機械繫統設計

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機械繫統設計(Mechanical System Design，MSD)

　　機械繫統設計是對機械繫統進行構思、計劃並把設想變為現實的技術實踐活動。

　　雖然機械繫統種類繁多，結構千變萬化，但從設計角度來看一般可分為開發設計、變異設計和反求設計。

　　1．開發設計

　　針對新任務，提出新方案，完成產品規劃、概念設計、構形設計的全過程。

　　2．變異設計

　　在已有產品的基礎上，針對原有缺點或新的工作要求，從工作原理、功能結構、執行機構類型和尺寸等方面進行一定的變異，設計出新產品以適應市場需要，增強市場競爭力。這種設計也可包括在基本型產品的基礎上，工作原理保持不變，開發出不同參數、不同尺寸或不同功能和性能的變型系列產品。如空調機系統產品，有不同功率的空調機系列、不同性能(變頻、凈化等)空調機系列等都屬於變異設計。

　　3．反求設計

　　針對已有的先進產品或設計，進行深入分析研究，探索掌握其關鍵技術，在消化、吸收的基礎上，開發出同類型、但能避開其專利的新產品。

　　機械繫統設計必須考慮整個系統的運行，而不是只關心各組成都分的工作狀態和性能。傳統的設計方法註重內部系統的設計，且以改善零部件的特性為重點，至於各零部件之間、外部環境與內部系統之間的相互作用和影響考慮較少。零部件的設計固然應該給予足夠的重視，但全部用最好的零部件未必能組成好的系統，其技術和經濟性未必能實現良好的統一。應該在保證系統整體工作狀態和性能最好的前提下，確定各零部件的基本要求及它們之間的協調和統一。

　　同時，應在調查研究的基礎上搞清外部環境對該機械繫統的作用和影響，如市場的要求(包括功能、價格、銷售量、尺寸、質量、工期、外觀等)和約束條件(包括資金、材料、設備、技術、人員培訓、信息、使用環境、後勤供應、檢修、售後服務、基礎和地基、法律和政策等)。這些都對內部系統設計有直接影響，不僅影響機械繫統的總體方案、經濟性、可靠性和使用壽命等指標，也影響具體零部件的性能參數、結構和技術要求，甚至可能導致設計失敗。

　　此外，也不能忽略機械繫統對外部環境的作用和影響，包括該產品投入市場後對市場形勢、競爭對手的影響，運行中對操作環境、操作人員及周圍其他人員的影響等。

　　內部系統設計與外部系統設計相結合是系統設計的特點，它可使設計儘量做到周密、合理，少走彎路，避免不必要的返工和浪費，以儘可能少的投資獲取儘可能大的效益，其技術、經濟、社會效果往往隨系統複雜程度的增加而越趨明顯。

　　機械繫統設計的任務是為市場提供優質、高效、價廉物美的產品，在市場競爭中取得優勢，贏得用戶，並取得良好的經濟效益。產品質量和經濟效益取決於設計、製造、管理的綜合水平，而產品設計是關鍵，沒有高質量的設計，就不可能有高質量的產品；沒有經濟觀點的設計人員，絕不可能設計出經濟性好的產品。據統計，產品的質量事故中約有一半是設計不當造成的；產品成本中的60％-70％取決於設計。同時，從國民經濟支出的角度看，設計通常是產品研製的所有階段中花費最少的一個階段。但從後果看，這個階段可能是最昂貴的。例如，在科學研究中出現了及時更正只需要1元的錯誤，那麼在試驗設計時更正它的代價就會是10元，在試製階段可能增加到100元，最後在生產階段就會增加到1 000元。機械繫統設計時，特別強調和重視要從系統的觀點出發，合理地確定系統功能，增強可靠性，提高經濟性，保證安全性。

　　1．合理確定系統功能

　　一項產品的推出總是以社會需求為前提，沒有需求就沒有市場，也就失去了產品存在的價值和依據。而社會需求是變化的，不同時期、不同地點、不同社會環境就會有不同的市場行情和要求。所以，設計師必須確立市場觀念，以社會需求和為用戶服務作為最基本的出發點。

