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目前，計算機輔助產品的設計計算、設計繪圖、生產規劃、加工制造已得到了比較廣泛和深入的研究，并取得初步成效，而產品開發初期方案的計算機輔助設計卻遠遠不能滿足設計的需要。為此，作者在閱讀了大量文獻的基礎上，根據目前國內外設計學者進行機械產品設計所使用的方法，現代設計方法可以概括為四類：

1系統化設計方法

系統化設計的主要特征方法是：將設計的幾個設計元素組成的一個系統，每一個設計擁有獨立的設計元素，各元素之間存在有機的聯系，并具有層次性，這樣的話，所有的設計要素進行組合后，可以達到設計系統所需的任務。我國設計者在進行產品方案設計時，基本上沿用了德國標準設計方式。另外，還借鑒了其他發達國家的系統化設計思想，如下：

(1)產品功能特征構思、結構設計和零件設計等都來源于用戶的需求，具體設計時，利用質量功能布置方法從產品開發的宏觀過程出發，系統地將用戶需求信息合理有效地轉換為產品開發各階段的技術目標和作業控制規程的方法。

(2)借助于生命系統理論，將產品看作有機體的生命系統，就是產品的設計過程可以看成：功能需求層次、實現功能要求的概念層次和產品的具體設計層次。同時，產品的功能要求由生命系統圖符抽象地表達，形成產品功能系統結構。

(3)將系統科學的應用(機械設計中)分為兩個問題：

(1)應用系統處理的方法處理所設計的產品，最佳地確定其組成部分(單元)及其相互關系；

(2)為了根據設計目標，合理地確定設計中各個方面的工作和各個不同的設計階段，可將產品設計過程看成一個系統。

2結構模塊化設計方法

通過結構模塊的組合，實現產品的方案設計的方法被稱為結構模塊化設計方法。其具體的應用場合為：適用于特定種類的機械產品：由于其組成部分的功能較為明確且相對穩定，結構模塊的劃分比較容易。結構模塊化設計方法的基本要求是：在產品功能分析的基礎上，將產品分解成具有某種功能的一個或幾個模塊化的基本結構，不同的產品可以通過選擇和組合這些模塊化基本結構組建而成。

3智能化設計方法

借助于三維圖形軟件、智能化設計軟件和虛擬現實技術，根據設計方法學理論，以及多媒體、超媒體工具進行產品的開發設計、表達產品的構思、描述產品的結構是智能化設計方法的主要特點。目前，利用三維圖形軟件和虛擬現實技術進行設計是智能化設計方法的主要途徑，因其直觀性好而被用戶接受。但其系統性較差，且零部件的結構、形狀，尺寸，位置的臺理確定，要求軟件具有較高的智能化程度，一般有豐富經驗的設計者可以熟練應用。虛擬現實技術在我國還處于剛剛起步階段。利用面向對象的技術，主要是研究按時序合成的機構組合方案設計專家系統，并借助于具有高性能圖形和交換處理能力的OpenGL技術，在三維環境中從各個角度對專家系統設計出的方案進行觀察。利用智能型CAD系統SIGRAPH—DESIGN作為開發平臺，將產品的開發過程分為概念設計、裝配設計和零件設計，并以變量設計技術為基礎，建立了膠印機凸輪連桿機構的概念模型。其概念模型是在確定了機構型、數綜合的基礎上，借助于軟件sIGRAPH—DEsIGN提供的變量設計功能，使原理圖隨著機構的結構參數變化而變化，并將概念模型的參數傳遞給下一級的裝配模型、零件設計。

4基于產品特征知識的設計方法

用計算機能夠識別的語言描述產品的特征是基于產品特征知識設計方法的主要特點，其特點還有可以表述其設計領域專家的知識和經驗，并建立相應的知識庫及推理機，計算機輔助產品的方案設計可以利用已存儲的領域知識和建立的推理機制進行相關應用。機械系統的方案設計主要是依據產品所具有的特征，以及設計領域專家的知識和經驗進行推量和決策，完成機構的型、數綜合。欲實現這一階段的計算機輔助設計，必須研究知識的自動獲取、表達、集成、協調、管理和使用。為此，國內外設計學者針對機械系統方案設計知識的自動化處理做了大量的研究工作，采用的方法可歸納為：編碼法、知識的混合型表達法，設計目錄法、利用基于知識的開發工具、基于實例的方法等。采用純數學演算的方法無法正常對機械產品的方案設計進行描述，也難以用數學模型進行完整的描述。機械產品的方案設計需根據產品特征進行形式化的描述，借助于設計專家的知識和經驗進行推理和決策。因此，解決計算機存儲和運用產品設計知識和專家設計決策等有關方面的問題，是實現計算機輔助產品的方案設計的必然之路。由此，形成了基于產品特征知識的設計方法。

上述各種方法各類方法之間都存在一定程度上的聯系，并不是完全孤立的。如結構模塊化設計方法中，劃分結構模塊時就蘊含有系統化思想，建立產品特征及設計方法知識庫和推理機時，通常也需運用系統化和結構模塊化方法。此外，方案智能化設計的基礎之一是基于產品特征知識的設計。在機械產品方案設計中，視能夠實現特定功能的通用零件、部件或常用機構為結構模塊，并將其應用到系統化設計有關層次的具體設計中，即將結構模塊化方法融于系統化設計方法中，不僅可以保證設計的規范化，而且可以簡化設計過程，提高設計效率和質量，降低設計成本。

計算機輔助實現、智能化設計是現代機械產品方案設計的發展方向，并向滿足異地協同設計制造需求的方向邁進。由于有關產品方案設計方面的計算機實現方法研究起步較晚，目前還沒有成熟的方案設計工具軟件。作者認為，要想長足智能化設計，將上述四種類型設計方法綜合應用是達到這一目標有效途徑，雖然這些方法的綜合運用不僅與機械設計的領域知識有關，而且還涉及到系統工程理論、人工智能理論、計算機軟硬件工程、網絡技術等各方面的領域知識，但仍然是產品方案設計必須努力的方向，希望同行們能共同努力，實現智能化方案設計新的突破。