创新设计优化机械结构论文

摘要：创新设计是创新理念和设计实践的结合。为了对创新设计内在规律、外在表现形式更加深入的加以了解，从而为系统指导设计尤其是创新设计奠定基础，从创新设计理论方法、思维与建模及冲突问题消解等几个方面的发展现状进行了介绍，为促进设计创新的产生提供有益的参考。今天小编为大家精心挑选了关于《创新设计优化机械结构论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

创新设计优化机械结构论文 篇1：

再论创新设计引领中国创造

书名：《论创新设计》

编著者：路甬祥着

出版单位：中国科学技术出版社

当今时代，信息网络与制造服务融合创新，全球制造正面临新变革。《中国制造2025》明确了建设制造强国的目标。今年“科技三会”上，习总书记吹响了建设世界科技强国的进军号，开始了向中国创造跨越的新长征。

设计是对于创新的设想与计划，是引领中国创造的先导和关键环节。在引领创造人类文明进步的进程中，设计也从农耕时代的设计1.0，工业时代的设计2.0，进化到知识网络时代的设计3.0。把握新机遇、应对新挑战，认知设计的价值和竞争力要素，提升创新设计能力，对于引领推动自主创新，加快实现中国创造至关重要。

今天，我谨以“创新设计引领中国创造”这个主题，再谈几点认识与各位分享。

一、机遇与挑战

进入新世纪，信息网络、新材料、新能源、智能制造、生物健康等技术与产业酝酿新突破、新变革，知识网络文明已现端倪。我国已成为全球制造大国、第二大经济体，但中国经济与制造仍大而不强。发展方式粗放，资源环境代价巨大，自主创新能力薄弱，主要依靠OEM和加工贸易，总体还处于全球产业链、价值链的低中端。未来十年是我国发展转型升级的关键时期。世界新科技产业革命与我国建设科技与制造强国形成新的历史交汇，既是难得的发展新机遇，也将面临新挑战。由于历史原因，我们失去了前两次科技与产业革命的机会，今天我们已从新的起点再出发。依靠科技原创突破前沿核心技术，依靠创新设计引领自主集成创新，支持经济提质增效、产业转型升级，加快实现向中国创造转变。我们比任何时候都更有信心、有能力、有条件把握新机遇、迎接新挑战、实现新目标。

人们更加关注人与自然协调发展，追求全生命周期绿色低碳设计制造和运行服务；依托网络和大数据，实现整体系统和全社会绿色化发展。我国已有220种以上大宗工业品产销量列全球首位。但单位GDP（国内生产总值）物耗能耗和排放遠高于发达国家，落后产能严重过剩。去落后产能、优化产业结构，节能减排、提质增效任务艰巨，实现绿色低碳、可持续发展挑战严峻。绿色设计制造将从产品供应侧、生产工艺源头和发展循环经济和再制造等，引领促进绿色低碳发展，创新机会与空间巨大。

万物互联、实时传感、VR/AR、AI、3D打印等技术创新和应用日新月异。全球多样化、个性化需求快速发展。为用户创造更好的体验、更高的价值，已成为提升制造服务竞争力的“焦点”和“痛点”。企业主导的工厂化、自动化、大批量制造，已向用户主导的个性化、定制式规模制造服务转变。网络协同智能成为设计制造服务的新特点、新方式。中国制造正迎来自主设计创新，促进带动向中国智造和中国创造跨越的新机遇，但也必须面对发达国家重振制造新优势和新兴发展中国家低成本制造的双重挑战。

当代设计制造服务创新，更需学科交叉融合、跨界知识融合，创新方法多样融合，终端一云端/软一硬件深度融合，开放合作融汇全球资源。开放融合成为新常态。能源运载、空间海洋、高端制造、医疗健康、民生服务、安全国防、电商金融等科技与新兴产业领域，成为自主设计制造服务协同创新的主战场、新高地。新中国成立以来，我们建立了完整的科技、教育和产业体系。改革开放三十多年，又融入了世界科技产业经济创新发展大环境。中国已成为全球科技、人才、制造和网络大国，但也仍存在信息数据分隔垄断，产学研用协同创新体制障碍，观念文化和制度创新等挑战。

