設(shè)計評價與輔助設(shè)計軟件

1、產(chǎn)品造型設(shè)計原理第二章 設(shè)計評價與輔助設(shè)計軟件第二章 設(shè)計評價與輔助設(shè)計軟件主要內(nèi)容設(shè)計評價1產(chǎn)品設(shè)計中計算機輔助設(shè)計軟件2四、設(shè)計評價n設(shè)計評價的概念和意義 設(shè)計評價的概念 l 在產(chǎn)品設(shè)計過程中，設(shè)計師對多種不同的設(shè)計方案進行比較、評定，由此確定各方案的價值，判斷其優(yōu)劣，以便篩選出最佳的設(shè)計方案。設(shè)計評價的對象 l 設(shè)計方案，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、產(chǎn)品等。設(shè)計評價的特點 l 評價項目的廣泛性與多樣性。l 評價標準的中立性與變化性。 l 評價結(jié)果的感性與相對性。設(shè)計評價的意義l 設(shè)計評價貫穿于產(chǎn)品設(shè)計的

2、整個過程中，如在確定原理方案、結(jié)構(gòu)方案、選擇材料等各個階段都要評價并以此做出決策。所以，適時的設(shè)計評價可以減少設(shè)計中的盲目性，適時摒棄不合理或沒有發(fā)展前途的方案，使設(shè)計始終循著正確的路線，提高設(shè)計效率，降低設(shè)計成本。l 充分、科學(xué)的設(shè)計評價，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)計的質(zhì)量。 l 通過設(shè)計評價，可以有效地檢核設(shè)計方案，發(fā)現(xiàn)設(shè)計上的不足之處，為設(shè)計改進提出依據(jù)。n設(shè)計評價程序 設(shè)計評價程序?qū)嶋H評價時注意做到：l 要分析設(shè)計中提出的有關(guān)評價的問題，認清其性質(zhì)，明確對評價的要求，以便有的放矢； l 針對評價對象的特點，選擇那些最能體現(xiàn)其特點、品質(zhì)等因素的作為評價

3、目標，建立評價目標體系，并對這個體系進行分解并歸類； l 選擇合適的評價方法進行實際評價，得到定性或定量目標的評價結(jié)果；l 對評價結(jié)果進行綜合處理，最后得到評價結(jié)論。產(chǎn)品設(shè)計標準 l使用者的標準：多數(shù)人認為使用方便、造型美觀、價格便宜的產(chǎn)品就是好設(shè)計。 l生產(chǎn)者的標準：設(shè)計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)計是否滿足了使用者的需求；產(chǎn)品的外形設(shè)計是否美觀，是否被人喜歡；產(chǎn)品的設(shè)計是否具有最大的安全性，并能預(yù)防所能出現(xiàn)的危險。l設(shè)計者的標準：是符合設(shè)計要求的設(shè)計，設(shè)計要求包括設(shè)計定位的要求、企業(yè)對產(chǎn)品的要求和產(chǎn)品本身的要求。 好設(shè)計很難有一個固定的評價標準，因為一件產(chǎn)品是一個時代政

4、治、經(jīng)濟、文化、科技、貿(mào)易等眾多信息的載體，設(shè)計是為人服務(wù)的，好的設(shè)計要滿足人與社會的需求。人、機、環(huán)境、市場是產(chǎn)品設(shè)計的重要組成部分，這幾個部分既相互聯(lián)系，又有各自的特點，設(shè)計時要處理好人、機、環(huán)境三者之間的關(guān)系，并把設(shè)計變成產(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，表現(xiàn)出其社會價值與經(jīng)濟效益的設(shè)計，才能稱之為好設(shè)計。一種產(chǎn)品評價流程凸凹設(shè)計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目標及評價目標體系的建立 l 評價目標 技術(shù)性：包括產(chǎn)品技術(shù)上的可行性與先進性，產(chǎn)品工作中的可靠性與安全性，產(chǎn)品使用時的適用性與維護性等。經(jīng)濟性：包括投資與投資回收期、

