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第2章 机械制造装备设计方法 第一节 机械制造装备设计类型 一、创新设计： ? 创新设计是依据市场需求发展的预测，进行产品结构的调整，用新的技术手段和技术原理，改造传统产品，开发出新一代的、具有高技术附加值的新产品。 创新设计旨在提供具有社会价值的、新颖而独特产品的一类设计方法。 二、变形设计： 单一产品往往满足不了市场需求经常是多样化和瞬息万变的情况。如每种产品都采用创新设计方法，需要较长的开发周期和投入较大的开发工作量。 为了快速满足市场需求的变化，常常采用适应型和变参数型设计方法。这两种设计方法都是在原有产品基础上，基本工作原理和总体结构保持不变。 适应型设计是通过改变或更换部分部件或结构，变参数型设计是通过改变部分尺寸与性能参数，形成所谓的变型产品，以扩大使用范围。 适应型设计和变参数型设计统称“变型设计”。 为了避免变型产品品种繁多，带来的生产混乱和成本增高，变型设计不应无序地进行，应在原有产品的基础上，按照一定的规律演变出各种不同的规格参数、布局和附件的产品，扩大原有产品的性能和功能，形成一个产品系列。 三、组合设计： ???? 组合设计又称模块化设计，是按合同要求，选择适当的功能模块，直接拼装成所谓的“组合产品”。 进行组合产品的设计，应首先在对一定范围内不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过这些模块的组合，构成不同类型或相同类型不同性能的产品，以满足市场的多方面需求。 组合产品是系列产品的进一步细化，组合产品中的模块也应按系列化设计的原理进行。 据不完全统计，机械制造装备产品中有一大半属于变型产品和组合产品，创新产品只占一小部分。 创新设计的重要意义是： 采用创新设计方法不断推出崭新的产品，是企业在市场竞争中取胜的必要条件； 变型设计和组合设计是在基型和模块系统的基础上进行的，而基型和模块系统也是采用创新设计方法完成的。 第二节? 机械制造装备设计方法 一 机械制造装备设计的典型步骤 （一）产品规划阶段 产品规划阶段的任务是明确设计任务，通常应在市场调查与预测的基础上识别产品需求，进行可行性分析，制订设计技术任务书。 在产品规划阶段将综合运用技术预测、市场学、信息学等理论和方法来解决设计中出现的问题。 需求分析 ??? 产品设计是为了满足市场的需求，而市场的需求往往是不具体的，有时是模糊的、潜在的，甚至是不可能实现的。 需求分析的任务是将这些需求具体化和恰到好处，明确设计任务的要求。 需求分析本身就是设计工作的一部分，是设计工作的开始，而且自始至终指导设计工作的进行。 开发新产品最困难的不是技术问题，而是确定需要开发什么样的产品。 需求分析一般包括对销售市场和原材料市场的分析，如： 1)新产品开发面向的社会消费群体，他们对产品功能、技术性能、质量、数量、价格等方面的要求； 2)现有类似产品的功能、技术性能、价格、市场占有情况和发展趋势； 3)竞争对手在技术、经济方面的优势和劣势及发展趋向； 4)主要原材料、配件、半成品等的供应情况、价格及变化趋势等。 2.调查研究 ? ?? 调查研究包括市场调研、技术调研和社会环境调研三部分 (1)市场调研 一般从以下几方面进行调研： 用户需求——有关产品功能、性能、质量、使用、保养、维修、外观、颜色、风格、需求量和价格等方面的要求。 产品情况——产品在其生命周期曲线中的位置，新老产品交替的动向分析等。 同行情况——同行产品经营销售情况和发展趋势，本企业产品的市场占有率与差距，主要竞争对手在技术、经济方面的优势和劣势及发展趋向。 供应情况一一主要原材料、配件、半成品等的质量、品种、价格、供应等方面的情况及变化趋势等。 (2)技术调研 一般包括产品技术的现状及发展趋势； 行业技术和专业技术的发展趋势； 新型元器件、新材料、新工艺的应用和发展动态； 竞争产品的技术特点分析； 竞争企业的新产品开发动向； 环境对研制的产品提出的要求，如使用环境的空气、湿度、有害物质和粉尘等对产品的要求；为保证产品的正常运转，研制的产品对环境提出的要求等。 (3)社会调研 一般包括: 企业目标市场所处的社会环境和有关的经济技术政策，如产业发展政策、投资动向、环境保护及安全等方面的法律、规定和标准； 社会的风俗习惯； 社会人员的构成状况、消费水平、消费心理和购买能力； 本企业实际情况、发展动向、优势和不足、发展潜力等。 3.预测 ??? 预测分定性预测和定量预测两部分： (1)定性预测 在数据和信息缺乏时，依靠经验和综合分析对未来的发展状况作出推测和估计。采用的方法有走访调查、查资料、抽样调查、类比调查、专家调查等。 (2)定量预测 对影响预测结果的各种因素进行相关分析和筛选，根据主要影响因素和预测对象的数量关系建立数学模型，对市场