設(shè)計理論與方法課件.ppt

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1、第2章設(shè)計方法學(DesignMethodology)2.1概述2.2技術(shù)系統(tǒng)及其確定2.3方案系統(tǒng)化設(shè)計2.4評價決策2.5設(shè)計工具2.6設(shè)計思維2.7設(shè)計實例技術(shù)系統(tǒng)：具有一定目的、由若干部分組成的具有確定功能的有機整體，簡稱系統(tǒng)。（小到原子、細胞，大到宇宙；小到企業(yè)、科研機構(gòu)，大到國民經(jīng)濟體系。）系統(tǒng)論：以系統(tǒng)為研究對象，研究其結(jié)構(gòu)(如結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與部分、部分與部分、系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)與時間等)，采用優(yōu)化方法，使目的最佳。設(shè)計方法學：以系統(tǒng)論的觀點，研究設(shè)計對象、設(shè)計進程(戰(zhàn)略問題)和具體設(shè)計方法(戰(zhàn)術(shù)問題)的科學。2.1概述2.1.1設(shè)計方法學的涵義設(shè)計對象是一個能實現(xiàn)一定技

2、術(shù)過程的技術(shù)系統(tǒng)。設(shè)計進程設(shè)定技術(shù)過程及劃定技術(shù)系統(tǒng)的邊界，確定技術(shù)系統(tǒng)的總功能，包括物質(zhì)功能和精神功能。設(shè)計評價先根據(jù)一定的準則和方法對各方案作出評價，然后按正確的原則和步驟進行決策，逐步求得最優(yōu)方案。設(shè)計思維設(shè)計是一種創(chuàng)新，設(shè)計思維應(yīng)是創(chuàng)造性思維。設(shè)計工具把分散在不同學科領(lǐng)域的大量設(shè)計信息集中起來，按系統(tǒng)程式分類列表，建立各種設(shè)計信息庫，以便快速調(diào)用參考?，F(xiàn)代設(shè)計理論與方法的應(yīng)用把成批涌現(xiàn)且不斷發(fā)展的各種現(xiàn)代設(shè)計理論與方法應(yīng)用到設(shè)計進程中來，以提高設(shè)計質(zhì)量和效率。2.1概述2.1.2研究內(nèi)容德國：著重研究設(shè)計的進程、步驟和規(guī)律，進行系統(tǒng)化的邏輯分析，并將成熟的設(shè)計模式、解法等編成規(guī)

3、范供設(shè)計人員參考英美：偏重創(chuàng)造性開發(fā)，計算機在設(shè)計中的應(yīng)用。日本：注重創(chuàng)造工程、自動設(shè)計、質(zhì)量工程、價值工程等。俄羅斯：側(cè)重于發(fā)明與創(chuàng)新活動的方法問題。中國：側(cè)重于理論吸收和應(yīng)用研究。共同點：即注重總結(jié)設(shè)計規(guī)律、啟發(fā)創(chuàng)造性、采用現(xiàn)代化的先進理念和方法使設(shè)計過程自動化、合理化，其目的都是為了提高設(shè)計水平和質(zhì)量，設(shè)計出更多功能全、性能好、成本低、外形美的產(chǎn)品，以滿足社會的需求和適應(yīng)日趨尖銳的市場競爭。2.1概述2.1.3研究側(cè)重點2.1概述2.1.4設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)：設(shè)計是一種信息處理系統(tǒng)。從系統(tǒng)論的觀點分析，設(shè)計系統(tǒng)具有三維空間。時間維：指產(chǎn)品設(shè)計的各個階段。邏輯維：解決問題的邏輯步驟。

