詳基于系統(tǒng)工程產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)理論與方法

2022/12/141基于系統(tǒng)工程的產(chǎn)品

綜合設(shè)計(jì)理論與方法東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院聞邦椿==基于系統(tǒng)工程的產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)理論與方法==2022/12/1420概論0.1引言裝備制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)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(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)主體，是富民強(qiáng)國之本，是國民經(jīng)濟(jì)高速增長的發(fā)動(dòng)機(jī)，是推進(jìn)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(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的主要舞臺(tái),

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(qiáng)國。2022/12/143圖1中德日美四國制造業(yè)增加值變化情況

20000040000060000080000010000001200000140000016000001800000中國德國日本美國0199019911992199319941995199619971998199920002001年度工業(yè)增加值（百萬美元，當(dāng)年價(jià))2022/12/144我國制造業(yè)的優(yōu)勢、劣勢、機(jī)遇、威脅分析優(yōu)勢●較低的勞動(dòng)力成本●廣闊的潛在消費(fèi)市場●比較完善的制造業(yè)體系●經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康協(xié)調(diào)快速增長●以改革開放為核心的政府政策支持劣勢●技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱●市場經(jīng)濟(jì)發(fā)育不完善●國有企業(yè)總體活力不足●缺少具有國際競爭力的大型企業(yè)包括具有總承包能力的工程公司機(jī)遇●發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移步伐加快●以信息技術(shù)為代表的高技術(shù)與制造業(yè)的融合提供了制造業(yè)水平提升的機(jī)遇●城市化建設(shè)加快，人民生活水平和消費(fèi)能力持續(xù)提高威脅●資源短缺、水資源危機(jī)、生態(tài)環(huán)境惡化●國際貿(mào)易保護(hù)主義加劇，技術(shù)壁壘加重●龐大的人口帶來巨大的就業(yè)壓力●國內(nèi)市場與國際市場接軌競爭加劇2022/12/145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(qiáng)國相比還有較大差距。原因是多方面的，以下幾點(diǎn)應(yīng)引起重視：

(1)目前我國許多重大裝備還大量依賴進(jìn)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;(3)自主開發(fā)的產(chǎn)品還較少,有的還不能制造。

本世紀(jì)初我國正在走新型工業(yè)化道路,依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，開拓出一條發(fā)展制造業(yè)及通向制造強(qiáng)國之路。2022/12/146

我國裝備制造業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)

(1)技術(shù)難度較大的重大機(jī)械裝備質(zhì)量欠佳

制造技術(shù)難度較大的大型能源設(shè)備：例如，特大型汽輪發(fā)電機(jī)組、特大型水輪機(jī)、核電站中的大型設(shè)備、大型燃?xì)廨啓C(jī)、煤液化設(shè)備等。

制造技術(shù)難度較大的重化工設(shè)備（化肥和化纖廠的大型設(shè)備）：例如，大型離心壓縮機(jī)，大型容器等。

大型交通運(yùn)輸設(shè)備：如大型客機(jī)、高速列車（如磁浮列車）等。大型工程機(jī)械與礦山冶金設(shè)備：如地下鐵道挖掘設(shè)備、大型挖掘機(jī)、重型汽車、大型連鑄連軋?jiān)O(shè)備等。大型高精度加工中心和數(shù)控設(shè)備等。成套設(shè)備和一些規(guī)模較大的生產(chǎn)線等。2022/12/147(2)與這些設(shè)備配套的電子產(chǎn)品及其控制系統(tǒng)與國外產(chǎn)品相比有較大差距

1）機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)

2）高精度電子設(shè)備

3）機(jī)器人控制系統(tǒng)等

4）機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測與智能診斷設(shè)備

5）醫(yī)療設(shè)備的智能控制系統(tǒng)

6）高技術(shù)性能的激光加工系統(tǒng)2022/12/148(3)高大精尖的軍工產(chǎn)品和設(shè)備性能較差

1）軍用戰(zhàn)機(jī)與軍用運(yùn)輸機(jī)，包括隱形戰(zhàn)機(jī)等

2）高精度導(dǎo)彈系統(tǒng)

3）航空母艦

4）核潛艇

5）高技術(shù)性能坦克2022/12/149(4)精微產(chǎn)品的加工,如芯片加工技術(shù)與設(shè)備

1）精密儀器與設(shè)備

2）芯片加工設(shè)備

3）納米材料加工設(shè)備

4）精密醫(yī)療機(jī)械和設(shè)備

5）微型機(jī)械和微型機(jī)器人等2022/12/1410產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的12個(gè)關(guān)鍵性的問題：（0）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(jì)工作？如何在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中開展自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)？（1）產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法有多少種及如何分類？（2）產(chǎn)品功能的內(nèi)涵是什么？（3）產(chǎn)品性能的內(nèi)涵是什么？

(4)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的六項(xiàng)要求是什么?

（5）產(chǎn)品設(shè)計(jì)的四個(gè)階段是什么?

（6）什么是和諧設(shè)計(jì)?

（7）什么是深層次設(shè)計(jì)？（8）什么是頂層設(shè)計(jì)?(9)什么是系統(tǒng)化設(shè)計(jì)?為什么要提出綜合設(shè)計(jì)方法？

(10)什么是完整技術(shù)系統(tǒng)？什么是非完整技術(shù)系統(tǒng)？（11）設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法的關(guān)聯(lián)方程式?(12)產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)質(zhì)量的概念和定義及如何數(shù)學(xué)表述？

(00)上述研究結(jié)果的意義何在?2022/12/1411基于系統(tǒng)工程的產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)理論與方法（系統(tǒng)化設(shè)計(jì))1面向產(chǎn)品廣義質(zhì)量的綜合設(shè)計(jì)理論與方法.北京:科學(xué)出版社，20062產(chǎn)品的全功能與全性能綜合設(shè)計(jì),北京:機(jī)械工業(yè)出版,20083產(chǎn)品的主輔功能與功能優(yōu)化設(shè)計(jì),北京:機(jī)械工業(yè)出版,20084產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能與動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì),北京:機(jī)械工業(yè)出版,20085產(chǎn)品的使用性能與智能優(yōu)化設(shè)計(jì),北京機(jī)械工業(yè)出版,20096產(chǎn)品的制造性能與可視優(yōu)化設(shè)計(jì),北京:機(jī)械工業(yè)出版,20107機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)與評估,北京:機(jī)械工業(yè)出版,20108產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)——兼論產(chǎn)品的頂層設(shè)計(jì)與系統(tǒng)化設(shè)計(jì),北京:機(jī)械工業(yè)出版,20129機(jī)械設(shè)計(jì)手冊,六卷本,北京:機(jī)械工業(yè)出版,201010機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊,兩卷本,北京:機(jī)械工業(yè)出版,2012圖2八部產(chǎn)品設(shè)計(jì)著作

圖3六卷機(jī)械設(shè)計(jì)手冊2022/12/14120.2現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品及制造技術(shù)發(fā)展趨向

現(xiàn)代機(jī)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(dòng)化智能化網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化集成化或大型化綠色化

圖4現(xiàn)代機(jī)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2022/12/14130.3現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品研究與開發(fā)的基本過程

產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)

產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)

產(chǎn)品開發(fā)支持環(huán)境

圖5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(jì)模塊產(chǎn)品綜合性能優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊零部件工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊

零部件生產(chǎn)制造優(yōu)化與試驗(yàn)?zāi)K

生產(chǎn)制造與試驗(yàn)

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2022/12/14140.4產(chǎn)品研究與開發(fā)的幾個(gè)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(diǎn)(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(qiáng)有力的產(chǎn)品研究和開發(fā)的隊(duì)伍(4)創(chuàng)建試驗(yàn)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(jì)的規(guī)劃及采用先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法2022/12/14150.5產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(xiàn)率可達(dá)70%。有的專家說，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是產(chǎn)品質(zhì)量的“靈魂”。

據(jù)日本某部門的統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)因設(shè)計(jì)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(jì)。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì)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(jià)格C、生產(chǎn)周期T、環(huán)境E和售后服務(wù)S。2022/12/1416期望型需求興奮型需求顧客滿意度基本型需求時(shí)間產(chǎn)品質(zhì)量

圖6Kano模型Kano模型2022/12/14170.６產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的發(fā)展

