摘要：在机械产品的开发过程中，机械产品的设计是一个关键环节，目前，在机械设计领域中，已经诞生了60多种设计方法，学者在结合相关理论研究的基础上，提出功能优化设计、产品设计规划、可视优化设计、智能优化设计等方法，显著提升了机械设计的质量。本文以此为出发点，探讨了现代机械设计的基本特征和一般流程，并对其创新发展路径提出对策。

关键词：现代机械设计；基本特征；一般流程；创新发展

机械产品与国民经济息息相关，是一个国家科技综合实力的体现。我国是机械制造与出口大国，但我国机械产品存在核心技术受制于人、机械设计落后、机械产品品牌价值不高等不足之处。在现代化机械产品的生产中，设计是一个关键环节，尽管机械设计的投入费用一般仅有开发总成本的5%左右，但会对后续的各个环节产生深远影响，可以说，机械产品的总成本、总体性能的70%均是由设计环节决定，设计是机械生产的灵魂。基于设计的重要性，机械领域专家与学者都高度重视机械设计理论、设计方法的研究，从动态设计、可靠性设计、虚拟设计、智能设计、绿色设计等多方面着手。

1 现代机械设计的基本特征

第一，市场需求是现代机械设计的驱动力。市场需求的首要环节就是对所设计的对象性能的一系列规定。从概念设计向详细设计发展的过程中所产生的驱动力不能再简单地理解为机械设计任务书上对相关产品产品最终要求的一系列规定，在实际设计工作中，每一个设计阶段以及每一个设计步骤都是由附着于构成最终要求的各个层次上的市场需求来驱动的。这一系列需求在基于设计目的的共同指向下，最终形成了完整而统一的市场需求，并由此形成了机械设计的驱动力。第二，创新是现代机械设计的灵魂。要生产出别人所不能生产的机械产品是机械设计的重要目标之一。对于现代机械设计而言，其工作的成败最终由相应产品在市场上的竞争优势程度作为评价依据，从市场竞争的现实状况来看，现代机械设计的绝大多数关键环节都是由设计阶段的行为决定的，良好的创新活动强调设计出来的机械产品要在确保质量的前提下，表现出现有产品所不具备的功能，这也是创新活动内在价值的外部体现方式。第三，对知识的获取是现代机械设计的重要支撑。现代机械设计知识是一个动态的集合，对知识的获取不仅是现代机械设计的功能和质量需要，而且也是现代机械设计过程中最活跃的工作要素。由于功能和质量上创新的需要，在设计过程中，对知识的获取是一个需要不断进行的重要工作。

2 现代机械设计的一般流程

现代机械设计涉及诸多内容，在设计环节，需要遵循相应的流程，进行严格把关：（一）产品规划在现代机械设计工作中，首要步骤就是要进行产品规划，对市场信息进行全面、系统的整理，在明确了细分目标市场后，设计人员需要针对竞品和同类产品进行深入分析，结合市场的发展需求来明确机械设计的优势和不足，进行SWOT分析，形成科学的产品竞争策略。在设计之前，还需要充分考虑到几个因素：①怎样发挥设计优势；②在产品层面存在哪些不足，如何利用现代机械设计来提高产品性能。现代化的机械设计需要在满足功能的前提下，确保质量和效率，并且要将质量放置在首要位置，并充分考虑到市场环境、产品定价，对产品的成本、收益进行细化分析。（二）产品设计对于机械企业而言，要想在激烈竞争的市场中获取到发展，在产品设计环节中，需要赋予足够的创新性，为产品赋予新的灵魂。一方面，要创新机械产品的功能，在制造业中，质量是一个宽泛的概念，不同企业、不同产品的质量评估标准是不同的，很难从技术层面进行界定。总体来看，对于机械产品质量的评估，需要从产品的可靠性、产品的性能、产品寿命以及产品安全性几个方面来进行评价。因此，在现代机械设计中，需要尽可能多的考虑到各类影响因素，将各个要素之间整合起来，协调好功能与产品设计之间的关系，优化设计理念，应用科学的筛选工作方案，制定出最优计划，基于工作原理的创新基础上分解工艺动作。（三）物理模型试验物理模型试验是在系统条件转换基础上诞生的理论，属于非实物的试验，在这一环节，会涉及物理模型设计问题，在具体设计时，受到各类因素影响，会出现两个突出问题：第一个问题就是不是所有的机械设计都可采用物理模型设计来完成；第二个问题就是在设计时，虽然可以找到微分方程组，但是，实际应用的难度较高，物理模型只可应用在难度较高的命题中，难以提供精准的信息支持。为了解决上述问题，在实际操作中，需要发挥出各方作用，采用合作的方式来完成物理模型试验，制定出畅通的沟通渠道。（四）构型设计构型设计就是将设计方案转化为设备与零件的组合。在构型设计中，需要关注几个重点问题：①确保现代机械产品可以满足总体设计要求，达到理想的功能；②机械产品的零部件要遵循系统化、通用化、标准化原则，便于后续的维护、更新、升级；③按照流程完成生产图样；④根据成果来形成技术文件，编制出说明书、专用工具明细表以及外购件明细表。

