先进制造技术综述文章(4)

计算机辅助分析简称CAD。它是把人们的经验、智慧和创造力与计算机运算快速准确、存储量大、逻辑判断功能强等功能有机结合起来，进行设计信息处理，发挥人和机器的各自特长，通过人机交互作用完成设计工作的一种现代设计方法，大大加速了设计进程。借助于CAD系统，我们可以将传统设计中的人工资料检索、手工计算和绘图工作用计算机代替， 提高设计质量，缩短设计周期，使设计理论和结果日趋完善。

1.5机械系统设计（Mechanical System Design）

机械系统设计是应用系统的观点进行机械产品设计的一种设计方法。其过程一般包括计划、外部系统设计、内部系统设计和制造销售四个阶段。与传统设计相比，传统设计注重内部系统设计，重点在于改善零件或子系统的特性，而对于各零部件之间、内部与外部统之间的相互作用和影响考虑较少。而当机械系统设计遵循系统的观点后，就将内、外系统和各子系统之间的相互关系综合进行了研究，且通过各子系统得协调工作，取长补短来实现整个系统最佳的总功能

1.6人机工程设计（Man-machine Engineering Design）

人机工程设计是从人机工程学的角度进行机械设计的，处理机械和人的关系，以便使设计满足人的需要。它依据人的心理和生理特征，利用科学技术成果和数据进行设计，以提高产品的生产率和生产质量，降低劳动强度，改进工作条件，以最小的劳动代价换取最大的经济效益，最终达到人机系统的最佳效能。

1.7降低成本设计（Cost reduction design）

也叫面向成本的设计(DFC)，它是在保证功能和质量的前提下，通过降低成本来提高产品经济性以加强竞争优势的设计技术。实践证明，一个新产品的功能和成本水平基本上已在产品设计阶段就确定了，设计不合理引起的产品技术和经济性方面的先天性不足是用生产过程中的质量控制和成本控制措施所无法挽回的。因此，降低和优化产品成本已成为目前众多机电产品开发设计成功的关键 。

1.8优化设计(Optimal Design)

优化设计不同于传统的设计思想，它是在符合一系列限制条件的前提下，应用最优化数学原理求解满足最优结果的设计参数解的一种现代设计方法。因为计算量大，在计算机出现前只是推断，近年来随着计算机的飞速发展该技术有了快速的进 展。在工程设计中，首先要将问题按优化设计所规定的格式建立数学模型，然后选用合适的优化计算方法在计算机上对数学模型进行寻优求解，得到工程设计问题的最优设计方案。近些年来，优化设计与其它一些设计方法结合起来，形成了新的优化设计方法。例如，和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计；和模糊设计结合起来就形成模糊优化设计等 。

3、现代设计方法的特点

一是智能化。大型复杂机械的设计必须完成“分析一分解一综合”的过程。其中包含了大量创造性思维过程和智能活动。

二是经济性。市场的竞争、用户的选择使对产品的经济性要求越来越高。 三是集成化。即树立人一机一体化、机一电一体化、硬件一软件一体化观念，综合多方面测试分析数据指导、评价设计，融多种现代科技成果和技术特别是CAD技术于机械产品之中。

五是精确性。这是机械工程产品复杂度、综合性提高的必然结果，现代先进的计算技术、计算理论和计算分析工具的使用也使之得以迅速提高。借助理论指导设计可减小传统设计中经验设计的盲目性和随意性，提高设计的主动性、科学性和准确性。