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机械自动化设计与制造研究
Research on Mechanical Automation Design and Manufacturing
出来的共同特点，同时也是继续深入研究和发展现代设计理论与方法的需要。
3. 现代设计工具和平台
支持操作运行现代设计方法的工具和平台，是现代设计方法的重要组成部
分，可以分为硬、软件两大类。硬件指计算机，文档、图形处理设备，逆向工程
测量设备，快速原型设备，以及虚拟仿真设备等。软件则是以计算机软件工程、
组织科学、管理科学以及相关专业知识构成的操作系统，设计标准规范，设计组
织运行模式，数据、信息和知识管理系统，虚拟仿真技术，以及接口技术等。在
实际运行中，硬、软件是结合在一起实现工具和平台作用的。
随着现代设计方法的发展，设计工具与平台相应经历了三个发展阶段：
CAX 系统阶段，20 世纪 50 年代开始产生单一的 CAD、CAE、CAM，此后发展到
CAD/CAE/CAM 集成系统；并行工程阶段，即 DFX/PDM 集成阶段，20 世纪 80 年
代后期提出的并行工程是对传统的产品设计和开发方式的一种根本性改进，PDM
（产品数据管理）技术和 DFX（DFM、DFA 等）技术是并行工程思想在产品设
计阶段的具体体现；虚拟仿真技术阶段，包括虚拟样机技术和协同仿真技术，虚
拟样机技术是一种基于虚拟样机的数字化设计方法，是各领域 CAX/DFX 技术的
发展和延伸。现代设计方法的工具和平台主要有四类：CAX 系统类；DFX 类；
仿真系统类；数据库、知识库系统类，包括设计领域的设计目录，数据库、知识
库、本体库、方法库，数据仓库、知识仓库等。
现代设计方法的三个组成部分是密切联系的有机整体。其设计思想和理论
既是现代设计方法的基础，又贯穿于方法和技术、工具和平台之中，常常以各种
方法和技术的面貌出现。工具和平台是现代设计方法和技术的实现手段，其本身
又包含着现代设计方法和技术的内容。
（二）现代设计方法的基本特点
与传统机械设计方法相比，现代设计方法的特点主要表现在系统化、科学
化和计算机化三个方面。
1. 系统化
传统机械设计的对象仅仅局限于“机械部分”，只考虑如何实现对象本身
的功能，通常包括几何结构设计，可加工性设计，安全性设计，可维护性设计，
而现代机械设计则全面走向系统化。
第一，现代机械设计把机械作为综合能量流、物质流、信息流的机、电、磁、
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