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摘要：随着IT技术各项功能的不断完善与发展，它不仅给现代机械产品的设计进行异地的协同和合作提供了一个较为宽广的平台，而且还能对消费者的个性化需求进行高效与快速的满足。本文主要通过对基于IT技术的优化设计、并行设计和网络的协同设计等先进的方法进行介绍，分析了IT技术在现代机械设计过程中的优势，同时对其未来的发展趋势进行了展望。
关键词：IT技术；现代机械；设计方法
Abstract: with the constant perfection and development of the IT technology functions, it not only provides a wide platform for coordination and cooperation to the design of modern mechanical product in different places, but also the personalized needs of consumers efficiently and quickly meet. This paper mainly through carries on the introduction of the method of parallel optimization design, IT design and network collaborative design based on advanced, analyses the advantages of IT technology in the modern mechanical design process, and the future development trend is prospected.
Keywords: IT; modern machinery; design method
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
0.引言
在全球化竞争不断加剧的今天，企业的处境也举步维艰。由于市场中对个性化的产品所提出的要求不断上升，消费者在产品的服务、价格、质量与上市时间等方面也日渐挑剔，因此，许多企业生产的方式开始从大规模的生产向大规模定制的方向转变[1]。
很长时间以来，许多产品在开发过程中所沿用的大都是传统顺序的设计，遵守着概念设计、详细设计、设计流程、制造加工、试验验证、修改设计这六个步骤的大循环。鉴于在早起设计时无法对下游的质量保证、可制造性与可装配性等多种类型的因素进行充分考虑，所以在机械产品的设计过程中开发的周期长、设计的成本较高和改动量较大等问题都难以避免，使企业难以对市场竞争中的对市场需求进行满足。
1现代机械设计中以IT技术为基础的设计方法
随着IT技术各项功能的不断完善与发展，它不仅给现代机械产品的设计进行异地的协同和合作提供了一个较为宽广的平台，而且还能促进了能够满足消费者的个性化需求的机械产品设计方法的出现，让企业赢得了市场和用户[2]。
1.1现代机械的优化设计
优化设计指的是通过不同优化的方式，在机械设计的过程中对产品的性能与结构进行优化，以保证设计出的机械产品具有良好的外在品质和内在品质。通常而言，优化设计可以分为以下两种方式[3]。
1.1.1通过数学规划实现优化设计
所有数学规划法指的是将数学规划的理论作为基础，一种在严格意义中的优化方式。其算法不仅对理论依据有着充分的要求，而且其设计流程也有着严格的规定（如图1）。由于此类规划方式在计算的过程中需要进行多次迭代，要求高性态的数学模型。当问题规模出现出现扩大与程序发杂程度的增加时，想要让精确且容易求解的数学模型得以建立就存在很大的困难，因此，该方式仅适用于优化的目标明确、容易建立数学模型、系统结构不复杂的机械设计。
图1：数学规划方式的流程图
1.1.2通过人工智能实现优化设计
现代机械的设计是创造性劳动中较为复杂的一种，其设计过程都需要经过设计任务的明确、设计方案和原来、设计技术与设计施工等四个步骤，而且每个阶段内都需要不断对建立后各类模型作出分析与综合，反复对此类模型进行修改、创造与评价。其主要活动可以分为以下两类：
