现代设计方法(第1章).ppt

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1、现代设计方法现代设计方法现代设计现代设计方法方法第一章第一章 现代设计方法学现代设计方法学v教学目的：教学目的：产品设计的一般过程、设计的一般原则；技术产品设计的一般过程、设计的一般原则；技术系统的确定方法；方案设计阶段的系统化设计方系统的确定方法；方案设计阶段的系统化设计方法的基本思路及功能分析设计法的原理、方法和法的基本思路及功能分析设计法的原理、方法和步骤；设计决策的基本原则；评价目标和方法。步骤；设计决策的基本原则；评价目标和方法。v重点重点：技术系统及其确定的一般方法；功能分析技术系统及其确定的一般方法；功能分析设计法的基本原理、方法和步骤。设计法的基本原理、方法和步骤。v难点难点：

2、功能分析设计法的基本原理、方法和步骤。功能分析设计法的基本原理、方法和步骤。现代设计现代设计方法方法德国德国：侧重于设计进程、步骤和规律的研究；：侧重于设计进程、步骤和规律的研究；英国英国：侧重于创造性开发的分析和计算机的应用；：侧重于创造性开发的分析和计算机的应用；美国美国：侧重于设计理论体系的研究和设计方法的应用；：侧重于设计理论体系的研究和设计方法的应用；日本日本：在智能设计和价值工程方面颇为突出；：在智能设计和价值工程方面颇为突出；俄罗斯俄罗斯：侧重于发明与创新活动的方法问题；：侧重于发明与创新活动的方法问题；中国中国：侧重于理论吸收和应用研究。：侧重于理论吸收和应用研究。设计是一种创

3、造性活动，设计方法学是以设计是一种创造性活动，设计方法学是以系统系统的观点来研究产品的的观点来研究产品的设计程序设计程序、设计规律设计规律和和设计思设计思维及其方法维及其方法的综合性学科。的综合性学科。1.1.1 1.1.1 设计方法学的含义设计方法学的含义1.11.1 设计方法学概述设计方法学概述现代设计现代设计方法方法v 1.1.2 1.1.2 设计方法学的研究内容设计方法学的研究内容(1)(1)设计对象设计对象：是一个能实现一定技术过程的：是一个能实现一定技术过程的技术系统技术系统。满足特定需要，具有特定功能的技术系统并非唯一；满足特定需要，具有特定功能的技术系统并非唯一；影响某个技术系

4、统的因素多种多样。影响某个技术系统的因素多种多样。(2)(2)设计过程和程序设计过程和程序：思维过程和活动规律。：思维过程和活动规律。设计活动的实现过程（思维过程和活动规律）。它将产品设计活动的实现过程（思维过程和活动规律）。它将产品(即设即设计对象）视为由计对象）视为由输入、转换、输出输入、转换、输出三要素组成的系统，重点研究将三要素组成的系统，重点研究将功能要求转化为产品结构图纸的这一设计过程。功能要求转化为产品结构图纸的这一设计过程。需求设计活动产品1.11.1 设计方法学概述设计方法学概述现代设计现代设计方法方法(5)(5)设计信息管理设计信息管理：设计活动中涉及到的知识体系和各种信：

5、设计活动中涉及到的知识体系和各种信息的综合管理及其应用。息的综合管理及其应用。(6)(6)现代设计理论与方法的应用现代设计理论与方法的应用：上述设计学研究内容的工：上述设计学研究内容的工程应用，以及如何在设计过程中提高设计质量和设计效率。程应用，以及如何在设计过程中提高设计质量和设计效率。(4)(4)设计评价设计评价：设计指标体系和评价方法。：设计指标体系和评价方法。设计质量的评定方法。设计质量的评定方法。(3)(3)设计思维设计思维：创造性思维创造性思维的一般规律和方法的一般规律和方法。v 1.1.2 1.1.2 设计方法学的研究内容设计方法学的研究内容1.11.1 设计方法学概述设计方法学

