科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下的設(shè)計理論與方法

2023/3/161科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下的

設(shè)計理論與方法及其應(yīng)用

如何開展產(chǎn)品的研究與開發(fā)及產(chǎn)品的設(shè)計呢？即應(yīng)在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下來完成上述工作，也就是必須從產(chǎn)品的實際情況出發(fā)，運用辨證唯物的觀點和方法去完成產(chǎn)品設(shè)計的各項工作,以便達到全面、協(xié)調(diào)、穩(wěn)定和可持續(xù)的發(fā)展。科學(xué)發(fā)展觀的特點是：

1實踐性：就是來源于實際，應(yīng)用于實際，通過實踐來發(fā)展。

2內(nèi)在規(guī)律性：就是要了解和掌握事物發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，減少工作中可能發(fā)生的各種問題，要掌握事物發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律。

3全面性：就是分析主觀和客觀各方面的情況，全面地去考慮和開展既定的工作任務(wù)，做出全面的規(guī)劃。

4系統(tǒng)性與協(xié)調(diào)性：就是要按照系統(tǒng)工程的觀點和方法，去處理事物內(nèi)部各個方面的協(xié)調(diào)關(guān)系，要基于系統(tǒng)工程的方法。

5穩(wěn)定性：就是在全面、系統(tǒng)和揭示事物發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律及協(xié)調(diào)，促進其穩(wěn)定、健康和快速的發(fā)展。

6可持續(xù)性：就是要注意環(huán)境保護，并要對資源進行合理的利用，保持可持續(xù)的發(fā)展，對環(huán)境與資源要進行保護。

2023/3/162科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下的

設(shè)計理論與方法及其應(yīng)用

1概論（根據(jù)產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計的特點，提出一種基于系統(tǒng)工程的設(shè)計理論與方法，即綜合設(shè)計法）

2產(chǎn)品的功能與性能及產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的內(nèi)涵

3產(chǎn)品設(shè)計方法分類及產(chǎn)品設(shè)計的三個階段

4產(chǎn)品設(shè)計的第一階段:規(guī)劃階段,7D設(shè)計總體規(guī)劃

5產(chǎn)品設(shè)計的第二階段:實施階段,1+3+X綜合設(shè)計

6產(chǎn)品的功能優(yōu)化設(shè)計

7產(chǎn)品的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計

8產(chǎn)品的智能優(yōu)化設(shè)計

9產(chǎn)品的可視優(yōu)化設(shè)計10產(chǎn)品設(shè)計的第三階段:檢驗階段,設(shè)計質(zhì)量的檢驗2023/3/163科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下的設(shè)計理論與方法及應(yīng)用

所介紹的內(nèi)容主要引自以下0、1兩部著作：0面向產(chǎn)品廣義質(zhì)量的綜合設(shè)計理論與方法.科學(xué)出版社，200600“基于系統(tǒng)工程的產(chǎn)品設(shè)計理論與方法”著作，共６冊1產(chǎn)品全功能與全性能綜合設(shè)計機械工業(yè)出版,2008

現(xiàn)代機械產(chǎn)品功能優(yōu)化設(shè)計機械工業(yè)出版,20083現(xiàn)代機械產(chǎn)品動態(tài)優(yōu)化設(shè)計4現(xiàn)代機械產(chǎn)品智能優(yōu)化設(shè)計5現(xiàn)代機械產(chǎn)品可視優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的檢驗與評估2023/3/164

1概論

1.1引言

1.2現(xiàn)代機械產(chǎn)品及制造技術(shù)的發(fā)展趨向

1.3產(chǎn)品研究與開發(fā)的基本過程及模型

1.4產(chǎn)品研究與開發(fā)的幾個關(guān)鍵問題

1.5產(chǎn)品設(shè)計的重要性及其核心因素

1.6產(chǎn)品的設(shè)計理論與方法的發(fā)展

1.7產(chǎn)品的設(shè)計理論與方法的發(fā)展趨向

2023/3/1651概論1.1引言裝備制造業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要地位。

制造業(yè)與裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟的物質(zhì)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)主體，是富民強國之本，是國民經(jīng)濟高速增長的發(fā)動機，是推進信息化的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),

是科學(xué)技術(shù)的基本載體，是實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的主要舞臺,

是國家競爭力的重要體現(xiàn)，是國防建設(shè)的“裝備部”，它決定著我國在國際分工中的地位。

我國是制造大國,是世界工廠,但還不是制造強國。2023/3/166圖1中德日美四國制造業(yè)增加值變化情況

2023/3/167我國裝備制造業(yè)存在的不足

新中國成立50多年來,我國制造業(yè)得到了長足的發(fā)展,已取得了重大成就,目前我國已成為制造業(yè)的大國、世界制造工廠。但我國與制造強國相比還有較大差距。原因是多方面的，以下幾點應(yīng)引起重視：

(1)目前我國許多重大裝備還大量依賴進口;(2)許多難度較大產(chǎn)品的質(zhì)量與性能與國外的相比,還有較大差距，能耗大，污染嚴重，例如鋼鐵工業(yè);(3)自主開發(fā)的產(chǎn)品還較少,有的還不能制造。

本世紀初我國正在走新型工業(yè)化道路,依靠科學(xué)技術(shù)進步，開拓出一條發(fā)展制造業(yè)及通向制造強國之路。2023/3/168產(chǎn)品設(shè)計中的10個關(guān)鍵性的問題：（1）如何在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下開展產(chǎn)品研究開發(fā)和設(shè)計工作？（2）如何在產(chǎn)品設(shè)計中開展自主創(chuàng)新設(shè)計？（3）產(chǎn)品功能與性能的內(nèi)涵是什么？（4）產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計質(zhì)量的概念和定義及如何數(shù)學(xué)表述？（5）產(chǎn)品設(shè)計理論與方法有多少種及如何分類？（6）對產(chǎn)品設(shè)計工作應(yīng)如何進行總體規(guī)劃？什么是完整技術(shù)系統(tǒng)？什么是非完整技術(shù)系統(tǒng)？（7）如何有效地利用綜合設(shè)計方法開展產(chǎn)品的設(shè)計工作？（8）1+3+X綜合設(shè)計法的意義何在？（9）深層次的設(shè)計理論與方法的含義？（10）如何將廣義優(yōu)化技術(shù)、信息技術(shù)、虛擬技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計中？

我國高速鐵路的發(fā)展與汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的比較。2023/3/1691.2現(xiàn)代機械產(chǎn)品及制造技術(shù)發(fā)展趨向

現(xiàn)代機械產(chǎn)品及制造技術(shù)的發(fā)展的趨向高速化高效化微型化柔性化綜合化模塊化自動化智能化網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化集成化或大型化綠色化

