包裝機械設(shè)計新方法和新理念

時間:2022-09-19 08:56:39

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包裝機械設(shè)計新方法和新理念

摘要:隨著中國社會的快速發(fā)展,中國科學(xué)技術(shù)也在不斷進步。在中國機械設(shè)計制造中,其包裝設(shè)計應(yīng)以新技術(shù)、新理念不斷創(chuàng)新設(shè)計理念,并利用自動化技術(shù)、計算技術(shù)促進機械設(shè)計領(lǐng)域快速發(fā)展。其中,計算機技術(shù)可有效提高工作效率,降低人力資源,減少人為產(chǎn)出的錯誤,更加體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展帶來的優(yōu)勢,最大程度上幫助中國產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)快速、高效、高質(zhì)量的工作目標(biāo)。從實踐的角度出發(fā),主要分析了目前包裝機械設(shè)計與現(xiàn)代化機械設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀,為相關(guān)企業(yè)與設(shè)計人員提供理論依據(jù),以供參考。

關(guān)鍵詞:包裝設(shè)計;機械設(shè)計;新技術(shù);新理念

目前,在包裝機械設(shè)計領(lǐng)域中,應(yīng)積極秉承持續(xù)創(chuàng)新、高效節(jié)約的設(shè)計理念,以現(xiàn)代化、智能化機械設(shè)計方式,促進包裝機械設(shè)計的良好發(fā)展,全力助推中國機械制造行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展。

1現(xiàn)代機械設(shè)計方式在包裝機械設(shè)計中的使用情況

調(diào)查顯示,中國在現(xiàn)代化機械設(shè)計中,包裝機械設(shè)計的使用情況主要分為以下4個部分。首先,在包裝機械設(shè)計的理念上,主要是借鑒西方先進國家的經(jīng)驗開展的設(shè)計,將用戶的需求作為包裝機械設(shè)計的主要目標(biāo),在進行包裝機械設(shè)計時,以柔性設(shè)計、模塊化設(shè)計的理念,確保一機多用或者通過更換少量零部件來完成不同功能的使用需求。其次,在包裝機械設(shè)計時,其設(shè)計的側(cè)重點與現(xiàn)代機械設(shè)計是大同小異的,但在設(shè)計具體階段中會出現(xiàn)不同的情況,這些情況導(dǎo)致側(cè)重點發(fā)生變化。例如,在總體設(shè)計階段中,應(yīng)進行全面的考量并確保包裝機械設(shè)計的布局和運動協(xié)調(diào)性、運輸、造型、綠色理念、成本等滿足要求。在包裝機械設(shè)計過程中,其模塊化設(shè)計是一種比較先進的方式。模塊化設(shè)計是將設(shè)計階段分為若干個模塊,并通過不同模塊的各種形式組合按照用戶的實際需求來實現(xiàn)包裝設(shè)計系列化,這種設(shè)計理念的優(yōu)點有以下2點:①能加快包裝機械更新速度。這種新技術(shù)在引進包裝機械設(shè)計中可針對局部進行改進。②有效縮短設(shè)計周期。在用戶提出新的設(shè)計要求后,在模塊化設(shè)計理念下可更換模塊或者制造新模塊滿足包裝機械機型不同的設(shè)計需求。例如,采用模塊化設(shè)計,廠家可將機械分開獨立包裝,其中多功能控制系統(tǒng)模塊和基礎(chǔ)模塊是必不可少的,而其他功能模塊,消費者則可以根據(jù)使用需求和經(jīng)濟預(yù)算來選購。在組裝模塊之前,按從上到下的次序了解一下各個模塊的設(shè)計及其主要功能。例如多功能控制系統(tǒng)模塊就相當(dāng)于主機,它的正面是操控面板,設(shè)有觸控鍵和VA顯示屏。在模塊的兩側(cè)設(shè)有彈簧卡扣,只要消費者安裝卡扣就可以輕松取出模塊,操作相當(dāng)簡單。安裝完畢之后,模塊之間接縫緊密,也沒有出現(xiàn)松動、搖晃等問題,以此確保產(chǎn)品設(shè)計的完整性。同時,模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元以及各種能完成典型操作的機械裝置。再次,在目前信息技術(shù)的快速發(fā)展中,其市場競爭也越來越激烈,包裝機械的使用客戶也對設(shè)計提出了更高的要求。這種要求主要體現(xiàn)在以下4個方面:①機械生產(chǎn)效率應(yīng)滿足交貨期和節(jié)約成本、節(jié)約材料的要求;②當(dāng)包裝機械設(shè)備出現(xiàn)故障時可以進行遠(yuǎn)程診斷;③目前進行包裝機械設(shè)計應(yīng)符合綠色化設(shè)計理念,采取綠色化設(shè)計理念降低噪聲和粉塵;④機械成本總體降低。最后,在現(xiàn)代化包裝機械設(shè)計中,應(yīng)對目前市場做好調(diào)研工作,對用戶實際需求進行分析,確保包裝機械設(shè)計功能全面、論證的可行性高,并制定給出完善的包裝機械設(shè)計方案。其機械設(shè)計學(xué)強調(diào)從機構(gòu)學(xué)的觀點來看機器的組成,因為這更有利于與設(shè)計過程中的工作特點相協(xié)調(diào),以此確保分析用戶效益與論證可行性等。例如,在確定原理方案設(shè)計內(nèi)容后,應(yīng)針對經(jīng)典樣式的產(chǎn)品信息進行調(diào)查,其設(shè)計人員應(yīng)充分了解機械中元件性能,以此簡化包裝機械的傳動性能,不斷降低傳動鏈,并以現(xiàn)代化包裝機械設(shè)計手段不斷對系統(tǒng)建模進行動態(tài)優(yōu)化[1]。