信息数据已成为最具价值、可近零成本分享的创新资源。云计算、云服务、云平台等成为设计众创、制造服务的新生态。合作共赢成为新共识，共创分享成为经济发展新形态。我国网络电商、“互联网+”发展快速，市场需求和产业大数据资源居全球前列，超级计算能力领冠全球。实施“一带一路”战略，设计建设基础设施，带动优势产能转移，促进经济共同繁荣，创新机会空前、合作领域广泛。但企业数字化、信息化、网络化水平低，操作系统、工具与控制软件、先进算法等方面自主创新能力薄弱。在网络经济和数据产业全球竞争合作中，必须应对发达国家力图从云端掌控主导网络数据资源和信息安全的新挑战。

二、创新设计的价值

创新设计提升制造服务品质，赢得用户信赖，获得市场竞争优势，创造价值。奔驰公司秉承为用户提供安全可靠、舒适满意的高品质乘用车的设计理念和严格精湛的制造工艺，赢得了全球信誉，造就了高端品质的百年经典和市场价值。华为公司创新设计，突破芯片、算法、软件等核心技术，汇聚莱卡等全球高端资源，致力为客户提供更高品质、更加好用的智能手机，国内市场占比超越三星、苹果，国际市场份额也快速上升直追冠亚军。

为用户创造新体验和新价值成创新设计竞争力的核心价值。宝马公司设计追求基于高质量、高性能、高技术的强劲动力和出众的驾驶体验，倍受高端客户的青睐，赢得了竞争优势和价值。OPPO、VIVO公司优化设计，致力为细分市场用户创造更好的摄影、音乐个性化体验以及快充5分钟通话两小时等功能，受到青年用户的喜爱，在竞争激烈的国内市场，今年前三季度销售已居前位，并分别夺得全球智能手机出货量的第四、第五位。

创新设计新工艺、新装备，可实现大幅提质增效，乃至引发产业变革。奥地利Voest Alpine公司设计发明吹氧炼钢工艺与转炉装备，将熔炼过程从8～10小时缩短到10分钟，并可实现负能耗冶炼。设计创造浮法平板玻璃生产工艺与装备，引发了平板玻璃制造品质效率的革命。江苏恒通光电公司在引进消化吸收基础上，自主设计研发光棒一光纤一光缆核心技术、先进工艺装备，形成完整的产业链，成为世界顶级光纤、光缆生产供应商。

好设计可以创造新需求.开拓新市场、创造产业新生态。郑州新大方公司创新设计机电液一体化大型专用运载施工设备，打破国外垄断，填补国内空白，开拓了国际国内高铁、桥梁、船舶、风电等专用工程装备的新市场。谷歌、百度不但是全球最强大的搜索引擎，而且不断设计推出导航地图、百科全书、语言处理、图像识别等新应用，构建了知识服务产业共创分享的新平台和新生态。

绿色设计引领促进资源高效、清洁和循环利用，体现了创新设计的生态环境价值。设计创新环境友好材料、产品、制造工艺、清洁可再生能源、低碳交通物流等，将从源头促进人与自然协调可持续发展，从供给侧引领绿色低碳生产生活方式。如：通过优化建筑选址和功能布局，选用绿色材料，采用太阳能、地源和空气热泵、智能通风、采光和能源管理，废水和有机弃物循环利用等绿色智能设计，可实现能源自持的零能耗建筑。

设计为企业创造品牌和文化价值。意大利和法国的服装和饰品设计，不但创造了诸多世界著名品牌企业，还引领了全球时尚消费文化。

创新设计经营服务方式，将创造竞争新优势，重塑市场新格局。青岛红领公司设计引入数字化、网络化、智能化制造服务新业态，适应个性化、定制式需求，在服装市场产能严重过剩的大环境中，销售和赢利持续逆势大幅上扬，成为服装业转型发展的典范。

设计引领推动社会文明进步，开拓创造更美好的未来。英国因设计创造蒸汽机、工作机器、火车轮船，引领以机械化为标志的近代工业文明。德国、美国等设计电机电器、内燃机、汽车飞机等，引领以电气化、自动化为标志的现代工业文明。美国设计发明了计算机、半导体、集成电路、数控机床，引领人类电子化、数字化、信息化文明进程。信息网络-物理计算环境、大数据、VR/AR（虚拟现实/增强现实）、3D打印等为创新设计创造了新环境，注入了新动力，将设计创造智能产品、智能制造、网络智慧经营服务新业态，引领知识网络文明。

