论文部分内容阅读
[摘 要]提出机电一体化已经是当今社会的主要产品类型，因此加快对机电一体化产品的创新才能提高市场的竞争力，树立良好的品牌。之处了机电一体化的内涵，创新设计的内容以及重要性，要实现创新必须了解机电一体化系统的组成。指出了当今机电一体化的发展趋势，如何来进行机电一体化创新，以及产品创新的主要方法。
[关键词]机电一体化产品 创新 方法
中图分类号：TU404 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0336-01
1.引言
机电一体化是将机械、电子技术以及电器等融合为一体的技术[1]。面向海内外市场对知识产权的高度关注以及日益激烈的市场竞争，单纯的靠仿效和汲取国外产品，早晚有一天会失去市场价值，被竞争者所取代，只有通过改革创新，对产品进行一体化设计，才能更好的营造市场氛围。因此，将创新理念融入我们的思想，将会有利于我们创建机电一体化系统的构成体系及其概念设计的框架模型。
2.機电一体化系统的发展趋势
随着科技和社会生产力的向前发展，机电一体化技术正在不断地融入到生活的各个层次，并且不断地向前发展。因此，了解它的发展趋势以及发展前景，对于机电产品一体化系统的创新有很大的作用，总的发展趋势主要有多功能，高性能，复合集成与系统化的层次[2]。
（1）多功能：轻型化、小型化、多功能是功能发展的特点[3]。轻型化、小型化既是精细加工技术发展的必然，也是加强产物效率的需要。多功能是实现自动化发展的要求和必然结果。一般机电一体化产品，为了跟上社会的步伐，具备该有的先进化技术，他们不但具有对大数据的挖掘、处理、分析、研究、改进和学习等功能，甚至还要具备神经系统的性能，以便来实现整个生产系统的智能化和最佳化。
（2）高性能：高效率、高性能、高精度、智能化是性能发展的主要特点[4]。
（3）复合集成与系统化的层次：复合集成、系统化是层次发展的主要特点。复合集成，既包括技术与技术之间的相互借鉴和各种产品之间的优化与融合，又包括产品在加工的过程中对技术的利用及不断改进优化。为了实现产品多种类、小批量生产的自动化与高效率，应该使系统具有一定的接纳性与自我恢复性。首先，可先将系统先分解为若干个层次，将系统的功能分散到各个层次，并且各个层次之间又能够相互平衡，共同维持系统的运转；然后，再通过外部软件将各个层次有机地连接在一起，使其性能最优、功能最强。柔性制造系统就是这种层次结构的典型。
3.机电产品一体化创新设计的目的以及思路
基于产品的设计是根据人们的需求而进行的，结合市场客户的要求而得到实现这种需求的创造性活动，实现设计产品的功能是创新的目的，从而来实现客户的需求。在设计结果对产品的成本和质量进行确定的同时，也就影响到了该产品的市场竞争。因此为了加强机电产品在市场上的竞争力，提高市场价值，树立良好的品牌，就必须对机电一体化产品进行创新。然而又该如何去创新呢？这需要每一个当代大学生去思考，我认为，创新的思路如下：
（1）产品中融入文化元素，尽显品牌内涵
相对于人类而言，文化是他的内涵的体现。同样，对于机电一体化产品，文化也是十分重要的。将产品中融入文化的元素，不仅可以从外观上显示该产品的品牌内涵，而且在性能上也会更加突出。
（2）机电相互融合，提高产品性能
机电不分家，要对机电一体化产品进行创新就不能离开这个前提。在创新的过程中应时刻牢记。机电产品的优化首先应有一个好的想法，然后借助相应的工具进行创新，达到机电两者之间更好的融合。
（3）产品中提供必要信息，提高品牌档次
对产品的创新之后，应该提出一定的说明，包括产品的性能，改进的方面，如何进行改进的等，让观者有一定的了解。同时对产品提出提供必要的信息，也是对产品一种更好的包装，提高产品的档次。
4.机电一体化系统设计方法
4.1 系统设计类型
（1）开发性：它是在没有任何历史借鉴和具体设计要求的情况下，仅仅依照抽象的设计原理和对新系统的性能要求进行设计，具有很强的突破性和创新型。
（2）适应性：它是指在不改变设计原理的基础之上，对系统进行优化创新
（3）变异性：它是指在基本设计要求和基本功能不变的前提下，改变已经存在的规格大小，使他适应某种量值变化的需要。
