合理化设计论文范文
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第1篇
分析现代化机械设计的合理性,首先要对现代化的机械生产模式进行分析,再对机械设计的合理性进行实际性的解读。由于现代化技术的发展,机械生产与制造已经突破了传统的车间与车床生产模式,从而实现了现代化的生产方式。那么,现代化机械生产模式具体是怎样的呢?在对机械设计方面又有着哪些影响呢?
1.1现代化机械生产模式更加符合市场的需求,符合批量生产的规模
现代化生产模式由于受到诸多的市场刚需影响,机械产品的需求量不断增大,而生产周期不断缩减。这在很大程度上刺激了机械生产模式,对于传统的机械生产更是一种挑战。因此,在外界的压力之下,机械生产方式以及机械的设计理念都进行了较大程度的修改,以满足日益增加的市场需求。那么,在生产方式方面,机械生产采用了自动化远程控制生产技术,并结合计算机数据处理技术,来实现一种现代化的机械生产模式。
1.2现代化机械生产模式引入新技术,从而实现全新的机械制造业
单一的技术发展完全无法满足市场需求,各个领域的技术进行结合发展,才能够实现对一个产业的变革与市场顺应度。机械制造业领域,要想实现一定的市场竞争力,就必须实现产业的整合与技术的结合应用。从传统的机械生产模式,就可以发现传统机械模式存在的问题。其具体表现在:大量的人工操作,不仅效率低,而且容易出现错误,产品质量不合格的现象时有发生。车间是传统的机械产品的主要生产基地,生产车间的人工操作太多。一般的工件都需要进行反复打磨,才能够符合产品需求。由于避免不了人工的主观误差,在生产的过程中经常会出现工件报废的现象。不仅造成了原料的浪费,又增加了生产成本与时间成本。车间的安全问题非常重要,经常性安全问题无法避免。传统的生产车间都是人工对着一台机床进行操作,一旦操作不当,就会出现一些危险问题,从而影响其生产质量。在进行工件加工的过程中,人员受伤的现象一直无法真正避免,对于人身安全是一种伤害,而对于生产流程,也常常会出现脱节和拖工的现象,造成整体的产品质量下降。机械产品的检测流程不科学,常常出现漏检问题。传统的机械产品同样需要质量检测,检测合格之后的产品才能投放市场。但是由于机械的检测一般都是人工进行的,不仅检测结果没有科学性,检测的流程也较慢,容易造成漏检的现象。因此,对于机械检测而言,传统的检测方法也存在较大的问题。那么,在原有的生产模式的基础上,机械生产模式开始了全新的改革,在人工操作上,现代化的机械生产采用全自动的流水线式生产模式,并且引人了大量的现代化远程控制生产设备,从而最大化的减少了人工操作的部分,精简了工作人员。这样做不仅减少了机械生产的成本,也在一定程度上避免了错误和安全等问题。此外,在检测方面,现代化机械生产模式引人了计算机技术,从而让检测技术更加科学有效,最为重要的是检测效率大幅度增加,并且能够达到检测的科学性,保证检测结果的真实有效,提高市场的用户信誉度。
2现代化机械生产模式下机械设计的合理性分析
针对上文中,对于现代化机械生产模式的分析,可以在一定程度上了解机械设计的刚需。在机械制造业领域中,都比较认可机械设计的重要地位。但是,在现代化机械生产模式下,机械设计是否更加重要呢?所谓的机械设计的合理性又可以通过怎样的方式来实现呢?
