機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造研究

導(dǎo)語：機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造中，開放式循環(huán)系統(tǒng)是一種自動化設(shè)備，與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造模式不同，其進(jìn)一步提高了產(chǎn)品生產(chǎn)和制造的效率，也提升了產(chǎn)品的質(zhì)量，已經(jīng)成為新時期下，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的主要模式。本文以開放式循環(huán)系統(tǒng)為研究切入點(diǎn)，對其在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用，進(jìn)行了詳細(xì)的研究和論述。

關(guān)鍵詞：開放式循環(huán)系統(tǒng)；機(jī)械產(chǎn)品；設(shè)計(jì)制造

伴隨著社會的發(fā)展，對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的質(zhì)量要求也越來越高。這種情況下，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造模式已經(jīng)無法滿足需求，開放式循環(huán)系統(tǒng)作為一種自動化設(shè)備，有效保障了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上提升了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的效率，提高了機(jī)械制造業(yè)的整理質(zhì)量，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造模式

以往，我國經(jīng)濟(jì)在發(fā)展呈現(xiàn)出粗放型的經(jīng)濟(jì)增長方式。在折中粗放型經(jīng)濟(jì)增長模式下，我國機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的過程中，也具有明顯的粗放性。具體表現(xiàn)在：資金、設(shè)備、廠房等資源消耗量較大，且所生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量較低，難以滿足客戶對質(zhì)量的需求。伴隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式下的弊端日益暴露，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧s式的增長方式。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造模式，也隨之改變，逐漸向集約式發(fā)展。這一產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造模式的改變，不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，也在一定程度上減少了資源的浪費(fèi)。例如，在某產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的過程中，粗放型的生產(chǎn)模式下，其材料、薪資、設(shè)備的浪費(fèi)情況分別為236、178、82，但在集約型的生產(chǎn)模式下，其材料、薪資、設(shè)備的浪費(fèi)情況分別為199、158、78[1]。

2開放式循環(huán)應(yīng)用模式

2.1開放式循環(huán)系統(tǒng)。伴隨著經(jīng)濟(jì)增長方式的改變，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造也逐漸過渡到集約型的階段中。因此，必須要對傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造模式的轉(zhuǎn)變。在這種背景下，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的開放循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。所謂的開放循環(huán)系統(tǒng)，主要是指一種自動化的設(shè)備，將其應(yīng)用到機(jī)械產(chǎn)品的制造和加工過程中，改變了傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造方法。在開放循環(huán)系統(tǒng)模式下，企業(yè)在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工的過程中，依據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的實(shí)際情況，選購合適的自動化設(shè)備，充分利用其自動化系統(tǒng)的性能，設(shè)計(jì)出一種智能化的制造模式，以減少機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的資源浪費(fèi)，并提升產(chǎn)品的質(zhì)量，從而達(dá)到提升機(jī)械企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。2.2開放式循環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造模式不同，開放性循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用，具有三個明顯的特點(diǎn)：1）開放性。這是開放性循環(huán)系統(tǒng)在最為顯著的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造模式下，常常將經(jīng)濟(jì)收入放到第一位，而忽視了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能；開放式循環(huán)系統(tǒng)模式下，更加注重滿足現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展需求，并且蘊(yùn)含了經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的技術(shù)要素。同時，其發(fā)展路徑也進(jìn)一步拓寬，逐漸延伸到國外。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的過程中，開始以國際銷售的質(zhì)量作為主要標(biāo)準(zhǔn)，并以此為原則，實(shí)施開放式的加工制造策略，盡量將產(chǎn)品“做精、做細(xì)”。此外，開放式循環(huán)系統(tǒng)所采用的產(chǎn)品加工工藝也開始不斷革新和調(diào)整，相關(guān)的設(shè)計(jì)和加工人員，根據(jù)不同產(chǎn)品的銷售情況，設(shè)計(jì)處于之相對應(yīng)的產(chǎn)品，以達(dá)到滿足采購方質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的。2）經(jīng)濟(jì)性。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的傳統(tǒng)模式下，必須要使用大量的原始物料，且生產(chǎn)出的產(chǎn)品也不一定滿足市場的標(biāo)準(zhǔn)，因此，機(jī)械制造業(yè)常常面臨較大的虧損。而在開放式循環(huán)系統(tǒng)中，制造業(yè)可以根據(jù)市場的不同需求，制定出不同型號的、不同類型的產(chǎn)品，并且在設(shè)計(jì)和制造過程中，原始物料使用率降低，且生產(chǎn)質(zhì)量提升，基本滿足市場的需求。在這種情況下，就大大降低了企業(yè)的虧損能力，提高了企業(yè)在國際市場上的競爭力。不僅如此，通過這一系統(tǒng)，企業(yè)還可以對其生產(chǎn)盈虧情況進(jìn)行計(jì)算，從而對目前的生產(chǎn)方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以不斷提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。例如，產(chǎn)品銷售單價(jià)為p，銷售量為x，企業(yè)產(chǎn)品銷售為y；企業(yè)固定成本為a，變動成本為b，企業(yè)總成本為c，則，在這種情況下，當(dāng)企業(yè)達(dá)到盈虧平衡的時候，上述兩個公式將演變?yōu)椋杭矗豪纾称淦髽I(yè)產(chǎn)品銷售收入為1億元，企業(yè)固定成本為3200萬元，變動成本為6000萬元，則根據(jù)上述的共識，可以計(jì)算出企業(yè)盈虧平衡點(diǎn)的銷售額為8000萬元。3）循環(huán)性。企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的過程中，由于原料種類復(fù)雜，并且設(shè)計(jì)和加工流程復(fù)雜，在開放式的循環(huán)系統(tǒng)中，可以對其剩余的原物料，進(jìn)行二次加工和處理，并進(jìn)入到循環(huán)利用中，進(jìn)而在很大程度上降低產(chǎn)品生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的資源浪費(fèi)現(xiàn)象[2]。

