隨著信息工作與材料科學技術的發展，科學家和工程師們從生物體進化的學習與思考中受到啟示，提出了力圖從根本上解決工程結構在生命周期內的安全，全面提高結構性能的新思路，引入智能結構和系統的概念。為了保障結構的安全，設計者往往采用保守設計，增大結構尺寸與質量，從而增加消耗，降低結構的有效載荷，增加人力、財力和資源的消耗。智能結構以生物界的方式感知結構的狀態和外部環境，并及時做出判斷、響應和自適應。
礦山機械是消耗資源的大戶、污染的源頭。面對日趨嚴峻的資源和環境約束，緊密圍繞 4R 產品全生命周期設計和管理是降低能耗、污染，實現可持續發展戰略的重要手段。增強結構安全，減輕質量，降低能耗，提高性能的目的未來重大礦山機械產品在線監測的方向。具體措施為：
一、采用長壽命、低能耗及減輕重量的設計原則。延長產品壽命，可減少機械的生產量和降低其報廢量；降低產品能耗，可減少對環境的污染；而輕量化和高效率可減少材料和資源的消耗。
二、采用能再生利用的材料和資源，特別是結構件的設計應盡可能采用比較容易裝配和分解的大模塊化結構和無毒材料，提高機械材料的再生率；
三、盡量采用低環境負荷材料，盡可能不使用氟利昂（空調）含氯橡膠、樹脂及石棉等有害材料。使廢棄零、部件處理的污染小化及綜合成本優化，礦山機械產品在設計初始階段就要考慮報廢件處理簡單、費用低和污染小，零、部件要解體方便、破碎容易，能焚燒處理或可作為燃料回收等問題；
四、降低整機的振動與噪聲，減輕對周圍環境的污染。
礦山機械應在產品設計中貫徹“以人為本”原則，考慮人、機和環境的協調，采取必要的技術措施進行安全性設計，改善作業環境，降低振動與噪聲，提高操縱者舒適性。同時，要加強對外包工程施工隊伍的管理和選擇優質的開礦設備，提高外包工程施工隊伍防范事故的能力并給工人灌輸安全意識，加大生產現場安全檢查力度，杜絕違章作業、違章指揮。不論是含煤塵和易燃、易爆氣體的煤礦井下或井口，還是各種金屬、非金屬礦山，只有礦山機械具有齊全的安全功能與較高的安全可靠性，才能確保礦山生產正常進行，避免安全事故的發生。
同時，注重礦山機械外觀美學和機體本身的流線型設計，達到機械與環境的和諧，給人以視覺上的美感。礦山機械的造型不是單純的能上能外觀形式，而是功能、材料、結構、人機關系以及生產工藝等因素的綜合表現。有效的發揮產品的功能，使產品的結構和形態又必須更加合理化。
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