（1）对数值进行计算工作。其内容包括大量的绘图、计算与分析。
（2）对方案进行设计和符号推理。其内容包裹提出初始的方案、对最优方案进行选择和设计结构等。由于此类活动的基础是推理与思考，因此需要设计者必须具有设计的丰富经验与多元化的专业知识的。
作为机械设计中最重要的内容，由于方案的设计与构思其设计后结果的好坏存在着很大的影响，所以使用具有人工智能的IT技术可以为智能行为中非数值的计算在计算机上的实现提供保障。
1.2现代机械的并行设计
所谓并行设计，指的是在对机械产品进行设计的过程中通过对IT技术内CAM或CAD技术的应用，以并成或集成的方式对产品作出设计的有关步骤（如图2）。。对次从方式来说，机械的设计人员需要从设计初始时就对整个机械产品的生命周期内制造、测试、工艺规划与装配等不同环节所产生的影响，考虑从产品的概念设计至报废处理过程中一切可能的因素，力求对用户的需求做到准确及时的把握。
就其效果而言，通过并行设计对机械产品的设计进行全面及时的评价，并提出产品设计中的改进措施， 不仅能够为机械产品制造与工艺设计的一次成功提供保证，而且还能够强化企业自身的资源利用与组织管理，以达到减少产品成本与提升产品质量的目的。
图2：并行设计方式的工作流程图
1.3现代机械的网络协同设计
通常来说，网络协同设计指的是通过对网络机制的利用，把分布于不同地区中的设计工作与资源进行统一，以平面支撑工具与协同工作中给的有效机制为基础作出信息管理，从而达到共同对机械产品完成设计与开发的目的。随着IT技术的不断发展，网络的带宽也得到了较大程度的提升，因此，利用实时传输的多媒体数据不仅能够了解到与设计相关的最新数据，而且还能够建立起以IT技术中的Web为基础的数据平台，从而解决在Web中三维数据的修改、访问与传输，进而实现不同级别间数据的共享，以满足不同设计小组间在协同设计过程中的有关需求。
2.以IT技术为基础的现代机械设计应用
通过上述分析，不难看出以IT技术为基础的现代机械设计方式具有着良好的应有价值与推广潜力。例如，某企业设计了一套以IT技术中Web技术为基础的模型设计异地协同系统，并将其运用到了传统电器变速箱的主轴设计内。该系统通过Web的方式向用户提供，其中包括设计数据的管理、设计资源的管理与协同管理等结构（如图3）。
图3：某电器中变速箱的异地协同设计系统
从上图不难看出，以IT技术为基础的现代机械设计方式在实施的过程中需要很多部门的相互配合才可以进行，从这个角度出发，在实际应用的过程中，设计人员需要对电器的每一个产品进行相应的了解，这样在设计的过程中就可以有效的节省设计的时间以及设计的不稳定性。IT技术在机械电器行业上的应用，是产品的设计更加的规范，同时也开拓了新产品的开发效率，有效的增加了电器行业的生产效益和经营效益，提高了电器产品的在行业中的生产竞争力。
3.以IT技术为基础的现代机械设计发展方向
随着计算机技术和各种先进技术的发展，作为这些技术的结合的产物：机械设计和IT技术也得到了快速的发展，目前的发展已经足够的先进，但是还有待进一步的完善。以后的机械设计与IT技术的发展方向有以下两点。
3.1只能程度得到提高
智能化是IT技术应用最突出的标志，也是最重要的标志，并且是机械设计和IT技术融合必须要经历的发展阶段。将各种机械设计成具有智能特点的、比较智慧的手段和工具能够扩大它的使用范围，目前主要的是将心理学和计算机科学以及虚拟的技术和它进行结合。
3.2网络化的工作方式得到推广
网络化是顺应目前的IT技术的发展而不断出现的需求，网络不仅改变了人们的生产和生活的方式，更加的改变了人们的思想和行为习惯。机械产品设计通过不断的利用网络技术来提高自身的竞争力已经是势不可挡的一种趋势。例如对工作过程的连网诊断和监控等，可以使得机械设计在第一时间内得到反馈并且迅速的进行调整，以此来提高工作的效益。
4.结语
在IT技术与计算机技术不断发展的进行，現代机械的设计手段与方法也出现了与之相应的变化。在市场竞争如此激烈的环境中，只有通过利用IT技术对例如异地协同等类型的设计系统，才能实现企业资源间的真正共享，从而达到减少成本、对市场进行快速相应、降低开发的周期等目的，并以此对消费者的个性化需求进行高效与快速的满足。
【参考文献】
[1]刘钢等.基于Intemet的异地合作设计系统研究[J].机械设计.2009(9):20一23.
