油机械公司在石油机械的设施与开发上往往采用了比较传统的设计理念，没有将这项工作作为一个长远的战略性发展任务来对待，因此在机械设计以及生产工艺或机械设备功能的开发方面具有很大的局限性。这种缺少与国际石油产业发展现状和环境相结合的设计开发方式，必然无法有效提升石油机械的科技化水平以及与石油产业的适应水平，影响石油机械公司的发展与市场竞争能力。
（二）缺少具有核心竞争力的石油机械产品
在石油机械产品的开发方面过于注重其基础功能性，而对产品的特色关注较少，因此目前我国的石油机械公司生产的各种产品都没有符合具有核心竞争力的产品要求，这使得石油机械企业的发展严重受阻，与国际上的优秀机械相比竞争力明显不足，缺少专业的技术性元素，这是目前我国的石油机械设计开发应当首要重视的因素。
（三）团队合作创新意识不足
一个优秀机械设计或开发项目的完成需要有完善的团队合作，每一个团队成员的专业特长各不相同，有效发挥每位成员的技术与思想优势才能使团队的合作更加高效。目前我国的石油机械公司在设计开发团队的合作过程中采用的仅仅是传统的职责与分工明确的合作方式，而没有创新性的开放式合作方式，影响整个团队的设计开发创新水平。
（四）开发设计与用户脱离
这主要是由石油机械公司的设备研发人员素质决定的，大部分的石油机械公司在选择设施开发人才是注重是的选择机械专业技术水平较高的优秀人才，而这些人才在设计机械的方案与功能时往往从机械的原理的规律出发，缺少与石油开采公司的需求结合，没有针对机械的用户进行专门性需求研究，因此无法实现有效的设计创新。
3石油机械设计开发的创新理念实施途径
（一）从成套的石油机械设计功能完善入手实施创新
要完成石油机械设备的创新设计和开发，应当首先针对设备的整体功能与技术进行创新研发。目前我国的石油机械在操作性的与国际水平有一定的差距，针对这种现象需要对整体功能的开发进行自动化的创新，减少设备的人工操作数量使机械的成套功能性与效率有效提高。例如可将现代化的数字控制系统运用到整套的石油机械设备上，实现各种机械功能的自动化，并进行信息化与智能化功能的开发，使机械的功能更加稳定更能符合我国的石油产业的需求。
（二）对使用中存在问题的独立部件进行创新设计与开发
目前我国的一些大型石油钻井设备虽然整体功能相对完善，但某些部件仍然存在着某些不同方面的问题，可能这些问题并不能成为影响设备整体功能发挥的有效因素，但问题的存在仍然会对产品的稳定性造成影响。机械设计开发中的创新对这些细节要求也是必要的，对于这些与设备整体功能存在冲突的部件需要从材料、功能、结构的设计上入手进行创新。例如针对南阳二机集团在刹车系统经过创新成功取得了优秀的研发成果，在已经开发出液压盘式刹车系统后，双从技术上创新开发出了浮动盘式的刹车系统实现了更为高效的技术应用。
（三）提高石油机械的设计开发工艺水平
石油机械的设计开发中对工艺水平的创新要求也是实现促进机械功能不断完善的有效手段。工艺上的创新不仅需要从提高机械设备的功能性入手，更要考虑产品的安全性与环保性。新型材料工艺的使用能够为机械的质量水平提高提供保障，还能够丰富机械设备多元化功能。例如从机械的加工材料上来说传统工艺在外观与功能性上存在的问题，通过特殊材料加工工艺的应用能够改变这种矛盾状态，选择耐腐蚀性的强的加工工艺，在设备外层加上防腐性能更优越的喷铝或喷锌涂层，提升机械设备的防腐能力。
（四）提高石油机械设计与开发的战略创新意识
石油机械设备的技术设计与开发要建立起长期的创新性战略意识，从技术人员到公司规划都加入对创新性研发的关注，确定公司的发展方向与产品的定位，再寻求技术上的创新研发，最终实现企业长远发展目标。在机械的设计与开发上建立长远的战略规划能够使各种先进技术和工艺的应用结合更加合理，应用效果更加显著。
4结束语
目前我国的石油机械设计开发面临着技术上、工艺上的发展困境，由于创新性不足在与国际上的机械产品竞争时明显存在竞争力不足的现象。要提高我国的石油机械设计开发水平，就只有从工艺、功能设计、战略创新等多个方面入手，才能实现设计开发水平的不断提升，促进我国石油机械产业的全面发展。
参考文献：
[1]杜广义.石油机械开发与设计的创新理念[J].石油矿场机械，2001，04：41-43.
