时间：2022-07-18 22:04:39
1机械产品概念设计行为机理研究
机械产品创新的核心在于构思产品的创新概念。产品概念设计决定性地影响后续的产品详细设计、产品生产开发、产品市场开发以及企业经营战略目标的实现。一旦概念设计被确定，产品设计的60%～70%也就确定了。因而，产品概念设计成为设计过程中最重要、最复杂，最不确定的设计阶段。机械产品概念设计是一个创造性问题求解过程，其主要特征是初始状态定义不良。只有弄清楚设计者在创新设计过程中到底是如何进行认知操作的，才能更好的理解创新设计过程，并为该过程建立有效的支持工具。因此，通过结合工程领域的概念设计过程与认知心理学领域的创造性过程，建立面向产品创新的概念设计认知过程模型，该模型的主要作用在于揭示创新设计过程本质，确定影响设计结果的设计资源和设计行为，帮助设计者更好的使用来自于设计领域及认知领域的的创造性工具、方法及技术。以认知科学为基础，机械产品创新设计为对象，实现人机智能协同设计为目的，研究机械产品概念设计行为机理。首先分析影响创新设计的关键因素，并对这些因素进行归类分析，确定可以通过外部资源得以促进的可控因素；其次，对创造性概念设计过程中的关键认知行为、信息传递、信息操作及认知回路进行分析，并基于此建立有利于创新实现的一般设计过程，为建立计算机辅助设计系统的概念平台奠定基础。
2人机智能协同的内在机理研究
利用计算机技术、信息技术及智能技术实现概念设计行为机理研究结果的具体方法，从而建立人机智能协同的模式。首先，根据信息加工理论，分析从刺激的选择和注意，到对刺激意义的理解，工作记忆对信息的存储并进行加工处理，长时记忆的形成和使用，对创新设计的影响，确定人机智能协同应遵循的原则；其次，为影响创新设计的可控因素寻找利用机器智能实现的方法；最后，研究利用计算机技术实现创新认知规律的方法。
3计算机辅助机械产品创新设计原型系统研究
计算机辅助机械产品创新设计系统是认知科学、信息技术、设计理论与方法的会聚平台，也是创新设计的工作平台。该系统主要由知识库系统、信息检索系统、概念设计空间及创造性思维方法等部分构成，其关键作用是在产品的概念设计阶段、方案设计阶段为设计者提供有用的工具，并实现与设计者之间的智能交互，从而提高设计者的创新设计能力。在本研究方案中，原型系统的逻辑体系结构共分为三层：界面层、应用程序服务器层、资源层。
4结束语
概念设计是产品设计过程中最富有创造性的阶段，产品概念设计的质量和效率决定了产品的性能、质量和市场竞争力，人机协同的研究不以追求全自动化为目标，而代之以人机分工与合作的最佳化，其目的是为了开发实用的、支持设计人员进行产品创新的概念设计系统，从而提高我国企业的产品自主创新能力和快速产品开发能力。笔者在研究了概念设计的创新特点和创新层次的基础上，提出了概念设计认知机理方案、人机智能协同内在机理方案、概念设计创新策略方案、计算机辅助机械产品创新设计原型系统研究方案，对创新概念设计的研究具有一定的推动作用。
作者：廖瞞志 陈琪 伍倪燕 单位：宜宾职业技术学院
关键词:现代设计方法;机械创新设计;研究
中图分类号:TH12 文献标志码:A 文章编号:1671－1602(2016)10－0044－02
1现代设计的定义和方法
现代设计是把传统的设计理论和设计方法作为基础，把计算机的应用作为标志，是具有信息化时代特征的新型设计技术。目前，现代设计已经逐渐发展到产品规划、产品制造、产品营销、产品运行、产品回收等各个层面，除开传统设计的理论和方法外，与设计相关连的技术和学科，特别是自动化的技术、制造工艺、材料知识、自然科学的知识、系统的管理技术等在现代设计中也是十分必要的内容。现代设计的方法是对把产品作为目标的知识的总称，其涵盖的内容和方法非常广泛，主要包括可靠性的设计、优化的设计、有限元的设计、计算机的辅助设计、价值工程等。
2机械设计
机械设计是属于综合性较强的工程技术，其在社会生活和生产中有着无可替代的重要作用。例如:人类生活所需的各种用品和工具，工业生产中所需的各种仪器和设备等都和机械设计紧密相连。在机械设计中，主要把机械设计的过程分为以下四个阶段:①产品规划的阶段;②方案设计的阶段;③技术设计的阶段;④制造和试验的阶段。
3机械创新设计的思路
机械的创新设计是设计者在对创造力充分发挥的前提下，使用现有的科学技术进行创造性的构思，从而设计出实用性、创造性、新颖性的产品。在机械创新设计中要着重解决的问题是对机械产品的创造模式、机理、方法、过程等进行探讨，通过对机械产品的程式化、算法化、符号化、定量化来强化机械设计的质量、效率、可靠性。虽然机械创新设计要基于机械设计的传统方法，但是机械创新设计更追求创造性，因为要加强机械产品的竞争力就必须强调设计的创新性。在机械创新设计中，虽然设计的投入只有产品总投入的5%，但是设计的决策在产品投入中占70%。由于在设计阶段就要对产品的结构、性能、成本、质量、维护等因素进行确定，且创新设计不仅是关于产品使用周期的设计，还是关于用户和市场的设计，因此只有通过机械设计的创新才能使机械产品具有更加良好的竞争力。机械的创新设计不仅繁杂、耗时、费脑力，还紧张、繁重、费体力，要有效地提升创新设计的效率，就要使用科学的设计工具和设计方法，而设计的自动化便是创新设计的理想目标。在机械的创新设计中，其科学性一方面可以让设计者从系统的层面认识设计，从而有效地避免不良设计;另一方面可以实现设计工具的寻求愿望，因此机械创新设计不仅是设计工作的实际需求，更是机械设计中CAD技术的未来发展趋势。
4现代设计创新的研究
机械创新设计是在设计者对创造力充分发挥的前提下，使用现有的科学技术创造性的构思，从而设计出实用性、创造性、新颖性的产品。机械的优化设计、计算机的辅助设计、有限元设计、系统设计、创新设计等形成了现代设计的系统方法库，且现代设计对利于设计思想和设计方法的学科不断吸收。专家系统、思维科学、人脑研究、人工智能等的发展使创新设计在机械设计中越来越重要，因为不仅专家系统、思维科学、人脑研究、人工智能等已经给创新设计奠定了理论基础，而且创新设计的发展还能促进创造思维的机理解释和科学技术的发展。在机械的创新设计中，创新设计的内容主要包括两个方面:①完善机械产品的经济性、技术性、适用性、可靠性;②设计和创造满足生活和生产需求的新产品。在机械的创新设计中，其关键的核心主要是对机械产品的创造模式、机理、方法进行探索，并对机械产品的创新设计进行定量化和程式化。
5现代设计未来的发展趋势
现代设计是把分析软件和工程设计作为基础，把计算机作为工具，通过现代的设计理念进行设计的新型方法。ADAMS、PRO－E、SolidEdge、I－DEAS、UG、SolidWorks、NASTRAN、ADINA等都是现代设计中使用较多的分析软件。现代设计的方法中，在使用分析软件和计算机的同时，要遵循常规设计的内容，且在现代设计的方法强调中，不能忽视了常规设计的重要作用。现代设计的方法较多，且涉及学科较广，虚拟的设计、优化的设计、计算机辅助的设计、可靠性的设计、并行的设计、有限元的设计等都是现代设计中经常使用的设计方法。由于现代设计方法的通用性较强，比如:在优化的设计方法中，其理论基础不仅可以在机构的和零件的优化设计中使用，还能在建筑工程和电子工程等领域中使用，因此现代设计的发展较为快速。现代设计发展迅速的表现如下:1、机构的计算机辅助设计和计算机辅助设的并行发展。2、机械的优化化设计和优化设计。3、机械的可靠性设计和可靠性设计。4、设计过程更为数字化，既要对工程中确定性变量的数学建模和描述进行完善，还要对非确定性变量的数学建模和描述进行研究。5、设计过程更为智能化和自动化，不仅要对各种方法库、数据库、知识库进行研究、健全、发展，还要对商品软件的研发自学习、自适应、自编程，例如:对信息、数据、知识获取和处理技术的研究。6、对多目标和不可微模型进行优化、对工程的不确定模型和动态的多变量进行优化等优化程序和优化方法的研究，并且优化程序和优化方法的研究已经发展到了对广义工程系统领域的优化。7、对网络的协同设计和并行设计的技术研究、方法研究、软件研究。8、对仿真虚拟的试验研究、对虚拟设计的研究、对快速形成仿真虚拟的研究，这种研究是把计算机的仿真作为研究基础，集智能技术、人机工程、成形技术、多媒体技术、光电传感的技术、并行工程、材料、计算机的图形学等为一体的综合性研究。9、对CAD技术应用、推广、发展的研究，在CAD技术的研究中其关键内容是对功能性较强的商品软件进行研发。10、对微型机电系统的应用技术、设计方法、设计理论进行研究，例如:智能计算、纳米技术、微型机械的系统和微型机器人的系统的设计与计算。11、对关于生态设计的理论研究和方法研究，例如:对绿色的产品进行设计、对生产过程的清洁化进行设计、对产品的可回收进行设计等。12、对基础的设计理论和共性的设计技术进行研究。