圖2現(xiàn)代機械產(chǎn)品及制造技術(shù)的發(fā)展趨向或精密化專用化或

“極端制造”方向綜合集成方向

信息化方向綠色化方向2023/3/16101.3現(xiàn)代機械產(chǎn)品研究與開發(fā)的基本過程

產(chǎn)品概念設(shè)計

產(chǎn)品詳細設(shè)計

產(chǎn)品開發(fā)支持環(huán)境

圖3產(chǎn)品開發(fā)過程的一般模型上市

產(chǎn)品功能優(yōu)化設(shè)計模塊產(chǎn)品綜合性能優(yōu)化設(shè)計模塊零部件工藝優(yōu)化設(shè)計模塊

零部件生產(chǎn)制造優(yōu)化與試驗?zāi)K

生產(chǎn)制造與試驗

顧客需求合成模塊顧客需求智能獲取與合成子統(tǒng)工藝制定市場信息

產(chǎn)品修改

產(chǎn)品修改或產(chǎn)品升級模塊

市場反饋及產(chǎn)品修改子系統(tǒng)顧客需求分析

顧客需求獲取模塊2023/3/16111.4產(chǎn)品研究與開發(fā)的幾個關(guān)鍵問題

(1)掌握國內(nèi)外需求和重視新產(chǎn)品開發(fā)的切入點(2)把握產(chǎn)品國內(nèi)外的發(fā)展水平及國際前沿(3)建立強有力的產(chǎn)品研究和開發(fā)的隊伍(4)創(chuàng)建試驗研究的良好條件和環(huán)境(5)重視產(chǎn)品研究開發(fā)、生產(chǎn)過程中的幾大要素(6)做好產(chǎn)品設(shè)計的規(guī)劃及采用先進的產(chǎn)品設(shè)計理論與方法2023/3/16121.5產(chǎn)品設(shè)計工作的重要性及核心因素

產(chǎn)品的自主開發(fā)首先依賴于設(shè)計，產(chǎn)品的設(shè)計可賦予某種產(chǎn)品“先天性”的本質(zhì)特性。對產(chǎn)品質(zhì)量的貢獻率可達70%。有的專家說，產(chǎn)品設(shè)計是產(chǎn)品質(zhì)量的“靈魂”。

據(jù)日本某部門的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)因設(shè)計造成設(shè)備故障的比例占50%，因元件、材料原因造成故障的比例為33%，因制造不良造成設(shè)備故障的比例為17%。

全產(chǎn)品成本水平的70%-80%取決于產(chǎn)品的設(shè)計。

產(chǎn)品設(shè)計不僅能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還能縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低設(shè)計與制造成本，可以滿足用戶提出的各方面的需求（即廣義綜合質(zhì)量，即綜合性能）。產(chǎn)品的5大要素:

質(zhì)量Q、價格C、生產(chǎn)周期T、環(huán)境E和售后服務(wù)S。2023/3/16131.６產(chǎn)品的設(shè)計理論與方法的發(fā)展

(1)產(chǎn)品的設(shè)計理論與方法的研究有百余年的歷史,到現(xiàn)在已提出了數(shù)十種方法,

如創(chuàng)新設(shè)計、綠色設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、摩擦學(xué)設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、智能設(shè)計、虛擬設(shè)計、數(shù)字化設(shè)計等。

(2)比較著名的理論與方法有：

１)前蘇聯(lián)的發(fā)明解決問題的理論（TRIZ理論）；２)德國學(xué)者提出的普適設(shè)計方法學(xué)：即以研究產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，以物質(zhì)流、能量流、信息流為核心內(nèi)容的設(shè)計理論；３)美國學(xué)者提出的公理化設(shè)計理論：以顧客域、功能域、物理域和過程域為核心內(nèi)容的設(shè)計理論；４)日本學(xué)者提出的三次設(shè)計法與QFD設(shè)計法。2023/3/1614(３)目前設(shè)計理論與方法正在向以下幾個方向發(fā)展

１）創(chuàng)新設(shè)計與基于系統(tǒng)工程的設(shè)計２）綠色設(shè)計、和諧設(shè)計３）虛擬設(shè)計與可視化設(shè)計４）全功能全性能及全生命周期優(yōu)化設(shè)計５）穩(wěn)健設(shè)計６）數(shù)字化設(shè)計７）多學(xué)科交叉融合設(shè)計８）一體化設(shè)計如結(jié)構(gòu)與材料、動力學(xué)與控制９）綜合設(shè)計理論與方法2023/3/16151.7產(chǎn)品設(shè)計理論與方法的研究趨向圖5現(xiàn)代機械產(chǎn)品設(shè)計理論與方法的發(fā)展趨向虛擬設(shè)計智能設(shè)計網(wǎng)絡(luò)設(shè)計數(shù)字化設(shè)計采用信息技術(shù)不確定的系統(tǒng)非線性動力學(xué)設(shè)計大型復(fù)雜機械系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜微機電系統(tǒng)設(shè)計高維強非線性系統(tǒng)動力學(xué)設(shè)計時變系統(tǒng)非線性動力學(xué)設(shè)計針對非線性系統(tǒng)針對復(fù)雜系統(tǒng)面向產(chǎn)品總體質(zhì)量研究的深化按照科學(xué)發(fā)展觀現(xiàn)代機械產(chǎn)品設(shè)計理論與方法的發(fā)展趨向各種單項設(shè)計法穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)非線性動力學(xué)設(shè)計動力學(xué)全生命周期優(yōu)化設(shè)計三次設(shè)計綜合設(shè)計綠色設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計廣義優(yōu)化設(shè)計2023/3/16162產(chǎn)品功能與性能及產(chǎn)品廣義質(zhì)量的含義

2.1概述

2.2產(chǎn)品的主輔功能

2.3產(chǎn)品的三大性能

2.4產(chǎn)品的質(zhì)量與設(shè)計質(zhì)量的內(nèi)涵2023/3/16172.1概述

對產(chǎn)品設(shè)計工作者來說，設(shè)計產(chǎn)品所追求的首要目標(biāo)是產(chǎn)品質(zhì)量，假如某種產(chǎn)品的質(zhì)量達不到要求，就會顯著降低它的使用價值,甚至完全喪失使用價值，它就會在市場中缺乏競爭力，最終將會被市場所淘汰。產(chǎn)品設(shè)計工作者所考慮的問題不只是產(chǎn)品的質(zhì)量（指的是使用質(zhì)量），他們所要考慮的問題要比與使用質(zhì)量相關(guān)的內(nèi)容要多得多，即應(yīng)該考慮包括產(chǎn)品的質(zhì)量在內(nèi)的五大要素:質(zhì)量Q（狹義的）、成本C、設(shè)計制造周期T、環(huán)境E和售后服務(wù)S等所有要求，這些要求可以概括為用戶、企業(yè)及社會對產(chǎn)品設(shè)計工作提出的各種質(zhì)量要求。2023/3/16182.2產(chǎn)品的主功能的輔助功能

