1.请问机械类毕业论文设计的指导老师评语的范文?
该生查阅文献资料能力强,能全面收集关于考试系统的资料,写作过程中能综合运用考试系统知识,全面分析考试系统问题,综合运用知识能力强。
在为期三个月的毕业设计中,该同学能在老师的严格要求下顺利完成整个毕业设计工作和
论文的撰写。程序能正确的运行,界面安排合理,论文符合要求。在整个毕业设计的过程,
态度端正,学习也比较认真,时间安排也很合理,能按时到实验室,不存在无故早退或迟到的情况。能基本在每个阶段完成相应的任务,还能主动加班,做到时间上前紧后松。当然,在这其间也存在一些不足和需要提高的地方。例如,知识面不够广,处理问题和运用知识的能力还有待提高,不能积极主动的和老师交流工作的进程。希望该同学在以后的工作或学习中注意这些问题,争取更大的提高和进步
2.机械类毕业论文范文
结论
毕业设计是学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会,通过这次比较完整的给排水系统设计,我摆脱了单纯的理论知识学习状态,和实际设计的合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识,解决实际工程问题的能力,同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平,而且通过对整体的掌控,对局部的取舍,以及对细节的斟酌处理,都是我的能力得到了锻炼,经验得到了丰富,并且意志品质力,抗压能力及耐力也得到了不同的程度的提升。这是我们都希望看到的也是我们进行毕业设计的目的所在。
虽然毕业设计内容繁多,过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件,各种设备的选用标准,各种管道的安装方式,我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求。
这次的毕业设计可以说是对我们以后的工作很有帮组的,不仅是因为通过设计我们学到了很多开始懂的东西,更是侍卫在设计中,我们遇到了很多的问题,那些在我们以后的工作中的是经常会碰到的,至少到那时候,不会不知所措。
提高是有限的但提高也是全面的,正是这一次设计让我积累了无数实际经验,使我的头脑更好的被知识武装了起来,也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力,更强的沟通力和理解力。
顺利如期的完成本次毕业设计给了我很大的信心,让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心,今后我更会关注新技术新设备新工艺的出现,并争取尽快的掌握这些先进的知识,更好的为祖国的四化服务。
3.机械类毕业论文设计
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4.关于机械类的论文
机械毕业论文范文-高速公路工程中的机械设备管理 发布时间:2007-5-12 摘 要:随着高等级公路建设的不断发展,对筑路机械的要求也越来越高,机械设备的高效管理是 决定工程质量和工程效益的必要条件,因此加强工程机械设备的管理,做到科学管理,合理 使用,及时保养,视情维修,经济核算,以更好的为公路工程建设服务,取得设备管理的最 佳经济效益。
本文通过公路工程设备管理的分析,针对存在的问题提出自己的一些看法。 关键词:筑路机械设备 管理 技术措施 经济效益 1 设备管理存在的问题 招投标制和项目部制是市场经济条件下公路建设市场发展的 产物,项目部属非常设机构,因此决定了机械设备的管理存在诸 多问题。
1.1 施工设备不配套 工程中标后组建项目部,从各项目部抽调的机械设备大多是 技术状态较差,投入新的公路工程难免影响工程进度和质量。而 一些公路工程所需大型或特殊的设备不到位,设备不配套同样是 个棘手的问题。
