通用技术设计的基础

创新原则
创新常常表现为什么？
创新就是通过引入新概念、新 思想、新方法、新技术等，或对 已有产品的革新来创造具有相当 社会价值的事物或形式。
海尔润眼显示器
最新的润眼 技术
弯
折
的 书
架
塑
料
瓶 衣
架
时“裳”记忆——温馨的50年代
时“裳”记忆——创业的60年 代
时“裳”记忆——启蒙的七十年代
思考：这样的人员配置，遵循 了哪一原则？
最优化原则
所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能 是目前（并能在一段时间内）最合理的。
珠江三角洲的桑基鱼塘模式
最优化不一定最先进，但一定是最合理
坦克机动性不及汽车，火力不如远程 大炮，防护不如堡垒，但却当之无愧 成为“陆战之王”。
七、可靠性原则
设计的产品或项目应在使用时间内， 能适应规定的条件和环境而可靠地 工作，不会发生故障，原规定的功 能、性能指标不低于使用说明书规 定的范围。
系统的组合设计
二、技术设计的原则、方法和标准
设计作品欣赏
香皂存钱罐
它的设计非常新颖，可以将 很小的香皂碎片像硬币一样 投入到“存钱罐”里面积攒 起来。由于外壁是由透水的 纱布制成，可以直接透过纱 布进行搓洗，从而将香皂彻 底用完。存钱罐本身还可以 作为一个香皂盒来使用，直 接将成块的大香皂放在上面 即可。 为了方便固定，这款香皂 “存钱罐”还设计有一个吸 盘，可以非常方便的固定在 卫生间的墙壁上。
不成功的设计
Hockey Puck鼠标
• 设计电动机、发电机遵循了（ ） 电磁感应 的科学原理 材料力学 • 设计房屋、桥梁等遵循了（ ） 结构力学 的科学原理 • 设计手机遵循了（ 无线电 ）的科学原理
那设计永动机呢？
一、科学性原则
设计要遵循自然界的科 学规律。
科学性原则
设计
必须要遵循自然界的科学规律
八、工程心理学和生 理学原则
设计的产品或项目必须满足人类心理的需求，要美观、 舒适、使用方便，及使用者和产品之间要建立最协调 的关系。
工程心理学和生理学原则
防汗清凉鼠标 罗技经典无线鼠标
工程心理学和生理学原则
真正的人体工学鼠标，是要符合每一个消费者自 己的手型大小。这款鼠标的外形可以任由消费者 自己“拿捏”，喜欢用怎样的外形，你说了算。
10年保质期的方便面
可靠性原则
保质期是厂家向消费者作出的保证，保证在标 注时间内产品的质量是最佳的，但并不意味着过了 时限，产品就一定会发生质的变化。超过保质期的 食品，如果色、香、味没有改变，仍然可以食用。 保存期则是硬性规定，是指在标注条件下，食 品可食用的最终日期。超过了这个期限，质量会发 生变化，不再适合食用，更不能用以出售。 国家关于食品标签的标准，规定保质期为最佳 食用期，保存期为推荐的最终食用期。
气压开瓶器
干电电动开瓶器
充电电动开瓶器
特点： 全自动操作 按住 “激活 钮”下方至 旋转动作声 响停止,按住 “激活钮” 上方,即可退 出瓶塞。
②改进性设计
在总的方案原理变化不大的情况下，对已有的设计进行局部的变更 改进，使其更加合理、完善，或满足某些特定的需要，这样的设计叫做 改进性设计。 ③综合（组合）性设计 应用现有的技术及原理重新进行组合，使其系统化、综合化、产生新 的优点、特色，创造出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。
第二节 设计的基本方法和基础知识
一、技术设计的种类
原创性设计 技术设计 三大类
改进性设计
综合性设计
案例：红酒开瓶器的三种设计
①原创性设计
为了打开红酒瓶塞的软木塞，设计的螺旋状开瓶器。
这种最初的设计属于原创性设计——又称为开发性设计。
存 在开 的瓶 缺器 陷
两只手向相反方向拉木塞时，当软木塞突然离开酒瓶时， 因酒瓶的突然后退，可能将酒洒出瓶外，甚至因左手握不住 酒瓶，造成酒瓶脱手。 有些酒瓶由于软木塞太紧，即使用较大的力也无法拔出。 改进者使用了杠杆省力的原理及齿轮改变力的方向的原理， 设计了一个功能较为较为完善的开酒瓶软木塞的工具。
九、法律、道德规范原则
技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，不允许有违法、违规行为
