設(shè)計(jì)評價(jià)與輔助設(shè)計(jì)軟件

1、最新第二章 設(shè)計(jì)評價(jià)與輔助設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)原理第二章 設(shè)計(jì)評價(jià)與輔助設(shè)計(jì)軟件主要內(nèi)容設(shè)計(jì)評價(jià)1產(chǎn)品設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件2四、設(shè)計(jì)評價(jià)n設(shè)計(jì)評價(jià)的概念和意義 設(shè)計(jì)評價(jià)的概念 l 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師對多種不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較、評定，由此確定各方案的價(jià)值，判斷其優(yōu)劣，以便篩選出最佳的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)評價(jià)的對象 l 設(shè)計(jì)方案，但意義廣泛。從形式看，可以是原理方案、結(jié)構(gòu)方案、造型方案等；從載體上看，可以是零、部件或圖紙，也可以是模型、樣機(jī)、產(chǎn)品等。設(shè)計(jì)評價(jià)的特點(diǎn) l 評價(jià)項(xiàng)目的廣泛性與多樣性。l 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的中立性與變化性。 l 評價(jià)結(jié)果的感性與相對性。設(shè)計(jì)評價(jià)的意義l 設(shè)計(jì)評價(jià)貫穿于產(chǎn)品設(shè)

2、計(jì)的整個(gè)過程中，如在確定原理方案、結(jié)構(gòu)方案、選擇材料等各個(gè)階段都要評價(jià)并以此做出決策。所以，適時(shí)的設(shè)計(jì)評價(jià)可以減少設(shè)計(jì)中的盲目性，適時(shí)摒棄不合理或沒有發(fā)展前途的方案，使設(shè)計(jì)始終循著正確的路線，提高設(shè)計(jì)效率，降低設(shè)計(jì)成本。l 充分、科學(xué)的設(shè)計(jì)評價(jià)，能在眾多的方案中篩選出各方面都滿足要求的最佳方案，有效地保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量。 l 通過設(shè)計(jì)評價(jià)，可以有效地檢核設(shè)計(jì)方案，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的不足之處，為設(shè)計(jì)改進(jìn)提出依據(jù)。n設(shè)計(jì)評價(jià)程序 設(shè)計(jì)評價(jià)程序?qū)嶋H評價(jià)時(shí)注意做到：l 要分析設(shè)計(jì)中提出的有關(guān)評價(jià)的問題，認(rèn)清其性質(zhì)，明確對評價(jià)的要求，以便有的放矢； l 針對評價(jià)對象的特點(diǎn)，選擇那些最能體現(xiàn)其特點(diǎn)、品質(zhì)等因素的作為

3、評價(jià)目標(biāo)，建立評價(jià)目標(biāo)體系，并對這個(gè)體系進(jìn)行分解并歸類； l 選擇合適的評價(jià)方法進(jìn)行實(shí)際評價(jià)，得到定性或定量目標(biāo)的評價(jià)結(jié)果；l 對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行綜合處理，最后得到評價(jià)結(jié)論。產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) l使用者的標(biāo)準(zhǔn)：多數(shù)人認(rèn)為使用方便、造型美觀、價(jià)格便宜的產(chǎn)品就是好設(shè)計(jì)。 l生產(chǎn)者的標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)是否更加有效地利用材料、能源和便于生產(chǎn)；產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是否滿足了使用者的需求；產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)是否美觀，是否被人喜歡；產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是否具有最大的安全性，并能預(yù)防所能出現(xiàn)的危險(xiǎn)。l設(shè)計(jì)者的標(biāo)準(zhǔn)：是符合設(shè)計(jì)要求的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求包括設(shè)計(jì)定位的要求、企業(yè)對產(chǎn)品的要求和產(chǎn)品本身的要求。 好設(shè)計(jì)很難有一個(gè)固定的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)橐患a(chǎn)品是一個(gè)時(shí)

