將來機械設(shè)計學(xué)必將滲透到半導(dǎo)體制造、生物工程、納米技術(shù)和機器人等行業(yè)中去，在對社會發(fā)展做出貢獻的同時，不斷完善自己，使理論進一步創(chuàng)新。

1、進一步實現(xiàn)系統(tǒng)性。即從系統(tǒng)觀點入手，把機械產(chǎn)品看作一個系統(tǒng)或整體，依賴計算機技術(shù)，實現(xiàn)人、機、環(huán)境和相互協(xié)調(diào)。具體來說，是把總系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)，采用各種現(xiàn)代設(shè)計理論和方法，追求系統(tǒng)優(yōu)化為目標協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的設(shè)計和匹配。

2、深化智能化設(shè)計。隨著科技的進步和發(fā)展，設(shè)計要越來越多地考慮智能的因素。大量設(shè)計內(nèi)容都可通過建立模型，來描述機械產(chǎn)品的各種工況行為，對模型求解可預(yù)測產(chǎn)品的性能、設(shè)計的合理性和最優(yōu)性。例如，各類車輛性能評價的智能決策系統(tǒng)，齒輪箱設(shè)計專家系統(tǒng)，故障診斷系統(tǒng)等已應(yīng)用在新車的開發(fā)設(shè)計中。

3、更加注重綠色思想。綠色設(shè)計技術(shù)是對產(chǎn)品在其生命周期中，按符合環(huán)境保護、資源利用率最高、能源消耗最低的要求進行設(shè)計的技術(shù)。要求設(shè)計者從全周期考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性和基本屬性，在設(shè)計時始終立足于人的身心健康、環(huán)境保護等，同時要求所設(shè)計的產(chǎn)品具有可回收利用性，對環(huán)境的損害最小。

由機械設(shè)計和計算機專業(yè)人員共同開發(fā)的計算機軟件，能夠反映和描述機械產(chǎn)品在實際工況下的各種損傷、失效和破壞的機理，可以定量分析和計算機械零件和機械的動態(tài)行為，并形成固定的設(shè)計程序，這就是專業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計方法，如：振動分析和設(shè)計，摩擦學(xué)設(shè)計，熱力學(xué)傳熱設(shè)計，強度、剛度設(shè)計，溫度場分析等等。這些軟件都是在傳統(tǒng)的設(shè)計方法基礎(chǔ)上，應(yīng)用計算機技術(shù)開發(fā)出來的。例如：用Pro/M軟件分析機械裝置的動態(tài)特性，用ANSYS軟件分析應(yīng)力都是這方面很好的例子，為準確判斷裝置的可靠性和選擇設(shè)計參數(shù)奠定了基礎(chǔ)。

為了滿足機械產(chǎn)品性能的高要求，在機械設(shè)計中大量采用計算機技術(shù)進行輔助設(shè)計和系統(tǒng)分析，這就是通用的現(xiàn)代設(shè)計方法。常見的方法包括優(yōu)化、有限元、可靠性、仿真、專家系統(tǒng)、CAD等。這些方法并不只是針對機械產(chǎn)品去研究，還有其自身的科學(xué)理論和方法。

4、優(yōu)化設(shè)計

機械優(yōu)化設(shè)計是最優(yōu)化技術(shù)在機械設(shè)計領(lǐng)域的移植和應(yīng)用，其基本思想是根據(jù)機械設(shè)計的理論，方法和標準規(guī)范等建立一反映工程設(shè)計問題和符合數(shù)學(xué)規(guī)劃要求的數(shù)學(xué)模型，然后采用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法和計算機計算技術(shù)自動找出設(shè)計問題的最優(yōu)方案。它是機械設(shè)計理論與優(yōu)化數(shù)學(xué)、電子計算機相互結(jié)合而形成的一種現(xiàn)代設(shè)計方法。

5、仿真與虛擬設(shè)計

計算機仿真技術(shù)是以計算機為工具“建立實際或聯(lián)想的系統(tǒng)模型”并在不同條件下對模型進行動態(tài)運行實驗的一門綜合性技術(shù)。而虛擬技術(shù)的本質(zhì)是以計算機支持的仿真技術(shù)為前提，在產(chǎn)品設(shè)計階段，實時地并行地模擬出產(chǎn)品開發(fā)全過程及其對產(chǎn)品設(shè)計的影響，預(yù)測產(chǎn)品性能、產(chǎn)品制造成本、產(chǎn)品的可制造性、產(chǎn)品的可維護性和可拆卸性等，從而提高產(chǎn)品設(shè)計的一次成功率。這種方法不但縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，也實現(xiàn)了縮短產(chǎn)品開發(fā)與用戶之間的距離。

6、 有限元設(shè)計

這種方法是利用數(shù)學(xué)近似的方法對真實物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實系統(tǒng)。它不僅能用于工程中復(fù)雜的非線行問題、非穩(wěn)態(tài)問題的求解，而且還可用于工程設(shè)計中進行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動力分析，并能準確地計算形狀復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形，成為復(fù)雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。

7、模糊設(shè)計

它是將模糊數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到機械設(shè)計中的一種設(shè)計方法。機械設(shè)計中就存在大量的模糊信息。如機械零部件設(shè)計中，零件的安全系數(shù)往往從保守觀點出發(fā)，取較大值而不經(jīng)濟，但在其允許的范圍內(nèi)存在很大的模糊區(qū)間。機械產(chǎn)品的開發(fā)在各階段常會遇到各種模糊問題，雖然這些問題的特點、性質(zhì)及對計策的要求不盡相同，但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特點是，可以將各因素對設(shè)計結(jié)果的影響進行全面定量地分析，得出綜合的數(shù)量化指標，作為選擇決斷的依據(jù)。