为客户、企业创造价值，保护生态环境，引领推动文明进步，开拓创造更美好的未来，是创新设计的永恒追求。

三、创新设计竞争力要素

知识技术、创新环境、体制机制、价值理念、创意创造、创新人才是创新设计竞争力要素。

知识技术是创新设计竞争力的基础和核心。医学核磁共振成像（MRI）是基于人体组织中氢原子核在磁场中受到射频电磁脉冲激勵发生核磁共振一弛豫的科学知识，并应用高灵敏线圈接收共振一弛豫信号和图像重建计算技术，设计研制的高端层析诊断设备。举世瞩目的AIphaGo软件设计基于围棋知识信息大数据、人工智能和超算技术等。谷歌无人驾驶汽车控制系统设计也是依靠雷达、激光和声频等实时传感系统、交通知识和地理信息大数据和智能计算与卫星导航控制实现的。

创新环境是培育设计竞争力的沃土。开放公平的市场环境，平等自由、民主法治、多样包容的创新社会环境，是培育创意创造、创新设计的雨露阳光。欧洲文艺复兴时期，思想解放、自由民主的社会氛围，促进了科技与艺术的繁荣，杰出艺术创作、建筑设计与技术创新大量涌现。而腐败落后的封建统治和长期闭关锁国，压抑束缚了中华民族的设计创造活力。

新中国成立以来，坚持独立自主发展道路，改革开放以来，确立发展社会主义市场经济，依法保护物权和知识产权，融入全球市场竞争合作，实施创新驱动发展战略，推进“一带一路”建设等，为创新设计创造了前所未有的大环境。万物互联、实时传感、大数据、云计算等发展迅猛，全球知识信息加速扩增汇聚，为创新设计制造服务造就了全新信息网络一物理计算环境。我国互联网、物联网、交通物流、无线宽带基础设施居世界前列，网络电商、数字中国、智能制造、智慧城市快速发展，超级计算能力领跑全球，移动终端用户超过10.6亿，政府倡导大众创业、万众创新，形成了众创共享、提升创新设计竞争力的好环境。

体制机制是创新设计竞争力的重要因素。开放合作，政产学研用金协同创新，是凝聚提升创新设计竞争力的有效体制机制。中国高铁、北斗导航、载人航天、大运20、特高压输电、长征五号等无一不是自主创新设计、发挥制度优势、开放合作、协同创新的成果。安卓系统、滴滴打车、Facebook、微信等开放共享平台设计，都是汇聚网络资源和众创动力的最好实例。

创意创造是创新设计竞争力的关键要素。创意创造可以创造开拓新市场，重塑产业新格局，引领发展新方向。乔布斯以独特的创新思维和移动网络智能终端的新创意，领导苹果公司设计创造iphone等系列产品，颠覆了已有市场格局，开创引领了智能移动终端的市场和发展走向。国内大疆的创始人汪滔前瞻创意设定消费类摄影无人机目标，领导大疆自主创新设计集成高性能摄影平台、飞控软件、高性能直流电机和动力电池，并依托无线传输、模块结构、网络营销等，创业10年成为全球最具创新活力的科技创新企业，占世界消费级无人机市场份额的70%，今年3月推出Phantom4后，市场份额更上升至90%。

价值理念是创新设计竞争力的灵魂和根基。比尔.盖茨因率先认识到操作系统和应用软件的价值，领导微软设计研发Windows、Office、lE浏览器等，一举引领个人电脑产业发展，改变了人们的生活与工作方式。马云在创建阿里巴巴之初，便树立了为广大用户提供可靠便捷电商平台的价值理念，不仅设计创造了第三方支付工具支付宝，更设计创建了阿里巴巴信用体系，共创客户信用大数据，铸就了阿里巴巴和蚂蚁金服等成功的基石，改变了亿万人的生活。

人才是创新设计竞争力的第一要素。牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、香农、维纳等的科学贡献和瓦特、西门子、贝尔、爱迪生、奥托、迪塞尔、本茨、莱特兄弟等人的设计创新和发明，引领推动了英德美等成为科技与工业强国。钱三强、钱学森、赵九章等为我国“两弹一星”做出了杰出贡献。改革开放以来，华为、BAT、联想、海尔、比亚迪、大疆、大华等世界瞩目的中国企业崛起，彰显了中国创新创业人才的智慧和才干。例如，华为公司以对事业的梦想追求、严谨科学的管理制度、独特的绩效分享制度和企业文化、高强度的研发投入，吸引凝聚人才，形成超强协同创新执行力，创立不到30年，便超越爱立信、阿尔卡特、朗讯、诺基亚、西门子等，成为受人尊敬的全球通信设备制造服务领军企业。深圳、杭州、北京中关村等也因创造吸引集聚创新人才的好环境，而崛起成为最具活力的创新创业城市和园区。历史雄辩地证明：人才强，则民族强、国家强、地区兴、企业兴。

