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1機械設計理論與方法的發展進程

站在世界角度，可以將機械設計行業的發展分為兩個階段，第一階段為機械設計初期，時間為十七世紀到二十世紀中段。當時的設計理論較傳統，設計方法單一，人類僅依靠死板的計算公式，根據規定進行定向設計，因而設計出的機械產品水平一般，設計方法無法得到實質進步，新產品研發速度緩慢。并且由于技術條件的限制，機械設計投入成本較高，工作效率低下，無法滿足市場需求。直到二十世紀中期，機械產品的缺點日益突顯，人類為了解決此問題，對傳統的機械設計理念加以改進，標志著機械設計開始進入第二階段，即現代設計時期。在此階段內，人類融入新型技術，解決傳統設計方式存在的缺點，有效推動機械設計發展，提升了整個機械制造業的水平。

2現代機械設計理論與方法需具備的特點

現階段，人類需樹立創新理念進行系統革新，深入研究機械設計理論及其方法，并融合先進的科學技術，發揮各個學科優勢，創新機械設計理論，使其向現代化、智能化、科技化方向發展，從而滿足現代設計需求。因此現代機械設計理論及方法需具備以下幾方面特點。2.1創新性與系統性。創新是各行各業發展的源泉，如果企業不積極創新改革，產品會逐漸被市場所淘汰。因此現代機械設計理論需具有創新性，研究人員可以在傳統設計理念的基礎上，取其精華，并針對存在的問題進行完善，發散思維，發揮想象力，將現代先進技術及理念融合進去，可以在機械產品質量和結構上進行創新，爭取降低成本，提高設計水平，從而使現代機械理論滿足市場需求，為優秀機械產品的制造提供有力的基礎[1]。另外，設計人員還需體現現代機械設計的系統化特點，利用眾多組合方式，挖掘內在奧秘，進行機械產品細化設計，在各個環節中進行創新。2.2前瞻性與融合性。人類之所以要進行現代機械設計，是為了滿足市場需求，為生活和生產提供便利。因此在設計過程中，需要體現前瞻性特點，結合不同機械的生產及使用環境進行全方位考慮，避免設計出的產品脫離現實，因外界各種因素無法順利運行。除此之外，與傳統機械設計理念相比，現論和方法起步較晚，屬于新型學科，為了促進現代機械設計的快速發展，需要將力學、互聯網等學科內容融入進去，豐富機械設計理念，突顯其融合性特征。

3現代機械設計的創新方法

3.1對機械的型號和規格進行設計。現如今，眾多行業均應用現代機械產品，而不同領域對使用要求有所差異，因此可以對機械規格與型號進行創新設計，在保障其功能的基礎上，改進型號與規格，達成生產的標準化。要求技術人員在保留機械功能的同時，對其尺寸及參數進行優化改造，并豐富功能，拓寬零件使用范圍，通過科學手段實現機械制造的標準化，從而最大程度滿足各行各業的需求。在具體設計期間，可以借助數學模型對相關產品進行分析，不斷完善設計過程，按統一標準實現現代機械的規范化生產。該創新設計方法是以使用者需求為目的，能夠達成產品的跨系列設計，拓寬使用渠道，為居民生產與生活帶來便利。3.2結合計算機技術設計。近年來，互聯網與計算機技術發展迅速，此類技術可用于設計與生產，提高機械設計效率，實現設計過程合理化。因此可以將現代機械設計與計算機技術相結合，利用網絡了解機械產品特性，從而提出針對性的改進方案。相關設計人員可以在網絡平臺建立三維模型圖，并將智能化技術融入到機械設計中，突破時間和空間的限制，使其具備自動調節能力，可以根據外界環境智能開展工作。以物流機械設備為例，技術人員通過計算機搭建物流集成系統，并設置中央控制按鈕，在系統協調配合下，可以使物流機械設備具備自動化特點，減少人力、物力成本。當物體通過該設備時，機械設備即可檢測出相關信息，向執行機構發出指令，科學進行物流傳輸[2]。另外，技術人員還可以在網絡搭建交流平臺，分享設計理念，進行技術及知識共享，激發設計靈感，得到創新啟示，使其全面結合計算機技術的設計方法，提升生產效率，加強現代機械的智能化水平，從而實現設計的全面進步。3.3采用并行與集成設計方法。傳統的機械理論采用串行方式進行設計，然而期間可能會反復修改，浪費大量時間與成本。為了避免此問題發生，設計人員可采用并行與集成方式進行設計，即在機械制作同一時間段內，同時進行產品設計及運行測試。此技術方法可以在設計生產周期內及時發現并解決問題，降低重復修改次數。因此在機械設計及開發期間，工作人員要采用創新手段集成設計，全面考慮各項因素，調節各項參數，完善產品功能與特性，進而縮短研發周期，提升設計質量。3.4優化設計與仿生類比設計法。現代機械設計方法并非一成不變，工作人員需要不斷進行優化設計，利用計算機、數學等學科充實理論依據，并在設計研究期間，創新方法，積極制定優化方案。例如，可以通過計算機模型模擬進行設計，并利用數學方法開展線性和非線性分析，從而解決問題，尋找最優設計方式。另外，也可采用仿生類比設計法進行現代機械研發，該方法是運用仿生學原理，通過類比分析獲取創造性靈感，設計人員可以將自然界動植物與機械產品相聯系，探尋兩者之間相似與不同點，從而獲得啟示，發散思維，設計出獨特性產品。3.5變形設計與移植技術設計法。變形設計是現代機械設計的創新方式之一，主要是以產品為基礎，對工作原理、結構、功能進行綜合分析，拓寬功能渠道與現代機械種類，并進行設計衍生，進而研發出不同種類的產品，提高使用性能[3]。隨著科技的發展，我國其他行業也出現先進技術，相關人員也可采用移植技術設計法進行設計。例如，我國連云港某工程師將雜技道具設計技術引入現代機械領域，通過機械模塊化理念設計出眾多可投入生產的機械產品，目前已經吸引國內外眾多業內人士的關注。因此，設計人員可借鑒此方式，結合其他行業設計思路，將實際生活中的理論基礎、操作方法、技術工藝等移植到機械設計與制造領域，從而研發出一套符合現代機械應用的技術方法。

4結束語

綜上所述，現代機械在工業生產中發揮著至關重要的作用，要想提高國家工業水平，需要進行設計理論及方法的創新，將先進性的設計方法融入其中，提高機械生產效率。為此，相關技術人員需要加強創新方法的研究，可以采用集成設計、變形設計、移植技術設計、仿生類比設計等方法，制造出科技化、智能化的創新型現代機械產品。

參考文獻：

[1]李彥.現代設計方法在機械創新設計中的應用探討[J].湖北農機化，2018（05）：60-61.

[2]李寰.淺析現代設計理論和方法在冶金機械設計中的應用[J].中國設備工程，2018（16）：212-213.

[3]王華.機械創新設計中現代設計方法的融入分析[J].時代農機，2017，44（04）：22，32.

作者:趙小慧 單位:天津市恒銀金融科技股份有限公司