一家設計機械零部件不校核力學參數，不使用有限元驗證分析的單位該去嗎？該去應聘它的機械工程師的崗位？

01-05

樓主去面試一家機床企業。他們在設計零部件的時候居然是憑藉經驗，關鍵零部件如床身，立柱都不適用有限元去驗證分析！
所以我想問問大家，去這樣的單位做機械設計，有意思嗎？這個技術氛圍

謝邀。

看到你的這個提問，我覺得你離社會真的很遠了，單從學習技術的角度而言，這個機床廠如果願意給一個設計崗位給你，你應該偷笑了，因為在結構設計領域，機床作為一種工作母機，無論是結構設計的複雜程度還是加工工藝和裝配工藝的綜合程度都是整個機械行業裡面靠前的行業，也就是說，你只要真的能夠安心的做幾年機床的結構設計，你再想轉行做其它的機械設計領域是件相對容易的事情，我來給你說一下為什麼大部分機床廠都不會去做你說的那些東西。

1、不是不做，而是看是否有必要做，因為現在的機床設計，結構上已經沒有多大的創新了，就是幾個方向的線軌在那裡擺（不要質疑這個事情，因為我在一個機床廠做了6年設計，設計過的機床有立式加工中心，卧式數控銑床，數控龍門銑床等等），所以在一些大件（如底座，床身，立柱，滑枕、主軸箱）的設計上都是非常成熟的結構和布局，零件的剛性和強度的校核前人早就做過了，沒有必要再脫褲子放屁的去做一次，這就像你去一個醫院看病，那個醫生已經在那裡幹了幾十年了，難道你進去還要去查一遍他的從醫資格證和過往的工作業績嗎？這完全沒有必要的事情，而且這些零件的設計都是經過成千上萬的產品投放市場來檢驗過的，如果有問題，早就改善完畢，還如何等得到幾十年後的今天。

2、中小零件的設計，這個更沒有必要，一個成熟的工程師，隨便看一眼就知道你這個零件是否設計合理，等你去做一個力學參數分析和有限元分析，別人的產品已經在市場上賺錢了，企業要求的是效率，搶的是時間，你沒有能力鑒定這個零件是否合理，但是有人能夠，這就是個人的技術和經驗，為什麼在製作業，老的工程師會越來越吃香，就是因為別人見多識廣，憑藉過往經驗就可以判斷出一個零件的合理程度，而這些能力都是建立在不斷的試錯和學習積累的基礎上，就像一個醫生，很多人依靠的是電子設備來診斷，但是也有很多人憑藉的是個人的經驗和能力來看病，你見過有人得了小感冒，還有醫生拿他去把醫院所有的醫療設備都過一遍的嗎？當然沒有，因為沒有這個必要，憑藉個人經驗就可以搞定的事情，何必搞得那麼複雜。

3、一個機床零件的設計，除了結構上的布局合理，強度和剛性的參數要求外，還牽涉到配套廠家和後期加工工藝和裝配工藝的一系列問題。不是說你做個力學分析，做個有限元分析就可以完全保障一個零件的最後合格了，所以一個工程師考慮的事情是一個設計鏈的事情，你只憑一個所謂的「規範設計」環境就判定別人的公司存在價值，這未免有點失偏頗了。尤其是作為一個機械結構設計工程師，你要學的不僅是設計過程，更要將加工工藝和裝配工藝，甚至售後便捷性，加工成本，採購成本等整個製造供應鏈都要考慮進你的設計裡面，這樣才能成為一個合格的機械設計工程師，而不是專註於一個點，現在社會對專才的渴求已經在減弱，而且私人小企業的遍地開花已經很難再支撐大而全的公司人事制度，只有那些綜合能力突出，可以勝任多種工作的人才才能大行其道，受到社會的肯定和企業的歡迎。

4、企業只有在做全新的產品或者局部全新的結構設計的時候，才會牽涉到力學分析和有限元分析，如果你應聘的企業因為規模和人才的不足而沒有方面的配置，那這無疑是你大展身手的好機會，你應該看到的是你的機會，而不是想著總是有人替你踩平了道路讓你去走，你可以去那個公司開創這一塊工作，成為一個新產品開發不可或缺的部分，這不是一個很好的事情嗎？當然現在很多大的機床廠都有相應的人才來做這一塊，但是這也是一個輔助性質的工作，因為真正的設計功力不是在這個地方，力學分析和有限元分析也是其中的一個小環節而已（不是不重要，而是對一個產品的助力佔比不大），我以前在的那個公司也有這些環節，但是並不在設計中突出這一塊。