4、代政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技、貿(mào)易等眾多信息的載體，設(shè)計(jì)是為人服務(wù)的，好的設(shè)計(jì)要滿足人與社會的需求。人、機(jī)、環(huán)境、市場是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要組成部分，這幾個(gè)部分既相互聯(lián)系，又有各自的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)要處理好人、機(jī)、環(huán)境三者之間的關(guān)系，并把設(shè)計(jì)變成產(chǎn)品投入市場，只有在滿足了人們對產(chǎn)品功能需求的同時(shí)，表現(xiàn)出其社會價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益的設(shè)計(jì)，才能稱之為好設(shè)計(jì)。一種產(chǎn)品評價(jià)流程凸凹設(shè)計(jì)的音量按鈕掃描系統(tǒng)，導(dǎo)航系統(tǒng)和閱讀文本功能語音識別系統(tǒng)帶有盲文的操作界面評價(jià)目標(biāo)及評價(jià)目標(biāo)體系的建立 l 評價(jià)目標(biāo) 技術(shù)性：包括產(chǎn)品技術(shù)上的可行性與先進(jìn)性，產(chǎn)品工作中的可靠性與安全性，產(chǎn)品使用時(shí)的適用性與維護(hù)性等。經(jīng)濟(jì)性：包括投資與投資回收

5、期、成本與利潤、競爭潛力與市場前景等。 審美性：包括產(chǎn)品造型的時(shí)代性與創(chuàng)造性、傳達(dá)性與審美價(jià)值等。 社會性：包括推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)力發(fā)展的情況，環(huán)境保護(hù)與資源利用，對人們生活方式與身心健康的影響等。l 評價(jià)目標(biāo)樹 建立評價(jià)目標(biāo)樹是分析評價(jià)目標(biāo)、確定評價(jià)目標(biāo)項(xiàng)目的一種手段，即將總目標(biāo)細(xì)化為一些具體的評價(jià)項(xiàng)目，并用系統(tǒng)分析圖的形式表示出來。評價(jià)目標(biāo)樹是建立評價(jià)目標(biāo)體系的基礎(chǔ)。如下圖是一個(gè)評價(jià)目標(biāo)樹分析的示意圖，圖中，Z表示總評價(jià)目標(biāo)，Z1、Z2為Z的子評價(jià)目標(biāo)，而Z11、Z12、Z13為Z1的子評價(jià)目標(biāo)，即實(shí)際評價(jià)項(xiàng)目。g1、g2、g11、g12、g13、g21、g22表示各評價(jià)目標(biāo)所對應(yīng)的評價(jià)項(xiàng)

6、目的加權(quán)系數(shù)，是反映不同評價(jià)項(xiàng)目對產(chǎn)品影響程度的一個(gè)參量。各評價(jià)項(xiàng)目的加權(quán)系數(shù)之和為上一級評價(jià)目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)，所有子評價(jià)目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)之和為1， 即g1+g2=g11+g12+g13+g21+g22=1l 評價(jià)目標(biāo)體系的建立 對評價(jià)目標(biāo)細(xì)化，確定具體的評價(jià)項(xiàng)目，建立全方位和多元化的綜合評價(jià)目標(biāo)體系。評價(jià)目標(biāo)的基本要求是： 全面性，盡量涉及技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、社會性、審美性的多個(gè)方面； 獨(dú)立性，各評價(jià)項(xiàng)目相對獨(dú)立，內(nèi)容明確。 為了提高評價(jià)效率，降低評價(jià)實(shí)施的成本和減輕工作量，一般選擇最能反映方案水平和性能的、最重要的設(shè)計(jì)要求作為評價(jià)目標(biāo)的具體內(nèi)容(通常在10項(xiàng)左右)。實(shí)例：四川省機(jī)械工業(yè)廳指導(dǎo)性技術(shù)

7、文件(川Q/JZ2-1987)“機(jī)械產(chǎn)品藝術(shù)造型評定方法”。名稱評價(jià)目標(biāo)評價(jià)項(xiàng)目名稱加權(quán)系數(shù)產(chǎn)品名稱整體效果(Z1)Z11：形式與功能統(tǒng)一性，適應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)要求Z12：主輔機(jī)配合默契、嚴(yán)謹(jǐn)，具有整體感，空間利用和布局合理Z13：局部與整體風(fēng)格一致0.20.080.060.06宜人性(Z2) Z21：重要的操作控制裝置造型合理，并處于最佳工作區(qū)域Z22：操作和顯示裝置相互匹配合理Z23：重要的顯示裝置造型合理，并處于最佳視覺區(qū)域Z24：操作件使用方便，符合正常的施力范圍要求Z25：照明光線柔和，亮度適宜 0.2 0.050.050.040.040.02 評價(jià)方法l 點(diǎn)評價(jià)法，屬于定性評價(jià)，對所有的

