制图员毕业论文3000字

cad学习心得这学期我们学习了AUTO CAD 课程，我真切地体会到了这种绘图系统的实用性。同时也感觉到，绘图作为机械设计过程中设计思想的载体，具备良好的绘图能力是每一个设计人员最基本的素质。虽然现在考试已经结束，但我觉得自己的学习过程还没结束，还有很多地方可以提高。说到它的使用性，相信许多同学都有同感。以前我们画工程制图是手工画，画一张完整的A3也得两个小时，还记得最后的测绘用了二十多个小时，令大家倍感疲惫。而且要注意图纸的整洁，线条的宽度，字体的美观，绘制过程花费很多时间。现在用AUTO CAD就完全没有这方面的问题，粗细线条全用“特性”来规范，一目了然。尺寸也相当准确，在命令提示行里输入多少就是多少，也不用拿着丁字尺在图纸上比来比去，到头来还是达不到十分准确。画线线连结的时候CAD尺寸方面的优势就更加明显，比如画圆与直线相切的时候，手工绘图只能凭感觉觉得差不多就画上去，每一条画得都不一样，怎么看都不对称。用CAD画，打开对象捕捉就能把切点给抓进来，又快又准！尺寸标注更是快捷，两个点一拉，左键一点就完成一个标注，不用画箭头，不用标文字，只要自己设计好标注格式，计算机就能按要求标出来。插入文字也很方便，在多行文本编辑器里输入文字内容就能出来绝对标准的国标字，比起我们手写的字就美观漂亮的多！粗糙度、基准符号、标题栏等做成块就可以随意插入，用不着一个一个地画了，用起来确实很快！以上说的都是画二维图AUTO CAD的优越性。不仅二维图形方便快捷，AUTO CAD作为世界上功能最强大的绘图工具，在绘制三维图形方面同样卓越！打开“等轴测”，F5键切换绘图方向，就可以绘制等轴测图形。同时，它的实体功能可将平面图形拉伸为立体图形，可在立体图上倒角。所以，先画平面图，经过等功能转为立体后进行组合，再进行交、差、并等实体编辑计算，就能得到准确美观的三维图形。不仅如此，将模型空间转为图纸空间时，还可以把三维图形的俯、主等视图表达出来，这样就和以前绘制的工程制图统一起来了，不同的是手工画总共要画三个视图，这里一个也不用，只需改变三维图形的投影方向就完成了。总之，如果要我用三个字来表达我对AUTO CAD的感觉，就是快、准、美！结合我自身的情况，我将继续练习使用AUTOCAD，做到能够把它运用得得心应手、挥洒自如，使它成为我今后学习和工作的助手。同时，也要培养良好的绘图习惯，保持严谨的态度，运用科学的学习方法，这样才能游刃有余！CAD经验1、基础很重要实践证明，“手工图板”绘图能力是计算机绘图能力的基础，学习《AutoCAD》，需要一定的画法几何的知识和能力，需要一定的识图能力，尤其是几何作图能力，一般来说，我所在的班级中，《工程制图》水平好的学员，学起来较容易些，效果较好！2、循序渐进整个学习过程应采用循序渐进的方式，先了解计算机绘图的基本知识，如相对直角坐标和相对极坐标等，使自己能由浅入深，由简到繁地掌握AutoCAD 2000的使用技术。3、学以致用在学习AutoCAD 2000命令时始终要与实际应用相结合，不要把主要精力花费在各个命令孤立地学习上；要把学以致用的原则贯穿整个学习过程，以使自己对绘图命令有深刻和形象的理解，有利于培养自己应用AutoCAD 2000独立完成绘图的能力。4、熟能生巧配套的《计算机绘图习题集》作为上机实验书，它能使我们更加深入地理解、熟练AutoCAD 2000的命令。要强迫自己做几个综合实例，分别详细地进行图形的绘制，使自己可以从全局的角度掌握整个绘图过程，力争使自己学习完AutoCAD 2000课之后就可以投身到实际的工作中去。