文档介绍：第一节设计方法学概述
设计方法学的涵义
设计方法学是用系统观点,考虑自然科学、社会科学、经济科学等各种现代因素,为获得质优价廉有创新的产品,研究产品的一般设计进程、设计规律、设计思维和工作方法、设计工具的综合性学科。
设计方法学的研究对象
(1)设计对象:能实现一定技术过程的技术系统。
(2)设计进程
(3)设计评价
(4)设计思维:即创造性思维,其有自身的特点和规律,通过一定的创造技术方法激发。
(5)设计工具
(6)现代设计理论与方法的应用
第二节系统化设计
技术系统
完成某个特定功能或职能的各个事物的集合,简称为技术系统。技术系统可由子系统组成,也可组成超系统。
技术系统的作业对象一般分为三大类:物料、能量、信息。完成同一作业对象需求的技术过程不同所对应的技术系统也不同。技术过程确定需以下步骤:
(1)根据信息集约和调研预测的资料,分析确定作业对象及主要转换要求。
(2)分析比较传统理论、现代理论和实践,确定实现转换的工作原理。
(3)明确实现技术过程的环境和约束条件,环境是与技术系统发生联系的外界的总和,约束条件包括经济条件、生产条件、技术条件和社会条件。
(4)确定主要技术过程和其他辅助过程。
(5)根据高效、经济、可靠、美观和使用方便等原则,初步划定技术系统的边界,即工作范围。
第二节系统化设计
技术系统
技术过程是在人——技术系统——环境这一大系统中完成。
技术系统
物料输入
能量输入
信号输入
物料输出
能量输出
信号输出
振动
噪声
灰尘
振动
噪声
灰尘
确定人和技术系统所分别完成的功能
确定环境和技术系统的干扰与影响
第二节系统化设计
技术系统中的信息集约
信息集约旨在对产品相关信息进行收集整理、分析加工,一般由各个部门分工完成。
(1)情报部门负责产品的技术资料及发展趋势,专利情报,行业技术情报等。
(2)开发部门负责产品性能试验,新材料、新工艺、新技术,产品性能、规格、造型,各种标准法规、设计方法等。
(3)制造部门负责提供生产能力、制造工艺设备、工时及其他相关技术数据等信息。
(4)营销部门负责国家产业政策、产品寿命周期分析,市场调查,需求预测,经营销售分析,材料和外购件价格与供应情况,质量和供货能力,老产品用户意见分析,事故与维修情况分析。
(5)公关部门负责产品和企业的社会形象,与同行的竞争与联合情况分析。
(6)社会部门负责产品与环境污染、节能、资源、动力供应等地关系,产品进入社会和退出社会、报废、升级换代等的效应分析。
第二节系统化设计
技术系统中的调研预测
调研预测一般从市场、技术、社会环境及企业环境四个方面进行。
可行性报告
(1)产品开发的必要性和可能性。
(2)目前国内外该产品的现状及发展水平。
(3)确定产品的技术规格、性能参数和约束条件。
(4)提出该产品的技术关键和解决途径。
(5)预期达到的技术、经济、社会效益。
(6)预算投资费用及项目进度、期限。
第二节系统化设计
设计任务
求总功能
总功能分解为功能元
功能元求解
元理解组合
评价与决策
最佳原理方案
设计要求表
黑箱法
功能树、功能结构图
创造性方法、目录法、调查分析法
形态学矩阵法
各种评价方法
分析
综合
评价决策
第二节系统化设计
功能分析
技术系统由构造体系和功能体系构成,建立构造体系是为了实现功能。功能分析阶段的目标是通过分析,建立对象系统的功能结构,通过局部功能的联系,实现系统的总功能。
功能是对技术系统中输入和输出的转换所作的抽象化描述。用抽象的概念来表述系统的功能,才能深入识别需求的本质,辨明主题,发散思维,启发创新。
总功能逐步分解为比较简单的分功能,一直分解到能直接找到解法的功能元,形成功能树。
第二节系统化设计
功能原理设计
将总功能分解成一系列功能元之后,即可按以下程序确定原理方案:
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、不同的机构满足同一功能要求。
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第二节系统化设计
功能元求解方法
功能求解是方案设计中重要的“发散”、“搜索”阶段,主要解法有:
、专利或相似产品求解;
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