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轻工机械设计创新的新思维和新方法探讨

2021-10-23宋志强

新型工业化 2021年7期
关键词:轻工机械设计机械

宋志强

(呼伦贝尔学院机电工程学院,内蒙古 呼伦贝尔 021008)

0 引言

在我国轻工机械产业不断发展过程中,需要根据轻工机械的主要工作机理对其发展进行全面分析。与此同时,需要对近些年来轻工机械的具体发展现状进行深入了解。这样才能够利用有效的创新思维和创新方法推动轻工机械的创新发展,促进轻工机械产业升级,从而带动我国整体经济的发展。在实际创新过程中,需要掌握轻工机械企业设计创新的相关规划,以新思维和新方法为基础,促进提供机械设计创新的稳定发展。

1 轻工机械设计创新内容

在轻工机械设计创新过程中,需要从以下两方面出发,对创新的具体内容进行科学规划:

需要坚持目标创新和理念创新作为主要指导,保证轻工机械设计创新的有序性和规范性。在轻工机械设计创新过程中,为了提高其创新水平,必须树立科学有效的创新目标以及创新理念。这是对轻工机械设计创新进行有效指导的重要基础。一般情况下,在轻工机械设计创新实践过程中,需要对当前的社会经济发展需求进行全面分析,坚持市场导向,制定总体发展方案,并探索合理的设计目标和相关的创新理念。这样能够对轻工机械设计创新发展进行科学指导。

第二,要重视对工作机理和工作模式进行创新。在轻工机械设计创新发展过程中,需要从机械设计本身的角度出发,为了促进轻工机械产业的长远稳定发展,必须在新目标、新理念的基础上,对原有的工作机理和工作模式进行改进和优化,才能够制定出与社会经济发展需求相适应的设计方案。除此之外,需要根据轻工机械的实际创新情况,对相关的设计方案进行综合分析和审核时,要尽可能细化相应的设计方案,按照由小到大、由浅到深的方式开展设计创新作业。这样能够从组成参数以及结构参数等细节部分出发,逐渐扩大创新范围,最终实现轻工机械产业的整体创新发展[1]。

2 轻工机械设计创新思维与新方法

2.1 建立轻工机械功能求解模型

在轻工机械设计创新中,对新思维和新方法进行应用时,需要注意建立功能求解模型,可以获取轻工机械创新的具体需求。功能求解模型的主要目的是分析轻工机械在设计创新过程中的具体参数,为创新设计奠定良好的基础。为了能够实现轻工机械的设计创新,必须根据轻工机械的具体情况和特点建立客观全面的功能求解模型。这样能够提高精工机械设计创新的效率以及质量。在整个轻工机械发展过程中,需要综合考虑轻工机械产品的具体功能、工作机理以及构思效应工艺动作过程、对应不同动作的分解、不同执行机构的组成系统等。从不同部分开展详细地分析,才能够为轻工机械的功能创新奠定坚实基础。对整个功能求解模型进行分析,可以发现轻工机械产品的功能、原理、动作过程等都可以形成比较统一的整体。这与其产品本身的特殊性具有一定的联系。可以确保轻工机械在产品设计创新后与产品的具体性质保持一致,并且符合全国机械设计的创新理念。

在轻工机械设计创新过程中,坚持创新理念,必须要容易被设计人员接受。同时要能够将相应的创新理念运用在实践中,提高其操作性。除此之外,整个功能求解模型主要包含功能域、效应域、工艺动作过程域、执行动作域以及执行机构域5个环节域。受5个环节域映射的影响,设计人员必须将创新思维和创新方法融入到整个设计过程中,才能够提高成功机械设计的创新水平,并进一步提升创新思维和创新方法的应用价值。将其作为基本创造理念可以衍生出不同功能以及效应的创新方案,在最大程度上推动轻工机械设计行业的创新发展。此外,在功能求解模型应用过程中,可以建立不同类型的产品工作原理,设计人员对这些理论和技术进行深入分析,可以开发出更加可靠的创新理念,从而为相关机械计创新提供更加新颖的方法以及途径。因此,在整个轻工机械设计创新过程中,必须重视功能求解模型建立作业,这是保证轻工机械创设计创新水平的重要基础。

2.2 机构系统的设计原则

在功能求解模型过程中,可以对机械创新中的不同环节动作对应机构进行综合分析。但是因为不同执行动作机构能够对应多个机构,会形成相互独立而相互统一的机构系统。因此,在对轻工机械设计进行创新时,除了要利用功能求解模型之外,还要构建完善的机构系统设计方案。在开展机构系统设计工作时,需要遵循以下原则,保证机构系统设计效果:第一,要坚持相容性的原则。相容性原则指的是对机构系统进行整体设计时,必须确保每一个机构在执行动作时具有较强的同步性。要有协调一致的执行时间以及相应标准,才能够确保每一个机构输出动作的精准度。第二,必须坚持最优化的原则。在轻工机械机构系统设计过程中,需要对整个系统环节进行全面分析,确保不同环节都能够达到最优化。这是提高机构系统性能和创新水平的主要手段。在实际设计过程中,为了确保每一个机构系统中不同部分的性能最优,需要利用最新颖的设计理念和设计思维,对不同部分结构进行科学设计,然后将不同部分进行有效组合,才能够提升机构系统的整体性能与创新水平[2]。