四、提升创新设计能力

提升创新设计能力，关键在于更新理念、优化环境、强化基础、改革教育、培育文化，加快提升中国设计的国际竞争力、可持续发展能力和引领全球的能力。

更新理念。必须充分认识创新设计对产品、工艺、经营服务的引领作用，将创新设计作为提升自主创新能力，加快从跟踪模仿到并跑引领，建设世界科技与制造强国的重要抓手和关键环节。必须以新发展理念为指导，认识把握知识网络时代设计3.0的新特征，“绿色低碳、网络智能、开放融合、共创分享”，引导中国设计面向世界、面向未来，走向高品质、走向中高端。必须尊重设计规律，把握创新设计能力要素，解放思想、求真务实，引领推动加快实现由中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌转变。

优化环境。在创新设计已纳入《中国制造2025》的基础上，制订制造业创新设计发展行动纲要，进一步明晰提升创新设计能力，引领推动制造强国建设，加快向中国创造转变的发展目标、重大举措和路线图。完善政策法规环境，落实首台套、首批次创新设计产品的税收减免，设计企业等同高科技企业优惠税率，设计服务进出口实行零关税。加强执法监督，切实保护知识产权，为创新设计提供有效政策激励和法治保障。以市场为导向，改革创新资源配置机制、权益分享制度、设计评价制度。发挥中国工程院、中国机械工程学会、行业协会、设计协会、创新设计产业联盟等专业组织的引导促进作用，优化以企业为主体、产学研用金协同、军民深度融合的创新环境。通过红星奖、龙腾奖、中国好设计案例等评选推介，建设设计小镇、设计创业园区、中外设计园，举办设计展会、设计竞赛、设计论坛等。优化激励大众创业、万众创新的设计大环境，建设世界一流开放共享、高效安全的信息网络.物理计算环境。

强化基础。在持续增加对基础前沿研发投入，为自主创新积累知识与技术基础的同时，国家、地方与企业应加强对创新设计的投入。建立创新设计基金，加大对设计创新创业的支持力度。着力培养引进设计人才，注重提升人才质量、优化知识、能力和团队结构，强化创新设计人力资本基础。建设认定一批国家、区域、行业创新设计研究院、创新设计园区、面向中小企业的创新设计技术服务中心等，强化以市场为导向的创新设计基础技术支撑体系与产业集聚平台。要着力提升先进设计理论、工具和嵌入软件、计算方法和大数据平台的自主创新、应用普及和资源共享水平，强化数字化、网络化、智能化、绿色化设计技术基础。积极主动参与制订和采信国际先进工业标准，加快提升中国设计的质量、安全和绿色化、国际化水平。

改革设计教育。理念创意是创新设计之灵魂。设计教育首要任务是引导确立先进科学理念和价值观，培育创新创业精神和工匠精神。培育设计创造的兴趣和自信心，激发人的想象力、创造力，远比灌输知识更重要。引导认知新趋势、求索新知识、创造新技术、追求新梦想远比传授学习技艺更重要。已有设计理论是前人对设计创新规律的理解和归纳。创新设计源于实践，源于对市场和社会需求理解和前瞻。在教授设计理论的同时，更应与设计案例研讨分析、参与设计创新实践紧密结合。设计3.0更需要跨界融合科学技术、经济社会、人文艺术、生态环境等新知识，需要分析理解大数据的数学方法和计算能力，更需要培育吸引凝聚跨界人才，设计构建共创分享平台网络和机制的能力。创新设计需要全球视野，融汇国际先进设计理念、知识、技术与文化，必须众筹全球创新设计资源，创造国际化的教育环境。

建设设计文化。設计文化决定创新设计的特质和品格。在工业化、现代化的进程中，各工业国家形成了各具特色的设计文化。美国重视基础前沿研发投入，重视提升STEM（科学、技术、工程、数学）能力，尊重鼓励自由探索、创新创造，形成了创新引领的设计文化；德国是后起的制造强国，在全球市场竞争中，依靠富有特色的自然科学、数学、工程与职业教育、先进的工业标准，形成了优质诚信的德国设计制造文化；法国、意大利文化艺术底蕴深厚，孕育了优雅华丽的设计文化特质；国情传统使日本形成了精致实用的设计文化。实现向制造强国跨越，必须培育建设具有中国特色、符合时代要求，尊重创新创造、追求精益求精，格守诚信合作、祟尚共创分享的先进设计文化。

感谢各位对创新设计的关注！让创新设计引领促进经济提质增效、转型升级，推动实现中国创造！让绿色设计引领促进绿色制造、绿色消费，实现绿色可持续发展！祝贺北京绿色设计促进会成立！祝2016中国创新设计大会圆满成功！

