摘要：機械設計的理念及方法隨著世界經濟突飛猛進的發展也在不斷改良和優化，本文在機械設計理論進行闡述的基礎上，總結了基于計算機平臺進行的機械設計、機械產品的變形及并行設計、質量管理和失效分析、有限元分析等四個方面的機械設計創新方法，并指出了未來的機械設計將趨于信息化、全球化、智能自動化、綠色環保等方向發展。
關鍵詞：機械設計;創新;方法;理念
社會進入現代工業文明以后，世界經濟取得突飛猛進的發展，機械設計的理念及方法也在不斷改良進而優化，與傳統的機械設計方法相比，新的機械設計方法朝著更加系統、更加完善、效率更高的方向不斷發展。因此，越來越多的研究者在機械設計的新領域、新方向、新思路方面不斷進行探索，并取得了一定成果。溫海濤[1]基于對采用自動化技術進行機械設備設計研發的相關過程進行了闡述，指出了在利用自動化機械設備進行設計研發的過程中的相關設計框架和設計領域本等兩方面的具體研究內容。劉勁威[2]對智能化的機械設計技術進行了研究，具體對智能機械設計所具備的優勢進行了分析，以及對機械設計未來的發展趨勢方面進行了探索。李小龍[3]對智能化機械設計的具體應用方面進行了闡述，特別指出了柔性技術在智能設計制造過程中的具體應用。文獻[4-6]結合現代機械設計相關理論，對現代機械設計的具體的創新設計方法及創新設計過程中所要遵循的相關設計原則進行了比較研究。
基于研究者們對新的機械設計技術現有探索的基礎上，本文力求通過對機械設計創新方法更全面的總結歸納，進而探索機械設計方法的未來發展趨勢。本文研究結果可為后續相關機械設計創新方法的研究提供一定的參考意義。
1 機械設計概述
機械設計是整個機械制造加工生產中的第一步，其作用相當重要，對機械產品成功與否起著決定性的作用，只有在機械設計時候全面考慮、全面考量、不斷優化、綜合設計，才是制造生產最優機械產品的基礎。機械設計時要有一定的設計理念，全面考慮產品結構、性能、運動關系、尺寸特性、設備屬性，以機械設計理論基礎、材料力學、工程力學、機械設計方法等相關理論為基礎，展開對機械產品的設計工作。此外，在機械設計的過程中，需要不斷地對機械設計產品的可靠性、環保型、經濟性、實用性、可操作性、可實現性等方面進行不斷的論證、改良及優化。隨著國民經濟的不斷發展，機械設計方法不斷得到創新，設計方法已經從傳統的需要人為干預的過程不斷向著自動化、智能化、信息化、科技化的方向發展，以前需要人為進行干預的一些過程已經大多被智能化的機器所代替，大大解放了人力，人們可以將更多的經歷放在設計理念和方法研究上，根據市場需求，人們可以不斷地對設計方法進行優化，對設計理念進行創新，對設計產品不斷完善，設計出更加合理、完美的機械產品。
2 機械設計創新方法
隨著社會經濟的不斷發展，機械設計的過程中結合更新的理論方法、設計理念，機械設計方法不斷得到創新。歸納起來，總的有以下幾個方面的機械設計創新方法：
(1)基于計算機平臺進行的機械設計
基于計算機平臺的機械設計是指采用新的設計方法(CAD)進行的機械設計過程，CAD的出現大大節省了傳統二維、三維手工畫圖過程中的復雜性，CAD是二維、三維機械模型的設計變得更加容易、設計效率更高、設計更加方便，大大提升了整個設計進度。
(2)機械產品的變形及并行設計過程
基于原始的機械設計產品的基礎上，或者對原始機械設計產品的衍生品進行機械產品的二次優化設計，稱為機械產品的變形設計。對機械產品進行變形設計，可以大大提高機械產品衍生品的應用范圍，使機械設計產品得到更廣泛的應用。同樣，在機械產品的設計過程中，以往的設計流程大多是串性設計過程，設計效率低下，設計產品不夠先進。采用機械產品的并行設計，結合計算機相關輔助設計平臺的相關方法，設計出更加系統、更加科學、更加完善的進行機械產品。
(3)注重機械設計過程的質量管理和產品的失效分析
機械產品從整個設計開始到最終的產品過程，都必須嚴格進行質量管理工作，對于機械設計工作而言，特別要注重設計過程的質量管理工作，同時在進行嚴格把控質量管理過程中，同時要做好機械產品的失效分析工作，明確機械產品的失效原因，具體找到生產工藝問題還是設計問題，根據失效原因，才能更好地指導設計工作朝著更優、更合理的方向發展。
(4)機械設計產品的有限元分析
隨著計算機軟件技術的進一步發展，有限元分析法逐漸嵌入到相關的計算機分析軟件(如workbench軟件)中。有限元分析法的思路就是通過建立機械產品的模型(一般是三維模型)，通過對模型網格化，根據已知地相關參數，通過求解偏導方程的方式求解未知量的過程，比如對產品應力、變形等方面參數的求解過程。有限元分析法在機械設計過程中的應用，對機械設計具有很重要的參考價值。
3 機械設計未來發展趨勢
現有的機械設計方法雖然已經取得了較大的發展，但隨著經濟的進一步發展，機械設計勢必需要進一步發展，總結起來，機械設計的未來發展趨勢主要在以下幾個方面：
(1)機械設計趨于信息化、全球化方向發展
隨著網絡信息技術的進一步發展，機械設計過程將更加緊密地好網絡信息技術進行結合，機械設計的整個過程將變得更加全球化、信息化。通過利用網絡信息平臺進行機械設計產品的大數據采集工作，利用機械產品的大數據對機械設計過程中進行相關的指導。
(2)機械設計趨于智能自動化、綠色環保方向發展
隨著科技技術水平的不斷進步，未來機械設計的過程會更加智能和自動化，大大地縮減人工設計過程，采用系統軟件的方法可大大提升設計工作的智能自動化。此外，機械的設計會更加地綠色、環保節能，大大提高機械產品的可持續發展。
4 總結
本文總結了現有的機械設計創新方法，在對機械設計理論進行闡述的基礎上，總結了基于計算機平臺進行的機械設計、機械產品的變形及并行設計、質量管理和失效分析、有限元分析等四個方面的機械設計創新方法，并指出了未來的機械設計將趨于信息化、全球化、智能自動化、綠色環保等方向發展。
參考文獻：
[1]溫海濤.自動化機械設備設計研發與機械制造創新探究[J].科技與創新，2019(23)：101-102.
[2]李鐵，孫俊鴿.現代機械設計方法研究及其創新[J].中國設備工程，2019(06)：124-125.
[3]李小龍.關于機械工程及其自動化的創新效果研究[J].裝備維修技術，2019(03)：45.
[4]王澤.現代機械設計方法研究與創新[J].城市建設理論研究(電子版)，2019(08)：73.
[5]黃金波，楊萍.機械制造和機械設計創新的實現[J].設備管理與維修，2019(16)：30-31.
[6]劉勁威.智能時代機械制造技術的創新問題研究[J].南方農機，2019，50(21)：125.
推薦閱讀：自動化焊接設備在工程機械制造中的應用分析