4.2 系统设计方法
机电一体化生产系统的根本特点是操作智能化，可以将它比作人类的身体，由各种复杂的器官组成，最后都由大脑来进行支配。它的系统的复杂性决定了它的设计方法必须遵由浅入深和化整为零两条途径，相应的办法是纵向分层法和横向分块法[5]。
（1）纵向分层法：纵向分层法要求从相对较大的系统工程下手，依据系统的纵向分布的复杂程度，将机电一体化系统结构层次设计和企业组织架构相联系，按照任务量的大小以及困难程度，分配给相应的部门来处理。战略性设计是宏观的，而战术性设计是微观的，两者有本质的区别，前者是对对机电一体化的生产系统制定完整的生产方案，而后者是依据前者的生产方案，制定出相应的技术方案，进行一体化产品创新。
（2）横行分块法：横行分块法的基本思路是将系统分成许多小的部门来进行研究，最后将这一个个小的部门连接起来，形成一个总的系统。
横行分块法主要有三种思考方法：机电互补法，结合法和组合法[6]。
1）机电互补法：也可以称为替代法。它的主要特点是将传统的机械方法进行替换，取而代之的是新兴的机电产品创新方法。
2）结合法：也可以称之为融合法。所谓的机电产品就是将机、电相互融合，结合法就是将产品中的机、电有机地结合在了一起[7]。
3）组合法：这种方法是运用组合创造原理将结合法制成的新的零部件的子系统，像组合积木一样组合在一起，形成一个机电一体化产品[8]。
5.结束语
机电产品一体化创新无疑是当今社会的大趋势，掌握机电一体化产品的创新方法以及流程是每个产品设计师的必要工作，也是当代大学生的主要任务。本文认为机电一体化产品的创新过程是复杂的，是艰难的，因此，应努力学好基础知识，为创新打下坚实的基础。
参考文献
[1] 康与云.元功能链驱动的机电产品矩阵式创新设计方法[M].济南：山东人民出版社.2015.11：1-10.
[2] 杨家军.机械系统创新设计[M].武汉：华中科技大学出版社.2000.1：66-73.
[3] 范文蕊，郭颖慧.机电一体化应用对社会发展的影响[J].科技资讯.2010（21）：148-148.
[4] 李富银，王晓龙，尹华.国内企业机电一体化现状和发展趋势[J].科技创新导报.2011（10）：48-49.
[关键词]机电一体化产品 创新 方法
中图分类号：TU404 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0336-01
1.引言
机电一体化是将机械、电子技术以及电器等融合为一体的技术[1]。面向海内外市场对知识产权的高度关注以及日益激烈的市场竞争，单纯的靠仿效和汲取国外产品，早晚有一天会失去市场价值，被竞争者所取代，只有通过改革创新，对产品进行一体化设计，才能更好的营造市场氛围。因此，将创新理念融入我们的思想，将会有利于我们创建机电一体化系统的构成体系及其概念设计的框架模型。
2.機电一体化系统的发展趋势
随着科技和社会生产力的向前发展，机电一体化技术正在不断地融入到生活的各个层次，并且不断地向前发展。因此，了解它的发展趋势以及发展前景，对于机电产品一体化系统的创新有很大的作用，总的发展趋势主要有多功能，高性能，复合集成与系统化的层次[2]。
（1）多功能：轻型化、小型化、多功能是功能发展的特点[3]。轻型化、小型化既是精细加工技术发展的必然，也是加强产物效率的需要。多功能是实现自动化发展的要求和必然结果。一般机电一体化产品，为了跟上社会的步伐，具备该有的先进化技术，他们不但具有对大数据的挖掘、处理、分析、研究、改进和学习等功能，甚至还要具备神经系统的性能，以便来实现整个生产系统的智能化和最佳化。
（2）高性能：高效率、高性能、高精度、智能化是性能发展的主要特点[4]。
（3）复合集成与系统化的层次：复合集成、系统化是层次发展的主要特点。复合集成，既包括技术与技术之间的相互借鉴和各种产品之间的优化与融合，又包括产品在加工的过程中对技术的利用及不断改进优化。为了实现产品多种类、小批量生产的自动化与高效率，应该使系统具有一定的接纳性与自我恢复性。首先，可先将系统先分解为若干个层次，将系统的功能分散到各个层次，并且各个层次之间又能够相互平衡，共同维持系统的运转；然后，再通过外部软件将各个层次有机地连接在一起，使其性能最优、功能最强。柔性制造系统就是这种层次结构的典型。
