先进制造技术之现代设计技术65
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《先进制造技术》现代设计技术共102页
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
谢谢！
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
谢谢！
先进制造技术-现代设计方法
质的飞跃，在此基础上传统设计技术得到了延伸和发展，产生了现代设计技术。它是以网络为基
础，以电子计算为手段，建立在现代管理技术之上，运用工程设计的新理论和新方法，实现计算 结果最优化、设计过程高效化和自动化的设计技术。
现代设计技术
— 3—
2.1 现代设计技术的内涵与体系结构
2.1.2 现代设计技术的内涵和特点
程中适时地给出智能化提示，告诉设计者下一
步该做什么、当前设计存在的问题，并给出解 决问题的途径及方案建议。
现代设计技术
— 21 —
2.2 计算机辅助设计（CAD）技术
特征模型实例
现代设计技术
— 11 —
2.2 计算机辅助设计（CAD）技术
2.2.3 计算机辅助设计的关键技术
1．产品的造型建模技术
与几何建模相比较，特征建模具有以下特征：① 能够更好地表达统一、完整的产 品信息；② 能够更好地体现设计意图，使产品模型便于理解和组织生产；③ 有助于 加强产品设计和分析、加工制造、检验等各个部门之间的联系。因此，基于特征的建 模技术更适合于CAD/CAM的集成和CIMS的建模需要。
现代设计技术
— 12 —
2.2 计算机辅助设计（CAD）技术
2.2.3 计算机辅助设计的关键技术
2．单一数据库与相关性设计
单一数据库是指与设计相关的全部数据 信息来自同一个数据库。相关性设计是指任何 设计改动都将及时反馈到设计过程的其他相关 环节上。例如，修改二维零件工程图样的某个 尺寸后，与该零件工程图样相关联的产品装配
图、加工该零件的数控程序等也将会自动跟随
更新。建立在单一数据库基础上的产品开发， 可以实现产品的相关性设计。单一数据库和相 关性设计技术的应用可以减少设计中的差错，
先进制造技术课件第二章现代设计技术
2014-5-16 18
（1）基础技术 传统的设计理论与方法。运动学、动力学等。
（2）主体技术 计算机辅助设计技术。数值计算、对信息和知 识的独特处理能力。CAD技术、优化设计、有限元 分析、虚拟设计和工程数据库。
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19
（3）支撑技术 设计信息的处理、加工、推理 与验证提供多种理论、方法和手段的支撑。 现代设计方法学：系统设计、模块化设计、反求 工程、绿色设计、模糊设计和工业设计等。 可信性设计：可靠性设计、安全性设计、动态设 计、疲劳设计、耐腐蚀设计、健壮设计和人机工程设 计等。 设计试验技术：产品的性能试验、可靠性试验、 数字仿真试验和虚拟试验等。
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（6）主动性 现代设计在设计初期，就对产品全生命周期 的各种可能做出准确预测，减少故障的发生，体现 了主动性。
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二、现代设计技术体系
可靠性设计、安全性设计、动态 设计、疲劳设计、耐腐蚀设计、 系统设计、模块化设计、反求工 健壮设计和人机工程设计等。 程、绿色设计、模糊设计和工业 设计等。 应用技术 各产品领域知识与技术 产品的性能试验、可靠性试验、 数字仿真试验和虚拟试验等。
2014-5-16 5
时间维
从系统工程的 观点分析，现代设 计技术是一个由时 间维、逻辑维和方 法维共同组成的三 维系统。
施工设计 技术设计
方案设计 产品规划
可靠性设计 模块化设计 优化设计
…
分 综 评 决 析 合 价 策
逻辑维
方法维
2014-5-16
6
现代设计技术的时间维
• 是反映按时间顺序的设计 过程。 • 产品规划--需求分析、市 时间维 场预测、可行性分析、总 施工设计 技术设计 体参数、制约条件和设计 要求； 方案设计 产品规划 • 方案设计--功能原理设计， 确定原理方案； 可靠性设计 分 综 析 合 • 技术设计--将产品的功能 模块化设计 优化设计 原理具体化为机器产品及 … 其零部件的具体结构； 方法维 • 施工设计--指工程图绘制， 工艺文件编写，说明书编 写等。
（1）基础技术 传统的设计理论与方法。运动学、动力学等。
（2）主体技术 计算机辅助设计技术。数值计算、对信息和知 识的独特处理能力。CAD技术、优化设计、有限元 分析、虚拟设计和工程数据库。