参考文献:
［1］魏学忠．现代设计方法在机械创新设计中的研究［J］．硅谷，2010，(23):98．DOI:10．3969/j．issn．1671－7597．2010．23．083．
［2］鲁绪芝，赖惠芬．基于现代设计方法学的机械创新设计研究［J］．现代制造工程，2007，(7):111－113．DOI:10．3969/j．issn．1671－3133．2007．07．035．
［3］武丽．机械产品的现代设计方法及其创新［J］．科技创新导报，2008，(33):184－185．DOI:10．3969/j．issn．1674－098X．2008．33．147．
［4］李旭．现代机械设计的创新方法［J］．科技经济市场，2015，(5):199－199．DOI:10．3969/j．issn．1009－3788．2015．05．146．
［5］罗煜林．现代机械设计方法分析［J］．中国科技纵横，2014，(9):83－83．DOI:10．3969/j．issn．1671－2064．2014．09．061．
关键词 创新；机械设计；穿心途径
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）114-0056-02
0 引言
当前，世界各国都已经加强了对本国知识产品的保护力度，我国在改革开放早期所采用的引进―消化―吸收――创新基本模式已经不能满足我国新时期机械行业的发展需要。因此，提升机械设计自主创新能力才能够为我国机械行业的整体发展提供一个可行的途径。而在机械创新设计过程中，通过提高对产品创新的意识及能力，将机械产品的设计制造成本降低，提高产品的操作性能以及自动化陈谷，达到对应的环保要求，对推动我国整个机械行业的发展具有重要意义。
1 创新思维在机械设计中应该遵循的两个原则
整个机械设计过程源自于功能要求与开发，通过作用原理分析，直到最终无力结构构思及形成。在整个过程中，机械创新设计工作必须把握这样两个基本原则。
1.1 设计路径最短原则
设计之初必须对产品必须具备的功能进行确定，之后找寻得到最优的设计结构方式，以便在最短的时间内达到设计目标，之后选择正确合理的价值工程方法，将其中价值相对较低的少部分构件找出，将之作为分析对象，确认其与当前结构设计存在的矛盾，试图通过最小改动量来解决存在的矛盾问题。这种设计路径所耗费的资源以及时间都较少，这时实现目标的路径自然最短。
1.2 相似性联想原则
联想是机械创新设计过程中的一个重要方法，通过对事物之间的相似性进行分析和总结，而联想得到的结构是否合理的一个重要判据就是所设计的结构是否具有一定的相似性，而这有产品的实例直接决定。若设计的多个产品实例同时满足功能需要，则它们之间一定存在对应的相似性，表面产品具备创新设计的潜力。
2 创新思维在现代机械设计中的应用
2.1 在机械产品运动方案创新设计中的应用
机械产品结构运动方案的设计就是设计人员根据用户提出的产品功能需求而提出的从机械结构原理出发的产品功能原理构思。运动方案是探索并解决实际问题的一个有效途径，其主要包括原动机、传动机构以及执行部件等系统运动方案的设计。其最终得到的结果必须满足机械产品结构功能的运动性能要求。设计的一种机构运动方案的好坏直接影响到产品结构、工艺、成本以及使用性能等方面的能力，是确定产品的整体质量、性能、经济性、环境以及所获得社会效益的关键步骤，是整个机械产品设计过程以及后续产品制造、使用过程的基础。对于机械结构产品而言，实现其具体的功能可以采用不同的运动方案，即可以采用不同的写原理予以实现，同时不同的功能又可以通过不同的机构来具体实现。因此，该阶段的工作是整个设计工作的重点，设计人员必须从功能分析出发，利用创新思维对产品的活动架构进行设计、优化，最终得到理想的产品运动方案。
以汽车的前驱、后驱运动方案为例，传统的后驱运动方案具有生产制造成本高、驱动部件多、安装复杂、车内空间较小、牵引力不足以及动力效率较低的问题。在现代机械设计的轻量化、汽车乘坐舒适性以及机动性要求提高的背景下，后驱汽车已经不能满足当前人们生活的需要。基于此，汽车生产厂商通过移植、逆反思维等方式对汽车的运动方案进行创新，将发动机前置，使得发动机的输出轴直接与汽车前轮的传动机构相连，驱动汽车前轮运动。这种驱动方式虽然使得前轮的负载增加，加大了轮胎的磨损量，但是其带来了相当多的好处：其一，汽车的驱动机构得到了明显简化，零部件数量明显减少，使得汽车的造价降低；其二，汽车整车重量下降，使得汽车的加速性能得到改善，刹车距离缩短，油耗降低；其三，采用前置发动机的方式释放了大量的车内空间，使得车辆的乘坐舒适性得到提高。
2.2 在机械产品结构创新设计中的应用
机械产品的结构设计工作主要包括对产品的外形、各部分的配置以及总体结构的设计方面。根据客户对机械产品功能要求的不同，所设计的结构方案也存在明显差异。机械产品结构设计的一个根本任务就是要找到不同结构形态的产品设计方案，设计出新型的产品结构形式。
随着人们对产品结构功能需求的提高，人们对机械产品结构的设计提出了更严苛的要求，设计人员必须在有限的空间中尽量多的将产品功能集成至一处，使得客户的安装和使用功能得到满足。
例如，在传统的办公室中，各式各样的打印机、复印机以及扫描设备充斥在空间中，使得办公室的环境不能得到改善，人们需要一种多功能的一体化文档处理设备。办公用品厂家在了解到人们的需求之后，开始着手对办公机械设备进行改进和设计。后经分析调查，最终通过离散与综合的创新思维方式，在尽量保证产品的基本构形要求下，将打印、复印以及扫描等文档处理功能集成于一体，设计制造了一台多功能一体机，显著改善了办公室的工作环境。
2.3 在机械产品动力能源创新设计中的应用
在制造技术、材料加工技术以及能源应用技术得到迅速发展的背景下，机械产品设计师在动力能源的选择过程中能够选择不同的能源作为产品动力来源，包括石油、天然气、电能和太阳能等。设计工作中，设计人员可以充分发挥其自身的创造性思维、方法，对产品的各个系统进行改进甚至是重新设计，将更多的清洁能源应用与机械产品的动力能源当中。
还是以汽车为例，当前在公共交通工具中日益广泛应用的电动汽车，其主要使用的是电能，与传统的燃油汽车相比，其自身不会排放对大气造成污染的有害气体，即使按单位电能生产过程中所排放的污染物（硫、微粒）进行比较，电动车造成的其他污染物得到了明显控制。这有利于降低人口密集的城市区域大气污染的程度，而且电动汽车还能够在晚间用电低谷时出现的富余电力充电，提高了发电设备的利用效率，使得其经济效益得到明显提升。另外，应用达到了国家提倡的节能减排目的，是创新思维在机械产品能源设计中应用的典型案例。
3 结论
本文针对创新思维在机械产品结构设计、运动方案以及动力能源方面的应用进行了详细的论述，且利用具体的案例进行了说明。虽然所列举的案例较为简单，但是其思维方式对创新思维在机械产品设计中的应用依然具有指导作用，为复杂机械产品的创新设计提供参考。
参考文献
[1]程美华，原所先.机械设计参数选择中非专业因素影响分析与研究[J].机械设计与制造，2012（11）.