　　所謂需求，就是對功能的需求。用戶購買產品實際就是購買產品的功能。

　　按功能的性質可分為基本功能和輔助功能。基本功能是用戶直接要求的功能，體現了產品存在的基本價值。輔助功能是為了實現基本功能而附加在產品上的功能，是實現基本功能的手段。而無論實現哪種功能都需要成本投入。價值工程中常用價值來評價功能與成本的統一程度，即產品的價廉物美程度。價值V(value)可用功能F(function)與成本C(cost)的比來表示：

　　V=F/C

　　從式中可以看出，為了提高產品的價值礦，可以採取下述五種措施：①增加功能F，而成本C不變；②功能F不變，降低成本C；③增加一些成本C以換取更多的功能F，即F的增加比C的增加多。④降低一些功能F以使成本C更多地降低，即F的減少小於C的減少；⑤增加功能F，降低成本C。顯然，最後一種是最理想的，但也是最困難的，這就要求我們採用一些特別的手段，如高科技手段。

　　因此，確定系統功能時應遵循保證基本功能、滿足使用功能、增添新穎功能、剔除多餘功能，恰到好處地利用外觀功能的原則，降低現實成本，提高功能價值，力求使產品達到更加物美價廉的境界。

　　2．增強可靠性

　　按照GB／T 2900．13—2008的規定，可靠性可定義為：“產品在給定的條件下和在給定的時間區間內能完成要求的功能的能力。”

　　①產品是泛指的，包括零件、部件、設備、系統。

　　②要求的功能是指產品所應實現的使用任務的預期功能。例如，汽車的規定功能是運輸，機床的規定功能是加工零件。產品喪失要求的功能稱為失效，對可修複的產品也稱為故障。

　　③給定的條件是指使用條件與環境條件，含運輸、保管條件。

　　④給定的時間：產品的功能只有同使用時間相聯繫才有實際意義，不同的產品應有不同的規定時間，如海底電纜要求使用長達三四十年，火箭只要求保證一次工作。給定的時間有的要求的是應力迴圈次數、轉數等相當於時間的量。

　　增強系統可靠性的最有效方法是進行可靠性設計，也稱概率設計。

　　3．提高經濟性

　　機械繫統的經濟性表現在設計、製造、使用、維修，乃至回收的全過程中。

　　(1)提高設計和製造的經濟性

　　產品的經濟性決定於其成本，而成本是由設計和製造兩方面的因素決定的。因此，設計師應該瞭解影響產品成本的設計因素和製造因素，在保證產品功能的前提下努力降低產品的成本。

　　提高設計和製造的經濟性，從設計角度來說主要有以下幾個方面：

　　1)合理地確定可靠性要求和安全繫數

　　可靠性要求和安全繫數分別是可靠性設計及傳統設計方法中描述系統工作而不失效的程度指標，但它們的含義及應用有所不同。

　　由於設計時使用的載荷、材料強度等數據都屬於統計量，因而可靠性要求更符合客觀實際。所以，採用可靠性設計可以使系統的設計更合理、更經濟。系統越複雜，其優越性也就越明顯，經濟性和可靠性也就越統一。

　　採用傳統設計方法，以安全繫數作為判據時，將設計中的統計量當作確定量來處理，顯然不符合客觀實際，當安全繫數大於1時，並不能排除失效的可能性。

　　2)貫徹標準化

　　標準化是組織現代化大生產的重要手段，它大大提高了產品的通用性和互換性，可以使生產技術活動獲得必要的統一協調和良好的經濟效果。它創造的經濟性體現在很多方面，如加快了產品開發速度，縮短了生產技術準備時間，節約了原材料，提高了產品質量、可靠性和勞動生產率，改善了維修性等。

