《设计基本方法学与创新设计》课件1.pptVIP

设计方法学与创新设计二 O O 七 . 九 课程简介： 产品设计是从需求出发寻求设计解的一系列活动的过程，它具有创造性、复杂性和不确定性的特点，设计方法学就是研究解决产品设计问题的一般理论。随着现代产品个性化需求日益广泛以及产品更新换代速度的加快，产品设计技术得到快速发展，未来设计技术将朝着数字化、模块化、智能化、网络协同、绿色设计等方向发展，而产品创新设计更是成为现代产品设计领域中一个极为重要的课题。 袁隆平：科研的本质是创新，如果不尊重权威、不读书，创新就失去了基础；如果迷信权威、迷信书本，创新就没有了空间。 本课程在介绍现代设计理论发展的基础上，重点讲解创新设计方法中最有影响的几个内容，它们包括： 1）TRIZ设计理论 它是基于知识的、面向人的、系统化地解决发明、创新问题的理论。它将产品创新的核心--产生新的工作原理过程具体化，提出了许多规则、算法和发明原理，已成为当今该领域最为重要的设计方法之一。 2)质量功能配置 它是一种将用户需求转化为设计要求、整机特性、零部件特性、工艺要求、制造要求的多层次演绎的分析方法。其核心思想是以用户需求为驱动，将用户需求明确地转变为产品开发管理者、设计者、制造工艺部门以及生产计划部分等各种具体信息，以确保产品符合用户需求。 3）模块化设计 是对一定范围内不同功能或相同功能不同性能、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，通过模块的选择和组合构成不同的产品，以满足市场不同需求的设计方法。 4）创新思维与创造原理 5）原理方案的创新设计 通过本课程的学习，使学生了解现代设计技术的发展趋势，掌握常用的创新设计方法，提高创新设计能力。 一.设计理论方法概论 1.现代产品设计的兴起与发展 现代产品设计是传统设计活动的延伸和发展，是随着设计经验的积累，分别经历了直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验阶段而逐步发展起来的。 随着产品复杂性的逐渐提高，产品设计也逐渐系统化、层次化和社会化。信息技术的发展进一步使得产品设计成为一种跨地区跨行业的分布式协作的复杂系统过程。 设计过程的研究 研究设计活动应遵循的步骤与方式。经过多年的研究工作，人们已提出多个设计过程模型，英国的Cross将这些模型归为描述型(Descriptive Models)与规定型(Prescriptive Models)两大类。 描述型过程模型 简单地描述设计过程中出现的特定活动序列，强调设计问题的求解思路的重要性，即设计过程中的思维具有面向解的性质，关注设计过程中设计者的活动。它的进一步发展导致了认知模型的产生。80年代以来，又出现了计算模型，它是面向计算机系统设计过程自动化实施的具体方法与技术，强调利用先进计算技术和人工智能技术支持CAD系统的开发和产品设计理论与方法学的研究。 2) 规定型过程模型 规定出设计过程所必须的活动，以使设计活动规范化，科学化和程序化，如： Koller的四阶段进程； Pahl和Beitz提出的综合模型； 公理化设计(Axiomatic Design， AD) ； 通用设计理论(General Design Theory, GDT) ； 普适设计理论(Universal Design Theory，UDT)； 质量功能配置(QFD)等。 设计技术的研究 是关于设计过程中某一个阶段或某一个方面的具体实现方法的研究，包括以下几方面： 为设计服务的基本理论与技术 如功能设计、并行设计、系统设计、面向对象的设计、价值工程、产品建模、产品数据交换、实体造型技术、数据库技术、网络技术、人工智能理论、优化算法、决策理论、虚拟现实、仿真技术等。 2) 设计手段与工具 如参数化设计、变量化设计、基于特征的设计、仿生设计、基于实例的设计、优化设计、虚拟设计、模块化设计、相似设计、田口设计法、反求设计、动态设计、可适应性设计、计算机辅助工程和设计等。 3) 设计过程某阶段的研究 如市场分析、概念设计、造型设计、公差设计、精度设计、设计评价等。 4) 面向某一目标的设计 如快速设计、DFX、绿色设计、优势设计、宜人性设计、可靠性设计、智能设计与设计自动化等。 3. 机械产品概念设计 概念设计由Pahl和Beitz 于1984年在其《Engineering Design》一书中首次提出，并将概念设计定义为： 在确定任务后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案的这一部分工作。 概念设计是产品设计过程中