关键词：机械设计；创新理念；应用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.209
不同产业的不同机械，有着不同的工作原理。各产业机械的设计，特别是整体和整系统的机械设计，须依附于各有关的产业技术而难于形成独立的学科。在工业生产的领域汇中，对于现代机械设计的要求也愈来愈复杂，其所能设计的范围也愈来愈广泛，一些传统的设计理念，已经变得不再适应当下的设计环境，所以设计师们要想在设计层面上提高人们的生活水平，那么必须要运用自身的创新意识，提出更为高效的设计理念来。
1 F代机械设计的主要特点
在传统的机械设计里，多是由设计人员，根据自身以往的设计经验来进行工作，对于机械的设计思想中，存在着过多的主观判断，这也就意味着设计人员需要具备较强的设计水平。随着工业技术的不断进步，机械已经被运用到了各行各业之中，机械设计有着更为开放的表现形式。传统的设计模式已经不能满足当下的需求了，为了减少设计上的误差，提高相应的工作效率，在机械设计中，需要运用到更为新颖的设计技术；在传统的设计理念中，多是根据总目标的内容来完成设计的，在不同工作阶段，所采取的设计方案也存在着差别，这就只能完成上一个设计环节后才能进行下一项内容，降低了工作效率。新型的机械设计工作，应该将相关的设计数据和实际的方案内容导入到计算机中，先做出立体的图形，然后根据数据内容来进行修改，并进而确定出设计方案，这样能使整个设计内容更具科学性，提高工作效率。
2 现代机械设计遵循的原则
在对机械进行设计时，应该在制定方案的阶段，就确定所设计产品的相关性能，并在这个基础上对设计方案进行考量，争取能够缩短设计时间，提高设计工作的效率。在设计中，还要对那些价值较低的设计部件进行分析，找出它们和总体设计中存在的关系，这样能够减少改动的几率，降低材料的损耗程度。同时，在整个设计过程中，还要进行发散性的联想，针对相同的内容，要进行足够深入的研究和总结，判断自己的设计方案和设计理念，是否和设计目的有所关联，如果有所联系，那么应该加入怎样的创新内容，这些都是十分重要的特点。
3 现代机械设计中创新思维的体现
3.1 在机械产品外观造型上的体现
在对机械产品进行设计的过程中，除了要考虑其实用性能之外，还要对机械产品的外观进行考量。在外观设计上，设计者应该运用相关的美学基本原理，来对产品的外形、装饰、以及色彩进行合理的设计与搭配，并且在构思阶段，应该将产品的外形设计和性能设计划归到同等的地位上来，力争让机械产品的外形符合相应的审美规律。在机械产品的外观设计上，在满足功能性要求的同时，还要将创新思维融入到选材的过程之中，对外形设计的实用性与可行性进行切实的选择，并借助相关的工艺手段和使用材料，来增加机械产品的材质美和形象美，让运用在体验产品性能的同时，能够在视觉上产生良好的感官效果。例如在当下流行的简约设计等，设计人员应该在其基础上，充分发挥创新意识，优化机械产品的外观设计。
3.2 在机械产品动力能源上的体现
工业技术的进步，也使得机械设计方法更为多样化，随着能源技术的引入、制造材料的进步，以及加工技术的深化，也为设计师提供了一个更能发挥创新想法的平台。在对机械产品的动力能源进行设计时，设计师应该应该在产品的动力能源选择上，尽可能的发挥创新意识，像在当下设计界主流的太阳能、电能，亦或者是传统的石油能和天然气能，根据设计要求，对他们的节能性、环保型进行比较。设计者要寻找出相应的设计方案，发挥自主创新的意识，将那些新能源利用到机械产品的设计中来，同时还可以根据用户不同的设计需求，来对产品进行更为高效节能的改进。例如，在我国的公共交通设计中，当下适用最为广泛的就是电动公车，利用电能来保证汽车的行进。相比较传统的燃油公车，这种电能公车在能源上更为节省，同时还减轻了二氧化碳的排放量，虽然也会造成气体，但对空气并不会造成污染。设计师在设计出行工具的时候，不妨结合类似的内容，从能源上入手，构想出降低污染、节省出行成本的交通工具来，像太阳能的使用，这样既能提高民众的出行感受，同时还符合当下主流的绿色环保理念。
3.3 在机械产品结构设计上的体现
在机械产品的设计中，总体结构、外形的设计，还有各个设计部位合理配置的内容都是设计的重点。不同的用户群，对于机械产品的设计有着不同的需求，所以设计师应该根据不同的结构形态，来对设计方案进行考量。随着人们生活水平的不断提升，民众对于机械产品的结构设计，以及相应的功能性也有着更为多样化的要求，这就需要设计者在有限的设计空间里，利用创新思想，添加合理的功能，尽可能的满足大家的使用需求。例如在办公室内容的设计中，经常会看到各种工作机械，像扫描仪器、打印机、复印机等，这些机械不仅占据了大量的使用空间，还对员工的工作环境造成了一定的负面影响。针对这个问题，设计师不妨研发出一体化的办公机械，将复印、打印、扫描等内容集中到一个机器上，并且给予一定智能化的支持，让办公区域，每个员工都可以利用手持设备来对文件进行处理，这样不仅提高了工作效率，还大大简化了工作空间，有助于改善办公室环境。
4 结语
总而言之，随着科技的进步和发展，在创设设计理念的同时，设计师也应该将智能化的因素引入到设计中来。通过建立模型的方法，来描述机械产品的各种工况行为进行了解，对设计产品的性能、设计进行合理性和最优性的考量，力争让用户获得更为优越的使用体验。
参考文献：
[1]丁舒园.创新思维在现代机械设计中的体现[J].通讯世界，2016（19）：278-279.
在机械工程领域,机械设计时非常重要和关键的环节,它直接决定了机械产品的技术水平、研发周期、经济效益以及实际性能水平。所谓的机械设计主要是指,在深刻理解、熟练掌握机械工作原理的基础上,根据设计目标和需要达成的效果来构思、计算以及分析机械的结构形式、能量传递模式、方式、运动形式、零件尺寸和形状等,并将分析结果和计算数据转变成为具体描述。在以上过程中,需要综合考虑各种因素,并对其进行统筹协调。时代和科技的进步突出了现代设计技术的重要性。笔者在本文中以现代设计技术为主要研究对象,分析和探讨了在机械设计中应用现代设计技术的相关情况。
2、机械设计中现代设计技术的应用
2.1 MSD（机械优势设计）
机械优势设计（Mechanical Superiority Design,简称MSD）的关注焦点在于市场的需求,而不是以单纯的创新和个人的兴趣作为设计的出发点。以市场为导向的核心设计理念然让MSD（机械优势设计）具备了更好地适应市场经济环境的能力,主要表现为它能够通过分析和预测机械产品的技术方向,找准自己的市场定位,明确设计的技术方向,协调技术和市场之间的关系;同时,也能够更快的吸收相关的先进的设计技术,并将其应用到机械设计方案当中去。总体来看,MSD（机械优势设计）所采取的一切措施和策略均是为了增强机械设计产品的市场竞争能力。需要注意的是,MSD（机械优势设计）应该充分保证设计技术的成熟度和可靠度,并以此为基础让机械设计产品获得市场竞争优势。
2.2 MCD（机械创新设计）
机械创新设计（Mechanical Creative Design,简称MCD）的关注焦点在于充分发动设计人员的智慧和创新思维能力,进而设计出来新型的机械功能、机械结构或者机械产品。MCD（机械创新设计）非常强调设计人员在机械设计过程中的灵魂作用和主导作用。因此,在机械设计的过程中,设计人员要充分动用各种创新思维模式（例如,发散思维模式、头脑风暴等）。但是在机械设计中设计人员很难向艺术家构思艺术作品那样做到“天马行空”,因为机械结构选型的多解性和复杂性将创造性思维限制在一定的范围内。但是智能专家系统和各种计算机辅助设计系统在机械设计中的应用,让设计人员能够有更多的精力去运用创造性思维,把繁琐的计算和设计求解交给智能专家系统去完成。
2.3 MFD（机械模糊设计）
机械模糊设计（Mechanical Fuzzy Design,简称MFD）的关注焦点在于模糊数学知识在机械设计过程中的充分、灵活、深入地运用。复杂化是当前机械设计的重要趋势之一,复杂化的机械设计必然导致设计中各种变量关系的复杂化。但是过于复杂的机械设计方案,想要对其进行精确的描述则具有极大的困难或者需要花费极大的精力。但是如果将机械设计方案的精确描述改为“承载能力较强”或者“使用寿命较长”等类似的模糊描述,实质上出现了设计中的“模糊现象”。
这就要求我们采用模糊数学的方法来解决这些问题。模栩数学的研究领域非常广泛,包括模糊变换、模糊综合评判、模糊模式识别、模糊决策、模糊拓扑、模糊专家系统等综合理论[1]。随着人们对模糊现象的认识进一步深化,对模糊现象定量处理方法的逐渐掌握,模糊技术必将得到进一步的发展与完善,并广泛用于工程设计中去[2]。
2.4 MGD（机械绿色设计）
机械绿色设计（Mechanical Green Design,简称MGD）的关注焦点在于提高产品的“绿色程度”,即在满足环境目标要求的同时,保证产品应有的功能、使用寿命和质量等[3]。绿色设计通常也称为生态设计、环境设计、环境意识设计等。在传统产品设计过程中,设计人员主要按照产品性能、质量和成本要求等指标进行设计,设计过程中对产品的维护性、拆卸性、回收性、淘汰废弃产品的处理及对生态环境的影响等考虑较少[4]。这样制造出来的产品,在其使用寿命结束后,由于缺乏必要的拆卸和回收性能,回收利用率低,其中的有害物质对生态环境造成了严重污染,影响生活质量和生态环境,造成资源的大量浪费。绿色设计就是针对传统设计的这种不足而提出的一种全新的设计理念,它包含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理处置的各个阶段,即涉及产品的整个生命周期;强调在产品开发阶段按照全生命周期的观点进行系统的分析与评价,消除潜在的、对环境的负面影响[5]。
总之,现代设计技术除了将关注焦点集中于用户和市场之外,还融入了众多的先进的设计理念和设计方法,因此,现代设计技术不仅仅能够更好地实现机械的基本功能,同时也可以让机械产品彰显出人性化的理念和环境友好的思想。
参考文献
[1]张海筹.基于IT技术的现代机械设计方法[J].机械设计与制造,2005,(05):147-148.
