降低機械設計的成本和風(fēng)險

　　概覽

　　激烈的全球化競爭給機械制造商帶來(lái)壓力，他們制造出的機器需要能提高產(chǎn)量，同時(shí)降低成本，并滿(mǎn)足更多類(lèi)似的要求，如：提高生產(chǎn)力，提升效率，從而在競爭中脫 穎而出。因此，當今的機械制造商已從僅制造單一功能的機器，轉變?yōu)樵O計靈活高效的多功能機器，他們通過(guò)采用現代化控制系統配合復雜的運算并將高端電子產(chǎn)品 集成到他們的機械產(chǎn)品中。

　　機電一體化

　　機電一體化是一種綜合的工業(yè)技術(shù)，通過(guò)將最有效的開(kāi)發(fā)實(shí)踐和技術(shù)融和到精簡(jiǎn)設計、樣機研究和系統發(fā)布中，以此來(lái)提升整個(gè)設計過(guò)程。

　　Kevin Craig博士是倫斯勒理工學(xué)院機械工程教授，他認為機電一體化作為工程的準則，是機械工程、電子、控制工程和計算機的協(xié)同組合，在設計過(guò)程中相互交融。 它涉及了在從復雜決策到物理系統運作等多方面應用。由于這些獨特的功能，機電一體化系統依賴(lài)于計算機軟件。這一規律導致了一個(gè)不斷發(fā)展的趨勢，由于設計變 得越加復雜，因此在不同設計團隊間的合作越來(lái)越必要。

　　機電一體化開(kāi)發(fā)方式的成功之道

　　機電一體化系統的發(fā)展趨勢使得設計的復雜度陡增，迫使不同的設計團隊一起工作。在一個(gè)機電一體化系統中，每個(gè)決策在整個(gè)設計中會(huì )產(chǎn)生連鎖反應。如果 機械團隊決定改變材料，意味著(zhù)改變了機械零件的重量，為了機器有效的運行，會(huì )需要對電機的尺寸，甚至是電機的類(lèi)型做相應的更改。將步進(jìn)電機更換為伺服電機 會(huì )大大增加運算控制的復雜性和對嵌入式系統運算處理性能的要求。在機械、電氣和控制工程師間，提高團隊交流與和合作是十分重要的，而那些無(wú)縫合作工具，能 夠幫助工程師們在開(kāi)發(fā)周期的各階段分享數據和信息，從而使合作和信息交流更為有效。

　　那些工具實(shí)現了虛擬樣機(也被稱(chēng)作數字樣機)，能夠在從不同領(lǐng)域結合的仿真技術(shù)，即一個(gè)模型仿真完整的機器或設備。設計師可以在具化一個(gè)物理部件之 前，仿真其機械動(dòng)力，其中包括質(zhì)量和摩擦效應、循環(huán)次數和單個(gè)零件性能。在投入物理樣機的花費之前，一個(gè)虛擬機樣即可以預測和優(yōu)化設計，并且能評估不同設 計的研究和概念?；跈C電一體化的開(kāi)發(fā)方式能降低機器設計的風(fēng)險、加快設計節奏、提高對客戶(hù)需求的認知，并簡(jiǎn)化調試排除故障的過(guò)程。因此機電一體化的方法 可以幫助機器制造商在第一時(shí)獲得最優(yōu)設計。