摘 要：随着时代的发展，更多的计算机软件应运而生，在机械产品优化设计时也开始应用到了计算机软件，过去在方案设计阶段很难作出正确决策，而如今应用计算机软件建立产品结构三维装配模型，通过产品结构力学计算模型的建立，可实现对产品结构性能的实时评价。根据评价结果对产品结构逐步试调整，直到对结构满意。
关键词：计算机软件；数字化设计；机械产品
引言
随着全球经济一体化的进程加快以及信息技术的迅猛发展，现代制造企业环境发生了重大的变化，其变化的主要特征为：产品生命周期缩短；交货期成为主要竞争因素；大市场和大竞争已基本形成；用户需求个性化，多品种小批量生产比例增大。为此，制造企业的战略从1950年代和1960年代资源经济的“规模效益第一”，经过1970年代和1980年代“价格竞争第一”和“质量竞争第一”，发展到1990年代“市场响应速度第一”及面向21世纪知识经济的“技术创新第一”。与此同时，现代制造业随之出现了适应这种发展的新模式和新哲理，其核心在于：在制造企业中全面推行数字化设计与制造技术，通过在产品全生命周期中的各个环节普及与深化计算机辅助技术、系统及集成技术的应用，使企业的设计、制造、管理技术水平全面提升，促进传统产业在各个方面的技术更新，使企业在持续动态多变、不可预测的全球性市场竞争环境中生存发展并不断地扩大其竞争优势。
解决问题的方案是应用计算机软件进行数字化设计与制造。数字化设计与制造是计算机辅助技术、系统及集成技术的重要组成部分，它是向网络化制造和虚拟化技术发展的基础，它使原有的传统制造业变成了智力型的工业，使企业主要通过资源要袁如劳动力、设备、资金竞争逐渐变为以创新能力知本型为焦点的竞争。这正是知识经济时代最重要的特征。
1.数字化设计的定义
市场经济条件下关键问题就是快速响应用户的需求，谁能够最快速，最低成本地响应用户的需求，谁就是市场的获胜者。计算机与网络技术的快速发展和应用已经将这一响应过程变得越来越短，也就是产品的生命周期变得越来越短。
数宇化设计是利用计算机和网络技术，在产品定义阶段快速获取产品虚拟样机，缩短产品定义周期的技术。从产品生命周期的角度来看，数宇化设训一完全在训一算机和网络环境中进行。数宇化设计的输出结果不是传统的纸质文档和实物样机，而主要是以电子文档表达的数宇虚拟样机，是一个逻辑实体。数宇化设计包括了口前所说的CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM的所有内容和技术。
2.应用计算机软件的辅助设计
利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称CAD。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
3.基于计算机软件的机械数字化设计的创新
3.1产品建模
一般來说，机械产品数字化设计的过程应首先完成对产品的建模，然后通过采用机械数据化技术和数据管理的手段，应用机械设计软件最终完成对产品的优化设计。机械数字化设计的重点内容是对所建立的三维模型进行相应的仿真与验证，以便于及时的发现设计当中所存在的种种问题，从而在最短的时问内以最快的效率完成对产品的设计。
3.2建模和仿真
建模与仿真的设计工具早在2010年便作为优先发展的四种重点能力之一列入美国的国防制造业计划中。机械产品的数字化设计将贯穿企业产品发展的全过程，如产品的创新设计、数据管理、开发流程与产品的优化等。通过对CAM和CAD集成技术与机械工具的研究解决产品加工方面的问题和全面数字化控制等关键技术的难题。
3.3综合信息化和数字化
和传统企业的设计和制造方法相比较，机械数字化设计是一种综合信息化和数字化的新型设计模式，机械数字化设计是从产品的建模到产品结构的优化分析，再到产品的数控加工制造和数据项目管理等实现了全数字化，这小仅提高了效率，缩短了周期，更增强了企业自身的竞争力而小被时代所淘汰。
4.应用计算机软件的机械产品数字化设计成果
4.1数字化仿真技术
随着信息技术的小断进步和发展，迅速成熟起来的数字化仿真实验逐渐代替了传统的机械系统实物样试验。数字化设计技术也将从实现单项技术不断的向完善化发展，例如实现数字化设计与虚拟制造的完美链接、协同产品商务CPC等。现代飞机制造，载人航天等工程项目基于机械产品数字化设计的模拟仿真，数字化建模等技术解决了实物验证周期长，费用高等问题。
4.2真正并行和协同的实现
MBD/ MBI技术提供了自然而准确的方法解决了工程当中的难题从而为真正的并行协同奠定了基础。美国的波音公司是世界上最早推行三维数字化设计制造技术的企业，它实现了MBD技术的全程应用。波音787全面采用了MBI技术实现了产品结构设计、工装设计和零件加工等的高度集成，实现了三维数字化设计技术的一体化，从而确保了787科技的高质量。
5.结语
应用计算机软件的数字化设计是当前热门技术，其理论和方法处于快速发展、变革中，在制造企业中的应用还处于起步阶段。数字化的设计一经面世便受到各个国家、科研机构、大学以及众多知名公司的重视和欢迎。在未来，以成本低、质量高、柔性好为特点的数字化制造技术将会取代传统的制造业，从而为整个世界的制造业带来翻天覆地的改变。
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（作者单位：齐齐哈尔工程学院）
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