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

6、加權(quán)系數(shù)，是反映不同評價項目對產(chǎn)品影響程度的一個參量。各評價項目的加權(quán)系數(shù)之和為上一級評價目標的加權(quán)系數(shù)，所有子評價目標的加權(quán)系數(shù)之和為1， 即g1+g2=g11+g12+g13+g21+g22=1l 評價目標體系的建立 對評價目標細化，確定具體的評價項目，建立全方位和多元化的綜合評價目標體系。評價目標的基本要求是： 全面性，盡量涉及技術(shù)性、經(jīng)濟性、社會性、審美性的多個方面； 獨立性，各評價項目相對獨立，內(nèi)容明確。 為了提高評價效率，降低評價實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)計要求作為評價目標的具體內(nèi)容(通常在10項左右)。實例：四川省機械工業(yè)廳指導(dǎo)性技術(shù)文件

7、(川Q/JZ2-1987)“機械產(chǎn)品藝術(shù)造型評定方法”。名稱評價目標評價項目名稱加權(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)機械設(shè)計要求Z12：主輔機配合默契、嚴謹，具有整體感，空間利用和布局合理Z13：局部與整體風格一致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 評價方法l 點評價法，屬于定性評價，對所有的方案

8、按已建立的評價目標體系中的所有評價項目逐點作粗略的評價，并用符號標示，“+、-、？、！” 分別表示“行、不行、再研究一下、重新檢查設(shè)計”的含義，然后統(tǒng)計出每個設(shè)計方案的總評結(jié)果，最后再根據(jù)總評結(jié)果做出最佳方案的判斷。 l 實例 方 案項 目ABCD滿足功能要求 +成本符合要求-+加工裝配可行+？+-使用維護方便+？+-宜人性符合要求-+造型效果優(yōu)良+對環(huán)境無污染+？時代感強+？-+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)計方案可用 方案改進后可用 l 評分法：屬于定量性評價，首先按產(chǎn)品設(shè)計要求建立評價目標體系和評分標準，其次依據(jù)直覺對

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

10、算式中， ki為對應(yīng)i的評價項目的所得分數(shù)的算術(shù)和，i=1，2，n，n為評價體系中的所有評價項目數(shù)。 niiiikkg1評分標準的確定：一般常用五分制或十分制對方案進行打分，如果方案處于理想狀態(tài)，分值為10分(或5分)，最差時分值為0分。l對于非計量性的評價項目或某些不便量化的評價項目，可采用直覺及經(jīng)驗判斷的方法確定其具體屬于哪個優(yōu)劣程度區(qū)段，對照評分標準給出評分。l如果評價項目中有定量參數(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(五分制時給出0分、4分、5分)，然后用三點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)值時所對應(yīng)的

11、評分值，l 在對各方案按照評價目標體系中的各個評價項目打分以后，接下來要統(tǒng)計每個設(shè)計方案在所有評價項目的得分，算出其總分?？偡值挠嬎惴椒ê芏?，課本中表2-5為常見的總分計分方法，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)計方案。名次記分評價法 l 是由一組專家對n個待評方案進行總評分，每個專家按方案的優(yōu)劣排出這n個方案的名次，名次最高者給n分，名次最低者給1分，依此類推。最后把每個方案的得分數(shù)相加，總分最高者為最佳。l 名次記分評價法中，專家意見的一致性程度是確認評價結(jié)論是否準確可信的重要方面，可以用一致性系數(shù)c來表示專家們的意見一致性程度。一致性

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

13、價項目的詞匯，同時要選擇適當?shù)男稳菰~和副詞，例如：評價冰箱的造型使用古典與新潮兩個對比詞匯比較適合，而評價冰箱的色彩使用冷與暖兩個對比詞匯比較合適。l 常用的評價量表詞語有：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、不對稱與對稱、靜感與動感、粗俗與精致、危險與安全、不經(jīng)用與耐用、冷與暖、硬與軟等。l 有了上述評價的對比詞匯后，還須對評價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?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項目進行評分，算出各方案的總分，最終評出方案的優(yōu)劣。應(yīng)用實例應(yīng)用感性工學(xué)設(shè)計一款具有現(xiàn)