(1)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(jì)、綠色設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、數(shù)字化設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)理論；３)美國學(xué)者提出的公理化設(shè)計(jì)理論：以顧客域、功能域、物理域和過程域?yàn)楹诵膬?nèi)容的設(shè)計(jì)理論；４)日本學(xué)者提出的三次設(shè)計(jì)法與QFD設(shè)計(jì)法。2022/12/1418(３)目前設(shè)計(jì)理論與方法正在向以下幾個(gè)方向發(fā)展

１）創(chuàng)新設(shè)計(jì)與基于系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)２）綠色設(shè)計(jì)、和諧設(shè)計(jì)３）虛擬設(shè)計(jì)與可視化設(shè)計(jì)４）全功能全性能及全生命周期優(yōu)化設(shè)計(jì)５）穩(wěn)健設(shè)計(jì)６）數(shù)字化設(shè)計(jì)７）多學(xué)科交叉融合設(shè)計(jì)８）一體化設(shè)計(jì)如結(jié)構(gòu)與材料、動(dòng)力學(xué)與控制９）綜合設(shè)計(jì)理論與方法2022/12/14190.7產(chǎn)品設(shè)計(jì)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)模式

圖7傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)的對比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)

手工操作

簡單計(jì)算

串行模式

以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主

計(jì)算機(jī)操作

復(fù)雜計(jì)算

串并結(jié)合

全局考慮精度差、效率低、成本高、研發(fā)周期長精度高、效率高、成本低、研發(fā)周期短現(xiàn)代設(shè)計(jì)

局部考慮

以智力為主

重視綠色化

很少考慮環(huán)保2022/12/14200.8產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法的研究趨向圖8現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法的發(fā)展趨向虛擬設(shè)計(jì)智能設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)數(shù)字化設(shè)計(jì)采用信息技術(shù)不確定的系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)大型復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)高維強(qiáng)非線性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)變系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)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(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法的發(fā)展趨向各種單項(xiàng)設(shè)計(jì)法穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)動(dòng)力學(xué)全生命周期優(yōu)化設(shè)計(jì)三次設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)2022/12/1421

1產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的分類

1.1概述

1.2產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法簡介

1.3產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類

1.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論和方法分為七類

2022/12/14221.1概述

對產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者來說，設(shè)計(jì)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(dá)不到要求，就會(huì)顯著降低它的使用價(jià)值，甚至完全喪失使用價(jià)值，它就會(huì)在市場中缺乏競爭力，最終將會(huì)被市場所淘汰。產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì)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(huì)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作提出的各種質(zhì)量要求。2022/12/14231.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法簡介(多達(dá)數(shù)十種)

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法的種類

(1)比較著名的設(shè)計(jì)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(gè)映射域公理設(shè)計(jì)理論(需求域、功能域、

物理域、過程域)

4)日本的QFD設(shè)計(jì)法和三次設(shè)計(jì)法等

我國也進(jìn)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(jì)理論與方法:

1)創(chuàng)新設(shè)計(jì),概念設(shè)計(jì)

2)數(shù)字化設(shè)計(jì),虛擬設(shè)計(jì)

3)全生命周期和全性能優(yōu)化設(shè)計(jì)

4)材料與結(jié)構(gòu)等一體化設(shè)計(jì),多學(xué)科交叉綜合設(shè)計(jì)2022/12/1424

3.3產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類

1.3產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法匯總表

設(shè)計(jì)過程

設(shè)計(jì)內(nèi)容

設(shè)計(jì)方法

設(shè)計(jì)思想圖9現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的分類和諧設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)計(jì)基于價(jià)值工程的設(shè)計(jì)基于系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)穩(wěn)健設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)幾何參數(shù)設(shè)計(jì)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)摩擦學(xué)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)容差設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)ＱＦＤ設(shè)計(jì)公理化設(shè)計(jì)

組合型設(shè)計(jì)三化綜合設(shè)計(jì)1+3+X設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品工作性能的智能優(yōu)化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品工藝性能的可視優(yōu)化設(shè)計(jì)三次設(shè)計(jì)改型設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)智能設(shè)計(jì)虛擬設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)并行設(shè)計(jì)可視化設(shè)計(jì)協(xié)同設(shè)計(jì)相似性設(shè)計(jì)數(shù)字化設(shè)計(jì)快速反應(yīng)設(shè)計(jì)集成設(shè)計(jì)柔性化設(shè)計(jì)融合設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)模糊設(shè)計(jì)優(yōu)勢設(shè)計(jì)CAＥ全生命周期優(yōu)化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品總體質(zhì)量的廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)ＴＲＩＺ發(fā)明解決問題功能設(shè)計(jì)全性能設(shè)計(jì)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)過程常規(guī)設(shè)計(jì)過程

設(shè)計(jì)目標(biāo)

設(shè)計(jì)環(huán)境2022/12/1425

1.4設(shè)計(jì)理論與方法的7項(xiàng)內(nèi)容

分為七大類

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

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

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

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

基于價(jià)值工程的設(shè)計(jì)

(5)設(shè)計(jì)內(nèi)容類:動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)

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

(7)綜合類:綜合設(shè)計(jì)

、結(jié)構(gòu)與材料一體化設(shè)計(jì)、多學(xué)科交叉融合設(shè)計(jì)2022/12/1426

(1)設(shè)計(jì)思想類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)法

概念設(shè)計(jì)ＴＲＩＺ發(fā)明解決問題

設(shè)計(jì)思想基于系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)圖10設(shè)計(jì)思想類設(shè)計(jì)法

產(chǎn)品設(shè)計(jì)在思想上應(yīng)該具備：

(1)有正確的思想做指導(dǎo)；

(2)設(shè)計(jì)者要有正確的設(shè)計(jì)理念；

(3)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行全面細(xì)致規(guī)劃。沒有正確的設(shè)計(jì)思想作指導(dǎo)，等于沒有“靈魂”。產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想類的理論與方法有創(chuàng)新設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)、TRIZ發(fā)明解決問題的設(shè)計(jì)和基于系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)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(jì)。2022/12/1427

(1)設(shè)計(jì)思想類:

1)TRIZ發(fā)明問題解決理論TRIZ是拉丁文中發(fā)明問題解決理論的詞頭。該理論是前蘇聯(lián)G.S.Altshulder等人自1946年開始，花費(fèi)1500人年的時(shí)間，在分析研究各國250萬件專利的基礎(chǔ)上所提出的，它是解決技術(shù)難題的原理和知識(shí)體系。

20世紀(jì)80年代中期前，這種理論對其它國家保密，隨著前蘇聯(lián)解體，一批科學(xué)家移居美國等西方國家，逐漸把該理論介紹到世界產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域，并對該領(lǐng)域產(chǎn)生了重要影響。

TRIZ方法不是針對某一具體的機(jī)構(gòu)、機(jī)械或過程，而是建立思考問題、解決問題過程的科學(xué)化的依據(jù)。經(jīng)過50年的研究，TRIZ已形成了一系列方法與工具，特別是提出了設(shè)計(jì)沖突理論、標(biāo)準(zhǔn)解、ARIZ算法等。利用TRIZ方法解決設(shè)計(jì)問題時(shí)，設(shè)計(jì)人員首先要將待設(shè)計(jì)的產(chǎn)品表達(dá)成為TRIZ問題，然后利用TRIZ方法中的工具求出TRIZ問題的模擬解。盡管TRIZ方法還處于發(fā)展之中，但其成熟部分已成功地解決了設(shè)計(jì)中的很多難題，成為國際設(shè)計(jì)理論界公認(rèn)的著名學(xué)派。2022/12/1428

(1)設(shè)計(jì)思想類:

2)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)

創(chuàng)新設(shè)計(jì):

創(chuàng)新包括了原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收后再創(chuàng)新。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中提倡的是設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性，一旦設(shè)計(jì)工作者提出的新原理是合理的，它可根本改變產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、縮短生產(chǎn)周期、改善環(huán)境的保護(hù)等。

產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一種設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念。但是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新應(yīng)該具有科學(xué)性，即應(yīng)在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，創(chuàng)新者除了要掌握有關(guān)基礎(chǔ)理論與知識(shí)外，還要掌握創(chuàng)新的科學(xué)方法，即掌握事物發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，還要通過實(shí)踐來完成。

概念設(shè)計(jì):