掌握技巧1、常见问题要弄懂（1）同样画一张图，有的同学画的大小适中，有的同学画的图形就很小，甚至看不见，这是为什么？这是因为绘图区域界限的设定操作没有做，或虽用LIMITS命令进行了设定，但忘记了用ZOOM命令中的ALL选项对绘图区重新进行规整。绘图区域的设定是根据实际的绘图需要来进行的。（2）有同学用线型名称为“HIDDEN”的线型画线段，但发现画出的线段看上去像是实线，这是什么原因引起的？这是“线型比例”不合适引起的，也就是说“线型比例”太大，也可能是太小。解决问题的办法是将线型管理器对话框打开，修改其“全局比例因子”至合适的数值即可。（3）在进行尺寸标注以后，有时发现不能看到所标注的尺寸文本，这是什么原因引起的？这是因为尺寸标注的整体比例因子设置得太小，将尺寸标注方式对话框打开，修改其数值变大即可。以上三个问题仅仅是我的同学们上机过程中遇到的最典型的三个问题和困难。实际问题不胜枚举，作为学员彻底弄懂这些问题，很有必要，对提高绘图质量和效率很有帮助。2、有比较，才有鉴别容易混淆的命令，要注意使自己弄清它们之间的区别。如ZOOM和SCALE，PAN和MOVE，DIVIDE和MEASURE等等。3、层次要分明图层就像是透明的覆盖图，运用它可以很好地组织不同类型的图形信息。学习过程中，我的同学图省事，直接从对象特性工具栏的下拉列表框中选取颜色，线型和线宽等实体信息，这很不好，使得处理图形中的信息不那么容易，要特别注意纠正自己的这一不好习惯。严格做到层次分明，规范作图。我的体会是：养成良好的习惯，受益匪浅。4、粗细要清楚能够显示实体的线宽是AutoCAD 2000的新功能。使用线宽，可以用粗线和细线清楚地展现出部件的截面，标高的深度，尺寸线以及不同的对象厚度。作为学员，一定要通过图层指定线宽，显示线宽。提高自己的图纸质量和表达水平。5、内外有别利用AutoCAD 2000的“块”以及属性功能，可以大大提高绘图效率。“块”有内部图块与外部图块之分。内部图块是在一个文件内定义的图块，可以在该文件内部自由作用，内部图块一旦被定义，它就和文件同时被存储和打开。外部图块将“块”的主文件的形式写入磁盘，其他图形文件也可以使用它，要注意这是外部图块和内部图块的一个重要区别。6、滴水不漏图案填充要特别注意的地方是构成阴影区域边界的实体必须在它们的端点处相交，也就是说要封闭，要做到“滴水不漏”；否则会产生错误的填充。作为学员最好还要学会如何查找“漏洞”，修复错误。7、写文字要规范文字是工程图中不可缺少的一部分，比如：尺寸标注文字、图纸说明，注释、标题等，文字和图形一起表达完整的设计思想。尽管AutoCAD 2000提供了很强的文字处理功能，但符合工程制图规范的文字，并没有直接提供。因此要学会设置“长仿宋体”这一规范文字。具体操作的简要步骤是，打开“文字样式”对话框，新建一个样式，可取名为“长仿宋体”，对话框中字体名改为选用“仿宋体GB-2312”，宽度比例也要改为。尺寸标注的文字可改为“”代替“仿宋体GB-2312”。另一种作用规范文字更简单的方法是，直接使用AutoCAD 2000样板文件提供的“工程字”样式；注意，使用前要用“使用模板”方式启动AutoCAD 2000，选择国标标题（如：GBA3）进入绘图状态。再将“工程字”样式置为当前工作样式。这种方法，大多数教科书中没有提及，作为学员要注意补充一下这一训练。