　　標準化通常包括產品標準化、系列化和通用化。機械工業的技術標準有以下三大類：

　　①物品標準

　　它又稱為產品標準，是以產品及其生產過程中使用的物質器材為對象制定的標準，如機械設備、儀器儀錶、工裝、包裝容器、原材料等標準。

　　②方法標準

　　它是以生產技術活動中的重要程式、規劃、方法為對象制定的標準，如設計計算、工藝、測試、檢驗等標準。

　　③基礎標準

　　它是以機械工業各領域的標準化工作中具有共性的一些基本要求或前提條件為對象制定的標準，如計量單位、優先數系、極限與配合、圖形符號、名詞術語等標準。

　　我國標準分國家標準、部頒標準(專業標準)、企業標準三級。

　　鑒於目前我國標準化工作的現狀和需要，積極採用國際標準和國外先進標準也是一項重要的技術經濟政策。國際標準主要是指國際標準化組織ISO和國際電工委員會IEC兩個國際性的標準化機構公佈的標準。我國是ISO和IEC的成員國。

　　3)採用新技術

　　隨著科學技術的發展，各種新技術(包括新工藝、新結構和新材料等)不斷問世，在設計中採用新技術可以使產品具有更好的性能和經濟性，因而具有更強的市場競爭力。

　　4)改善零部件的結構工藝性

　　零部件的結構工藝性包括鑄造工藝性、鍛造工藝性、衝壓工藝性、焊接工藝性、熱處理工藝性、切削加工工藝性和裝配工藝性等，深入研究結構工藝性，對新產品的設計，對簡化設計、縮短生產周期、提高勞動生產率、降低成本有重大的經濟意義。良好的結構工藝性也是實現設計目標、減少差錯、減少廢品率、提高產品質量的基本保證。

　　影響結構工藝性的因素很多，如生產規模、設備和工藝條件、原材料的供應等。當生產條件改變時，零部件結構工藝性是否良好的評價也會隨之變化。因此，結構工藝性既有原則性和規律性，又有一定的靈活性和相對性。設計時應根據不同的情況進行具體分析後確定。

　　改善結構工藝性的具體措施、原則和規範可參閱有關的設計手冊和資料。

　　(2)提高使用和維修的經濟性

　　使用和維修的經濟性就是考慮使用者的經濟效益，主要可從以下幾個方面加以考慮。

　　1)提高產品的效率

　　用戶總是希望購買的產品效率高，能源消耗低，省電、省煤、省油等。機械設備的效率主要取決於傳動系統和執行系統的效率。設計人員應在方案設計和結構設計時，充分考慮提高效率的措施。

　　對屬於生產資料的機械設備，提高其生產率，提高原材料的利用率，降低物耗等，也是提高其效率的重要途徑。

　　2)合理地確定經濟壽命

　　一般都希望產品有長的使用壽命，但在設計中單純追求長壽命是不恰當的。

　　系統正常運行壽命的延長必須以相應的維修為代價。使用壽命的延長，往往伴隨著系統性能的下降，效率降低，使用費用(包括運行、維修、保養、操作、材料及能源消耗等費用)增加，使用經濟性降低，因此在適當的時候應考慮設備更新。另外，由於科學技術的進步，不斷有一些技術更先進、性能價格比更高的新設備出現，加上企業生產規模的發展、產品品種的擴大或改變等，都是要求更新設備的原因。

　　設備從開始使用至其主要功能喪失而報廢所經歷的時間稱為功能壽命；設備從開始使用至因技術落後而被淘汰所經歷的時間稱為技術壽命。對設備進行適時的技術改造可延長其技術壽命，在延長其技術壽命的同時，再以良好的維修為保證，可延長其經濟壽命。在科技高速發展的時代，設備的技術壽命、經濟壽命常大大短於功能壽命。按成本最低原則，設備更新的最佳時間應由其經濟壽命確定。

　　3)提高維修保養的經濟性

　　維修能延長設備的使用壽命，是保持設備良好的技術狀況及正常運行的技術措施，但必須以付出一定的維修費為代價，以儘可能少的維修費用換取儘可能多的使用經濟效益，是機械設備進行維修的原則。

　　目前，在機械設備中應用比較多的是定期維修方式。這種維修方式因無法準確估計影響故障的因素及故障發生的時間，因而難免出現設備失修或維修次數過多的現象。有的零件未到維修期就已經失效，而有的零件雖未失效，但因已到維修期，而不得不提前更換。因此，定期維修方式的總維修費較高。但由於能夠儘量安排在非正常生產時間進行，從而使因停機停產造成的損失減少，而且便於安排維修前的準備工作，有利於縮短維修時間，保證維修質量。

　　隨著故障診斷技術的不斷進步，維修技術也得到了飛速發展。按需維修的方式就是採用了故障診斷技術。它不斷地對系統中的主要零部件進行特性值的測定，當發現某種故障徵兆時就進行維修或更換。這種維修方式既能提高系統有效的運行時間，充分發揮零部件的功能潛力。又能減少維修次數，尤其是盲目維修，因而其總的經濟效益較高。但因需配備十分可靠的監控和測試裝置，所以只在重要的和價值很高的系統中採用。

　　對於不太重要的或價值不太高的產品，有時可設計成免修產品。它在使用期內不必維修，功能壽命終止時即行報廢。

　　4．保證安全性

　　機械繫統的安全性包括機械繫統執行預期功能的安全性和人—機—環境系統的安全性。

　　(1)機械繫統執行預期功能的安全性

　　機械繫統執行預期功能的安全性是指機械運行時系統本身的安全性，如滿足必要的強度、剛度、穩定性、耐磨性、耐腐蝕性等要求。為此，應根據機械的工作載荷特性及機械本身的要求，按有關規範和標準進行設計和計算。為了避免機械繫統由於意外原因造成故障或失效，常需配置過載保護、安全互鎖等裝置。

　　(2)人—機—環境的安全性

　　在人—機—環境的關係中，包括三個要素，即人、機與環境。這三者之間形成了三種子關係，即人與機關係、機與環境關係以及人與環境的關係。從機械繫統設計的角度討論安全性問題就是要考察以下這兩個方面的內容：人—機安全與環境保護。

　　1)人—機安全

　　人—機安全首先指的是人員的勞動安全。改善勞動條件，防止環境污染，保護勞動者在生產活動中的安全和健康，是工業技術發展的重要法規，也是企業管理的基本原則之一。

　　為了保障操作人員的安全，應特別註意機械繫統運行時可能對人體造成傷害的危險區，併進行切實有效的保護。

　　人—機安全另一方面的內容是人對機器運行安全性的影響，即由於人的操作錯誤(或稱人為差錯)造成系統的功能失靈，甚至危及人的生命安全，這往往不被人們所認識，或不能引起人們的足夠重視。實踐表明，隨著科學技術的發展，人工操縱或控制的各類機器也日趨複雜，對操作人員的要求愈來愈高，如要有準確、熟練地分析、判斷、決策和對複雜情況迅速做出反應的能力。然而，人的能力是有限的，不可能隨著機器的發展而無限提高。如果先進的機器對人的操作要求過高，超出人的能力範圍，就容易發生操作錯誤，這不僅使系統性能得不到發揮，甚至使整個系統失靈或發生重大事故。如美國的AV—8A垂直起落飛機裝備部隊後，從1973年到1977年的五年中，發生16起事故，其中有11起是由飛行員的操作錯誤引起的，占68％。因此，如何從總體設計上儘量減少系統的不安全因素，是確保“安全”性的一個非常重要的方面。

　　2)環境保護

　　環境保護的內容非常廣泛，如工業三廢(廢氣、廢水、廢渣)的治理，除塵，防毒，防暑降溫，採光，採暖與通風，放射保護，雜訊和振動的控制等。

　　設計機械繫統是有約束的，其中最基本的約束就是任務書中規定的機械繫統必須具備的功能和主體參數，以及需要執行的有關國家標準和產業政策。但是，隱含在設計任務書背後和對機械繫統加工、裝拆、調試、維修、使用過程中的一切約束都必須在系統設計階段予以充分考慮和一一解決，這也正是容易被設計者忽視和遺漏的地方。表1全面總結了在系統設計時需要考慮的問題，不難看出，有些約束之間還有相互交叉和部分重疊的地方。

　　值得註意的是，在追求先進性、經濟性和可靠性指標的同時，還需要考慮可行性。現代設計方法希望打破常規，合理採用成熟的新技術，以提升產品的競爭力，對於那些大量採用新技術的產品的設計，需要進行關鍵技術的預先研究和樣機試製。

　　機械繫統設計是從系統的觀點出發，對機械繫統進行的設計。機械繫統設計思想從根本上改變了傳統的設計思想，從而有利於機械繫統設計的創新性、多樣性和綜合性的體現。它包括以下幾個方面：

　　1．創新性設計

　　機械繫統創新性設計是把實現總功能和功能分解作為設計的出發點，由於功能的抽象化和功能分解的多樣化，將會大大有利於機械繫統的創新性設計。

　　將機械繫統所要實現的功能抽象化，可以開闊設計者的思路，採用多種工作原理實現機械繫統的功能，有利於機械繫統的創新。

　　功能分解和功能結構的多樣性，可使實現機械繫統總功能的方案多種多樣，設計者可以從中尋找適合某些要求的綜合最優的方案。

　　2．全面性設計

　　機械繫統全面性設計是考慮產品生命周期全過程各個階段的要求。如滿足市場的顯需求或隱需求；尋求設計方案的綜合最優化；實現產品製造的經濟性和先進性；滿足用戶要求和有利於維護；考慮回收利用等問題。機械繫統設計中考慮的問題全面，可大大提高設計水平和產品質量。

　　全面性設計使所設計的產品更具市場競爭力，滿足人類可持續發展的需要。

　　3．系統性設計

　　機械繫統系統性設計是強調各要素的整體性。各要素的要求離不開整體的需要，系統性設計使機械繫統的設計更具有整體優良性能。一個系統中各要素的作用是通過總體來體現的，有了總體的概念，才能處理好各要素的設計。

　　機械繫統設計的系統性還表現在人—機—環境的廣義機械繫統的考慮上，使機械繫統更加有利於發揮人—機的整體效率，使機械繫統的效能得到充分發揮。人—機系統把人看做屬於其中的一個組成部分，同時按人的特性和能力來設計系統。

　　環境可作為人—機系統的干擾因素來理解，系統設計就是為了排除環境的不利影響。

　　4．優化性設計

　　機械繫統設計方案是多種多樣的。這是由機械繫統功能的抽象化和功能分解的多樣化決定的。優化性設計思想是追求機械繫統整體最優、全局最佳。為了達到這一目標，通常採用綜合評價方法來尋求綜合最優的機械繫統方案。

　　以上機械繫統的設計思想貫穿在整個設計過程之中，以實現機械繫統質量優、性能好、成本低等設計目的。

　　系統法就是把研究的對象作為系統或系統的要素和結構，從整體上系統地、全面地進行確定的科學方法。它從系統的觀點出發，著眼於整體與局部、系統與環境、人與機之間的相互聯繫和相互作用，並且綜合地、精確地考察研究對象，從而最佳地處理所研究的問題。下麵側重闡述系統分解和系統分析的相關內容。

　　1．系統分解

　　任何較大的複雜的系統均可分成若幹部分或層次，對於時間過程系統可以分成若幹階段。如何將所研究的系統按不同層次或階段，以至逐個地把組成系統的要素或子系統區分開來進行分析，使複雜的系統整體變換成許多簡單的子系統，這就是系統的分解問題。系統整體如何通過分解簡化為若幹個子系統，這對於認識整體系統，作出決策，以及協調配合都關係極大。系統分解大體可以分成以下幾種類型：

　　(1)按空間結構關係進行分解

　　這是系統分解的常用方法。將系統按空間關係劃分為若幹相互關聯的子系統，同一層次的子系統屬平行關係。

　　例如，一個機械廠如按空間關係可以劃分為鑄造車間、鍛造車間、金工車間、裝配車間、檢修車間等相對獨立的各個子系統，彼此之間雖有聯繫，但基本上屬於平行關係。

　　(2)按系統總目標進行分解

　　這是將整體系統的總目標劃分為若幹部分的分目標。這種系統分析法有利體現系統不同的屬性。

　　例如，一臺行走式穀物聯合收穫機其總目標是收穫穀物。它可以分解為動力、傳動、執行(包括作物莖稈切斷、穀粒與谷穗分離、穀粒清選等)、操縱控制、行走、支承等相對獨立的子系統。各個子系統分別實現分目標。這種劃分任務明確、目的性強。

　　(3)按系統模型的關聯性進行分解

　　這種方法藉助於系統模型的關聯性對系統分解。首先對系統建立主框圖模型，用圖示法或圖表法反映各子目標的相互關係；其次按掌握的資料建立定量的數學模型，反映各子目標的函數關係；其三，將屬性模型轉換為電腦語言以便進行分析計算。通過模型的關聯性分解得到系統的各子系統的相互關係。

　　(4)按系統控制和管理過程進行分解

　　為了便於系統工程施工以及進入運行階段的控制和管理，在工程系統中，還必須把一個完整的控制問題變換成一組控制的子問題，然後採取不同方法加以解決。

　　機械繫統的分解採用第2種方法居多。在進行系統分解時，要特別關註系統的整體性和相關性，並把容易綜合獲得最優的整體方案作為首要條件。

　　系統分解時應註意下述各點：

　　1)分解數和層次應適宜分解數太少，子系統仍很複雜，不便於子系統的模型化和優化等設計工作；分解數和層次太多，又會給總體系統的綜合設計造成困難。

　　2)避免過於複雜的分界面對那些聯繫緊密的要素不宜分解拆開，即分解的界面應儘可能選擇在要素間結合枝數(聯繫數)較少和作用較弱的地方。

　　3)保持能量流、物質流和信息流的合理流動途徑通常機械繫統工作時都存在著能量、物料和信息三種流的傳遞和變換，它們在從系統輸入到系統輸出的過程中，按一定方向和途徑流動，既不可中斷阻塞，也不能造成干涉或紊流，即便分解成各個子系統，它們的流動途徑仍應明確和暢通。

　　4)瞭解系統分解與功能分解的關聯及不同系統分解時，每個子系統仍是一個子系統，它把具有比較緊密結合關係的要素集合在一起，其結構成員雖稍為簡單，但其功能往往還有多項。而功能分解時是按功能體系進行逐級分解，直至不能再分解的單元功能為止。

　　2．系統分析

　　系統分析是一種科學的決策方法，其目的是幫助決策者，對所要決策的問題逐步提高其清晰度。它是採用系統的觀點和方法，用定性和定量的工具，對所研究的問題進行系統結構和系統狀態的分析，提出各種可行的方案和替代方案，併進行分析和評價，為決策者選擇最優系統方案提供主要依據。

　　系統分析的一般程式如下：

　　1)系統目標設定系統目標是系統分析的出發點和進行評價、決策的主要依據。因此，應進行系統研究——通過對廣泛的資料的分析，獲得有關信息，並利用有效方法(如進行統計和檢驗等)對信息進行處理，以確定系統目標。

　　2)構造模型模型是實體系統的抽象，它應能表示系統的主要組成部分和各部分的相互作用，以及在運用條件下因果作用和反作用的相互關係。構造模型的目的是用較少的風險、時間和費用來對實體系統作研究和實驗，以便更好地得到系統的性能。模型包括數學模型、實物模型、電腦模擬及各種圖表等。在構造模型時，必須全面考慮系統的各影響因素，分清主次，儘可能如實描述系統的主要特征。在能滿足系統目標的前提下，應儘量簡化，以需要、簡明、易解為原則。

