通用技術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)方法和基礎(chǔ)知識(shí)概要

1、通用技術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)方法和基礎(chǔ)知識(shí)概要（二）改進(jìn)性設(shè)計(jì)（二）改進(jìn)性設(shè)計(jì)（三）綜合（組合）性設(shè)計(jì)（三）綜合（組合）性設(shè)計(jì)外形組合設(shè)計(jì)外形組合設(shè)計(jì)性能組合設(shè)計(jì)性能組合設(shè)計(jì)原理組合設(shè)計(jì)原理組合設(shè)計(jì)功能組合設(shè)計(jì)功能組合設(shè)計(jì)模塊組合設(shè)計(jì)模塊組合設(shè)計(jì)系統(tǒng)的組合設(shè)計(jì)系統(tǒng)的組合設(shè)計(jì)二、技術(shù)設(shè)計(jì)的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)二、技術(shù)設(shè)計(jì)的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)（一）技術(shù)設(shè)計(jì)的原則（一）技術(shù)設(shè)計(jì)的原則1 1 科學(xué)性原則科學(xué)性原則設(shè)計(jì)必須遵從科學(xué)原理，按照大自然的規(guī)律進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)必須遵從科學(xué)原理，按照大自然的規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則設(shè)計(jì)不會(huì)成功。計(jì)，否則設(shè)計(jì)不會(huì)成功。2 2 創(chuàng)新性原則創(chuàng)新性原則 設(shè)計(jì)只有不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能具有新的生

2、命力。設(shè)計(jì)只有不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能具有新的生命力。但是并不是所有的設(shè)計(jì)都有創(chuàng)新性的，那些重復(fù)但是并不是所有的設(shè)計(jì)都有創(chuàng)新性的，那些重復(fù)的、過時(shí)的、照抄、仿冒他人的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就沒的、過時(shí)的、照抄、仿冒他人的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就沒有創(chuàng)新性。有創(chuàng)新性。3 3 需要性和實(shí)用性原則需要性和實(shí)用性原則要把解決存在的問題，滿足用戶的需要作為設(shè)計(jì)的要把解決存在的問題，滿足用戶的需要作為設(shè)計(jì)的一個(gè)原則，不要設(shè)計(jì)擁護(hù)不歡迎甚至反對(duì)的產(chǎn)品。一個(gè)原則，不要設(shè)計(jì)擁護(hù)不歡迎甚至反對(duì)的產(chǎn)品。4 4 經(jīng)濟(jì)性原則經(jīng)濟(jì)性原則在設(shè)計(jì)中，要考慮用戶用戶的經(jīng)濟(jì)條件、市場(chǎng)在設(shè)計(jì)中，要考慮用戶用戶的經(jīng)濟(jì)條件、市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，力求用最少的成本，設(shè)計(jì)出滿

3、足用的競(jìng)爭(zhēng)力，力求用最少的成本，設(shè)計(jì)出滿足用戶要、要求的產(chǎn)品。戶要、要求的產(chǎn)品。5 5 最優(yōu)化原則最優(yōu)化原則 所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目在功能、技術(shù)上盡可能是所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目在功能、技術(shù)上盡可能是目前（并能在一段時(shí)間內(nèi)）最合理的。注意最目前（并能在一段時(shí)間內(nèi)）最合理的。注意最優(yōu)化不一定是最先進(jìn)的，但一定是最合理的。優(yōu)化不一定是最先進(jìn)的，但一定是最合理的。6 6 可靠性原則可靠性原則設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目應(yīng)在使用時(shí)間內(nèi)，能適應(yīng)規(guī)定的設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目應(yīng)在使用時(shí)間內(nèi)，能適應(yīng)規(guī)定的條件和環(huán)境而可靠地工作，不會(huì)發(fā)生故障，原規(guī)定條件和環(huán)境而可靠地工作，不會(huì)發(fā)生故障，原規(guī)定的功能、性能指標(biāo)不低于使用說明書規(guī)定的范圍。的

