机械工程和工业设计模板(10篇)

时间:2023-07-30 10:09:51

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇机械工程和工业设计,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

机械工程和工业设计

篇1

    管理工程机械是当前施工企业从事施工生产极其重要的工具。随着建筑工程市场竞争的日益激烈,企业改革的进一步深化,工程机械在现代化建筑施工中的作用已尤为突出,机械设备管理在施工企业中也越来越受到重视。但由于各方面因素的影响,施工企业在机械设备管理过程中仍面临着许多实际问题需要解决,如:工程机械装备落后与施工要求逐步提高之间不配套,专业技术力量薄弱与机械装备技术先进之间不满足,企业设备管理水平低与施工机械化程度高之间不适应等。而古语有云:“工欲善其事,必先利其器”。由此可见,如何设法搞好施工企业机械设备管理工作,正确分析与解决管理过程中的各种矛盾关系,管好、用好、养好、修好施工机械,对提高企业设备管理水平和技术水平,加快施工进度,提高工作效率,降低劳动强度,增强企业的市场竞争力都有十分重要的现实意义。

    1、当前机械设备管理中存在的问题及原因

    1.1、管理机构不健全,管理制度不完善

    (1)一个施工企业要搞好机械设备管理工作,需要适当建立和健全相应的管理机构,明确制定各级机构、人员的职责,这是机械设备管理工作顺利进行的组织保证。在施工过程中,工程项目往往点多线长,设备、人员调动频繁,而施工企业却普遍存在着管理班子不全,人员力量薄弱等现象。因为他们错误地认为,机械设备管理是施工现场的事,管理部门与基层单位只局限于个别业务上的联系,以致盲目地精简机构、压缩甚至取消设备管理机构及管理人员,或将其工作职能并入其他部门兼管。由此必然导致管理层与操作层之间上下脱节,出现谁也不管的局面,设备管理工作很难实施。

    (2)其次,相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的机械设备管理制度,对机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,严重的甚至造成国有资产的流失。

    1.2、机械装备落后,设备盲目购置

    (1)随着建筑市场竞争的日益激烈,建设单位对施工企业的工程质量、工程进度的要求也越来越高,市场竞争已演化为人才与设备的竞争。与此同时,由于高新技术的高速发展,施工企业现有的机械设备已显得过于陈旧,其机械设备整体技术状况已进入老化阶段,大半处于落后水平,造成企业在部分大型项目的投标及施工组织上受到限制,在一定程度上制约了企业的发展。

    (2)为了适应当前形势,施工企业的确需要适当引进一些国内外较为先进的机械设备,以提高企业的技术装备水平。但有些企业没有根据自己企业发展的需要,未能科学地制订机械设备的发展规划和购置计划,未能正确预测所引进机械设备的市场使用前景,导致所购设备不能满足工程项目的施工要求,新置设备如成“废物”。

    (3)还有的企业为了一味追求设备的生产率,盲目购置一些大型设备,但又未能充分考虑所购设备会受到资源、市场消耗能力、搬迁运输、施工场地、环保、操作使用等诸多因素的限制,投入使用后的运转费用难以维持,以致设备平均利用率很低,不得不停机处理,这些都给企业造成巨大的经济损失。

    1.3、舍不得智力投资

    (1)虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了机务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,技术管理水平参差不齐,在实施管理过程中,还未能规范地开展机管工作。

    (2)而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电液一体化程度高的设备管理需要。

    1.4、机械设备的使用与保养相互脱节

    (1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项规章制度明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。

    (2)此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产无形流失。

    1.5、设备维修“滞后”,浪费严重

    (1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期修理,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。

    (2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑其它设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。

    2、提高机械设备管理工作的方法要解决上述问题,搞好施工企业工程机械设备管理应抓住以下几个方面的工作:

    2.1、完善管理体制,健全规章制度

    (1)建立并完善机械设备管理机构,实行统一规划,专人负责,进行全面的综合管理。努力做到专业管理与群众管理相结合,明确专管和群管人员的职责与权限,充分发挥各级职能人员的积极性。

    (2)贯彻执行定机、定人、定岗位责任的“三定”制度,让每台机械都有专人负责保管、检修、操作。由于“三定”制度是机械化施工生产和设备管理工作的基础,其执行的好坏将直接影响到企业劳动生产率、施工安全、机械的完好率与使用率,因此在执行过程中除应配备相应人员外,还需注意不要随意变动其工作岗位,以免影响机械设备性能的了解与掌握程度。

    2.2、加强设备维修保养制度,坚持设备评优工作

    (1)我们知道,机械设备的保养、维修、使用这三者是相互关连,互为条件的。任何设备在使用了一段较长的时间后,都会出现不同程度的故障,为了降低故障率、延长设备使用寿命,应根据机械设备的使用情况,密切配合施工生产,按照设备规定的运转周期(公里或小时)定期做好各项保养与维修的工作。设备管理部门在制定维修及保养计划时须认真分析各类设备的具体情况,针对新旧设备的不同特点,采取不同的措施。对于老旧设备,要以保证运行、消除隐患、及时修理为重点;对新设备,则以提高人员的技术水平、加强维护为重点,从而有效地保证每台设备的使用性能和安全生产。

    (2)对于施工企业已装备的具有先进技术水平、价格昂贵的机械设备,因其技术含量高,单凭经验与普通工具已难以对这些设备进行正确的修理。因此,这些机械设备应采用现代的手段,以经济合理的方法开展维修,改变以往计划经济背景下实施的强制修理制度,实行“视情修理法”,即视乎设备的功能、工作环境、磨损大小,在充分了解与掌握其故障情况、损坏情况、技术情况的基础上进行状态维修、项目维修,这样既保证了设备的完好率,在确保正常使用的同时,又能充分发挥设备的最大工作效率,避免了机械不坏不修,坏了又无法修的局面发生。

    (3)为了促进各基层单位的管理工作,每年应组织开展机械设备检查评比活动。检查评比宜采用不定期抽检的方式,以防止基层单位平时不重视设备现场管理,检查时再搞突击应付。检查评比的结果还应与奖惩制度相结合,要体现增产节约有奖,损失浪费要罚的原则,对管理优秀的单位与个人给予奖励,对管理差的予以处罚。这样,不但有效地推动了企业的设备管理工作,还减少了设备的故障停机率,保证了企业的正常生产。

    2.3、加大技术培训力度,选拔优秀设备管理人才

    (1)随者现代科技的不断发展,机械设备也在不断更新换代,其自动化程度将越来越高,技术含量也越来越重。它要求管理者要有全新的思想、全新的观念,科学地对机械设备的购置、安装、维修、更新改造等进行有条不紊的综合管理。因此,施工企业要想从根本上提高全体管理和维修人员的专业技术素质,就应采取“走出去、请进来、集中培训”的方法,加大技术培训力度,选拔和培养一批懂技术、会管理、会核算的“一专多能”型人才,以满足企业今后的发展需要。

