合理化設計論文范文

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第1篇

分析現代化機械設計的合理性,首先要對現代化的機械生產模式進行分析,再對機械設計的合理性進行實際性的解讀。由于現代化技術的發展,機械生產與制造已經突破了傳統的車間與車床生產模式,從而實現了現代化的生產方式。那么,現代化機械生產模式具體是怎樣的呢?在對機械設計方面又有著哪些影響呢?

1.1現代化機械生產模式更加符合市場的需求,符合批量生產的規模

現代化生產模式由于受到諸多的市場剛需影響,機械產品的需求量不斷增大,而生產周期不斷縮減。這在很大程度上刺激了機械生產模式,對于傳統的機械生產更是一種挑戰。因此,在外界的壓力之下,機械生產方式以及機械的設計理念都進行了較大程度的修改,以滿足日益增加的市場需求。那么,在生產方式方面,機械生產采用了自動化遠程控制生產技術,并結合計算機數據處理技術,來實現一種現代化的機械生產模式。

1.2現代化機械生產模式引入新技術,從而實現全新的機械制造業

單一的技術發展完全無法滿足市場需求,各個領域的技術進行結合發展,才能夠實現對一個產業的變革與市場順應度。機械制造業領域,要想實現一定的市場競爭力,就必須實現產業的整合與技術的結合應用。從傳統的機械生產模式,就可以發現傳統機械模式存在的問題。其具體表現在:大量的人工操作,不僅效率低,而且容易出現錯誤,產品質量不合格的現象時有發生。車間是傳統的機械產品的主要生產基地,生產車間的人工操作太多。一般的工件都需要進行反復打磨,才能夠符合產品需求。由于避免不了人工的主觀誤差,在生產的過程中經常會出現工件報廢的現象。不僅造成了原料的浪費,又增加了生產成本與時間成本。車間的安全問題非常重要,經常性安全問題無法避免。傳統的生產車間都是人工對著一臺機床進行操作,一旦操作不當,就會出現一些危險問題,從而影響其生產質量。在進行工件加工的過程中,人員受傷的現象一直無法真正避免,對于人身安全是一種傷害,而對于生產流程,也常常會出現脫節和拖工的現象,造成整體的產品質量下降。機械產品的檢測流程不科學,常常出現漏檢問題。傳統的機械產品同樣需要質量檢測,檢測合格之后的產品才能投放市場。但是由于機械的檢測一般都是人工進行的,不僅檢測結果沒有科學性,檢測的流程也較慢,容易造成漏檢的現象。因此,對于機械檢測而言,傳統的檢測方法也存在較大的問題。那么,在原有的生產模式的基礎上,機械生產模式開始了全新的改革,在人工操作上,現代化的機械生產采用全自動的流水線式生產模式,并且引人了大量的現代化遠程控制生產設備,從而最大化的減少了人工操作的部分,精簡了工作人員。這樣做不僅減少了機械生產的成本,也在一定程度上避免了錯誤和安全等問題。此外,在檢測方面,現代化機械生產模式引人了計算機技術,從而讓檢測技術更加科學有效,最為重要的是檢測效率大幅度增加,并且能夠達到檢測的科學性,保證檢測結果的真實有效,提高市場的用戶信譽度。

2現代化機械生產模式下機械設計的合理性分析

針對上文中,對于現代化機械生產模式的分析,可以在一定程度上了解機械設計的剛需。在機械制造業領域中,都比較認可機械設計的重要地位。但是,在現代化機械生產模式下,機械設計是否更加重要呢?所謂的機械設計的合理性又可以通過怎樣的方式來實現呢?

2.1現代化機械生產的機械設計理念分析

與傳統的機械生產模式相比,現代化機械生產的機械設計相對更加重要,并且其準確性和完善性要求更高。之所以這樣進行分析,原因在于現代化機械生產的效率很高。但是,生產的效率只是體現在制造的效率上,在設計方面雖然有了提高,但是一旦設計出現問題,那么造成的返工以及損失就會非常巨大。實際上,通過與傳統的機械生產模式相對比,就可以非常明顯的顯示出其明顯性。傳統機械生產由于產量較低,而且生產的流程化不足,會有生產滯緩的現象出現。但是,如果機械設計出現問題,卻可以在第一時間發現,并且進行相應的調整。但是,現代化的機械生產模式由于生產效率較高,容易出現高效生產的技術脫節。因此,現代化的機械生產模式反而對機械設計提出了更高的要求。不過,在生產模式進行改良的情況下,機械設計當然也會隨之進行改變,并且實現一定的技術對接。目前,機械設計通過了很多現代化手段,從而在技術層面有了非常大的改革與更新。尤其是計算機技術的應用,一定意義上強化了機械設計的功能與效率,從而實現了高效的設計方式,以適應現代化的機械生產模式。