8、特殊字符，特殊处理实际绘图中，常需要输入一些特殊字符，如角度标志，直径符号等。这些中利用AutoCAD提供的控制码来输入，较易掌握。另一些特殊字符，如“τ”、“α”、“δ”等等希腊字母的输入，掌握起来就不那么容易了。它要用到MTEXT命令的“其他…”选项，拷贝特殊字体的希腊字母，再粘贴到书写区等操作。尤其要注意字体的转换等编辑。还有一些特殊文本，如“φ”在机械制图中应用较多，叫做带上、下偏差的尺寸公差标注，也可用MTEXT命令的“堆叠”功能来实现。这样做远比在尺寸标注对话框中调节相应功能数值方便得多。我个人的体会是：特别方便！9、不依规矩，不成方圆工程标注是零件制造、工程施工和零部件装配时的重要依据。在任何时候一幅工程图中，工程标注是不可少的重要部分。在某些情况下，工程标注甚至比图形更重要。我的许多同学不怕绘图，怕标注；原因之一是尺寸标注方式对话框里选项太多，自己又理解不清，更不知道这些选项之间如何配合，所以往往很难达到理想的标注效果。为此，除应弄清对话框里各选取项的含义及常用值外，还应督促自己学习时应遵守如下五个规程：1、为尺寸标注创建一个独立的层，使之与图形的其他信息分开，便于进行各种操作。2、为尺寸文本建立专门的文字样式（如前述“长仿宋体”）和大小。3、将尺寸单位设置为所希望的计量单位，并将精度取到所希望的最小单位。4、利用尺寸方式对话框，将整体比例因子设置为绘制图形时的比例因子。5、充分利用目标捕捉方式，以便快捷拾取寻找点。10、两个空间、两个作用，两个练习在AutoCAD 2000环境中有两种空间：模型空间和图纸空间，其作用是不同的。一般来说，模型空间是一个三维空间，主要用来设计零件和图形的几何形状，设计者一般在模型空间完成其主要的设计构思；而图纸空间是用来将几何模型表达到工程图之上用的，专门用来进行出图的；图纸空间有时又称为“布局”，是一种图纸空间环境，它模拟图纸页面，提供直观的打印设置。目前的设计方向是进入三维的零件建模和设计，那么零件设计好之后需要表达到工程图上时，需要对其进行各个角度的投影，标注尺寸，加入标题栏和图框等等操作，此时在模型空间已经不能方便地进行这些操作了，在图纸空间则非常方便。在图纸空间中可能创建并放置视口对象，还可以添加标题栏或其他几何图形。可以在图形中创建多个布局以显示不同视图，每个布局可以包含不同的打印比例和图纸尺寸。布局显示的图形与图纸页面上打印出来的图形完全一样。为了使自己深刻理解“图纸空间”的作用，学习时，要根据老师要求求至少做两个这方面的实际例子，巩固“图纸空间”的概念。不得偷懒！11、九九归一计算机绘图的目标就是要使设计的结果在生产实践中发挥作用。目前的设计结果基本上以纸基图纸的方式进入到生产中，同时，在设计单位，纸基的图纸也是图纸档案管理的主要对象。虽然计算机辅助设计的发展方向是达到设计、生产的无纸化，但除了极少数巨型的制造企业外，绝大多数普通的设计生产单位还是以纸基图作为组织设计生产的依据。因此，怎样将AutoCAD 2000设计产生的电子格式的图纸转换成描绘在规定幅面上的纸基格式的图纸，是一个与生产实际结合得非常紧密的问题，在某种意义上来说，这一步与图形的修改、编辑等绘图过程同等重要。因此，“打印”的学习，除了弄清楚对话框的使用外，还应积极参加老师组织的一次演示课，使自己真实感受一下“计算机绘图”的这一最后环节。综上所述，学然后知不足。AutoCAD还有许多实用的功能，尤其是一些三维功能。学无止境，只要大家在学习中善于总结和归纳，一定能找到最佳学习方法。

