摘要：机械产品设计一般要经过产品规划、原理方案设计、技术设计、施工设计、改进设计等几个阶段，根据这一过程，以现代设计方法为基础，以产品创新为目的，从输入产品的设计要求到最终输出产品的设计方案，分别研究了面向功能原理方案、基于人机工程学、基于智能化方法、基于反求工程的机械产品创新设计方法，旨在为深入研究实用的、符合工程设计要求的创新设计系统提供有益的参考。
关键词：创新技术；机械设计；现代设计方法
O 引言
设计是人类改造自然的创造性劳动，是一种从构思到实现的过程，设计的本质是创新。古往今来，人类的一切物质文明都是设计的产物，人类通过设计创造了辉煌的物质文明，反过来，物质文明的提高又大大刺激了设计能力和水平的不断提高。
随着科学技术的发展，大量新产品的问世，一方面缩短了产品的平均寿命，另一方面也刺激了人们对新产品的不断需求，产品生产的特点更趋于小批量、多品种、多规格、短周期，高新技术在产品中的比重越来越大。改变传统的设计理念，创造新的设计方法成为必然。机械创新设计正是在这种大环境下产生的。
1 现代设计理论与方法设计理论是对产品设计原理和机理的科学总结，设计方法是使产品满足要求以及判断产品是否满足设计原则的依据，现代设计方法是基于设计理论形成的，是科学方法论在设计中的应用，它融合了信息技术、计算机技术、知识工程和管理科学等领域的知识。
现代设计方法包含的内容十分广泛，由于一些方法还在不断地发展完善中。所以现代设计方法还不能完全取代传统设计方法，一些行之有效的经验方法仍在广泛使用，它们也是现代设计方法的重要组成。
2机械设计的一般设计过程一般设计可分为四个阶段：产品规划(明确设计任务)、原理方案设计、技术设计和施工设计。分别列出了产品开发的一般进程和设计中的主要方法和理论。
3机械创新设计机械创新设计是充分发挥设计者的创造力和智慧，利用人类已有的相关科学理论、方法和原理，进行新的构思，设计出新颖、有创造性及实用性的机构和机械产品。机械创新设计要解决的核心问题是：探讨机械产品创造发明的机理、模式、过程及方法，尽力将其算法化、程式化、定量化、符号化，提高设计的可靠性、设计效率和质量。
3．1机械创新设计过程机械创新设计一般分四个阶段：确定机械的基本工作原理、机械结构类型综合、机构运动尺度综合及其运动参数优选和机械动力学综合及其动力参数优选。完成了上述的分析与综合，便形成了机械设计的优选方案。
3．2面向功能原理方案的创新设计机械产品设计一般要经过产品规划、原理方案设计、技术设计、施工设计和改进设计等几个阶段，其中最重要的是机械功能原理方案的设计。用现代设计方法进行的原理方案设计，是围绕方案设计，针对机械产品的功能目标，综合运用各种物理效应、科学技术管理，将机械产品的功能目标转化为相应的工艺动作。
原理方案设计中采用的工作原理不同，所设计出来的机械产品具有的工艺动作就会不同，机械产品的性能、结构及经济性也不相同。因此，寻找功能全、经济性能好、安全可靠及在一定条件下和一段时期内相对满意的创造性原理方案就成为机械产品创新设计的目标。
3．3基于人机工程学的创新设计传统的机械设计以设计产品为目标，更多地考虑产品本身功能的实现，主要考虑让人如何去适应机器，没有把人作为设计的一个目标，没有规范化地考虑人的因素。人机工程学强调将人和机器作为相互联系的两个部分，构成一个整体，形成人机系统。人机工程学不仅涉及到工程技术理论，还涉及到人体解剖学、生理学、心理学以及劳动卫生学知识。为了保持系统的高效率、可靠性和持久性，机械结构所创造的环境首先要保持对人体不造成伤害，其次还必须考虑操作者工作的舒适性。在机械结构创新设计中应考虑：减少操作者疲劳、便于操作、减少操作者观察错误、减少操作者操作错误、考虑人体的振动特性及减少操作环境噪声。
3．4基于智能化方法的创新设计从智能系统的角度，创造新的概念设计可视为在大的设计空间内基于知识的搜索，一旦设计知识被表示且作为知识与规则分别写人知识库与规则库，拥有大量知识的智能系统可对大的设计解空间进行系统化地搜索、求优。为机构创新设计智能化方法的流程。
3．5基于反求工程的创新设计反求工程以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用专业设计人员的工程设计经验知识和创新思维，对已有的产品进行解剖、分析、重构和再创造。反求工程类似于方向推理，属于逆向思维。为反求工程的一般流程。
反求工程技术不仅能实现传统技术所不能实现的功能，提供一种新产品设计的新方法，而且可以大大缩短产品设计时间，加速新产品上市的速度。同时它也支持敏捷制造、计算机集成制造、并行工程，是企业缩短产品开发周期、降低设计成本、提高产品质量、增加产品竞争力的关键技术。所示为应用反求工程进行新产品设计的一般流程。
4结语
机械创新设计和传统设计虽然大多遵循同样的设计过程，但机械创新设计要求设计者在设计的全过程中不仅仅是重复和模仿，更要求设计者在新成果的基础上，敢于怀疑，有所突破，充分发挥创造力和想象力，利用已有的理论、原理、方法、技术进行创新构思，使产品具有更强的竞争力。
机械系统设计、计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、有限元方法设计、摩擦学设计等理论和方法研究的进一步深入，认识科学、思维科学、人工智能、专家系统、设计方法学、科学社会哲学等有关揭示人类思维过程、创造机理等问题的研究发展，为机械创新设计理论和方法的形成提供了理论基础，机械创新设计正成为机械专家系统和智能工程等学科的一个重要分支，为创造发明新机械、改进现有机械性能提供着真正有效的理论和方法。
本文从现代设计方法的角度，对机械创新设计方法作了一定的论述和探讨，以期为深入研究实用的、符合工程设计要求的创新设计系统提供有益的参考。
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