谢建华
深圳机场空港设备维修有限公司518000
摘要：随着社会的发展，人们的机电机械产品的要求也在不断提升，这使得机电机械产品更加复杂，同时产品更新换代的频率更高。在这种情况下，无疑会给机电机械产品方案的设计带来更大的挑战。为了促进机电机械产品性能的进一步完善，需要加强对现代设计方法的应用，提升设计水平和设计效果。基于此，本文就现代设计方法进行探究，仅供大家参考。
关键词：机电机械；产品方案；现代设计方法；系统化设计
引言：机电机械产品方案的设计需要结合产品的应用需求，而随着应用需求的提升，方案的设计也将面临更大的挑战，原有的设计方法已经难以满足设计需求，因此需要加强对现代设计方法的应用，提升设计的水平，保障产品方案的科学性，使机电机械产品能够更好地满足人们的应用需求。
1现代设计方法概述
人类社会的发展，需要对自然不断进行改造，而设计则是人类改造自然的主要手段之一。设计从某种角度来讲也是一种创造，需要经历相对复杂的思维过程，对设计人员以及设计方法有着较高的要求。设计师针对相应的目标，通过分析、规划和决策，最终形成完善的设计方案，并通过制造的方式将设计转化为成果，为人类造福。而对于现代设计来讲，是建立在传统设计的基础上的，是对传统设计的延伸，同时也在传统设计基础上有所发展。随着设计经验的积累以及设计水平的提升，逐渐发展成为现代设计。随着科技的发展，人类对事物客观规律的掌握更加全面，同时人类的思维更加完善，再加之现代设计方法，能够极大地提升设计水平和设计效果，进而为机电机械产品方案的设计奠定基础。
2机电机械产品方案现代设计方法
2.1系统化设计
应用系统化设计方法，需要转变传统的设计理念，要将设计看做由若干设计要素组成的系统，并且各个设计要素之间既独立又存在着一定的联系，保障将各个设计要素结合后能够形成完善的设计方案。系统化设计方法并不是一成不变的，而是根据设计者考虑问题的方式和角度不同而发生改变，因此，对于系统化设计来讲，也存在着一定的差异，具体表现在以下几个方面：
2.1.1设计元素法
将表面参数、功能、效应、形状元素以及效应载体作为设计元素，并应用这些设计元素来描述“产品解”。在这种设计理念下，通过确定这些设计元素值的方式来最终确定产品的特征以及产品的特征值。这种设计理念更加强调设计元素，并且设计具有较强的客观性和条理性，目前在我国的机电机械产品方案设计中对设计元素法的应用也有所设计，并且取得了比较显著的效果。
2.1.2图形建模法
这种方法是指借助图形来描述产品的结构和其他方面的抽象信息，将机电机械产品的结构、功能关系通过模型的方式构建起来，能够更好地彰显功能层之间的联系。借助Nijssen信息分析的方法，将设计方法解与信息技术进行集成，进而实现不同抽象层之间信息关系的图形化建模[1]。
2.1.3“构思”-“设计”法
“构思”-“设计”法也是系统化设计方法的主要形式之一，应用该方法进行设计，需要将设计分为“构思”与“设计”两个部分。就“构思”来讲，主要需求设计的原理解，就“设计”来讲，是对原理解的实现过程。通过“设计”最终得到结构示意图，最终完成设计任务。
2.1.4矩阵设计法
这种方法要借助“要求－功能”逻辑树对要求和功能之间的关系作出具体的描述，并最终得出功能设计解集，功能设计解集要满足要求，这是应用矩阵设计的前提。通过这种方式最终能够形成多种不同的设计方案，在此基础上再借助“要求－功能”逻辑树构建“要求－功能”关联矩阵，通过关联矩阵可以对要求与功能之间的关系进行准确的描述，帮助设计人员掌握满足要求所需的功能，进而选择出最佳的设计方案。
2.2结构模块化设计方法
在产品设计任务中可能会存在一定的矛盾，这会给产品设计效果带来十分不利的影响，为了规避这种矛盾，需要在产品规划阶段便进行准备，要在任务的分解过程中确保各分任务均存在对应的产品解，这样才能更好地化解设计中存在的矛盾。这既有助于设计出来的机电机械产品的成本，也能够促进设计效率的提升，同时还可以更好地保障设计的可靠性。要对产品功能作出详细的分析，并在此基础上进一步对产品进行分解，使其成为具备某种功能的一个或多个模块化结构的集合，并且不同的集合方式可以最终形成不同的产品。例如，目前我国在机电机械产品设计中，主要利用CAD技术以及软件构件技术，同时融入了组合设计以及变形设计，将加工中心机床分为若干等级，并将不同的等级进行组合，最终形成不同的模块，不同模块具有不同的功能和不同的规格，将这些模块结合产品需求进行组合，形成相应的设计方案。
2.3基于产品特征知识的设计方法
这种方法是指利用计算机构建产品特征以及专家知识库，在此基础上构建推理机制，这样一来，设计人员便可以借助计算机来辅助进行机电机械产品方案设计。应用这种方法，能够在很大程度上降低方案设计的复杂性，并且有助于提升设计效率和设计水平。在机械系统方案设计过程中，需要以产品特性为基础，并借助专家知识作出科学决策，进而提升设计方案的科学性。为了更好地发挥出计算机辅助设计的作用，应对知识的获取、表达以及使用等加大研究力度。从目前我国的机电机械产品方案设计来看，主要会应用到编码法、设计目录发以及知识的混合型表达法等。通过这些方法的应用，均能实现对方案设计知识的自动化处理，极大地提升了方案设计的效率和自动化水平，有助于提升设计方案的科学性。
2.4智能化设计方法
该方法以设计方法学理论为基础，以超媒体为工具，以虚拟现实技术、三维图形软件和智能化设计软件为主要技术手段进行设计的方法，该方法能够实现对产品机构清晰表达和描述，可以更好地展示产品性能。例如，针对自动取款机的设计，可以细化为“规划－构思”“开发－设计”以及“生产－装配”三个阶段，借助虚拟现实技术及时排除各阶段存在的问题，这样一来，便可以使产品在开发阶段并得到不断的完善，极大地提升了设计的可靠性。
2.5综合性设计方法
智能化的计算机辅助设计将是机电机械产品方案设计未来的主要发展趋势，目前我国针对机电机械产品方案设计的现代设计方法方面的研究起步较晚，因此目前尚未研发出完备的工具软件，因此在方案设计过程中，可以将上文提到的方法进行综合运用，实现不同方法的集成应用，这样可以更好地提升机电机械产品方案设计效果。多种方法的综合运用虽然涉及的领域较多，难度较大，但是设计成效更加理想，因此需要加强探索，实现方法综合应用成效的最大化，推动我国机电机械产品方案设计水平的提升。
结束语：机电机械产品方案设计应加强对现代设计方法的应用，借助现代设计方法优势来提升设计水平与成效，更好的完善机电机械产品性能，使其更好地满足人们的使用需求。
参考文献：
[1]魏喆. 性能驱动的复杂机电产品设计理论和方法及其在大型注塑装备中的应用[D].浙江大学，2019.
[2]林晓华. 面向设计—制造—服役全周期的产品质量控制与优化技术及其在大型空分装备中的应用研究[D].浙江大学，2012.
[3]康与云. 基于功能链的机电产品设计方案矩阵式求解方法研究[D].南京航空航天大学，2013.