[2]胡晓波,张焕.现代设计技术的发展现状与趋势[J].机械研究与应用,2005,(04):158-159.
[3]胡玲凤.现代设计技术在机械设计中的应用分析[J].农机化研究,2005,(06):145-148.
关键词：现代；机械工程；设计；特点；创新
中图分类号： F407 文献标识码： A
前言
在进行机械设计的过程中，创新思维有多种工作的手段。如果将这些手段与方法合理应用在现实的生产当中，则会收到巨大的回报。对于机械的创新设计而言，能够有效地提高设计人员的设计水平，最终能够快速确定自己的设计目标，向着自己的目标前进。此外，在进行机械设计的过程中，不断地进行创新与探索，能够有效拓展设计人员的创新思维，提高其设计的能力，树立正确的技术创新理念，提高自己的创新意识。
1.现代机械设计基本概述及特点
1.1现代机械设计的内涵
长期以来，机械设计一直被当作一门设计技术来进行研究的，但自从引入了系统科学，机械设计的技术已逐步发展成为一门设计科学，是机械设计走向了理性化、高层次化。并且随着科技的不断进步，现代机械设计在传统的设计方法上进行了继承、创新和发展，成为了一门多专业、多学科交叉的综合性很强的技术科学，即将微电子技术、机械技术、信息技术、控制技术等在系统工程的基础上进行有机综合，实现了整个机械系统的最优化。
1.2现代机械设计的特点
现代械种类繁多，其制造工艺也很复杂。按功能的角度分类，包括能动、传输、运转、操作以及最终的控制等方面，每一方面又可以分为更为细小复杂的小系统。现代机械设计同样种类繁多，结构也越来越复杂。现代机械设计按实现功能的角度进行考查，包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等，这些功能都是用来协助机械的运行，每一种功能也都具有其自身的特点和作用。现代机械设计方法一般都是利用计算机或者其他现代化机械设备，引入先进的现代化设计理念与方法，并创造出具有现代化机械设计特点的产品。现代机械设计具有以下特点：
（1）动态性。现代机械设设计不仅需要考虑产品的静态特性，而且需要考虑产品在各种实际工作状态下的动态特性，其中包括产品与外界的物质流、能量流和信息流的交换。
（2）创新性。现代机械设计以先进的设计理论和设计工具为基础，能够充分发挥设计者的创新思维能力，利用各种创造性的方法和手段，研发出具有创新性的产品。
（3）计算机化。计算机的诞生极大促进了生产力的发展，并且已经渗透到了机械设计的各个环节，许多现代机械设计方法都得依靠计算机，例如系统仿真、优化设计等。
（4）系统性。现代机械设计非常注重用系统的观点看问题，把产品看做是具有特定功能、相互联系的各个组成部分所构成的一个整体，并且考虑产品与外界的联系。
（5）前瞻性。现代机械设计在产品设计的初期，就需要考虑产品各个阶段和生命周期全过程的要求，将可能发生的故障的可能性降到最低。
2.现代机械设计的规律
在进行新的设计或改进老的设计过程中,设计者应遵循一种理性化的规律,一步步地进行设计,这样才有利于对设计工作进行科学的管理。现代机械设计规律分四个步骤:①确定设计的逻辑关系;②确定设计的物理关系;③确定设计的结构关系;④确定总体设计。四个步骤中各含七个过程:①将机械基础特性化;②确定计算数据;③应用收集数据;④确定处理数据的原则;⑤确定应用的数学方法;⑥优化准则;⑦将计算结果具体化。
3.现代机械设计的创新措施
3.1系统化机械设计方式
原有的机械设计方式十分关注机械产品预期功能的实现，而现代的机械设计方式已经打破这种观念，机械设计开始向智能化、信息化、系统化以及柔性化的道路前进。从系统角度来看，现代机械设计以及控制技术将机械产品的制造工艺、使用功能以及性能等都提升到一定的高度，并且将原有机械产品结构进行了改进，从而有效促进了经济的发展。因此在机械工业的发展过程中，机械产品必将朝系统化方向发展。机械设计的系统化以及控制技术是一项改进传统机械的有效手段。
随着科学技术水平的不断进步，人们对机械产品的功能要求越来越高，技术工艺越来越复杂，使用期限越来越短，人们更新换代的速度越来越快，家用电器在使用几年之后就会更换。但是家电产品设计方案的设计方法上，则无法更上时展的步伐，不能满足人们对产品的需要。当前，计算机辅助产品的绘图设计、设计计算、生产规划以及加工制造等方面，已经获得较为广泛的分析与研究，并且获得了一定的成果，但是机械产品开发的初期方案，利用计算机辅助设计则难以达到其设计的要求。
系统化机械设计方式就是产品的设计从抽象分解到具体，依层次进行，将每一层所要达成的方法与目标都加以制定，使其能从浅到深从抽象到具体相连，从而实现机械设计的系统化。系统化机械设计的基本特征有：它是把设计当作由多个设计要素所构成的系统，其中的设计要素是独立存在的，要素之间又是相连，富有一定的层次性，将全部设计要素组成之后，那么就能达成系统设计所要实现的目标。
在进行系统化机械设计时，为了达到产品设计的科学性与合理性，一般会将一个机械系统分成几个子系统，其中子系统较为简单，且相互联系，这样就能设计变得更加简便。可以依据实际的需要，在对分解后的子系统进行再次分解，从而使设计与分析工作更加的简单。
3.2计算机辅助机械设计方式
计算机辅助设计技术作为电子信息技术中的一个关键内容。在机械设计中加入该技术，能充分将计算机强大的功能运用到产品设计中，例如绘图功能、计算功能，从而有效提升机械产品开发的精确度以及速度，并进一步发展设计人员的能力与技能。计算机辅助设计方式将计算机的速度快、精确度高、有识别判断、绘图以及图像显示等功能与人类的创造、智慧等有机结合，进而在最大限度上降低设计人员的劳动强度，缩短设计时间，提升设计质量水平。
计算机辅助机械设计的方法有四个步骤，具体为：第一步，构建数学模型：通常情况下，机械的零部件都拥有现成的数学模型，对于没有现成模型的，首先就必须构建一个准确的模型。第二步，对程序框图进行设计：程序框图的设计一般是依据人工计算的步骤完成的。第三步，通过高级语言对程序进行编制：按照程序框图进行编制。第四步，对程序进行调试：在编制好程序之后，首先对源程序进行认真检查，之后输到计算机中，开始进行试算，然后再试算程序适用范围的转折点以及界限等，注意所计算出来的结果必须和人工结果相一致。
4.现代机械设计的研究进展
随着科技的不断发展，现代机械设计方法理论不断地被大众所认知，满足市场化发展的需求。现代机械设计方法理论，吸收了各个相关的学科之长，并且综合运用了各个学科知识并且进行整体优化，形成了自身的设计理念。随着计算机技术、检测技术和控制技术等学科的快速发展，现代机械设计将更加的科学和实用，设计出的产品原理更加的科学、结构更加的新颖、实用性也更强。现代机械设计的发展可以概括为以下三个方面：在层次上向系统化、集成化的方向发展；在功能上向轻型化、小型化、多功能方向发展；在性能上向高性能、高精度、高效率和智能化的方向发展。
5.结语
总之,只有掌握好现代科学知识,运用好现代的科学技术和工具,保持创新意识,才能为工业企业的发展和竞争创造一个较宽松的技术环境。既然现代机械设计与传统的机械设计相比,已经发生了很大的变化,当然也就必须改革以往的传统教学模式,才能培养出真正的高素质人才,以适应现代机械设计的需要。
参考文献：
［1］邱宣怀等编著.机械设计［M］.北京：高等教育出版社，2011
[2]何庆.现代机械设计创新思维的开发[J].现代机械，2011（1）.