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（3）支撑技术 设计信息的处理、加工、推理 与验证提供多种理论、方法和手段的支撑。 现代设计方法学：系统设计、模块化设计、反求 工程、绿色设计、模糊设计和工业设计等。 可信性设计：可靠性设计、安全性设计、动态设 计、疲劳设计、耐腐蚀设计、健壮设计和人机工程设 计等。 设计试验技术：产品的性能试验、可靠性试验、 数字仿真试验和虚拟试验等。
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（6）主动性 现代设计在设计初期，就对产品全生命周期 的各种可能做出准确预测，减少故障的发生，体现 了主动性。
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二、现代设计技术体系
可靠性设计、安全性设计、动态 设计、疲劳设计、耐腐蚀设计、 系统设计、模块化设计、反求工 健壮设计和人机工程设计等。 程、绿色设计、模糊设计和工业 设计等。 应用技术 各产品领域知识与技术 产品的性能试验、可靠性试验、 数字仿真试验和虚拟试验等。
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时间维
从系统工程的 观点分析，现代设 计技术是一个由时 间维、逻辑维和方 法维共同组成的三 维系统。
施工设计 技术设计
方案设计 产品规划
可靠性设计 模块化设计 优化设计
…
分 综 评 决 析 合 价 策
逻辑维
方法维
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现代设计技术的时间维
• 是反映按时间顺序的设计 过程。 • 产品规划--需求分析、市 时间维 场预测、可行性分析、总 施工设计 技术设计 体参数、制约条件和设计 要求； 方案设计 产品规划 • 方案设计--功能原理设计， 确定原理方案； 可靠性设计 分 综 析 合 • 技术设计--将产品的功能 模块化设计 优化设计 原理具体化为机器产品及 … 其零部件的具体结构； 方法维 • 施工设计--指工程图绘制， 工艺文件编写，说明书编 写等。
先进制造技术(2、现代设计技术)
5)是一种“产品实现过程”的设计
多媒体教学软件
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2.3.2 创造性设计
一、创造性思维形式 动作思维 形象思维 逻辑思维 直觉思维
多媒体教学软件
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2.3.2 创造性设计
技术性的创新设计中常用的几种思维形式 分析与综合思维 收敛与发散式思维 对应与联想式思维 离散与组合式思维 换元与移植式思维
多媒体教学软件
2012/6/27
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2.2.4 现代CAD技术的研究内容
（1）现代设计理论与方法 （2）与设计环境相关的技术
（3）与设计工具相关的技术
多媒体教学软件
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2.2.5 参数化设计和变量化设计
（1）参数化设计
多媒体教学软件
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2.2.5 参数化设计和变量化设计
产品 product
软件 software
流程型材料 processed material
质量 quality
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多媒体教学软件
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2.5.1 可信性的概念 (creditability)
可用性 (availability) 可信性 可用性 影响因素 可靠性 (reliability) 维修性 (maintainability)
19世纪：70年 20世纪40年代：40年
20世纪60年代：20年
20世纪70年代：5－10年
现今：2－3年
竞争第一需要：快速响应市场
多媒体教学软件
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2012/6/27
2.3.3 快速响应设计
一、快速响应工程主要内容 （1）建立快速捕捉市场动态需求信 息的决策机制
先进制造技术现代设计技术
先进制造技术
一.现代设计技术概述