產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它是根據(jù)產(chǎn)品生命周期各個(gè)階段的要求，進(jìn)行產(chǎn)品的功能創(chuàng)造、功能分解和功能集成；要對能滿足工作原理要求的結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解，要對實(shí)現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)的工作原理方案進(jìn)行構(gòu)思和系統(tǒng)化設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是一個(gè)發(fā)散思維和創(chuàng)新理念整合、疏理的過程，是一個(gè)研究和求解能實(shí)現(xiàn)功能要求的和滿足技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的各種方案及最終確定最優(yōu)方案的過程。創(chuàng)新在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中具有十分重要的地位和作用。2022/12/1429

(1)設(shè)計(jì)思想類:

3)基于系統(tǒng)工程的綜合設(shè)計(jì)

基于系統(tǒng)工程的綜合設(shè)計(jì)，即四段設(shè)計(jì)．

基本思想是按照科學(xué)發(fā)展觀,對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)。即

(1)首先要對產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作進(jìn)行3I調(diào)研;(2)要對產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作做全面的規(guī)劃,包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)的7D規(guī)劃;

(3)接著按照基于系統(tǒng)工程的1+3+X綜合設(shè)計(jì)法具體地對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì);(4)采用產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的3A檢驗(yàn)方法對產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。

2022/12/1430(2)設(shè)計(jì)環(huán)境類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)法和諧設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)環(huán)境綠色設(shè)計(jì)圖11設(shè)計(jì)環(huán)境類設(shè)計(jì)法產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境包括自然環(huán)境、社會(huì)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(jì)者應(yīng)該充分考慮各種環(huán)境對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的約束，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)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。綠色設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作必須要考慮環(huán)境保護(hù)和資源的合理利用。由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)與社會(huì)存在著不可分割的聯(lián)系，所以自然而然地綠色設(shè)計(jì)將拓展為和諧設(shè)計(jì)。2022/12/1431

(2)設(shè)計(jì)環(huán)境類:

1)綠色設(shè)計(jì)

綠色設(shè)計(jì)是科學(xué)發(fā)展觀中特別強(qiáng)調(diào)的方向。人類社會(huì)發(fā)展過程中必然會(huì)遇到人類與自然之間出現(xiàn)相互矛盾的情況，人口的不斷增加、資源總量的相對局限性和短缺、生產(chǎn)過程對人類與環(huán)境所造成的污染，自然而然地出現(xiàn)人與自然間的不協(xié)調(diào)性和矛盾。

“綠色”首先是從環(huán)境保護(hù)角度引伸出來的，其目的是使人類社會(huì)與自然界在發(fā)展過程中趨于協(xié)調(diào)與和諧。制造業(yè)的發(fā)展要在產(chǎn)品研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、廢物回收的全過程中考慮環(huán)境保護(hù)的問題，既要考慮保護(hù)自然環(huán)境，又要考慮資源的合理利用，以便建設(shè)一個(gè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型的社會(huì)．產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)就是從設(shè)計(jì)過程中考慮上述問題．同時(shí)還要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中充分利用環(huán)境的一切有利資源，為產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)。2022/12/1432

(2)設(shè)計(jì)環(huán)境類:

2)和諧設(shè)計(jì)

由于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)環(huán)境不只是自然環(huán)境，還有社會(huì)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境、資金環(huán)境、市場環(huán)境等。和諧設(shè)計(jì)比綠色設(shè)計(jì)有更廣寬的范圍，它也是科學(xué)發(fā)展觀中特別強(qiáng)調(diào)的方向，人類社會(huì)發(fā)展過程和產(chǎn)品開發(fā)過程中必然會(huì)遇到人與自然、產(chǎn)品開發(fā)與社會(huì)之間出現(xiàn)相互矛盾的情況，自然而然地出現(xiàn)人與自然間的、產(chǎn)品開發(fā)與社會(huì)之間的不協(xié)調(diào)性和矛盾。

和諧設(shè)計(jì)是綠色設(shè)計(jì)的延伸，其目的是使人與自然界及產(chǎn)品開發(fā)與社會(huì)在發(fā)展過程中趨于協(xié)調(diào)與和諧。制造業(yè)的發(fā)展要在產(chǎn)品研究設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、廢物回收的全過程中考慮上述問題，以便建設(shè)一個(gè)和諧的社會(huì)．

產(chǎn)品和諧設(shè)計(jì)同時(shí)還要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中充分利用一切可利用環(huán)境資源，為產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)。2022/12/1433

(3)設(shè)計(jì)過程類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)法

基于系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)過程應(yīng)該包括：

第一階段：

(1)要有明確的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念

(2)要考慮設(shè)計(jì)環(huán)境

(3)要擬訂好具體的設(shè)計(jì)過程規(guī)劃

第二階段：

(4)要確定好設(shè)計(jì)目標(biāo)

(5)要規(guī)劃好設(shè)計(jì)內(nèi)容

(6)要選擇好設(shè)計(jì)方法

第三階段：

(7)要檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量這是一個(gè)完整的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，也是一個(gè)完整的技術(shù)系統(tǒng)。公理設(shè)計(jì)QFD功能質(zhì)量展開的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)過程基于系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)常規(guī)設(shè)計(jì)圖12設(shè)計(jì)過程類設(shè)計(jì)法2022/12/1434

(3)設(shè)計(jì)過程類:

1)QFD設(shè)計(jì)法

QFD代表了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的轉(zhuǎn)變，它是系統(tǒng)工程理念在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的具體運(yùn)用，并正在發(fā)展成為具有方法論意義的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論，成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法論的運(yùn)用典范。

日本學(xué)者M(jìn)izuno和Akao于1966年首次提出了QFD的概念，并于1972年在日本三菱重工神戶造船廠首次得到應(yīng)用。十年之后，QFD傳入美國，經(jīng)過眾多質(zhì)量專家的改進(jìn)，QFD逐漸被接受和應(yīng)用。

QFD設(shè)計(jì)法是通過4個(gè)質(zhì)量屋(HouseofQuality,HOQ)將它們聯(lián)系的一起:

(1)將顧客需求展開成工程特性，并確定工程特性目標(biāo)值和展開到工程特性。(2)利用HOQ1規(guī)劃結(jié)果，通過HOQ2將工程特性展開成零部件特性，從多個(gè)設(shè)計(jì)方案中選擇一個(gè)最佳方案，并確定展開到下一階段的零部件特性；(3)再利用HOQ2規(guī)劃結(jié)果，通過HOQ3將零部件特性展開到工藝特性，并確定保證零部件特性的關(guān)鍵工藝參數(shù)（工藝特性目標(biāo)值）；(4)利用HOQ3規(guī)劃結(jié)果，通過HOQ4將工藝特性展開到生產(chǎn)特性，并確定質(zhì)量控制參數(shù)（生產(chǎn)特性目標(biāo)值）。通過QFD的四個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與市場的有效集成，降低了成本，縮短了開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量，增加了顧客滿意度，提高了新產(chǎn)品開發(fā)成功率。為了增加QFD應(yīng)用的可靠性和度量的客觀性，許多定量分析的理論與方法可運(yùn)用于QFD，其中主要有層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）、模糊集及優(yōu)化理論等。2022/12/1435

(3)設(shè)計(jì)過程類:

2)公理化設(shè)計(jì)理論

公理化設(shè)計(jì)是美國麻省理工學(xué)院Suh教授于70年代中期提出來的一種設(shè)計(jì)決策方法，其出發(fā)點(diǎn)是將傳統(tǒng)的以經(jīng)驗(yàn)為主的設(shè)計(jì)，建立以科學(xué)公理、法則為基礎(chǔ)的體系，其目的是在缺乏知識(shí)和信息的情況下采用“公理”作為指導(dǎo)或決策規(guī)則，從而對制造系統(tǒng)各種復(fù)雜行為進(jìn)行優(yōu)化。

設(shè)計(jì)問題域被看作是顧客需求域、功能域、物理域、過程域依次通過映射機(jī)制相聯(lián)系的問題域概念模型。早期的設(shè)計(jì)公理有7條，推論8條，之后Suh教授將其簡化為兩條基本設(shè)計(jì)公理：獨(dú)立性公理（TheIndependenceAxiom）和信息公理（TheInfor-mationAxiom）。公理化設(shè)計(jì)理論基本上是一種概念表達(dá)，離完善的理論體系和實(shí)用尚有較大距離，但它表明了一種關(guān)于設(shè)計(jì)的思考。2022/12/1436

(3)設(shè)計(jì)過程類:

3)三段設(shè)計(jì)過程

基于系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)過程應(yīng)該包括：

第一階段：

(1)要有明確設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念

(2)要考慮設(shè)計(jì)環(huán)境

(3)要擬訂好具體的設(shè)計(jì)過程

(4)要確定好設(shè)計(jì)目標(biāo)

