韩艳霞

凯迈（洛阳）测控有限公司，河南 洛阳 471000

机械设计开发是整个机械产品系统开发的重要组成部分，它包含着产品的研究、发展及创新，是整个机械性能的重要因素。从机械设计发展开始，各种设计的理论和方法都在不断延伸与深化。现代机械设计的理论是建立在长期现在代机械产品设计的原理和技能发展的主要结果，而现代机械设计的主要方法也是对于是否满足机械产品性能与要求的关键指导。总而言之，现代机械设计理论是现代机械产品设计的基础与核心。

随着我国社会的发展与人们生活水平的提升，我国社会对于现代化机械设计产品有着更高的要求，然而我国对于机械化设计的理论与方法研究依然不足，不少设计的产品依然沿用旧理论、旧思维，所生产出的产品在性能与功能上与发达国家机械产品依然存在着一定的差距。因此，采用先进科学化的机械产品理论，研发出更科学化的产品与理论，将是我国机械理论长期研究和发展的主要内容。

1 现代机械设计理论与方法的体系结构

机械产品现代设计理论与方法是在思维科学、信息科学、系统工程、计算机技术等学科的支持下，研究机械产品设计规律、设计技术和工具、设计实施方法的工程技术科学。由于现代设计的理论和方法种类非常繁多，因此现代机械产品设计的理论分为以下几个常用方法。

1.1 系统化机械方法

系统化的机械设计方法主要是将设计的多个元素通过融合、组合等方式相应的构建成一个混合的系统，该系统融合了各个元素的特点，并有层次凸显各个元素的要求，完善的完成出设计系统的任务。

1.2 结构模块化设计方法

结构模块化设计方法主要是应用于较大规模的设计方案，该方案主要是将一个大型的设计划分成为几个小结构模块进行设计，这样的设计方法能够保证产品的功能稳定，且设计的要求明确。结构模块化设计方法主要方法是：在产品功能进行详细分析，将产品功能合理划分成为几个模块化的设计结构。不同的产品可以根据需要进行自由的组合和划分，以便能够更合理的实现产品的总体功能。

1.3 智能化设计方法

智能化的设计方法只要依靠计算机的CAD制图，实现了三维图形制作以及通过各门学科进行产品开发和设计，当前使用三维图形软件和虚拟现实技术是实现智能化设计方案的主要方法，由于智能化设计具有良好的直观效果，客户对外观较为满意，但智能化设计由于设计的合理性、实现性能较差，其功能和定位存在一定的不足，因此智能化设计方法一般适用于空间严格限制的产品设计中。

1.4 基础产品特征知识的设计方法

该方法主要依靠于计算机辅助设计以及知识库等特点进行推理，通过存储的结构化模块组成相应的系统结构，使用产品特征知识设计方案，不但可以减轻设计者的设计负担，简化设计过程，提升设计质量，而且能够形成更丰富的产品特征库，进一步减轻设计复杂程度。

2 信息化推动着我国的机械产品理论的发展

信息时代给机械设计发展带来了爆破性的增长，也给研究提供了更多的便利与理想化的环境，因而在计算机发展的今天，机械制造企业将会面临着更多的挑战与机遇。首先计算机技术的成熟，CAD技术在我国广泛推广与成熟，带动着我国机械产品理论的升级与研发，这在无形之中让产品研究从技术到成品的时间大幅度缩减，而在产品的设计环节，知识的储备与迅速的应用，构成了一个产品的广泛价值。

然而新时代的技术却没有停歇，3D打印技术成熟，已经让国外大量的机械产业获益，不少机械产品已经突破了工业化生产的局限，而达到了根据需求制定产品。其不但对机械产品的理论进行了冲击，更多的是对于机械设计的要求更大的提升。而我国的对于3D打印技术的研究和发展却刚刚起步，不少机械企业对于3D打印技术依然抱有试试的心态。这让新兴的机械设计理论的研究在无形之中就落后于发达国家。

我国制造业的工业增加值已经随着中国经济的快速发展进入世界第四位，但是我国不是制造强国，我国大量的机械制造依然是外国提供设计图纸，我国负责代工生产而已，我国所设计出来的产品缺乏的是更多的创新与理论基础，甚至可以直接的说我国对于机械设计缺乏相关的知识产权。因此我国要迅速提升对于机械产品的理论和方法，加快对新技术、新科技的机械设计投入，培养更多对此方面研究更多的人才，就可以获得更多、更好的机械产品和理论方法。

3 国外现代机械理论的现状

从国内外的现代机械理论内容来进行划分，国外已经对机械设计出现了不同的流派，主要有以下几种主要流派：

3.1 英、美、日的创造性设计学派

该设计流派主要认为通过设计包含创造产品、分析产品性能和决策产品的能力等三大重要因素组成。他们通过创新等方法进行研究，整个系统的工程、价值分析、安全技术、人机工程，市场分析及CAD技术等。

3.2 德国、北欧机械设计方法学学派

该学派主要是通过研究系统的总体设计，通过分析系统总体效能，机械产品各个参数、层次等规范详细参数。

3.3 俄罗斯、东欧的新设计法学派

该学派主要是通过机械设计的基础应发对机械设计的内容进行扩展，通过机械设计的理论分析，进而发散、变性以及验收整个机械产品的方程式来进行设计。

3.4 中国的设计学

该学派主要是通过学习各个机械的功能，进而使用综合、并行等方法，将系统重组、适用等相统一进行机械的设计的重组。

现代机械设计方法是基于现代机械设计理论形成，而现代机械设计理论是对现代机械产品原理的科学总结，是判断产品能否满足设计要求的依据。

4 结语

现代化的机械设计理论和方法在整个产品设计和实际生产运用中具有广大的发展前景，它覆盖着所有机械产品的设计和制作过程，为了提升机械设计和生产的制作过程，加快国民经济的发展，我们有必要提升我国的机械产品设计方法和理论。然而在现代设计理论与方法的研究方面，我国和发达国家具有一定的差距，这些差距不仅仅是在理论上，更多是在生产实践上，因此我们有必要通过更新自我的机械设计理论，提升整个工业、生产的标准。

纵观中国的机械生产行业现状，我国对于机械设计理论的掌握能力不足，我们必须夯实现代机械设计理论的基础。现代机械设计理论是现代机械设计的基础与核心，是一个复杂的系统工程，需要正确的认识。因此，高度重视现代机械设计理论缺失的问题并深入地研究现代机械设计理论对现代机械设计水平的影响，这很有学术价值，也有很好的应用前景。

[1]温诗铸，黎明. 机械学发展战略研究[M]. 北京:清华大学出版社，2003.

[2]谢友柏. 现代设计理论与方法的研究[J]. 机械工程学报，2004，40（4）:1-9.

[3]谢友柏. 关于在产品设计中必须引入最新技术的认知和举措[J]. 机械设计与研究，2005，21（5）:6-10.

[4]丁俊武，韩玉启，郑称德. 现代产品设计理念研究综述[J].机械制造，2005，43（4）:8-10.

[5]闻邦椿. 现代机械产品设计在新产品开发中的重要作用[J]. 机械工程学报，2003，39（10）:43-52