吳學(xué)磊

（南京工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 南京 211816）

在我國(guó)當(dāng)下的工業(yè)發(fā)展中，由于長(zhǎng)期大量的使用一些進(jìn)口設(shè)備，因此就導(dǎo)致在冶金設(shè)備的研究以及設(shè)計(jì)方面經(jīng)驗(yàn)不足，以此無(wú)法形成設(shè)備的一些外觀知識(shí)產(chǎn)權(quán)。而我國(guó)又是全球制造業(yè)的大國(guó)，因此冶金設(shè)備成為十分重要的組成部分。因此，在未來(lái)的冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)中，需要實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的設(shè)計(jì)目標(biāo)，以此推動(dòng)我國(guó)工業(yè)行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

1 冶金設(shè)備設(shè)計(jì)的工業(yè)設(shè)計(jì)

1.1 進(jìn)行冶金設(shè)備設(shè)計(jì)質(zhì)量控制的價(jià)值

在現(xiàn)階段的發(fā)展中，我國(guó)鋼鐵行業(yè)始終處于發(fā)展的階段當(dāng)中，因此伴隨著工程項(xiàng)目數(shù)量不斷的提升，使得工程建設(shè)的范圍也得到了擴(kuò)展，需要建設(shè)中有著越來(lái)越短的生產(chǎn)周期。在對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，一些小型的在生產(chǎn)加工的過(guò)程中，生產(chǎn)周期僅僅在十個(gè)月左右，因此為了可以盡快的加快生產(chǎn)工期，就使用了設(shè)計(jì)與施工相互交叉進(jìn)展的方式，以此在這樣的工作形式下，就進(jìn)一步的提升機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的難度。一般情況下，都會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)的時(shí)間周期被大大的縮短。當(dāng)下，對(duì)于大多數(shù)的設(shè)計(jì)工作而言，都是伴隨著設(shè)計(jì)的進(jìn)展而提供相關(guān)的資料，同時(shí)加上設(shè)計(jì)隊(duì)伍不斷地提升，使得工作人員的綜合素質(zhì)存在著一定的差距，但是在這樣的市場(chǎng)環(huán)境中，始終面臨著人才稀缺的問(wèn)題。因此，就需要在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以重點(diǎn)考量設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量問(wèn)題，以此避免之后投入使用存在著嚴(yán)重的不良問(wèn)題。

1.2 冶金設(shè)備工業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

伴隨著我國(guó)鋼鐵行業(yè)的高速發(fā)展，使得我國(guó)冶金設(shè)備也進(jìn)入到了全新的發(fā)展階段。在市場(chǎng)環(huán)境當(dāng)中冶金設(shè)備不斷的推陳出新，使得冶金設(shè)備在數(shù)量與規(guī)模體量上得到了全面的提升。但是，我國(guó)在該領(lǐng)域的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)能力，始終相比較一些國(guó)外的企業(yè)有著嚴(yán)重的差異性，因此無(wú)法在一些重要領(lǐng)域當(dāng)中，自主的設(shè)計(jì)出相關(guān)設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致在日后的冶金設(shè)備設(shè)計(jì)中，形成一定的設(shè)計(jì)理念斷層，這點(diǎn)需要受到我國(guó)工業(yè)發(fā)展的格外重視。

2 冶金設(shè)備現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念技術(shù)

伴隨著當(dāng)下科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論方法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。而對(duì)于冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)工作而言，則需要工作人員可以掌握先進(jìn)的信息技術(shù)，例如掌握CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的操作技術(shù)，并結(jié)合起各種現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論，使得在冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)初期階段，就可以發(fā)揮出計(jì)算機(jī)軟件的先進(jìn)性，使得設(shè)計(jì)方案有著較高的安全性與合理性。

2.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)

