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新机械产品的设计构思 

                          By liyimin 李毅民 2003-12-28

    机械设计工作应当包括如下几种类型:

  1、直接照抄照搬型。在原有的产品基础上进行极少的改动。即基本上拿别人的或原有的产品改个图号或着标准就可以完成的设计。此类产品的设计往往是引进其它公司的产品或国外产品所做的简单设计。

  2、进行少量修改的产品,如在设备的主体机构或参数不变的情况下,改较少内容的设计。此种设计比1、稍微复杂一点。此类设计往往是制造商对已有比较接近需要的产品局部改进。

  3、在原有设备基础上进行较大参数改进,但结构、机构基本和原又设备相同。这种相同应当包括社会上已经存在的设备。

 4、设备功能同原有设备或社会上已经存在的设备,但设备在原理上、机构上、结构上变化较大,基本上是新型设备。可以部分申报实用新型或发明专利。

 5、社会上尚不存在这种设备或本企业不存在此类产品,不是引进其它公司或国外的产品,属开发的新设备,并属于创造性的设备设计,可以申报发明专利。

    在上述各种类型的设计中第5和第6种类型的设计往往需要全面详细的设计构思、科学实验、理论推算等工作过程方可完成。

   作为一个新产品必然在产品的功能、性能、使用等多方面与老产品有着不同程度的区别。设备的新与旧是相对的概念。在上述五类设计中都可以称为新产品,但在设备的设计和制造两个方面存在着本质的区别,设备设计的难易程度相差极为悬殊,真正的创新产品应当是上述的第4和第5类。

   在社会上作为创新产品应当和专利申报存在着某些雷同,如具有一定的新颖性和创造性。在企业内部则可以是具有企业内部的新颖性和创造性。

   所有的机械产品都可以看作是一个对象,针对所选择的对象进行研究、分析、讨论、计算、实验、设计、绘图等产品的设计过程。在具体设计一个产品对象时还要在应用基础力学、数学、物理学的概念外结合设备的具体领域进行十分针对性的参数设计,如汽车运行时的空气阻力计算和飞机的空气阻力计算会有较大的区别,在汽车上空气仅计算空气阻力,但在飞机上空气还具有对飞机的提升力。重型机械通常以设备自重大、载荷大为特征。但不同领域的设备在各自的领域都有相对与其它机械产品不同的设计理念。虽然人们把带有轴、齿轮、转动、运动的一类设备统称为机械,但在各个领域不同机械产品的设计上除最基础的机械理论和力学理论基本相同外在不同行业上的差距是很大的。在不同行业的产品设计上都有行业自身的设计理论和设计方法。在不同行业的设计者要按照本行业的特点和方法进行产品的设计。例如,一个纺织机械的设计者不可能在短时间力掌握内燃机车的设计。毕竟两个机械行业相差太远。

   机械产品的设计是一种延续前人的劳动和创造相结合的工作,就象牛顿所说的自己是站在巨人的肩膀上。

   在实际的设计产品过程应当包括这样几个过程:产品的调研;产品的可行性分析,这种分析不能仅仅是表面的分析,应当针对设计实际的分析;产品的理论计算分析;产品的运动学分析计算;产品的几何位置分析;产品的动力学分析;产品的功能分析;产品的结构分析;产品的设计实施;产品的实验;产品的工业性试验;产品的定型和大批量投产等。

  不同机械行业的技术也可以相互借鉴,举一反三是机械设计的常用手段。如其它机械工业的产品可以应用汽车工业或军事工业的某些技术。机械产品设计还可以应用有限元设计、虚拟设计、稳健设计、并行设计、机电一体化设计、计算机辅助设计等最新的计算机软件等先进的设计手段。

  创造性产品的设计和研制是一项长期和艰苦的工作,需要耗费大量的人力和物力。在实际的设计种总会存在着失败。所谓不失败的设计仅局限在没有创新和照办他人的设计的设计。欧洲的机械工业之所以发达除其机械工业的历史悠久外,很重要的原因是机械新产品研制的投入。

  复杂机械产品的设计涉及的知识面更宽、领域更广,不局限在简单的机械概念。还要融合电学、电子学、液压传动、化工、热工、塑料等多个领域。一个汽车生产线、一个钢铁企业的生产线等都是复杂机械产品的典型应用。在复杂机械产品的设计中还会涉及到系统的工艺流程,各个局部与整体之间的参数配合等复杂过程。

   每个行业的机械产品都各自有其特点。但不论哪个行业如果创造性的发展新产品,开拓性市场都必须付出艰辛的努力。努力才会有收获,努力才会赢得更大的市场。

                                                                             

                                         By liyimin 李毅民 2003-12-28

 

 

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