[2]马骏.基于企业协同的生产资源信息系统开发[J].CAD/CAM计算机辅助设计与制造.2001(8):21一23.
[3]周受钦等.支持产品设计的分布式集成信息系统[J].计算机辅助设计与图形学学报.2009(5):418~423.
关键词：IT技术；现代机械；设计方法
Abstract: with the constant perfection and development of the IT technology functions, it not only provides a wide platform for coordination and cooperation to the design of modern mechanical product in different places, but also the personalized needs of consumers efficiently and quickly meet. This paper mainly through carries on the introduction of the method of parallel optimization design, IT design and network collaborative design based on advanced, analyses the advantages of IT technology in the modern mechanical design process, and the future development trend is prospected.
Keywords: IT; modern machinery; design method
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
0.引言
在全球化竞争不断加剧的今天，企业的处境也举步维艰。由于市场中对个性化的产品所提出的要求不断上升，消费者在产品的服务、价格、质量与上市时间等方面也日渐挑剔，因此，许多企业生产的方式开始从大规模的生产向大规模定制的方向转变[1]。
很长时间以来，许多产品在开发过程中所沿用的大都是传统顺序的设计，遵守着概念设计、详细设计、设计流程、制造加工、试验验证、修改设计这六个步骤的大循环。鉴于在早起设计时无法对下游的质量保证、可制造性与可装配性等多种类型的因素进行充分考虑，所以在机械产品的设计过程中开发的周期长、设计的成本较高和改动量较大等问题都难以避免，使企业难以对市场竞争中的对市场需求进行满足。
1现代机械设计中以IT技术为基础的设计方法
随着IT技术各项功能的不断完善与发展，它不仅给现代机械产品的设计进行异地的协同和合作提供了一个较为宽广的平台，而且还能促进了能够满足消费者的个性化需求的机械产品设计方法的出现，让企业赢得了市场和用户[2]。
1.1现代机械的优化设计
优化设计指的是通过不同优化的方式，在机械设计的过程中对产品的性能与结构进行优化，以保证设计出的机械产品具有良好的外在品质和内在品质。通常而言，优化设计可以分为以下两种方式[3]。
1.1.1通过数学规划实现优化设计
所有数学规划法指的是将数学规划的理论作为基础，一种在严格意义中的优化方式。其算法不仅对理论依据有着充分的要求，而且其设计流程也有着严格的规定（如图1）。由于此类规划方式在计算的过程中需要进行多次迭代，要求高性态的数学模型。当问题规模出现出现扩大与程序发杂程度的增加时，想要让精确且容易求解的数学模型得以建立就存在很大的困难，因此，该方式仅适用于优化的目标明确、容易建立数学模型、系统结构不复杂的机械设计。
图1：数学规划方式的流程图
1.1.2通过人工智能实现优化设计
现代机械的设计是创造性劳动中较为复杂的一种，其设计过程都需要经过设计任务的明确、设计方案和原来、设计技术与设计施工等四个步骤，而且每个阶段内都需要不断对建立后各类模型作出分析与综合，反复对此类模型进行修改、创造与评价。其主要活动可以分为以下两类：
（1）对数值进行计算工作。其内容包括大量的绘图、计算与分析。
（2）对方案进行设计和符号推理。其内容包裹提出初始的方案、对最优方案进行选择和设计结构等。由于此类活动的基础是推理与思考，因此需要设计者必须具有设计的丰富经验与多元化的专业知识的。
