設(shè)計(jì)是人類(lèi)改造自然的基本活動(dòng)之一，設(shè)計(jì)是復(fù)雜的思維過(guò)程，設(shè)計(jì)過(guò)程蘊(yùn)含著創(chuàng)新和發(fā)明的機(jī)會(huì)。設(shè)計(jì)的目的是將預(yù)定的目標(biāo)，經(jīng)過(guò)一系列規(guī)劃與分析決策，產(chǎn)生一定的信息(文字、數(shù)據(jù)、圖形)，形成設(shè)計(jì)，并通過(guò)制造，使設(shè)計(jì)成為產(chǎn)品，造福人類(lèi)。
設(shè)計(jì)過(guò)程是指明確設(shè)計(jì)任務(wù)到編制技術(shù)文件所進(jìn)行的整個(gè)設(shè)計(jì)工作的流程。一般來(lái)說(shuō)，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程可分為明確設(shè)計(jì)任務(wù)要求、原理方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)四個(gè)主要階段。
1.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)的分類(lèi)
▲開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)：在工作原理、結(jié)構(gòu)等完全未知的情況下，應(yīng)用成熟的科學(xué)技術(shù)或經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明是可行的新技術(shù)，設(shè)計(jì)出過(guò)去沒(méi)有過(guò)的新型機(jī)械。這是一種完全創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。
適應(yīng)性設(shè)計(jì)：在原理方案基本保持不變的前提下，對(duì)產(chǎn)品做局部的變更或設(shè)計(jì)一個(gè)新部件，使產(chǎn)品在質(zhì)和量方面更能滿(mǎn)足使用要求。
▲變型設(shè)計(jì)：在工作原理和功能結(jié)構(gòu)都不變的情況下，變更現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)果配置和尺寸，使之適應(yīng)更多的容量要求。這里的容量含義很廣，如功率、轉(zhuǎn)矩、加工對(duì)象的尺寸、速比范圍等。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)目前還占少數(shù)，為了充分發(fā)揮現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的潛力，適應(yīng)性設(shè)計(jì)和變型設(shè)計(jì)就顯得格外重要。但是作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，不論從事哪一類(lèi)設(shè)計(jì)，都應(yīng)該在創(chuàng)新上下功夫。創(chuàng)新可以使開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)和變型設(shè)計(jì)別具一格，耳目一新。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，設(shè)計(jì)人員必須把新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)放在重要位置上，使產(chǎn)品不斷更新、技術(shù)儲(chǔ)備不斷增強(qiáng)，這樣才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
1.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程
產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程可分為產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和改進(jìn)設(shè)計(jì)四個(gè)階段。下面介紹其各階段的設(shè)計(jì)任務(wù)。
1.產(chǎn)品規(guī)劃階段
在產(chǎn)品規(guī)劃階段的中心任務(wù)包括確定設(shè)計(jì)目的(需求分析、市場(chǎng)預(yù)測(cè))和設(shè)計(jì)思想、可行性分析，確定設(shè)計(jì)參數(shù)及制約條件，最后給出詳細(xì)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(或要求表)，作為設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和決策的依據(jù)。
產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是從需求識(shí)別開(kāi)始的。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具有敏銳的預(yù)感能力，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)中，分析出社會(huì)的需要，并搶在市場(chǎng)需要前完成產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和試制工作。需求有兩種：一種為顯需求，即人們都知道的需求;另一種是隱需求，即人們還沒(méi)有意識(shí)到的、但客觀存在的那種需求。設(shè)計(jì)人員的任務(wù)，不僅僅是不斷改進(jìn)、提高那些滿(mǎn)足人們顯需求的產(chǎn)品，更重要的是要去開(kāi)發(fā)那些滿(mǎn)足人們隱需求的產(chǎn)品。
需求：發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品中存在的問(wèn)題(普遍性問(wèn)題和難點(diǎn)性問(wèn)題)，包括產(chǎn)品功能、性能質(zhì)量、數(shù)量等的具體要求;競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)缺點(diǎn);現(xiàn)有產(chǎn)品的銷(xiāo)售情況等。
對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的重大問(wèn)題，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各方面條件的詳細(xì)分析和對(duì)開(kāi)發(fā)可能性的綜合研究，提出產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的可行性報(bào)告，報(bào)告一般包括以下內(nèi)容。
▲產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的必要性，市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)。
▲有關(guān)產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)外水平和發(fā)展趨勢(shì)。
▲預(yù)期達(dá)到的最低目標(biāo)和最高目標(biāo)，包括設(shè)計(jì)水平、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益等。
▲提出設(shè)計(jì)、工藝等方面需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
▲在現(xiàn)有條件下開(kāi)發(fā)的可能性論述及準(zhǔn)備采取的措施。
▲預(yù)算投資費(fèi)用及項(xiàng)目的進(jìn)度、期限。
2.方案設(shè)計(jì)階段
市場(chǎng)需求的滿(mǎn)足或適應(yīng)，是以產(chǎn)品的功能來(lái)體現(xiàn)的。產(chǎn)品功能與產(chǎn)品設(shè)計(jì)是因果關(guān)系，但又不完全相同。體現(xiàn)同一功能的產(chǎn)品，可以多種多樣。因此這一階段就是在功能分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)創(chuàng)新構(gòu)思、優(yōu)化篩選，取得較理想的功能原理方案。對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖(機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案圖)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的設(shè)計(jì)就是方案設(shè)計(jì)階段的主要內(nèi)容。產(chǎn)品功能原理方案的好壞決定著產(chǎn)品性能和成本，關(guān)系到產(chǎn)品水平及競(jìng)爭(zhēng)能力，是這一設(shè)計(jì)階段的關(guān)鍵。
方案設(shè)計(jì)階段要完成產(chǎn)品功能分析、功能原理求解和評(píng)價(jià)決策得到最佳功能原理