随着我国科学技术的不断发展与社会的不断变革，给机械制造行业带来了前所未有的发展机遇与挑战。在机械化迅速发展的今天，机械自动化技术创新也取得了长足的发展。而机械自动化主要指的是在机械制造领域当中应用自动化相应的技术，在机械加工生产当中实现自动化，从而加快生产材料的流动速度以及对于加工形式的变化，最终实现自动生产过程的优化。当前机械制造领域当中，机械自动化的技术改进与发展已经成为了主要方向之一。对于我国的机械行业来说，机械领域所具备的水准高低，不仅仅关系到了机械制造当中的发展的关键问题，更是直接影响到了国民经济的有关部门的技术进步。在机械制造领域当中，机械设计是重中之重，而自动化技术创新与机械设计的有效融合，能够将机械制造服务做到更好。
一、自动化技术创新在机械设计中的应用
不断的将机械产品的创新能力优化与提高，与国家、机械领域的企业单位发展与生存有着密切的联系。在美国，相关的机械工程的设计委员会制定了2005年到2030年的有限资助计划领域中，将机械创新设计作为重要的资助之一；另外，机械个性化的发展趋势以及机械市场的复杂多变也要求了企业需要在机械设计当中不断的更新、设计，迎合市场的需要，而自动化技术创新的运用是确保企业能够在第一时间内研发出迎合市场需求的产品的有利武器。因此，对于21世纪的机械工程设计学科来说，创新性与快速性就成为企业是否能够适应市场需要、社会发展的关键所在。在机械产品概念设计的初期阶段，也就是原理方案的设计当中决定了产品是否具备创新性。
对于机械产品的设计概念来说，主要是设计到了人们的创新思维，也可以看成为人脑抽象与形象思维综合运用的一种结果。当然也受到了人们创新思维以及知识积累的局限。人们进行机械创新设计时，具有很大的随机性，并不能够确保想要的设计，同时兼具创新性的方案能够在一定的时间段之内得出。因此，想要在第一时间内设计出满足市场需求、能够占据市场的产品，存在一定的困难局限性，也是不太现实的问题，因此，在机械产品的创新迅速实现过程中，基于计算机化的创新就是非常有效的方法之一。
从广义的机构学的教学来看，对于机电一体化系统（包含了机、电、液与控制等等），都可以将其看成为两个组成部分——广义的传动机构与传动载体。而对于创新机电一体化系统的方案，就在于创新广义机构。因此，笔者在本文当中针对机械设计当中自动化技术创新的运用提出了一套机械系统创新设计以及自动化的方案（基于三维平台，以下所述都是基于三维平台）。
二、机械设计与自动化体系
对于上述中的复杂机械系统进行创新设计以及对于机械相应的自动化系统的组成方面，主要是以下：两种具有较强的获得创新性设计方案的能力的、在计算机化方法当中适合于机械系统创新设计当中较为复杂的方案；直接支持产品设计方案的三维虚拟样机装配与仿真的自动化建模过程，能自动化地对创成的复杂机械系统符号方案进行仿真、建模以及装配。而快速与创新则是其最大优点。
对于初期机械设计概念的这一阶段放纵，主要通过自动化系统为创新设计提供两套方案：其一，基于机械设计的基本规则而采用的创新设计方案；其二，创新方案的功能改良分解以及重组。考虑到这两种系统设计在方案的产生原理上都是采用的符号形式将最终的方案列出。而对于机械概念设计的初期阶段的使用符号的方案，机械自动化则会将方案进一步的分解成为机构的基本形式以及相互的连接这两个方面。在进行识别基本的机构方法选取上可以考虑到进行运动分析，从而将内部各个构件运动时所产生的分析数据展示出来。为了将开发机械产品的速度进一步提高，就能够使用面向对象的技术来进行基本机构的设计。然后，三维平台进行的二次开发，在采用的措施当中选择特征控制参数、数据库驱动等等，对于整体的基本机构三维造型设计，能够使用少量特征控制参数对其进行驱动。能够良好的解决基本机构虚拟建模的问题。
在机械领域当中，对于刚度、美学的等方面都有着很高的要求，因此为了满足机械运动刚度以及美学，可以最优的布局算法能够考虑到基本机构所占据的空间以及连接关系，从而基本机构在空间当中的位置进行确定，从而可以将机械系统空间限制到最小的占有空间。对于装配方案“后台预置”的借用，对于基本机构的运动分析数据以及布局结构的参照，则能够在特定的布局空间当中放置好虚拟的模型。连续的变化驱动构件的位置，在概念设计当中使用符号方案的设计，就能够得到其三维虚拟样机（复杂机械系统）。
在对于符合方案这一产品流程概念设计阶段所得出来的能够将自动化的生成和与之相对应的虚拟样机进行仿真。如此操作，就能够将产品方案的评价方案从再概念设计阶段进行的价值评价，逐渐推进到在虚拟样机阶段的进行的评价——定量行为，从而依靠三维虚拟样机，在众多的优秀的设计方案中快速地、准确地选取最具备创新性、并且各方面性能优良的设计方案。
总之，在我国的机械制造领域当中，自动化技术创新的运用，不但要确保高起点，将眼光看向世界先进水准，还要采用多种见效快、使用成本低的技术方案，并且坚持普及与提高相互结合的仿真，这样才能够确保在机械制造领域当中，自动化技术创新能够逐渐迈入高质量、高速度、高经济效益的轨道。
关键词 传统设计；现代设计方法；机械设计；创新理念
中图分类号 TH122 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2013）89-0103-02
0 引言
在很长的一段时间，大多数学生对机械专业认识不够。至少在本科阶段，所知道的只是简单认为机械是一个容易找到工作的专业，太枯燥，没有什么发展前景。尤其是对于机械设计，多数学生认为就是坐在电脑前绘制工程图，用一些基本满足使用条件的零件进行堆积装配。这些错误的认为对多数的学生造成了影响，对机械设计不感兴趣，更对这个专业没有信心。随着计算机技术的发展，现在的机械行业得到了飞速发展，先进的制造技术代替了原有的设计方式，制造设备也有较大改变。
原有的设计多数只是满足使用性这一重要目的，而现代设计的产品在满足使用的前提下，更趋于精密、微小、可靠、美观、机电一体化等。要实现这样的目标，传统制造设备是很难做到的，必须借助先进的制造设备和先进的设计方法才能实现此目的。现阶段对机械设计提出了更高的要求，这也需要我们对高等院校的机械专业课程进行变革。要借助于现代设计方法树立全新机械设计的新思路，新理念，把新思维的设计理念注入当代学生的头脑中，这对我们新技术的革新设计有较大的推动作用。
1 传统设计与现代设计对比分析
机械设计是一门很古老的学科。它是设计者根据产品使用的要求对机械的结构、工作方式、控制要求、维护保养等进行思考、分析和设计的过程，最后经过机械制造进行生产。因此机械设计对一个机械产品的诞生起到了至关重要的基础作用，设计的优良直接影响产品最终的质量。
传统的机械设计多数依靠设计者的经验和直觉，经验在传统设计上占的比重较大。因此一个具有几十年设计经验的产品设计者依靠经验也可以设计出很好的产品，但是对于直觉，因人而异。这也可以理解为传统机械设计的部分创新，直觉让每个人设计出的东西略有不同，但传统设计的本质还是经验基础，一成不变。因此传统机械设计，对设计的问题考虑不够全面，只是满足了最基本的使用要求，很少考虑到设计的成本减少和结构的性能可靠，更不会考虑设计的艺术美观。但是传统机械设计周期较短，使用要求基本可以大大满足。对于产品的安全性，一般考虑较为充裕，因此传统机械较为笨重，难以实现精密微小特点。传统机械设计如图1所示。
现代设计方法多数利用计算机技术，在满足使用条件的基础上，在其他方面有较多的考虑，尤其是现在的产品倾向于机电一体化，美观设计等。比如分析设计产品的寿命周期、实现产品的微小精密、考虑合适的安全系数、分析产品特殊部位的负载影响以便进行优化设计等。这些不是设计者的经验和盲目考虑可以解决的，而是利用强大的理论知识和分析软件计算出来的，因此这样的设计更具有科学性和说服力，设计流程如图2所示。
2 现代设计方法创新研究
现代设计方法的运用离不开强大的计算机技术。三维造型软件越来越多，较为常用的是Solidworks，Pro/e，UG，CAD等，这样设计的模型，我们可以直观的看出设计的优劣，并且整体的模型装配可以在三维软件中模拟完成，能及时修改因为设计考虑不周引起的装配干涉等因素，这也为后续的分析提供基础。现如今，计算机进行数值分析的运用在机械设计方面发挥了重要作用。MATLAB在现代设计方法中得到了较大的运用，尤其是在优化设计中。通过遗传算法，最优求解等求得最合适的参数，运算过程快而且可靠。现在的计算机辅助工程（CAE）在机械设计中的运用较广，比如ANSYS的机械结构分析，对设计的机械进行模拟仿真可以得出局部的容易受损的部位，在尺寸设计的时候进行额外的考虑。有对动力学进行分析的Adams仿真，分析整体机构的动力学分析。同样还有一些反求设计，柔性设计等先进的设计方法。对产品的可靠性设计利用了概率论的知识，这是两学科的交叉运用。
这些学科的理论知识为现代设计注入了新的活力，创新研究变得有理有据，对机械设计的全面发展有较大的推动作用。
3 机械设计新理念
机械设计讲究的是创新，没有创新的东西只能被淘汰。这对我们新一届机械专业的学生是一大考验，不能再简单的认为机械设计就是绘制工程图，不是绘制三维图，也不是简单的考虑使用要求，更不是各种零件的简单组合和装配。因此对现在的机械设计新理念应该植入我们每个设计者的头脑中。
改变传统的设计方式，进行现代设计方法的全新教育模式对提高机械设计成效有较大的帮助。运用现代设计方法进行机械设计是对每个设计者的较高要求，在进行简单的三维造型之后，要根据机械产品的使用条件进行仿真模拟，判断产品的失效位置和可能发生的故障等。对提倡的节能制造，绿色制造更应该过多考虑，如今的产品设计成本较高，在满足使用条件的前提下进行材料使用的减少也是机械设计中的重要目标。
4 结论
根据现代设计方法的设计要求，很多课程比如数值分析，计算机仿真，软件工程等多学科对机械设计都有较大的帮助，因此有必要加大设计者的各科知识的学习，对专业课程设计、前沿技术进行专门培训，树立设计者现代机械设计的新理念。对现代的设计理论和最新设计成果进行展示，激发设计者更加的创新能力。只有这样，我们的机械专业人才才能设计出有创新的机械产品。
参考文献
[1]李才运.现代设计和传统机械设计的比较[J].工业技术，2012，10：97.