    (2)施工企业也可以有重点地组织由设备管理、维修、操作人员共同参加的设备管理研讨会,大家集思广益,出谋献计,形成学技术、钻业务的氛围。并根据施工的具体情况,采用示范表现、专题讲座、参观学习等形式,及时推广、宣传有实效的经验体会,以点带面,逐步提高企业各级人员理论知识水平和实际操作技能。

篇2

科学技术进步、生产建设的需求,为工程机械的应用提供了广阔的空间,也对设备管理的提出了更高的要求。做好机械设备的合理配置、科学使用、及时保养、适时维修,降低设备故障发生,提高机械设备的有效利用率,是对工程设备管理工作的主要要求,下面我就当前矿山企业在工程机械设备管理方面存在的问题和提高工程机械管理的方法谈谈自己的看法。

一、当前工程机械设备管理中存在的问题及原因

1、管理机构不健全,管理制度不完善

相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的工程机械设备管理制度,对工程机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,不能明确工程机械管理和使用的责任主体。

2、舍不得智力投资

(1) 虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了机务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,技术管理水平参差不齐。

(2) 而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电一体化程度高的设备管理的需要。

3、工程机械设备的使用与保养相互脱节

(1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项规章制度明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。

(2)此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产无形流失。

4、工程机械设备维修“滞后”,浪费严重

(1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期修理,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。

(2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑其它设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。

二、提高机械设备管理工作的方法

1、在使用方面,设备的价值主要体现在使用。任何设备都有规定的使用范围、条件及操作程序,只有正确的使用设备,才能保证安全生产。而设备使用的好坏很大程度上取决于操作人员水平的高低。

所以在使用中,一是教育操作人员正确的使用和操作各种工程机械,不能在超过机械所能承受的最大负荷下进行工作,尽量保证机械负荷的均匀加减,使机械处于较为平缓的负荷变动,具体地说,就是要较为均匀地加减油门,防止发动机、工作装置动作的大起大落。二是加强技术培训,提高操作人员素质,使操作人员做到懂构造、懂原理、懂性能,会使用、会保养、会检查、会排除故障,从源头上减少和防止人为失误引起的机械故障。三是坚持实行包机责任制,责任到人,将个人经济利益与责任机械的维修费、燃油费相结合进行考核,奖罚并举,加强管理设备的责任心,调动爱护设备的积极性。

2、在保养方面,对设备实行定期保养是保持机械良好技术状况的基础。对于工程机械,保养工作中的重中之中就是保证对机械的合理。零件工作面的磨损、零件表面的腐蚀和材料的老化是正常使用条件下的机械零部件的3种主要失效形式,而零件工作面的磨损所引起的失效所占的比例最大。也就是说,机械的磨损是使其各种零部件走向极限技术状态的主要原因之一。那么,解决机械零部件的磨损问题,除了采用优良的材料、选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外,在使用过程中要做的一项重要工作就是保证对机械的合理。

据统计,工程机械的故障有一半以上是由不良引起的。由于工程机械各零部件配合的精密性,良好的可以使其保持正常的工作间隙和合适的工作温度,从而降低零件的磨损程度,减少机械故障。正常合理的是减少机械故障的有效措施之一。为此,一是要合理选用剂,要根据机械的种类和应用结构的不同选用正常的剂类别,根据机械的要求选用合适的质量等级,根据机械的工作环境和不同的季节选择合适的剂牌号。二是经常检查剂的数量和质量。数量不足要及时补充,质量不佳要及时更换。三是根据保养周期、设备技术状况、工作环境等因素,制定强制保养计划,到时间必须停机保养。

3、维修方面

篇3

当前,我国市场经济正高速而健康的发展,科学技术的日新月异、生产建设的急迫需求,为企业工厂工程机械设备的应用提供了广阔的前景和空间,也对设备管理提出了更高的要求。做好机械设备的合理配置、科学使用、及时保养、适时维修,降低设备故障发生,提高机械设备的有效利用率,是对工程设备管理工作的主要要求,下面笔者就当前企业在工程机械设备管理方面存在的问题和提高工程机械设备管理的水平提出自己的看法。

一、当前工程机械设备管理中存在的问题及原因

1、管理机构不健全,管理制度不完善

当前,我们有相当一部分企业仍缺乏完整、严格的工程机械设备管理制度, 工程机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善和建立健全 ,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备之后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,不能明确工程机械设备管理和使用的责任主体。

2、舍不得智力投资

第一, 虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了业务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,加之专业不对口等原因,技术管理水平参差不齐,达不到规定的要求。

第二, 而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电一体化程度高的设备管理的需要的。

3、工程机械设备的使用与保养相互脱节

目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项规章制度明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。

此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为较为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产在无形中流失毁损。

4、工程机械设备维修“滞后”,浪费严重

由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期修理,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。

在部分企业,设备机械保养似乎只是流于一种形式,为应付检查而做保养记录。 这种后续修理工作只会造成如下影响:

1、导致生产停顿;

2、影响机器寿命、精度降低;

3、影响生产计划与客户交期;

4、影响品质;

5、影响操作者情绪;

6、对企业、操作员均存在安全隐患。

施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑其它设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。

二、提高工程机械设备管理工作水平的方法

1、正确使用和操作,设备的价值主要体现在使用上。 任何设备都有规定的使用范围、条件及操作程序,只有正确的使用设备,才能保证安全生产。而设备使用的好坏在很大程度上取决于操作人员专业水平的高低。

所以在使用中,第一是要教育操作人员正确的使用和操作各种工程机械,不能在超过机械所能承受的最大负荷下进行工作,尽量保证机械负荷的均匀加减,使机械处于较为平缓的负荷变动,具体地说,就是要较为均匀地加减油门,防止发动机、工作装置动作的大起大落。第二是要加强技术培训,提高操作人员素质,使操作人员做到懂构造、懂原理、懂性能,会使用、会保养、会检查、会排除故障,从源头上减少和防止人为失误引起的机械故障。三是坚持实行包机责任制,责任到人,将个人经济利益与责任机械的维修费、燃油费等相结合进行考核,奖罚并举,加强管理设备的责任心,调动爱护工程机械设备的积极性。

2、加强保养和维护,对工程机械设备实行定期保养是保持机械良好技术状况的基础。对于工程机械设备,保养工作中的重中之中就是保证对机械的合理。零件工作面的磨损、零件表面的腐蚀和材料的老化是正常使用条件下的机械零部件的3种主要失效形式,而零件工作面的磨损所引起的失效所占的比例最大。也就是说, 工程机械设备的磨损是使其各种零部件走向极限技术状态的主要原因之一。那么,解决机械零部件的磨损问题,除了采用优良的材料、选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外,在使用过程中要做的一项重要工作就是保证对机械的合理。