主功能轉(zhuǎn)變加工對象（被加工物件、物體或物質(zhì)）的幾何形態(tài)、物理狀態(tài)、化學(xué)組成、生理機能和進行信息的傳輸與處理等工作。輔助功能為實現(xiàn)基本功能需完成的輔助工作，例如，加工對象（物件、物體或物質(zhì)）的轉(zhuǎn)運、裝卸和固定等；工作機構(gòu)需獲得所需的運動形式；系統(tǒng)需獲得所需的動力；操縱指令信號的發(fā)出及執(zhí)行；工況信息的采集、測試與系統(tǒng)的控制等。運動傳輸信息傳輸能量傳輸物質(zhì)輸出指令傳遞能量輸入信息采集物質(zhì)輸入運動輸入指令輸入圖6產(chǎn)品的主功能與輔助功能2023/3/1619

主功能通常是用來改變物質(zhì)的狀態(tài)，具休地說，用來改變被處理物質(zhì)、物體或物件的幾何形態(tài)、物理狀態(tài)、化學(xué)組成、生理機能或信息表現(xiàn)形式等各方面的工作，所以在機械產(chǎn)品中要出現(xiàn)物質(zhì)形態(tài)的轉(zhuǎn)變過程，常常呈現(xiàn)物質(zhì)流的形式，也就是將輸入物質(zhì)的初始形態(tài)改變?yōu)樾碌男螒B(tài)。例如，車床的主功能是加工零件，用來改變工件的幾何形態(tài)，它要將毛坯加工到所要求尺寸精度的零件。

輔助功能是為了實現(xiàn)主功能而需要完成的一些輔助工作，常常包括物質(zhì)的轉(zhuǎn)移、所需運動形式的轉(zhuǎn)換、所需能量的輸入、操縱指令的輸入、信息的獲取及處理等，也就是常常出現(xiàn)物質(zhì)流、運動形式流、能量流、指令信號流和控制信息流等。2023/3/1620

實現(xiàn)產(chǎn)品功能的具體內(nèi)容

圖2.2功能結(jié)構(gòu)簡圖和對功能的要求及其主要特性圖7產(chǎn)品功能要求及主要特性1、一組結(jié)構(gòu)2、兩個方面的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)主、輔功能所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)3、三種機構(gòu)驅(qū)動、傳動、工作機構(gòu)4、四類參數(shù)

幾何參數(shù)、工藝參數(shù)運動參數(shù)、動力參數(shù)５五大系統(tǒng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運系統(tǒng)、運動形式轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、能量傳輸系統(tǒng)、指令輸入系統(tǒng)、狀態(tài)控制系統(tǒng)

功能設(shè)計五項內(nèi)容

用1、2、3、4、5加以概括2023/3/1621

圖8現(xiàn)代機械產(chǎn)品的三大性能系統(tǒng)可靠性

工作可靠性人機安全性材質(zhì)造應(yīng)性工作耐久性結(jié)構(gòu)緊湊性環(huán)境無害性造型藝術(shù)性設(shè)計經(jīng)濟性結(jié)構(gòu)性能Q狹義質(zhì)量C價格T生產(chǎn)周期E環(huán)境S售后服務(wù)機械產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量工效實用性工作穩(wěn)定性指標(biāo)優(yōu)越性設(shè)備動力性狀態(tài)測控性故障可診性操作宜人性使用經(jīng)濟性制造工藝性零件規(guī)范性容差合理性生產(chǎn)時間性設(shè)備維修性裝運可行性廢品回收性制造經(jīng)濟性

工作性能

工藝性能2.3產(chǎn)品三大性能:結(jié)構(gòu)性能、使用性能、制造性能2023/3/1622（1）機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能

1）人機安全性：設(shè)計機器時要考慮到操作者和外來參觀人員的安全，機器工作時不應(yīng)發(fā)生意外的損壞與不安全事故。

2）系統(tǒng)可靠性：所設(shè)計的產(chǎn)品應(yīng)該進行可靠性分析，系統(tǒng)及其零部件的可靠度應(yīng)該滿足設(shè)計的要求。

3）工作耐久性：對機器零部件進行靜強度和疲勞強度、抗磨損、抗腐蝕、抗蠕變等有關(guān)工作壽命的計算，應(yīng)該符合有限工作壽命的要求，要對機器的一些關(guān)鍵零部件，例如對一些易損壞零件和易磨損零件進行失效分析。

4）材質(zhì)適應(yīng)性：對于任何機電產(chǎn)品，其零部件的材質(zhì)的合理選擇至關(guān)重要，所選用的材質(zhì)不能滿足要求，就會使設(shè)備出現(xiàn)早期損壞；如果選用的材質(zhì)過高，又會造成浪費，所以對零部件來說要選用恰如其分的材質(zhì)，即選用適應(yīng)產(chǎn)品實際所需要求的材質(zhì)。2023/3/1623

5）結(jié)構(gòu)緊湊性：機器的結(jié)構(gòu)應(yīng)該緊湊。在沒有特殊要求的條件下，機器的質(zhì)量應(yīng)輕，體積應(yīng)小。

6）環(huán)境無害性：機器所選用材質(zhì)及機器工作時不應(yīng)對環(huán)境造成污染，所設(shè)計的產(chǎn)品不應(yīng)排放出有害的液體和氣體，不應(yīng)產(chǎn)生污染環(huán)境的振動與噪聲，振動與噪聲水平應(yīng)在限定的范圍內(nèi)；還應(yīng)考慮所開發(fā)產(chǎn)品對周圍環(huán)境的適應(yīng)性，如溫度、濕度、載荷等。

7）造型藝術(shù)性：機器的藝術(shù)造型設(shè)計是一項十分重要的工作，在不影響使用效果和不顯著增加機器制造成本的條件下，機器應(yīng)該有優(yōu)美的外形，并應(yīng)具有一定的藝術(shù)性，這也是爭取市場和用戶的重要因素之一。

8）設(shè)計經(jīng)濟性：產(chǎn)品在設(shè)計過程中所考慮的各種情況，例如，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、安全性、可靠性、工作耐久性、結(jié)構(gòu)的緊湊性、對環(huán)境的無害性、造型藝術(shù)性等，都會影響到產(chǎn)品的制造成本，因此，在設(shè)計時必須時時刻刻考慮如何降低產(chǎn)品設(shè)計的經(jīng)濟性問題。2023/3/1624（2）機械設(shè)備的使用性能：