2包裝機械設(shè)計的新方法新理念

2.1綠色理念

首先,機械設(shè)計制造是一個相對完整的加工制造領(lǐng)域,在這個領(lǐng)域中,從最基礎(chǔ)的機械設(shè)計到加工與生產(chǎn)階段,每一個環(huán)節(jié)都要融入綠色設(shè)計理念,最終形成一個合格的產(chǎn)品。對此,應(yīng)通過對機械設(shè)計內(nèi)部原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、尺寸、形狀等的把控,將內(nèi)部整體以及運作方式與綠色理念相結(jié)合。其次,綠色理念可有效幫助設(shè)計人員精準(zhǔn)地把握機械設(shè)計制造的內(nèi)部數(shù)據(jù),并綜合考慮到整體的產(chǎn)品質(zhì)量,在眼前利益與長遠(yuǎn)利益相結(jié)合的情況下,可根據(jù)綠色理念不斷達到機械設(shè)計制造的標(biāo)準(zhǔn)化與可持續(xù)發(fā)展。最后,在機械設(shè)計制造行業(yè)中,為促進綠色理念發(fā)揮成效,應(yīng)突出其中的實用價值,也就是技術(shù)性,同時也要符合人文關(guān)懷,彰顯中國現(xiàn)代化設(shè)計核心理念[2]。