《论创新设计》一书收录了自2009年6月至2017年1月期间路甬祥院士在创新设计方面发表的报告、讲话、文章、书信、序言和接受媒体的采访，共计60余篇，反映了中国工程院“创新设计发展战略研究”等系列咨询研究的主要成果，是路甬祥院士系统阐述创新设计理论思想的重要文集。

《论创新设计》调研了中国的很多企业，深化对企业发展环境、动力、优势和短板的认知。企业发展也可在其中寻找方向。同时，书中强调了对于培养创新人才的重要性，行业的变革与企业的创新，对创新人才提出了新的要求。

创新设计优化机械结构论文 篇2：

创新设计研究现状

摘要：

创新设计是创新理念和设计实践的结合。为了对创新设计内在规律、外在表现形式更加深入的加以了解，从而为系统指导设计尤其是创新设计奠定基础，从创新设计理论方法、思维与建模及冲突问题消解等几个方面的发展现状进行了介绍，为促进设计创新的产生提供有益的参考。

关键词：

创新设计；理论方法；冲突消解；设计思维与建模

F27

文献标识码：A

0引言

设计是把一种计划、规划、设想通过某种形式表达出来的活动过程。创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科技成果进行创新构思，设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用成果性的一种实践活动。创新设计是产品进化的直接原动力，涉及了多方位、多领域、多层次设计要素的综合集成，体现了需求定性要求的量化转换，决定了产品技术发展的方向和目标。创新设计的范围涵盖了产品全生命周期的各个阶段。国内外专家学者对创新设计理论方法、思维与建模及冲突问题消解等方面都做了大量的研究，并取得了很大的研究成果和应用价值。

1创新设计理论方法研究现状

自1912年创新理论提出以来，创新理论在不断的完善及应用研究在不断的深化过程中，逐步形成技术创新的专业化、综合化、智能化及简捷化发展思想。且在创新设计方面，原来所使用的创新方法如仿生法（Bionic Design）、形象思维法、阵列法和智爆法等基于认知的方法（Cognitive Approach），随着计算机在设计领域的广泛应用，有逐渐向基于系统的方法（system Approach）方向发展的趋势。

1.1基于认知方法研究

对于产品创新思考的过程，通常包含发现并确定创新问题，生成解决问题的创新想法，选择、发展并确定创新方案等思考阶段。对创新从认知的角度进行分析开始较早，这方面的研究也较多，如英国学者T.J.Howard，美国的Janet.L等。

1.2基于系统方法研究

德国的Pahl和Beitz提出的普适设计方法学（Comprehensive Design Methodology，CDM）为设计员在每一个设计阶段建立了工作步骤计划。公理性设计（Axiomatic Design，AD）是由美国麻省理工学院（MIT）的Suh提出的一种设计决策方法。质量功能配置（Quality Function Deployment，QFD）则是将用户需求转化为设计需求、工艺要求等多层次演绎的分析方法。另外，最有名气的还是前苏联G.S. Altshuler领导的研究小组提出的发明问题解决理论（Theory of Inventive problem Solving，TRIZ）。

此外，美国学者Carayannis和Coleman提出的新的复杂产品设计创新工程设计方法；Goldenberg提出的创造性模板方法；John提出的组合创造方法；新加坡学者Jiao和美国的Helande和Khalid等研究了情感设计；英国学者Ammon Salter和David Gann，美国学者Galanakis等对创新设计过程中不同学习机制、动机、问题解决及各方面的局限性等方面进行了分析。

2创新设计思维与建模研究现状

近年来很多学者着重在创造性思维、创新技法、创新设计建模等方面进行了研究。

2.1在产品创造性思维方面

由浙江大学潘云鹤教授提出的基于空间探索的创造性设计方法通过类比的设计，将新的结构、行为等从设计需求引入目标设计中。通过采用设计目录法对复杂技术产品进行了智能优化，浙江大学冯培恩教授提出了机械广义优化设计的理论框架和学科体系。山东大学陈洪武则依据分解重构理论和生物基因工程，提出了机械产品基因工程设计理论。浙江工业大学赵燕伟教授依据可拓学理论，根据菱形思维的一些特点，提出了基于多级菱形思维模型的方案设计新方法。

