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摘要：

本文擬對于現(xiàn)代機械設(shè)計中智能化發(fā)展趨勢進行分析和展望。首先，對于傳統(tǒng)的機械設(shè)計與現(xiàn)代機械設(shè)計的發(fā)展方向進行了對比，進而對機械設(shè)計的現(xiàn)狀進行總結(jié)和分析，得出現(xiàn)代機械最大的發(fā)展方向就是對于智能化的不斷追求。對于機械設(shè)計中的智能化理念和追求進行追溯，并在此基礎(chǔ)上展望和分析未來機械設(shè)計中的智能化發(fā)展的趨勢。

關(guān)鍵詞：

機械設(shè)計；智能化；趨勢

一、引言

機械設(shè)計是人類科技發(fā)展史上的一項具有幾千年歷史的古老門類，也是一門根據(jù)人類某一項生產(chǎn)部門的具體操作需求，對機器的運作原理、運動方式、構(gòu)造、力量和動能進行傳遞的方法、部分配件的材質(zhì)和形態(tài)、大小以及性能進行設(shè)計、測量和構(gòu)圖，并將其轉(zhuǎn)化為具體的圖紙以作為生產(chǎn)依據(jù)的制造學科。中國是全世界機械制造行業(yè)發(fā)展最早的國家之一。在奴隸社會時期，已經(jīng)在機械方面有許多發(fā)明和創(chuàng)造，在對于自然和人工動力、風能、水能的利用和機械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計上都形成了自己的特色和方法，具有深厚的歷史底蘊。然而，由于封建社會中后期落后的生產(chǎn)關(guān)系導致生產(chǎn)力的發(fā)展受到桎梏，中國在科技發(fā)展方面已經(jīng)從以往領(lǐng)先世界的地位上跌落下來，被率先完成工業(yè)革命的歐美國家遠遠低甩在了后面。特別是從18世紀初到19世紀40年代，落后的社會制度下中國的機械設(shè)計水平停滯不前。直到新中國成立后，在大力發(fā)展生產(chǎn)力，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)、工業(yè)現(xiàn)代化的號召下，機械設(shè)計才重新受到人們的重視，在近半個多世紀的時間里有了長足的發(fā)展。

二、現(xiàn)代機械設(shè)計的現(xiàn)狀和主要特征

機械設(shè)計是機械工程的重要環(huán)節(jié)，它先于現(xiàn)實的機械生產(chǎn)和應(yīng)用，是生產(chǎn)機械產(chǎn)品，實現(xiàn)機械使用功能的初始環(huán)節(jié)。自動化、智能化是現(xiàn)代機械和傳統(tǒng)的機械在設(shè)計理念上的最重要區(qū)別之一。自從我國從上個世紀80年代初開始在機械設(shè)計制造領(lǐng)域加大力度，改革創(chuàng)新傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和理念以來，在自動化和智能化設(shè)計方面，展開了大量的研究和應(yīng)用工作，在許多生產(chǎn)制造領(lǐng)域已經(jīng)取得了許多成果。并在機械設(shè)計的方向上做了系統(tǒng)的分類。以對物資的移動、搬運和加工為主，例如起重機械、紡織機械、印刷機械、輕工機械等。以對于風能、水能、太能等自然能源和電能等人工能源為主，通過輸入能量和信息，獲得動力轉(zhuǎn)換的稱為動力機，其中對于機械能量的轉(zhuǎn)移稱為原動機。如電動機、鼓風機、內(nèi)燃機、柴油機等。還有以電子信息的處理和傳輸為主，例如對于對數(shù)據(jù)、聲音、文字和圖像等產(chǎn)品的傳輸和使用稱之為信息機械。如各種計量儀器、測繪儀表、傳真機、電腦以及各種日常辦公機械等。隨著機械自動化和智能化在各行各業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展，機械自動化和智能化的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進步。其中，機械自動化已經(jīng)在關(guān)系到國計民生的諸多領(lǐng)域基本得到了實現(xiàn)，無論是日常生活中的衣食住行，還是工業(yè)、農(nóng)業(yè)等第一第二產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)部門。今后，在機械設(shè)計的未來發(fā)展中，強調(diào)功能的多樣化、機械效率的顯著提高、機械運作的的安全性和可靠性，并針對資源短缺，環(huán)境污染等現(xiàn)實問題，在制作材料和耗費能源方面倡導節(jié)約，必將是未來機械設(shè)計智能化的發(fā)展趨勢。人性化作為機械設(shè)計智能化的最終目的和設(shè)計指南，也將成為機械設(shè)計智能化道路上的一個重要參照點，將機械設(shè)計的智能化目標，定位在不斷滿足人們生活便利、先進的需求上。