②. 现代设计技术的逻辑维： 分析--明确设计任务本质； 综合--综合各种因素，探求解决方案； 评价--对多种方案进行比较和评定，方案调整和改进； 决策--确定最佳的设计方案
先进制造技术
一.现代设计技术概述
(3) 现代设计技术的体系结构 现代设计技术由4个不同层次的技术所组成，计算机辅助设计技术CAD是现代设计技术的主体技术
先进制造技术
01
02
二.数字化设计与数字化产品开发
02
支撑技术 指现代设计方法学、可信性设计技术、试验设计技术。现代设计方法学涉及内容很广，如并行设计、系统设计、功能设计、模块化设计、价值工程、质量功能配制、反求工程、绿色设计、模糊设计、面向对象的设计、工业造型设计等。可信性设计是广义的可靠性设计扩展，主要指可靠性与安全性设计、动态分析与设计、防断裂设计、健壮设计、耐环境设计等。设计试验技术包括可靠性试验、环保性能试验与控制，以及运用计算机技术的数字仿真试验和虚拟试验等。
先进制造技术
二.数字化设计与数字化产品开发
二.数字化设计与数字化产品开发
先进制造技术
二.数字化设计与数字化产品开发
(2) 数据的离散性----反求工程和快速原型技术设计 复杂产品的模仿创新是一条减少风险投入，加快产品创新的有效途径。 反求工程是利用某些测量方法（如三坐标测量、CT、核磁共振、自动断层扫描法等），在实测数据的基础上，重构产品三维数据模型的方法。 快速原型技术是20世纪末期制造领域的重大突破，它直接利用CAD的离散数据，简单、快速、准确地将人的思想转化成功能原型或零件，淡化了设计与制造的界线 。
主体技术
基础技术
支撑技术
应用技术
传统设计理论 与方法
一.现代设计技术概述
②. 现代设计技术的逻辑维： 分析--明确设计任务本质； 综合--综合各种因素，探求解决方案； 评价--对多种方案进行比较和评定，方案调整和改进； 决策--确定最佳的设计方案
先进制造技术
一.现代设计技术概述
(3) 现代设计技术的体系结构 现代设计技术由4个不同层次的技术所组成，计算机辅助设计技术CAD是现代设计技术的主体技术
先进制造技术
01
02
二.数字化设计与数字化产品开发
02
支撑技术 指现代设计方法学、可信性设计技术、试验设计技术。现代设计方法学涉及内容很广，如并行设计、系统设计、功能设计、模块化设计、价值工程、质量功能配制、反求工程、绿色设计、模糊设计、面向对象的设计、工业造型设计等。可信性设计是广义的可靠性设计扩展，主要指可靠性与安全性设计、动态分析与设计、防断裂设计、健壮设计、耐环境设计等。设计试验技术包括可靠性试验、环保性能试验与控制，以及运用计算机技术的数字仿真试验和虚拟试验等。
先进制造技术
二.数字化设计与数字化产品开发
二.数字化设计与数字化产品开发
先进制造技术
二.数字化设计与数字化产品开发
(2) 数据的离散性----反求工程和快速原型技术设计 复杂产品的模仿创新是一条减少风险投入，加快产品创新的有效途径。 反求工程是利用某些测量方法（如三坐标测量、CT、核磁共振、自动断层扫描法等），在实测数据的基础上，重构产品三维数据模型的方法。 快速原型技术是20世纪末期制造领域的重大突破，它直接利用CAD的离散数据，简单、快速、准确地将人的思想转化成功能原型或零件，淡化了设计与制造的界线 。
主体技术
基础技术
支撑技术
应用技术
传统设计理论 与方法
先进制造技术之现代设计技术65
• ⑶美国Metalagraphic公司应用虚拟检测技 术于航空和军事产品的零部件加工。
2006-4-26
49
国外研究概况 (3)
• ⑷食品生产商Nabisco计划将组装生产线 进行拟实化，以便培训人员去维护和维修 生产线。
• ⑸摩托罗拉自1994年起使用虚拟技术开发 产品，据报道，该项技术节约了该公司数 百万美元的培训费用。
14
最引人注目的设计技术
• 现代设计技术中最受设计 工作者关心的是并行设计 技术和虚拟设计技术。
2006-4-26
15
并行设计技术
• 并行设计是并行工程、协同设计、敏捷制造、 虚拟制造等先进技术的基础，它涉及到计算机 技术、通讯技术、机械设计方法等领域。而并 行工程是把CAD、制造、管理和质量保证等有 机地集成在一起，实现信息集成、信息共享、 过程集成。设计者一开始就考虑到产品全生命 周期中所有因素，包括质量、进度、成本和用 户需求。
• 它包括并行设计技术、面向制造的设计技术、全 寿命周期设计数据管理技术、全寿命周期管理及 费用分析技术。
2006-4-26
13
全寿命周期设计过程框图
5
6
4 7
3 Product Lifecycle 8
Transformation for the
Digital Economy
2
9
10 1
2006-4-26
31
（1）头盔（HMD-Head Mounted Display) 两个LCD 或CRT显示器 典型分辨率 360 x 240
2006-4-26
32
（2）立体眼镜 由液晶光栅眼镜和红外线控制器组成。
（3）三维鼠标 六自由度探测器，利用内构式超声接收器和具 有发射器的固定基坐标来测量鼠标器离开桌面 后的位置和方向。
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国外研究概况 (3)
• ⑷食品生产商Nabisco计划将组装生产线 进行拟实化，以便培训人员去维护和维修 生产线。
• ⑸摩托罗拉自1994年起使用虚拟技术开发 产品，据报道，该项技术节约了该公司数 百万美元的培训费用。
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最引人注目的设计技术
• 现代设计技术中最受设计 工作者关心的是并行设计 技术和虚拟设计技术。
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并行设计技术
• 并行设计是并行工程、协同设计、敏捷制造、 虚拟制造等先进技术的基础，它涉及到计算机 技术、通讯技术、机械设计方法等领域。而并 行工程是把CAD、制造、管理和质量保证等有 机地集成在一起，实现信息集成、信息共享、 过程集成。设计者一开始就考虑到产品全生命 周期中所有因素，包括质量、进度、成本和用 户需求。
• 它包括并行设计技术、面向制造的设计技术、全 寿命周期设计数据管理技术、全寿命周期管理及 费用分析技术。
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全寿命周期设计过程框图
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3 Product Lifecycle 8
Transformation for the
Digital Economy
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（1）头盔（HMD-Head Mounted Display) 两个LCD 或CRT显示器 典型分辨率 360 x 240
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（2）立体眼镜 由液晶光栅眼镜和红外线控制器组成。
（3）三维鼠标 六自由度探测器，利用内构式超声接收器和具 有发射器的固定基坐标来测量鼠标器离开桌面 后的位置和方向。
先进制造技术 现代设计技术
原理具体化为机器产品及
优化设计
…
其零部件的具体结构；
方法维
分综评 决 析合价 策
• 施工设计--指工程图绘制， 工艺文件编写，说明书编 写等。
12.03.2020
长春工业大学 机电工程学院
逻辑维
7
现代设计技术的逻辑维
时间维
施工设计
是解决问题的逻辑步骤。 分析--明确设计任务本质；
技术设计
方案设计 产品规划
种方法和手段。
传统设计技术是以“静态、经验、被动和手工”为 特征的。
传统技术难以满足设计的要求。
(1)市场竞争激烈，要求创新性的产品； (2)新技术、新工艺的涌现，使产品功能与结构趋 于复杂； (3)计算机技术的发展，推动了设计方法及设计手 段的现代化。
现代设计技术在传统设计技术基础上发展来的，多 学科和多专业交叉的基础科学。
第二章 现代设计技术
第一节 现代设计技术的内涵与体系结构
本节要点
设计的概念和分类 现代设计技术的概念、特点、 体系结构
12.03.2020
长春工业大学 机电工程学院
1
一、现代设计技术的内涵和特点
1. 设计的概念和分类
（1）设计的概念：是人类运用已有的知识和技术， 解决问题或创造新事物，以满足社会需要的一种技术 活动。各种方法和手段。
施工设计 技术设计
时间维
类比法等经验为主的设 计方法。
现代设计技术采用各
方案设 计产品规划
可靠性设计 模块化设计
分综评 决 析合价 策
种先进的设计理论、方 优化设计
…
法和工具。
方法维
逻辑维
应用现代设计技术的目的是什么？
12.03.2020
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• 它包括并行设计技术、面向制造的设计技术、全 寿命周期设计数据管理技术、全寿命周期管理及 费用分析技术。
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先进制造技术之现代设计技术65
全寿命周期设计过程框图
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•3 •Product Lifecycle •8
Transformation for the
Digital Economy