关键词：机械设计；机械制造；技术
1 机械设计的技术分析
1.1 初期计划设计
当客户订单被传送到设计师手中以后，设计师需要及时开展初期计划设计工作，要求设计师充分分析机械部件特点、结构等因素，对相关部件的作用以及运行环境等进行充分的掌握是提升设计合理性和科学性的关键，也是机械产品质量和性能提升的基础。
1.2 设计方案
在实际加工机械产品以前，对设计方案进行对比和优化是关键环节之一。只有选择最佳设计方案，才能够提升机械设计、制造的效率和质量，同时可以促使机械产品在加工的过程中效率更高，在此基础上对相关机械产品进行制造，可以更加符合客户需求，同时功能也更加完善[1]。在这种情况下，设计师在展开设计工作的过程中，首先应全面阐释机械设计产品的性质以及具体运行原理；其次，对设计产品的结构进行优化，提升结构合理性，在这一过程中，还必须保证相关机械部件的外观符合要求；再次，保证较高的契合度产生于机械产品结构和运动方式之间，二者的高度一致性有助于进一步提升机械性能；第四，在对机械零部件进行设计的过程中，必须保证相关饲料的合理性和清晰性，从整体上对机械产品零部件进行把控；第五，对设计思路进行理清，并在此基础上对机械产品设计图纸进行设计，确保设计图纸内容拥有较高的逻辑性，同时可以同客户的需求高度相符；最后，设计机械产品以后，应加大检查力度，将机械产品的性能、结构作为检查的重点。
1.3 机械设计技术发展趋势
近年来，机械设计技术飞速发展，其同计算机网络技术的有效结合，极大的推动了机械设计领域的全面发展，与此同时，各个领域在对机械产品进行应用的过程中，对这一产品的质量和性能要求也在逐渐提升，在对计算机网络技术进行充分应用的背景下，极大的转变了传统的机械设计，而创新成为相关设计企业实现可持续发展的关键[2]。现阶段，机械产品已经逐步开始向系统化、微型化、智能化以及模块化等方向发展，相关产品的功能也更加能够满足人们的需求，实际设计前，设计师需要对计算机进行充分的应用，通过模拟设计展开对产品的预设，在对产品运行进行模拟的过程中，还需要对特别软件进行应用，在这一过程中，相关产品的性能以及运行原理可以得到有效模拟和推理，设计师可以对机械产品实际运行中可能产生的问题进行观察，从而及时采取有效措施对设计进行完善，将产品的性能以及质量进行提升，在对这一设计方式进行应用的过程中，提升了机械产品加工的效率，同时也实现了资源的节约，重复加工的现象可以有效避免，机械加工的成本有效降低。
2 机械制造的技术分析
2.1 机械制造技术特点
目前，社会经济发展中，多个领域中都开始广泛引用机械制造技术，因此机械制作技术的影响范围越来越广，影响力也越来越大。近年来，我国在采取有效措施促进机械制造领域发展的过程中，该领域相关技术已经接近成熟，并在国际上获得了认可，但是从我国该领域内部发展条件来看，不匹配的现象产生在了机械制造技术与机械产品之间[3]。新时期，我国机械进行制造技术领域在发展中，必须努力实现对机械设计制造技术的创新，通过淘汰老旧制造技术，不断实现机械产品的创新和功能的完善。
在推动机械制造技术的发展过程中，应将其同工业技术进行紧密的融合，实现互相促进的目标。相关机械制造技术研究人员应从工业发展的规律出发，不断在机械制造技术中融入新兴技术，促使生产效率在机械制造中有效提升，高效完成机械设计目标。
在对机械制造技术进行研究的过程中，应充分整合多项机械技术，机械产品的系统性对其性能具有直接影响，因此必须努力完善机械制造技术的应用途径和具体产品性能，为提升我国相关领域的综合竞争力奠定良好的基础。
2.2 我国机械制造技术的未来发展方向
近年来，我国在积极进行现代化建设的过程中，经济和科技领域都取得了巨大的发展，现阶段我国的机械设计制造领域正面临着高速发展的态势，在对信息技术、机械制造技术等进行综合应用的过程中，我国已经取得了“制造大国”的称号，在世界的机械领域也产生了更大的影响力。从长远的角度来看，我国在机械制造技术领域的研究过程中，还必须加大创新力度，努力促使数字化、智能化以及信息化等特点在机械产品中得到充分的体现，确保我国这一领域始终处于先进地位，提升机械制造产品的国际市场占有量[4]。在这一过程中，相关领域工作人员应努力引用先进技术提升机械产品质量，延长其使用时间，为企业创造更多的经济效益奠定良好的基础。而技术、设计创新是实现这一目标的基础，工作人员应加大实践力度，在实际机械产品制造过程中综合应用多种先进技术，才能够实现可持续发展。
3 结束语
综上所述，近年来，社会经济飞速发展，人们的生活质量有所提升，对械制造产品的可靠性以及质量提出了更高的要求，在这种情况下，有效提升机械设计技术水平至关重要。通过合理设计，可以优化机械产品结构，而机械制造技术的进步，也将反过来推动机械设计技术的发展，二者拥有密不可分的系。
参考文献
[1]刘朝阳.现代机械设计与机械制造的相关技术分析[J].科技创新与应用，2015（36）：122.
[2]徐彬，姚会存.关于现代机械设计与机械制造的应用关系技术探究[J].东方教育，2015（5）：424.
[3]张宪民.荟萃常规与现代设计精华引领现代机械设计新潮流――评《机械设计手册》（第5版）[J].机械设计与制造，2015（8）：247-248.
