【正文】 段的目標 是對項目進行策劃 、可行性分析 和決策，而總體方案設(shè)計是項目能否 取得 成功的關(guān)鍵，不完善和不周密的技術(shù)方案，將導致全盤皆輸（胎里疾），應(yīng)該引起所有從事方案設(shè)計的人員充分的重視。 為今后從事機械工程項目設(shè)計工作時，知道從哪里入手，如何開展總體方案設(shè)計打下基礎(chǔ)。 對于機械工程項目的建設(shè)， 總體方案的設(shè)計， 確定了項目的技術(shù)和市場走向。 在項目的總體設(shè)計過程中， 15%的技術(shù)原始創(chuàng)新 構(gòu)成了項目的核心技術(shù) ， 需花較大的精力 進行探討和研究，包括理論探討和試驗驗證 ，最后通過工程驗證 。有經(jīng)驗的工程師在進行總體設(shè)計的時候，所采用的技術(shù)至少有 80~90%以上是成熟技術(shù)，也就是說一個總體方案的技術(shù) 的 可行性至少 有 85%的把握才能實施。 1 第二章 總體方案設(shè)計 概述 、專用設(shè)備 、各種加工和裝配自動化生產(chǎn)線 等 的研發(fā)，和所有的項目一樣，具有唯 一性、一次性、多目標性、整體性和壽命周期性等特點，同時要求 投資較大，對成功率的要求較高。一個成功的項目需要在技術(shù)和管理上 同時進行創(chuàng)新，根據(jù)機械工程項目的特點， =對于絕大多數(shù) 項目而言， 創(chuàng)新的性質(zhì)和基礎(chǔ)或技術(shù)的研究是有很大的區(qū)別，主要體現(xiàn)在集成創(chuàng)新 。由于成熟技術(shù)很多， 對于同一功能，可以采用多種 不同 的成熟技術(shù) 組合 實現(xiàn) ， 因此 形成了不同的總體方案；其余的 15%左右是原始創(chuàng)新技術(shù)。 由于機械工程項目 直接面向 用戶、社會 ， 研發(fā)投入較大，項目的研發(fā)成功，將為企業(yè)和社會帶來直接的經(jīng)濟效益，大多數(shù)情況下，將促進行業(yè)的發(fā)展；基礎(chǔ)理論和 技術(shù)的 研究 ，投入較小，以理論研究和試驗驗證為基礎(chǔ) 的 成果 ， 只有在工程上得到應(yīng)用后，才能 真正 體現(xiàn)其價值 。 本章內(nèi)容 結(jié)合相關(guān)老師的工程實踐和一些資料的闡述，試圖梳理出總體設(shè)計流程，并結(jié)合流程 和案例 ，介紹總體設(shè)計各階段的工作內(nèi)容、要求以及相關(guān)知識。 2 項目的發(fā)展周期分為五個階段，分別為：概念階段、開發(fā)階段、實施階段、結(jié)束階段和應(yīng)用階段，其資源（人、財、物和時間）的投入量按照前述由小到大，在實施階段達到最大，再由大到小。 …… 總體方案的設(shè)計，涉及到項目功能的定位、投入資金的大小、開發(fā)時間的長短、技術(shù)的先進性等，也包括建設(shè)的場地、使用的環(huán)境和對環(huán)境的影響等因素 …… 進行 總體方案 設(shè)計 的 工作過程，大體如圖所示 …… 。同時，通過分析和評價， 挖掘各方案中優(yōu)勢，以便集中這些 優(yōu)勢，創(chuàng)造出更為合理和先進的方案。 功能設(shè)計 5. 5流程及內(nèi)容：功能需求分析功能分解功能元能力分析功能元間連接接口分析功能元實現(xiàn)方案分析各功能元結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)傳動方案分析方案集成關(guān)鍵功能元結(jié)構(gòu)試驗項目實現(xiàn)方案 i明確總體設(shè)計要求按工藝要求或動作分解明確各功能元設(shè)計要求（包括控制）功能元間結(jié)構(gòu)及與控制的協(xié)調(diào)機構(gòu)運動學和動力學、控制方案分析輔助系統(tǒng)方案設(shè)計（包括床身等）各功能元實現(xiàn)方案集成NN造型設(shè)計功能設(shè)計階段方案設(shè)計階段控制系統(tǒng)方案分析2 . 2 功能設(shè)計 —— 功能的需求與分解 3 6. 總體方案設(shè)計的第一步是進行功能需求分析。在此項分析中， 將 對項目功能進行定位的同時，還需對加工對象的成本構(gòu)成進行分析，從而確定 項目的研發(fā)意義、所需的加工能力、加工成本、項目的年產(chǎn)量 等 ； 2）項目的相關(guān)功能技術(shù)指標。即所研發(fā)的項目產(chǎn)品的市場價格，可以通過走訪用戶或者基于項目加工對象的成本分析，從提高勞動生產(chǎn)率，降低成本出發(fā)，進行核算。 