1.2 项目部设备管理短期行为严重 项目部所追求的是工程质量,工程进度和效益。对机械的 使用自然是越快越好,但由于受各种外界因素的影响,不得不加班加点,长时间超负荷工作,这 种“重管理,轻使用”的行为直接影响机械的技术状态和使用寿 命。
而对于施工过程中发生故障的机械,尤其大型机械,项目部 都不愿承担高额的维修费用,而仅由一个项目部承担也不尽合 理。 1.3 机械管理与生产管理存在矛盾 项目部主要以路桥技术人员组成,机械管理人员往往不在项 目部或不是项目部重要组成人员,而生产管理人员作为机械使 用管理的门外汉,对机械的正确使用、定期保养等知识可想而 知,而操作手对施工技术所知甚少,往往处于施工被动或受支配 地位,这样机械管理被大大削弱。
2 设备管理的措施 2.1 积极作好设备的组织工作 项目部成立时应立即建立项目设备组织管理体系,根据项目 的大小做好组织计划,确定机械种类,数量和主导机械,编排所 有进出场计划和机械总量控制,及时上报组织计划,组织机械到 位,并深入了解各机械技术状态,撤换低劣机械,为公路工程 顺利进行做好准备。 摘 要:随着高等级公路建设的不断发展,对筑路机械的要求也越来越高,机械设备的高效管理是 决定工程质量和工程效益的必要条件,因此加强工程机械设备的管理,做到科学管理,合理 使用,及时保养,视情维修,经济核算,以更好的为公路工程建设服务,取得设备管理的最 佳经济效益。
本文通过公路工程设备管理的分析,针对存在的问题提出自己的一些看法。 关键词:筑路机械设备 管理 技术措施 经济效益 1 设备管理存在的问题 招投标制和项目部制是市场经济条件下公路建设市场发展的 产物,项目部属非常设机构,因此决定了机械设备的管理存在诸 多问题。
1.1 施工设备不配套 工程中标后组建项目部,从各项目部抽调的机械设备大多是 技术状态较差,投入新的公路工程难免影响工程进度和质量。而 一些公路工程所需大型或特殊的设备不到位,设备不配套同样是 个棘手的问题。
1.2 项目部设备管理短期行为严重 项目部所追求的是工程质量,工程进度和效益。对机械的 使用自然是越快越好,但由于受各种外界因素的影响,不得不加班加点,长时间超负荷工作,这 种“重管理,轻使用”的行为直接影响机械的技术状态和使用寿 命。
而对于施工过程中发生故障的机械,尤其大型机械,项目部 都不愿承担高额的维修费用,而仅由一个项目部承担也不尽合 理。 1.3 机械管理与生产管理存在矛盾 项目部主要以路桥技术人员组成,机械管理人员往往不在项 目部或不是项目部重要组成人员,而生产管理人员作为机械使 用管理的门外汉,对机械的正确使用、定期保养等知识可想而 知,而操作手对施工技术所知甚少,往往处于施工被动或受支配 地位,这样机械管理被大大削弱。
2 设备管理的措施 2.1 积极作好设备的组织工作 项目部成立时应立即建立项目设备组织管理体系,根据项目 的大小做好组织计划,确定机械种类,数量和主导机械,编排所 有进出场计划和机械总量控制,及时上报组织计划,组织机械到 位,并深入了解各机械技术状态,撤换低劣机械,为公路工程 顺利进行做好准备。 2.2 做好所有设备的查验、保养、调试工作 (1)做好预防性维修。
对所有到场的运行机械进行一次全面的 启动检查,并组织机械手对机械设备进行例行保养,包括三滤检查、加注润滑脂、紧固螺栓以及油品的污染程度检查。对于存在问 题的机械,应编制合理的检修计划,并立即组织实施。
(2)新购机械要选拔素质较高、责任心强的人员,协同厂方做 好设备的安装调试并对机械手实行岗前培训,掌握操作规程、熟练 操作技术后方可上机正常工作。
5.机械设计毕业论文和课题
论文题目:虚拟设计与虚拟装配技术的研究 设计任务与内容(论文要阐述的主要问题) 虚拟设计及虚拟装配技术是当今设计领域采用的重要手段,通过在计算机上作出数字化模型,通过虚拟仿真,验证方案的可靠性,缩短了设计周期,降低生产成本。本次毕业设计主要要求学生了解掌握虚拟设计与虚拟装配技术在本行业内的应用,并对其发展前景作出展望,内容如下: 1、虚拟设计虚拟装配技术的产生与发展。 2、设计领域常采用的虚拟设计与虚拟装配软件介绍。 3、虚拟设计与虚拟装配技术的关键技术简介。 4、虚拟设计与虚拟装配技术的应用举例。 5、虚拟设计与虚拟装配技术的应用前景分析。 6、其它按《2009届毕业生毕业设计(论文)规范要求》的有关规定执行。