3 现代机械设计的创新对策

（一）强化技术创新对于机械设计企业而言，为了实现机械设计的创新，需要投入足够的资金支持，设置综合素质过硬的研发队伍，确保队伍中的每一个人员都要具备良好的研发能力，能够攻克机械设计中的难点和重点，让产品可朝着低能耗、高效的方向发展，帮助企业提高生产效率，降低成本。相关企业也要关注技术的创新，出台鼓励机械设计创新的政策，做好市场调研工作，充分体现出机械设计的价值。在现代机械设计中，还需广泛推行AI技术，将信息化、模拟化、数字化技术渗透至现代机械设计中，满足机械产品的智能化控制要求，让设计目标能够在预期内完成。（二）合理选择材料为了提升现代机械设计的综合水平，在材料的选择上，也要进行严格把关，遵循“人与自然和谐共处”的原则，避免材料选择不当对生态环境带来影响。在选择材料时，需分析材料是否会对自然、社会环境造成负面影响，还要对材料与机械产品性能的关系进行分析，严格把控好质量和成本，降低机械产品能耗。另外，还要针对现代机械产品的性能、寿命等进行细化分析，通过对环境条件的协调来延长机械产品的使用寿命。（三）创新加工路线为了让现代机械设计朝着良性方向发展，还需要创新加工路线，避免加工路线的选择不当对现代机械设计造成不利影响，鼓励机械设计人员主动创新，融入新的技术、想法、资源等，对原有的加工工艺、加工路线进行改进、发展，提升机械设计的加工精度。同时，引入自动化技术，合理调整自动化工艺系统的参数，增设自动化检验技术、自动化监督管理技术等，对整个加工环节进行科学管控。在促进机械设计制造可持续发展的进程中，操作技术人员的专业素质提高显得尤为重要。在进行员工培训时，要根据企业需求和社会需求进行针对性的培训，提高企业技术人员的综合水平素质，使其能对社会上出现的各种新技术、新设备熟练地掌握与操作。此外，企业需对员工提供较多的外出学习机会，多与其他相关企业进行生产交流，交换生产经验，不断提高自身能力水平，发挥出自己的最大价值。

4 结语

机械产品是人类最杰出的发明，随着技术的日新月异，门类繁多的机械产品被人们制造出来，应用于生产生活的方方面面。在机械制造领域中，现代机械设计是一个重点环节，各类新技术的应用加速了设计行业的更新，在下一阶段，我国现代机械设计将会朝着绿色节能、智能化方向发展。为了提升设计的质量，需从理念、技术等方面继续开展深度研究。

参考文献：

[1]涂锡瑶，薛家汉，胡琦，等.数控机床机械结构设计和制造技术新动态的探讨[J].南方农机，2019，（21）.100.