4、方法維：設(shè)計理論與方法的應(yīng)用。圖2.1三維設(shè)計系統(tǒng)2.2技術(shù)系統(tǒng)及其確定2.2.1技術(shù)系統(tǒng)將設(shè)計對象看作技術(shù)系統(tǒng)，它是“黑箱”，物質(zhì)流、能量流和信息流經(jīng)過黑箱產(chǎn)生變化。圖2.2技術(shù)系統(tǒng)示意圖系統(tǒng)組成：系統(tǒng)單元、邊界條件、輸入和輸出2.2技術(shù)系統(tǒng)及其確定系統(tǒng)單元：完成不同分功能的單元。①作業(yè)單元，完成轉(zhuǎn)換工作②動力單元，完成能量的轉(zhuǎn)換、傳遞與分配③控制單元，接受、處理和輸出控制信息④檢測單元，檢測系統(tǒng)各種功能的完成情況，反饋給控制單元⑤結(jié)構(gòu)單元，實現(xiàn)系統(tǒng)各部分的聯(lián)接與支承圖2.3為一個黑箱示意圖，方框內(nèi)部為待設(shè)計的技術(shù)系統(tǒng)，方框即為系統(tǒng)邊界，通過系統(tǒng)的輸入和輸出，使系統(tǒng)和環(huán)境聯(lián)系起來。2

5、.2技術(shù)系統(tǒng)及其確定邊界條件：人與系統(tǒng)、系統(tǒng)與外部環(huán)境的作用界面，即設(shè)計對象的范圍。輸入輸出：系統(tǒng)與環(huán)境相互聯(lián)系和作用的元素，即系統(tǒng)的作業(yè)對象，包括物料、能量和信息。例如，為得到某種形狀的金屬零件，可在加工中心上對坯料進行加工。坯料是作業(yè)對象，加工中心是技術(shù)系統(tǒng)，所完成的加工過程是技術(shù)過程，產(chǎn)品就是人造技術(shù)系統(tǒng)。滿足一定需求的技術(shù)過程不是唯一的，因而相對應(yīng)的技術(shù)系統(tǒng)也是不同的。生產(chǎn)某種形狀的金屬零件：切削機床精密鑄機精密鍛機冷軋機切削鑄造鍛造軋制激光成型機激光成型技術(shù)過程：技術(shù)系統(tǒng)所服務(wù)的過程。確定步驟：①根據(jù)信息集約和調(diào)研預(yù)測的資料，分析確定作業(yè)對象及其主要轉(zhuǎn)換要求。②分析比較傳統(tǒng)的

6、和現(xiàn)代的理論和實踐，確定實現(xiàn)主要轉(zhuǎn)換的工作原理。③明確實現(xiàn)技術(shù)過程的環(huán)境和約束條件，約束條件包括經(jīng)濟條件、生產(chǎn)條件、技術(shù)條件，社會條件等。④確定主要技術(shù)過程和其他輔助過程。⑤根據(jù)高效、經(jīng)濟、可靠、美觀等原則，初步劃定人—技術(shù)系統(tǒng)—環(huán)境的兩方邊界即工作范圍，從而確定技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)的功能。2.2技術(shù)系統(tǒng)及其確定2.2.2技術(shù)過程2.2技術(shù)系統(tǒng)及其確定2.2.3產(chǎn)品規(guī)劃確定技術(shù)系統(tǒng)就是明確設(shè)計任務(wù)，即產(chǎn)品規(guī)劃。圖2.4產(chǎn)品規(guī)劃階段(一)信息集約：1.情報部門產(chǎn)品的技術(shù)資料及發(fā)展趨勢，專利情報，行業(yè)技術(shù)經(jīng)濟情報等。2.研究部門性能試驗，新材料、新工藝，新技術(shù)等。3.設(shè)計部門產(chǎn)品性能、規(guī)格、造型

7、，各種標準法規(guī)、設(shè)計方法等。4.制造部門生產(chǎn)能力，工時，制造工藝，設(shè)備，技術(shù)數(shù)據(jù)等。5.銷售部門國家計劃、政策，產(chǎn)品壽命周期分析，市場調(diào)查，需求預(yù)測經(jīng)營銷售等。6.供應(yīng)部門材料和外購件的價格與供應(yīng)情況，協(xié)作廠質(zhì)量與供貨能力等。7.服務(wù)部門老產(chǎn)品用戶意見分析，事故與維修情況分析等。8.公關(guān)部門產(chǎn)品和企業(yè)的社會形象，同行的競爭與聯(lián)合等。9.社會部門產(chǎn)品與環(huán)境污染、節(jié)能、資源、動力供應(yīng)等的關(guān)系，產(chǎn)品進入和退出社會、報廢消失、升級換代等的效應(yīng)等。2.2