機械設計（machine design），根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。

機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產(chǎn)的步，是決定機械性能的主要的因素。機械設計的努力目標是：在各種限定的條件（如材料、加工能力、理論知識和計算手段等）下設計出的機械，即做出優(yōu)化設計。優(yōu)化設計需要綜合地考慮許多要求，一般有：工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。設計者的任務是按具體情況權衡輕重，統(tǒng)籌兼顧，使設計的機械有的綜合技術經(jīng)濟效果。過去，設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學科的發(fā)展，制造和使用的技術經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機的推廣應用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。

各產(chǎn)業(yè)機械的設計，特別是整體和整系統(tǒng)的機械設計，須依附于各有關的產(chǎn)業(yè)技術而難于形成獨立的學科。因此出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機械設計、礦山機械設計、泵設計、壓縮機設計、汽輪機設計、內燃機設計、機床設計等專業(yè)性的機械設計分支學科。

在人類社會進入知識經(jīng)濟時代、信息技術高速發(fā)展的背景下，儀器儀表及其測量控制技術得到日益廣泛應用，給儀器儀表行業(yè)的快速發(fā)展提供了良好契機。儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的源頭和組成部分，是信息技術的重要基礎。錢學森院士對新技術革命有如下論述："新技術革命的關鍵技術是信息技術，信息技術是測量技術、計算機技術、通訊技術三部分組成，測量技術則是關鍵和基礎。"國際上也將信息技術生產(chǎn)行業(yè)定性為計算機、通訊、儀器儀表三個行業(yè)。

儀器儀表廣泛應用于裝備、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工藝流程的測量和控制，是現(xiàn)代化大型重點成套裝備的重要組成部分，是信息化帶動工業(yè)化的重要紐帶。據(jù)有關資料顯示，隨著裝備水平的提高，儀器儀表在工程設備總投資中的比重已達到18%左右；現(xiàn)代化的寶鋼技術裝備投資中，有1/3的經(jīng)費用于購置儀器和自控系統(tǒng)。

儀器產(chǎn)品通常使用在特殊的環(huán)境中，可能是移動使用，也可能是固定使用，不管何種使用方式都要符合使用環(huán)境，以保障儀器設備產(chǎn)品在相應的環(huán)境下順利工作，這時就需要工業(yè)設計師研究和分析產(chǎn)品的目標使用者是誰？怎么使用產(chǎn)品？以滿足儀器設備產(chǎn)品的功能體驗要求，讓工業(yè)產(chǎn)品設計出來的結果與相應的使用環(huán)境互相適應，產(chǎn)品既能在環(huán)境中突出又能與環(huán)境和諧的融為一體。