2.1现代化机械生产的机械设计理念分析
与传统的机械生产模式相比,现代化机械生产的机械设计相对更加重要,并且其准确性和完善性要求更高。之所以这样进行分析,原因在于现代化机械生产的效率很高。但是,生产的效率只是体现在制造的效率上,在设计方面虽然有了提高,但是一旦设计出现问题,那么造成的返工以及损失就会非常巨大。实际上,通过与传统的机械生产模式相对比,就可以非常明显的显示出其明显性。传统机械生产由于产量较低,而且生产的流程化不足,会有生产滞缓的现象出现。但是,如果机械设计出现问题,却可以在第一时间发现,并且进行相应的调整。但是,现代化的机械生产模式由于生产效率较高,容易出现高效生产的技术脱节。因此,现代化的机械生产模式反而对机械设计提出了更高的要求。不过,在生产模式进行改良的情况下,机械设计当然也会随之进行改变,并且实现一定的技术对接。目前,机械设计通过了很多现代化手段,从而在技术层面有了非常大的改革与更新。尤其是计算机技术的应用,一定意义上强化了机械设计的功能与效率,从而实现了高效的设计方式,以适应现代化的机械生产模式。
2.2现代化机械设计的合理性分析
如何能够保证在高速率的生产环境下,实现机械设计的合理性呢?实际上,机械设计是两个部分的衔接部分。通过市场调研,分析用户的需求之后,进行机械产品的初期设计。设计方案通过后,开始进行批量生产。因此,机械设计的合理性就在于如何能将两点进行有效衔接。那么,通过衔接的切合方式,就可以体现出机械设计的合理性。首先,保证机械设计理念的合理性。机械设计的理念必须是合理的,正确的,需要满足在不同条件下的机械产品的适应性,满足市场的需求,满足客户的用户体验。其次,保证机械设计方案的合理性。机械设计不只是一种对机械产品的设计,实际上在生产期间的工期以及检测标准等,都是通过机械设计的方案来完成的。因此,机械设计一定还要同时满足方案的合理性。最后,保证机械设计实现利益最大化。实际上利益最大化才是现代化机械生产模式下的机械设计的合理性所在。任何一个行业或者是产业,都是需要保证产品的合理性为前提的,而机械设计就做到了这一点。
3结语
第2篇
机械制造工艺是满足产品设计要求、保证产品质量、节约成本、缩减能耗的有效手段，它指导着企业的生产准备、计划调度、生产加工、质量检测等工作，它为产品更新、技术升级、增加经济效益提供了重要保障。其中，工艺流程在产品质量、企业经济效益和竞争实力中发挥着重要的作用，直接指导着产品或者零件的制造过程。
1.1生产和工艺过程
机械制造工艺中的生产过程具体是指制造机械时，将原材料或者半成品制作成产品的过程，主要包含生产技术的前期准备，原材料与半成品的运输、保管，零部件与产品的装配、调试和检验等。工艺过程隶属于生产过程，它是指改变零部件与产品尺寸大小、外形、性质、相对位置关系的生产操作过程，例如，毛坯制造、机械加工等。其中，工艺过程涵盖了机械加工工艺过程，它具体是指采用机械加工方法改变毛坯的外形、尺寸大小以及表面质量，将其变成产品零部件的过程，此过程通常由一个或者多个加工工序构成，主要包含安装、工位、公步和走刀这四道工序。
1.2零件装夹
正式生产零件之前，应将其安放在基床或者夹具等位置，此步工序为固定位置，为进一步保障位置的准确性，应对其进行稳固，此步工序为夹紧，固定位置和夹紧统称为装夹。机械生产技术中零件装夹的科学性严重影响着零件的生产品质，同时直接影响着产品的生产速度、生产成本和安全性。通常包含直线、划线找正式和用夹具装夹式这三种零件装夹模式。
1.3定位
为切实保证零件的精确度，应做好零件的定位作业。定位时，首先严格依照加工工件的具体情况合理选择定位基准，本文中的基准是指点、线、面，且能够在明确工件和加工工具之间具置关系中发挥作用，依照所发挥作用和应用场所的不同，将基准划分成设计基准和工艺基准，其中工艺基准依照不同的分类标准，又将其细分为工序基准、定位基准、检测基准和装配基准。
1.4加工精确度