1）工效實用性：對產(chǎn)品的最基本的要求是其工效能滿足實際工作的需要，能基本完成用戶對產(chǎn)品使用的要求，應(yīng)具有完成所執(zhí)行的工作的基本能力。當(dāng)然也沒有必要增加一些多余的功能，增加多余的功能就會造成浪費。

2）運行穩(wěn)定性：對于有些機械工作穩(wěn)定性顯得特別重要。機器不穩(wěn)定工作常常有如下的表現(xiàn)，例如轉(zhuǎn)速常常改變、振動幅值常常變動或超出規(guī)定范圍、工作負荷常常變動等。總之，其工作過程中的一些參量不是處在要求的范圍內(nèi)，這會影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量和工作效率，有時甚至?xí)霈F(xiàn)嚴重事故，并導(dǎo)致機器的損壞。

3)指標(biāo)優(yōu)越性：這是在機器工效實用的基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品提出的更高的要求，產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)常常是變化的，有時高，而有時低。產(chǎn)品的設(shè)計工作就是要使機器在工作時能獲得較理想或最佳的技術(shù)指標(biāo)，從而可以獲得較高的工效。

4）操作宜人性：任何機器的設(shè)計工作應(yīng)該使操作人員具有良好的操作條件和環(huán)境，提高操作的自動化程度，減少可能出現(xiàn)的誤操作，從而保證生產(chǎn)的正常和有效地進行。操作人員工作的舒適性也是設(shè)計所必須考慮的。2023/3/16255）設(shè)備動力性：對于任何設(shè)備必須有足夠的動力，以滿足生產(chǎn)情況變化而出現(xiàn)的各種工況的要求。

6）系統(tǒng)測控性：為了掌握機器的運行情況，對其工作狀態(tài)進行檢測是一項必要的工作。為了使機械產(chǎn)品正常和有效地工作，對系統(tǒng)的工況進行控制是一項有效的措施，系統(tǒng)的可控性是保證產(chǎn)品正常和有效工作的基本要求。

7）故障可診性：在對機器狀態(tài)進行測控的基礎(chǔ)上，可對機器可能出現(xiàn)的故障進行及時診斷，避免造成過大的損失。因此所設(shè)計的機器應(yīng)該具有良好的診斷性，也就是說當(dāng)機器出現(xiàn)故障時，容易診斷出故障的類型及發(fā)生的位置，進而采取相應(yīng)的措施預(yù)防故障的擴大和蔓延，或急速停機進行檢修。

8）使用經(jīng)濟性：前面所述的工效實用、運行穩(wěn)定、指標(biāo)優(yōu)越、操作宜人、狀態(tài)測控、故障診斷等都和使用過程的經(jīng)濟性有著密切的聯(lián)系，每一項實施都要對所花費的費用和可能獲得的成效的多少對比，只有當(dāng)取得的效益所創(chuàng)造的價值大于或接近于投入，或從長遠的利益出發(fā)考慮有實際意義時，才有采用的價值。2023/3/1626（3）機械設(shè)備的工藝性能或制造性能

1）結(jié)構(gòu)工藝性：產(chǎn)品的制造工藝性是在設(shè)計時要充分考慮的十分重要的一項設(shè)計內(nèi)容。它會直接影響機器及其零部制造的難易程度、所花費的工時及制造成本。對制造工藝性的考慮的全面性和深入程度取決于設(shè)計師的經(jīng)濟積累和所具有實際技能和工藝知識。產(chǎn)品設(shè)計師必須聽取和吸收工藝師們的寶貴經(jīng)驗和知識。

2）機器規(guī)范性：零部件的規(guī)范性是指機械產(chǎn)品及其零部件的標(biāo)準化、通用化和系列化程度，這會影響產(chǎn)品及其零部件的加工和制造工時、影響產(chǎn)品的制造成本和生產(chǎn)周期。有經(jīng)驗的設(shè)計師在設(shè)計產(chǎn)品時標(biāo)準件、通用件和對產(chǎn)品系列化的考慮更全面和更深入，因而會帶一系列的好處。

3）生產(chǎn)時間性（生產(chǎn)周期）：產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和進入市場時間的快慢是市場競爭的重要條件之一。產(chǎn)品投入市場有其時間性，有時顯得特別重要。許多企業(yè)千方百計地縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，以便在國內(nèi)外激烈的市場競爭中立于不敗之地。

4）容差合理性：機器零部件的公差配合和精度會直接影響加工難易程度及制造成本，也會影響產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。機器零部件的精度必須適當(dāng)，既能滿足產(chǎn)品功能和性能的要求，又不浪費加工工時及增加制造成本。2023/3/16275）設(shè)備維修性：在設(shè)計產(chǎn)品時還要考慮產(chǎn)品的維護和檢修，要為產(chǎn)品的維修提供方便，維護和檢修的方便性可以降低維修成本，縮短產(chǎn)品維修的時間。模塊化的設(shè)計在產(chǎn)品的設(shè)計時經(jīng)常要考慮的一個重要問題，它可以大大地縮短檢修時間，增加維修的方便性。

設(shè)備的維修性還應(yīng)考慮產(chǎn)品易損壞零部件的再制造的可行性和方便性，目前世界各國對產(chǎn)品易損壞零部件的修復(fù)和再制造工作十分重視，這項工作可以大大地延長產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)省投資，是一項投資少、功效高的工作.6）裝運可行性：對一些大型或一些重要機械設(shè)備來說，機器及其零部件裝卸及運輸?shù)目尚行砸彩窃O(shè)計者必須考慮的問題，要保證機器及其零部件裝卸方便及從制造廠運至使用地點的可行性，如要保證特大型部件在運輸時能夠順利地通過橋梁及隧道。

7）報廢回收性：在科學(xué)技術(shù)發(fā)達的今天，產(chǎn)品的報廢和回收是一個應(yīng)該考慮的問題。要建立一個節(jié)約型和經(jīng)濟型的社會，廢品回收是一項重要的工作。

8）制造經(jīng)濟性：前面提出的產(chǎn)品制造工藝性、零部件規(guī)范性、生產(chǎn)周期、機器維修、運輸與拆裝、報廢回收等都與制造過程中的經(jīng)濟性有直接關(guān)系。在某一方面考慮不周，就會增加制造加工的復(fù)雜性，延長制造周期，增加制造成本。這是一項十分復(fù)雜的工作，在產(chǎn)品設(shè)計時必須予以考慮。2023/3/16282.4產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)計質(zhì)量的概念