论文题目:虚拟加工及虚拟成型仿真技术的研究 设计任务与内容(论文要阐述的主要问题) 虚拟加工及虚拟成型仿真技术是当今机械加工及材料成型领域采用的重要手段,通过在计算机上作出数字化模型,通过虚拟加工及成型过程仿真,验证方案的可靠性、可行性,对于机械加工而言,仿真后可直接生成加工代码,用于数控机床完成零件的加工;对于材料成型仿真而言,可以验证成型方法的可行性及可靠性,进而缩短了设计周期,降低生产成本。本次毕业设计主要要求学生了解掌握虚拟加工及虚拟成型仿真技术在本行业内的应用,并对其发展前景作出展望,内容如下: 1、虚拟加工及虚拟成型仿真技术的产生与发展。 2、机械加工计材料成型领域常采用的虚拟加工及虚拟成型仿真软件介绍。 3、虚拟加工及虚拟成型仿真技术的关键技术简介。 4、虚拟加工及虚拟成型仿真技术的应用举例(虚拟加工和虚拟成型仿真各举一例)。 5、虚拟加工及虚拟成型仿真技术的应用前景分析。 6、其它按《2009届毕业生毕业设计(论文)规范要求》的有关规定执行。
6.机械设计制造及其自动化专业毕业设计(论文)撰写方法及基本要求
一、开题报告的撰写方法及基本要求 1、如何选题、开题 选题、开题必须要考虑以下几个方面的因素: 1)课题有没有价值,从为什么要选这个课题?选取这个课题有什么背景,这个课题的研究,从理论上看有什么价值,从实践上看,有什么价值。
2)从实际出发,根据自身的知识结构、实验条件、资金等方面的情况选取适合自己研究的课题。 3)课题要与所学专业相关,且忌选择与所学专业相差太大的题目。
作为过程装备与控制工程专业的本科生,所选课题最好与过程装备的工程设计、技术开发、生产制造及工程科学研究有关,尽量选择结合生产和科研单位的实际任务,也可以是教师科研或研究生课题的一部分; 或者是同本专业、学科内容密切相关,符合教学要求的自拟课题。 2、开题报告一般包括哪些内容 开题报告一般包括: 1)课题的名称。
课题名称是所要研究内容的高度概括,要简练,一般不要超过20字; 2)问题的提出。从为什么要选这个课题?选取这个课题有什么理论的价值,实践的价值,预计从几方面来完成。
3)这个问题研究的现状。国内研究到什么程度,国际研究到什么程度,主要通过文献综述来阐述。
4)确定自己要研究的主要内容。 5)确定研究拟采用的方法和步骤。
就是采用什么样的方法来对这个课题进行研究,研究这个课题具体分哪几个步骤进行。 6)对研究课题的可行性进行分析。
如自己具备哪些条件、研究路线是否行得通等。 7)列出时间安排。
8)列出参考文献。 3、如何查阅文献资料、怎样写文献综述 查阅文献资料可根据如下步骤进行: 1)课题确定后,要根据课题的研究的内涵确定课题的中英文关键词; 2)根据中英文关键词检索该课题领域的期刊、学位论文、专利、国际会议、经典著作或专职部门的研究报告。
建议从以下几条途径入手:一是通过检索学校图书馆的电子资源,如维普中文科技期刊数据库、万方数据资源系统、超星数字图书馆、Elsevier数据库等,一般能查到较新的文献,找到几篇“经典”的文章后“顺藤摸瓜”,留意它们的参考文献。质量较高的学术文章,通常是不会忽略该领域的主流、经典文献的。
二是利用学校图书馆的外文过刊阅览室,能够查到一些较为早期的经典文献。三是利用国家或省市图书馆或一些科技情报检索机构,也能够查到一些相关文献。
四是利用互联网,从一些专门的网站上也能获取一些信息。 在写文献综述时,可参照以下步骤: 1)首先要将与你课题题目相关的国内外研究认真介绍一下(先客观介绍情况,要如实陈述别人的观点),从而了解到国内外目前研究的现状如何,别人都采用了什么方法进行了研究; 2)然后进行评述(后主观议论,加以评估),评述目前研究的水平,研究方法的适用性或其不足; 3)最后评述一下自己拟研究课题有何意义,目前处在什么水平,自己拟采用的研究方法是否科学合理。