2.2在产品创新设计建模和开发方面

上海交通大学蔡鸿明和何援军利用树结构，结合设计实例，构建出产品结构树模型。面向机械创新设计的概念结构模型，由西安电子科技大学的冯力和叶尚辉提出，解决目前基于特征的机械结构模型还难以适应结构演化的需要。北京航空航天大学邓家提教授为了建立支持产品创新设计的新一代设计自动化技术系统，则带来了一个名为“三叶草（Clover）”的设计自动化系统概念模型。

在产品创新设计过程中，创新思维和创新设计问题的可视化、形式化建模对于设计团队的协同性和效率起着重要作用。且创新思维的可贯彻性与创新设计问题求解的可追溯性很大程度上决定了产品的研发周期和产品创新设计方向控制的可修正性。

3创新设计系统国内外研究现状

3.1国外研究现状

国外较早就已经开展了创新设计方面的研究，许多大公司已经开发出了基于TRIZ理论的创新设计软件。

美国的Invention Machine公司研究开发出了基于TRIZ的计算机辅助产品创新设计软件TechOptimizer，它是基于知识的创新工具，将TRIZ的原理与其知识库紧密结合，为设计者提供高质量的设计思路。

美国Ideation International公司也研究开发出了基于TRIZ的计算机辅助产品创新设计软件 Innovation Workbench。它被称为可携式专家智慧系统的专业创新软件，其最大的特点是内含一个分析知识转换的问题形成器（Problem Formulator），并广泛应用于管理流程或工程中。

3.2国内研究现状

国内对创新设计的研究起步较晚，技术方面有待进一步完善，高等院校的研究更多些。

北京亿维讯公司开发了Pro/Innovation创新设计平台及创新能力拓展平台。河北工业大学檀润华通过对TRIZ的深入研究，开发出了Invention tool，天津大学徐燕申教授和林岳等人也开发出了自己的创新设计系统。

产品创新设计系统的应用研究是创新设计理论与方法转化的直接体现，因此，创新设计系统的开放性高、去专业限制好、形式化描述强、可视化操作简捷、稳定性好是该系统的发展方向及广泛被应用的前提条件。

4创新设计冲突问题协调方法研究现状

创新设计冲突消解过程是一个不断化解设计矛盾、反复协调多设计目标与约束、变对立设计为共存设计的复杂演化过程。目前产品设计中的冲突问题消解大多集中在协同设计、并行设计、公理设计和多目标优化设计等领域中，采用的冲突消解方法主要包括以下方面：

4.1基于规则推理的冲突协调方法研究

设计中的冲突问题一般较为复杂，涉及到产品整个生命周期和多个相关领域知识，在这种情况下基于规则和实例推理的冲突协调支持库较难构建，但它能快捷而高效地解决一些常规的、耦合度较低的冲突问题。赵阳运用一种快速的规则匹配算法，提出了一种基于规则推理的冲突消解体系架构。Wong和Klein，指出领域知识通常可以通过规则形式表达以形成知识库，在推理机制下进行冲突协调，从而提出了基于知识的冲突协调方法。

4.2基于协商、回溯的冲突协调方法研究

Pena-Mora综合应用协商理论和博弈论设计开发协商系统。Shan-Lin Yang等提出了一种信念函数间的一致度方法，其目的是为减少信念函数间冲突测度的内在差异性。浙江大学魏宝刚对DAI系统中主体间的结构冲突进行分析，提出了协商冲突消解策略。徐文胜等提出了一种基于标准满意度空间的并行工程冲突协商的方法。

4.3基于TRIZ理论的冲突协调方法研究

台湾的张祥唐等针对技术创新与环境保护方面的冲突问题，糅合TRIZ与生态创新的观点，构建出冲突问题协调的CAD软件，同时用一些成功的产品实例验证了生态设计工具的实用性。日本的Yamashina等全面结合质量功能配置QFD和TRIZ方法，形成了一种叫创新产品发展过程（Innovative Product Development Process）的冲突协调方法，此法可系统性的对产品进行创新。

4.4基于可拓学的冲突协调方法研究

可拓学是用形式化的模型研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律与方法，并用于解决矛盾问题的科学。国内外可拓学研究工作目前已形成由可拓论、可拓方法和可拓工程构成的学科体系，并已在诸如机械等领域进行了应用的尝试。广东工业大学的杨春燕提出了可拓策划的理论和方法，构建“化对立为共存”的策划创意。刘飞、曹华军等提出基于可拓理论的绿色制造实施方案设计方法。谭建荣、马辉等通过设计事元、物元对产品设计知识单元进行描述，给出了面向产品设计过程的设计知识重用模型。对于产品配置效率低难以变型等矛盾问题，楼健人提出了产品层次可拓配置设计方法。然而，针对复杂多变的低碳设计过程的冲突问题，各设计域、设计因素之间如何进行知识关联、拓展、转换和推理，如何实现低碳设计定性表达与定量求解算法的智能化，尚缺乏严格、可行的研究支持，可拓设计逻辑发展也还处于起步阶段，对于它的研究应该就是下一个热点了。