3開放式循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1設(shè)計(jì)模塊。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的過程中，其質(zhì)量要求相對較高，且品種繁多、功能不宜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。必須要在前期經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計(jì)處理，選擇出最佳的生產(chǎn)方案，才能確保產(chǎn)品的質(zhì)量，并將其投入到生產(chǎn)的以應(yīng)用中。因此，在開放式循環(huán)系統(tǒng)中，主要是在設(shè)計(jì)模塊內(nèi)增加了虛擬現(xiàn)實(shí)、仿真的作業(yè)平臺，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，只需要將產(chǎn)品的參數(shù)輸入系統(tǒng)中，就可以字對產(chǎn)品的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行自動生成。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)制造的方案進(jìn)行研究，最終得出最佳的制造方案。3.2傳輸模塊。在開放式循環(huán)系統(tǒng)中虛擬現(xiàn)實(shí)、仿真的作業(yè)平臺創(chuàng)設(shè)的時候，需要大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比和參考。而大量的實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的傳輸，必須要借助于傳感器，將其準(zhǔn)確、無誤地傳遞給生產(chǎn)人員，以便其及時調(diào)整加工計(jì)劃，從而提升產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量。該系統(tǒng)中的傳感器主要是指用戶和虛擬環(huán)境之間的接口，通過該接口，可以接受用戶的操作，并將其作用于虛擬環(huán)境中。同時，通過這一借口，還可以將操作的結(jié)果反饋給用戶，使得用戶對虛擬環(huán)境進(jìn)行充分的感知。3.3檢測模塊。開放式循環(huán)系統(tǒng)中，其自動化水平較高。在這一系統(tǒng)中，用戶操作過程中，必須要對各種的復(fù)雜的信息進(jìn)行處理，尤其是對生產(chǎn)信息的而檢測，是比不可缺少的一個環(huán)節(jié)。而通過該系統(tǒng)中的檢測模塊，可以對機(jī)械產(chǎn)品制造中的相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性進(jìn)行有效的檢測，基本上實(shí)現(xiàn)了“邊加工、邊檢測”的模式，從而確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。3.4控制模塊。這是整個系統(tǒng)的核心，因?yàn)樵撃K對機(jī)械產(chǎn)品制造中的所有流程進(jìn)行有效的控制，可以利用仿真、虛擬環(huán)境以應(yīng)對客戶操作，還可以將其反饋的結(jié)果，通過反饋模塊，利用傳感器，將其反饋給用戶，并使得用戶獲得仿真體驗(yàn)。例如，在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的過程中，為了減少資源的消耗量，降低成本，可以充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真平臺進(jìn)行加工模式。在這一過程中，只需要生產(chǎn)人員向虛擬系統(tǒng)操作指令，該系統(tǒng)就會自動選取不同的加工工藝，形成各種不同的加工方案。同時，還會將各種加工方案中的成本、消耗、難度等進(jìn)行詳細(xì)的對比，從而自動篩選出最佳的加工方案。3.5反饋模塊。開放式循環(huán)系統(tǒng)屬于一種自動化設(shè)備，其中應(yīng)用了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，如：人工智能、計(jì)算機(jī)、電子學(xué)、智能控制等。該系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，不僅能夠發(fā)揮傳輸、模擬、檢測和控制等功能，還可以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中遇到的問題進(jìn)行有效的反饋，促進(jìn)生產(chǎn)人員對其進(jìn)行有效的解決和優(yōu)化[3]。

4結(jié)束語

綜上所述，在開放式循環(huán)系統(tǒng)中，通過自身的設(shè)計(jì)、功能、檢測、控制和反饋等模塊，加強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的控制，提升了企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，促進(jìn)了其產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造朝著“自動化、智能化、一體化”的趨勢發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]焦斌.開放式循環(huán)系統(tǒng)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2013(12):158-160.

[2]仇品先.開放式循環(huán)系統(tǒng)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用研究[J].中國機(jī)械,2014(14):283.

[3]曾明哲,王越,趙犁.開放式設(shè)計(jì)與制造[J].新美術(shù),2013(11):28-34.

作者:劉文兵 蔡超逸 盧周成 梅曉雄 單位:荊楚理工學(xué)院