加工精确度是机械制造工艺中的关键，其直接决定着产品的使用性能，依照不同的要求，可将其划分成尺寸大小精确度、外形精确度、位置精确度和表面质量精确度。在具体的机械加工过程中，为获得准确的尺寸大小精度，主要采用试切法、调整法；为获得准确的外形精确度可以采用轨迹法、成形法。
2合理化的机械设计措施
2.1提升加工精确度的措施
在机械设计过程中不可避免地存在误差，只有深入分析研究产生不同误差的具体原因，采取有效的预防措施，方能减少误差的出现，进而提升工件的加工精确度。若想提升零件的加工精确度可以改进所用夹具，也可以改造测量工具；若想有效控制误差，则应全面认真分析加工误差，找到产生误差的具体原因，通常系统应力、受热变形、刀具磨损等都会引发误差，依照具体的原因采取针对性的解决对策。
2.2提高设计标准化的措施
标准化是机械设计的主要发展方向，借助统一的标准，保证机械零件尺寸大小、规格型号、性能和结构的统一，这有助于产品质量的提高，还能够显著降低生产成本。因此，在进行机械设计时应注重产品零件标准化水平的提高，进而提升产品的设计水平，强化机械产品的竞争实力。
2.3改善零件加工表面质量的措施
零件加工表面质量是指机械加工后零件表面的微观不平度，其质量直接影响着产品零件的使用性能、可靠性和使用寿命。为改善零件加工表面的质量，可以采用以下措施：首先，合理选择刀具，尽量依据加工件的属性选取刀尖圆弧半径相对较大、副偏角度较小或者适当的修光刃，进而缩减加工零件表面的不平度；其次，科学选择切削条件。若想获得理想的加工零件表面质量，应严格依据不同的材料选择恰当的切削速度，另外，还可以使用高效切削液；最后，降低表面层的形变程度，可以同时采用多种方法。3.4强化绿色制造的措施绿色制造理念的引入能够有效增加机械设计的成功几率，因此，引入了绿色制造理念的机械制造工艺与原有的制造工艺相比存在一定的差距，它强调对环境的保护，同时在此基础上实现经济效益的最大化。为强化绿色制造，应全面考虑产品的绿色开发，减小其生产使用过程中对环境的污染程度，首先应保证机械建模过程中的绿色设计，借助系统化的设计方法，选取绿色环保型原材料，还应考虑产品的回收和循环利用情况。
3结语
第3篇
摘要：设计阶段的工程造价控制是建设工程造价控制的重点阶段，从优化设计方案、推行限额设计、设计标准优化及应用推广、工程量计算与定额的套用、人员素质及技术培训、勘察市场管理及变更设计的管理等方面进行系统地阐述。
关键词：建设工程；设计阶段；投资控制
工程设计阶段在项目建设过程中最具有创造性，是人类聪明才智与物质技术手段完善结合的阶段，设计是否经济合理对控制工程造价具有十分重要的意义。本文讨论了如何才能加强设计阶段的工程造价控制工作，使工程造价控制在工程建设的全过程中发挥出应有的作用。
1优化设计方案，有效控制工程造价
在设计阶段采用设计招投标及设计方案竞选的方式，对设计方案进行技术经济评价与分析，择优选用最佳设计周期，应用现代数学最优化技术和借助计算机技术，对工程设计方案、设备选型、参数匹配、效益分析、项目可行性等方面进行最优化的设计，把设计投资概算控制在规定的投资范围内，达到控制建设工程造价的目的。
应用价值工程进行设计方案优化，价值工程是运用集体智慧和通过组织，着重对产品进行功能分析，使之以较低的总成本可靠地实现产品的功能，从而提高产品价值的一套科学的技术经济分析方法。运用价值工程控制工程造价并不是片面地认为工程造价越低越好，而是要把工程的功能和造价两个方面综合起来进行分析，即V=F/C（其中，V为价值系数，F为功能，C为成本）。如果价值系数不是最大，也不能列为最优方案，只有满足必要功能的费用，消除不必要功能的费用，才符合价值工程的要求，也是工程造价的要求。
设计质量是否达到国家及行业规定、功能是否满足使用要求，不仅关系到建设项目一次性投资的多少，还关系建成交付使用后影响项目的经济效益。虽然设计费占工程总投资的2%不到，但它对工程造价的影响程度达75%以上搞好工程设计阶段的造价控制是有效控制工程造价的关键，重施工、轻设计的观念必须克服，控制工程费用应从设计抓起。
2推行限额设计