4、功能、性能指標(biāo)不低于使用說明書規(guī)定的范圍。7 7 安全性原則安全性原則 所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目，在使用時(shí)或操作運(yùn)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目，在使用時(shí)或操作運(yùn)行時(shí)必須是安全的，不允許發(fā)生事故，更行時(shí)必須是安全的，不允許發(fā)生事故，更不允許發(fā)生人身傷亡事故。不允許發(fā)生人身傷亡事故。8 8 工程心理學(xué)和生理學(xué)原則工程心理學(xué)和生理學(xué)原則設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目必須滿足人類心理的需求，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或項(xiàng)目必須滿足人類心理的需求，要美觀、舒適、使用方便，及使用者和產(chǎn)品之要美觀、舒適、使用方便，及使用者和產(chǎn)品之間要建立最協(xié)調(diào)的關(guān)系。間要建立最協(xié)調(diào)的關(guān)系。9 9 法律、道德規(guī)范原則法律、道德規(guī)范原則技術(shù)設(shè)計(jì)要遵守有關(guān)的法律、制度、規(guī)范

5、，技術(shù)設(shè)計(jì)要遵守有關(guān)的法律、制度、規(guī)范，如技術(shù)專利法、環(huán)境保護(hù)法、公民權(quán)益保護(hù)如技術(shù)專利法、環(huán)境保護(hù)法、公民權(quán)益保護(hù)法等，不允許有違法、違規(guī)的行為。法等，不允許有違法、違規(guī)的行為。三鹿奶粉事件三鹿奶粉事件大連星海廣場(chǎng)大連星海廣場(chǎng)10 10 通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則電腦風(fēng)扇電腦風(fēng)扇汽車齒輪汽車齒輪產(chǎn)品設(shè)計(jì)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)件，產(chǎn)品設(shè)計(jì)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)件，這樣，產(chǎn)品通用，維護(hù)更方便，擁有更廣闊這樣，產(chǎn)品通用，維護(hù)更方便，擁有更廣闊的市場(chǎng)。的市場(chǎng)。電腦主板電腦主板12 12 可持續(xù)發(fā)展原則可持續(xù)發(fā)展原則技術(shù)設(shè)計(jì)必須滿足可持續(xù)發(fā)展原則。技術(shù)設(shè)計(jì)必須滿足可持續(xù)發(fā)展原則。一次

6、性筷子一次性筷子風(fēng)能的利用風(fēng)能的利用閱讀材料：分析這些設(shè)計(jì)違反了閱讀材料：分析這些設(shè)計(jì)違反了什么原則？什么原則？例例1 A1 A研究所接受某空調(diào)機(jī)廠的研究所接受某空調(diào)機(jī)廠的委托，研究一種可變頻空調(diào)的電委托，研究一種可變頻空調(diào)的電機(jī)模板，當(dāng)時(shí)規(guī)定機(jī)模板，當(dāng)時(shí)規(guī)定6 6個(gè)月內(nèi)交貨，個(gè)月內(nèi)交貨，每塊價(jià)格不超過每塊價(jià)格不超過200200元，該研究所元，該研究所在在8 8個(gè)月后才完成任務(wù)，該控制模個(gè)月后才完成任務(wù)，該控制模板各功能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)任務(wù)書的，板各功能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)任務(wù)書的，每塊價(jià)格每塊價(jià)格190190元，但該空調(diào)機(jī)廠家元，但該空調(diào)機(jī)廠家不能接受該項(xiàng)目研究成果，因?yàn)椴荒芙邮茉擁?xiàng)目研究成果，因?yàn)楫?dāng)時(shí)

7、已有另一研究所同時(shí)研究出當(dāng)時(shí)已有另一研究所同時(shí)研究出功能相同的控制模板，每塊價(jià)格功能相同的控制模板，每塊價(jià)格為為160160元。元。參考答案：參考答案： 違反了時(shí)效性原則。因?yàn)闆]有在規(guī)定的違反了時(shí)效性原則。因?yàn)闆]有在規(guī)定的6 6個(gè)個(gè)月期限交貨，而是月期限交貨，而是8 8個(gè)月。個(gè)月。 違反了時(shí)效性原則的內(nèi)容，違反了時(shí)效性原則的內(nèi)容，“要避免使產(chǎn)要避免使產(chǎn)品制造出來后成為過時(shí)的東西品制造出來后成為過時(shí)的東西”。因?yàn)椤Ｒ驗(yàn)? 8個(gè)個(gè)月后另一家研究所同時(shí)研究出性能相同的月后另一家研究所同時(shí)研究出性能相同的主板，而且價(jià)格還便宜。主板，而且價(jià)格還便宜。 違反了經(jīng)濟(jì)性原則違反了經(jīng)濟(jì)性原則例例2 A2 A市電