在新產(chǎn)品開發(fā)中，要充分考慮用戶的需求，使產(chǎn)品具有良好的質(zhì)量（Q）（狹義的），合適的價格（C）、較短的交貨時間或生產(chǎn)周期（T）、（可把前兩者作為制造性能來考慮）、優(yōu)良的工作環(huán)境（E）及良好的售后服務(wù)（S）這5個要素和前面所提出的三大性能是統(tǒng)一的，但三大性能的表述更為具體。

此外,產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量也可以概括為主輔功能和三大性能的綜合，通過功能與三大性能的表示產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量更為具體。產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量是不相同的,產(chǎn)品的質(zhì)量主要體現(xiàn)用戶的要求,而產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量應(yīng)體現(xiàn)用戶、

企業(yè)和社會的所有要求。

2023/3/1629

3產(chǎn)品設(shè)計方法的分類及三段設(shè)計

3.1概述

3.2產(chǎn)品的設(shè)計理論與方法簡介

3.3產(chǎn)品的設(shè)計理論與方法的分類

3.4產(chǎn)品設(shè)計的7項內(nèi)容和3個階段

3.5完整性技術(shù)系統(tǒng)與非完整性技術(shù)系統(tǒng)

3.6產(chǎn)品功能與性能同設(shè)計要素間的關(guān)系

2023/3/16303.1概述

對產(chǎn)品設(shè)計工作者來說，設(shè)計產(chǎn)品所追求的首要目標(biāo)是產(chǎn)品質(zhì)量。假如某種產(chǎn)品的質(zhì)量達不到要求，就會顯著降低它的使用價值，甚至完全喪失使用價值，它就會在市場中缺乏競爭力，最終將會被市場所淘汰。產(chǎn)品設(shè)計工作者所考慮的問題不只是產(chǎn)品的質(zhì)量（指的是使用質(zhì)量），他們所要考慮的問題要比與使用質(zhì)量相關(guān)的內(nèi)容要多得多，即應(yīng)該考慮包括產(chǎn)品的質(zhì)量在內(nèi)的五大要素，質(zhì)量Q（狹義的）、成本C、設(shè)計制造周期T、環(huán)境E和售后服務(wù)S等所有要求，這些要求可以概括為用戶、企業(yè)及社會對產(chǎn)品設(shè)計工作提出的各種質(zhì)量要求。2023/3/16313.2產(chǎn)品設(shè)計理論與方法簡介(多達數(shù)十種)

產(chǎn)品的設(shè)計方法的種類

(1)比較著名的設(shè)計理論與方法:

1)前蘇聯(lián)的TRIZ理論

2)德國普適理論(物質(zhì)流、能量流、信息流)

3)美國的四個映射域公理設(shè)計理論(需求域、功能域、

物理域、過程域)

4)日本的QFD設(shè)計法和三次設(shè)計法等

我國也進行了大量研究，取得了許多重要成果。

(2)最近發(fā)展的主要設(shè)計理論與方法:

1)創(chuàng)新設(shè)計,概念設(shè)計

2)數(shù)字化設(shè)計,虛擬設(shè)計

3)全生命周期和全性能優(yōu)化設(shè)計

4)材料與結(jié)構(gòu)等一體化設(shè)計,多學(xué)科交叉綜合設(shè)計2023/3/1632

3.3產(chǎn)品的設(shè)計理論與方法的分類

3.3產(chǎn)品的設(shè)計理論與方法的分類

概念設(shè)計綠色設(shè)計ＴＲＩＺ發(fā)明解決問題功能設(shè)計全性能設(shè)計系統(tǒng)化設(shè)計過程常規(guī)設(shè)計過程

設(shè)計目標(biāo)

設(shè)計環(huán)境現(xiàn)代機械設(shè)計方法匯總表

設(shè)計過程

設(shè)計方法

設(shè)計思想圖9現(xiàn)代機械設(shè)計方法的分類和諧設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計面向產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)計基于價值工程的設(shè)計基于系統(tǒng)工程的設(shè)計穩(wěn)健設(shè)計方案設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計機構(gòu)設(shè)計幾何參數(shù)設(shè)計工藝參數(shù)設(shè)計造型設(shè)計傳動設(shè)計摩擦學(xué)設(shè)計運動學(xué)設(shè)計動力學(xué)設(shè)計可靠性設(shè)計強度設(shè)計試驗設(shè)計工藝設(shè)計監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計診斷系統(tǒng)設(shè)計容差設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計ＱＦＤ設(shè)計公理化設(shè)計

組合型設(shè)計三化綜合設(shè)計1+3+X設(shè)計面向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計面向產(chǎn)品工作性能的智能優(yōu)化設(shè)計面向產(chǎn)品工藝性能的可視優(yōu)化設(shè)計三次設(shè)計改型設(shè)計優(yōu)化設(shè)計智能設(shè)計虛擬設(shè)計網(wǎng)絡(luò)設(shè)計反求設(shè)計并行設(shè)計可視化設(shè)計協(xié)同設(shè)計相似性設(shè)計數(shù)字化設(shè)計快速反應(yīng)設(shè)計集成設(shè)計柔性化設(shè)計融合設(shè)計模塊化設(shè)計模糊設(shè)計優(yōu)勢設(shè)計CAＥ全生命周期優(yōu)化設(shè)計面向產(chǎn)品總體質(zhì)量的廣義優(yōu)化設(shè)計

設(shè)計內(nèi)容2023/3/16333.4設(shè)計理論與方法的7項內(nèi)容和3個階段

分為七大類

(1)設(shè)計思想類:TRIZ發(fā)明解決問題、創(chuàng)新設(shè)計、概念設(shè)計

(2)設(shè)計環(huán)境類:綠色設(shè)計、和諧設(shè)計

(3)設(shè)計過程類:常規(guī)設(shè)計、公理化設(shè)計、QFD設(shè)計

(4)設(shè)計目標(biāo)類:QFD設(shè)計、功能設(shè)計、全性能設(shè)計、

基于價值工程的設(shè)計

(5)設(shè)計內(nèi)容類:動態(tài)設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計、工藝設(shè)計

(6)設(shè)計手段或方法類:優(yōu)化設(shè)計、智能設(shè)計、虛擬設(shè)計、可視化設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、協(xié)同設(shè)計

(7)綜合類:綜合設(shè)計

、結(jié)構(gòu)與材料一體化設(shè)計、多學(xué)科交叉融合設(shè)計2023/3/1634

(1)設(shè)計思想類的產(chǎn)品設(shè)計法

概念設(shè)計ＴＲＩＺ發(fā)明解決問題

設(shè)計思想基于系統(tǒng)工程的設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計圖10設(shè)計思想類設(shè)計法產(chǎn)品設(shè)計在思想上應(yīng)該具備：