根据不完全据统计,工程机械设备的故障有一半以上是由不良引起的。由于工程机械各零部件配合的精密性,良好的可以使其保持正常的工作间隙和合适的工作温度,从而降低零件的磨损程度,减少机械故障。正常合理的是减少机械故障的有效措施之一。为此,一是要合理选用剂,要根据机械的种类和应用结构的不同选用正常的剂类别,根据机械的要求选用合适的质量等级,根据机械的工作环境和不同的季节选择合适的剂牌号。二是经常检查剂的数量和质量。数量不足要及时补充,质量不佳要及时更换。三是根据保养周期、设备技术状况、工作环境等因素,制定强制保养计划,到时间必须停机保养。

3、及时维修和预防。工程机械设备在使用过程中必然会出现各种各样的毛病和故障。在这些毛病和故障中,有些毛病和故障对机械设备的影响可能是很微小的,有些是比较严重的,甚至会造成机毁人亡的大事故。历史经验表明,严重机械故障往往是由一些较小的故障引发的。究其原因,就在于忽视了对小故障的及时处置。因此,在维修方面,一是重视小故障的及时处理,做到防患于未然。切不可小故障不影响使用,为了赶任务让设备带故障作业,最后小毛病拖成了大故障,不但延误工期,影响正常使用,还有可能造成设备突然报废。从某种意义上来说,对出现的故障及时进行处理,就是减少和防止故障的一种有效措施。二是采取“计划维修”与“预防性维修”两种制度的相结合的维修制度,科学合理的安排设备维修工作。计划维修坚持“养修并重,预防为主”的指导思想,在使用中,根据机械损坏和零件磨损规律,按照工作时间,定期对设备实施强制保修项目;预防性维修坚持“定期检查,按需修理”,它是按照维修对象的实际计划状况,而不是按照实际使用时间来控制的维修方式,避免了强制维修造成的浪费,同时通过定期检查,避免了漏拆漏检导致的失保失修。

篇4

地方高校如何准确定位人才培养目标,科学合理地构建课程体系和实践教学体系,实现教学与科研、生产有机结合,培养高水平应用型创新人才,是当前和今后一段时期内,地方高校产学研合作教育需要重点解决的问题[1]。不同高校采用不同的教学模式,构建不同的课程体系和实践教学体系,培养不同类型的创新人才[2,3]。以我校机械工程专业为例,主要研究地方高校机械工程专业课程体系和实践教学体系的建设,课程群和实践教学环节的构建,以及教学改革措施,为培养具有机械产品的研究、开发、设计、制造、生产组织管理以及经营能力的创新人才奠定坚实的基础[4,5]。

1 人才培养目标

通过对国内众多开设机械工程专业的高校进行调查研究后发现,我国当前和未来相当长的一段时期内,机械工程专业的大多数本科毕业生将直接进入生产一线,从事机械产品设计、制造、生产组织管理等工作。因此,地方高校机械工程专业的人才培养目标是培养具有较扎实的自然科学、人文社会科学基础,较系统地掌握机械工程专业宽广的技术基础知识,具有较强的创新意识和机械工程专业应用能力,能从事机械产品研发、设计、制造,以及组织管理和市场经营工作的应用型创新人才。

2 课程体系建设

2.1 课程体系

2.2 课程群建设

14个模块对应着不同的课程群,通过课程群的建设完成对学生不同阶段的培养。

人文管法社会知识模块是培养学生的法律意识和人文修养,通过这个课程群的学习,使学生具有较扎实的自然科学基础和人文社会素养,具有较强的社会责任感和良好的职业道德,较好的表达能力和交流能力。

质量安全环保意识模块是使学生了解本专业相关的方针政策、法律、法规和技术标准,具有环境保护和可持续发展意识。

基本技能模块是通过大学英语、专业英语、双语教学课程的设置,培养学生能较熟练地应用英语进行专业交流的能力,尤其是口头和书面表达能力;通过计算机文化基础、技术基础课程及其应用实践,使学生具备应用计算机解决一般技术问题的能力,为今后应用计算机进行辅助设计、分析、模拟和计算夯实基础;通过信息检索课程的学习,掌握运用现代信息技术获取相关知识的基本方法,使学生具有持续学习和独立获取知识的能力。

自然科学知识模块是通过数学、物理、化学、力学、电工电子学等课程的学习,培养学生建模求解、设计计算、系统分析与预测能力,为后续专业基础课程和专业课程的学习打下坚实的理论基础,这是工科学生应具备的基本功底。

专业基础模块是通过机械制图、机械原理、机械工程控制基础等课程的学习,使学生具有本专业必需的机械制图、设计、计算、实验、测试、工艺、操作等基本能力。

专业应用模块、专业训练模块是通过机械设计、机电系统设计等课程的学习,掌握机械工程设计、制造、性能检测、质量管理的原理与方法,通晓机械工程领域的专业技术标准、安全技术规范等,使学生基本掌握本专业的分析问题、解决问题的能力。

工程机械模块、起重与运输机械模块是在综合掌握机械工程专业知识基础上,通过工程机械、起重与运输机械、电梯控制技术等课程的学习,加强工程机械、起重与运输机械的设计制造、检测控制、组织管理等知识的学习与实践,使学生具备本行业产品的研发、设计、制造及管理能力。

创新知识模块、创新训练模块是通过TRIZ理论与方法、专利写作与申请等课程的学习,培养学生

的创新意识,使学生初步具备机械工程专业创新设计与创新制造能力,能够跟踪本领域科技发展前沿和发展趋势。

工程认知实践模块、工程项目实践模块、工程岗位实践模块是通过各种教授讲坛、企业家讲坛、前沿知识讲座、企业管理讲座,使学生积累一定的机械工程企业和经济社会环境下的综合工程实践经验,初步培养学生从事机械工程领域新产品开发、生产组织管理、市场经营工作的能力。

3 结束语

根据学校自身学科特色和优势,以及人才培养目标,结合地方经济社会发展状况,在产学研合作教育背景下进行教学改革,提出产学研合作教育模式下“四层十四模块”的课程体系,建立与产学研合作教育相匹配的课程群,推进人才培养与企业相结合的模式,利用企业高技能人才和专家参与实践教学,从而培养出高质量能适应地方经济社会发展需求的机械工程专业应用型创新人才。

参考文献

[1] 袁云沛.高等工程教育产学研合作教育人才培养体系研究[D].哈尔滨理工大学,硕士学位论文,2011(3):10-30.