5、不要把一個環節看成設計的全部，也許對於學校和科研機構而言，這個東西非常重要，因為他們在寫論文和出報告的時候就是需要這個東西來支撐數據的，沒有這個東西，他們什麼都寫不出來，或者說寫出來的東西沒有說服力。而且他們也只能是玩這個東西了，你讓他們去真正設計一個東西，這種實操的能力，學校老師相對只有較少的人具備（我們公司和很多大學都有合作項目，包括上海交大，我們都一起成立了研究室，但是能做出推向市場的產品的幾乎沒有一個，我們和學校的分工就是我們做產品研發，學校參與，然後合報國家科技項目，這樣做的目的是產學研項目容易獲得國家支持），所以在教學過程中，難免會誇大這些校核過程的重要性。

6、科技改變生活，更改變了我們工作的方式，尤其是電腦的出現，現在很多設計校核過程都可以通過電腦來完成，這在很大程度上的確解決了企業很大的問題，但是一個企業的工作流程具有很強的慣性，除非某個工作是從企業上層來推動執行，否則是很難有可行性的，你說的這個有限元分析就是一個現對很多企業都是新鮮的東西，特別是很多小企業，根本就沒有能力去做這件事情（當然，他們也覺得沒有必要去做），一個是剛才說的企業慣性，第二是牽涉到人工成本，老的企業工程師做不了，而新進的員工有能做的，但是又不懂設計，所以在這中間就存在一個脫節，而要去找那種既懂設計又能搞定現代科技的人，企業的成本又太高，所以很多時候，企業選擇固步自封、墨守成規的走下去。

所以，很多新技術的應用都存在與傳統企業脫節的現象，但是傳統企業的技術優勢和深厚底蘊依然存在，依然有很多可以學習的東西，不是一句話就可以否認的，至於要如何將新技術和現實中的企業有機的結合起來，那就是你們年輕人的責任和榮譽了，也是你們價值的最大體現。

大多機床企業都不做有限元。

幾個國內的巨頭也才上ANSYS沒幾年。有限元在機床的校核這點上用處不是特別大。而且機床大部分時間是小改，結構形式就那麼幾種。

有限元什麼時候有用？優化。在現有的產品上進一步提升性能指標。
比如進一步的提高動靜剛度，或者做輕量化，或者提高熱穩定性，控制熱變形等。但是這些的基礎就是現在做的產品已經不錯了，需要更好的時候才用。也就是說，100分滿分，你得先做到80,90分，再做提升才有意義。但是，那80分的成本只要20%，剩下的20分得需要80%的成本，這對大多數企業來說並不是什麼划算的事。

為啥成本高，
首先ANSYS太貴，企業又不敢用盜版。（說到盜版軟體，學生還是去申請免費的student/education版吧，不要錢，我用的ABAQUS功能是齊全的，雖然node的上限比較少，但是一般夠用吧）
其次，人力成本也高，能把有限元做的像話的人太少了，而且同時還要對機床十分熟悉。這兩個條件實際上有矛盾。
最後，做有限元分析需要時間，影響產品設計周期。

本來國內機床大多數都是靠中低端產品走量掙錢，基本對這種精細的優化工作需求不大。人才隊伍的學歷平均水平不如航空，汽車和機器人，想做也有心無力吧。（想做有限元，而且做得又好的話，建議看看車企，工資待遇也不錯）

我也找不著靠譜的機床廠的靠譜的工作…所以建議你實在不行，就別盯著機床了。我現在找工作基本不是談機床的項目經驗，大多數都是跟人說做自動化精密檢測方面的經驗，而我實際上60%的經驗是機床的，40%的經驗是精密檢測的。

現在十分慶幸沒有把碩博六年時間全放機床上，留了個後路。

忘了，還要打個廣告，能提供全職工作的單位請私信聯繫我…工作地點最好是江浙滬廣深地區。薪資至少要達到應屆博士應有的水平。

題主你要是覺得這家公司除了不用有限元輔助設計，其他地方你都挺滿意的話。那我勸你就去吧，因為別的公司。。。也不用有限元輔助設計啊( ??? )

當然不是有限元分析不好，而是我們的產品性能指標要求沒那麼高，用不到這麼高大上的東西。(ó﹏ò?)

有限元在機械設計中最主要的好處是使零件最輕便的同時保證零件的剛度。保證剛度即可保證零件的靜力學性能，最輕便則讓零件的動力學性能得到了大幅提升。可是很不幸我們很多時候都還在靜力學問題上掙扎，根本沒到去考慮動力學的層面。在這種情況下採用提升零件重量的手段來提升剛性就可以了，雖然設備會看起來比較笨重。(?_?)