(1)有正確的思想做指導(dǎo)；

(2)設(shè)計者要有正確的設(shè)計理念；

(3)對產(chǎn)品設(shè)計進行全面細致規(guī)劃。沒有正確的設(shè)計思想作指導(dǎo)，等于沒有“靈魂”。產(chǎn)品設(shè)計思想類的理論與方法有創(chuàng)新設(shè)計、概念設(shè)計、TRIZ發(fā)明解決問題的設(shè)計和基于系統(tǒng)工程的設(shè)計等。對于我國科技工作者來說，應(yīng)在科學(xué)發(fā)展觀和自主創(chuàng)新的思想指導(dǎo)下完成產(chǎn)品設(shè)計。2023/3/1635(2)設(shè)計環(huán)境類的產(chǎn)品設(shè)計法和諧設(shè)計

設(shè)計環(huán)境綠色設(shè)計圖11設(shè)計環(huán)境類設(shè)計法產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境包括自然環(huán)境、社會環(huán)境

、技術(shù)環(huán)境

、資金環(huán)境、市場環(huán)境等。

作為產(chǎn)品設(shè)計者應(yīng)該充分考慮各種環(huán)境對產(chǎn)品設(shè)計的約束，使產(chǎn)品設(shè)計同各種環(huán)境處于協(xié)調(diào)與和諧；此外，還要充分利用環(huán)境資源，以便建設(shè)一個資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的社會。綠色設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計工作必須要考慮環(huán)境保護和資源的合理利用。由于產(chǎn)品設(shè)計與社會存在著不可分割的聯(lián)系，所以自然而然地綠色設(shè)計將拓展為和諧設(shè)計。2023/3/1636

(3)設(shè)計過程類的產(chǎn)品設(shè)計法

基于系統(tǒng)工程的設(shè)計過程應(yīng)該包括：

第一階段：7D規(guī)劃

(1)要有明確的設(shè)計思想(2)要考慮設(shè)計環(huán)境

(3)要擬訂好設(shè)計過程(4)要確定好設(shè)計目標(biāo)

(5)要規(guī)劃好設(shè)計內(nèi)容(6)要選擇好設(shè)計方法

(7)要檢驗產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量

第二階段：1+3+X綜合設(shè)計法

(1)要確定好設(shè)計目標(biāo)

(2)要規(guī)劃好設(shè)計內(nèi)容

(3)要選擇好設(shè)計方法

第三階段：理論、測試和用戶試用要檢驗產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量這是一個完整的設(shè)計系統(tǒng)，也是一個完整的技術(shù)系統(tǒng)。公理設(shè)計QFD功能質(zhì)量展開的設(shè)計

設(shè)計過程基于系統(tǒng)工程的設(shè)計常規(guī)設(shè)計圖12設(shè)計過程類設(shè)計法2023/3/1637

(4)設(shè)計目標(biāo)類的產(chǎn)品設(shè)計法產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量應(yīng)是功能與性能的綜合。功能與性能既有其獨立性，又有其內(nèi)在聯(lián)系，功能不等于性能。從以上觀點出發(fā)，產(chǎn)品設(shè)計的理想目標(biāo)應(yīng)是全部功能和全部性能，產(chǎn)品設(shè)計目標(biāo)類的設(shè)計方法應(yīng)是全功能全性能設(shè)計。功能包括主功能和輔助功能，而性能包括結(jié)構(gòu)性能、使用性能和制造性能。綜合設(shè)計理論與方法的基本目標(biāo)就是要產(chǎn)品具有良好的功能與性能。

為此，在這一目標(biāo)下，再通過產(chǎn)品的設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計方法來實現(xiàn)這個理想的目標(biāo)．圖13設(shè)計目標(biāo)類設(shè)計法全性能設(shè)計面向產(chǎn)品廣義質(zhì)量的設(shè)計

設(shè)計目標(biāo)面向價值工程的設(shè)計功能設(shè)計面向制造周期的設(shè)計面向維護維修的設(shè)計貫徹指導(dǎo)思想的設(shè)計面向設(shè)計環(huán)境的設(shè)計2023/3/1638

(5)設(shè)計內(nèi)容類的產(chǎn)品設(shè)計法

產(chǎn)品設(shè)計內(nèi)容是產(chǎn)品設(shè)計的核心：

第一部分：針對功能如總體結(jié)構(gòu)方案、兩種功能的結(jié)構(gòu)、三種機構(gòu)設(shè)計、四類參數(shù)設(shè)計、五大系統(tǒng)設(shè)計等的初步設(shè)計計算；

第二部分：針對結(jié)構(gòu)性能如三種機構(gòu)的詳細設(shè)計、運動學(xué)與動力學(xué)設(shè)計、可靠性設(shè)計、強度設(shè)計等；

第三部分：針對使用性能如狀態(tài)操縱系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)等的詳細設(shè)計；第四部分：針對制造性能如容差設(shè)計(公差和精度等)、工藝設(shè)計、工裝設(shè)計、試驗設(shè)計等。

摩擦學(xué)設(shè)計可靠性設(shè)計強度設(shè)計試驗設(shè)計工藝設(shè)計監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計診斷系統(tǒng)設(shè)計容差設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計造型設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計機構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計傳動機構(gòu)設(shè)計驅(qū)功機構(gòu)設(shè)計工作機構(gòu)設(shè)計參數(shù)設(shè)計運動學(xué)設(shè)計動力學(xué)設(shè)計

設(shè)計內(nèi)容圖14設(shè)計內(nèi)容類設(shè)計法操縱系統(tǒng)設(shè)計方案設(shè)計工裝設(shè)計2023/3/1639(6)設(shè)計方法類的產(chǎn)品設(shè)計法

設(shè)計方法改型設(shè)計優(yōu)化設(shè)計智能設(shè)計虛擬設(shè)計網(wǎng)絡(luò)設(shè)計反求設(shè)計并行設(shè)計可視化設(shè)計協(xié)同設(shè)計相似性設(shè)計數(shù)字化設(shè)計快速反應(yīng)設(shè)計集成設(shè)計柔性化設(shè)計融合設(shè)計模塊化設(shè)計模糊設(shè)計優(yōu)勢設(shè)計CAＥ穩(wěn)健設(shè)計圖15設(shè)計方法類設(shè)計法綜合設(shè)計

設(shè)計手段類的設(shè)計方法包括：

優(yōu)化優(yōu)勢類：有穩(wěn)健設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)勢設(shè)計等

特殊設(shè)計方式類：有改型設(shè)計、反求設(shè)計、模糊設(shè)計、融合設(shè)計、柔性化設(shè)計、相似性設(shè)計、快速反應(yīng)設(shè)計等

信息化高速化設(shè)計類：有智能設(shè)計、虛擬設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、并行設(shè)計、協(xié)同設(shè)計、數(shù)字化設(shè)計、CAE、可視化設(shè)計等