(5)要規(guī)劃好設(shè)計(jì)內(nèi)容

(6)要選擇好設(shè)計(jì)方法

(7)要檢驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量

第二階段：設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法的有機(jī)結(jié)合第三階段：通過評估、試驗(yàn)和用戶使用來檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量

這是一個(gè)完整的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，也是一個(gè)完整的技術(shù)系統(tǒng)。2022/12/1437

(4)設(shè)計(jì)目標(biāo)類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)法產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量應(yīng)是功能與性能的綜合。功能與性能既有其獨(dú)立性，又有其內(nèi)在聯(lián)系，功能不等于性能。從以上觀點(diǎn)出發(fā)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理想目標(biāo)應(yīng)是全部功能和全部性能，產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)類的設(shè)計(jì)方法應(yīng)是全功能全性能設(shè)計(jì)。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(jì)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(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)方法來實(shí)現(xiàn)這個(gè)理想的目標(biāo)．圖13設(shè)計(jì)目標(biāo)類設(shè)計(jì)法全性能設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品廣義質(zhì)量的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)目標(biāo)面向價(jià)值工程的設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)面向制造周期的設(shè)計(jì)面向維護(hù)維修的設(shè)計(jì)貫徹指導(dǎo)思想的設(shè)計(jì)面向設(shè)計(jì)環(huán)境的設(shè)計(jì)2022/12/1438

(4)設(shè)計(jì)目標(biāo)類:1)普適設(shè)計(jì)方法（概念設(shè)計(jì)）

德國的普適設(shè)計(jì)理論是優(yōu)秀設(shè)計(jì)過程所積累經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。理論的典型代表是Pahl及Betiz的普適設(shè)計(jì)方法學(xué)（Comprehensivedesignmethodology）。該理論建立了設(shè)計(jì)人員在每一設(shè)計(jì)階段的工作步驟計(jì)劃，這些計(jì)劃包括策略、規(guī)則、原理，從而形成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)過程模型。一個(gè)特定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可完全按該過程模型進(jìn)行，也可選擇其中的一部分。該方法中，概念設(shè)計(jì)階段的核心是建立待設(shè)計(jì)產(chǎn)品或稱技術(shù)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。物料、能量、信息三種流作為輸入輸出，將各功能有機(jī)地結(jié)合在一起就形成了產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)。該理論對產(chǎn)品定義、技術(shù)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)都很有效。但該理論給出的建立功能結(jié)構(gòu)的方法是一種基于經(jīng)驗(yàn)的方法。2022/12/1439

(4)設(shè)計(jì)目標(biāo)類:

2)QFD(功能質(zhì)量展開)設(shè)計(jì)

QFD代表了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的轉(zhuǎn)變，它是系統(tǒng)工程理念在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的具體運(yùn)用，并正在發(fā)展成為具有方法論意義的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論，成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法論的運(yùn)用典范。

日本學(xué)者M(jìn)izuno和Akao于1966年首次提出了QFD的概念，并于1972年在日本三菱重工神戶造船廠首次得到應(yīng)用。十年之后，QFD傳入美國，經(jīng)過眾多質(zhì)量專家的改進(jìn)，QFD逐漸被接受和應(yīng)用。

QFD設(shè)計(jì)法是通過4個(gè)質(zhì)量屋(HouseofQuality,HOQ)將它們聯(lián)系的一起:

(1)將顧客需求展開成工程特性，并確定工程特性目標(biāo)值和展開到工程特性。(2)利用HOQ1規(guī)劃結(jié)果，通過HOQ2將工程特性展開成零部件特性，從多個(gè)設(shè)計(jì)方案中選擇一個(gè)最佳方案，并確定展開到下一階段的零部件特性；(3)再利用HOQ2規(guī)劃結(jié)果，通過HOQ3將零部件特性展開到工藝特性，并確定保證零部件特性的關(guān)鍵工藝參數(shù)（工藝特性目標(biāo)值）；(4)利用HOQ3規(guī)劃結(jié)果，通過HOQ4將工藝特性展開到生產(chǎn)特性，并確定質(zhì)量控制參數(shù)（生產(chǎn)特性目標(biāo)值）。通過QFD的四個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與市場的有效集成，降低了成本，縮短了開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量，增加了顧客滿意度，提高了新產(chǎn)品開發(fā)成功率。為了增加QFD應(yīng)用的可靠性和度量的客觀性，許多定量分析的理論與方法可運(yùn)用于QFD，其中主要有層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）、模糊集及優(yōu)化理論等。2022/12/1440

(4)設(shè)計(jì)目標(biāo)類:

3)面向產(chǎn)品廣義質(zhì)量的設(shè)計(jì)

在上一章我們介紹了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)是功能與性能的綜合。功能與性能既有其獨(dú)立性，又有其內(nèi)在聯(lián)系，功能不等于性能。

從以上觀點(diǎn)出發(fā)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理想目標(biāo)應(yīng)是全部功能和全部性能，產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)類的設(shè)計(jì)方法應(yīng)是全功能全性能設(shè)計(jì)。

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(jì)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(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)方法來實(shí)現(xiàn)這個(gè)理想的目標(biāo)．2022/12/1441

(5)設(shè)計(jì)內(nèi)容類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)法

產(chǎn)品設(shè)計(jì)內(nèi)容是產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、四類參數(shù)設(shè)計(jì)、五大系統(tǒng)設(shè)計(jì)等的初步設(shè)計(jì)計(jì)算；

第二部分：針對結(jié)構(gòu)性能如三種機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(xì)設(shè)計(jì)；第四部分：針對制造性能如容差設(shè)計(jì)(公差和精度等)、工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等。

摩擦學(xué)設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)容差設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)驅(qū)功機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)內(nèi)容圖14設(shè)計(jì)內(nèi)容類設(shè)計(jì)法操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)工裝設(shè)計(jì)2022/12/1442

(5)設(shè)計(jì)內(nèi)容類:

1)如運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)等

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能主要是通過動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)來完成的。

動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，是指與機(jī)器及其零部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)相關(guān)的所有總是的設(shè)計(jì)。目前在國內(nèi)外,動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是以線性動(dòng)力學(xué)的為基礎(chǔ)的，所以還處在初級階段。正因?yàn)槿绱?，目前大型高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械屢屢發(fā)生毀機(jī)事故，由于這些事故多數(shù)是在強(qiáng)非線性因素引起的。因此，近來國內(nèi)外科技工作者對這些機(jī)械的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)十分重視，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)已經(jīng)從一般的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)向更深層次的方向發(fā)展，即向非穩(wěn)態(tài)（慢變、參變、時(shí)滯等）、非線性、不確定、強(qiáng)耦合、高維、多參數(shù)的研究方向發(fā)展,

許多深層次動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)問題正在研究過程中。這就要求設(shè)計(jì)者用更高深的理論、方法與技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這給深層次的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)帶來較大的難度。

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2.5設(shè)計(jì)內(nèi)容類:

(2)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

產(chǎn)品使用性能主要是通過控制系統(tǒng)及智能優(yōu)化設(shè)計(jì)來完成的?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)包括機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測、設(shè)備主要參數(shù)的控制、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的控制、工作過程的控制、設(shè)備故障的診斷等各項(xiàng)工作。通過控制系統(tǒng)與智能優(yōu)化設(shè)計(jì)可以使設(shè)備具有實(shí)際的工效、良好的工作穩(wěn)定性和良好的性能參數(shù)，同時(shí)，還使系統(tǒng)具有良好的測控性、診斷性和操作宜人性和舒適性等。

此外，還應(yīng)保證設(shè)備使用的經(jīng)濟(jì)性和維修性的方便性等。

(5)設(shè)計(jì)內(nèi)容類:

2)如控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能主要是通過動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)來完成的。

動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，是指與機(jī)器及其零部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)相關(guān)的所有總是的設(shè)計(jì)。目前在國內(nèi)外,動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是以線性動(dòng)力學(xué)的為基礎(chǔ)的，所以還處在初級階段。正因?yàn)槿绱?，目前大型高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械屢屢發(fā)生毀機(jī)事故，由于這些事故多數(shù)是在強(qiáng)非線性因素引起的。因此，近來國內(nèi)外科技工作者對這些機(jī)械的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)十分重視，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)已經(jīng)從一般的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)向更深層次的方向發(fā)展，即向非穩(wěn)態(tài)（慢變、參變、時(shí)滯等）、非線性、不確定、強(qiáng)耦合、高維、多參數(shù)的研究方向發(fā)展,