在使用這種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的過(guò)程中，往往可以有效的幫助人們?cè)O(shè)計(jì)出產(chǎn)品或者工程。相比較一個(gè)成熟的冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)方案，可以在應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的過(guò)程中，完成一體化的設(shè)計(jì)方式。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用下，推動(dòng)了當(dāng)下機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展，因此充分的利用這種CAD軟件，實(shí)現(xiàn)平面的設(shè)計(jì)圖紙，同時(shí)，還可以很好的基于UG，實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)當(dāng)面的復(fù)雜曲面設(shè)計(jì)，讓不同的零部件，都可以在受力、磨損以及均衡的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的合理化設(shè)計(jì)方案。這樣的機(jī)械構(gòu)件在實(shí)際的使用過(guò)程中，可以極大的延長(zhǎng)零部件的使用壽命，充分的降低威脅性。最后，這種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，也讓當(dāng)下工業(yè)冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)，呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)方式，有效的提升了設(shè)計(jì)的整體效率，進(jìn)一步的提升了產(chǎn)品的安全性能。

2.2 有限元法技術(shù)

在當(dāng)下冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)中，采用有限元法的設(shè)計(jì)方式，是基于數(shù)字計(jì)算的方式，對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行初步的簡(jiǎn)化處理，以此可以將其轉(zhuǎn)變成數(shù)量十分有限的單元構(gòu)成，并完成相應(yīng)的集合體。在這樣的設(shè)計(jì)過(guò)程中，便可以很好的對(duì)每一個(gè)單元體積進(jìn)行計(jì)算分析。同時(shí)，還需要對(duì)每一個(gè)單元體進(jìn)行平衡，以此取代原本的整體性分析，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的設(shè)計(jì)與分析。其次，這種有限元的設(shè)計(jì)方式，不僅可以很好的應(yīng)用于各種較為復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)力學(xué)分析，同時(shí)也可以對(duì)工程當(dāng)中的模糊非線(xiàn)性問(wèn)題進(jìn)行分析。在當(dāng)下的技術(shù)發(fā)展背景下，已經(jīng)研發(fā)出了各種類(lèi)型的有限元分析軟件。例如，在進(jìn)行軋鋼機(jī)的設(shè)計(jì)中，其軋輥與軸承的結(jié)構(gòu)與受力需要進(jìn)行一定的合理設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要在實(shí)際的使用過(guò)程中，可以充分的利用工程計(jì)算方法，將其一些彎曲變形的梁，進(jìn)行針對(duì)性的處理。雖然這樣的計(jì)算方式，可以很好的對(duì)其危險(xiǎn)截面的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算分析。但是，對(duì)于這種計(jì)算方法而言，始終無(wú)法確定軋機(jī)零部件的一些應(yīng)力分布。但是，在出現(xiàn)有限元技術(shù)之后，可以很好的對(duì)其應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算評(píng)估，以此提升設(shè)計(jì)的合理性。

3 優(yōu)化冶金設(shè)備設(shè)計(jì)途徑

3.1 提升工業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)的宣講

在當(dāng)下冶金設(shè)備領(lǐng)域當(dāng)中，出于設(shè)備的種類(lèi)多樣性、功能多樣性、成本造價(jià)高、使用周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，以此都成為研究的重要方向。在當(dāng)下的實(shí)際冶金設(shè)備設(shè)計(jì)中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的設(shè)計(jì)制造，就需要在其設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以在設(shè)計(jì)理念當(dāng)中，充分的考慮到設(shè)備的外觀、色彩、設(shè)置以及人機(jī)工程學(xué)方面的內(nèi)容。

例如，在設(shè)計(jì)軋鋼機(jī)的過(guò)程中，過(guò)去僅僅對(duì)外形、力度、速率以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，往往無(wú)法很好的形成設(shè)備的科學(xué)合理分布和美化，這就是由于在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，始終無(wú)法很好的對(duì)其軋鋼機(jī)進(jìn)行全面的分析，以此導(dǎo)致設(shè)計(jì)中無(wú)法對(duì)其設(shè)備的操作合理性，以及工作人員在維護(hù)的過(guò)程中，滿(mǎn)足實(shí)際的需求。因此，就需要在當(dāng)下的設(shè)計(jì)發(fā)展中，需要不斷的提升冶金設(shè)備設(shè)計(jì)工作人員的自身能力，突破我國(guó)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的問(wèn)題，以此設(shè)計(jì)出美觀程度較高，同時(shí)協(xié)調(diào)性較強(qiáng)的冶金設(shè)備。同時(shí)，也需要在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以基于人性化的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此形成科學(xué)合理的設(shè)計(jì)空間。