机械设备产品设计篇10
1机械设计制造自动化的特点
1．1符合机械制造行业的需求
与传统意义上的机械制造相比，自动化的机械制造在实际的生产中展现出了更高的效率。自动化的最根本目的就是满足人们的生产需求，机械设计与制造的自动化，可以将设计、生产、制造等环节有机结合，成为一个完整的体系，从而提高生产效率，促进工业化的进程。
1．2技术上更具先进性
机械制造想要实现自动化，就离不开工作先进的科技。科技对于机械制造自动化的帮助主要表现在以下几方面，首先，机械制造的自动化，离不开各种先进的加工设备。其次，机械制造的自动化，离不开先进的动力系统。最后，机械制造的自动化，离不开先进的信息储存与传输设备。
2机械设计制造自动化的优势
2．1促进企业生产效率的提高
在实际的生产活动中，自动化在机械制造行业中占有着越来越重要的地位。在自动化生产中，由于人工操作导致的失误将大大减少，产品的合格率将得到显著提高。机械制造中的自动化系统可以凭借精密的运算来发现和规避人工计算中容易出现的错误，按照预先设计好的流程进行自动化的工作。这样就大大提高了生产的效率与质量。此外，在机械设计中，还可通过自动化来设计更多更好的产品，增加产品的种类。
2．2有利于维持机器的最佳状态
自动化应用于机械制造行业，可以对生产设备进行更加优化的调整与改进，不仅有利于提高效率，满足生产需求，更可以实时监测设备的运行情况，根据设备的运行时间、运行方式等数据随时进行合理的调整，保障设备随时以最佳状态投入生产工作。这是由于自动化生产具有重复性，只要对最初的加工数据进行正确的设定，之后的生产就是一个不断重复的过程。这时，只要保障原材料的及时供应，并定期对机器进行相关检修，就能够保证生产设备在最佳的状态下稳定运行。
2．3有利于减少安全隐患
众所周知，在机械制造行业中一直存在着生产安全上的风险。在应用自动化的生产设备之后，这类风险就会得到很大程度上的避免。自动化的生产设备可以及时的发现设备中出现的故障或隐患，并对工作人员发出预警。工作人员可以根据设备发出的预警信息，及时地排除故障与隐患。另外，生产过程的自动化，意味着在生产设备附近需要安排的员工变少。这样即使万一发生安全事故，造成的人员伤亡也会得到最大程度的规避。
3机械设计制造自动化的未来发展趋势
3．1实现机电一体化
机电一体化是目前机械制造行业最新的发展趋势。而且目前已经出现了比较完善的机电一体化系统，例如CameLVew，这是目前机械制造自动化领域应用较为广泛的机电一体化系统。这套系统能够适应复杂的工作环境，其对于产品设计与生产效率的提升都具有很大的促进作用。随着机械制造行业与信息技术的巨大发展，机电一体化技术必将在机械设计制造行业得到更大的发展空间，并成为未来发展的趋势与方向，使得产品的设计更加合理，生产效率得到更大提升。
3．2实现机械制造行业的智能化、数字化
随着科技与信息技术的大发展，我国的机械设计与制造行业呈现出越来越智能化的趋势，而且这一趋势将随着信息技术的不断发展而越来越显著，并不断向更深的层次前进。智能化的出现与发展，对于机械制造行业来说，具有深远的意义与巨大的作用。在机械设计与制造的过程中应用数字技术，可以使系统更加快速的完成对于数据的分析处理，进而实现对于产品设计及生产流程的高仿真模拟，从而更加快速的完成设计与生产。随着数字技术的应用越来越广泛，机械制造行业中产品的设计与生产过程将会更加精确，生产流程会更加方便简洁。
3．3促进产品设计科学化
在传统的机械设计中，设计人员首先要设计图纸，之后经过一系列繁琐的路程才能够完成产品的设计工作。而随着科技的发展，未来的机械设计工作将有望实现虚拟化。这不仅可以大大提升产品设计的效率，更能够进一步保障产品设计的精确性与科学性，缩短设计需要耗费的时间。此外，现阶段我国已经部分实现对于生产流程的自动化控制。可以预见的是，随着我国科技的不断发展，这一进程将会越来越快。
3．4减少环境污染与资源浪费
随着人们对于环境保护理念以及可持续发展的重视程度越来越高，未来的机械制造行业必然会做出一定的改变来适应这一趋势。而要真正适应可持续发展与环保的理念，就必须在生产活动中做到减少环境污染，提高资源与原料的利用效率。在实际的生产工作中，机械制造行业必须加大力度引进环保与资源回收再利用技术，尽最大努力减少企业的生产对于环境的危害。可以预见的是，未来的机械制造行业，其自动化设计与生产的流程必然会加入越来越多的有关环保的模块，以适应国家、企业与群众对于环境保护的硬性需求，并将成为机械制造行业自动化的一个重要的发展趋势。
4结语
综上所述，在机械设计与制造行业中应用自动化技术，可以更好地提升生产效率和产品的质量，减少安全隐患。凭借着这些优势，在机械制造行业中，自动化已经成为发展的主要趋势。在现今，自动化已经成为机械制造行业的重要技术手段。面对这样的情况，我国的企业必须认真分析自动化的特点与优势，以及其对于机械制造行业能够提供哪些帮助。根据自身具体情况对设备进行自动化的升级与改造，这样才不至于在激烈的市场竞争中处于不利地位，才能在完善自身的同时促进机械行业的健康发展。
作者:毛达望单位:湖州师范学院求真学院工学系
参考文献: