探究包装机械设计的新方法和新理念

王志帅

（北京永创通达机械设备有限公司，北京 100000）

目前，在包装机械设计领域中，应积极秉承持续创新、高效节约的设计理念，以现代化、智能化机械设计方式，促进包装机械设计的良好发展，全力助推中国机械制造行业智能化转型发展。

1 现代机械设计方式在包装机械设计中的使用情况

调查显示，中国在现代化机械设计中，包装机械设计的使用情况主要分为以下4个部分。

首先，在包装机械设计的理念上，主要是借鉴西方先进国家的经验开展的设计，将用户的需求作为包装机械设计的主要目标，在进行包装机械设计时，以柔性设计、模块化设计的理念，确保一机多用或者通过更换少量零部件来完成不同功能的使用需求。

其次，在包装机械设计时，其设计的侧重点与现代机械设计是大同小异的，但在设计具体阶段中会出现不同的情况，这些情况导致侧重点发生变化。例如，在总体设计阶段中，应进行全面的考量并确保包装机械设计的布局和运动协调性、运输、造型、绿色理念、成本等满足要求。在包装机械设计过程中，其模块化设计是一种比较先进的方式。模块化设计是将设计阶段分为若干个模块，并通过不同模块的各种形式组合按照用户的实际需求来实现包装设计系列化，这种设计理念的优点有以下2 点：①能加快包装机械更新速度。这种新技术在引进包装机械设计中可针对局部进行改进。②有效缩短设计周期。在用户提出新的设计要求后，在模块化设计理念下可更换模块或者制造新模块满足包装机械机型不同的设计需求。例如，采用模块化设计，厂家可将机械分开独立包装，其中多功能控制系统模块和基础模块是必不可少的，而其他功能模块，消费者则可以根据使用需求和经济预算来选购。在组装模块之前，按从上到下的次序了解一下各个模块的设计及其主要功能。例如多功能控制系统模块就相当于主机，它的正面是操控面板，设有触控键和VA 显示屏。在模块的两侧设有弹簧卡扣，只要消费者安装卡扣就可以轻松取出模块，操作相当简单。安装完毕之后，模块之间接缝紧密，也没有出现松动、摇晃等问题，以此确保产品设计的完整性。同时，模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。

再次，在目前信息技术的快速发展中，其市场竞争也越来越激烈，包装机械的使用客户也对设计提出了更高的要求。这种要求主要体现在以下4个方面：①机械生产效率应满足交货期和节约成本、节约材料的要求；②当包装机械设备出现故障时可以进行远程诊断；③目前进行包装机械设计应符合绿色化设计理念，采取绿色化设计理念降低噪声和粉尘；④机械成本总体降低。

最后，在现代化包装机械设计中，应对目前市场做好调研工作，对用户实际需求进行分析，确保包装机械设计功能全面、论证的可行性高，并制定给出完善的包装机械设计方案。其机械设计学强调从机构学的观点来看机器的组成，因为这更有利于与设计过程中的工作特点相协调，以此确保分析用户效益与论证可行性等。例如，在确定原理方案设计内容后，应针对经典样式的产品信息进行调查，其设计人员应充分了解机械中元件性能，以此简化包装机械的传动性能，不断降低传动链，并以现代化包装机械设计手段不断对系统建模进行动态优化[1]。

2 包装机械设计的新方法和新理念

2.1 绿色理念

首先，机械设计制造是一个相对完整的加工制造领域，在这个领域中，从最基础的机械设计到加工与生产阶段，每一个环节都要融入绿色设计理念，最终形成一个合格的产品。对此，应通过对机械设计内部原理、内部结构、尺寸、形状等的把控，将内部整体以及运作方式与绿色理念相结合。其次，绿色理念可有效帮助设计人员精准地把握机械设计制造的内部数据，并综合考虑到整体的产品质量，在眼前利益与长远利益相结合的情况下，可根据绿色理念不断达到机械设计制造的标准化与可持续发展。最后，在机械设计制造行业中，为促进绿色理念发挥成效，应突出其中的实用价值，也就是技术性，同时也要符合人文关怀，彰显中国现代化设计核心理念[2]。

2.2 创新理念

随着现代化的发展，人们审美的提高，人们对机械类产品的选择不仅看它的效率、安全、稳定性，“颜值”也是重要考量之一。虽说是机械，但操控使用者还是人，如果能够置身于干净、高颜值的工作环境中，相信工作效率也能够大大的提升。目前，在机械设计中，其产品应遵循创新原则。但由于在机械结构上实现创新会发生很多问题，因此应从产品性能、迭代、痛点等维度寻找可能的突破点来完成多方向的创新，注意不仅仅是外观设计，要尽可能深化产品，确保以创新设计，设计出符合人体工程学特征、操作容易、交互界面表现好的产品。

机械包装设计是消费者视觉感受的第一步，但包装设计不仅仅是机械地将包装做出来，一定包含视觉包装和心理包装，一定是消费者视觉和心理的双重认同。因此，在进行机械包装设计时，应针对包装机械的型号、结构、用户要求等内容设计出具备先进性、创新性、新颖性的产品。同时，应确保新产品优于其他产品，应在不改变机械性能的基础上提高质量，提升设计的实用性，并让包装机械新产品可以有更广阔的使用范围与良好的市场发展前景。例如，在针对包装机械件创新设计时，应在设计理念上进行创新，设计人员应具备一定的设计经验，了解国内外资料以及先进机械设计要求，优化产品设计，继承先前产品的优势、简化过剩的设计，在产品的用户体验上、操作流程和过程中不断简化，借以深化产品内涵，从细节的表现上让产品的外观设计更有深度。应针对选定的机械型号进行分析，并吸取其设计理念中的内涵，从工艺与关键部位作出细致的设计分析，确保创新理念达到应有标准[3]。