2.2現代化機械設計的合理性分析

如何能夠保證在高速率的生產環境下,實現機械設計的合理性呢?實際上,機械設計是兩個部分的銜接部分。通過市場調研,分析用戶的需求之后,進行機械產品的初期設計。設計方案通過后,開始進行批量生產。因此,機械設計的合理性就在于如何能將兩點進行有效銜接。那么,通過銜接的切合方式,就可以體現出機械設計的合理性。首先,保證機械設計理念的合理性。機械設計的理念必須是合理的,正確的,需要滿足在不同條件下的機械產品的適應性,滿足市場的需求,滿足客戶的用戶體驗。其次,保證機械設計方案的合理性。機械設計不只是一種對機械產品的設計,實際上在生產期間的工期以及檢測標準等,都是通過機械設計的方案來完成的。因此,機械設計一定還要同時滿足方案的合理性。最后,保證機械設計實現利益最大化。實際上利益最大化才是現代化機械生產模式下的機械設計的合理性所在。任何一個行業或者是產業,都是需要保證產品的合理性為前提的,而機械設計就做到了這一點。

3結語

第2篇

機械制造工藝是滿足產品設計要求、保證產品質量、節約成本、縮減能耗的有效手段，它指導著企業的生產準備、計劃調度、生產加工、質量檢測等工作，它為產品更新、技術升級、增加經濟效益提供了重要保障。其中，工藝流程在產品質量、企業經濟效益和競爭實力中發揮著重要的作用，直接指導著產品或者零件的制造過程。

1.1生產和工藝過程

機械制造工藝中的生產過程具體是指制造機械時，將原材料或者半成品制作成產品的過程，主要包含生產技術的前期準備，原材料與半成品的運輸、保管，零部件與產品的裝配、調試和檢驗等。工藝過程隸屬于生產過程，它是指改變零部件與產品尺寸大小、外形、性質、相對位置關系的生產操作過程，例如，毛坯制造、機械加工等。其中，工藝過程涵蓋了機械加工工藝過程，它具體是指采用機械加工方法改變毛坯的外形、尺寸大小以及表面質量，將其變成產品零部件的過程，此過程通常由一個或者多個加工工序構成，主要包含安裝、工位、公步和走刀這四道工序。

1.2零件裝夾

正式生產零件之前，應將其安放在基床或者夾具等位置，此步工序為固定位置，為進一步保障位置的準確性，應對其進行穩固，此步工序為夾緊，固定位置和夾緊統稱為裝夾。機械生產技術中零件裝夾的科學性嚴重影響著零件的生產品質，同時直接影響著產品的生產速度、生產成本和安全性。通常包含直線、劃線找正式和用夾具裝夾式這三種零件裝夾模式。

1.3定位

為切實保證零件的精確度，應做好零件的定位作業。定位時，首先嚴格依照加工工件的具體情況合理選擇定位基準，本文中的基準是指點、線、面，且能夠在明確工件和加工工具之間具置關系中發揮作用，依照所發揮作用和應用場所的不同，將基準劃分成設計基準和工藝基準，其中工藝基準依照不同的分類標準，又將其細分為工序基準、定位基準、檢測基準和裝配基準。

1.4加工精確度

加工精確度是機械制造工藝中的關鍵，其直接決定著產品的使用性能，依照不同的要求，可將其劃分成尺寸大小精確度、外形精確度、位置精確度和表面質量精確度。在具體的機械加工過程中，為獲得準確的尺寸大小精度，主要采用試切法、調整法；為獲得準確的外形精確度可以采用軌跡法、成形法。

2合理化的機械設計措施

2.1提升加工精確度的措施

在機械設計過程中不可避免地存在誤差，只有深入分析研究產生不同誤差的具體原因，采取有效的預防措施，方能減少誤差的出現，進而提升工件的加工精確度。若想提升零件的加工精確度可以改進所用夾具，也可以改造測量工具；若想有效控制誤差，則應全面認真分析加工誤差，找到產生誤差的具體原因，通常系統應力、受熱變形、刀具磨損等都會引發誤差，依照具體的原因采取針對性的解決對策。