2.2創(chuàng)新理念

隨著現(xiàn)代化的發(fā)展,人們審美的提高,人們對機械類產(chǎn)品的選擇不僅看它的效率、安全、穩(wěn)定性,“顏值”也是重要考量之一。雖說是機械,但操控使用者還是人,如果能夠置身于干凈、高顏值的工作環(huán)境中,相信工作效率也能夠大大的提升。目前,在機械設(shè)計中,其產(chǎn)品應(yīng)遵循創(chuàng)新原則。但由于在機械結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)創(chuàng)新會發(fā)生很多問題,因此應(yīng)從產(chǎn)品性能、迭代、痛點等維度尋找可能的突破點來完成多方向的創(chuàng)新,注意不僅僅是外觀設(shè)計,要盡可能深化產(chǎn)品,確保以創(chuàng)新設(shè)計,設(shè)計出符合人體工程學(xué)特征、操作容易、交互界面表現(xiàn)好的產(chǎn)品。機械包裝設(shè)計是消費者視覺感受的第一步,但包裝設(shè)計不僅僅是機械地將包裝做出來,一定包含視覺包裝和心理包裝,一定是消費者視覺和心理的雙重認(rèn)同。因此,在進行機械包裝設(shè)計時,應(yīng)針對包裝機械的型號、結(jié)構(gòu)、用戶要求等內(nèi)容設(shè)計出具備先進性、創(chuàng)新性、新穎性的產(chǎn)品。同時,應(yīng)確保新產(chǎn)品優(yōu)于其他產(chǎn)品,應(yīng)在不改變機械性能的基礎(chǔ)上提高質(zhì)量,提升設(shè)計的實用性,并讓包裝機械新產(chǎn)品可以有更廣闊的使用范圍與良好的市場發(fā)展前景。例如,在針對包裝機械件創(chuàng)新設(shè)計時,應(yīng)在設(shè)計理念上進行創(chuàng)新,設(shè)計人員應(yīng)具備一定的設(shè)計經(jīng)驗,了解國內(nèi)外資料以及先進機械設(shè)計要求,優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,繼承先前產(chǎn)品的優(yōu)勢、簡化過剩的設(shè)計,在產(chǎn)品的用戶體驗上、操作流程和過程中不斷簡化,借以深化產(chǎn)品內(nèi)涵,從細(xì)節(jié)的表現(xiàn)上讓產(chǎn)品的外觀設(shè)計更有深度。應(yīng)針對選定的機械型號進行分析,并吸取其設(shè)計理念中的內(nèi)涵,從工藝與關(guān)鍵部位作出細(xì)致的設(shè)計分析,確保創(chuàng)新理念達到應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)[3]。隨著虛擬技術(shù)、人工智能的發(fā)展。其人工智能可從生命機理中獲得靈感,它的深層學(xué)習(xí)能夠運用人工智能方式學(xué)習(xí)而非模仿人腦,以此在機械設(shè)計中碰撞產(chǎn)生新的火花驅(qū)動創(chuàng)新設(shè)計。其虛擬技術(shù),可在計算機技術(shù)輔助下利用三維設(shè)計針對新技術(shù)進行分析,并有效融入到機械包裝設(shè)計中。在設(shè)計中,應(yīng)以信息技術(shù)將包裝機械各個組成元件、各個元素導(dǎo)入到計算機中,并利用圖紙進行數(shù)字化輸入,在得到三維模型后,應(yīng)將包裝機械進行生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)與指標(biāo)輸入到計算機系統(tǒng)中,并演示出實際生產(chǎn)階段等內(nèi)容,確保給設(shè)計人員完整的參考[4]。

2.3包裝機械設(shè)計新趨勢

在目前,中國包裝機械設(shè)計在國內(nèi)處于落后階段,其設(shè)計理念、制作技術(shù)相對美國、日本來說發(fā)展緩慢。針對此,應(yīng)積極創(chuàng)新包裝機械設(shè)計發(fā)展新趨勢。例如,應(yīng)將包裝機械設(shè)計與產(chǎn)品機械一體化形成聯(lián)合發(fā)展,并以此解決生產(chǎn)能力上互相匹配的問題。例如,Autodesk軟件可實現(xiàn)交互式設(shè)計,打造工業(yè)級自動化機械。目前,Autodesk一直用于如組裝車輛、大量生產(chǎn)等既定程序上。以Autodesk衍生式設(shè)計為例,強調(diào)產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)提前規(guī)避問題,提供更多可供實際操作的可能,避免了傳統(tǒng)流程中后期才發(fā)現(xiàn)實際操作上問題的情況。同時,在包裝機械設(shè)計發(fā)展中,其設(shè)計內(nèi)容應(yīng)具備一定的柔性與靈活性,并充分發(fā)揮模塊化、綠色化設(shè)計理念,促進中國包裝機械設(shè)計良好發(fā)展。但由于目前市場競爭激烈,其產(chǎn)品在更新?lián)Q代中所需要的周期較短,因此應(yīng)確保機械的柔性與靈活性,以此有效延長機械包裝壽命,降低運轉(zhuǎn)成本與生產(chǎn)成本[5]。