[2] 韩毅曈.工科院校发展产学研合作教育的对策研究[D].西安建筑科技大学,硕士学位论文,2011(5):15-35.

篇5

一个好的建筑作品,是各个专业密切配合,共同努力的结果。

关键词:结构;建筑;配合

引言

在建筑工程设计中,一个工程的设计人员,是按建筑、结构、设备等专业分配,各司其责,依据本专业的功能要求和规范要求设计。就各自专业而言,都能满足设计要求,没有太大问题。而整个工程设计图结合在一起时,往往就会出现“打架”、“碰撞”,相互矛盾,相互影响等一些问题,甚至出现了一些大的不可调和的矛盾,需要各专业间反复修改,甚至多次设计。严重影响了设计质量,导致设计周期延长,浪费了设计人员大量的时间和精力。

出现这些问题,小的问题各工种之间可以通过沟通、协调解决。大的问题或者一些原则性问题,各专业都不能违反自身的“强制性条文”,则这些矛盾就难以解决,需要动“大手术”,甚至对设计做根本性的修改。

相对而言,建筑专业与结构专业之间矛盾会突出一些。

结合在实际工程设计中,就一些建筑方案的确定与结构专业有着密切关系的一些技术性问题,和同行做些探讨。希望起到一定参考作用。

1 建筑设计与砖混结构的一些相关问题要点

建筑专业是工程设计中的“龙头”和先行。在建筑方案确定和初步设计中,既要满足建筑的使用功能要求和立面效果要求,又要满足结构专业和设备专业的基本要求。尤其是在确定结构形式,柱网布置和剪力墙设置等问题中,建筑专业与其它专业,有着一定的直接“冲突 ”,处理好建筑物的“适用、安全、经济、美观”基本要求,找到一个最佳“平衡点”,是有一定难度的。

要根据建筑的高度、规模和层数,针对所采用的结构形式,在建筑设计中,对一些结构的技术指标加以控制。

砖混结构适用于多层建筑,是最常见的较为经济的一种结构形式。

1.1砖混结构层数限制

依据工程所在地的设防烈度,如6、7、8度时:则丙类建筑最高层数限制为8、7、6层;乙类建筑最高层数限制为7、6、5层;对于医院、教学楼等横墙很少的建筑,则最高限制为6、5、4层。

1.2 层高限制

砖混结构的层高,不应超过3.6米。当使用功能确有需要时,采用约束砌体等加强措施的层高不应超过3.9米。底部框架-抗震墙房屋的底部层高不应超过4.5米。

1.3 高宽比限制

砖混结构房屋总高度与总宽度的最大比值,6、7、8度时:依次为2.5、2.5、2.0。

1.4 设置缝的要求

砖混结构的建筑物长度大于50米时,应设伸缩缝;当建筑物层数和层高存在较大差异时,或平面有较大拐折时,则应设置沉降缝或防震缝,缝宽70-100。

1.5 砖混结构墙体设置原则和构造要求

横墙间最大间距:6、7度时为18米,8度时为15米。

建筑设置门、窗和洞口时,应注意保证短墙的水平长度。比如7度时,承重窗间墙最小宽度,应不小于1米。

砖砌女儿墙高度大于0.5米时,应设置钢筋混凝土压顶和构造柱,构造柱水平间距不大于4米。

纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀;门窗洞口不宜过大;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;竖向通道不应削弱墙体;大空间房屋尽量设在顶层等等。

装饰性构件和非承重结构构件应采取可靠连接。

以上的结构基本技术要求,在建筑设计中,确实难以达到时,则应考虑改变结构承重形式。

2建筑设计与框架结构的一些相关问题要点

2.1 框架结构特点

框架结构应用比较广泛,是一种常见的结构形式。它的优点是建筑平面布置灵活,可以组成较大空间,便于构件标准化,定型化,以缩短工期。具备较好的抗震性能。最大高度七度时55米。不要超过十五层。

十层以内时,各项结构技术指标容易满足,比较经济。

但是,框架结构也有较大缺点。当建筑高度或层高较大时,它的水平刚度较弱,变形较大。对建筑平面的规整性和竖向房间刚度的突变性,有着严格的要求。

2.2 框架结构设计的基本要求

在建筑平面设计时,要充分考虑柱网的合理布置,既要不影响建筑的正常使用,又要满足结构安全性能的要求。柱距和柱跨一般6-8米为宜,框柱布置要尽可能对称、均匀,纵横向尽量对齐、成组。非承重内墙采用轻质材料。

多层时不宜采用单跨框架结构。高层时不应采用单跨结构。框柱截面不宜小于300X300,圆柱截面不宜小于350,框梁截面宽度不宜小于200。房屋高宽比不宜大于4。

在框架结构中不允许采用两种不同的结构形式。电梯间、局部突出屋顶的房间,均不得采用砖墙承重。

底部剪力墙-框架结构和框支结构,特点是“头重脚轻”,上刚下柔,受力状态不好。故应谨慎采用这两种结构形式。

3 高层建筑设计与结构相关问题要点

10层及10层以上,或房屋高度超过24m的建筑为高层建筑。高层建筑一般常用框架结构、框架-抗震墙结构、以及抗震墙结构。高层建筑设计与结构关系更大、更密切。

3.1 谨慎选址

在总平面布置时,高层建筑要选择有利的场地。要远离滑坡体,避开断裂带,选择较好土层,保证建筑物的稳定性。控制相邻建筑的水平距离。

3.2 对建筑平、立面的宏观控制要求

对于建筑师和结构工程师来说,应优先采用简单、均匀、规则、对称的建筑结构方案。严格控制房屋的高宽比。结构构件平面布置的刚心力求与建筑物的质心相一致。结构沿竖向的构件布置宜等强,避免楼层刚度有较大的变化,保证结构构件在水平纵横向和房屋的竖直向的连续性。严格控制平面的凹凸尺寸、外挑尺寸、楼板开洞尺寸等。

不宜采用不规则的建筑方案。不应采用严重不规则的建筑方案。对于严重不规则的建筑方案,根据建设部令,要求建筑师予以修改、调整。

3.3 设置防震缝的要求

体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构,可按实际需要在适当部位设置防震缝,形成多个较规则的结构单元。通过调整建筑平面形状和尺寸,尽可能不设缝。必须设置防震缝时,要留有足够的宽度(100以上),上部结构应完全分开,防止地震时相互碰撞。也就是说,分则彻底,连则牢固,不可“藕断丝连”。