关键词：机械制造；自动化；设计研究
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.032
0 前言
伴随着我国工业生产力水平的提高，机械制造自动化程度的加深，机械设计制造及其自动化的设计已经得到了广泛的关注。希望通过机械制造设计技术的创新，将机械自动化设备广泛应用到生产行业，为我国机械制造行业带来全新的发展，提高我国机械自动化的水平，促进我国工业更好的发展。
1 机械设计制造及其自动化设计的发展现状
（1）机械设计制造及其自动化的概念。机械设计制造起源于二十世纪六十年代，在当时计算机技术大力发展下，人们考虑将先进的计算机技术融入到机械制造领域，通过技术专家的研究，成功的将两者结合为一体，诞生了机械设计制造及其自动化技术。机械制造行业经历了从最初的依靠人力进行简单的操作，到有了计算机的加入，由小型的试验机器到整个机械制造行业的智能化大发展，机械制造及其自动化已发展为一项精密产业，是电子控制系统协同作业发展的产物[1]。随着生产和技术的进步，它将被赋予新的内涵，为我国的社会生产生活带来巨大的影响力。（2）机械设计制造及其自动化的发展状况。随着我国科技水平的提升，机械制造行业也得到了迅速发展，取得了不小的成绩。但与发达国家相比，我国的机械设计及其自动化技术水平还是处于相对落后的状态，主要是由于我国科学技术发展起步较晚，现阶段仍处于学习、模仿其他国家技术状态中。很多发达国家已经可以结合纳米、激光等科技手段融入机械设计中，而我国的机械设计在这一点上仍旧有待发展。由于受到机械制造水平的限制，我国机械设计制造及其自动化的应用范围有一定的局限性，我国的许多企业虽然融入了机械自动化理念，但却没有真正的实现生产领域的运用，导致机械制造及其自动化设计得不到有利的发展。
2 机械设计制造及其自动化的设计原则
（1）满足多样化的生产需求。机械制造行业设计出的产品，应满足企业、工厂生产生活的多样化需求。机械制造及其自动化是一个综合理念，包含了机械制造一体化、机电产品等内容。机械设计人员应充分考虑产品的制造、功能、使用情况，满足不同的生产需求，不同工厂发展的生产需要，不局限于单一的产品种类，生产多种产品类型，供企业生产、加工的需求。在我国机械设计领域还要注重普及机械制造自动化理念，注重实践性的管理模式[2]。我国老一辈的技术人员没有过硬的理论知识，而新生代又缺乏实战经验，所以在机械制造设计时要注重理论研究与实践的相结合，发挥机械制造设计的作用，研发新的自动化产品，提高我国机械产品在经济市场的强大竞争力。
（2）不断进行技术创新，开发产品的多项功能。机械制造行业通过对生产的产品进行有效的整合，在机械设计上注重功能开发，提高其自动化产品的利用率。在产品的分类上，分为以物资加工为主的加工类产品，主要功能是通过机器改变物质的物理形态，如起重机器、纺织机、印刷设备等；以能量转换为主的动力类产品，主要是进行动力转换，如内燃装置、电动设备等；以信息处理为主要功能的产品，如计算机、仪表等；通过机械产品的划分，实现各种功能的整合，有利于机械制造行业开拓思路，进行功能运用，打造功能不同的机械制造及其自动化设备，满足社会生产的多种需求。
3 机械设计制造及其自动化的设计优势及应用
（1）机械设计制造及其自动化设计的优势。机械设计制造及其自动化的技术能有效帮助我国工业提高生产效率，促进产品的品质提升，能有效发挥我国工业设备的稳定性能。通过机械设计制造及其自动化技术使工业生产操作更加便捷，有效提升能源的使用效率，广泛应用于我国的多种生产行业，通过机械制造设计及其自动化技术，研发出适合我国真正需要的生产设备，促进我国经济的大力发展[3]。
（2）机械设计制造及其自动化设计的应用。我国机械设计制造及其自动化的设计，有逐步取代传统机电产品的发展趋势，首先是机械自动化产品的精算度、检测系统的指数高，使生产力提高，例如数控机床比普通机床的生产效率大约高出6倍；其次是机械制造设计及其自动化产品自我监控能力强，当遇到生产故障时，能自动采取保护措施，减少损失。另外，机械自动化产品的调整与安装方便，操作简单方便，主要由电子控制系统操作，一些自动化设备，通过数学模型及参数，实现自动化的操作。如今，机械自动化产品是知识密集和技术密集型产品，已经从繁重的体力劳动中解放出来，实现生产、办公、农业等多方领域的自动化格局。
4 机械设计制造及其自动化设计的发展趋势
随着我国机械设计制造及其自动化技术的日渐成熟，使其在人们的生产生活中的地位越来越重要，也促进了我国机械制造领域不断的发展[4]。我国机械设计制造及其自动化是一门综合学科，在未来的发展道路上，机械制造行业应不断的做出调整，争取在市场竞争中占据有利地位。我国的机械设计制造及其自动化应朝着机电一体化的整体发展趋势，整合机械制造行业的系统化管理；在设计开发领域应向智能化发展，创新技术，研发多种产品；我国机械设计还应向绿色化方向发展，在产品设计上应考虑运行时是否会给环境带来影响，将生态理念融入到机械设计制造环节，达到经济效益与生态效益相结合，共同发展。
5 结论
机械制造及其自动化设计技术主要是通过信息处理技术、精密仪器技术、自动化控制技术等实现自动化产品的运用，广大的设计人员应看清机械设计制造及其自动化的发展方向，根据机械设计制造及其自动化的优势及产品应用，进行技术革新，为达到机电一体化的发展趋势，为使我国机械制造产品提高市场竞争力，为改善我国机械制造行业落后的发展状况而贡献力量。
参考文献：
[1]张宝坤，王淑霞，王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2011，04（02）：48-54+57.
[2]张真，盛国亮，孙晓亮.机械设计制造及其自动化的发展前景之我见[J].硅谷，2015，01（07）：12+72.
1 引言
随着我国改革开放的不断发展，市场经济逐渐取代了集体经济，企业之间的竞争也逐渐加大，尤其石油企业不断在国内有竞争，同样面向世界其竞争压力更大。市场经济时代技术的使用愈来愈广泛，对于石油机械产品的生产技术上不断在发展，造成了机械产品的竞争愈发激烈。随着市场经济的不断发展，人们将利润的追求始终放在了第一位，而对于技术的追求则显得重视程度不够。在外国人的眼里，中国仅仅是一个制造大国，而不是一个创新的大国，技术的创新上显得非常薄弱。但是近年来，我国企业的发展方向逐渐改变，逐渐将创新技术纳入到发展企业的基础要求之中，不断提及通过实现技术的创新来促进企业有效发展。中国的石油制造产品从刚开始的几个厂家，逐渐变成现在的百花齐放状态。下面就石油机械产品的创新方法以及方向进行研究，为我国的石油机械产品制造提供相应的借鉴。
2.石油机械创新方向
（1）设备成套创新
我国的石油制造业经过了很长的摸索时期，在此期间我国的石油开采工艺设备从一无所有，到现在的应有尽有。这期间经过了很多先辈的努力，是他们将自己毕生精力用于石油机械的制造、研发之中。我国现在还没有一套全自动的无人看守钻机，甚至连2’3人操作的大型斜井钻机还未出现。所以我国的石油机械产品还需要不断努力，创造出一套属于我国自己的成套设备是当前亟需努力解决的问题。装备一套完整的设备需要从部件上不断进行创新，通过创新技术可以实现产品技术含量的飞跃发展，能够为我国的石油机械产品带来新的突破。
（2）独立部件创新
所谓的独立的部件创新，主要是将机械分为多个组合部件，通过一个一个部件进行创新组合来实现我国机械的整体创新。其实有效的实现部件创新可以带来一次新的部件革命，例如将独特优势的部件用于石油机械的生产，而这种优势也会体现在一套完整的设备之中。我国比较知名的则是兰石利用直升机吊装钻机底座，完成了蛙跳钻井起升和填装，这种新型的钻架设备的底座可适用于雨林、沼泽、山区等特殊地质环境开设钻井，因为其起升的占地面积很小，节约了场地，所以常适应于环境条件不宽阔的钻探。
（3）关键性辅助部件改进
对于石油机械的生产过程中主要包含了液压系统、传动系统、泥浆净化、电气系统以及循环系统。这些都属于石油机械的关键性装置，不论是任何部位出现故障都会导致生产停滞，轻则造成停机，重则产生设备坏掉或者人员伤亡。所以对于这些关键性的辅助装置需要不断进行改进，从安全的角度出发考虑，确保整个石油机械的性能具有本质上的提升。
（4）工艺生产创新
石油机械的产品工艺主要包含了设计工艺以及结构工艺，随着工艺生产思想的不断变革，是有企业逐渐变得不仅是为了追求经济成本低，而对产品的安全进行保障，确保产品实现性能改变的同时还可以在市场上得到广泛的应用。石油机械的工艺生产需要不断进行创新才能够满足当前时代经济发展的需求，切实有效的将生产产品用于各种的环境之中。
3.石油机械的创新方法
随着我国石油机械的不断发展，对于具体部件的要求正在不断的提高，无论是从结构设计，还是从工艺设计上都得到了很大的发展。不断将创新理念融入到产品质量发展之中，那么我国石油机械的创新实现方法具体都有下面几类。第一种则是智力激励法，也可被称作为集思广益方法，此种方法主要是将灵感顿悟与集合智慧联系起来不断实现创造技法的提升。第二种则是提问追溯法，此法则是在创新发展的过程中不断对创新的项目进行提问，采用罗列和推进的办法将创新生产的整个过程联系起来，从而实现对石油机械产品的创新性研究。第三种则是联想推类方法，这种方法主要是将具体的事物进行抽象化，采用仿生办法对创新的技术进行推理，使得整个创新过程更加符合逻辑，符合生产的规律。第四种方法则是组合创新法，这种方法主要是将石油机械的产品进行各个关键性的组件组合，然后形成性能不一样的产品，或者是通过不同技术的使用来对机械进行操作，测试机械是否能够在不同的环境下继续使用。第五种方法则是系统搜索，对于石油机械的模型进行参数设计，按照变异法、综摄法、组合法等对石油机械的模型进行定位实验，然后用于生产。
在石油机械产品的创新过程中不仅要从技术上进行创新，而且还要从管理上进行创新管理，切实有效的将资源管理应用于产品的创新之中。这样可以实现技术创新的同时，加强了对整个石油机械生产管理。从管理中不断鼓励员工开展创新，从管理中将实际生产与创新技艺联系起来，从而实现企业在生产过程中创新技术稳步发展。
4.总结语
随着石油价格的不断上涨，给全球的石油生产带来了严峻的挑战，为石油开发商如何降低采油的成本逐步成为了最主要应该面临的问题。目前新油田不仅要考虑到生产的质量，而且还要提升开采的效率，否则就很难适应整个时代变革发展的节奏。石油机械的产品需要创新，通过企业的创新才能够实现产品质量的飞跃，通过不断进行创新才能够使得产品在使用过程中满足市场的需求。
参考文献
[1]贾建贞，柏轲.基于TRIZ和Pro/Innovator平台的石油机械产品创新设计[J].机械，2013，02：34 38+51.