通過市場調(diào)查，可以獲得項目的功能和成本要求！ 技術(shù)需求分析主要包括： 1） 對 當前產(chǎn)品存在的技術(shù)缺陷 進行 分析。根據(jù)市場需求和對現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)缺陷的分析，提出明確的項目目標，包括功能目標、技術(shù)目標、經(jīng)濟目標、研發(fā)周期目標等 3）明確約束條件。 通過前面的分析，項目的前景、功能 及相關(guān)技術(shù)指標、研發(fā)的 約束 條件等有了 基本認識 ，在此基礎(chǔ)上， 提出項目設(shè)計任務(wù)書。所有內(nèi)容中，合適的技術(shù)經(jīng)濟指標，是項目總體設(shè)計，乃至項目本身能否成功完成的關(guān)鍵之一，過高的技術(shù)經(jīng)濟指標（高于市場需求），不僅會增加項目研發(fā)難度和研 發(fā)時間，提高項目成本，同時也會影響市場銷量。在進行總體設(shè)計中，需要 設(shè)計者從項目全局出發(fā)， 系統(tǒng) 的 分析問題，將問題按邏輯分解并各個擊破，再用全局思維方式，將其集成 。 功能分解，就是將大問題逐級分解成小問題的開始。功能的分解根據(jù)項目目標不同，可以按照工藝動作分解（如裝配生產(chǎn)線），也可以按照加工工藝過程分解（如組合機床、專用裝備、自動化加工生產(chǎn)線等）。 8. 在按照工藝動作要求分解過程中，需要對每個動作 實現(xiàn)時間進行分解，以滿足設(shè)計任務(wù)書中的節(jié)拍要求。 10. 方案 2 采用氣缸擺動結(jié)構(gòu)，定位精度可通 過機械定位的方式控制氣缸的轉(zhuǎn)角實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，同時，整機驅(qū)動執(zhí)行元件均為氣動元件，降低了對控制系統(tǒng)的要求。 1%（直徑 60毫米的管子誤差為177。 加工 工序為：開卷 精整 矯平 矯直 測長 切斷 下線 在工程實踐中，最常見的是兩種方法的綜合運用，按動作分解方法常用于單機單部件的方案設(shè)計，注重動作的實現(xiàn)，按工藝分解方法常用于生產(chǎn)線的布局，重點關(guān)注設(shè)備間的連接。在生產(chǎn)線設(shè)計中，有總 6 體布局，也有單機設(shè)計，所以總體方案設(shè)計中，兩者需要混合運用。在工程設(shè)計過程中，功能元實現(xiàn)方案不一定是總體設(shè) 計者提出 。值得強調(diào)的是在進行功能元實現(xiàn)方案的分析過程中 必須注意： 1） 本企業(yè)自己或 已掌握資源的加工能力和水平，以降低成本和掌握項目加工的主動權(quán)； 2）站在全局的角度（項目總體設(shè)計的角度）考慮本功能元實現(xiàn)機構(gòu)與其他功能元實現(xiàn)機構(gòu)、功能元實現(xiàn)機構(gòu)和總體要求之間的協(xié)調(diào)性； 3）提出功能元方案時，盡可能考慮用戶的使用條件和技術(shù)水平（如液壓系統(tǒng)，不少企業(yè)會感覺陌生，由于我國液壓件質(zhì)量不好，容易產(chǎn)生漏油現(xiàn)象，使用場地是否允許；采用高度水平自動化控制，除用戶維護水平以外，使用環(huán)境是否允許，是否存在高溫高濕，電磁環(huán)境情況如何等） ， 4）實現(xiàn)成本 。大型工字鋼具有 截面模量大的特點，一般矯正采用火焰矯正和三支點壓力矯直方法，當截面模量不是很大的時候，采用三支點矯正，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，一目了然， 裝備成本較低， 缺點是設(shè)備功率大（為克服大的截 面模量），結(jié)構(gòu)龐大；對于縱彎和旁彎的矯正，需要不同的模具，同時 對于較大截面模量的工字鋼（譬如寬 700，高 1300），只能采用火焰矯正，純粹依賴于工人的技術(shù)，效率低下，勞動強度和生產(chǎn)成本較高。而采用壓延矯正，通過對材料局部的壓延，致使材料表面塑性變形 而延展，延長短邊，壓縮長邊，從而實現(xiàn)矯正功能，其優(yōu)點是：通過軋制短邊鋼板，使其延伸的方法，避開了矯正對象截面模量大的麻煩，可以采用較小的設(shè)備同時實現(xiàn)大截面模量型鋼的縱彎和旁彎矯正，且可實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)效率較高；缺點是設(shè)備的的復雜性