留缝宽度,要根据相邻较低建筑高度计算确定。

3.4 结构构造设置的一些基本要点

电梯井不宜设在建筑物角部或边部。由于受到框柱和基础梁影响,在做电梯井底坑和集水坑时,使用空间会受到不利影响,基础难以处理。

在顶层设置水箱间或其它有较大荷载的设备构件时,要尽量选择直接设在跨度较小的框架梁上。使它的水平受荷面积加大,并控制设备构件的高度。

在楼层布置框架间填充墙时,应尽量使楼层上下连续、均匀。最好采用柔性连接的轻型隔墙。

4 高层建筑与框架-抗震墙结构设计要点

随着高层建筑物高度的增加,一般十层以上时,框架结构的抗水平地震能力减弱,一味增加框柱断面是不可取的。而设置一些抗侧力较强的抗震墙,是最有效最可取的方法。

4.1 抗震墙设置原则

框架-抗震墙结构体系,抗震墙设置的数量多少,是以满足结构位移限制作为依据的。

抗震墙布置应与建筑使用要求相结合,在进行建筑初步设计时,要考虑抗震墙的合理布置,既不影响使用,又要满足结构的受力要求。根据建筑物高度和刚度要求,可以采用L形、T形、工字形、十字形等形式,和框柱组合,形成较好的受力体系。

抗震墙布置要对称、均匀、分散,靠近建筑布置。墙肢长度既不能太短,亦不能太长,尽可能使结构刚度中心与建筑物质量中心相一致。

抗震墙布置应贯通全高,使结构楼层上下刚度连贯而均匀。抗震墙上开洞亦应尽量做到上下对齐、大小相同。

抗震墙应沿两个主轴方向设置,刚度相接近。

控制短肢抗震墙的设置数量。

4.2 抗震墙构造要求

抗震墙截面厚度不宜小于160,短肢剪力墙截面厚度不应小于200。墙肢水平截面长度不宜大于8m。

框架-抗震墙结构也有缺点,抗震墙间距不能太大,平面布置不够灵活,难以满足公共建筑的使用要求。

一个结构单元,不应采用两种不同的结构形式。

5其它工程

对于幼儿园、中小学教学用房、人流密集的大型多层商场、医院等乙类建筑,为重点设防类。抗震要求比一般建筑更高。

建筑设计时要充分考虑结构的安全性。

6 结束语

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[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)06-0110-02

近年来,国务院、教育部等主管部门在政策导向上,引导600余所地方本科高校向 “ 应用技术型高校 ”转型 ,推动建设“应用技术大学”, 我校也以“建设特色鲜明的现代应用技术大学”作为自己的奋斗目标。机械电子工程作为典型的工科专业,对学生的技术应用能力和实践能力的培养尤为重要。

一、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”的提出

我校机械电子工程专业2011年开始招生,作为一个实践性很强的工科专业,机械电子工程专业教研室在培养学生的应用能力和创新能力方面做了一些探索和尝试。但是,目前机械电子工程专业还是以传统教学为主,实践教学环节主要以参观、验证性演示为主,学生动手的机会不多,自主设计实验则更少,导致动手能力培养不足。围绕“建设特色鲜明的现代应用技术大学”,培养应用型人才的目标,结合我校工程训练中心和实验室建设,机械电子工程专业教研室通过一系列调研,在现有条件的基础上,提出了“机械电子工程专业学生应用和实践平台”建设方案,它为技术技能应用型人才培养提供有力的支撑条件。

该方案与机械电子工程专业建设相结合,通过项目化教学和管理方法,拟解决以下方面问题。

1.通过组装及创新组合出各种典型机构和结构部件,加深对机械原理课程中所学知识的理解与运用,培养学生机构认知、选型、组合及创新的能力;2.培养学生综合运用机、电、液(气)一体化技术进行机械系统创新设计的能力;3.培养学生对各类传感器、单片机、PLC控制器的综合运用,加深对机电控制类课程中所学知识的理解与运用;4.培养学生的综合应用能力、创新思维能力和团队合作精神,提高学生的创造和动手能力。

二、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”的实施方法

具体实施方法如下。

1.建立面向课程体系的创新实验支撑条件及关联实验系列。首先打通机械电子工程相关课程的实践环节,包括机械原理与机械设计、机电传动、机电控制工程、机电一体化设计等,完善创新实验条件,以一个机电产品为例开设贯穿课程体系的关联实践系列,如机械本体装配、传动机构分析、单片机与接口技术、等实验系列,使学生更主动地学习、更有效地掌握机电一体化技术的系统知识。

2.以“从做中学”为指导思想,围绕学生的创新设计项目来完成整个课程体系的教学和实验。从专业基础知识学习开始,给学生提出一个具体的机电产品设计项目,使学生能够带着问题来学习和实践,并从中初步掌握科学研究的基本过程和基本方法,养成良好的学习自主性和能动性,培养学生动手和自学能力、发现与解决问题能力、交流协作能力等,达到创新能力培养的目标。

3.结合毕业设计与学科赛事,利用此平台设计制作机电产品实物。利用此平台中提出的一些新颖且可实现的项目,可以逐步从设计到实物制作,参加高层次学科赛事。另外以这些项目为题材设计毕业设计课题,培养优秀毕业设计。利用CAD软件完成所有零件图、部件图和总装图设计,使学生对机电产品的结构和组成等获得较为丰富的感性认识,对机电产品的设计过程和设计要点有基本概念。在设计过程中,通过产品装配、控制编程运行,全面了解机电装备的控制、驱动、传动、测试等技术,并可以综合运用机械制造工艺和工装等知识。

三、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”教学成果

为了检验该教学平台建设的教学效果,机械电子工程专业的老师们在教学中组织学生进行了小范围的试验,取得了比较理想的成果,下面展示其中的一些成果。

1.大学生优秀科技作品――基于STM32单片机的三轴实验平台。图1所示为基于STM32单片机的三轴实验平台。根据实践教学需求,确定了该实验平台由机械本体、STM32控制系统和VB上位机操作软件组成,搭建了该实验平台的机械本体结构,完成了实验平台控制系统的硬件设计和软件设计,制作了三轴实验平台样机,并进行了运动功能试验。通过试验证明,所设计的三轴试验平台能够在有效工作范围内实现圆弧和直线插补,实现了设计要求。

2.江苏省大学生创新创业训练优秀项目――基于MCGS的PLC仿真实训系统。图2所示为基于MCGS的PLC仿真实训系统。该系统为提升 PLC课程实践教学效果,提出并实现了基于组态软件 MCGS的PLC仿真实训系统设计。仿真系统内嵌三个PLC经典控制子系统,各子系统均采用 MCGS 监控系统与西门子 200PLC 控制相结合的控制方案,由 PLC 实现子系统控制功能,由组态软件 MCGS 实现子系统工作过程的动态实时监控。