另外，我國(guó)當(dāng)下在大多數(shù)的工業(yè)設(shè)計(jì)教育的發(fā)展中，始終處于基礎(chǔ)的階段。特別是在高等院校的教學(xué)工作開(kāi)展，僅僅經(jīng)歷了幾十年的時(shí)間，相比較西方先進(jìn)國(guó)家的發(fā)展進(jìn)程有著較大的差距。在我國(guó)當(dāng)下的工業(yè)行業(yè)的發(fā)展中，始終面臨著人才方面的不足，因此就使得對(duì)于大部分的工業(yè)設(shè)計(jì)人員，很大一部分都是沒(méi)有接受到專(zhuān)業(yè)性的培養(yǎng)，因此就導(dǎo)致在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，無(wú)法很好的掌握較高的技能。另外在實(shí)際的教學(xué)工作開(kāi)展中，也始終存在著一定的問(wèn)題，以此導(dǎo)致很多設(shè)計(jì)工作缺乏相應(yīng)的實(shí)踐活動(dòng)來(lái)設(shè)計(jì)。在一些冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題。因此為了能夠提升設(shè)計(jì)的效果，就要格外的重視起工業(yè)設(shè)計(jì)方面的宣傳，以此可以培養(yǎng)出更多工業(yè)設(shè)計(jì)人員，讓其設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以發(fā)揮出自身的設(shè)計(jì)能力，基于功能性與美觀程度出發(fā)，設(shè)計(jì)出更高品質(zhì)的冶金設(shè)備，滿(mǎn)足當(dāng)下市場(chǎng)對(duì)于設(shè)備的設(shè)計(jì)需求。

3.2 工業(yè)設(shè)計(jì)理念為基礎(chǔ)下的創(chuàng)新冶金設(shè)備設(shè)計(jì)

對(duì)于設(shè)備設(shè)計(jì)工作而言，是一種將科技與美學(xué)進(jìn)行協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)方式，因此設(shè)備的美學(xué)與功能性設(shè)計(jì)形成了一個(gè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)內(nèi)容。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要針對(duì)一些老舊的設(shè)備，進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)角度分析與評(píng)估，這樣就可以提取一些設(shè)計(jì)的精華和優(yōu)勢(shì)，以此創(chuàng)新出全新的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)也是指導(dǎo)之后設(shè)計(jì)工作的重要方式。例如，在進(jìn)行高速線(xiàn)材，或者進(jìn)行吐絲機(jī)的設(shè)計(jì)中，就是一種對(duì)傳統(tǒng)使用的線(xiàn)材卷取機(jī)的替代方案。但是，伴隨著一些對(duì)于機(jī)械設(shè)備的使用需求不斷的提升，使得一些原本使用的一些卷取矯直機(jī)的構(gòu)成上比較笨重，無(wú)法在實(shí)際的使用過(guò)程中，進(jìn)行矯直輥的調(diào)節(jié)和更換。為了實(shí)現(xiàn)這樣的操作，往往需要對(duì)整個(gè)上機(jī)架蓋進(jìn)行拆除。因此，就需要在這樣的機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)上，進(jìn)行全面的優(yōu)化和改進(jìn)，使得在設(shè)計(jì)的使用過(guò)程中，可以很好的實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的設(shè)計(jì)，充分的保障在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以使用閉式機(jī)架的方式，同時(shí)配置安裝換輥的裝置，這樣就可以在投入到使用之后，可以十分方便的對(duì)矯直輥進(jìn)行調(diào)節(jié)以及更換。

3.3 高品質(zhì)與高美觀程度的冶金設(shè)備設(shè)計(jì)

在當(dāng)下的冶金設(shè)備使用中，十分重視品牌與設(shè)備的創(chuàng)新能力。雖然對(duì)于市場(chǎng)環(huán)境而言，冶金設(shè)備的產(chǎn)量始終不高，同時(shí)設(shè)備在使用上的單一性較強(qiáng)，這樣就會(huì)使得生產(chǎn)的周期較長(zhǎng)。因此，對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，就需要在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以充分的利用各種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方式，有效的提升自身的高端產(chǎn)品生產(chǎn)能力，并對(duì)多種設(shè)備進(jìn)行全面的優(yōu)化與改善，因此在市場(chǎng)環(huán)境當(dāng)中樹(shù)立起自身的品牌形象。