14、代感的圓珠筆主要步驟用語義區(qū)分量表獲得每個用戶對圓珠筆的評價求得平均得分并應(yīng)用多元線形回歸進行分析復(fù)相關(guān)系數(shù)和偏相關(guān)系數(shù)量表將顯示哪個設(shè)計元素同意象最符合。選擇測試樣本選擇設(shè)計參數(shù)確定形容詞對給出觀點的方向和強度1. Beautiful54321Ugly4. Modern54321Conservative10. Expensive 54321Cheap語義評價均值計算復(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-6號不同設(shè)計階段的評價特點 l 方案構(gòu)思設(shè)計階段 評價項目中包含技術(shù)、經(jīng)濟和安全可靠這3個方面的基本內(nèi)容。這個階段中，評價目標的總數(shù)不宜過大，應(yīng)抓住重點，一般選取815個為宜。 由于信息量不

15、足，該階段建立的評價目標中一般不需要確定其加權(quán)系數(shù)，而把這些評價目標的重要性取得大致接近?？蓪⒉惶匾男阅軈⒘肯确旁谝贿?，集中精力考慮那些重要的、基本的項目要求。 選擇評分標準時，可選五分制等較粗的標準，以適應(yīng)該階段信息不足的特點。 l 結(jié)構(gòu)設(shè)計階段技術(shù)性能和經(jīng)濟性能通常都是分開進行評價，用技術(shù)經(jīng)濟評價法進行細化分析?？赡芤M行幾次方案評價和比較，例如：在形成粗結(jié)構(gòu)以后可能要評價一次，在結(jié)構(gòu)細化之后可能要再評價一次。根據(jù)信息量水平的不同，評價目標的建立也應(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，所以此時進行評價就會較精確些。由于在總體設(shè)計階段還要考慮其他一些因素，設(shè)計方案還

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

17、生成點陣文件，圖形文件輸出時有精度要求，其點陣文件很難被矢量化的CAD軟件利用進行后續(xù)設(shè)計。Photoshop設(shè)計的手機還有一些常用軟件，如CorelDRAW、Illustrator和Freehand等，都是矢量化的圖像處理軟件。其特點是操作方便、具有較強的圖形生成、文字設(shè)計和圖文編排等能力。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，從而進行工程設(shè)計。n產(chǎn)品設(shè)計三維效果圖階段 3.Pro/E或UG等高端的三維軟件附帶的產(chǎn)品設(shè)計模塊進行三維造型設(shè)計。該模塊比較符合設(shè)計師的思維習(xí)慣，可以很方便靈活地進行曲面造型、曲率分析，有比較強大的

18、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)計模塊。CorelDRAW設(shè)計的煙霧探測器用Alies/Wavefront也是不錯的選擇。該軟件支持手繪筆輸入，更符合設(shè)計師的習(xí)慣，它的數(shù)據(jù)也可以轉(zhuǎn)換到Pro/E或UG里進行后續(xù)設(shè)計。設(shè)計師在完成基本的構(gòu)思之后，可以直接用Pro/E或UG的機械設(shè)計模塊建立實體模型，進行三維造型。其特征建模、參數(shù)化或變參數(shù)化設(shè)計，編輯修改能實時驅(qū)動，可以讓設(shè)計者方便直觀地進行設(shè)計互動，實時直接地展現(xiàn)設(shè)計者的創(chuàng)作意圖，激發(fā)靈感，拓展了設(shè)計師的手和腦，從而使設(shè)計者自身的工作更加方便、快捷、高效和準確 。Pro/E車架模型UG產(chǎn)品建模中低檔的三維軟件

19、進行設(shè)計造型。這類軟件有：SolidWorks、SolidEdge、Think、MDT等，它們也是參數(shù)化建模，編輯修改能實時驅(qū)動，在曲面不是非常復(fù)雜的情況下也能完成設(shè)計師的要求，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，是將零件在計算機上三維建模后轉(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模型制作有時也需要人工進行一些切割、粘補來完成，制作完成后可以對零件表面進行裝飾圖案絲印。RP技術(shù)，就是依據(jù)計算機上構(gòu)成的三維CAD模型的數(shù)據(jù)對其