6、概述现代设计现代设计方法方法v 1.2.11.2.1 产品设计的一般过程产品设计的一般过程 产品设计活动受到产品设计活动受到市场需求市场需求和设计主体和设计主体对社会效益对社会效益或经济效益的追求或经济效益的追求两个因素的驱使。其一般过程为：两个因素的驱使。其一般过程为：产品规划原理方案设计技术设计施工设计需求分析需求分析可行性分析可行性分析技术要求技术要求设计规划设计规划功能分析功能分析原理方案原理方案经济学评估经济学评估原理择优原理择优原理实现原理实现详细设计详细设计结构和造型结构和造型技术文献技术文献工艺规划工艺规划经济性分析经济性分析制造过程制造过程设计说明设计说明1.21.2 产品设

7、计过程与设计原则产品设计过程与设计原则现代设计现代设计方法方法3 3、技术设计阶段、技术设计阶段 是把新产品的最优原理方案具体化。是把新产品的最优原理方案具体化。首先是首先是总体设计总体设计，然后分为同时进行，然后分为同时进行实用化设计实用化设计和和商商品化设计品化设计两条设计路线。两条设计路线。总体设计总体设计实用化设计：实用化设计：商品化设计商品化设计：结构设计结构设计结构方案结构方案结构设计技术文件、总体布置草图、结构设计技术文件、总体布置草图、结构装配草图。结构装配草图。造型设计造型设计外观方案外观方案造型设计造型设计外观方案外观方案造型设计技术文件、总体效果草图、造型设计技术文件、总

8、体效果草图、外观构思模型。外观构思模型。1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则现代设计现代设计方法方法对于企业来讲，产品设计是三大核心任务之一。对于企业来讲，产品设计是三大核心任务之一。开发设计开发设计生产制造生产制造1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则市场营销市场营销现代设计现代设计方法方法阶阶段段步骤步骤方法方法主主 要要 指指 导导 理理 论论产产品品规规划划设计方法设计方法预测技术预测技术设计方法学设计方法学技术预测理论技术预测理论市场学市场学信息学信息学机械产品设计一般过程机械产品设计一般过程信息集约信息集约可行性报告、设计要求项目表可行性报

9、告、设计要求项目表产品设计任务产品设计任务预测调研预测调研可行性分析可行性分析明确任务要求明确任务要求现代设计现代设计方法方法阶阶段段步骤步骤方法方法主主 要要 指指 导导 理理 论论原原理理方方案案设设计计系统化设计法系统化设计法创造技法创造技法评价决策方法评价决策方法系统工程学系统工程学形态学形态学创造学创造学思维心理学思维心理学决策论决策论模糊数学模糊数学总功能分析总功能分析原理参数表、方案原理图原理参数表、方案原理图功能分解功能分解功能载体组合功能载体组合功能原理方案功能原理方案(多个多个)功能元求解功能元求解原理试验原理试验评价决策评价决策最优原理方案最优原理方案现代设计现代设计方法

10、方法阶阶段段步骤步骤方法方法主要指导理论主要指导理论技技术术设设计计价值设计价值设计优化设计优化设计可靠性设计可靠性设计宜人性设计宜人性设计产品造型设产品造型设计计系列化设计系列化设计机械性能设机械性能设计计工艺性设计工艺性设计自动化设计自动化设计价值工程学价值工程学最优化方法、工程最优化方法、工程遗传算法遗传算法可靠性理论与实验可靠性理论与实验人机工程学人机工程学工业美学工业美学模块化设计、模块化设计、相似理论相似理论有限元法、动态设有限元法、动态设计、摩擦学设计、计、摩擦学设计、高等机构学高等机构学机械设计的工艺基机械设计的工艺基础础控制理论、智能工控制理论、智能工程、人工神经元计程、人工

11、神经元计算方法、专家系统算方法、专家系统结构方案结构方案(多个多个结构价值分析结构价值分析试验模型试验模型试验试验总体设计总体设计结构设计结构设计造型设计造型设计造型价值分析造型价值分析外观方案外观方案(多个多个评价决策评价决策评价决策评价决策最优结构方案最优结构方案最优造型方案最优造型方案最优技术设计方案最优技术设计方案总体布置图、装配总体布置图、装配草图、技术文件草图、技术文件总体效果图、总体效果图、外观效果模型外观效果模型现代设计现代设计方法方法阶阶段段步骤步骤方法方法主要指导主要指导理论理论施施工工设设计计各种制造、装各种制造、装配、造型、装配、造型、装饰、检验等方饰、检验等方法法各种