8、方案按已建立的評價(jià)目標(biāo)體系中的所有評價(jià)項(xiàng)目逐點(diǎn)作粗略的評價(jià)，并用符號標(biāo)示，“+、-、？、！” 分別表示“行、不行、再研究一下、重新檢查設(shè)計(jì)”的含義，然后統(tǒng)計(jì)出每個(gè)設(shè)計(jì)方案的總評結(jié)果，最后再根據(jù)總評結(jié)果做出最佳方案的判斷。 l 實(shí)例 方 案項(xiàng) 目ABCD滿足功能要求 +成本符合要求-+加工裝配可行+？+-使用維護(hù)方便+？+-宜人性符合要求-+造型效果優(yōu)良+對環(huán)境無污染+？時(shí)代感強(qiáng)+？-+總評結(jié)果6+，2- 4+，1-，3？ 7+，1- 5+，2-，1？ 結(jié)論方案沒有通過 需要再研究 設(shè)計(jì)方案可用 方案改進(jìn)后可用 l 評分法：屬于定量性評價(jià)，首先按產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求建立評價(jià)目標(biāo)體系和評分標(biāo)準(zhǔn)，其次依據(jù)直

9、覺對參各個(gè)設(shè)計(jì)方案打分，然后采用適當(dāng)?shù)姆椒▽λ性u價(jià)項(xiàng)目的分?jǐn)?shù)進(jìn)行處理，得到方案評價(jià)目標(biāo)的總分?jǐn)?shù)值，最后以總分?jǐn)?shù)作為衡量評定方案優(yōu)劣的尺度，分?jǐn)?shù)最高的方案為最佳。l 評價(jià)過程加權(quán)系數(shù)的確定：加權(quán)系數(shù)是衡量評價(jià)目標(biāo)體系中各個(gè)評價(jià)項(xiàng)目重要程度的一個(gè)量化參量。加權(quán)系數(shù)越大，意味著重要程度越高。確定方法：將評價(jià)目標(biāo)體系中的評價(jià)項(xiàng)目兩兩進(jìn)行比較后給出數(shù)值，一般地，數(shù)值確定原則是按04分給出，如果兩個(gè)評價(jià)項(xiàng)目相比重要程度相同，則各給2分；若某一評價(jià)項(xiàng)目比另一評價(jià)項(xiàng)目較重要時(shí)，則分別給3分和1分；若某一評價(jià)項(xiàng)目比另一評價(jià)項(xiàng)目更重要時(shí)，則分別給4分和0分。根據(jù)各項(xiàng)評價(jià)目標(biāo)的得分情況，其加權(quán)系數(shù)gi可按下列關(guān)系

10、式計(jì)算式中， ki為對應(yīng)i的評價(jià)項(xiàng)目的所得分?jǐn)?shù)的算術(shù)和，i=1，2，n，n為評價(jià)體系中的所有評價(jià)項(xiàng)目數(shù)。 niiiikkg1評分標(biāo)準(zhǔn)的確定：一般常用五分制或十分制對方案進(jìn)行打分，如果方案處于理想狀態(tài)，分值為10分(或5分)，最差時(shí)分值為0分。l對于非計(jì)量性的評價(jià)項(xiàng)目或某些不便量化的評價(jià)項(xiàng)目，可采用直覺及經(jīng)驗(yàn)判斷的方法確定其具體屬于哪個(gè)優(yōu)劣程度區(qū)段，對照評分標(biāo)準(zhǔn)給出評分。l如果評價(jià)項(xiàng)目中有定量參數(shù)，可以根據(jù)規(guī)定的最低極限值、正常要求值、理想值分別按十分制給出0分、8分、10分(五分制時(shí)給出0分、4分、5分)，然后用三點(diǎn)定線的辦法畫出評分曲線或建立函數(shù)式，根據(jù)曲線或函數(shù)式求出取其他定量參數(shù)值時(shí)所對

11、應(yīng)的評分值，l 在對各方案按照評價(jià)目標(biāo)體系中的各個(gè)評價(jià)項(xiàng)目打分以后，接下來要統(tǒng)計(jì)每個(gè)設(shè)計(jì)方案在所有評價(jià)項(xiàng)目的得分，算出其總分?？偡值挠?jì)算方法很多，課本中表2-5為常見的總分計(jì)分方法，可根據(jù)具體情況選用。取得總分以后，依總分高低就可方便地確定方案的優(yōu)劣。分值最高者為最佳設(shè)計(jì)方案。名次記分評價(jià)法 l 是由一組專家對n個(gè)待評方案進(jìn)行總評分，每個(gè)專家按方案的優(yōu)劣排出這n個(gè)方案的名次，名次最高者給n分，名次最低者給1分，依此類推。最后把每個(gè)方案的得分?jǐn)?shù)相加，總分最高者為最佳。l 名次記分評價(jià)法中，專家意見的一致性程度是確認(rèn)評價(jià)結(jié)論是否準(zhǔn)確可信的重要方面，可以用一致性系數(shù)c來表示專家們的意見一致性程度。一