从经济上讲，在不降低使用效能的前提下推行限额设计，将工程造价严格控制在对建设项目的投资限额内，这就要求变设计过程中的以“量”定“价”为以“价”定“量”，对限额设计进行层层分解，纵向到底，横向到边。从纵向限额设计来说，在编制可行性研究报告阶段，根据总体造价控制目标层层分解，同时将责任进一步落实到项目法人的各职能部门，设计要尽可能地考虑周全，投资估算要科学合理，并充分考虑各种影响投资的因素，一旦经批准的可行性研究报告和投资估算就是限额设计最根本的基础，它是设计方案选择和进行初步设计的造价控制目标，经批准的初步设计总概算要实事求是，要按照控制目标客观地反映设计的思想和意图，既要防止超出控制目标，又要防止人为压价，出现“钓鱼”工程，在此基础上进一步完成施工图检算。从横向设计来说，就是要将上一阶段设计审定的投资额和工程量，按照各个专业进行分配，然后再根据工程设计的实际情况进行细分。
从技术上看，要采集、归纳工程技术资料，形成一套完整的分析系统，一方面通过对比分析各项经济指标，合理选用材料设备、工艺技术和结构形式。另一方面，优化各项技术指标，如钢筋含量、混凝土强度等级，用具体的技术经济指标来控制设计，从而控制工程造价。实践中，确定合理的技术经济指标是推行限额设计和最终投资控制的关键。
当前我国工程设计单位和设计人员普遍存在重技术轻经济，设计保守浪费，只求安全保险，不问造价高低。更有甚者认为，造价越高设计费越高，设计责任终生制的设计准则使得大部分设计人员经济观念淡薄，通常认为技术上可行、安全可靠就算完成任务。由于从经济角度考虑不足，施工设计深度不够，差、错、漏较多，长此以往，势必会造成国家建设资金的浪费。
3设计标准优化及应用推广
设计标准是确定设计方案的前提条件，是国家的重要设计规范，是进行工程建设勘察、设计、施工及验收的重要依据，在制定或修订设计标准规范和标准设计时，必须贯彻执行国家的技术经济政策，密切结合自然条件和技术发展水平，合理利用能源、资源、材料和设备，充分考虑使用、施工、生产和维修的要求，做到通用性强、技术先进、经济合理、安全适用，以确保工程质量。随着生产建设和科学技术的发展及市场经济的全面开放，必须经常对建设标准规范进行补充，及时修订，不断更新和优化，适应社会发展的不同需要。
推广建设工程标准设计可以从以下几个方面降低工程造价：节约设计费用，加快提供图纸的速度，缩短设计周期；构件预制厂统一配料以节约材料，从而有利于构配件生产成本的大幅度降低；使施工准备工作和定制预制构件等工作提前，并加快施工速度，既有利于工程质量，又能降低建筑安装工程费用；建设工程标准设计是按通用条件编制和按规定程序批准，可供大量重复使用，既经济又优质。
由此可见，建设工程标准设计的推广，一般能使工程造价低于个别设计的工程造价，因此，应尽量采用建设工程标准设计。
4工程量计算与定额套用
工程建设项目的设计方案确定后，各专业设计工程数量的准确与否，所采用定额水平如何，工程数量和定额的套用是否正确是直接影响工程造价的关键。
（1）进行工程量计算的有关专业设计人员一定要熟知设计规范、设计标准和相应的施工规范，特别是要掌握本专业的工程量计算规则，避免在工程设计过程中，任意提高安全系数，人为地提高工程数量。比如铁路桥梁的钻孔桩钻孔深度对于陆上以地面标高，对于水上以河床面标高，对于筑岛施工的以筑岛平面标高，对于路堑地段以路基设计成形断面路肩标高至桩尖设计标高计算，只有掌握这些原则才能避免工程量计算的错误出现，提高准确性。
（2）对于定额要掌握所含工程内容以及工作程序，目前由于新技术、新工艺、新材料以及一些特殊的施工方法和施工方案的不断出现，使得定额缺项较多，因此还应及时做好定额的补充工作。
（3）正确套用定额，使工程数量和定额匹配，要掌握定额的工作内容，适用范围，熟悉工程数量所涉及的施工工艺、流程，既不能高套，也不能低用。比如桥梁钻孔桩的地层分类工程数量（松土、普通土、硬土、软石、次坚石、坚石）和定额使用中分类（软塑、可塑、硬塑、软石、次坚石、坚石）其内涵要掌握，不同的类别单价差距很大，正确套用定额是直接影响工程造价的关键。
5合理的工料机价格可有效控制工程造价