綜合集成設(shè)計類：有綜合設(shè)計、集成設(shè)計、模塊化設(shè)計等。2023/3/1640(7)綜合類的產(chǎn)品設(shè)計法

三化綜合設(shè)計1+3+X設(shè)計面向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計面向產(chǎn)品工作性能的智能優(yōu)化設(shè)計面向產(chǎn)品工藝性能的可視優(yōu)化設(shè)計三次設(shè)計全生命周期優(yōu)化設(shè)計面向產(chǎn)品總體質(zhì)量的廣義優(yōu)化設(shè)計圖16組合類設(shè)計法

組合類設(shè)計幾種方法的組合：第一類：同一類的方法組合，如結(jié)構(gòu)與材料一體化設(shè)計

第二類：兩類不同方法的組合，如功能與性能，內(nèi)容與方法，例如，動態(tài)優(yōu)化，控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計等

第三類：多類不同方法的組合，如目標(biāo)、內(nèi)容與方法的組合，如面向產(chǎn)品廣義質(zhì)量的綜合設(shè)計理論與方法，１＋３＋Ｘ綜合設(shè)計法等。2023/3/1641

產(chǎn)品設(shè)計的3個階段設(shè)計思想域DI設(shè)計環(huán)境域DE設(shè)計目標(biāo)域DO

設(shè)計過程域DＰ

設(shè)計內(nèi)容域DC設(shè)計方法域DM質(zhì)量檢驗域DA主觀能動效應(yīng)客觀環(huán)境要求用戶信息獲取功能需求實現(xiàn)

功能與性能的需求實現(xiàn)功能性能評價全局性態(tài)規(guī)劃一規(guī)劃階段二實施階段三檢驗階段2023/3/1642產(chǎn)品的總體設(shè)計規(guī)劃的第一階段:規(guī)劃階段

（1）明確設(shè)計思想：在科學(xué)發(fā)展觀和自主創(chuàng)新思想指導(dǎo)下完成產(chǎn)品設(shè)計工作；

（2）考慮設(shè)計環(huán)境：如政治、經(jīng)濟、人文環(huán)境、法律環(huán)境、社會環(huán)境（指國際與人際環(huán)境）、生態(tài)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境的要求等；

（3）擬訂設(shè)計步驟：設(shè)計過程和步驟是用戶需求獲取、制訂設(shè)計任務(wù)書、產(chǎn)品概念設(shè)計、詳細設(shè)計、工藝設(shè)計；2023/3/1643

產(chǎn)品的總體設(shè)計規(guī)劃的第一階段:規(guī)劃階段

（4）確定設(shè)計目標(biāo)：也就是本書所指的面向產(chǎn)品的廣義質(zhì)量和實現(xiàn)產(chǎn)品功能和性能的優(yōu)化

（5）規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容：設(shè)計內(nèi)容就是面向產(chǎn)品功能和三大性能的功能優(yōu)化設(shè)計、動態(tài)優(yōu)化設(shè)計、智能優(yōu)化設(shè)計和可視優(yōu)化設(shè)計等；

（6）選擇設(shè)計方法：如選擇廣義優(yōu)化設(shè)計法、可視優(yōu)化設(shè)計法、數(shù)字化設(shè)計法等；

（7）檢驗設(shè)計質(zhì)量：如通過評估、產(chǎn)品試驗、用戶試用等.2023/3/1644

(1)產(chǎn)品的設(shè)計思想

產(chǎn)品的設(shè)計思想1指導(dǎo)思想:在科學(xué)發(fā)展觀及自主創(chuàng)新的思想指導(dǎo)下開展設(shè)計;2設(shè)計理念:設(shè)計產(chǎn)品的主觀意圖及力圖實現(xiàn)的全部理想;3設(shè)計規(guī)劃:按照系統(tǒng)工程的思想進行產(chǎn)品設(shè)計總體規(guī)劃.

圖17產(chǎn)品的設(shè)計理念模型如以科學(xué)發(fā)展觀和自主創(chuàng)新設(shè)計的思想做指導(dǎo)如設(shè)計產(chǎn)品的主觀意圖及企圖實現(xiàn)的全部理想如按照系統(tǒng)工程的思想進行產(chǎn)品設(shè)計總體規(guī)劃設(shè)計理念指導(dǎo)思想設(shè)計規(guī)劃2023/3/1645

(2)產(chǎn)品的設(shè)計環(huán)境

政治環(huán)境經(jīng)濟環(huán)境研發(fā)隊伍環(huán)境保護人文環(huán)境法律環(huán)境產(chǎn)品設(shè)計圖18產(chǎn)品的設(shè)計環(huán)境模型人際環(huán)境國際環(huán)境資源利用試驗條件資金環(huán)境市場環(huán)境自然環(huán)境社會環(huán)境技術(shù)環(huán)境產(chǎn)品的設(shè)計環(huán)境1社會環(huán)境:包括政治、經(jīng)濟、人文、法律、國際、人際環(huán)境等;2自然環(huán)境:環(huán)境保護（環(huán)境友好）、資源合理利用（節(jié)約）等;3其它環(huán)境:技術(shù)環(huán)境、資金環(huán)境、市場環(huán)境等。2023/3/1646

(3)產(chǎn)品的設(shè)計過程

產(chǎn)品設(shè)計過程規(guī)劃：包括用戶需求獲取、功能方案設(shè)計、性方案設(shè)計、工藝設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量檢驗。質(zhì)量檢驗域工藝性能優(yōu)化（可視優(yōu)化設(shè)計）產(chǎn)品功能優(yōu)化功能優(yōu)化設(shè)計工作性能優(yōu)化智能優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化動態(tài)優(yōu)化設(shè)計面向產(chǎn)品的廣義質(zhì)量（功能+性能）功能與性能檢驗設(shè)計質(zhì)量檢驗工藝設(shè)計實現(xiàn)工藝需求1+3+X綜合設(shè)計獲取用戶信息制訂設(shè)計任務(wù)書提出功能需求產(chǎn)品方案設(shè)計實現(xiàn)功能需求產(chǎn)品詳細設(shè)計實現(xiàn)功能與性能需求功能域性能域工藝域用戶需求域圖19產(chǎn)品設(shè)計過程的5個映射域及5S設(shè)計過程模型2023/3/1647

(4)產(chǎn)品的設(shè)計目標(biāo)