2.2提高設計標準化的措施

標準化是機械設計的主要發展方向，借助統一的標準，保證機械零件尺寸大小、規格型號、性能和結構的統一，這有助于產品質量的提高，還能夠顯著降低生產成本。因此，在進行機械設計時應注重產品零件標準化水平的提高，進而提升產品的設計水平，強化機械產品的競爭實力。

2.3改善零件加工表面質量的措施

零件加工表面質量是指機械加工后零件表面的微觀不平度，其質量直接影響著產品零件的使用性能、可靠性和使用壽命。為改善零件加工表面的質量，可以采用以下措施：首先，合理選擇刀具，盡量依據加工件的屬性選取刀尖圓弧半徑相對較大、副偏角度較小或者適當的修光刃，進而縮減加工零件表面的不平度；其次，科學選擇切削條件。若想獲得理想的加工零件表面質量，應嚴格依據不同的材料選擇恰當的切削速度，另外，還可以使用高效切削液；最后，降低表面層的形變程度，可以同時采用多種方法。3.4強化綠色制造的措施綠色制造理念的引入能夠有效增加機械設計的成功幾率，因此，引入了綠色制造理念的機械制造工藝與原有的制造工藝相比存在一定的差距，它強調對環境的保護，同時在此基礎上實現經濟效益的最大化。為強化綠色制造，應全面考慮產品的綠色開發，減小其生產使用過程中對環境的污染程度，首先應保證機械建模過程中的綠色設計，借助系統化的設計方法，選取綠色環保型原材料，還應考慮產品的回收和循環利用情況。

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第3篇

摘要：設計階段的工程造價控制是建設工程造價控制的重點階段，從優化設計方案、推行限額設計、設計標準優化及應用推廣、工程量計算與定額的套用、人員素質及技術培訓、勘察市場管理及變更設計的管理等方面進行系統地闡述。

關鍵詞：建設工程；設計階段；投資控制

工程設計階段在項目建設過程中最具有創造性，是人類聰明才智與物質技術手段完善結合的階段，設計是否經濟合理對控制工程造價具有十分重要的意義。本文討論了如何才能加強設計階段的工程造價控制工作，使工程造價控制在工程建設的全過程中發揮出應有的作用。

1優化設計方案，有效控制工程造價

在設計階段采用設計招投標及設計方案競選的方式，對設計方案進行技術經濟評價與分析，擇優選用最佳設計周期，應用現代數學最優化技術和借助計算機技術，對工程設計方案、設備選型、參數匹配、效益分析、項目可行性等方面進行最優化的設計，把設計投資概算控制在規定的投資范圍內，達到控制建設工程造價的目的。

應用價值工程進行設計方案優化，價值工程是運用集體智慧和通過組織，著重對產品進行功能分析，使之以較低的總成本可靠地實現產品的功能，從而提高產品價值的一套科學的技術經濟分析方法。運用價值工程控制工程造價并不是片面地認為工程造價越低越好，而是要把工程的功能和造價兩個方面綜合起來進行分析，即V=F/C（其中，V為價值系數，F為功能，C為成本）。如果價值系數不是最大，也不能列為最優方案，只有滿足必要功能的費用，消除不必要功能的費用，才符合價值工程的要求，也是工程造價的要求。

設計質量是否達到國家及行業規定、功能是否滿足使用要求，不僅關系到建設項目一次性投資的多少，還關系建成交付使用后影響項目的經濟效益。雖然設計費占工程總投資的2%不到，但它對工程造價的影響程度達75%以上搞好工程設計階段的造價控制是有效控制工程造價的關鍵，重施工、輕設計的觀念必須克服，控制工程費用應從設計抓起。

2推行限額設計

從經濟上講，在不降低使用效能的前提下推行限額設計，將工程造價嚴格控制在對建設項目的投資限額內，這就要求變設計過程中的以“量”定“價”為以“價”定“量”，對限額設計進行層層分解，縱向到底，橫向到邊。從縱向限額設計來說，在編制可行性研究報告階段，根據總體造價控制目標層層分解，同時將責任進一步落實到項目法人的各職能部門，設計要盡可能地考慮周全，投資估算要科學合理，并充分考慮各種影響投資的因素，一旦經批準的可行性研究報告和投資估算就是限額設計最根本的基礎，它是設計方案選擇和進行初步設計的造價控制目標，經批準的初步設計總概算要實事求是，要按照控制目標客觀地反映設計的思想和意圖，既要防止超出控制目標，又要防止人為壓價，出現“釣魚”工程，在此基礎上進一步完成施工圖檢算。從橫向設計來說，就是要將上一階段設計審定的投資額和工程量，按照各個專業進行分配，然后再根據工程設計的實際情況進行細分。