目前流行的LED“免电 灯”，用的是电话线的余电， 电费由电信部门负担，厂家这 一技术创新符合法律规范原则 吗？
“食”面埋伏
“免电灯”侵害了电信部门的合法 权益,也侵犯了用户正常使用通信业务 的权益
例子：据报道，西安市有一瓜子商贩 自制毒瓜子，自己不吃没想到儿子不 断偷吃。结果，聪明伶俐的儿子因为 长期偷吃用明矾、工业盐、泔水油、 石蜡等加工的黑瓜子，脑子出了问题， 这真是害人害己。
按照设计任务书规定的 截止日期完成设计， 要避免使产品制造出 来后成为过时的东西。 科学技术日新月异， 市场情况千变万化， 设计周期过长的产品， 在设计开始时其拟定 的功能指标可能是先 进的，但在设计结束 时可能已是过时的了。
十二、可持续发展原则
1、产品的设计要考虑人类长远的
发展，资源与能源的合理利用，生态 的平衡等可持续发展因素。 2、在设计阶段就把环境因素和预防 污染的措施纳入设计之中，将环境保 护作为产品的设计目标和出发点。
开瓶器的各种组合性设计
外形组合
性能组 合
综合性设计 组合性设计
原理组合 功能组合
模块组合
系统组合
抗拉强度大的钢线
通信光缆
性能的组合设计
外形的组合设计
原理的组合设计
喷气（流体力学）原理+燃气轮机技术
喷气式飞机
内燃机与传动、制动、转向、照明、电气等功能结合设计出汽车
两把刀刃上下相对交错组合设计出剪刀
你能举例一些涉及可持续发展原则的 产品设计吗？
可降解的塑料袋； 用风力和水力发电； 积极开展秸秆综合利用，推广秸秆还田和秸秆 生产食用菌技术等； 农业上推广高效、低毒、低残留农药等。
可持续发展原则
矿泉水瓶的底部都有一个带箭头的三角型 , 三角型里面 有一个数字。即塑料回收标志 如：一般矿泉水瓶子，底部标示 1 牛奶瓶子， 底部标示 2 泡茶的塑料耐热杯，底部标示 5
时“裳”记忆——时髦的八十 年代
时“裳”记忆——前卫的九十年代
创新性
设计只有不断进行创新，才能具有新的生命力。
光感手套：只需空中比划，即可输入命令。
左图是应用蓝牙 （无线）技术创 新的电脑输入设 备。
激光虚拟投影镭射蓝牙键盘
做为买家，你选择哪款台灯？为什么？
世界灯具设计获奖顶级作品
普通灯具
1——— PET(聚对苯二甲酸乙二 醇脂)：常见矿泉水瓶、碳酸饮料 瓶等。耐热至70℃易变形，有对 人体有害的物质融出。1号塑料品 用了10个月后，可能释放出致癌 物DEHP。不能放在汽车内晒太阳； 不要装酒、油等物质。
可持续发展原则
塑料回收标志
塑料回收标志 2——— HDPE(高密度聚乙烯)：常见白色药瓶、清 洁用品、沐浴产品。不要再用来做水杯，或者用来做 储物容器装其他物品。清洁不彻底，不要循环使用。 3——— PVC(聚氯乙烯)：常见雨衣、建材、塑料膜、 塑料盒等。可塑性优良，价钱便宜，故使用很普遍， 只能耐热81℃。高温时容易有不好的物质产生，很少 被用于食品包装。难清洗易残留，不要循环使用。若 装饮品不要购买。
科学性原则
科学性原则是设计的基础
违背科学原理的设计，注定 是要失败的。
二、创新性原则
创新是设计的核心。 设计因创新而魅力四射。
创新性原则
创新是设计的核心，一般从外形、材 料、结构、原理、工艺等方面来考虑。
例如 ：洗衣机的变迁
手工洗衣
长安一片月 万户捣衣声
从裙子到瓶子的窈窕曲线
理想的瓶子应该具备下列条件： （l）握住瓶子颈时，不会有滑落的感觉； （2）里面所装的液体，看起来比实际份量多； （3）外观别致。
改进：
改进后的开瓶器 由上面的改进设计可以看到，设计者在原来的基础上应用了 力学上的两个原理，才使开瓶技术有了进步。而改进设计的设想， 来源于开酒瓶软木塞中碰到的问题。
第三代开瓶器之气压开瓶器
使用原理： 真空气压原理，注入 气体，产生压强，将 酒塞推出； 操作方法： 将红酒开瓶器针头从 软木塞中间插入酒瓶, 用塑胶保护套护住瓶 口；上下活动将空气 注入瓶内,直到软木塞 从瓶口滑出（通常每 瓶酒4-7次即可打开）
十、通用性、标准型原则 国际铁路接轨
通用性、标准性原则
• 产品设计尽可能采用标准化技术和标准件， 这样，产品通用，维护方便，拥有更广阔 的市场。
汽车设计技术中，其螺丝和其他零配件采用标准件， 大大方便了维修保养，设计过程中采用国际标准， 产品可以在世界各国生产使用 。