作为机械设计中最重要的内容，由于方案的设计与构思其设计后结果的好坏存在着很大的影响，所以使用具有人工智能的IT技术可以为智能行为中非数值的计算在计算机上的实现提供保障。
1.2现代机械的并行设计
所谓并行设计，指的是在对机械产品进行设计的过程中通过对IT技术内CAM或CAD技术的应用，以并成或集成的方式对产品作出设计的有关步骤（如图2）。。对次从方式来说，机械的设计人员需要从设计初始时就对整个机械产品的生命周期内制造、测试、工艺规划与装配等不同环节所产生的影响，考虑从产品的概念设计至报废处理过程中一切可能的因素，力求对用户的需求做到准确及时的把握。
就其效果而言，通过并行设计对机械产品的设计进行全面及时的评价，并提出产品设计中的改进措施， 不仅能够为机械产品制造与工艺设计的一次成功提供保证，而且还能够强化企业自身的资源利用与组织管理，以达到减少产品成本与提升产品质量的目的。
图2：并行设计方式的工作流程图
1.3现代机械的网络协同设计
通常来说，网络协同设计指的是通过对网络机制的利用，把分布于不同地区中的设计工作与资源进行统一，以平面支撑工具与协同工作中给的有效机制为基础作出信息管理，从而达到共同对机械产品完成设计与开发的目的。随着IT技术的不断发展，网络的带宽也得到了较大程度的提升，因此，利用实时传输的多媒体数据不仅能够了解到与设计相关的最新数据，而且还能够建立起以IT技术中的Web为基础的数据平台，从而解决在Web中三维数据的修改、访问与传输，进而实现不同级别间数据的共享，以满足不同设计小组间在协同设计过程中的有关需求。
2.以IT技术为基础的现代机械设计应用
通过上述分析，不难看出以IT技术为基础的现代机械设计方式具有着良好的应有价值与推广潜力。例如，某企业设计了一套以IT技术中Web技术为基础的模型设计异地协同系统，并将其运用到了传统电器变速箱的主轴设计内。该系统通过Web的方式向用户提供，其中包括设计数据的管理、设计资源的管理与协同管理等结构（如图3）。
图3：某电器中变速箱的异地协同设计系统
从上图不难看出，以IT技术为基础的现代机械设计方式在实施的过程中需要很多部门的相互配合才可以进行，从这个角度出发，在实际应用的过程中，设计人员需要对电器的每一个产品进行相应的了解，这样在设计的过程中就可以有效的节省设计的时间以及设计的不稳定性。IT技术在机械电器行业上的应用，是产品的设计更加的规范，同时也开拓了新产品的开发效率，有效的增加了电器行业的生产效益和经营效益，提高了电器产品的在行业中的生产竞争力。
3.以IT技术为基础的现代机械设计发展方向
随着计算机技术和各种先进技术的发展，作为这些技术的结合的产物：机械设计和IT技术也得到了快速的发展，目前的发展已经足够的先进，但是还有待进一步的完善。以后的机械设计与IT技术的发展方向有以下两点。
3.1只能程度得到提高
智能化是IT技术应用最突出的标志，也是最重要的标志，并且是机械设计和IT技术融合必须要经历的发展阶段。将各种机械设计成具有智能特点的、比较智慧的手段和工具能够扩大它的使用范围，目前主要的是将心理学和计算机科学以及虚拟的技术和它进行结合。
3.2网络化的工作方式得到推广
网络化是顺应目前的IT技术的发展而不断出现的需求，网络不仅改变了人们的生产和生活的方式，更加的改变了人们的思想和行为习惯。机械产品设计通过不断的利用网络技术来提高自身的竞争力已经是势不可挡的一种趋势。例如对工作过程的连网诊断和监控等，可以使得机械设计在第一时间内得到反馈并且迅速的进行调整，以此来提高工作的效益。
4.结语
在IT技术与计算机技术不断发展的进行，現代机械的设计手段与方法也出现了与之相应的变化。在市场竞争如此激烈的环境中，只有通过利用IT技术对例如异地协同等类型的设计系统，才能实现企业资源间的真正共享，从而达到减少成本、对市场进行快速相应、降低开发的周期等目的，并以此对消费者的个性化需求进行高效与快速的满足。
【参考文献】
[1]刘钢等.基于Intemet的异地合作设计系统研究[J].机械设计.2009(9):20一23.
[2]马骏.基于企业协同的生产资源信息系统开发[J].CAD/CAM计算机辅助设计与制造.2001(8):21一23.
[3]周受钦等.支持产品设计的分布式集成信息系统[J].计算机辅助设计与图形学学报.2009(5):418~423.