2.3 设计方法与评价决策

在对轻工机械设计创新过程中的新思维和新方法进行运用时,可以利用形态学矩阵对机构系统的设计方案进行多元化设计。在设计过程中,可以将工艺动作分解获取不同执行动作数M,对应的执行机构数分别为a、b、c,按照相应的公式进行计算,可以获取机构系统的设计方案数为N。具体的计算公式为:

对相应的机构系统方案进行设计后,还需要完成创新性评价以及决策,才能够准确掌握机构系统方案的具体应用效果。在整个机构系统设计创新方案中,主要包括系统功能、工作性能以及动力性能等各方面因素,同时还包含经济性、机构紧凑性等相应的评价指标。在具体的创新性评价和决策过程中,需要对不同指标进行统一评价,才能够获取最优方案。以获取的最优方案为基础,可以将其作为轻工机械机构系统设计的主要创新方案。在该创新方案应用过程中能够对轻工机械设计的创新效果进行全面客观综合评价。从而为从机械设计创新提供新思维和新方法,这对促进轻工机械设计创新发展有积极意义[3]。

3 轻工机械设计创新功能求解模型的应用优势

在当前的轻工机械设计创新过程中,对功能求解模型进行充分应用具有比较突出的应用优势,不仅可以为轻工机械设计创新提供有效的参数支撑,同时能够使设计师根据具体的产品设计要求,提升轻工机械产品的整体创新效果。功能求解模型的主要优势包括以下内容:

功能求解模型的机械特色比较突出。机械产品的主要特征是需要利用运动以及动力变换和传递,实现相应的功能。在功能求解模型应用过程中,可以将工作机理与工艺动作进行有效联系,然后将工艺动作过程分解成不同的执行动作。这一应用方式更加符合机械设计人员的设计思维,有利于设计人员对功能求解模型进行充分应用,提高成功机械设计创新水平。

功能求解模型的可操作性相对较强。在功能设计模型求解过程中的具体流程为确定工作机理—构思工艺动作—将工艺动作分为若干可行动作—选择合适的执行机构。设计程序比较规范,并且对设计人员来说可操作性相对较强,能够充分发挥功能求解模型的应用优势。

功能求解模型的设计创造性相对较强。在功能求解模型建立过程中,不同的域之间映射关系的有效应用可以产生出创新思维以及创新成果。而这些创新思维与创新方法的充分应用,除了能够激发设计师的创作灵感之外,还可以生成不同的创新设计方案,对提升轻工机械设计产品的自主创新水平有积极帮助。

在功能求解模型应用过程中,相应的理论基础比较充实,能够进一步推动功能求解模型的稳定发展。在功能求解模型建立过程中,会深入研究不同的机械产品工作机理,同时掌握机构学的相关理论和方法。因此,功能求解模型本身的理论支撑比较坚实,可以为设计人员提供清晰明确的理论和操作方法,对提升轻工机械设计创新的有效性与科学性有积极意义。

在开展轻工机械设计创新时,必须根据不同的行业对相应的轻工机械进行全面分析,才能够选择出合适的创新方案,提高轻工机械的设计创新水平。例如印刷机本身有印刷工作原理,而缝纫机有缝纫工作机理,烫印模切机有烫印模切机理。在具体的设计创新中,需要根据不同轻工机械产品的实际情况进行有针对性的创新,才能确保创新的机械产品满足生产需求[4]。如果忽视产品的具体应用机理,很容易导致设计创新出现问题,直接影响轻工机械产品的应用性能。机构学是设计学科创新过程中的重要组成部分,对机构设计和机构系统进行科学设计,可以对需要的执行机构进行有效创新。并且能够对机构系统进行科学组合和设计,确保其能够满足不同轻工机械的具体创新需求。在当前的机械运动组成方案需求分析中,要利用机构学解决机构组合与设计的相关需求,才能提升轻工机械创新水平[5]。

4 结语

总而言之,在轻工机械创新设计过程中,对创新思维和创新方法进行充分应用是提高整个机械产业创新水平的重要内容。只有不断促进新思维与新方法的创新发展,在轻工机械产品设计过程中融入满足市场发展需求以及时代特征的新思维和新方法,才能够确保轻工机械产品能够满足具体的生产需求,从而为轻工机械产业的长远发展提供充足的动力。

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