目前单位工程概算分建筑工程概算和设备及安装工程概算两大类，建筑工程概算的编制方法有概算定额法、概算指标法、类似工程预算法等，设备及安装工程概算的编制方法有预算单价法、扩大单价法、设备价值百分比法和综合吨位指标法等，无论采用什么方法，概预算定额中的工料机单价都是影响工程造价的最活跃的因素。在工程建设项目投资中，工程材料费一般占总投资的60%-70%，因此工程材料价格的高低直接影响工程造价的大小。在编制概算时一定要调查清楚工程所在地的工料机单价，适合当时工程所在地的实际水平，误差范围在市场经济条件下的价格波动。
6加强培训，提高设计人员的素质
设计阶段的工程造价管理是一项综合性工作，设计人员、经济技术人员都要具备比较好的综合素质。人员培训可通过以下途径来进行：通过高等院校和中等院校设置的专业来培养补充技术经济人员的新生力量；在职人员的培训可以通过专业证书培训、岗位培训、短期轮训以及参加高水平的专业交流等方式来实施；各个专业协会应加强横向交流，针对部分工程设计人员不熟悉本专业概预算定额，经济管理人员不懂工程技术的情况进行相互之间的讲座、培训，使得工程设计人员熟悉概预算知识，经济管理人员了解最新的设计及施工规范、构造措施、施工工艺等专业前沿知识，从根本上弥补专业之间缺乏沟通和协调的情况；加快适应建设工程与国际惯例、先进水平接轨，加强经济设计人员计算机应用的培训，实现工作电算化。
通过培训使经济设计人员熟练掌握本专业概预算软件的安装和使用，基本掌握材料价、设备价和一种经济评价、参考工程统计软件的使用，了解造价指数测算、动态管理软件的应用和实际操作以及能自行编制一些表格和简单的数据处理程序。
7加强管理，提高勘察的质量
现阶段应重点推行设计阶段的勘察监理，水文地质资料质量的好坏，直接影响工程设计的质量，从而影响工程造价。如果地质资料所提供的地基承载力过于保守，势必造成设计的基础工程量过大，引起项目不合理的投资增加，造成浪费。另外，由于地质资料的不准确，使设计图纸与实际相差较大，也会引起大量的变更设计，最后导致投资的不准确。从现阶段看，由于全过程的项目管理在推行阶段，业主对此的认识也不可能在短期内得到提高，所以只有从政府的角度来加强对工程勘察市场的监管，督促业主对于前期勘察、设计工作给予充分重视，把监理工作范围向前进行实质性推进，发挥监理工程师在勘察设计阶段的重要性，真正把勘察、设计阶段的工作成果纳入可控制范畴，从而使设计单位能够按期提交满足合同需求的技术经济指标较优的成果，并提供令人满意的技术服务。设计监理的基本任务是保障工程项目安全可靠，提高其实用性和经济性，控制设计进度和设计深度。具体的工作应是：对初步设计提出优化意见，对结构体系、设备体系、主要关键设备的选定提出意见；核查设计文件是否贯彻和满足了方案审查中提出的修改意见；核审工程估算、概算的全面性、合理性以及深度是否达到要求；核查设计文件深度和控制设计进度以及有关质量、进度的保证措施并进行跟踪管理，及时向建设单位做好情况汇报；协助建设单位对初步设计文件组织专家会审。
8加强变更设计的管理
设计变更应尽量提前，变更发生的越早，损失越小，反之就越大。在设计阶段变更只需修改图纸，损失有限，如果在施工阶段变更，已施工的工程还须拆除，势必造成重大变更损失。为此，必须加强变更设计的管理工作，对于设计单位要加强设计的前期准备工作，保证勘察、钻探质量，认真做好图纸审查工作，同时各设计阶段的设计深度必须满足规范要求，减少图纸的差、错、漏等现象，从而使设计阶段的投资更加准确。对于业主应注意选择合格的设计单位，合理的设计费用，给设计单位充足的设计时间，在设计期间加强与设计沟通，尽可能把设计变更控制在设计阶段的初期，尤其对影响工程造价的重大设计变更，更要用先算账后变更的办法解决，使工程造价得到有效控制。
总之，把工程造价控制的重点转移到设计阶段上是一件投入小、收益大、见效快的工作，只要政府有关部门高度重视，尽快制定出台相应地管理办法，设计人员努力提高自身素质，加强主观能动性，从而可有效地在设计阶段控制建设工程造价。
参考文献