大学生职业生涯规划总体目标：专科毕业后做一名机械制图人员，升本考研（工作期间），做企业的中高层管理者一、自我评估1、 个人兴趣：通过职业兴趣探索报告得霍兰德六边形分析，我个人喜欢与事务和材料打交道，喜欢钻研，恪守规章，做事认真仔细。不过分幻想，比较务实，有恒心而且负责。 乐于遵从社会习俗和规范，喜欢一切事务有条理，有计划。同时喜欢从事机械性的操作，乐于同各种机械设备打交道，而不是同人打交道。有良好的机械本领，务实，对自己的本行兢兢业业、认真负责。比较能干，经验丰富，待人真诚，生活节俭、朴素，注重当前现实，有时不能从长远角度来考虑问题。2、 个人能力及技能：现阶段自身状况，在大二学年获得国家奖学金；并参加各类校系具有比赛，获得较好的成绩；有较强的人际沟通能力；思维敏捷，表达流畅；在大学期间一直担任学生干部，并已经成为了推优积极分子，努力向党组织靠拢；有较强的组织协调能力；有很强的学习愿望和能力。 我比较突出的四项技能是： （1）数学：利用数学解决问题 （2）工具选择：确定完成工作需要哪种工具和设备 （3）安装：按照说明书安装设备、机器、配线或程序 （4）指导：教别人如何做某件事情通过上面的探索结果，我对自己的分析是：前面的探索过程都比较符合我的实际情况。现在我对自己这些方面都有了进一步的了解。在性格方面：我感觉自己是一个比较内向的人，有时喜欢凭直觉去做选择；在技能方面：我是一个动手能力很强的人，而且数学能力也还不错；在兴趣方面：我感觉自己兴趣是非常广泛的，但可能不是很专业；在职业价值观方面：我希望在工作中获得“崇尚独立”，希望能够在工作中独挡一面。我具有的优势表现为：自生的素养比较好，机械专业知识良好、有同情心、能够在最好的时间内学好操作、数学理论好。3、 性格分析：基本描述: 我非常重视与别人的关系，易觉察出他人的需要，善于给他人实际关怀，待人友好、善解人意并有很强的责任心。看到周围的人舒适和快乐，也会感到快乐和满足，因此非常受欢迎。 我热情，有活力，乐于合作，有同情心，机敏圆滑，希望得到别人的赞同和鼓励，冷淡和不友善可能会伤害我。我需要和睦的人际关系，对于批评和漠视非常敏感，竞争和冲突会让我感觉到不愉快，因此尽力避免发生这样的事情。 我很实际、有条理，做事彻底，有一致性，对细节和事实有出色的记忆力，并且希望别人也如此。着眼于目前，在经验和事实之上做出决策，将事情安排妥当，喜欢自己成为活跃而有用的人物。能很好地适应日常的常规工作和活动，不喜欢做需要掌握抽象观点或客观分析的工作。喜爱自己的全部，对自己爱护有加。 我喜欢组织众人和控制形势，与他人合力圆满又按时地完成任务。喜欢安全和稳定的环境，支持现存制度，注重并很好地遵守社会约定规范。忠于自己的职责，并愿意超出自己的责任范围而做一些对别人有帮助或有益处的事情，在遇到困难和取得成功时，都很积极活跃，希望付出能得到回报或赞扬。 存在的盲点: 我过分在意别人的情感和想法，以至于总是给予别人额外的关心和帮助，有时态度强硬，容易侵占别人的空间，我需要考虑一下自己提供的帮助是不是他人的需要。当遇到冲突时，为了保护和睦的人际关系，通常采取回避或是妥协的方式，而非积极的、正面的处理。 我太过敏感，做事总是希望得到别人的鼓励和赞赏，担心被忽视，不愿接受批评，很可能变得沮丧和郁闷。 我总是容易陷入情感和细节中，很难从问题中跳出来更宏观、更客观的对待；取悦或帮助他人的内心很忽视自己的需求，难以说出“不”，怕让别人失望。 我通常很难变通，拒绝尝试新方法，习惯根据经验做出决定，以至于信息不足造成决策的草率。建议尽量开放的接受外部变化，放慢决定的速度。4、 自身价值观：我的素质测评报告结果显示我的职业价值观排在前三的是注重关系（8分），追求成就（7分），赞誉赏识（5分），具体的是：首先在得到一份工作后要和自己的同事、领导关系相处的融洽，在这之后要追求自己的劳动成果，做好自己分内工作的同时，适当去帮助他人。