8、熱水器廠發(fā)明了一市電熱水器廠發(fā)明了一項(xiàng)高溫預(yù)熱式電熱水器，其原項(xiàng)高溫預(yù)熱式電熱水器，其原理是在浴室內(nèi)氣溫太低時(shí)起用，理是在浴室內(nèi)氣溫太低時(shí)起用，它可以先噴出高溫水蒸氣（達(dá)它可以先噴出高溫水蒸氣（達(dá)150150 C C）將浴室內(nèi)溫度提高，當(dāng)）將浴室內(nèi)溫度提高，當(dāng)浴室溫度達(dá)到一定溫度（如浴室溫度達(dá)到一定溫度（如2020 C)C)后則停止噴射高溫水蒸氣，后則停止噴射高溫水蒸氣，自動(dòng)轉(zhuǎn)入正常供熱水狀態(tài)。該自動(dòng)轉(zhuǎn)入正常供熱水狀態(tài)。該產(chǎn)品開始很受北方寒冷地區(qū)用產(chǎn)品開始很受北方寒冷地區(qū)用戶的歡迎，但由于外殼受潮后戶的歡迎，但由于外殼受潮后會(huì)帶會(huì)帶220V220V交流電，而且噴出高交流電，而且噴出高溫水蒸氣的

9、控制技術(shù)不夠可靠，溫水蒸氣的控制技術(shù)不夠可靠，在洗澡時(shí)，會(huì)噴出高溫水蒸氣，在洗澡時(shí)，會(huì)噴出高溫水蒸氣，造成傷人事故，后來被迫停產(chǎn)。造成傷人事故，后來被迫停產(chǎn)。參考答案：參考答案： 違反了安全性原則和可靠性原則違反了安全性原則和可靠性原則 外殼受潮后絕緣不良導(dǎo)致漏電。外殼受潮后絕緣不良導(dǎo)致漏電。 高溫噴出水蒸氣的控制器性能不穩(wěn)定高溫噴出水蒸氣的控制器性能不穩(wěn)定。（二）技術(shù)設(shè)計(jì)的一些方法（二）技術(shù)設(shè)計(jì)的一些方法常規(guī)設(shè)計(jì)法常規(guī)設(shè)計(jì)法 常規(guī)設(shè)計(jì)法常規(guī)設(shè)計(jì)法借鑒法借鑒法應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法技術(shù)（或工程）試驗(yàn)法技術(shù)（或工程）試驗(yàn)法借鑒法：從已有的技術(shù)發(fā)展歷史中尋找可參考的技術(shù)，借鑒法：從已有的技術(shù)

10、發(fā)展歷史中尋找可參考的技術(shù)，從最新的國(guó)內(nèi)外情報(bào)資料中去查找新產(chǎn)品、新技術(shù)、從最新的國(guó)內(nèi)外情報(bào)資料中去查找新產(chǎn)品、新技術(shù)、新思想、新動(dòng)向（俗稱新思想、新動(dòng)向（俗稱“查新查新”），從而開闊視野，），從而開闊視野，廣開思路，這叫做技術(shù)借鑒。廣開思路，這叫做技術(shù)借鑒。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法：查找和應(yīng)用已有的成就、穩(wěn)定的優(yōu)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)器件法：查找和應(yīng)用已有的成就、穩(wěn)定的優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)原件和器件、標(biāo)準(zhǔn)件、可最快獲得優(yōu)秀的設(shè)秀的結(jié)構(gòu)原件和器件、標(biāo)準(zhǔn)件、可最快獲得優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案。計(jì)方案。技術(shù)（或工程）試驗(yàn)法：通過技術(shù)（或工程）試驗(yàn)，技術(shù)（或工程）試驗(yàn)法：通過技術(shù)（或工程）試驗(yàn)，檢驗(yàn)或探索某些機(jī)制、效應(yīng)、性能，或?qū)追N對(duì)象進(jìn)檢