随着虚拟技术、人工智能的发展。其人工智能可从生命机理中获得灵感，它的深层学习能够运用人工智能方式学习而非模仿人脑，以此在机械设计中碰撞产生新的火花驱动创新设计。其虚拟技术，可在计算机技术辅助下利用三维设计针对新技术进行分析，并有效融入到机械包装设计中。在设计中，应以信息技术将包装机械各个组成元件、各个元素导入到计算机中，并利用图纸进行数字化输入，在得到三维模型后，应将包装机械进行生产时的数据与指标输入到计算机系统中，并演示出实际生产阶段等内容，确保给设计人员完整的参考[4]。

2.3 包装机械设计新趋势

在目前，中国包装机械设计在国内处于落后阶段，其设计理念、制作技术相对美国、日本来说发展缓慢。针对此，应积极创新包装机械设计发展新趋势。例如，应将包装机械设计与产品机械一体化形成联合发展，并以此解决生产能力上互相匹配的问题。例如，Auto desk 软件可实现交互式设计，打造工业级自动化机械。目前，Auto desk 一直用于如组装车辆、大量生产等既定程序上。以Auto desk 衍生式设计为例，强调产品设计应提前规避问题，提供更多可供实际操作的可能，避免了传统流程中后期才发现实际操作上问题的情况。同时，在包装机械设计发展中，其设计内容应具备一定的柔性与灵活性，并充分发挥模块化、绿色化设计理念，促进中国包装机械设计良好发展。但由于目前市场竞争激烈，其产品在更新换代中所需要的周期较短，因此应确保机械的柔性与灵活性，以此有效延长机械包装寿命，降低运转成本与生产成本[5]。

3 创新包装机械设计有效对策分析

3.1 材料选取设计

在机械设计制造时，材料的选取是非常重要的环节。例如，在以绿色理念进行设计时，其材料的选取应满足绿色设计要求，并符合机械功能需求。设计人员为防止粉尘，采用铜材替代粉末材料，进而改进造孔、喷漆等相关技术，有效减少能耗与环境污染。因此，设计人员在选择时，应根据材料特点，优先选择再生材料、可拆卸可回收的材料、能源消耗低的材料、污染小的材料、不会对环境产生破坏的材料，促进企业的可持续发展。设计人员应不断提高自身对绿色化理念的认识，在选择材料与设计时应充分结合包装机械设计规定标准，考虑环境保护，选择与环境兼容性较强的材料以及零部件进行机械设计与制造工作[6]。

3.2 包装机械设计中的绿色设计理念

近几年来，中国的众多市政基础设施建设呈现出了前所未有的发展速度，其中，中国工程机械市场销售额也有明显的增长。目前，为了有效应用新技术、践行新理念，应针对包装机械进行细节化设计。首先，设计人员应根据工程机械整体结构的标准化与通用化进行设计，并从中形成独具自身特色的设计内容。其次，设计人员应利用绿色设计理念，在有效的周期范围内对包装材料进行再回收和循环利用，降低生产成本[7]。同时，在不断优化产品性能时，在设计中应去除多余的包装，减轻产品的质量，在绿色设计原则下减少零部件数目，进而充分采取模块化设计理念，提高产品各功能模块的组成效果。这不仅有利于后续的装配、拆卸、再回收处理工作，同时也符合当下绿色发展的新理念，更催生了新的经济增长点，有效实现了综合性能稳定、回收方便、复用率高、无毒、无腐蚀、无污染，助推企业高效、绿色发展的产品制造内容[8]。

4 机械设计制造及其新技术、新理念的应用趋势

随着信息技术的不断发展，中国目前在机械设计制造中全面采用了仿真技术、3D 技术等，打破了传统的生产流程、生产模式和管理方式。在机械设计制造行业中，应积极利用自动化计算机技术不断推进中国机械制造发展，促进机械设计制造行业智能化、自动化的发展。作为一名机械设计人员，为确保发挥新技术、新理念的效用，设计出更多、更新的机械装置和机械设备，除了具备基础理论知识外，还需要掌握常用的设计方法，创新新技术，适用新理念，以实现典型机构的应用，确保机械设计不断朝着智能化、现代化方向发展。

5 结束语

综上所述，在中国社会经济的快速发展中，其工业产业链也在加速发展，在机械设计制造行业中，为促进现代化发展，不仅需要重视其外观的设计，还要对整体构造和应用范围的设计加以重视，更重要的是，材料的选择和应用直接关系到机械设计的质量和水平，因此，在做好机械设计工作的基础上，最重要的是做好材料的选用，从而确保机械设备的性能和寿命。同时，在目前包装机械设计与现代化机械设计制造中，应以再制造技术、再制造生产、再制造装备、再制造人才培养、再制造交易为核心，支持各类创新、创业的经营主体发展，以加强其跨专业业务与各产业之间的联系，践行包装机械设计新技术、新理念。