在工作时也需要他人的支持！5、 学习风格： 分值 等级 描述行动型 B 强烈偏好反省型 B 强烈偏好理论型 A 非常强烈的偏好实际型 6 C 中等偏好学习策略 ：在学习或者教授新知识时，根据具体情况选择并使用合适的学习方式和教学/指导方法在学习风格方面，我感觉自己是一个理论性比较强的人。6、 个人小结：充分的能力使我有资格进入一个职业领域，适合的性格则促进我适应特定的职业，强烈的兴趣则会使我乐于在这个职业领域里付出，而如果这个职业领域能够给予我价值观上的满足，相信我会在这个领域里付出最大的努力，同时也会做出最大的成就。当然了，学习则贯穿在一切过程中。 因此，深入地了解并发展自己的能力、发现并培养自己的兴趣、洞察自己的性格、分析自己的职业价值观，并塑造最佳的学习状态，就可以奠定一种全方位的生涯发展潜力。 有些获得的信息就可能会有或多或少带有我的期望，而与实际有差距。所以，为了更准确地了解自己的更真实情况，还需要从更广泛的领域去获取信息。比如可以去询问好朋友、父母、老师、熟悉的专业人士，获得他们对我的评价与建议。参考着这些信息，我就能更深刻理解上面五个方面特征的内涵了。自然，我也就能更准确地对自己进行定位。同时呢，在分析自己的自我特征的时候，也需要以期望的职业要求为标准，这样分析才能够有的放矢，才能够发现自己的不足，寻找改进的方法。二、职业评估参考大学生职业生涯规划测评报告中建议通过科学合理的改变 ,我对影响职业选择相关外部环境硬性了较为系统的分析： 1. 家庭环境 我在一个农村家庭长大成人 家庭条件相对中等,家人的期盼也比较高，家族也有着比较好的传统，前面有个姐姐做导航，在各方面给我压力前进，我以上种种都对我有着好的影响。 2. 社会环境分析 我是机电一体化专业的 ，在目前社会的环境下 ，这个专业是比较热门的 。有着广阔的就业环境。我国目前就业形势都趋向饱和，但我认为在机械设计和机械制图方面还需要更多人才，而职业市场对技能型人才技能技术要求较高。同时面向这方面的人才也在不断增多。3. 职业环境分析 随着我国发展的不断深入，工业产品的需求不断增加，同时这方面技能人才的需求也在不断增长，我认为只要掌握好一门技能，在机械行业也是可以找到一份好的工作的。我生长在中国经济比较发达的华东地区 ，这一地区的就业状况较好，对人才的需求量较多，而需求量多可对人才技能技术要求也很高。4、职业分析小结： 我认为周边给了我一个良好的就业环境，但这并不代表不需要危机感，只有更好的充实自己，才能在就业中取得相应的优势。三、职业定位我希望将来从事机械设计或机械制图方面工作，进入国家企业或好一些的私营企业，并通过自己不断的努力和学习来实现自己的目标。职业目标：将来从事机械设计或机械制图的职业职业发展路径：打好基础，循序渐进 具体路径：初级工→中级工→技术人员 近期计划 大学期间： 英语过四级，计算机过江苏省二级C语言，拿到中级证书。加入党组织。 增加英语阅读量，熟记词汇。多参与专业技能培训，丰富计算机知识。大二以专业课学习和技能为主，为实现总目表坚持到底 掌握基本的职业技能中期计划 毕业后能找到发展自我专业类型的工作。 1.积极踏实工作，并培养高度责任感与主人翁精神。积极融入企业氛围，熟悉企业各部门的运作流程；掌握相关车间或部门的生产或服务流程，积极发现问题，抓住生产改善的机会，勇敢地接受挑战，谦虚地给相关负责人提出改善建议，并聆听他们的意见；2.培训学习，积累经验。在工作中不断学习各类相关工作资料，丰富自己的专业知识。同时加强练习英语口语，提高对话的外语交际水平。在工作过程中保持良好的学习习惯与品位，期间升本考研，继续培养自己的审美和设计理念；3.虚心请教，注重协作。以高效办事为做事目标，虚心向领导、同事请教工作等方面的问题，学习他们的优点，做到谦虚、随和，但有原则。4．凭自己的专业知识、以后的不断学习和三年的社会实践经验能够成为一名出色的设计师。 