打個簡單的比方，有限元是幫助你把機床性能從90分提升到100分的工具，而我們的機床性能只有70分，目標是提升到80分。自然有限元也就不是必須的了。

一家之言，歡迎指正( ??? )

之前一個同事是從大連機床廠跳過來的，他介紹過，以前在哪個單位的時候非常閑，沒事的時候就練習ANSYS、hypermesh等CAE及後處理軟體，我還以為機床行業會對設計要求高一點

現在看來，機床行業的一些公司也還是停留在比較低的設計水平上

作為一個力學本科生，在學校的時候要學理論力學、材料力學、結構力學、振動力學、彈性力學、板殼力學、非線性動力學、機械設計、工程流體力學、機械優化設計、有限單元法、CAE軟體學習、甚至還學了張量分析。。。。

然而，再某工程機械龍頭做結構設計的那幾年，儘管參與了不少新車型的研發，然而其實對大部分設計工作來說，只要一本材料力學+機械設計手冊，用CAD做方案+pro/E出圖就玩轉了

這或許就是中國製造業的普遍情況？

當然我是得用有限元的，因負責的部件出問題真的是會死人的；但是也只是整體、關鍵軸的校核

所以當初準備離職出來看看的時候花了很多時間惡補有限元軟體的使用。。。

我覺得題主需要更積極的思維來看。

1. 你如果能結合你的ANSYS，去幫公司提升競爭力，這不是好事嗎？而且你有比其他人更好的能力。

2. 盜版的ANSYS，應該還有不少人在用的。我不是鼓勵盜版，只是說現實。

他沒騙你、經驗數據是最重要的參考、有限元模擬只能提供大方向的驗證。

設計分三種方法。1 經驗。干多了大概也就能知道怎麼回事 2 規範設計。就是有一套成熟的演算法。一般結構一般要求的手算就可以了。3模擬模擬。一般是以上兩個手法無法滿足或者不方便滿足要求的時候用。舉個例子一個立柱100粗10厚。經驗設計感覺我上次設計的類似產品9個厚也沒事了。這次就改成9.5 還能省下來0.5的材料錢。總重量100 規範設計。計算結構抗彎剛度抗拉強度穩定性固有頻率然後綜合分析其實8個厚也沒問題。總重量90 然後有限元算了一下發現xxx位置是關鍵區域。吧這裡做成12厚其他地方5個厚就行。總重量60。

那麼問題來了。經驗設計沒細節不幹做大了改變甚至只敢越改越大規範設計有一點細節但是沒有更多的結構選擇不如看看這裡加個板對整體影響多少。模擬分析可以十分細緻的計算我吧材料放在左邊還是右邊效果分別如何

對比一下可以知道如果我只做一般的東西。不要求那麼高前兩個設計方法已經夠了並且是絕大多數公司都這麼干

只有我要追求極限我追求頂級我追求吧性能吃到空的時候我有跟以前完全不同的結構的時候。有限元的價值才會體現。或者說遇到的問題以上兩種方法沒有解決方案到時候

那麼在滿大街山寨的天國。直接抄外國貨就能幹出來個大概的大部分企業裡面。真的沒必要費那個閑心自己挨個方案的建模設計方針。因為直接抄可以避免錯誤而直接吧別人已經改的差不多的拿過來你要是真的想做不一樣的犯錯了怎麼辦再說以上三種方法都需要實驗驗證啊。我經驗設計是不準確但是實驗告訴我柱子1/3位置經常裂我吧這裡改圓弧不就行了。再說實驗精度也很高

在絕大多數公司技術水平達不到外國同行的時候。沒必要用有限元干那麼高端的活。抄現成的多簡單

但是抄不到呢經驗達不到呢超出了手算公式的使用條件呢。設計一次造出來做實驗再改太費錢費時間呢

這種時候有限元的價值才真正體現出來

那麼我既然有限元是干這麼特別是事情。從概率上說一旦某個事情要求高了那麼市場容量必然減少。比如百公里加速10秒的車遍地都是。 3秒的就需要一整個國家的實力支撐才能幹出來。回到企業。同理做有限元的肯定也就很少了

還有。做設計干三年以上怎麼都能吧東西設計的差不多不算頂級要求基本的設計肯定都能學會玩了。有限元不一樣。三年學習也許計算準確性只有50%。但是人家經驗設計規範設計可以達到80%的準確性。你拿著50%的計算結果跟實驗一對比發現。我操我干半年做的計算還不如老專家一個星期手算來的準確。你是領導你選哪一個？

那麼想要發到80%甚至90%計算精度就需要用五年十年的功力的積累。但是誰會給你這個時間這個機會呢

從性價比上來說。如果不是真的遇到的大問題真的想打破腦子設計個新東西。還是手算來的可靠。話又說回來。有幾個公司真正的能做到者水平呢。但是外國人能他們做的多做的透徹。所以每次他們做的東西都被我們無情抄襲。為啥呢因為人家做之前用了一千個人在努力吧經驗手算有限元實驗都做了。這些成本打進設備以後你一抄就不用花哪個研發投入一眼也能做出對方80%性能的東西。為啥我還要養著1000個研發人員呢。