3創(chuàng)新包裝機械設(shè)計有效對策分析

3.1材料選取設(shè)計

在機械設(shè)計制造時,材料的選取是非常重要的環(huán)節(jié)。例如,在以綠色理念進行設(shè)計時,其材料的選取應(yīng)滿足綠色設(shè)計要求,并符合機械功能需求。設(shè)計人員為防止粉塵,采用銅材替代粉末材料,進而改進造孔、噴漆等相關(guān)技術(shù),有效減少能耗與環(huán)境污染。因此,設(shè)計人員在選擇時,應(yīng)根據(jù)材料特點,優(yōu)先選擇再生材料、可拆卸可回收的材料、能源消耗低的材料、污染小的材料、不會對環(huán)境產(chǎn)生破壞的材料,促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。設(shè)計人員應(yīng)不斷提高自身對綠色化理念的認(rèn)識,在選擇材料與設(shè)計時應(yīng)充分結(jié)合包裝機械設(shè)計規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),考慮環(huán)境保護,選擇與環(huán)境兼容性較強的材料以及零部件進行機械設(shè)計與制造工作[6]。

3.2包裝機械設(shè)計中的綠色設(shè)計理念

近幾年來,中國的眾多市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)呈現(xiàn)出了前所未有的發(fā)展速度,其中,中國工程機械市場銷售額也有明顯的增長。目前,為了有效應(yīng)用新技術(shù)、踐行新理念,應(yīng)針對包裝機械進行細(xì)節(jié)化設(shè)計。首先,設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)工程機械整體結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化進行設(shè)計,并從中形成獨具自身特色的設(shè)計內(nèi)容。其次,設(shè)計人員應(yīng)利用綠色設(shè)計理念,在有效的周期范圍內(nèi)對包裝材料進行再回收和循環(huán)利用,降低生產(chǎn)成本[7]。同時,在不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能時,在設(shè)計中應(yīng)去除多余的包裝,減輕產(chǎn)品的質(zhì)量,在綠色設(shè)計原則下減少零部件數(shù)目,進而充分采取模塊化設(shè)計理念,提高產(chǎn)品各功能模塊的組成效果。這不僅有利于后續(xù)的裝配、拆卸、再回收處理工作,同時也符合當(dāng)下綠色發(fā)展的新理念,更催生了新的經(jīng)濟增長點,有效實現(xiàn)了綜合性能穩(wěn)定、回收方便、復(fù)用率高、無毒、無腐蝕、無污染,助推企業(yè)高效、綠色發(fā)展的產(chǎn)品制造內(nèi)容[8]。

4機械設(shè)計制造及其新技術(shù)、新理念的應(yīng)用趨勢

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,中國目前在機械設(shè)計制造中全面采用了仿真技術(shù)、3D技術(shù)等,打破了傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)模式和管理方式。在機械設(shè)計制造行業(yè)中,應(yīng)積極利用自動化計算機技術(shù)不斷推進中國機械制造發(fā)展,促進機械設(shè)計制造行業(yè)智能化、自動化的發(fā)展。作為一名機械設(shè)計人員,為確保發(fā)揮新技術(shù)、新理念的效用,設(shè)計出更多、更新的機械裝置和機械設(shè)備,除了具備基礎(chǔ)理論知識外,還需要掌握常用的設(shè)計方法,創(chuàng)新新技術(shù),適用新理念,以實現(xiàn)典型機構(gòu)的應(yīng)用,確保機械設(shè)計不斷朝著智能化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。

5結(jié)束語

綜上所述,在中國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展中,其工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈也在加速發(fā)展,在機械設(shè)計制造行業(yè)中,為促進現(xiàn)代化發(fā)展,不僅需要重視其外觀的設(shè)計,還要對整體構(gòu)造和應(yīng)用范圍的設(shè)計加以重視,更重要的是,材料的選擇和應(yīng)用直接關(guān)系到機械設(shè)計的質(zhì)量和水平,因此,在做好機械設(shè)計工作的基礎(chǔ)上,最重要的是做好材料的選用,從而確保機械設(shè)備的性能和壽命。同時,在目前包裝機械設(shè)計與現(xiàn)代化機械設(shè)計制造中,應(yīng)以再制造技術(shù)、再制造生產(chǎn)、再制造裝備、再制造人才培養(yǎng)、再制造交易為核心,支持各類創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的經(jīng)營主體發(fā)展,以加強其跨專業(yè)業(yè)務(wù)與各產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)系,踐行包裝機械設(shè)計新技術(shù)、新理念。

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作者:王志帥 單位:北京永創(chuàng)通達機械設(shè)備有限公司