中国标准插头
欧洲标准插头
十一、时效性原则
材料
可口可乐公司推出一种新型添加植物材料 的塑料瓶，该款塑料瓶完全可回收再利用， 它比原来的塑料瓶少了5%的材料，降低 了成本，赢得了消费者的青睐。
经济性
在运输成本方面讲究经济原则
方形西瓜的出现
包装 运输
便于包 装，运输十 分方便，减 少成本。
五、安全性原则
安全是人类最起码的需求。
设计者应对有可能造成的不安 全因素予以说明、警示，将安 全隐患降到最低。
可持续发展则
• 技术产品是与生 态、环境、资源 等等紧密相连的。 ----生态角度
• 设计既要满足当 代发展的需求， 又要考虑未来发 展的需要。
绿色设计
环境保护 垃圾问题 资源滥用 污染问题
设计思考 绿色设计
绿色包装案例
新型可降解一次性餐具
绿色设计：绿色设计(Green Design)是20世纪 80年代末出现的一股国际设计潮流。绿色设 计的核心是“3R”，即Reduce(减少),Recycle （重复循环）,Reuse（再利用）。
功能的组合设计
双体船
并木以渡
舫
双体客船
自身的组合设计
模 Leabharlann Baidu 的 组 合 设 计
文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成
家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计
计算机系统：由硬件系统和 软件系统的组合设计而成。
神舟六号飞船由发射系统、 监测系统、控制系统、航天员 系统、飞船本身系统和回收系 统等子系统组成。
三、需要性和实用性原则
•一个产品如果失去了基本 功能，也就没有了价值。
实用性原则
设计中的实用性是指设计的产品为 实现其目的而具有的基本功能。
需要性和实用性
分析下面几种梳子，你认为哪个更实用？为什么？
产品的实用性因时因人而异，具有鲜明的 时代特征和个性特征。
讨论
在设计时,从产品的实用性出发， 需要考虑哪些因素？(以手机为例, 不同的人对手机的功能要求)
经济性原则：是指以最低的 费用取得最佳的效果。所谓最低 的费用，是指产品在得到最优良 的设计、实现最佳的功能的同时， 所涉及到的各方面的成本的总量 最小。
经济性
在设计中，要考虑用户用户的经济条件、市场的竞争力， 力求用最少的成本，设计出满足用户要、要求的产品。
在材料方面讲究经济原则
讨论： 应该从哪些方面着手降低 成本，体现经济性原则？
在原有基础上进行改进
小结：
1、请大家热爱自己的生活，注意观察生活，将
生活中的不便变为方便这就是创新；
2、创新就在你身边。
设计小板凳需要考虑哪些方面的 因素？
稳固安全 经济实用 携带方便 美观大方
“虽有乎千金之玉卮，至贵而 无当，漏不可盛水。”
这句话出自2000多年前战国时期思想 家韩非子之口。意思是说，即使有价 值千金的玉酒杯，虽然最贵重，但没 有底，是漏的，水都装不住，是没有 实用价值的。
可根据手的距离控制亮度的灯具灯具
创新是设计的核心,一个 产品,一个企业, 如果没有创新, 就很容易被不断发展的社会 所淘汰。
典型的创新方法（1）
组 合 方 法
+
=
典型的创新方法（1）
组合方法
+
=
带摄像头的手机
典型的创新方法（2）
在原有基础上进行改进
原创性 设计
改进性设 计
典型的创新方法（2）
安全性原则
• 安全是人类的起码需求，设计必须考虑安 全问题。 “豆腐渣”工程 1999年1月4日，投入 使用两年零222天的 綦江虹桥轰然垮塌， 42人遇难。 经调查，该吊索的固 定及钢管焊接结构设 计存在错误。
压纸板
检测人的传感器
切 纸 机
切纸刀
六、最优化原则
军委主席： 成吉思汗 国务院总理： 诸葛亮 外交部长： 周恩来 卫生部长： 华佗 公安部长： 展昭 最高人民法院院长：包拯 国家禁毒署署长： 林则徐 教育部长： 孔子
案例分析：以下那种洗手液瓶哪个更实用？ 为什么？
讨论
从产品的实用性出发进行设计， 产品功能是否越多越好？
手机从哪些方面进行了改进？
四、经济性原则
经济性原则是：力图用较低 的成本获得较好的设计产品
经济性原则
材料、技术、管理、 工艺（加工方法）包 装、运输、仓储……
4.经济性原 则