我們有限元都是外包的

我見過有機床企業用有限元的，但是更多的都不用。但是力學分析很多都是需要的，重要的結構我需要多大的扭矩不知道怎麼行，一些靜結構支架什麼的就是經驗估算一下。

要知道這些用有限元的企業，搞分析的都有專門的人做，做結構的和分析的是分開的，而且他們做的這個結構有多少可信的？有時候高端用戶必須有這個分析結果。

再說回來，你用有限元分析什麼？靜力受力、振動、流體，靜力分析基本不用，機床本身做的就很笨重。機床精度不好做下振動分析，一是建模跟實際的情況相差太大，而且有了有限元結果也不能明顯的證據說就是這裡的原因。說白了，很多結果沒有實質的意義。

用不用有限元並不能說明企業的技術實力問題。

床身和立柱是關鍵零部件？

如果一家企業連這些部件都要用有限元去校核那確實沒什麼前途。

如果一個機械工程師連這些部件都要用有限元去校核那估計是找不到工作了。

國內的設計氛圍是模仿現有先進產品，這樣既快速推向市場，又能節省開支。等到社會達到模仿不能創造價值的時期，創新產品的設計必然要用到分析，單靠經驗是不行的。只是國內現階段的技術定位的問題。但這個時期會很漫長，你能熬得住嗎？

另外，很多回答說一個工程師連主要零件都要有限元或者模擬，那他是找不到工作的，我十分不贊同這樣的觀點，我曾經在國外研發中心工作過，舉個國外的例子，曾經要做一個閥塊，外包給了一個專業廠，專業廠的做法是前期工作一維模擬分析師與結構工程師配合對結構工程師提出的各關鍵點進行模擬，一次次的修改參數，然後定型，開始結構設計，後期CAE工程師與結構工程師配合對結構進行分析驗證，最後是三維模擬工程師與結構工程師配合，進行各工況，各關緊點模擬。最後定型繪圖員出圖結束。整個過程不需要任何經驗，也不靠經驗，人的經驗有時候會錯，但軟體不會，每個環節都有專業的人員配合，國外社會對專業的細分是國內想像不到的，人的精力是有限的，一個人只要在一個領域做好都已經很難了，還全才，全才是某些老闆為了省錢編出來騙傻子的！

本人上海某外企，汽車零部件行業，有一個CAE部門，裡面國內清華交大的力學博士都有，然而算出來的數據和實測數據誤差百分之三十就謝天謝地了。單個零件還好，組件性能基本就呵呵了。

從該題的若干答案就可以看出中國創造為什麼不行，因為模仿是不需要各種費時費力費腦費錢的過程。

我是做主機出身的，剛畢業前兩年也迷信有限元，但會慢慢發現，有限元不是萬能的，很多零部件只能做定性分析，做不了定量，最主要的兩點，對單個零件材料參數沒法把控，舉個例子對於鑄件而言工藝太重要了，差一點參數就會差很多，那有限元分析出來的就差很多，對於一個裝配體而言，就不僅僅是材料的問題，而是受力，有限元是基於彈性力學，但彈性力學也是有六個限定條件的，對於工程而言會出現很多你事先無法相當的情況，你施加的受力條件不能完全正確，對於機械行業很多都是經驗積累出來的，是無數次慘痛失敗後的教訓。

為什麼有限元不吃香，兩個原因：一、中國的設備現在還主要停留在中低端區域。二、材料成本現在屬於比較低的一個要求，設計的產品的時候完全可以針對性給足富餘量，這次的軸細了？沒關係，我換根加粗一點的不就解決了唄，何必需要靠有限元分析呢？那多出來的材料成本費，只是毛毛細雨。

以前在一個很小的起重設備廠干過一年設計，就是造行吊的，公司加我總共三個設計人員。說出來你不信就我還偶爾算算撓度和疲勞強度，特么另外倆設計師連這都省了。不過做出來的設備從來沒出過事！

機床產品對重量要求不高的話，設計的時候多堆點料確實沒必要做那些吧，畢竟這些工作也是要花時間的。

我覺得吧，只知道用軟體模擬，並把模擬結果指導實際生產實踐的企業更不能去啊

其實，就三個字：沒必要。

你認為你一個人剛畢業的學生，就算是博士畢業做的東西，有人相信嗎，你自己相信嗎？機床，工作母機，精度不是算出來的，是靠無數次失敗、改進，用錢堆出來的。就是要分析，也是與以前產品做類比，得出的結論才可能被接受，才可能實施並被驗證，這需要經驗需要積累。傳統機械行業，不管博士碩士本科畢業的，剛開始做設計都會被批成渣的，虛心學習最重要。找個真正有設計工作的單位，有些看著高大上的企業實際沒有任何實質性的設計內工作，注意。