許多深層次動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)問題正在研究過程中。這就要求設(shè)計(jì)者用更高深的理論、方法與技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這給深層次的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)帶來較大的難度。

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產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)與容差設(shè)計(jì)對其制造性能有重要的影響。工藝設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成全部圖紙后在制造加工前進(jìn)行工藝安排及相關(guān)的工裝設(shè)計(jì)。它對產(chǎn)品制造方便性和經(jīng)濟(jì)性有重要影響，在工藝設(shè)計(jì)常常會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中欠考慮的問題，必要時(shí)還要對圖紙進(jìn)行修改。所以在完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)后，往往要通過可視優(yōu)化設(shè)計(jì)來檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性，包括產(chǎn)品及其零部件的工藝性．

容差設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)對產(chǎn)品及其零部件的公差及制造精度等進(jìn)行全面地細(xì)致地審核與計(jì)算，以保證產(chǎn)品的制造過程的合理性、快速性與經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健生產(chǎn)和敏捷制造。

(5)設(shè)計(jì)內(nèi)容類:

3)如容差設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)2022/12/1445(6)設(shè)計(jì)手段和方法類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)法

設(shè)計(jì)方法改型設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)智能設(shè)計(jì)虛擬設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)并行設(shè)計(jì)可視化設(shè)計(jì)協(xié)同設(shè)計(jì)相似性設(shè)計(jì)數(shù)字化設(shè)計(jì)快速反應(yīng)設(shè)計(jì)集成設(shè)計(jì)柔性化設(shè)計(jì)融合設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)模糊設(shè)計(jì)優(yōu)勢設(shè)計(jì)CAＥ穩(wěn)健設(shè)計(jì)圖15設(shè)計(jì)方法類設(shè)計(jì)法綜合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手段類的設(shè)計(jì)方法包括：

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

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

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

綜合集成設(shè)計(jì)類：有綜合設(shè)計(jì)、集成設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)等。2022/12/1446

(6)設(shè)計(jì)手段或方法類:

1)優(yōu)化設(shè)計(jì)

優(yōu)化設(shè)計(jì)，它有兩種不同的含義，一是用智能方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，二是對設(shè)計(jì)的對象實(shí)現(xiàn)智能化。這是國內(nèi)外產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主導(dǎo)方向，也是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備所應(yīng)該體現(xiàn)的基本內(nèi)容。對于智能設(shè)計(jì)，國內(nèi)外都十分重視，因?yàn)楫a(chǎn)品的智能化會(huì)在較大程度上提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，提高產(chǎn)品在國際市場上的競爭力。本文所指的智能設(shè)計(jì)是對產(chǎn)品的性能參數(shù)及其工作過程進(jìn)行智能控制與優(yōu)化，使產(chǎn)品具有優(yōu)良的工作性能，進(jìn)而給產(chǎn)品帶來經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，這是任何一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)不可缺少的，也是設(shè)計(jì)中首要考慮的問題。2022/12/1447

(6)設(shè)計(jì)手段或方法類:

2)智能設(shè)計(jì)

智能設(shè)計(jì)，它有兩種不同的含義，一是用智能方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，二是對設(shè)計(jì)的對象實(shí)現(xiàn)智能化。這是國內(nèi)外產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主導(dǎo)方向，也是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備所應(yīng)該體現(xiàn)的基本內(nèi)容。對于智能設(shè)計(jì)，國內(nèi)外都十分重視，因?yàn)楫a(chǎn)品的智能化會(huì)在較大程度上提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，提高產(chǎn)品在國際市場上的競爭力。本文所指的智能設(shè)計(jì)是對產(chǎn)品的性能參數(shù)及其工作過程進(jìn)行智能控制與優(yōu)化，使產(chǎn)品具有優(yōu)良的工作性能，進(jìn)而給產(chǎn)品帶來經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，這是任何一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)不可缺少的，也是設(shè)計(jì)中首要考慮的問題。2022/12/1448

(6)設(shè)計(jì)手段或方法類:

3)虛擬設(shè)計(jì)

虛擬設(shè)計(jì)，美國已將虛擬設(shè)計(jì)與制造技術(shù)應(yīng)用于777飛機(jī)的設(shè)計(jì)與制造，這種方法對于一些產(chǎn)品來說是具有重要意義的。對于設(shè)備的工況予以現(xiàn)實(shí)模擬，使用戶可以直接從外觀上，或從它的功能上較全面了解所需設(shè)備的情況，在很多情況下可以通過虛擬技術(shù)來代替真實(shí)情況，從而大大降低產(chǎn)品研究與開發(fā)的成本。目前虛擬設(shè)計(jì)已經(jīng)在許多國家的研究、設(shè)計(jì)和開發(fā)部門得到廣泛采用。由于虛擬設(shè)計(jì)的內(nèi)容可由設(shè)計(jì)者自行確定，它的內(nèi)涵可以十分廣泛，甚至可以包括所有設(shè)計(jì)內(nèi)容，但也可以將它限定在有限范圍內(nèi)。2022/12/1449(6)設(shè)計(jì)手段或方法類:

4)可視化設(shè)計(jì)

可視化設(shè)計(jì)，或局部范圍內(nèi)的虛擬設(shè)計(jì)，它對檢查產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上合理性、可制造性或可裝配性有重要意義。通過可視化檢查,可以了解產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中存在的缺陷，并及早地進(jìn)行修改，避免設(shè)計(jì)工作過程中時(shí)常出現(xiàn)的重新設(shè)計(jì)與返工，從而可以加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，縮短生產(chǎn)周期。

對機(jī)器的工作參數(shù)和工作過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，在某種程度上可以代替試驗(yàn)，減少試驗(yàn)次數(shù)和時(shí)間。新產(chǎn)品試制后的試驗(yàn)工作也是不可缺少的，通過試驗(yàn)，對機(jī)器合理的工況或不合理的工況進(jìn)行反饋，從而肯定或否定原有的設(shè)計(jì)，或?qū)υ械脑O(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量向更高的層次上發(fā)展。

2022/12/1450(6)設(shè)計(jì)手段或方法類:5)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作,利用這些方法可以加快產(chǎn)品的設(shè)計(jì)速度，加速各設(shè)計(jì)部門間的聯(lián)系，縮短設(shè)計(jì)周期。雖然網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)并不明確包含設(shè)計(jì)的那些具體內(nèi)容，但這些方法對保證與提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)周期具有重要的意義。并行設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，在不同地點(diǎn)、由不同設(shè)計(jì)工作者同時(shí)來完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作，以便加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)的進(jìn)度，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。協(xié)同設(shè)計(jì)是兩個(gè)或兩個(gè)以上單位采用協(xié)同的方式來完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，協(xié)同設(shè)計(jì)可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)系。2022/12/1451

(6)設(shè)計(jì)手段或方法類:

6)數(shù)字化設(shè)計(jì)

數(shù)字化設(shè)計(jì)實(shí)際上是CAD、CAE或CAX的擴(kuò)展。它是基于產(chǎn)品描述的數(shù)字化平臺(tái)來實(shí)。首先要建立基于計(jì)算機(jī)的數(shù)字化產(chǎn)品模型，在產(chǎn)品開發(fā)全過程中予以使用，以達(dá)到減少使用實(shí)物模型的目的。

數(shù)字化設(shè)計(jì)是通過建立數(shù)字化產(chǎn)品模型，利用數(shù)字模擬、仿真、干涉檢查、CAE分析等分析技術(shù)，并通過采用優(yōu)化技術(shù)逐步改進(jìn)和完善設(shè)計(jì)方案，提高產(chǎn)品開發(fā)效率和產(chǎn)品可靠性，并最終為基于網(wǎng)絡(luò)的全球制造提供數(shù)字化產(chǎn)品模型。

數(shù)字化設(shè)計(jì)應(yīng)用了現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的最新成果。盡管如此，對于任何一種產(chǎn)品還必須事先對它的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)方法和產(chǎn)品設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法進(jìn)行具體的規(guī)劃。2022/12/1452(7)綜合類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)法

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

組合類設(shè)計(jì)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(jì)