12、工艺学各种工艺学批批量量生生产产计算机辅助制计算机辅助制造造销销售售反馈控制法反馈控制法零件工作图零件工作图外观件加工工艺、外观件加工工艺、面饰工艺规程面饰工艺规程部件装配图部件装配图效果图、检验标准效果图、检验标准技术文件技术文件造型工艺文件造型工艺文件试制试制修改修改批量生产批量生产技术服务技术服务用户访问用户访问现代设计现代设计方法方法产品设计四大类型：产品设计四大类型：开发性设计、适应性设计、变参数设计、测绘和仿制。开发性设计、适应性设计、变参数设计、测绘和仿制。（1）开发性设计。）开发性设计。在设计原理、设计方案全部未知的情况下，根据产品总功在设计原理、设计方案全部未知的情况下，根据

13、产品总功能和约束条件，进行全新的创造。能和约束条件，进行全新的创造。如专利产品、发明性产品。如专利产品、发明性产品。1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则v 1.2.2 1.2.2 产品设计的类型和一般原则产品设计的类型和一般原则现代设计现代设计方法方法v 介绍：现代新产品开发模式介绍：现代新产品开发模式开发性设计开发性设计1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则现代设计现代设计方法方法开发性设计开发性设计v 介绍：新产品开发的一般模式介绍：新产品开发的一般模式1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则现代设计现代设计方法方法v 介绍：某集

14、团公司技术准备和生产准备流程介绍：某集团公司技术准备和生产准备流程开发性设计开发性设计1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则现代设计现代设计方法方法（2 2）适应性设计。）适应性设计。在总的方案和原理不变的条件下，根据生产技术的发展在总的方案和原理不变的条件下，根据生产技术的发展和使用部门的要求，对产品结构和性能进行更新改造，使它和使用部门的要求，对产品结构和性能进行更新改造，使它适应某种附加要求。适应某种附加要求。如电冰箱从单开门变双开门、洗衣机由如电冰箱从单开门变双开门、洗衣机由单缸变双缸再到全自动等单缸变双缸再到全自动等。（3 3）变参数设计。）变参数设计。在功能、原

15、理、方案不变的情况下，只是对结构设置和在功能、原理、方案不变的情况下，只是对结构设置和尺寸加以改变，使之满足功率、速比等不同要求。尺寸加以改变，使之满足功率、速比等不同要求。如不同中如不同中心距的减速器系列设计、排量不同的发动机设计等。心距的减速器系列设计、排量不同的发动机设计等。1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则v 1.2.2 1.2.2 产品设计的类型和一般原则产品设计的类型和一般原则现代设计现代设计方法方法适应性设计与变参数设计适应性设计与变参数设计单门双门对开门三门多门109升181升201升231升249升310升450升v 介绍：美菱冰箱系列产品介绍：美菱冰

16、箱系列产品适应性适应性：方案原理不变的条件下，根据使用要求对结构和性能进行改进。变参数变参数：大多对功率或尺寸（体积）进行更新。（注：大型制造和为制造中的尺寸改变可能会导致原理的根本性变化。）1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则现代设计现代设计方法方法（4 4）测绘和仿制）测绘和仿制 按照国内外产品实物进行测绘，变成图纸文件，其结构按照国内外产品实物进行测绘，变成图纸文件，其结构性能不改变，只进行统一标准和工艺性改动。性能不改变，只进行统一标准和工艺性改动。1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则v 1.2.2 1.2.2 产品设计的类型和一般原则产品设计的类型和一般原则现代设计现代设计方法方法v 介绍：反求逆向设计介绍：反求逆向设计测绘与仿制测绘与仿制1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则现代设计现代设计方法方法测绘与仿制测绘与仿制1.21.2 产品设计过程与设计原则产品设计过程与设计原则现代设计现代设计方法方法产品设计遵循四个基本原则：产品设计遵循四个基本原则：创新原则、可靠原则、效益原则、审核原则。创新原则、可靠原则、效