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设计（design）的目的是为了满足人类或社会的需求，“设计”有广义和狭义之分。广义的设计就是将人类的理想变为现实的实践活动。狭义的设计指的是一种始于辨识需要而终于需要满足的设计系统的创造过程，该技术系统包括图样、软件程序、其他技术文档等。产品设计即属于“设计”狭义概念的范畴，各种设计如机械设计即为此种。
人类文明进步的历史，就是不断进行创新设计的历史。我们熟知的机械设计、建筑设计、家具设计等都既有自己独特的设计思想和方法，又有通用之处。本书将着重讨论与机械设计相关的现代设计方法。
纵观历史，人类的设计进程可划分为如下几个发展阶段：
（1）直觉设计阶段 古代的设计是一种直觉设计。当时人们或许是从自然现象中直接得到启示，或是全凭人的直观感觉来设计制作工具。设计者多为具有丰富经验的手工艺人，他们之间没有信息交流。产品的制造只是根据制造者本人的经验或其头脑中的构思完成的，设计与制造无法分开。设计方案存在于手工艺人头脑之中，无法记录表达，产品也是比较简单的。一项简单产品的问世，周期很长，这是一种自发设计。直觉设计阶段在人类历史中经历了一个很长的时期，17世纪以前基本都属于这一阶段。
（2）经验设计阶段 随着生产的发展，产品逐渐复杂起来，对产品的需求量也开始增大，单个手工艺人的经验或其头脑中自己的构思已很难满足这些要求，因而促使手工艺人必须联合起来，互相协作，逐渐出现了图样，并开始利用图样进行设计。一部分经验丰富的人将自己的经验或构思用图样表达出来，然后根据图样组织生产。到17世纪初，数学与力学结合后，人们开始运用经验公式来解决设计中一些问题，并开始按图样进行制造，如早在1670年就已经出现了有关大海船的图样。图样的出现，既可使具有丰富经验的手工艺人通过图样将其经验或构思记录下来，传于他人，便于用图样对产品进行分析、改进和提高，推动设计工作向前发展；还可满足更多的人同时参加同一产品的生产活动，满足社会对产品的需求及生产率的要求。因此，利用图样进行设计，使人类设计活动由自发设计阶段进步到经验设计阶段。
（3）半理论半经验设计阶段 20世纪初以来，由于试验技术与测试手段的迅速发展和应用，人们把对产品采用局部试验、模拟试验等作为设计辅助手段。通过中间试验取得较可靠的数据，选择较合适的结构，从而缩短了试制周期，提高了设计可靠性。这个阶段称为半理论半经验设计阶段（又称中间试验设计阶段）。在这个阶段中，随着科学技术的进步、试验手段的加强，使设计水平进一步提高，共取得了如下进展：①加强设计基础理论和各种专业产品设计机理的研究，如应力应变、摩擦磨损理论，零件失效与寿命的研究，从而为设计提供了大量信息，如包含大量设计数据的图表（图册）和设计手册等；②加强关键零件的设计研究，特别是加强了关键零部件的模拟试验，大大提高了设计速度和成功率；③加强了“三化”，即零件标准化、部件通用化、产品系列化的研究，后来又提出设计组合化，这便进一步提高了设计的速度、质量，降低了产品的成本。
本阶段由于加强了设计理论和方法的研究，与经验设计相比，这阶段设计的特点是大大减少了设计的盲目性，有效地提高了设计效率和质量，并降低了设计成本。至今，这种设计方法仍被广泛采用。
（4）现代设计阶段 近几十年来，由于科学和技术迅速发展，对客观世界的认识不断深入，设计工作所需的理论基础和手段有了很大进步，特别是电子计算机技术的发展及应用，对设计工作产生了革命性的突变，为设计工作提供了实现设计自动化的条件。这是步入现代设计阶段的重要特点。
此外，步入现代设计阶段的另一个特点就是，当代对产品的设计已不能仅考虑产品本身，还要考虑对系统和环境的影响；不仅要考虑技术领域，还要考虑经济、社会效益；不仅考虑当前，还需考虑长远发展。例如，汽车设计，不仅要考虑汽车本身的有关技术问题，还需考虑使用者的安全、舒适、操作方便等。此外，还需考虑汽车的燃料供应和污染、车辆存放、道路发展等问题。总之，目前已进入现代设计阶段，它要求在设计工作中把自然科学、社会科学、人类工程学，以及各种艺术、实际经验和聪明才智融合在一起，用于设计中。