4、如何合理的安排时间进度 根据拟定的研究内容及拟采用的研究方法、手段,详细列出进行课题研究所需的工作(工作划分得越细,越容易统筹安排)根据总的课题时间进行统筹安排,合理分配。 有的研究内容相互之间关联性较强、则需要分步进行;而有的研究内容关联性不是很强,则可以齐头并进,同时展开研究。
例如,很多课题需要实验分析且往往需要在理论分析或数值模拟分析之后进行,但是实验分析往往需要较长的时间,如果按部就班地进行研究,往往会拖很长的时间,这种情况下,就需要将实验分析的内容进一步细化,如可分为试样制备、实验条件准备、实验、检验或标定等,可以将试样制备和实验条件准备等实验工作提前,在进行理论分析时就开展这些工作,这样就节省了时间。 合理安排时间进度与具体的课题有关,此处只给出了指导性原则,建议同学们可参照企业施工或维修计划图的方法,将细化的工作排列在时间进度表中,找出最优工作进度安排路线。
5、参考文献 参考文献包括书籍、期刊、专利、会议论文等,总数一般不少于10篇,其中外文文献一般不少于3篇,参考文献要能体现相关研究领域科技发展的新进展。 二、毕业论文撰写基本要求及方法 1、毕业论文的基本要求 论文篇幅为N个字左右,一般不少于N页。
主要内容及编排顺序如下: 1)摘要; 2)目录; 3)前言或绪论(包括研究课题的目的意义、相关情况的介绍、前人工作等、课题研究内容等); 4)按研究的内在逻辑关系给出理论分析、数值分析、程序或实验等研究过程中的步骤、数据、结果等的描述; 5)结论与展望; 6)参考文献,参考文献不少于N篇,其中英文不少于N篇,需要在正文部分引用出处。 2、毕业论文撰写的方法 毕业论文是在完成各项研究内容的基础上,按上述内容阐述研究的目的、过程、成果及结论。
在撰写论文过程中,理论依据要充分,数据要准确,公式推导要正确,能将所学的知识和技能应用于毕业论文中。另外,要注意论文结构的合理性;数学模型建立的正确、合理性;实验方案的合理性,实验数据的准确性;社会调查的客观性和科学性。
是否有自己独特的见解或者创新。 另外,撰写论文时要概念清楚,内容正确,。
7.机电系毕业论文范文
实习报告
今年暑假,学院为了使我们更多了解机电产品、设备,提高对机电工程制造技术的认识,加深机电在工业各领域应用的感性认识,开阔视野,了解相关设备及技术资料,熟悉典型零件的加工工艺,特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备,生产技术较先进的工厂进行生产操作实习.
为期23天的生产实习,我们先后去过了杭州通用机床厂,杭州机密机床加工工厂,上海阀门加工工厂,上海大众汽车厂以及杭州发动机厂等大型工厂,了解这些工厂的生产情况,与本专业有关的各种知识,各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用,传感器在空调设备的应用了,电子技术在机械制造工业的应用了,精密机械制造在机器制造的应用了,等等理论与实际的相结合,让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审.通过这次生产实习,进一步巩固和深化所学的理论知识,弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好基础.
杭州通用机床厂 7月3日,我们来到实习的第一站,隶属杭州机床集团的杭州通用机床厂.该厂主要以生产M-级磨床7130H,7132H,是目前国内比较大型的机床制造厂之一.在实习中我们首先听取了一系列关于实习过程中的安全事项和需注意的项目,在机械工程类实习中,安全问题始终是摆在第一位的.然后通过该厂总设计师的总体介绍.粗略了解了该厂的产品类型和工厂概况.也使我们明白了在该厂的实习目的和实习重点.