第二類：兩類不同方法的組合，如功能與內(nèi)容，內(nèi)容與方法，例如，動(dòng)態(tài)優(yōu)化，控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)理論與方法，１＋３＋Ｘ綜合設(shè)計(jì)法等。2022/12/1453(7)綜合設(shè)計(jì)類:一體化設(shè)計(jì)與綜合設(shè)計(jì)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的一體化:包括材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一體化，此外，還可以進(jìn)一步擴(kuò)展到多個(gè)方面，如材料、結(jié)構(gòu)和環(huán)境設(shè)計(jì)工作的一體化，在生命周期內(nèi)產(chǎn)品動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一體化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)與參數(shù)設(shè)計(jì)工作的一體化等、實(shí)際上產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的一體化也是一種綜合設(shè)計(jì)方法。

綜合設(shè)計(jì):

是將對產(chǎn)品質(zhì)量有決定性影響幾種設(shè)計(jì)方法有機(jī)地結(jié)合在一起，這種綜合方法應(yīng)該明確的設(shè)計(jì)目標(biāo)、具體的設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容和可以執(zhí)行的和有效的設(shè)計(jì)方法，來完成產(chǎn)品的全部設(shè)計(jì)工作。綜合設(shè)計(jì)常通過多學(xué)科的交叉融合來完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

綜合設(shè)計(jì)包含了設(shè)計(jì)工作的全部內(nèi)容，即設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)方法和產(chǎn)品設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法等。從設(shè)計(jì)方法的角度看,它也可以通過采用虛擬設(shè)計(jì)方法或數(shù)字化設(shè)計(jì)方法來完成全部設(shè)計(jì)工作。2022/12/14542產(chǎn)品的功能

2.1概述

2.2產(chǎn)品的主輔功能

2.3實(shí)現(xiàn)功能的內(nèi)容2022/12/14552.1概述

對產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者來說，設(shè)計(jì)產(chǎn)品所追求的首要目標(biāo)是產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品的質(zhì)量是功能與性能的總和.假如某種產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到要求，就會(huì)顯著降低它的使用價(jià)值，甚至完全喪失使用價(jià)值，它就會(huì)在市場中缺乏競爭力，最終將會(huì)被市場所淘汰。產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì)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(huì)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作提出的各種質(zhì)量要求。2022/12/14562.2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(jī)能和進(jìn)行信息的傳輸與處理等工作。輔助功能為實(shí)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(yùn)、裝卸和固定等；工作機(jī)構(gòu)需獲得所需的運(yùn)動(dòng)形式；系統(tǒng)需獲得所需的動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)輸入指令輸入圖17產(chǎn)品的主功能與輔助功能2022/12/1457

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(jī)能或信息表現(xiàn)形式等各方面的工作，所以在機(jī)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(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)形式流、能量流、指令信號流和控制信息流等。2022/12/14582.3實(shí)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18產(chǎn)品功能要求及主要特性1、一組結(jié)構(gòu)2、兩個(gè)方面的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主、輔功能所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)3、三種機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)、工作機(jī)構(gòu)4、四類參數(shù)

幾何參數(shù)、工藝參數(shù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)５五大系統(tǒng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)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(jì)五項(xiàng)內(nèi)容

用1、2、3、4、5加以概括2022/12/14593產(chǎn)品的三大性能

3.1概述

3.2產(chǎn)品的三大性能

3.3幾類機(jī)械產(chǎn)品的性能設(shè)計(jì)2022/12/1460

圖19現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的三大性能系統(tǒng)可靠性

工作可靠性人機(jī)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(jì)經(jīng)濟(jì)性結(jié)構(gòu)性能I正確思想Q狹義質(zhì)量C價(jià)格T生產(chǎn)周期E環(huán)境S售后服務(wù)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量工效實(shí)用性工作穩(wěn)定性指標(biāo)優(yōu)越性設(shè)備動(dòng)力性狀態(tài)測控性故障可診性操作宜人性使用經(jīng)濟(jì)性制造工藝性零件規(guī)范性容差合理性生產(chǎn)時(shí)間性設(shè)備維修性裝運(yùn)可行性廢品回收性制造經(jīng)濟(jì)性

使用性能

制造性能3.2

產(chǎn)品三大性能:結(jié)構(gòu)性能、使用性能、制造性能2022/12/1461（1）機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能

1）人機(jī)安全性：設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)要考慮到操作者和外來參觀人員的安全，機(jī)器工作時(shí)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(jì)的產(chǎn)品應(yīng)該進(jìn)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(jì)的要求。

3）工作耐久性：對機(jī)器零部件進(jìn)行靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度、抗磨損、抗腐蝕、抗蠕變等有關(guān)工作壽命的計(jì)算，應(yīng)該符合有限工作壽命的要求，要對機(jī)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(jìn)行失效分析。

4）材質(zhì)適應(yīng)性：對于任何機(jī)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(huì)使設(shè)備出現(xiàn)早期損壞；如果選用的材質(zhì)過高，又會(huì)造成浪費(fèi)，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(shí)際所需要求的材質(zhì)。2022/12/1462

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

6）環(huán)境無害性：機(jī)器所選用材質(zhì)及機(jī)器工作時(shí)不應(yīng)對環(huán)境造成污染，所設(shè)計(jì)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(dòng)與噪聲，振動(dòng)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(jī)器的藝術(shù)造型設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作，在不影響使用效果和不顯著增加機(jī)器制造成本的條件下，機(jī)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(jì)經(jīng)濟(jì)性：產(chǎn)品在設(shè)計(jì)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(huì)影響到產(chǎn)品的制造成本，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)必須時(shí)時(shí)刻刻考慮如何降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性問題。2022/12/1463（2）機(jī)械設(shè)備的使用性能：

1）工效實(shí)用性：對產(chǎn)品的最基本的要求是其工效能滿足實(shí)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(huì)造成浪費(fèi)。

2）運(yùn)行穩(wěn)定性：對于有些機(jī)械工作穩(wěn)定性顯得特別重要。機(jī)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(dòng)幅值常常變動(dòng)或超出規(guī)定范圍、工作負(fù)荷常常變動(dòng)等?？傊涔ぷ鬟^程中的一些參量不是處在要求的范圍內(nèi)，這會(huì)影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量和工作效率，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重事故，并導(dǎo)致機(jī)器的損壞。

3)指標(biāo)優(yōu)越性：這是在機(jī)器工效實(shí)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(shí)高，而有時(shí)低。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作就是要使機(jī)器在工作時(shí)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(jī)器的設(shè)計(jì)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(dòng)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(jìn)行。操作人員工作的舒適性也是設(shè)計(jì)所必須考慮的。2022/12/14645）狀態(tài)可測性：為了掌握機(jī)器的運(yùn)行情況，對其工作狀態(tài)進(jìn)行檢測是一項(xiàng)必要的工作。這一方面是為提高機(jī)器工效而對機(jī)器實(shí)施智能控制之前，必須首先了解機(jī)器的實(shí)際工況；另一方面是為掌握機(jī)器出現(xiàn)意外情況，并及時(shí)采取相應(yīng)的策略和措施，以及進(jìn)一步對機(jī)器可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷。

6）系統(tǒng)可控性；為了使機(jī)械產(chǎn)品正常和有效地工作，對系統(tǒng)的工況進(jìn)行控制是一項(xiàng)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(jī)器狀態(tài)進(jìn)行測控的基礎(chǔ)上，可對機(jī)器可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)診斷，避免造成過大的損失。因此所設(shè)計(jì)的機(jī)器應(yīng)該具有良好的診斷性，也就是說當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，容易診斷出故障的類型及發(fā)生的位置，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施預(yù)防故障的擴(kuò)大和蔓延，或急速停機(jī)進(jìn)行檢修。

8）使用經(jīng)濟(jì)性：前面所述的工效實(shí)用、運(yùn)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(jì)性有著密切的聯(lián)系，每一項(xiàng)實(shí)施都要對所花費(fèi)的費(fèi)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(jià)值大于或接近于投入，或從長遠(yuǎn)的利益出發(fā)考慮有實(shí)際意義時(shí)，才有采用的價(jià)值。2022/12/1465（3）機(jī)械設(shè)備的制造性能

1）結(jié)構(gòu)工藝性：產(chǎn)品的制造工藝性是在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮的十分重要的一項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容。它會(huì)直接影響機(jī)器及其零部制造的難易程度、所花費(fèi)的工時(shí)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(jì)師的經(jīng)濟(jì)積累和所具有實(shí)際技能和工藝知識(shí)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)師必須聽取和吸收工藝師們的寶貴經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。