[2]张华伟，杨凯.基于可拓创新方法的技术创新过程研究一一以石油机械产品为例[J].数学的实践与认识，2013，06：18 27.
[3]潘宇晨.多自由度可控机构式新型工程机械设计理论与方法研究[D].广西大学，2013.
关键词：现代机械；设计方法；发展趋势
中图分类号：TU85文献标识码： A
引言
时代在发展，科技在进步，各项新工艺、新材料、新方式也越来越多地应用到机械设计领域。为了一种功能的实现，可以有多种方法和载体可供选择，面对激烈的竞争环境，要让设计的产品在市场上占有一席之地，除了让自己的机械系统能够实现预期的相应功能之外，还要具有操作方便、运行可靠、物美价廉、环保性强等特性。因此，对机械设计师的要求也日益提高，传统的设计方法和设计理念已经不能满足设计需求，设计师必须完全精通电、机、液等各个方面的综合性技术，才能够设计出同时兼顾性能和价格的机械系统。
1、现代机械设计的特点
1.1创新性。
现代机械设计以先进的设计理论和设计工具为依托，能充分发挥设计者的创造性思维能力，运用用各种创造性的方法和手段，开发出具有创新性的产品。现代机械在机械性能的稳定性以及测验等方面，能够利用计算机完成工作的模拟和再现。这种操作大大节省了时间，能够直观地观察到工作的结果并保证质量水平。此外，它能够节约预备和其他相关细节工作的时间，使得工作的合理性和速度都得到提升。
1.1 开放性
在传统的机械设计当中，最大的缺点便是不去看或很少去看自身以外的广阔天地，只关心自身的狭小区域，坐井观天，同时乐于接受传统的机械设计方法，乐于驾轻就熟，从而造成了信息堵塞，思维单一、呆滞，缺乏创造性。而开放性思维恰恰就解决了这一大问题，它将对于一个事物的研究作为一个开放的系统来思考，同时也注重研究事物与外部的一切联系，从而掌握该事物及其发展的规律。
1.2 独创性
要进行现代机械创新设计，首要前提便是要学会独立思考，勇于突破陈旧的思想、观念，敢于直抒己见，从而构筑一个开放、独特、鲜颖的思维形态，从一个全新的角度来分析问题。
1.3 多向性
在现代机械创新设计当中，为了解决一个问题，需充分发挥自己的想象力，从不同的角度去思考和探索，以获得尽可能多的解法和思路。现代机械产品的多样性与多向性的创造性思维是紧密联系的。
2、现代机械设计方法的应用
2.1提高产品性能的设计
机械产品必须具有优良的性能,只有良好的性能才能够保证机械产品的生命力,提高产品优良性能的设计方法有很多,最重要的内容和特点有:(1)能够消除并及时的预防产品可能产生的故障,这种技术特点是围绕产品的可靠性而设计的,主要是研究产品和系统所产生的故障的原因,来提出相应的解决方案。(2)能够提高材料抵御破坏能力的设计方法技术。当材料和结构在外界因素如高温、电荷强度等的影响作用下,其性能会受到较大的影响,所以,其设计的重点是要提高产品的结构承受能力以及抗疲劳强度,来提高产品在各种工作环境中的使用寿命。(3)解决物体表面的摩擦和等问题的设计技术。这种设计技术综合运用了摩擦学的理论研究方法和基本数据,将产品的磨损降低到最低的水平,目的是为了降低产品原材料的消耗,节约了部分能源,同时提高机械装置的可靠性,有效的提高设备的使用寿命,提高其在市场中的竞争力。(4)防腐蚀的设计技术。这种设计技术要科学合理的选择材料并制定出相应的加工工艺,来提高产品的抗腐蚀能力,防腐蚀的设计加工方法能够有效的延长产品使用周期以及使用效率。
2.2机械设计中专业的现代设计方法
当前我国社会不断发展进步，科学技术也不甘落后，紧随步伐，计算机专业人员同机械设计人员共同开发设计计算机软件，应用此软件的机械产品可以随时掌握产品的损伤、失效和破坏运行原理，并且产品的各零部件和机械的动态行为可得到定量分析，使得设计程序保持稳定，这就是专业的现代设计方法。一些例子可以说明，如摩擦学的设计、强度设计和温度场的分析。
3、现代机械设计的发展趋势
3.1系统性
我们应该将机械产品看作是一个完整的系统，并通过对计算机的应用实现人和环境之间的协调发展，运用各种现代化的设计理论和方法对总系统进行分解，为了达到系统优化的目标而对各子系统进行协调和匹配。之所以说现代机械设计方法是对传统设计方法的继承和发展，是因为现代机械设计将传统设计经验提高到更高的水平，使其更具逻辑性、理性等特点。有两种代表性的设计方法，一种是德国提倡的，另一种是美国提倡的，德国所提倡的设计方法以功能―原理―结构为模型，美国所提倡的设计方法是在知识等其他条件不允许的情况下，运用创造方法，进行辩证思维而形成的新设计，两种机械设计方法各有所长，都在产品开发中取得显著成效。
3.2生态化
随着科技的逐渐发展，人们了解到环境因素对经济发展有非常重要的影响。因此出现了绿色生态的理念。机械设计制造的绿色设计，主要就是最大化的使用资源取得新型的绿色产品设计。产品设计的时候，以产品环境的属性为重点，不但要满足环境的要求，也要保证产品的经济性以及基本功能。绿色产品不但要有指定的使用功能，也不可以对四周的环境和人的健康带来损害。推动可持续发展战略，就会向生态化的发展道路走去。现代机械设计重视生态化，不但可以降低资源损耗，也可以提高产品的使用质量和竞争力。
3.3智能化
由于广泛使用范例推理和约束满足的设计方法，智能CAD技术得以诞生。人们为了继续推进CAD系统的创造力，结合人工智能和CAD技术，得到很好的效果。当前社会把有智能的专家系统用在了方案综合和设计评价当中，同时这几年也产生了模糊设计和模糊评定方法，主要用于机械设计的多解性。现代机械设计普遍存在智能化和技能化优点，由于这些特性的存在，使得只有将人工智能和专家系统等技术通CAD技术有机结合，才可以让CAD技术本身也具有智能化的特点，通过这样的途径提高计算机系统之间的集成率。就目前机械设计的发展方向来看，计算机是设计师们首选的工具，计算机可以将机械产品的各种情况通过建立模型的方式直观的表现出来，接着进行智能化操作，最终可以实现提高产品设计方案的效率，因此，机械设计智能化是现在机械设计的必经之路。
3.4随机和动态性
任何机械产品的完成都是在随机动态状况下进行的，然而，传统的机械设计方法受各种条件的制约，因而只能在静态情况下进行分析设计，即使对动态状况进行考虑，也只是凭借相关经验对数据进行修正而已，并不能对机械产品的实际运行行为进行真实、客观的反映，而现代机械设计方法则不同，它主要是在考虑载荷谱、零部件损伤的条件下来进行设计的，使得设计的成功率更高，同时也符合可持续发展战略的相关要求。
3.5微型化
20世纪80年代末，机械自动化逐渐向微观领域发展。微电子设备伴随着科技的发展和逐渐更新，小型的机械自动化产品，灵活性强、耗能少，普遍应用在生物技术、医疗科研、军事等高端范围。机械自动化朝微型化发展，主要在于微机械技术，加工微机械产品，应当要使用精细加工法。在超精密的技术之内，主要有光刻和蚀刻两种。机械自动化还将伴随时代的发展不断向纳米和微米的领域发展。
结束语
与传统的机械设计相比，现代机械设计具有自身设计新理念和新思路。而现代机械设计离不开创新思维，创新思维是社会发展的源泉，是现代机械设计中重要的组成部分。机械设计人员只有树立创新思维的理念，并结合自身丰富的实践经验和扎实的理论知识，同时充分利用现代计算机技术的优势，发挥主观能动性，才能够设计出满足人们对于产品越来越高的要求，从而促进我国现代机械设计发展。
参考文献
[1]黄乾欢,柴睿,黄磊.现代机械设计方法初探[J].中国科技信息,2014,07:178-179.