產(chǎn)品設(shè)計可以五大要素目標(biāo)：即產(chǎn)品的使用質(zhì)量Ｑ、制造成本Ｃ、生產(chǎn)周期Ｔ、環(huán)境保護Ｅ和售后服務(wù)Ｓ。圖20以產(chǎn)品五大要素為設(shè)計目標(biāo)的5個映射域和5O設(shè)計規(guī)劃模型使用質(zhì)量制造成本生產(chǎn)周期環(huán)境保護售后服務(wù)使用質(zhì)量制造成本生產(chǎn)周期環(huán)境保護售后服務(wù)ＵＱＭＣＭＰＧＥＡＳ2023/3/1648產(chǎn)品設(shè)計可以功能和性能為目標(biāo)：即主功能、輔助功能、結(jié)構(gòu)性能、使用性能和制造性能。

圖21以產(chǎn)品功能與性能為設(shè)計目標(biāo)的5O設(shè)計規(guī)劃模型主要功能輔助功能結(jié)構(gòu)性能使用性能制造性能基本功能輔助功能結(jié)構(gòu)性能使用性能制造性能ＭＦＳＦＣＰＵＰＭＰ2023/3/1649

(５、６)產(chǎn)品的設(shè)計內(nèi)容和方法

3

X動態(tài)優(yōu)化設(shè)計智能優(yōu)化設(shè)計可視優(yōu)化設(shè)計面向產(chǎn)品的廣義質(zhì)量（功能+性能）1+3+X綜合設(shè)計法++工作性能優(yōu)化（智能優(yōu)化設(shè)計）功能優(yōu)化設(shè)計1特殊要求優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)品功能優(yōu)化(功能優(yōu)化設(shè)計)滿足某種特殊要求

(某種特殊設(shè)計法）工藝性能優(yōu)化

(可視優(yōu)化設(shè)計)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化

(動態(tài)優(yōu)化設(shè)計)

圖22以產(chǎn)品功能與性能為設(shè)計目標(biāo)的5O設(shè)計規(guī)劃模型主輔功能結(jié)構(gòu)性能使用性能制造性能特殊性能主輔功能結(jié)構(gòu)性能使用性能制造性能特殊要求ＭＳＦＣＰＵＰＭＰOP2023/3/1650

(7)產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量的檢驗

產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量檢驗評價法對設(shè)計質(zhì)量進行評估通過試驗工作檢驗設(shè)計質(zhì)量通過用戶使用檢驗產(chǎn)品質(zhì)量如通過用戶使用如對產(chǎn)品進行試驗如采用模糊評價法圖23產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的評估及檢驗?zāi)Ｐ?023/3/16513.5完整性技術(shù)系統(tǒng)與非完整性技術(shù)系統(tǒng)

產(chǎn)品設(shè)計總體規(guī)劃的7個映射域與產(chǎn)品設(shè)計的7D總體規(guī)劃模型:(1)明確設(shè)計思想；(2)考慮設(shè)計環(huán)境；(3)確定設(shè)計目標(biāo)；(4)擬訂設(shè)計過程；(5)規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容；(6)選擇設(shè)計方法；(7)檢驗設(shè)計質(zhì)量.。產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)是一個完整的技術(shù)系統(tǒng)：

(1)對產(chǎn)品設(shè)計工作進行全面系統(tǒng)的規(guī)劃；

(2)對具體的設(shè)計過程制出訂完整細致的計劃；

(3)對設(shè)計結(jié)果進行評價與檢驗。完整的技術(shù)系統(tǒng)可以保證技術(shù)工作得到全面、系統(tǒng)、協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、高速、可持續(xù)地實現(xiàn)．克服產(chǎn)品設(shè)計工作中常常出現(xiàn)的隨意性、片面性、主觀性、盲目性等。非完整的技術(shù)系統(tǒng)會產(chǎn)生許多不良的結(jié)果，如延期、反工、誤工、浪費等。2023/3/1652產(chǎn)品的總體設(shè)計規(guī)劃的第二階段:實施階段

設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計方法的有效結(jié)合圖24為貫徹產(chǎn)品設(shè)計目標(biāo)的設(shè)計法全性能設(shè)計全功能設(shè)計貫徹設(shè)計思想的設(shè)計面向環(huán)境的設(shè)計基于系統(tǒng)工程的設(shè)計面向綜合目標(biāo)的設(shè)計面向生產(chǎn)周期的設(shè)計面向維修的設(shè)計面向產(chǎn)品成本的設(shè)計環(huán)境目標(biāo)技術(shù)目標(biāo)綜合目標(biāo)思想目標(biāo)售后目標(biāo)時間目標(biāo)經(jīng)濟目標(biāo)設(shè)計目標(biāo)類2023/3/1653設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計方法的有效結(jié)合設(shè)計內(nèi)容類圖25以設(shè)計內(nèi)容命名的設(shè)計法方案設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計機構(gòu)設(shè)計運動學(xué)設(shè)計摩擦學(xué)設(shè)計動力學(xué)設(shè)計強度設(shè)計可靠性設(shè)計操縱系統(tǒng)設(shè)計工藝設(shè)計監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計診斷系統(tǒng)設(shè)計造型設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計容差設(shè)計參數(shù)設(shè)計傳動機構(gòu)設(shè)計驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計試驗設(shè)計工裝設(shè)計工作機構(gòu)設(shè)計滿足制造性能要求滿足使用性能要求滿足結(jié)構(gòu)性能要求滿足主輔功能要求

產(chǎn)品的總體設(shè)計規(guī)劃的第二階段:實施階段2023/3/1654產(chǎn)品的總體設(shè)計規(guī)劃的第二階段:實施階段圖26以設(shè)計方法命名的設(shè)計法CAＥ虛擬設(shè)計智能設(shè)計數(shù)字化設(shè)計網(wǎng)絡(luò)設(shè)計并行設(shè)計協(xié)同設(shè)計可視化設(shè)計設(shè)計手段類綜合集成方向所用設(shè)計方法方向信息化智能化方向優(yōu)化設(shè)計方向集成設(shè)計模塊化設(shè)計綜合設(shè)計相似性設(shè)計改型設(shè)計反求設(shè)計柔性化設(shè)計融合設(shè)計模糊設(shè)計優(yōu)化設(shè)計穩(wěn)鍵設(shè)計快速反應(yīng)設(shè)計優(yōu)勢設(shè)計2023/3/1655

產(chǎn)品的設(shè)計目標(biāo)、內(nèi)容與方法

3（全性能設(shè)計）X（特殊要求設(shè)計）動態(tài)優(yōu)化設(shè)計智能優(yōu)化設(shè)計可視優(yōu)化設(shè)計面向產(chǎn)品的廣義質(zhì)量（功能+性能）1+3+X綜合設(shè)計法++工作性能設(shè)計（監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)）優(yōu)化設(shè)計＼智能設(shè)計

圖27產(chǎn)品的1+3+X綜合設(shè)計法功能優(yōu)化設(shè)計1（全功能設(shè)計）特殊要求優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)品功能設(shè)計(結(jié)