Page 15 - 机械自动化设计与制造研究

第一章 机械设计

由机械科学，材料科学，工程科学，产品领域专业知识等构成的设计理论。
现代设计思想与理论正在形成现代设计方法的有力支撑而广泛深入地发展。
其中以通用性、普适性和互补性强的本体论、相似论和系统论，正在构成一个完
整的理论体系，表现出对现代设计方法全面的基本支撑作用。
2. 现代设计方法与技术

从产品设计过程来看，完整的广义设计体系包括产品规划、概念设计、技
术设计、施工设计和服务设计，贯穿于产品全生命周期。从产品设计对象来看，
简单到普通零件，复杂到由机、电、磁、光、液、软件以及仿生物等能量流、信

息流和物质流高度耦合的极限系统，涉及到产品的全部构成。
经初步归纳统计，已经研究和应用的现代设计方法约有 50 种，如计算机辅
助设计、概念设计、功能设计、原理设计、结构设计、材料设计、系统设计、优
化设计、可靠性设计、安全设计、价值工程设计、成本设计、规模定制设计、标
准化设计、系列化设计、模块化设计、逆向设计（反求设计）、再设计、变形设计、

相似设计（包括成组设计）、并行设计、协同设计、网络化设计、可视化设计、
机电光一体化设计、保质设计、稳健设计、虚拟设计、数字化设计、仿生设计、
智能设计、模糊设计、绿色设计（生态设计）、节能设计、摩擦学设计、疲劳设计、

动态设计、有限元方法及无网格法、重用设计、创新设计、TRIZ 设计、三次设计、
公理设计、全生命周期设计、快速响应设计、面向 X 的设计（DFX）、人机工程
设计、机电产品造型设计、微机电系统设计、分形设计、本体设计和 CAX 集成
设计等。
如果对这些方法再细分，如智能设计包含的专家系统、基于实例的推理、

知识工程、人机智能系统等，加上交叉综合集成方法，如广义质量的产品质量功
能化设计、动态优化设计、智能控制系统设计和可视化设计的综合设计方法，基
于 QFD、TRIZ 和三次设计的集成化设计方法等。

20 世纪 80 年代以来，国内外已经出版了不少关于现代设计方法学编著和论
文，在论述中都不同程度反映出归纳思想，但提出分类的论著尚不多见。目前未
曾见到现代设计方法分类系统研究的专著。较为全面以设计步骤、内容、方法、
思想进行分类的有文献，有从技术角度的分类，从功能角度进行方案设计的分类
和基于分析的分类等。至今还没有成熟的比较认同的系统现代设计方法分类体系。

从科学角度对已有的现代设计方法进行分类研究，既是现代设计理论与方法表现

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