在接下来的一端时间,我们分三组陆续在通机车间,专机车间和加工车间进行生产实习.在通机车间,该车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线,并为我们详细讲解了平面磨床个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造.我最感兴趣的应该是该平面磨床的液压系统,共分为供油机构,执行机构,辅助机构和控制机构.从不同的角度出发,可以把液压系统分成不同的形式.按油液的循环方式,液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油,油经各种控制阀后,驱动液压执行元件,回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单,可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用,但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大,油泵自吸性能好。闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑,与空气接触机会少,空气不易渗入系统,故传动较平稳,但闭式系统较开式系统复杂,因无油箱,油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏,通常需要一个小流量的补油泵和油箱.由于闭式系统在技术要求和成本上比较高,考虑到经济性的问题,所以该平面磨床采取开始系统,外加一个吸震器来平衡系统. 现代工程机械几乎都采用了液压系统,并且与电子系统、计算机控制技术结合,成为现代工程机械的重要组成部分,怎样设计好液压系统,是提高我国机械制造业水平的一项关键技术.在专机车间,对专用磨床的三组导轨,两个拖板等特殊结构和送料机构及其加工范围有了进一步的加深学习,比向老师傅讨教了动力驱动的原理问题,获益非浅.在加工车间,对龙门刨床,牛头刨床等有了更多的确切的感性认知,听老师傅们把机床的五大部件:床身,立柱,磨头,拖板,工作台细细道来,如孢丁解牛般地,它们的加工工艺,加工特点在不知不觉间嵌们我们的脑袋.
在通机工厂的实习,了解了目前制造业的基本情况,只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性,很遗憾地,不能多做一些具体实践的操作,但是观察了一台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程,使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来,明白了本专业在一些技术制造上的具体应用.
8.机械设计毕业设计开题报告
1课题名称 数控铣床及加工中心产品设计 2选题理由 制造技术是各国经济竞争的重要支柱之一,经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术,而机床是机械制造技术重要的载体,它标志着一个国家的生产能力和技术水平。
机床工业是国民经济的一个重要先行部门,担负这为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务,以1994年为例,全世界基础的消费额达261.7亿美元。其中美国的消费额56亿美元、中国33.6亿美元。
所以,在我国国民经济建设中,机床工业起着重要的作用。然而在机械制造业中,大批大量生产时采用专用机床、组合机床、专用自动线等并配以相应的工装,这些设备的初期投资费用大、生产准备时间长,并且不适应产品的更新换代。
单件小批生产时,由于产品多变而不宜采用专用机床,特别是在国防、航空、航天和深潜的部门,其零件的精度要求非常高,几何形状也日趋复杂,且改型频繁,生产周期短,这就要求迅速适应不同零件的加工。书空机床就是在这样的背景下产生和发展起来的一种新型自动化机床,它较好的解决了小批量、品种多变化、形状复杂和精度高的零件的自动化加工问题。
随着计算机技术,特别是微型计算机技术的发展及其在数控机床上的应用,机床数控技术正从普通数控向计算机数控发展。一个国家数控机床的拥有量(相对值),标志着这个国家机械制造业的现代化程度。
数控铣床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范围广在数控机床中占有重大的比例,因此研究《数控铣床及加工中心产品设计》具有重大意义。 3国内外研究现状 当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竞相发展机电一体化、高质量、高精、高效、自动化先进机床,以加速工业和国民经济的发展。
长期以来,欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争,已形成一条无形战线,特别是随微电子、计算机技术的进步,数控机床在20世纪80年代以后加速发展,各方用户提出更多需求,早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入WTO后,正式参与世界市场激烈竞争,今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展,实是紧迫而又艰巨的任务。
数控机床出现至今的50年,随科技、特别是微电子、计算机技术的进步而不断发展。美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上,技术最先进、经验最多的国家。
例如:在19世纪初时是1mm级,到20世纪初时提高到了0.01mm级.而近30年来,普通机械加工的精度已从0.01mm提高到0.005mm级,精密加工的精度已从1um级提高到0.02um级,超精密加工的精度已从0.~0.01um级进入纳米级.在表面粗糙度方面,日本用萤光碳素泡沫抛光剂和细微SiO2粉末抛光工作,成功获得了小于0.0005um的表面粗糙度.过去们只注意表面粗糙度、波度和纹理等表面特征,忽视了表面之下0.38mm范围内的内部效应,即次表面效应对零件可靠性的影响.这方面尚需深入研究,采取相应措施,方能提高产品的质量和使用寿命及可靠性. 中国於1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段,从1979年至今为第二阶段。
第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识,在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下,一哄而上又一哄而下,曾三起三落、终因表现欠佳,无法用於生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大,缺乏实事求是的科学精神。
在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。在20余年间,数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。
至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处於从仿制走向自行开发阶段,与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括:缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引;严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。