五年计划 能成为一个中级或高级的技术人员。 学习更多的技能，能拿到高级证书。 积累更多的经验，多创新，多思考。 谦虚学习，多向有经验的师傅学习。十年计划能过在专业的基础上了解管理，并懂得管理，成为一名层的企业管理者四、我的行动 基于我对自己职业的未来期望，我感觉自己在某些方面还有一些有待改进之处：例如：有时可能想的东西太多了，有此想法可能完全不切实际，有些理想化倾向。我想即使教授要在学术上有独到的见解，也是需要切实实际需求与实际条件的。我想在这个方面以后可能需要时刻提醒自己，把自己的想法放在实际环境去分析一下。 我还有一些不足的方面是：有部分不是很清，感觉没有男生学得精、有点内向、偶尔比较急躁。针对这些潜在的不足，例如：其实我现在已经开始改变自己过于理想化的缺点了。我想到的一个方法就是经常与同学、老师进行交流，把自己的想法从更多人的角度去检验。当然了，在选课方面，我决定多选一些实际性强的课程。 针对我的个性特征和我的职业预期，我现在树立的目标是：先就业后择业，升本考研，找自己喜欢的岗位。我准备做的是例如：计划之一、在这学期投出论文1篇，希望通过这个目标来检验自己想法被认可的程度。现在我已经在做一结准备工作，所以这个目标的实现是没有问题的。计划之二、所选的每一门课，向老师请教、交流我的想法至少3次。这个我想也是没有问题能够实现的。当然了，在完成这些目标的过程中，我会：在校期间把理论学好，走上岗位要抓实际、时机，我在乎用实际来体现一切，保持一个良好的学习习惯。我认为这个计划都是可以实现的。相信在完成了这些以后，我至少会在思维的全面性方面有所提升，而且如果文章能够发表，也是一件非常自豪的事情。同时，我想也会加强与老师之间的联系。我对这个目标，我感觉：我希望做一名机械制图人员，我的工作需要有挑战性，通过这样不断努力上升，然后不断接触管理 针对这个较具有挑战性的目标，我已经制订了计划实施的时间表： 我计划毕业3年内达到自己最基本的愿望，做一名机械制图人员，5年之内职务上升，手下能够管理一部分人员，10年能上升到中上层管理人员 具体而言，我近期应该把理论知识细化，有基本的操作本领；我的中期目标是找到自己喜欢的岗位；长期目标是做一名中上层管理者存在的问题：我无法忍受面试频频受挫的打击。 获得的方案：常言道人生不顺十之八九，成功与失败最大的区别就在于对这些“不顺”、这些“挫折”如何运用。如果我用它们来伤害自己的信心，那么挫折会让你渐失斗志。而如果我能够从挫折中发现自己可以改进的道路，那么挫折就会成为我不断成长的催化剂。很多时候，一个人总是受挫，可能普遍的原因是自己的目标设定不当。五、评估调整自己现阶段制定了自己的职业规划书，但受到自己现阶段思想不太趋向成熟的限制，以后在自己的职业的选择，生涯路线，人生目标都可能存在一定的改动，自己在以后的工作学习中要不断的总结经验教训，使自己变的更成熟使自己以后的规划设计更接近实际打下基础。最后自我小结：我逻辑性强，善于分析，能很快地在头脑里形成概念和理论，并能把可能性变成计划。树立自己的标准并一定要将这些标准强加于他人。我看重智力和能力，讨厌低效率，如果形势需要，可以非常强硬。我习惯用批判的眼光看待事物，随时可以发现不合逻辑和效率低的程序并强烈渴望修正它们。 我对自己有进一步的了解，对自己的目标也有了进一步的明确，自己的学习动力有了进一步的提高，树立了自己的人生目标和职业目标，使自己的学习有了目标和针对性，对自己以后充满了信心，相信自己以后一定能取的成功，也使自己敢于面对自己人生路上的挫折和困难，尽量发挥出自己的潜能，这让我知道了自己的局限和弱点，接受现实，并勇敢的去面对，这也开始让我建立一种积极的心态，学会如何调整自己的心态。自己能以后更好的适应社会。面对竞争。 时间是不等人的，提前作好自己的职业生涯规划，对自己以后的人生将有很大的影响，凡是预则立不预则废，自己对自己职业做提前的规划，为自己以后走向成功打下基础