12、致性系數(shù)的計(jì)算公式為 式中，c為一致性系數(shù)，當(dāng)c接近于1時(shí)表示專家意見趨于一致，當(dāng)c=1時(shí)表示專家意見完全一致；m為參加評分的專家數(shù)；n為待評價(jià)方案個(gè)數(shù)；s為各方案總分的差分和，可按下式計(jì)算，式中，為第i個(gè)方案的總分。 )(1232nnmscnxxsniinii1212)(l將名次記分評價(jià)法與上述兩種評價(jià)法中的任何一種方法結(jié)合使用，可以提高評價(jià)的客觀性和準(zhǔn)確性。l語意區(qū)分評價(jià)法：主要用于非定量評價(jià)，是以一定的評估尺度對特定的評價(jià)項(xiàng)目做出重要性的判斷。具體步驟：首先確定評價(jià)問題的評價(jià)項(xiàng)目；其次要選擇評價(jià)尺度(對比的詞語)；最后擬出對比形容詞或采用分值形式進(jìn)行評判。 在語意的選擇上，應(yīng)注意列舉出符

13、合評價(jià)項(xiàng)目的詞匯，同時(shí)要選擇適當(dāng)?shù)男稳菰~和副詞，例如：評價(jià)冰箱的造型使用古典與新潮兩個(gè)對比詞匯比較適合，而評價(jià)冰箱的色彩使用冷與暖兩個(gè)對比詞匯比較合適。l 常用的評價(jià)量表詞語有：感性與理性、繁瑣與簡潔、分散與集中、古典與新潮、不協(xié)調(diào)與和諧、守舊與創(chuàng)新、重與輕、大與小、曖昧與明朗、弱與強(qiáng)、不對稱與對稱、靜感與動(dòng)感、粗俗與精致、危險(xiǎn)與安全、不經(jīng)用與耐用、冷與暖、硬與軟等。l 有了上述評價(jià)的對比詞匯后，還須對評價(jià)的對比語匯按程度分成等級，并賦予不同的值，或者選擇適當(dāng)?shù)男稳菰~或副詞，然后就可以按前面介紹的評分方法對各評價(jià)項(xiàng)目進(jìn)行評分，算出各方案的總分，最終評出方案的優(yōu)劣。應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用感性工學(xué)設(shè)計(jì)一款具

14、有現(xiàn)代感的圓珠筆主要步驟用語義區(qū)分量表獲得每個(gè)用戶對圓珠筆的評價(jià)求得平均得分并應(yīng)用多元線形回歸進(jìn)行分析復(fù)相關(guān)系數(shù)和偏相關(guān)系數(shù)量表將顯示哪個(gè)設(shè)計(jì)元素同意象最符合。選擇測試樣本選擇設(shè)計(jì)參數(shù)確定形容詞對給出觀點(diǎn)的方向和強(qiáng)度1. Beautiful54321Ugly4. Modern54321Conservative10. Expensive54321Cheap語義評價(jià)均值計(jì)算復(fù)相關(guān)系數(shù)和偏相關(guān)系數(shù)分析結(jié)果最佳設(shè)計(jì)-6號不同設(shè)計(jì)階段的評價(jià)特點(diǎn) l 方案構(gòu)思設(shè)計(jì)階段 評價(jià)項(xiàng)目中包含技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全可靠這3個(gè)方面的基本內(nèi)容。這個(gè)階段中，評價(jià)目標(biāo)的總數(shù)不宜過大，應(yīng)抓住重點(diǎn)，一般選取815個(gè)為宜。 由于信息量

15、不足，該階段建立的評價(jià)目標(biāo)中一般不需要確定其加權(quán)系數(shù)，而把這些評價(jià)目標(biāo)的重要性取得大致接近。可將不太重要的性能參量先放在一邊，集中精力考慮那些重要的、基本的項(xiàng)目要求。 選擇評分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可選五分制等較粗的標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)該階段信息不足的特點(diǎn)。 l 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能通常都是分開進(jìn)行評價(jià)，用技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)法進(jìn)行細(xì)化分析?？赡芤M(jìn)行幾次方案評價(jià)和比較，例如：在形成粗結(jié)構(gòu)以后可能要評價(jià)一次，在結(jié)構(gòu)細(xì)化之后可能要再評價(jià)一次。根據(jù)信息量水平的不同，評價(jià)目標(biāo)的建立也應(yīng)有所區(qū)別。由于材料、零件形狀和尺寸及加工方法都基本上確定，所以此時(shí)進(jìn)行評價(jià)就會較精確些。由于在總體設(shè)計(jì)階段還要考慮其他一些因素，設(shè)計(jì)方案