4研究内容: 1. 按图纸要求制定真确的工艺方案 2. 选择合理的刀具和切削工艺参数 3. 编写数控加工程序 5研究方法: 首先阅读大量相关文献资料,教材及新闻背景资料,包括机械制造的原理及方法,质量管理应用,数控机床现有技术水准,国际水平探讨方面的书籍,报刊.以了解可靠性的内容,质量管理的概况和数控机床领域的基本知识体系.然后通过调研,进一步了解企业现状及需求.接下来进行分析与设计.确定数。
9.机械设计创新论文
机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。
目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果,但创新学还处于发展初期,各种不同理论及工具不断涌现,远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。本文认为,要进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。
设计过程充满了矛盾,所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决,这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中,因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。
创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。基于上述考虑,本文从创新设计思维的研究出发,融合知识获取方法,研究创新设计理论,进而开发机械产品创新设计系统。
1 机械创新设计思维规律我们常把思维的过程称为“思路”,是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则:一是最短路径原则。
设计者得到产品的功能要求后,往往首先检索出最佳设计实例,这样可以最迅速接近目标,然后运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试作最小变动以解决矛盾,如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围,最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少,体现了最短路径原则。
二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性是指事物间的内在联系。
要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的,因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性,以促进机械创新设计。机械设计过程是从功能要求到作用原理,再到物理结构的映射过程[1]。
在CBR系统中,功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引,因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想,而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。
判断联想是否合理的依据是相似性,相似性由已有产品实例确定。比如,“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系;又如,多种产品实例可满足同一功能要求,那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。
功能要求是联想的起点,经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例,因而掌握纵向及横向相似性,所以能迅速地进行横向及纵向的联想,能触类旁通,得出具有相似作用原理及物理结构的实例(简称相似实例)并进行组合优化,最后得到最优解。 这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了,基于实例推理不但能迅速接近最优解,体现最短路径原则;物场分析法(简称TRIZ)分析了上百万设计实例,确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系,以及不同作用原理或物理载体的可替代关系,使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体,体现相似性联想原则。
2 计算机辅助创新设计系统 两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中,系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示,它包含如下关键技术: 2.1 实例检索 利用基于实例推理(CBR)技术时首先要深入研究它的优缺点。
CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足:首先,系统为了达到实用通常建立庞大的实例库,这导致管理困难,系统运行效率低;其次,通过检索得到的只是一个或很少实例,而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用,支持创新的力度不够;最后,实例调整严重依赖领域知识,难度大,所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。
导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的,不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例,并利用遗传算法进行组合优化,实现实例知识的重用。
本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现,实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。2.2可视化的实例模型表达及矛盾分析概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。
文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充,使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次,并存储功能单元与结构单元的对应关系,使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观,因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图,以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系,使结构与功能处于同一张图中,设计者可直观地理解产品原理,根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。
实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求,它有两种表现形式,一是未能实现某些产品功能质量目标;二是某些功能质量得到改善而某些功。
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