從技術上看，要采集、歸納工程技術資料，形成一套完整的分析系統，一方面通過對比分析各項經濟指標，合理選用材料設備、工藝技術和結構形式。另一方面，優化各項技術指標，如鋼筋含量、混凝土強度等級，用具體的技術經濟指標來控制設計，從而控制工程造價。實踐中，確定合理的技術經濟指標是推行限額設計和最終投資控制的關鍵。

當前我國工程設計單位和設計人員普遍存在重技術輕經濟，設計保守浪費，只求安全保險，不問造價高低。更有甚者認為，造價越高設計費越高，設計責任終生制的設計準則使得大部分設計人員經濟觀念淡薄，通常認為技術上可行、安全可靠就算完成任務。由于從經濟角度考慮不足，施工設計深度不夠，差、錯、漏較多，長此以往，勢必會造成國家建設資金的浪費。

3設計標準優化及應用推廣

設計標準是確定設計方案的前提條件，是國家的重要設計規范，是進行工程建設勘察、設計、施工及驗收的重要依據，在制定或修訂設計標準規范和標準設計時，必須貫徹執行國家的技術經濟政策，密切結合自然條件和技術發展水平，合理利用能源、資源、材料和設備，充分考慮使用、施工、生產和維修的要求，做到通用性強、技術先進、經濟合理、安全適用，以確保工程質量。隨著生產建設和科學技術的發展及市場經濟的全面開放，必須經常對建設標準規范進行補充，及時修訂，不斷更新和優化，適應社會發展的不同需要。

推廣建設工程標準設計可以從以下幾個方面降低工程造價：節約設計費用，加快提供圖紙的速度，縮短設計周期；構件預制廠統一配料以節約材料，從而有利于構配件生產成本的大幅度降低；使施工準備工作和定制預制構件等工作提前，并加快施工速度，既有利于工程質量，又能降低建筑安裝工程費用；建設工程標準設計是按通用條件編制和按規定程序批準，可供大量重復使用，既經濟又優質。

由此可見，建設工程標準設計的推廣，一般能使工程造價低于個別設計的工程造價，因此，應盡量采用建設工程標準設計。

4工程量計算與定額套用

工程建設項目的設計方案確定后，各專業設計工程數量的準確與否，所采用定額水平如何，工程數量和定額的套用是否正確是直接影響工程造價的關鍵。

（1）進行工程量計算的有關專業設計人員一定要熟知設計規范、設計標準和相應的施工規范，特別是要掌握本專業的工程量計算規則，避免在工程設計過程中，任意提高安全系數，人為地提高工程數量。比如鐵路橋梁的鉆孔樁鉆孔深度對于陸上以地面標高，對于水上以河床面標高，對于筑島施工的以筑島平面標高，對于路塹地段以路基設計成形斷面路肩標高至樁尖設計標高計算，只有掌握這些原則才能避免工程量計算的錯誤出現，提高準確性。

（2）對于定額要掌握所含工程內容以及工作程序，目前由于新技術、新工藝、新材料以及一些特殊的施工方法和施工方案的不斷出現，使得定額缺項較多，因此還應及時做好定額的補充工作。

（3）正確套用定額，使工程數量和定額匹配，要掌握定額的工作內容，適用范圍，熟悉工程數量所涉及的施工工藝、流程，既不能高套，也不能低用。比如橋梁鉆孔樁的地層分類工程數量（松土、普通土、硬土、軟石、次堅石、堅石）和定額使用中分類（軟塑、可塑、硬塑、軟石、次堅石、堅石）其內涵要掌握，不同的類別單價差距很大，正確套用定額是直接影響工程造價的關鍵。