11、驗(yàn)或探索某些機(jī)制、效應(yīng)、性能，或?qū)追N對(duì)象進(jìn)行對(duì)比，或?qū)ふ椅粗脑?，或以相似理論?duì)模型行對(duì)比，或?qū)ふ椅粗脑颍蛞韵嗨评碚搶?duì)模型（或原型）進(jìn)行試驗(yàn)等。（或原型）進(jìn)行試驗(yàn)等。汽車防撞性能設(shè)計(jì)，獲取數(shù)據(jù)和結(jié)論，作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。汽車防撞性能設(shè)計(jì)，獲取數(shù)據(jù)和結(jié)論，作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。2 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)法系統(tǒng)設(shè)計(jì)法技術(shù)設(shè)計(jì)必須是系統(tǒng)化的，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題要同時(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)必須是系統(tǒng)化的，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題要同時(shí)考慮許多部分，以及它們之間的協(xié)調(diào)問題。技術(shù)設(shè)計(jì)考慮許多部分，以及它們之間的協(xié)調(diào)問題。技術(shù)設(shè)計(jì)存在許多不同的設(shè)計(jì)方法和解決方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)法可存在許多不同的設(shè)計(jì)方法和解決方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)法可使一個(gè)系統(tǒng)各個(gè)部分有

12、條不紊地工作。使一個(gè)系統(tǒng)各個(gè)部分有條不紊地工作。3 3 功能設(shè)計(jì)法功能設(shè)計(jì)法在設(shè)計(jì)過程中，將設(shè)計(jì)對(duì)象的功能分為基本功能和輔在設(shè)計(jì)過程中，將設(shè)計(jì)對(duì)象的功能分為基本功能和輔助功能?；竟δ苁侵苯訚M足主要技術(shù)目標(biāo)的功能，助功能?；竟δ苁侵苯訚M足主要技術(shù)目標(biāo)的功能，不能隨意改變；同一基本功能可由不同的技術(shù)原理來不能隨意改變；同一基本功能可由不同的技術(shù)原理來實(shí)現(xiàn)。輔助功能是為完善基本功能而在設(shè)計(jì)中添加的實(shí)現(xiàn)。輔助功能是為完善基本功能而在設(shè)計(jì)中添加的功能，它可以在保證實(shí)現(xiàn)基本功能的前提下作出某種功能，它可以在保證實(shí)現(xiàn)基本功能的前提下作出某種改變（如改變顯示的方法和形式等）。改變（如改變顯示的方法和形式等

13、）。4 4 工效學(xué)設(shè)計(jì)法工效學(xué)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)中必須考慮人的生理和心理特征，適應(yīng)人的生設(shè)計(jì)中必須考慮人的生理和心理特征，適應(yīng)人的生理、心理的要求，從而實(shí)現(xiàn)安全、方便、舒適、美理、心理的要求，從而實(shí)現(xiàn)安全、方便、舒適、美觀的設(shè)計(jì)目標(biāo)。觀的設(shè)計(jì)目標(biāo)。5 5 可靠性設(shè)計(jì)法可靠性設(shè)計(jì)法可靠性設(shè)計(jì)是一門學(xué)問，包括抗熱、抗震、抗干擾，可靠性設(shè)計(jì)是一門學(xué)問，包括抗熱、抗震、抗干擾，能在規(guī)定的環(huán)境（可能是惡劣的）下工作。能在規(guī)定的環(huán)境（可能是惡劣的）下工作。6 6 最優(yōu)化設(shè)計(jì)法最優(yōu)化設(shè)計(jì)法（1 1）問題的解決方案可以是多種的，而且從不同的）問題的解決方案可以是多種的，而且從不同的角度看問題會(huì)有不同的評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)者必須