3.机电产品一体化创新设计的目的以及思路
基于产品的设计是根据人们的需求而进行的，结合市场客户的要求而得到实现这种需求的创造性活动，实现设计产品的功能是创新的目的，从而来实现客户的需求。在设计结果对产品的成本和质量进行确定的同时，也就影响到了该产品的市场竞争。因此为了加强机电产品在市场上的竞争力，提高市场价值，树立良好的品牌，就必须对机电一体化产品进行创新。然而又该如何去创新呢？这需要每一个当代大学生去思考，我认为，创新的思路如下：
（1）产品中融入文化元素，尽显品牌内涵
相对于人类而言，文化是他的内涵的体现。同样，对于机电一体化产品，文化也是十分重要的。将产品中融入文化的元素，不仅可以从外观上显示该产品的品牌内涵，而且在性能上也会更加突出。
（2）机电相互融合，提高产品性能
机电不分家，要对机电一体化产品进行创新就不能离开这个前提。在创新的过程中应时刻牢记。机电产品的优化首先应有一个好的想法，然后借助相应的工具进行创新，达到机电两者之间更好的融合。
（3）产品中提供必要信息，提高品牌档次
对产品的创新之后，应该提出一定的说明，包括产品的性能，改进的方面，如何进行改进的等，让观者有一定的了解。同时对产品提出提供必要的信息，也是对产品一种更好的包装，提高产品的档次。
4.机电一体化系统设计方法
4.1 系统设计类型
（1）开发性：它是在没有任何历史借鉴和具体设计要求的情况下，仅仅依照抽象的设计原理和对新系统的性能要求进行设计，具有很强的突破性和创新型。
（2）适应性：它是指在不改变设计原理的基础之上，对系统进行优化创新
（3）变异性：它是指在基本设计要求和基本功能不变的前提下，改变已经存在的规格大小，使他适应某种量值变化的需要。
4.2 系统设计方法
机电一体化生产系统的根本特点是操作智能化，可以将它比作人类的身体，由各种复杂的器官组成，最后都由大脑来进行支配。它的系统的复杂性决定了它的设计方法必须遵由浅入深和化整为零两条途径，相应的办法是纵向分层法和横向分块法[5]。
（1）纵向分层法：纵向分层法要求从相对较大的系统工程下手，依据系统的纵向分布的复杂程度，将机电一体化系统结构层次设计和企业组织架构相联系，按照任务量的大小以及困难程度，分配给相应的部门来处理。战略性设计是宏观的，而战术性设计是微观的，两者有本质的区别，前者是对对机电一体化的生产系统制定完整的生产方案，而后者是依据前者的生产方案，制定出相应的技术方案，进行一体化产品创新。
（2）横行分块法：横行分块法的基本思路是将系统分成许多小的部门来进行研究，最后将这一个个小的部门连接起来，形成一个总的系统。
横行分块法主要有三种思考方法：机电互补法，结合法和组合法[6]。
1）机电互补法：也可以称为替代法。它的主要特点是将传统的机械方法进行替换，取而代之的是新兴的机电产品创新方法。
2）结合法：也可以称之为融合法。所谓的机电产品就是将机、电相互融合，结合法就是将产品中的机、电有机地结合在了一起[7]。
3）组合法：这种方法是运用组合创造原理将结合法制成的新的零部件的子系统，像组合积木一样组合在一起，形成一个机电一体化产品[8]。
5.结束语
机电产品一体化创新无疑是当今社会的大趋势，掌握机电一体化产品的创新方法以及流程是每个产品设计师的必要工作，也是当代大学生的主要任务。本文认为机电一体化产品的创新过程是复杂的，是艰难的，因此，应努力学好基础知识，为创新打下坚实的基础。
参考文献
[1] 康与云.元功能链驱动的机电产品矩阵式创新设计方法[M].济南：山东人民出版社.2015.11：1-10.
[2] 杨家军.机械系统创新设计[M].武汉：华中科技大学出版社.2000.1：66-73.
[3] 范文蕊，郭颖慧.机电一体化应用对社会发展的影响[J].科技资讯.2010（21）：148-148.
[4] 李富银，王晓龙，尹华.国内企业机电一体化现状和发展趋势[J].科技创新导报.2011（10）：48-49.