在這些年的設(shè)計(jì)過(guò)程中，已經(jīng)在冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)中得到了一定的證實(shí)，這樣美觀程度與質(zhì)量性較高的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)。例如在某廠的板材矯直機(jī)的設(shè)計(jì)中，就已經(jīng)得到了實(shí)踐驗(yàn)證，因此由于其高質(zhì)量的運(yùn)行效果，得到了國(guó)家頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)。同時(shí)，在對(duì)于設(shè)計(jì)進(jìn)行長(zhǎng)年的完善與改進(jìn)之后，現(xiàn)階段該機(jī)械設(shè)備的美觀程度、色彩等，都得到了全面的提升。因此，對(duì)于現(xiàn)階段工業(yè)化的冶金設(shè)備設(shè)計(jì)中，往往無(wú)法實(shí)現(xiàn)一蹴而就的設(shè)計(jì)方式，而是需要建立在傳統(tǒng)機(jī)械的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的設(shè)計(jì)，這樣才可以保障在未來(lái)的使用中，可以應(yīng)對(duì)各種環(huán)境和需求，最大程度上滿(mǎn)足加工的需求。

3.4 完善設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)規(guī)范

相比較一些其他領(lǐng)域的設(shè)備設(shè)計(jì)而言，進(jìn)行冶金設(shè)別的設(shè)計(jì)中，始終存在著對(duì)冶金設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不足的問(wèn)題。對(duì)于不同的用戶(hù)而言，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不同廠家進(jìn)行的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不統(tǒng)一，因此就會(huì)導(dǎo)致在設(shè)計(jì)的使用過(guò)程中，無(wú)法對(duì)不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備機(jī)組，進(jìn)行統(tǒng)一化的設(shè)計(jì)與管理。雖然經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的發(fā)展，但是由于在一些先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)的使用，使得始終無(wú)法為施工人員，制定出菜單式的服務(wù)。另外，在對(duì)冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)方面，始終沒(méi)有一個(gè)具體的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以此就導(dǎo)致冶金工廠的一些設(shè)別，在色彩、操作等方面面臨著一定的問(wèn)題。例如，在對(duì)軋制設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)其距離地面的高度設(shè)計(jì)中，始終存在著一定的問(wèn)題。同時(shí)，在車(chē)間的設(shè)備設(shè)計(jì)中，由于色彩方面考慮不周，就會(huì)導(dǎo)致對(duì)一些色彩使用不當(dāng)之后，對(duì)人體的視覺(jué)造成一定的干擾。

在當(dāng)下的構(gòu)建的軋鋼生產(chǎn)車(chē)間當(dāng)中，往往需要使用大量的機(jī)械設(shè)備，同時(shí)占據(jù)著較大的生產(chǎn)面積，因此，對(duì)于不同的設(shè)備而言，往往需要基于功能性與美觀程度，進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，進(jìn)而充分的保障在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以滿(mǎn)足使用人員的需求。另外，為了實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的設(shè)計(jì)，還要保障在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，可以很好的對(duì)一些同類(lèi)型的設(shè)計(jì)進(jìn)行比較分析，以此滿(mǎn)足當(dāng)下設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)需求。另外，也要在設(shè)計(jì)中，針對(duì)一些特殊的環(huán)境，進(jìn)行針對(duì)性的改造處理，讓整個(gè)設(shè)計(jì)流程，呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)化的調(diào)整態(tài)勢(shì)。

4 總結(jié)

綜上所述，在未來(lái)的發(fā)展中，工業(yè)的冶金設(shè)備設(shè)計(jì)成為我國(guó)未來(lái)推動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的重要途徑。因此，在進(jìn)行冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)中，一方面大力宣傳設(shè)計(jì)教育，同時(shí)還要集合起設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和方法，讓人們可以很好的滿(mǎn)足當(dāng)下的使用需求。