因此，结合两种或者两种以上矛盾问题消解方法去求解现代产品快速响应设计中的复杂问题是可行的也是必须的。在充分发挥每种冲突消解方法的优势情况下，实现不同方法的优势互补是研究的创新点也是难点。

参考文献

[1]檀润华.创新设计[M].北京：机械工业出版社，2002.

[2]T.J.Howard，S.J.Culley.Describing the creative design process by the integration of engineering design and cognitive psychology literature[J].Design Studies，2008，29（2）：160180.

[3]Candy L，Hori K.The Digital Muse：HCI in Support of Creativity，Creativity And Cognition Comes of Age[J].Interactions Journal，2003，（4）：4454.

作者：邹金桥 燕必成

创新设计优化机械结构论文 篇3：

有关现代设计方法在机械创新设计中的研究

摘要：在当前机械创新设计的概念是比较流行的，而机械创新设计主要指的就是在设计的这个过程当中充分的展现出这些设计者所具有的创造力，利用人类已经获取，已经完善了的相关科学技术成果，这些科学技术成果不仅仅是一些技术原理，还含有理论和具体的方法等等，从而进行构思方面的创新，设计出一些具有新颖性以及创造性，同时还有相关实用性的机构，又或者是相应的机械产品的一种完整的实践活动。这个实践活动包含两方面的内容，首先是对生产或者是生活当中的机械产品所具有的性能进行改进优化，接下来就是设计出新的产品和新的机器等等。

关键词：现代设计方法;机械创新;设计;CAD技术

引言

在人类社会当中设计这个活动是非常重要的，这是人类对自然进行改造的一种基本的活动，也是一种相对比较复杂的创造性的思维过程。设计技术理解起来也非常简单，就是在进行设计的这个过程当中，解决具体设计问题所采取的各种不同的方法以及应用的各种具体的手段。因此，也可以说现代设计方法是在以往传承下来的传统设计方法基础之上，有所继承和不断发展所形成的是一门，多个学科以及多个专业相互交叉所形成的，具有较强综合性的基础技术科学内容

1 现代设计的定义和方法

现代设计简单来说，就是将以往所形成的传统的设计理论以及应用的相关设计方法作为重要的基础，在这个过程当中对计算机进行应用以此为重要的标志，具有一定信息化时代特征的一些新型的设计技术。在当下现代设计已经有了更加深远的发展，逐渐的向产品的规划以及产品的制造，包括产品的营销等多个不同的层面进行拓展，进行发展和应用。除开以往传统设计的相关理论，以及具体的方法以外，和设计有一定关联，有一定联系的技术和学科特别是应用的自动化技术，还有相关的制造工艺，包括其中所采取的各项材料，知识以及自然科学的知识等等，也能够在其中体现出来，可以说是现代设计当中至关重要的内容。现代设计的方法是对把产品作为目标的一些企业的知识的总称，其涵盖的内容以及需要采取的方法也是相对比较广泛的，选择多样，主要包括可靠性的设计，以及计算机的辅助设计等多方面的工作等等。

2 机械设计

机械设计这一工作本身综合性比较强，也属于具有较高价值的工程技术，在社会生活以及生产当中所起到的作用也是不可替代的。比如说人类生活所需要的各种用品以及所需要的各种工具，在工业生产当中需要的各项仪器以及设备和机械设计之间的联系都是相对来说比较紧密的。在机械设计实际开展的这个过程当中，需要将机械设计的过程划分为不同的阶段，分别是产品的规划阶段，还有针对产品进行设计的相关方案规划阶段，之后是技术设计的这一阶段，最后则是对于产品的制造和试验的具体阶段。