2）機(jī)器規(guī)范性：零部件的規(guī)范性是指機(jī)械產(chǎn)品及其零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化程度，這會(huì)影響產(chǎn)品及其零部件的加工和制造工時(shí)、影響產(chǎn)品的制造成本和生產(chǎn)周期。有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)標(biāo)準(zhǔn)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(huì)帶一系列的好處。

3）生產(chǎn)時(shí)間性（生產(chǎn)周期）：產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和進(jìn)入市場時(shí)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(shí)間性，有時(shí)顯得特別重要。許多企業(yè)千方百計(jì)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(jī)器零部件的公差配合和精度會(huì)直接影響加工難易程度及制造成本，也會(huì)影響產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。機(jī)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(fèi)加工工時(shí)及增加制造成本。2022/12/14665）設(shè)備維修性：在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)還要考慮產(chǎn)品的維護(hù)和檢修，要為產(chǎn)品的維修提供方便，維護(hù)和檢修的方便性可以降低維修成本，縮短產(chǎn)品維修的時(shí)間。模塊化的設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常要考慮的一個(gè)重要問題，它可以大大地縮短檢修時(shí)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(xiàng)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(xiàng)投資少、功效高的工作.6）裝運(yùn)可行性：對一些大型或一些重要機(jī)械設(shè)備來說，機(jī)器及其零部件裝卸及運(yùn)輸?shù)目尚行砸彩窃O(shè)計(jì)者必須考慮的問題，要保證機(jī)器及其零部件裝卸方便及從制造廠運(yùn)至使用地點(diǎn)的可行性，如要保證特大型部件在運(yùn)輸時(shí)能夠順利地通過橋梁及隧道。

7）報(bào)廢回收性：在科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，產(chǎn)品的報(bào)廢和回收是一個(gè)應(yīng)該考慮的問題。要建立一個(gè)節(jié)約型和經(jīng)濟(jì)型的社會(huì)，廢品回收是一項(xiàng)重要的工作。

8）制造經(jīng)濟(jì)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(jī)器維修、運(yùn)輸與拆裝、報(bào)廢回收等都與制造過程中的經(jīng)濟(jì)性有直接關(guān)系。在某一方面考慮不周，就會(huì)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(xiàng)十分復(fù)雜的工作，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)必須予以考慮。2022/12/1467

3.3幾類機(jī)械產(chǎn)品的性能設(shè)計(jì)

（1）機(jī)床

機(jī)床的基本功能是加工機(jī)器的零件，通常機(jī)床的工作是完成車、磨、銑、刨、鉆及完成復(fù)合加工（如多功能機(jī)床和加工中心等）的工作，它要將毛坯按照設(shè)計(jì)圖紙所要求尺寸、精度和光潔度等加工成滿足機(jī)器裝配所需的零件，而在完成基本功能和輔助功能的同時(shí)，要求所設(shè)計(jì)的機(jī)器滿足一些基本性能的要求，例如，功效實(shí)用、指標(biāo)優(yōu)越、工作安全可靠、對環(huán)境無害、結(jié)構(gòu)緊湊、狀態(tài)可控、運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)等。在數(shù)控機(jī)床中，數(shù)控系統(tǒng)是為完成基本功能而進(jìn)行輔助工作的一個(gè)十分重要的系統(tǒng)，不僅要求它工作可靠耐用，而且要求工作準(zhǔn)確無誤；對于數(shù)控機(jī)械，對它的加工精度的要求也是十分嚴(yán)格的。作為一種機(jī)械設(shè)備，它們還應(yīng)該滿足三大性能的要求，但對于機(jī)床來說，在這些性能要求中，對它的工作穩(wěn)定性、整機(jī)及其零部件的剛度、加工精度、所產(chǎn)生的振動(dòng)與噪聲的要求也相當(dāng)嚴(yán)格。（2）工程礦山機(jī)械

工程礦山機(jī)械的種類繁多，多達(dá)數(shù)十種、甚至上百種，它們的工作對象是土壤、碎石、巖石、礦石、煤、重物及其他松散物料等，因此，它們的基本功能是完成這些物料或物質(zhì)的采掘、裝載、運(yùn)輸、起重等各種工作；對于筑路機(jī)械，除完成上述工作任務(wù)外，還要完成路面的壓實(shí)和攤鋪（平整）等工作。因此，對于這類機(jī)械設(shè)備，其工作要安全可靠，耐磨耐用，機(jī)器及其零部件要有足夠的強(qiáng)度和剛度等。對于這類機(jī)械設(shè)備，對三大性能有同樣的要求，但其側(cè)重點(diǎn)是功效實(shí)用、人機(jī)安全、工作可靠、對環(huán)境無害、且便于維修等。2022/12/1468

（3）冶金機(jī)械冶金機(jī)械中的如用于軋制各種鋼材，改變被加工物件的幾何形態(tài)，將鋼錠或提供的原材料加工成板材、型材，管材，以及各種形狀的工件等。冶金機(jī)械的種類很多，它們有各自的功能和要求。對這類機(jī)械的性能要求與其他機(jī)械大同小異，但有一些特殊的要求，如表面光潔度、平整度和平直度，以及材料晶體的均勻性和強(qiáng)度等。（4）鍛壓機(jī)械鍛壓機(jī)械的工作對象通常是加熱的毛坯，通過各種鍛壓機(jī)械把它們一定形狀的工件、半成品或符合尺寸毛坯。有的冷壓加工的壓力機(jī)將薄板壓制成所要求形狀的構(gòu)件，如汽車的外殼等。這些機(jī)械對加工件形狀和尺寸在某些情況下有十分嚴(yán)格要求。（5）動(dòng)力機(jī)械火力、水力、地?zé)?、風(fēng)力和核能發(fā)電設(shè)備都是用來將化學(xué)能、熱能、風(fēng)能轉(zhuǎn)變成電能，而蒸汽機(jī)、各種型式內(nèi)燃機(jī)是將化學(xué)能和熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，在這些機(jī)械中實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。對它們的要求是，除安全可靠工作外，還要有較高能轉(zhuǎn)換效率。幾十年來，國內(nèi)外的汽輪機(jī)組都曾發(fā)生重大毀機(jī)事故，因此，這些機(jī)械的工作穩(wěn)定性和安全可靠性都有十分重要。

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（6）化工機(jī)械

一些化工廠，如化肥廠、化纖廠的一些機(jī)械設(shè)備，它們常用來對一些化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行化合和分解，制成新的化學(xué)物質(zhì)，改變物質(zhì)的化學(xué)組成是這類機(jī)械的主要功能。對它們的主要要求是如何加快反應(yīng)速度和提高新化學(xué)物質(zhì)的純度，因此，常常在化學(xué)反應(yīng)過程中加入一些催化物，也稱催化劑，會(huì)使化學(xué)變化過程加快，提高工效。（7）農(nóng)業(yè)機(jī)械

農(nóng)業(yè)機(jī)械的種類很多，它們通常用來對農(nóng)田和作物進(jìn)行耕作、播種、施肥、灌溉、收割。所以要根據(jù)其工作的特點(diǎn)對它們提出不同的要求。但產(chǎn)品的一般性能要求對它們都是適用的。（8）車輛

汽車、載重汽車、拖拉機(jī)、旅客列車、貨運(yùn)列車等，它們的主要功能都是用來運(yùn)送旅客或轉(zhuǎn)運(yùn)貨物。對它們的要求是運(yùn)量大，速度快，安全可靠，舒適宜人。旅程列車常常把安全正點(diǎn)作為主要目標(biāo)。在國內(nèi)外，由于交通安全事故，每年傷亡人數(shù)十分可觀，因此，這些設(shè)備的設(shè)計(jì)工作常常把安全放在頭等重要的位置上。2022/12/1470

（9）機(jī)器人

機(jī)器人的設(shè)計(jì)首先要考慮的是完成的功能是什么？不同機(jī)器人有不同的功能。工業(yè)機(jī)器人有工業(yè)運(yùn)輸機(jī)器人、焊接機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、清洗機(jī)器人、裝配機(jī)器人等，它們常用來對工件和刀具進(jìn)行運(yùn)輸，制造成型、零部件的焊接，機(jī)器表面清洗和噴涂，零部的裝配等。此外，還有行走機(jī)器人、爬壁機(jī)器人、管道機(jī)器人、水下機(jī)器人、航天機(jī)器人、建筑機(jī)器人、家庭服務(wù)機(jī)器人、戰(zhàn)爭機(jī)器人等，機(jī)器人的設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是要有一定的智能化程度，其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。（10）醫(yī)療機(jī)械設(shè)備