14、綜合各種因角度看問題會(huì)有不同的評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)者必須綜合各種因素，權(quán)衡利弊，從綜合角度選取最優(yōu)秀的方案。素，權(quán)衡利弊，從綜合角度選取最優(yōu)秀的方案。（2 2）方案選定之后，可以建立其數(shù)學(xué)模型，在滿足）方案選定之后，可以建立其數(shù)學(xué)模型，在滿足各種約束條件的前提下，合理地設(shè)計(jì)其變量值，從而各種約束條件的前提下，合理地設(shè)計(jì)其變量值，從而求得最優(yōu)化的數(shù)據(jù)和結(jié)論，并據(jù)此進(jìn)行設(shè)計(jì)。求得最優(yōu)化的數(shù)據(jù)和結(jié)論，并據(jù)此進(jìn)行設(shè)計(jì)。（3 3）設(shè)計(jì)應(yīng)該是一個(gè)反復(fù)進(jìn)行的過程。設(shè)計(jì)實(shí)施之）設(shè)計(jì)應(yīng)該是一個(gè)反復(fù)進(jìn)行的過程。設(shè)計(jì)實(shí)施之后，通過檢驗(yàn)、試用、評(píng)價(jià)之后發(fā)現(xiàn)新的問題，再反后，通過檢驗(yàn)、試用、評(píng)價(jià)之后發(fā)現(xiàn)新的問題，再反過來修改設(shè)計(jì)

15、，最后得到較滿意的設(shè)計(jì)，才可以正式過來修改設(shè)計(jì)，最后得到較滿意的設(shè)計(jì)，才可以正式應(yīng)用或投產(chǎn)。應(yīng)用或投產(chǎn)。7 7 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法CADCAD（Computer aided Computer aided design)design)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)或仿真，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)或仿真，可以用最快的速度獲得結(jié)果?？梢杂米羁斓乃俣全@得結(jié)果。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法CADCAD（三）人機(jī)關(guān)系（三）人機(jī)關(guān)系 人機(jī)關(guān)系是指人與人機(jī)關(guān)系是指人與“機(jī)器設(shè)備機(jī)器設(shè)備”及所使用及所使用的的“一切物品一切物品”之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 目標(biāo)：高效、方便、舒適、健

16、康、安全。目標(biāo)：高效、方便、舒適、健康、安全。例： 圖中反應(yīng)了人機(jī)關(guān)系要實(shí)現(xiàn)的哪個(gè)目標(biāo)圖中反應(yīng)了人機(jī)關(guān)系要實(shí)現(xiàn)的哪個(gè)目標(biāo)（ ） A A 高效高效 B B 安全安全 C C 舒適舒適 D D 健康健康（四）設(shè)計(jì)的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（四）設(shè)計(jì)的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn): :國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是指國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是指國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISOISO）、）、國(guó)際電國(guó)際電工委員會(huì)工委員會(huì)（IECIEC）和國(guó)際電信聯(lián)盟（）和國(guó)際電信聯(lián)盟（ITUITU）制定的標(biāo)準(zhǔn)，以）制定的標(biāo)準(zhǔn)，以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織確認(rèn)并公布的其他國(guó)際組織制定的標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織確認(rèn)并公布的其他國(guó)際組織制定的標(biāo)準(zhǔn) 例：例：ISO900

17、0 ISO9000 質(zhì)量認(rèn)證質(zhì)量認(rèn)證 ISO9001 ISO9001 管理認(rèn)證管理認(rèn)證 ISO9002 ISO9002 安全認(rèn)證安全認(rèn)證 ISO9003 ISO9003 食品認(rèn)證食品認(rèn)證 ISO9004 ISO9004 機(jī)械認(rèn)證機(jī)械認(rèn)證 ISO9005 ISO9005 汽車安全認(rèn)證汽車安全認(rèn)證 ISO9006 ISO9006 升降機(jī)認(rèn)證升降機(jī)認(rèn)證 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn): ANSI ( ANSI (美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) ) GOST ( GOST (俄羅斯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)俄羅斯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)) ) JSA ( JSA (日本標(biāo)準(zhǔn)日本標(biāo)準(zhǔn)) ) GB ( GB (中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)) ) BIS ( BIS (印度標(biāo)準(zhǔn)印度標(biāo)準(zhǔn)) ) BSI ( BSI (英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)) ) CSA ( CSA (加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)) ) NF ( NF (法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)) ) DIN ( DIN (德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)) ) 部頒標(biāo)準(zhǔn)部頒標(biāo)準(zhǔn) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三、技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程三、技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題值得解決嗎？值得解決嗎？不解決不解決有條件解決嗎？有條