三、未來機械設(shè)計智能化的發(fā)展趨勢

鑒于未來的機械設(shè)計需要滿足人類對于機械設(shè)備多功能、高質(zhì)量、高可靠性的同時還要有效減少損耗的需求，所以機械自動化依然是機械智能化發(fā)展趨勢的一部分。此外，在自動化的發(fā)展過程中還要進一步實現(xiàn)機械運轉(zhuǎn)的工作的系統(tǒng)性。把對于機械產(chǎn)品的智能化、自動化開發(fā)作為一個系統(tǒng)工程來進行設(shè)計。所謂系統(tǒng)化，就是在實現(xiàn)機械設(shè)計智能化的基礎(chǔ)上，更加看重人在使用和操作機器中的操作人、機械使用環(huán)境三位一體的協(xié)調(diào)。要想實現(xiàn)這種人、機器、工作環(huán)境的協(xié)調(diào)一體，就需要將智能化設(shè)計向更深一步推進，對于難以在實際操作中進行試驗和檢驗的某些機械設(shè)備，例如農(nóng)業(yè)機械，受季節(jié)性和地域性差異，設(shè)計和試驗周期會受到外部環(huán)境的影響，這就需要在設(shè)計中充分發(fā)揮智能化的優(yōu)點，在設(shè)計過程中通過計算機建立模型等方法，對于機械產(chǎn)品的預(yù)測性能、設(shè)計的合理性和使用方法的最優(yōu)性進行預(yù)測，并在人工模擬環(huán)境下進行效果試驗。未來的機械智能化開發(fā)中人性化和綠色環(huán)保理念也將成為重點，特別是針對于家用電器的開發(fā)和設(shè)計上。使用過程的人性化和產(chǎn)品性能的綠色環(huán)保在當今家用電器產(chǎn)品市場競爭力空前激烈的今天已經(jīng)成為商家在宣傳推廣家電產(chǎn)品的一個重點。早些時候媒體熱衷于曝光的中國人利用長假期間，赴日購買智能馬桶的新聞?wù)欠从沉藢τ跈C械智能化設(shè)計中人性化和節(jié)省能源的兩方面的廣泛需求。日本的諸多家電在使用上非常的人性化，無論是電飯煲還是馬桶蓋，都考慮到了在時間和空間上的節(jié)省空間，省時省力，高質(zhì)量服務(wù)同時兼具方便快捷，易于操作和維護的功效。隨著人類生存空間的不斷拓展，未來的機械設(shè)計必將產(chǎn)生與諸多科技領(lǐng)域的融合并進。機械設(shè)計也將不再是單一的機器設(shè)計和制造，滿足人們在某一個領(lǐng)域的單項需求，而是滲透到無人機設(shè)計、生物工程、納米科技和機器人等諸多行業(yè)中去。因此，對于從事機械專業(yè)的設(shè)計人員，不能只專一于某一領(lǐng)域的技術(shù)改進，而要考慮在跨領(lǐng)域的技術(shù)交叉和融合，推進機械設(shè)計的智能化和產(chǎn)業(yè)化，在機械設(shè)計的道路上向日本、美國等機械智能化技術(shù)領(lǐng)先的國家學習先進經(jīng)驗。為我國機械設(shè)計智能化的道路開辟更加廣闊的新天地。

作者：季達 張雨 果崇實 單位：沈陽理工大學

參考文獻

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