3.江苏省机器人大赛一等奖――可原地转向横向进出车位的新型机构。图3所示为可原地转向横向进出车位的新型机构。该新型机构针对目前私家车保有量大,道路狭窄,新手驾驶水平不高,机动车掉头和进出车位难度大等问题,设计了一种可原地转向、横向进出车位的传动机构,可以更加高效的利用有限的停车场资源,缓解停车位紧缺和驾驶人员技术不足的问题。通过实验,证明该机构可以实现原地掉头、横向进出车位,具有较高的创新性和实用价值。

4.南京理工大学泰州科技学院优秀毕业设计――剪式升降台液压系统智能测试平台。图4所示为剪式升降台液压系统智能测试平台。该课题针对剪式液压升降台,对升降成了机械分析,设计了实验油路并完成了仿真,设计出了基于PLC触摸屏一体机的控制系统,针对升降台油路中的液压缸建立了基于LabVIEW的检测平台,最后经过半实物实验系统仿真,能够实时反映出油路中的问题所在,降低了出错的几率。

四、结束语

通过对“机械电子工程专业学生应用和实践平台”建设方法的探索实践,证明该方法在培养机电专业学生的应用和实践能力方面较传统教学方法更具有优势。通过该方案的实施,能有效的培养和锻炼学生的应用和实践能力,学生能够更好的理解机械电子工程专业的课程体系,对专业知识的掌握和应用也有了质的提升,提高了机械电子工程专业学生的培养质量。

[ 参 考 文 献 ]

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九大品牌专业:通信工程、机械工程及自动化、轮机工程、工业设计、复合材料与工程、工商管理、艺术设计、机械设计制造及其自动化、车辆工程 。

热门专业:电子信息科学与技术、光信息科学与技术、生物技术、电气工程及其自动化、自动化、计算机科学与技术、软件工程、电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、信息工程、信息管理与信息系统、材料成型及控制工程、材料科学与工程、机械工程及自动化、测控技术与仪器、车辆工程、热能与动力工程、土木工程、建筑学、机械设计制造及其自动化、道路桥梁与渡河工程、电子商务、能源动力系统及自动化。

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拳头也许是最不引人注意的武器,却是最基础、最有效、最直接,也是最可靠的武器。机械工程专业也如此,它是机械专业的基础,是一个以自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、修理各种机械过程中的全部理论和实际问题的应用型专业。机械工程专业的知识可应用于汽车、飞机、空调、建筑、桥梁、工业仪器及机器等各个层面之上。

独门绝技:工程制图、AutoCAD辅助设计、机械制图、机械原理。

霸王,力拔山兮气盖世。枪,百兵之祖是为枪。机械设计制造及其自动化专业作为机械制造的始祖,其学生主要学习机械设计与制造的基础理论,以及微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识,掌握进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力,今后可在科研单位从事本专业的研究工作,或是在各类机械制造行业从事产品的设计与开发、生产组织管理等工作,抑或在高校从事教学科研工作。

独门绝技:电工技术、机械工程控制基础、机械设计、电子技术、机械加工工艺、液压与气动技术、检测技术、数控技术。

多情环为什么叫多情环?因为这双环无论套住什么,立刻就紧紧地缠住,绝不会再脱手,就好像是个多情的女子一样。材料成型及控制工程专业也是如此多情。它是材料科学、成型工艺及自动控制技术等多个学科交叉而成的综合学科,培养的是具有材料成型加工基础理论与应用能力,今后可从事设计制造、科学研究、材料成型设备与模具设计开发、生产运行管理等工作的工程技术人才。本专业设有两个专业方向,分别为金属成型及模具方向和塑料成型及模具方向。

独门绝技:工程图学、工程材料、弹塑性力学、材料成型技术基础、热加工工艺基础。

孔雀翎作为一种暗器,特点是小、精、准,这与机械电子工程专业所培养的目标是一致的。该专业的毕业生需具备仪器设计、制造、测量、控制方面的基础知识与应用能力,能在测控技术、电子信息技术、自动化仪表、智能设备、计算机应用等方面从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。

独门绝技:机电装备设计、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与应用、机电传动控制、数字化设计与制造技术。

碧玉刀白银吞口、黑鳖皮鞘,镶着七颗翡翠,说是武器,不如说是一件艺术品,这正好符合工业设计这个偏艺术类的专业的特点。工业设计分为两部分:一部分属于机械类的工业设计专业,一部分属于艺术类的产品设计专业。机械类工业设计主要学习机械设计的基础理论与知识,如结构与功能、结构与材料、外形与工艺、产品与环境等;艺术类的产品设计专业主要学习造型设计原理,以处理好各种产品的造型与色彩、形式与外观的关系为主。该专业的毕业生能在企事业单位、专业设计部门、科研单位从事工业产品造型设计、视觉传达设计、环境设计、教学、科研等工作。

独门绝技:设计概论、设计图学、工业设计机械基础、设计材料与工艺、工业设计概论、工业设计史、模型设计与制作、计算机辅助平面设计、计算机辅助工业设计。

离别钩是一柄特殊的钩,既不像刀,也不像剑,前锋虽然弯曲如钩,却又不是钩。过程装备与控制工程专业正是如此,名字像机械专业又不同于传统的机械专业,其前身是化工机械专业。该专业培养的是具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识,能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等领域,从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面的高级工程技术人才。

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21世纪是一个充满创新的时代,中国正在迎接经济发展和科技创新的新时代,新的科学理论、科学技术和设计理念不断涌现,传统的专业和学科正在加速调整和融合,要求人们在继承传统的基础上开拓创新。机械设计与工业设计的结合是时展的要求,尤其是中国加入WTO后,给机械设计与工业设计提出了新的机遇和挑战,这就要求人们要加强合作,设计出符合国际需求的新产品。然而,目前,人们对机械设计和工业设计两个学科关系的研究还不深入,也没有形成科学的理论体系。因此,加强对机械设计与工业设计融合的研究,有助于推动机械设计行业的快速发展。

1.机械设计的内涵

机械的概念是广义的,它除了人们通常所说的机械以外,还包括各种各样的设备、设施、仪器、仪表、工具、器具、家具、交通车辆以及劳动保护用具等。可以说,机械是各类机器的通称。①机械是人类改造自然、发展自己的重要劳动工具。在现代社会里,任何产业和工程领域都要一个用机械,即使是人们的日常生活,也越来越多的应用机械了,如汽车、自行车、钟表、照相机、空调机、吸尘器等。因此,可以说机械在现代社会里发挥着重要作用。

机械设计既是一门学科,也是一门艺术。机械设计就是据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去,设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展,制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。

