现代机械设计理论与方法的发展及趋势分析

德、英、日、美等国在设计方法研究方面的情况如下：

德国在发现自己产品质量下降、竞争能力减弱之后，意识到这是和设计工作不符合要求、缺乏有能力的设计人员密切相关的。随即在1963年至1964年间，举行了全国性“薄弱环节在于设计”的讨论会，制订了一批有关设计工作的指导性文件，举办了有关产品系统规划、创造设计与发展、CAD等许多专题的培训班和讨论会，并相应地在高等学校中开设了设计方法和CAD等专题课程。

英国自1963年开始提出工程设计思想后，广泛开展了设计竞赛，加强在设计过程中的创造性开发、技术可行性、可靠性、价值分析等方面的研究，从而改变了其设计水平低的局面。

日本由于受到美国提出的CAD及实现设计自动化可能性的冲击，为补救设计师的短缺和有效地使用计算机及改进设计教育，同时也是为了适应新产品日益增长的需要，自20世纪60年代以来，引进了名家的专著，开始自己进行有关CAD和设计方法的研究，以提高设计人员的素质、发展CAD和改进工程技术教育。目前日本在产品开发中的更新速度已受到全世界的关注，其产品的竞争能力也给许多国家造成巨大威胁。

美国是创造性设计的首倡者，在CAD方面做出了许多贡献。在日本等国的冲击下，1985年9月由美国机械工程师协会（ASME）组织，美国国家科学基金会发起，召开了“设计理论和方法研究的目标和优先项目”研讨会。会后成立了“设计、制造和计算机一体化”工程分会，制订了一项设计理论和方法的研究计划，并成立了由化学、土木、电机、机械和工业工程以及计算机科学等领域的代表组成的指导委员会，来考虑针对工程设计所需进行研究的领域和对这些领域提出资助的建议。

近年来，我国已经广泛开展了对现代设计方法的研究，成立了各种研究协会和组织。(www.xing528.com)

就目前国内外的研究状况来看，现代机械产品的设计理论与方法正在向图1-4中所示的几个主导方向发展：①在科学发展观和自主创新思想指导下的设计理论与方法；②面向产品质量、成本或寿命的设计理论与方法；③为加快设计进度和实现设计智能化的设计理论与方法；④面向复杂或非线性系统的设计理论与方法；⑤单一目标设计法；⑥面向产品广义质量的综合设计方法。产品广义质量是指人们对产品设计工作提出的所有质量要求，包括产品的全部功能和性能。这些设计方法各有其特点和适用范围。综合设计理论与方法通常是以单一设计理论方法为基础的，所以对单一设计方法研究工作的深化是搞好综合设计的基础。

图1-4 现代机械产品设计理论与方法的发展趋势

在现有研究成果的基础上，设计理论与方法应该更加突出科学发展观的基本要求；应该更有效地提高产品质量、降低成本和保证使用寿命；应考虑如何缩短设计和制造周期，更广泛地采用信息化技术；应该针对更复杂机械系统和更高难度（如非线性系统）的问题开展研究工作；应该在最大范围内满足用户对产品广义质量的要求。