16、還會有所改動(dòng)。因此，除了有明顯重大缺陷而又無法改進(jìn)的方案或者總體上的價(jià)值太差的方案外，一般不宜輕易剔除設(shè)計(jì)方案。l 總體設(shè)計(jì)階段 總體設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)評價(jià)是對設(shè)計(jì)方案的總評價(jià)。方案評價(jià)目標(biāo)的數(shù)目將增加許多，評價(jià)的要求也更高。而且，這一階段的信息量比較充分，可以進(jìn)行細(xì)化的評價(jià)。計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)哪些軟件？五、計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)程序簡介n市場分析和調(diào)研SPSS、SAS等大型專業(yè)的統(tǒng)計(jì)分析軟件，Office組件常常用于這部分工作。n產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)效果圖階段 最常用的軟件是Photoshop，它是點(diǎn)陣式的圖像處理軟件，功能強(qiáng)大，可以對圖像進(jìn)行任意的編輯、渲染、合成和各種強(qiáng)大的藝術(shù)加工。它的缺陷在于只

17、能生成點(diǎn)陣文件，圖形文件輸出時(shí)有精度要求，其點(diǎn)陣文件很難被矢量化的CAD軟件利用進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)。Photoshop設(shè)計(jì)的手機(jī)還有一些常用軟件，如CorelDRAW、Illustrator和Freehand等，都是矢量化的圖像處理軟件。其特點(diǎn)是操作方便、具有較強(qiáng)的圖形生成、文字設(shè)計(jì)和圖文編排等能力。能輸出矢量化圖形，其精度不受縮放大小的影響，圖形線條可以轉(zhuǎn)入后續(xù)的二維CAD軟件中直接被編輯、修改和利用，從而進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。n產(chǎn)品設(shè)計(jì)三維效果圖階段 3.Pro/E或UG等高端的三維軟件附帶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)。該模塊比較符合設(shè)計(jì)師的思維習(xí)慣，可以很方便靈活地進(jìn)行曲面造型、曲率分析，有比較強(qiáng)大

18、的材質(zhì)渲染功能，能做出逼真的三維造型圖，其數(shù)據(jù)可以直接轉(zhuǎn)入下游的工程設(shè)計(jì)模塊。CorelDRAW設(shè)計(jì)的煙霧探測器用Alies/Wavefront也是不錯(cuò)的選擇。該軟件支持手繪筆輸入，更符合設(shè)計(jì)師的習(xí)慣，它的數(shù)據(jù)也可以轉(zhuǎn)換到Pro/E或UG里進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師在完成基本的構(gòu)思之后，可以直接用Pro/E或UG的機(jī)械設(shè)計(jì)模塊建立實(shí)體模型，進(jìn)行三維造型。其特征建模、參數(shù)化或變參數(shù)化設(shè)計(jì)，編輯修改能實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)，可以讓設(shè)計(jì)者方便直觀地進(jìn)行設(shè)計(jì)互動(dòng)，實(shí)時(shí)直接地展現(xiàn)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)作意圖，激發(fā)靈感，拓展了設(shè)計(jì)師的手和腦，從而使設(shè)計(jì)者自身的工作更加方便、快捷、高效和準(zhǔn)確 。Pro/E車架模型UG產(chǎn)品建模中低檔的三維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)造型。這類軟件有：SolidWorks、SolidEdge、Think、MDT等，它們也是參數(shù)化建模，編輯修改能實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)，在曲面不是非常復(fù)雜的情況下也能完成設(shè)計(jì)師的要求，而且相對于高端軟件來說，這類軟件更加簡單易用。n在模型制作階段 用CNC技術(shù)(數(shù)控加工技術(shù))以及RP技術(shù)(快速成形技術(shù))等制作模型。CNC模型制作，是將零件在計(jì)算機(jī)上三維建模后轉(zhuǎn)入加工軟件模塊中，編譯為NC代碼，然后傳到加工中心上，利用一些輕型材料通過幾次裝夾及換刀直接加工出零件的方式。目前，這種方式被采用得越來越多，尤其在塑料件的模型制作上更有優(yōu)勢。CNC模型制作有時(shí)也需要人工