2.工业设计分析

工业设计是一门新兴的综合性学科,它集多门学科知识于一身,既包括科学技术知识,又包括美学艺术知识,以及人机工程学、经济学等等。②工业设计具有狭义和广义之分。从广义上来说,工业设计就是指为了达到某一特定目的,从构思到建立一个切实可行的实施方案,并且用明确的手段表示出来的系列行为。它包含了一切使用现代化手段进行生产和服务的设计过程。而从狭义来讲,工业设计就单指产品设计,即针对人与自然的关联中产生的工具装备的需求所作的响应。包括为了使生存与生活得以维持与发展所需的诸如工具、器械与产品等物质性装备所进行的设计。产品设计的核心是产品对使用者的身、心具有良好的亲和性与匹配。狭义的工业设计与传统的工业设计的概念是一致的。因此,总的来说,工业设计是一种创造性的活动,其目的是为物品、过程、服务以及它们在整个生命周期中构成的系统建立起多方面的品质。

3.工业设计在机械设计中的重要作用

机械产品的传统设计主要考虑机械产品本身的功能,而产品的设计功能也没有得到充分的重视。机械工程师往往借助于专业的技术知识来设计产品,由于缺乏专业的艺术培训和设计理念,使得设计出来的产品在外观质量和使用方式上存在欠缺,导致产品缺乏强有力的竞争力。③目前,工业设计在机械设计中的应用主要体现在人机工程学方面。在产品设计上根据以人为本的原则,设计理念也要从人的自身中去获取,通过研究人、机器以及环境这三个要素,将消费者或使用者和设计的产品,以及将人与产品作为一个系统来实现共同研究。

工业设计还能够实现产品造型、功能结构和材料的科学合理化,在提高产品的整体美与社会文化功能方面起到了非常积极的作用。随着我国社会技术的竞争逐渐激烈,要想在竞争中占有优势就必须充分利用现有技术,依靠工业设计来实现用较低的费用提高产品的功能与质量的目的,从而增强企业的竞争力,提高企业的经济效益。

4.机械设计与工业设计融合的发展特征

21世纪,我国的机械产品在激烈的国际竞争中,如果不加快产业结构、产品结构的调整,不改变传统的设计观念,学习先进的设计理论、技术和方法,不抓技术创新,不通过设计提高附加值,不抓规模效益,就很难立于世界强手之林。也就是说,传统的机械设计理论需要与新的设计理论相结合并加以创新,需要采用新结构、新工艺、新材料以适应现代化机械产品在多功能、可靠、高效、节能、小型、轻量、美观等方面的要求,并且要满足信息化、自动化和智能化对机械设计的要求。

从工业设计角度看,产品设计中的功能设计、人机方式设计、造型设计(形态、色彩、肌理、装饰等)是确保产品内外质量、提高产品附加值、增强市场竞争力等密不可分的整体。就产品造型设计而言,在设计、表现和推出的新款产品中只有那些符合功能、结构、加工工艺技术、人机工程、环境等要求,符合人的审美意识、心理、生理要求,符合市场需求的产品才是好的、美的设计作品。

4.1.机械产品造型设计的特征

4.1.1.机械产品的造型设计首先应服从于功能目的,机械产品是通过大量材料、一定的结构、生产工艺来完成的,是科学技术、材料、结构、工艺、造型艺术完美的统一。

4.1.2.机械产品的造型设计必须适应现代化生产方式,使设计的产品加工方便,符合标准化、通用化、模块化、系列化及批量生产的要求,体现经济性。

4.1.3.机械产品的造型设计,必须符合人的生理、心理特征,设计合理的人机界面,使人-机-环境相适应,体现宜人性。一个产品拥有友好的人机界面往往令使用者倍感亲切。

4.1.4.产品是人类文化的重要载体之一,高精尖的技术产品是人类文明进步的重要标志。机械产品应通过造型设计去反映时代精神和社会物质生活,以及科学技术的面貌、水平,去反映产品特定的内容、情趣,以及民族与文化的特征,以适应市场及消费者需求,产品总是这样具有极其强烈的时代性。

4.1.5.机械产品造型设计要注意继承与创新。要继承前人的设计理论、技术、方法和设计成果,进而创新并形成具有企业自己风格,具有时代特征的新产品。

4.1.6.机械产品的造型设计应同时具有作为物质产品的实用性、使用价值和作为造型艺术的审美性体现物质与精神功能的双重特征。

4.1.7.造型设计应体现出总体设计、结构设计、造型设计、人机设计,甚至管理、销售等的系统性、综合性,达到实用、经济、美观、宜人、创新的设计原则。

4.2.把造型设计中的美学原则融入到机械设计中

4.2.1.比例与尺度:正确的比例尺度,是造型设计的基础。机械产品造型比例的基本构成条件是产品功能。如加工细长零件的普通车床、外圆磨床等,其造型应该是低而长,成为卧式加工机床。不同用途的机械产品,其造型比例关系亦不相同。而不同时代又有不同的审美要求,使产品在比例、现行风格和色彩等方面形成不同的时代风格,具有不同时代特征的形式美。

4.2.2.均衡与稳定:一般情况下应有意识地运用不同结构布局、质量、几何形状、肌理、色彩、装饰件等的精心处理,形成既有造型变化,又产生视觉上均衡、稳定效果的完美整体。

4.2.3.(3)统一与变化:这是产品设计中最为重要、最能发挥工业设计师才华的美学原则,应从机械产品的整个系统、主体造型一直到装饰的细微处全面考虑。这应由工业设计师自始至终与工程技术人员密切协作,发挥各自的长处,从系统、整机一直至细部均统一协调。

4.3.机械产品的色彩设计

机械产品的色彩,不仅具有保护、防锈的作用,更具有美化产品、美化环境、提高工作效率、增加产品价值等作用。当然,机械产品的色彩设计不同于工艺品、装饰品、日用品,而有其特定的基本原则。其特点是色彩设计应符合功能要求、环境要求、人机工程要求,应符合人的审美情趣及经济性。色彩应简洁、单纯、美观、大方,既协调柔和又富有时代性、装饰性。

5.机械设计与工业设计融合的发展趋势

机械设计和工业设计的有机融合的实现能为企业带来更多的经济效益,最终实现企业的综合竞争力。但是,工业设计的发展不能照搬照抄,要进行合理的筛选。目前,我国很多企业的工业产品现代设计仍然很落后,主要是由于企业对实践探索的忽略,加之政府的不重视,不能进行科学的引导和有效的支持。由此可知,政府对设计的重视才能使得各种设计组织展开有效的工作,政府应该构建扶持型的发展模式,使得工业设计的组织及活动得到科学规范,通过政府的干预使得工业设计向节能节约方向发展,应该积极促进我国工业设计和机械设计的联合发展,通过制定相应的法律法案和政策,以及建立合作发展战略和加强国际间交流,实现国外优秀设计人才的引进和设计理念的发展。在财政上还要注重扶持中小企业开发机械设计和工业设计结合的发展策略,实现传统机械设计理念的转变。为此作为开发培养机械设计和工业设计综合性人才的高等中学教育,应该开设相应的工业设计课程,逐步建立研发中心来实现高水平设计人才的培养。

