Page 187 - 自动化技术在机械设计及制造中的应用

第六章 机械设计加工

（六）系统化机械设计方法
伴随着科技的迅速发展，人们对产品的功能需求也是日益地增多，产品的设
计复杂性也随之增加。现代产品具有寿命周期短，更新速度快等特点，利用传统
的机械设计手段来设计现代机械产品则显得有点力不从心，传统机械设计手段已

跟不上现代产品发展的步伐。基于传统机械设计的缺点，现代机械在继承前者的
基础上发展而来。现代机械设计突破传统只注重实现产品预期功能的需求，并结
合现代先进的计算机等其他综合技术，使得现代机械设计向信息化、系统话、柔
性化和智能化方向发展。由于现代机械产品设计融入了多种综合性技术，当代的

设计技术使得原有的机械产品机构发生重大变化，将机械产品性能、功能及其制
造技术提高到了一个崭新的水平，带来了巨大的经济效益和社会效益。机械产品
的系统化设计和多种控制技术的运用是未来机械行业发展的趋势。
目前，计算机辅助技术已经在产品的设计绘图、加工制造、生产规划等环节

得到了广泛而深入的研究，并且也取得了一定的成果。但是其在产品开发初期设
计环节上运用得相对较少，远远不能够满足现代设计需求，而系统化设计能够解
决该问题。系统化设计能够将任务实现由具体到抽象的层次划分，并能够拟出实
现该方案的目标方法，由浅入深、由抽象到具体地将各层次紧密地联系在一起，

最终使产品设计规范化、系统化，易于实现计算机辅助技术在整个机械产品的设
计。在系统化设计中，将产品的设计系统看作由多个设计要素组成，并且每个设
计要素具有一定的独立性，各个要素具有层次性，每个要素之间存在着一定的联
系，当所有的要素设计完成后，将它们有机地整合在一起即实现所需的机械系统。

为了更加科学合理化地进行机械系统设计，在系统化设计过程中，常常将一个机
械系统分解为许许多多比较简单的系统，从而使得机械设计变得更加简单、方便。
有时候，为了需要，可能将划分后的系统进行划分为更加简单的更小子系统，直
至能够进行适宜的设计和分析。

但是在系统设计时需要注意以下问题：
系统分解数和层次数应适宜。如果分解的子系统数目太少，则子系统复杂度
稍高，不便于产品的模型化，同时也给设计工作增加难度；如果分解数和层次数
过多，则容易造成系统臃肿，给最终的系统整合带来难度。

避免过分的复杂面。在系统设计时，尽量选择要素间联系数较少和作用较弱
的地方。

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