醫(yī)療機(jī)械設(shè)備有很多的種類和型式，最重要的和有代表性的數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備，如醫(yī)用CT、X光機(jī)、B超、心電和腦電檢測設(shè)備，醫(yī)用CT（包括核磁共振動(dòng)式和X射線式）對人體各部位進(jìn)行斷層掃描，X光機(jī)對人體內(nèi)胸肺進(jìn)行透視，B超對肝等內(nèi)臟進(jìn)行檢查；心電和腦電檢測設(shè)備對心臟脈動(dòng)及腦活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行檢查等。它們運(yùn)行的好壞與檢測的正確性關(guān)系十分密切。（11）微機(jī)械

微機(jī)械是目前機(jī)械領(lǐng)域一個(gè)新的研究方向。由于許多機(jī)械正在向小型化方向發(fā)展，特別是目前芯片的尺寸的做得愈來愈小，有的微機(jī)械的尺寸已達(dá)到納米級的精度。微型機(jī)械的研究已逐漸擴(kuò)展到更小的尺寸。2022/12/1471

4.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的六項(xiàng)要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)六項(xiàng)要求IQCTES,取代五項(xiàng)要求QCTES圖20產(chǎn)品設(shè)計(jì)的六項(xiàng)要求正確思想指導(dǎo)的設(shè)計(jì)面向六項(xiàng)要求的設(shè)計(jì)面向服務(wù)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的六項(xiàng)要求IQCTES面向生產(chǎn)周期的設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品成本的設(shè)計(jì)面向環(huán)保的設(shè)計(jì)全性能設(shè)計(jì)全功能設(shè)計(jì)全功能全性能的設(shè)計(jì)正確思想I產(chǎn)品質(zhì)量Q生產(chǎn)成本C生產(chǎn)周期T售后服務(wù)S綜合要求環(huán)保要求E2022/12/1472為什么做事要有正確的思想I呢?

為什么要用IQCTES來取代QCTES呢?

理由是做任何事不能沒有正確思想做指導(dǎo)。

我們可以回顧一下2008年開始的國際金融危機(jī)是怎樣發(fā)生的?它對世界經(jīng)濟(jì)所造成的危害是多么嚴(yán)重呀!

開始是因雷曼兄弟所經(jīng)營的公司的次貸危機(jī)所引起的,資本主義世界的泡沫經(jīng)濟(jì)是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的禍根。馬克思寫的資本論只寫了資本主義世界生產(chǎn)的無計(jì)劃生產(chǎn)而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。如果馬克思現(xiàn)在來寫資本論的話,他一定會(huì)增加一章,資本主義世界的泡沫經(jīng)濟(jì)會(huì)引發(fā)國際金融危機(jī)。

最近歐洲國家的債務(wù)危機(jī)又使資本主義世界經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)嚴(yán)重問題。2022/12/1473

最近美國興起“占領(lǐng)華爾街”的示威游行,并已波及英國、韓國等許多國家。因?yàn)槊绹嗣褚呀?jīng)看到華爾街金融機(jī)構(gòu)的老板們只顧及自己的利益,弄虛作假,大搞泡沫經(jīng)濟(jì),使經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到嚴(yán)重影響,失業(yè)率增加,而他們的工資是普通人的600倍。許多美國人民看到了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的禍根,這些人來指揮政府,目前政府無法對他們進(jìn)行監(jiān)督。

再來看一看出我國有些企業(yè)是怎樣倒閉的。三鹿奶粉為了推銷它企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品,加入了危害兒童健康的三聚氰胺,使上千上萬兒童患上腎結(jié)石,有不少兒童因得病致死。

由此可見,企業(yè)或機(jī)構(gòu)不能依靠危害人民的利益而發(fā)財(cái)致富。企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品和金融機(jī)構(gòu)經(jīng)營某一事業(yè)都不能損害人民利益,都必須有正確思想I

做指導(dǎo)。為什么產(chǎn)品設(shè)計(jì)要有正確的思想I呢?2022/12/1474

討論六大要素IQCTES的最終結(jié)果是什么?

在六大要素中,正確思想I、環(huán)保要求E和售后服務(wù)S三個(gè)要素必須滿足,而可以在質(zhì)量Q、成本C和生產(chǎn)周期T這三個(gè)要素上大做文章,目的是在滿足質(zhì)量要求的前提下,降低成本,縮短生產(chǎn)周期,以使所生產(chǎn)的產(chǎn)品獲高的性價(jià)比,

以及省出時(shí)間,多生產(chǎn)出產(chǎn)品,做到事半功倍,做到高效率地工作,這是一項(xiàng)十分重要的問題。

我認(rèn)為我對這個(gè)問題的處理還不錯(cuò),

我現(xiàn)在培養(yǎng)了不少研究生,寫了33部著作,獲得24項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì),如果在IQCTES的關(guān)系上處理不好,不會(huì)有如此理想的結(jié)果的。2022/12/14755.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的4個(gè)階段設(shè)計(jì)目標(biāo)域DO

用戶信息獲取功能需求實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)內(nèi)容域DC設(shè)計(jì)方法域DM功能與性能的需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思想域DI設(shè)計(jì)環(huán)境域DE設(shè)計(jì)過程域DＰ

主觀能動(dòng)效應(yīng)客觀環(huán)境要求全局性態(tài)規(guī)劃2規(guī)劃階段3

實(shí)施階段質(zhì)量檢驗(yàn)域DA功能性能評價(jià)4

檢驗(yàn)階段產(chǎn)品調(diào)研域DA功能環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)1

調(diào)研階段2022/12/1476(1)產(chǎn)品設(shè)計(jì)第一階段:3I調(diào)研階段

調(diào)研的三項(xiàng)內(nèi)容：

1）用戶需求：要了解用戶對所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的需求，對產(chǎn)品的功能要求。

2）產(chǎn)品環(huán)境：如政治、經(jīng)濟(jì)、人文環(huán)境、法律環(huán)境、社會(huì)環(huán)境（指國際與人際環(huán)境）、生態(tài)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境、資金環(huán)境、市場環(huán)境與政策環(huán)境的要求等。

3）風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查：產(chǎn)品投產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)大小，產(chǎn)品投產(chǎn)處于產(chǎn)品的上升階段，還是處在下降時(shí)期。2022/12/1477(2)產(chǎn)品設(shè)計(jì)第二階段:7D規(guī)劃階段

規(guī)劃的七項(xiàng)內(nèi)容：

1）明確設(shè)計(jì)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(jì)工作；

2）考慮設(shè)計(jì)環(huán)境：如政治、經(jīng)濟(jì)、人文環(huán)境、法律環(huán)境、社會(huì)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(jì)步驟：設(shè)計(jì)過程和步驟是用戶需求獲取、制訂設(shè)計(jì)任務(wù)書、產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)；

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

5）規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)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(jì)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能優(yōu)化設(shè)計(jì)和可視優(yōu)化設(shè)計(jì)；

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

7）檢驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量：如通過評估、產(chǎn)品試驗(yàn)、用戶試用等.2022/12/1478

1)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(jì);2設(shè)計(jì)理念:設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主觀意圖及力圖實(shí)現(xiàn)的全部理想;3設(shè)計(jì)規(guī)劃:按照系統(tǒng)工程的思想進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)總體規(guī)劃.

圖21產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念模型如以科學(xué)發(fā)展觀和自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的思想做指導(dǎo)如設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主觀意圖及企圖實(shí)現(xiàn)的全部理想如按照系統(tǒng)工程的思想進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)規(guī)劃2022/12/1479

2)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)環(huán)境

政治環(huán)境經(jīng)濟(jì)環(huán)境研發(fā)隊(duì)伍環(huán)境保護(hù)人文環(huán)境法律環(huán)境產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖22產(chǎn)品的設(shè)計(jì)環(huán)境模型人際環(huán)境國際環(huán)境資源利用試驗(yàn)條件資金環(huán)境市場環(huán)境自然環(huán)境社會(huì)環(huán)境技術(shù)環(huán)境產(chǎn)品的設(shè)計(jì)環(huán)境1社會(huì)環(huán)境:包括政治、經(jīng)濟(jì)、人文、法律、國際、人際環(huán)境等;2自然環(huán)境:環(huán)境保護(hù)（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