总而言之,一项产品的推出总是以社会需要为前提的,没有需要就没有市场。但是社会需要是变化的,不同的时期、不同的环境,就会有不同的市场行情和需求。因此,机械设计也要不断的改进和创新,更要不断开发新产品以满足市场的变化和市场的需求。在当今全球化的大潮中,无论是机械设计,还是工业设计,都要树立市场观念,以真实的社会需求作为出发点来设计产品。机械工程师设计创造的产品、工业设计师设计创作的作品、市场营销商经销的商品是三位一体的整体,机械设计工程师与工业设计师必须密切合作,共同努力,不但要研制出功能优秀的产产品,还要为这种功能产品找到符合人们审美需要、符合时代潮流的形式,从而向市场提供适销对路的商品。机械设计和工业设计是密不可分的,成功的商品是来机械设计工程师和工业设计师共同的知识、技能、智慧和汗水的结晶。

过去的实践表明,机械设计工程师设计的纯功能产品是缺乏市场竞争力的,艺术家创作的纯艺术作品只是仅供观赏,缺乏实用价值。在经济全球化、社会变异和技术创新的新世纪,生产与工艺趋通化,大部分行业受到相当程度的冲击,工业设计与机械设计在现代社会中所扮演的角色与任务也面临重新自我检视与调整。工业设计与机械设计进行更紧密的结合是时展的需要,是提高我国产业技术创新能力和国际竞争力的有效途径。机械设计工程师和工业设计师迫切需要携手并进、通力合作、提高设计水平,为市场提供优质的设计服务和优秀的产品,开辟工业设计与机械设计合作的新篇章。

6.结语

机械设计与工业设计的结合,是未来机械设计发展的重要方向。作为制造业价值链中最具增值潜力的重要环节,工业设计对于提升产品附加值、增强企业核心竞争力、促进产业结构升级等方面具有重要作用。因此,在机械设计中融入工业设计,对提高机械设计产品的性能将会起到非常重要的作用。机械设计与工业设计的融合,将会使工业设计向节能节约方向发展,也会提高机械设计产品的主要功能。

参考文献:

[1]沈乐年,刘向锋:《机械设计基础》,清华大学出版社(北京),1997年版

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)10-0087-02

一、引言

机械设计作为机械工程的重要组成部分,在我国高等教育中占据着重要的地位,相对于其他学科发展历史较长,形成了比较完备的课程培养体系。然而,技术完善并不意味着必然获得商业上的成功;与新产品开发设计密切相关的工业设计,在一定程度上反映了一个国家的工业技术水平[1];我国的工业设计发展历史较短,很多人对其本质及重要性认识不足,甚至存在很大的误区。

《普通高等学校本科专业目录(2012年)》将“工业设计”(专业代码:080205)专业设置在工学之下的机械类,对应于原工学学位的部分;而对应于原文学学位的部分则设置在艺术学之下的设计学类,名称为“产品设计”(专业代码:130504)[2]。新专业目录要求工业设计专业学生具备相当的自然科学知识,尤其是机械学科的知识,以便为机电产品的创新设计提出切实可行的创新性方案。

国内工业设计专业大多是在艺术类院系开设并发展起来的,时至今日也有很多高校仍然开设于艺术院系,因此在很多人的观念中,工业设计就是外观设计,是纯艺术的专业,与机械关系不大。笔者认为这种观点是错误的,至少也是不全面的。外观设计绝不是工业设计的全部,把外观设计等同于工业设计是不正确的。

针对这一状况,本文从机械设计与工业设计的角度分别阐述了新产品设计开发的一般程序,说明工业设计与机械设计的关系以及工业设计在机械产品开发过程中的作用和地位。

二、新产品开发设计的一般流程

1.机械设计的一般流程。从机械工程的角度来讲,机械设计没有固定的设计流程,需要视实际情况而定。机械设计的一般流程简述如下[3]:(1)产品规划:确定设计对象,展开相关的调研和预测,论证新产品开发的必要性以及可行性;明确设计目标完成设计任务书。(2)总体方案设计:根据设计任务书,进行功能目标分解寻求功能原理解法;拟定总体方案,进行执行系统、传动系统等设计形成多种可行性方案。对各可行方案进行运动规律、机构型式、造型以及色彩等方面的设计。对各可行方案进行评价,选择最优方案。(3)结构设计:拟定传动系统、执行系统的具体方案。设计零部件的结构,确定零部件之间的相对位置及联接方式;确定零件的材料、尺寸公差等技术要求。绘制总装图、部装图及零件图,编制设计说明书。(4)施工工艺设计:进行加工与装配工艺的设计。制定零件的加工工艺流程以及检验标准,必要时还需进行专用工具、夹具以及模具的设计。制定装配、调试、性能测试的技术文件。确定产品包装、运输、安装等方面的要求以及使用说明书。(5)改进设计:进行样机试制并进行试验测试,做出评定,提出改进意见。通过小批量生产试销,获取用户的使用意见,进行改进设计。

2.工业设计视角下产品设计的一般流程。工业设计视角下的产品设计程序目前没有统一的定义,大多数学者的观点是产品设计程序可以由如下四个阶段组成:(1)确认需求:发现需要解决的问题,查阅相关资料;分析市场需求以及商机,制订可行性计划,并对融资问题进行研究制订合理计划等方面的准备工作。(2)研究分析:深入进行资料的收集与分析;开展市场调查、竞争产品分析、产业发展分析、预期消费群体等研究工作,进行产品造型意象定位以及形态分析,并考虑人因、产品结构、材料和功能等因素,研究与本产品相关的专利与法律文件,制订详细的发展计划或设计规范。(3)整合发展:此阶段由如下三部分构成:①构想概念发展:充分运用创意法则或相关工具,提出多种可行的解决方案。②造型整合发展:根据前期制定的设计要求进行产品造型设计,并进行视觉性筛查制订出最佳修正方案;通过制作立体模型、运用评估以及细部修正等手段,最终确定产品的外形并且绘制外观尺寸图。③工程规划发展:进行细部设计,获取精确的工程图面数据进而制作准确的功能模型。为保证数据的可靠性,需完成整体结构、材料以及使用性进行研究或者试验。如果各项指标数据达到设计要求则可形成最终的工程技术资料,开展小批量试生产。(4)设计评估:这一阶段的内容一般在造型整合发展过程阶段同时进行。当构念、图面以及模型评估时需依据先前制定的设计规范,运用恰当的评估工具或方法,筛选出可行方案;进行小批量试产试销阶段,需要通过使用情况调查或者市场接受度调查为大量生产以及营销提供必要的准备工作。