机械制图毕业论文

机械制图是个复杂的过程，下面是机械制图毕业论文，希望可以帮助到你！

机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果，但创新学还处于发展初期，各种不同理论及工具不断涌现，远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。

本文认为，要进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾，所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决，这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中，因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外，人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的，因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。

基于上述考虑，本文从创新设计思维的研究出发，融合知识获取方法，研究创新设计理论，进而开发机械产品创新设计系统。

1 机械创新设计思维规律

我们常把思维的过程称为“思路”，是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则：

一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后，往往首先检索出最佳设计实例，这样可以最迅速接近目标，然后运用价值工程方法，找出价值较低的极少数组件作为研究对象，再分析所得对象存在的矛盾，尝试作最小变动以解决矛盾，如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围，最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少，体现了最短路径原则。

二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为，联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力，相似性是指事物间的内在联系。

要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的，因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性，以促进机械创新设计。

机械设计过程是从功能要求到作用原理，再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中，功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引，因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想，而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。

判断联想是否合理的依据是相似性，相似性由已有产品实例确定。比如，“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系；又如，多种产品实例可满足同一功能要求，那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。

功能要求是联想的起点，经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例，因而掌

握纵向及横向相似性，所以能迅速地进行横向及纵向的联想，能触类旁通，得出具有相似作用原理及物理结构的实例（简称相似实例）并进行组合优化，最后得到最优解。

这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了，基于实例推理不但能迅速接近最优解，体现最短路径原则；物场分析法（简称TRIZ）分析了上百万设计实例，确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系，以及不同作用原理或物理载体的可替代关系，使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体，体现相似性联想原则。

2 计算机辅助创新设计系统

两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中，系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示，它包含如下关键技术：

实例检索

利用基于实例推理（CBR）技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足：首先，系统为了达到实用通常建立庞大的实例库，这导致管理困难，系统运行效率低；其次，通过检索得到的只是一个或很少实例，而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用，支持创新的力度不够；最后，实例调整严重依赖领域知识，难度大，所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的，不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例，并利用遗传算法进行组合优化，实现实例知识的重用。

本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现，实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。

可视化的实例模型表达及矛盾分析

概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充，使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次，并存储功能单元与结构单元的对应关系，使计算机理解产品的'结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观，因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图，以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系，使结构与功能处于同一张图中，设计者可直观地理解产品原理，根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。

实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求，它有两种表现形式，一是未能实现某些产品

功能质量目标；二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。

矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想，进而找出相似实例。

基于WEB的创新设计知识库

本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后，相应的实例自动调出。

作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果，再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理（其中包括五十余种基本措施）。在每种作用原理下分别存储多种物理结构，形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。

创新设计知识库是创新设计系统的核心部件，它是一种WEB文本知识库，文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理，使知识库建立在国际标准XML文本之上，因此可实现知识资源的异地共享，并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统，满足异地协同设计的需要。

相似性的量化方法及改进的遗传算法

每种产品的结构不同，需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率，采用浮点数编码方式。

在传统的遗传算法中，初始群体是通过用随机的方法来产生的[6]，这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。

实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识，必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度，横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历，使初始群体的产生有合理的基础，因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。

设产品实例集合为C，功能元素集合为F，作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为：C={Ci|i=1,2,?,n}; F={Fj|j=1,2,?,m}; G={Gk|k=1,2,?,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj，则：

rkj =

又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk

和Gm，设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm，则：

rkm =

隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识，辅助设计师从相似度较高的方向进行联想，并用于指导遗传算法初始群体的产生，从而促进设计创新。

3 结论

本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发，系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想，搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾，完成概念设计阶段的功能优化与原理优化，是实现机械广义优化设计方法的新成果。