3 机械创新设计的思路

机械的创新设计主要指的是设计者在对创造力有一定发挥的这一基础前提下，使用现有的科学技术从而进行创造性的有效构思，体现出设计的实用性以及创造性等的多方面特征，同时还要具有一定的新颖性。在机械创新设计的时候，需要着重的解决一些存在着的比较突出的问题，比如说对机械产品的创造模式以及应用的方法，包括整个进行设计的过程进行深入的探讨，通过对机械产品的城市化以及符号化等，强化机械设计的质量水平以及进行机械设计的效率。虽然说机械创新设计也需要在机械设计传统方法应用的基础之上所展开，但是机械，的创新设计更加追求創新性，因为要不断的加强机械产品的竞争力，那么就需要强调在这方面所具备的设计创新性，在具体的设计当中，虽然说设计的投入只有产品总投入的5%，但是设计的角色在产品中所占据的资金投入已经高达了70%。因为在设计阶段需要对产品的结构性能以及具体的成本的各方面的因素进行确定并且创新设计，不仅仅是关于产品应用实践的设计，而且还关系到了用户以及市场等多方面的因素。只有通过机械设计的创新，才能够使得机械产品具有一定的竞争力。机械的创新设计不仅仅非常的复杂，不仅仅非常的繁琐，而之后还会耗费一定要的资金耗费一定的体力。而且通过设计工作的展开，也需要使得创新设计的效率水平得到发展，得到提升，要用更加科学的设计方法以及相关的设计工具。而且设计的自动化也要作为当下进行创新设计的理想化的目标，在机械设计所进行的相关创新当中，科学性一方面可以使得设计者从系统的层面对设计进行认知，有效的避免出现不良设计的情况。另一方面则是可以实现设计工具据的有效发展，因此机械创新设计不仅仅是设计工作所提出来的一系列的实际需求，更是在设计当中所应用的CAD这一技术未来发展的一个主要的趋势。

4 现代设计创新的研究

进行创新设计是指设计者在对创造力有更加充分全面发挥的这一技术的前提下，使用现有的科学技术创造性的构思，从而设计出具有实用性以及创新性的相关产品。机械的优化设计以及计算机的辅助设计，还有创新设计等等共同组合在了一起，形成了现代设计的系统方法库，并且现代设计对于设计思想以及设计方法的利用不断的增加，进行了人脑研究，还有人工智能等多方面领域的发展式的创新设计。在机械设计当中的作用以及战略的地位更加的突出，更加的重要，因为不仅仅专家系统，思维科学以及人工智能等为创新设计奠定了一些比较坚实的理论基础。而且创新设计的未来发展还可以使得创新思维的理解以及科学技术的发展得到进步，在机械的创新设计这个流程中创新设计的具体内容包含了两个方面，首先第一个方面就是机械产品的经济效益及技术性得到了完善，第二方面则是要设计和创造能够满足生活生产需求的一些新的产品。

5 现代设计未来的发展趋势

对现代设计进行分析也能够很清楚地了解到，现代设计是把分析软件和工程设计作为重要的基础，将计算机作为应用的主要工具，通过现代设计的理念进行设计的一些新型的方法。在现代设计当中应用的分析软件相对比较多，在设计软件当中应用的一些方法在使用分析软件和计算机的同时，也需要遵循常规设计过程的一些基本的内容以及相应的原则。并且在对方法进行应用的时候，绝对不能够忽视常规设计所起到的重要作用，现在设计的方法相对比较多，并且涉及到的学科非常的广泛。虚拟的设计以及优化的设计等多方面的设计，都是在现代设计当中需要经常应用，并且能够起到一定效果的设计方法。因为现在设计的方法应用的通用性也比较强，所以说在对设计方法进行优化的这个过程当中也可以在机构和零件的优化设计当中进行一定的应用，而且还可以在建筑工程以及电子工程等多个领域当中同时进行使用，所以说现代设计发展的速度还是非常快的。

现代设计发展的速度相对还是比较快的，这主要在以下几个方面表现了出来。首先设计的过程中不仅仅要对过程当中确定性变量的数学建模进行完善，而且还需要对其中的相关描述内容进行完善。当然还需要对一些非确定性的变量的数学建模进行更加深入，详细的研究。接下来就是设计的过程要更加的智能化，也需要朝着自动化的方向发展，不仅仅要对各种方法汇集数据库进行研发以及相应的学习，而且还需要对商品软件进行有效的处理。最后则是对于仿真虚拟的试验研究，对于这方面的研究是将计算机的仿真作为进行研究的重要基础，将多种不同的技术融合为一体的综合性的研究。

6 结束语

现代设计的方法所包含的种类不断的增加，对此要有更加清晰的理解，采取有效的方式从而进一步促使现代设计的质量水平得到提高。

参考文献：

[1]王华.机械创新设计中现代设计方法的融入分析[J].时代农机，2017，4404：22+32.

[2]李彦.现代设计方法在机械创新设计中的应用探讨[J].湖北农机化，2018，05：60-61.

作者：李树峰 江云方 杨莉娜