　　機械繫統是物理系統，描述物理系統的模型常用圖像模型和數學模型。由於電腦技術的滲透，數學模型的應用越來越廣，尤其是需要對系統進行精確定量分析的場合。

　　雖然構造模型對於系統分析是很重要的，但也不能排除經驗分析和類比判斷。當設計師能夠根據自己或他人的經驗直觀地作出正確的分析判斷時，也可不必建立模型，但應提出可靠的例證。

　　3)系統最優化系統最優化就是應用最優化理論和方法，對各個候選方案進行最優化設計和計算，以獲得最優的系統方案。

　　由於系統的變數眾多，結構通常都很複雜，在系統目標設定時，常常有多個目標，其中有些可能是矛盾的，很難完全兼顧，因此，在多目標的系統分解中，常採取合理的妥協和折中的辦法，如滿意性設計或協調性設計。前者為不一定追求系統的真正最優，而是尋求一個綜合考慮功能、技術、經濟、使用等因素後的滿意的系統；後者在系統中，不一定每項性能指標都達到最優，雖然從局部看不都是最優，但從整體看則是最優，整個系統具有良好的協調性。

　　4)系統評價系統評價是對系統分析過程和結果的鑒定，其主要目的是判斷所設計的系統是否達到了預定的各項技術經濟指標。

　　系統的評價對於決策的有效性關係極大，正確的評價可以使決策獲得成功，取得很大的效益，錯誤的評價可以導致決策失敗，付出沉重的代價。

　　系統評價時，首先要根據系統目標規定一組評價指標，確定系統的評價項目，制定評價的準則。不同的系統應該有不同的評價指標。系統評價的項目是由構成系統的性能要素來確定的，主要包括系統的功能、速度、成本、可靠性、實用性、適應性、壽命、技術水平、生存能力、競爭能力、重量、體積、外觀、能耗等因素。由這些因素構成描述系統的有序集合，可以根據系統所處的實際環境條件安排它們的評價順序。通過對各因素賦予反映價值地位的加權繫數，形成一種評價的價值體系。這種價值體系主要是從技術和經濟的角度來進行衡量的。

　　系統評價應視被評價系統的特點和企業具體條件確定指標體系。一般機械繫統採用較多的評價指標體系是價值和投資體系，對系統總投資費用和總收益進行分析和評價，以選擇技術上先進、經濟上合理的最優系統方案。

　　機械繫統設計是一項周密的技術工作，獲得產品任務以後，即進入了系統的總體設計階段，包含方案設計和初步篩選、系統分解、系統分析和系統技術方案設計、機械繫統方案評價五個步驟。

　　方案設計需要考慮的問題很多，考慮的方面越廣，系統總體方案越多，方案比較、選擇和優化才有基礎。

　　(2)系統分解。將總系統分解成若幹子系統，對於複雜的機械繫統，有可能需要進行多級分解，可以根據前面所講的系統五大部分組成進行分解，也可以根據系統各部分的功能進行分解，分級實現，並畫出系統圖，以便對系統進行分級分析和結構設計。

　　(3)系統分析。不僅要根據系統的目的和要求進行技術和經濟分析，還需要分析子系統之間的相互聯繫和基本性能，這種分析可以是定性的或定量的。

　　(4)系統技術方案設計。繪製系統總裝配圖和電氣控製圖，提出子系統的技術要求。

　　(5)機械繫統方案評價。主要評價方案的完善程度、方案與設計要求的符合程度，方案是否已經達到最優以及某項具體指標是否達到最優。評價的指標體系可以歸結為三大類：技術可行性指標、經濟合理性指標和社會環境適宜性指標；評價方法通常有簡單評價法、加法評價法、連乘評價法、加權評價法和技術經濟評價法。

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