一、产品结构工程师是做什么的?
说起产品结构工程师,很多人简称为结构工程师,其实结构工程师是建筑行业的叫法,按照GB/T《职业分类和代码》,产品结构工程师应当属于机械工程技术人员,应当叫机械工程师。
产品结构工程师:是指根据产品的规格、功能和外观以及客户的要求等,合理的设计产品的内部和外在结构,从而保证产品的外观、功能、可制造、安全可靠。
这里说的产品是什么呢,广义的产品是一个很广泛的感念,这里所指的产品是指作为商品提供给市场,被人们使用和消费,并能满足人们某种需求的东西,一般是大批量生产的,比如家电、玩具、乐器、电子产品等,例如冰箱、电视、电脑、手机等。
二、成为一名优秀的产品结构工程师要掌握的知识
不同行业,产品结构工程师需要掌握的主要知识也不同,但一些基本的知识通用的;大学里学到的知识是基础,可能很少能直接应用,要想成为一名优秀的结构工程师,需要在实际设计中结合实践,不断总结,才能够提高自己的水平,我根据自己多年的设计经验,总结一下需要掌握的知识,其它行业侧重点会不同,仅供大家参考。
1.了解产品的主要性能要求和相关的设计方法,比如空调要满足制冷要求,那么它的出风口怎样设计,同时需要了解流体力学的知识。
2、熟悉所设计产品的安全认证标准,务必保证设计的产品符合安全标准,没有起火、漏电等可能伤人的隐患。所以掌握安全标准非常重要,比如里面的爬电距离要求,防水要求,锐边要求等等。
3、熟悉生产线的制造工序、工艺:需要了解现有生产线工序、工艺,保证产品在生产线上可制造,工装和夹具等可以新设计;(如果因为产品设计与现有工艺差别太大,需要新上一条全新的生产线,那么投入和周期都要增加很多,这需要大BOSS来决定了)要使得装配工序简单、装配效率高、装配缺陷少、装配成本低;建议学习DFA(DesignForAssembly面向装配的设计)。
4、了解模具的基本知识:如塑胶模、钣金模、压铸模、泡沫模、吸塑模、吹塑模等。比如塑胶模,要了解前后模,斜顶、滑块、插穿等知识,目的是为了保证模具可行、质量可靠、缺陷少、制造成本低,同时相应的模具结构简单、寿命长、模具制造和加工容易。
5、掌握公差分析知识:能够利用公差分析制定合理的零件公差,有效降低成本,并能优化产品的设计质量,解决产品开发中碰到的实际问题,建议大家学习GDT。
6、掌握常见的材料的特性和用途,比如塑胶材料:ABS,PP,PE,PC,PA,POM,PVC等,它的收缩率、热变形、强度、绝缘性、弹性等;钣金件:不锈钢,冷轧板、镀锌板、铝、铜、镍、锌合金等,了解它们的强度、刚度、拉伸性能、防锈、防腐蚀等。掌握材料性能有助于设计时选择质量可靠、成本低的材料。
7、材料的表面处理工艺:比如热转印、喷涂、电泳、电镀、氧化、拉丝等,并且要不断了解行业相关的新工艺,因为现在技术发展非常快,各种新工艺不断出现,并且外观更漂亮,加工成本低;
8、掌握一种质量分析的方法:产品开发中不可避免的会出现很多问题,分析问题和解决问题的能力很重要,掌握一种质量分析方法,比如FMEA。另外分析要学会用数据分析,不能拍脑袋,凭想象,用数据说话,是一个优秀工程师的基本素质。
9、3D和2D软件的使用,常用的3D软件包括Pro/E、UG、Solidworks、Catia等,熟练掌握其中一种即可;常用2D软件是AutoCAD、中望CAD等;
10、相关的仿真分析方法和软件:比如ANSYS、Star-CCM+、Adams等,3D软件如UG/Solidworks本身也带有仿真模块,根据所设计产品不同,所需要的软件也不同,不同的公司使用的软件也不同,根据需要来学习,很多公司有专门的仿真部门,但建议结构工程师也要了解一些仿真的知识,有助于设计的优化,同时也有助于提升设计能力。
在实际的工作中,很对人把结构工程师叫做“画图的”,如果要成为一名“画图的”,只需要掌握上面第9条即可,但我们要成为一名结构工程师,一名优秀的结构工程师,建议大家还是多学习一些相关的知识。