设计工作是人们根据现有基础迈向制定好的未来目标的一种满足目标要求的一种过程工作。设计主要是通过图形、文字、符号等数据信息符号进行表达。生产技术属于生产资料是人类通过实践改造世界所采用的手段之一,是知识经验与工具在现实的统一。设计技术是指人们通过从事设计工作所形成有关作业程序和方法以及技能的系统统合。目前机械行业根据不同设计技术的特征,业内大致可以把设计技术的发展分为5个不同阶段。
首先是直觉设计阶段:
自人类开始进入石器时代,就渐渐有了设计活动,不过这个时期的初始设计比较简陋,一般是通过自然现象或者是偶然发现以及长时间的劳动直观体验来进行设计。诸如石斧,骨针,木矛弓箭等。后续统合经验开始升级到曲辕型等生产工具。
其次就到了经验设计阶段:
这个时期大概是从 1501到 1849 年期间,近代研发人员开始学习利用力学原理来组成各种装置,简单工具也就自此开始逐渐向传统机械方面逐步发展。18世纪六十年代发生的第一次工业革命,从这时开始机械技术逐渐细化出了设计与制造两类。而在19世纪初,机械学从力学体系中独立出来作为一门单独的体系。到了 19 世纪后期,机械工程学经过半个多世纪的沉淀,逐渐演变为一门独立学科。在现代机械学是机械工程学的理论基础,但是在当时由于机械制造尚未形成一个完整的学科体系,所以机械学可作为那个时期机械工程学的简称。当时的机械设计技术主要方向是在机械工程学所研究的基本机构与基础零件之中。设计工作主要是由基层工作者个人的才能和经验,其局限性很大。
然后就到了半经验设计时期:
这个阶段是在 1850年到 1949 年以内,自 1851 年第一届世界博览会开幕后,世界范围逐步开始出现大量复杂的机械产品。19世纪中期发生的第二次工业革命更是一个转折点,大大提高了机械设计技术在理论和实践上的应用。在 20世纪初出现的图样设计法,让企业的生产成本大大降低。而在 20世纪初工业设计开始有了有组织、有系统的标准化活动,提高了当时机械设计的效率和质量。让人们明确了前进道路,即对各种工业零部件的设计生产和对各种对口产品设计的研究,减少了设计的盲目性。但是在这个阶段也尚未将机械设计本身作为一门学科来进行研究,设计人员和行业整体还存在较大的经验性和局限性。
接着就到了半自动设计阶段:
这个阶段大约是从1950起,到 1989 年这短时间,是对机械设计行业内工具的革新和方法的研究。随着 20世纪50年代电子计算机开始用于科学研究,到60 年代出现了计算机自动绘图功能,然后 1970 年美国又推出 CAD绘图系统,自 1971 年日本出版了《设计工程学丛书》到 1977 年德国出版了《设计学》 机械设计从独立的特性上升到互相联系的共性。20 世纪80年代后,计算机基本实现了信息处理自动化,设计者主要负责决策性工作,并且需要团队合作来完成设计。直到这个阶段才逐渐形成了现代机械设计工程学。
最后也就是自动化设计:
这个时代是我们处于的时代,它始自1990年,逐步形成了建立在计算机集成制造系统(CIMS)它关键性的作用就是能够决策自动化,本质上是对数据处理和使用的自动化。在当前阶段设计过程中的繁多的普遍决策及数据信息处理可以由计算机自动完成,设计者可以仅须负责关键性决策内容。
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