5合理的工料機價格可有效控制工程造價

目前單位工程概算分建筑工程概算和設備及安裝工程概算兩大類，建筑工程概算的編制方法有概算定額法、概算指標法、類似工程預算法等，設備及安裝工程概算的編制方法有預算單價法、擴大單價法、設備價值百分比法和綜合噸位指標法等，無論采用什么方法，概預算定額中的工料機單價都是影響工程造價的最活躍的因素。在工程建設項目投資中，工程材料費一般占總投資的60%-70%，因此工程材料價格的高低直接影響工程造價的大小。在編制概算時一定要調查清楚工程所在地的工料機單價，適合當時工程所在地的實際水平，誤差范圍在市場經濟條件下的價格波動。

6加強培訓，提高設計人員的素質

設計階段的工程造價管理是一項綜合性工作，設計人員、經濟技術人員都要具備比較好的綜合素質。人員培訓可通過以下途徑來進行：通過高等院校和中等院校設置的專業來培養補充技術經濟人員的新生力量；在職人員的培訓可以通過專業證書培訓、崗位培訓、短期輪訓以及參加高水平的專業交流等方式來實施；各個專業協會應加強橫向交流，針對部分工程設計人員不熟悉本專業概預算定額，經濟管理人員不懂工程技術的情況進行相互之間的講座、培訓，使得工程設計人員熟悉概預算知識，經濟管理人員了解最新的設計及施工規范、構造措施、施工工藝等專業前沿知識，從根本上彌補專業之間缺乏溝通和協調的情況；加快適應建設工程與國際慣例、先進水平接軌，加強經濟設計人員計算機應用的培訓，實現工作電算化。

通過培訓使經濟設計人員熟練掌握本專業概預算軟件的安裝和使用，基本掌握材料價、設備價和一種經濟評價、參考工程統計軟件的使用，了解造價指數測算、動態管理軟件的應用和實際操作以及能自行編制一些表格和簡單的數據處理程序。

7加強管理，提高勘察的質量

現階段應重點推行設計階段的勘察監理，水文地質資料質量的好壞，直接影響工程設計的質量，從而影響工程造價。如果地質資料所提供的地基承載力過于保守，勢必造成設計的基礎工程量過大，引起項目不合理的投資增加，造成浪費。另外，由于地質資料的不準確，使設計圖紙與實際相差較大，也會引起大量的變更設計，最后導致投資的不準確。從現階段看，由于全過程的項目管理在推行階段，業主對此的認識也不可能在短期內得到提高，所以只有從政府的角度來加強對工程勘察市場的監管，督促業主對于前期勘察、設計工作給予充分重視，把監理工作范圍向前進行實質性推進，發揮監理工程師在勘察設計階段的重要性，真正把勘察、設計階段的工作成果納入可控制范疇，從而使設計單位能夠按期提交滿足合同需求的技術經濟指標較優的成果，并提供令人滿意的技術服務。設計監理的基本任務是保障工程項目安全可靠，提高其實用性和經濟性，控制設計進度和設計深度。具體的工作應是：對初步設計提出優化意見，對結構體系、設備體系、主要關鍵設備的選定提出意見；核查設計文件是否貫徹和滿足了方案審查中提出的修改意見；核審工程估算、概算的全面性、合理性以及深度是否達到要求；核查設計文件深度和控制設計進度以及有關質量、進度的保證措施并進行跟蹤管理，及時向建設單位做好情況匯報；協助建設單位對初步設計文件組織專家會審。

8加強變更設計的管理

設計變更應盡量提前，變更發生的越早，損失越小，反之就越大。在設計階段變更只需修改圖紙，損失有限，如果在施工階段變更，已施工的工程還須拆除，勢必造成重大變更損失。為此，必須加強變更設計的管理工作，對于設計單位要加強設計的前期準備工作，保證勘察、鉆探質量，認真做好圖紙審查工作，同時各設計階段的設計深度必須滿足規范要求，減少圖紙的差、錯、漏等現象，從而使設計階段的投資更加準確。對于業主應注意選擇合格的設計單位，合理的設計費用，給設計單位充足的設計時間，在設計期間加強與設計溝通，盡可能把設計變更控制在設計階段的初期，尤其對影響工程造價的重大設計變更，更要用先算賬后變更的辦法解決，使工程造價得到有效控制。

總之，把工程造價控制的重點轉移到設計階段上是一件投入小、收益大、見效快的工作，只要政府有關部門高度重視，盡快制定出臺相應地管理辦法，設計人員努力提高自身素質，加強主觀能動性，從而可有效地在設計階段控制建設工程造價。

參考文獻