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先进制造技术之现代设计技术65
最引人注目的设计技术
• 现代设计技术中最受设计 工作者关心的是并行设计 技术和虚拟设计技术。
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先进制造技术之现代设计技术65
并行设计技术
先进制造技术之现代设 计技术65
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2020/11/5
先进制造技术之现代设计技术65
传统设计技术
• 传统的产品制造模式是一个开环系 统，即原料 工业生产 产品使用 报废 弃入环境。它是靠大量消耗 资源和破坏环境为代价的工业发展 模式。所以设计技术主要考虑产品 的功能、质量和成本。
•2006-4-26
•2006-4-26
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•12
先进制造技术之现代设计技术65
全寿命周期设计技术
• 全寿命周期设计改变了制造业的企业结构和工作 方式，能对产品生产周期、质量和成本进行有效 控制，形成生产、销售、用户服务一条龙。主要 体现在缩短产品投放市场时间、提高质量、降低 生产成本、增强市场竞争力。其特点是全寿命全 系统管理、全寿命周期费用分析，达到“优生、 优育、优管”。
经济的发展对创新设计提出新的挑战，计算 机的应用为设计创新带来新希望，智能化是 重要方向。
• 以缩短产品开发周期为主要目的设计
技术，包括模块化设计、并行设计、基于实 例设计、反求设计、虚拟设计等，一切有助 于加快产品开发速度的理论和方法都是快速 设计的组成部分，涉及多学科的交叉、多方 向发展。
•并联机床设计
•2006-4-26
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•9
先进制造技术之现代设计技术65
优良性能设计基础技术包括：
•可靠性设计 •试验技术 •防疲劳断裂设计技术 •系统动态设计和稳定性设计技术 •摩擦学设计技术 •防腐蚀设计技术 •表面工程设计技术 •状态监测 •补偿控制技术
•2006-4-26
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•10Leabharlann •2006-4-26PPT文档演模板
•11
先进制造技术之现代设计技术65
竞争优势创建技术包括：
•创新设计技术 •降低成本设计技术 •快速设计技术 •仿真与虚拟设计技术 •智能设计技术 •广义优化技术 •工业产品造型设计技术
• 采用新原理、新方法的全新产品设计 • 设计是一种创造性思维活动，随科技和
•2006-4-26
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先进制造技术之现代设计技术65
优良性能设计基础技术
• 优良性能设计基础技术是一项以提高机械产品综合性 能为目标的设计技术，是各种创新技术发展的基础， 是全寿命周期设计技术的必要条件，世界各发达国家 和企业都十分重视此技术的研究开发和应用。
• 体现在静态到动态、单项到综合、个体到系统、无限 寿命到有限寿命、设计对象向太空、深水、微观、生 命等领域发展，设计的基础理论要求更高。
• 并行设计是并行工程、协同设计、敏捷制造、 虚拟制造等先进技术的基础，它涉及到计算机 技术、通讯技术、机械设计方法等领域。而并 行工程是把CAD、制造、管理和质量保证等有 机地集成在一起，实现信息集成、信息共享、 过程集成。设计者一开始就考虑到产品全生命 周期中所有因素，包括质量、进度、成本和用 户需求。
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先进制造技术之现代设计技术65
现代设计技术的内涵
现代设计技术包含了： • 绿色产品设计技术 • 优良性能设计基础技术 • 竞争优势创建技术 • 全寿命周期设计技术
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先进制造技术之现代设计技术65
绿色产品设计技术
• 绿色产品设计技术是在保证产品的功能、质 量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资 源效率，使产品在整个生命周期（设计、制 造、使用到报废）中，符合环境保护和人类 健康的需要，对生态环境无害或危害极少， 资源利用率最高，能源消耗最低的设计技术。
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先进制造技术之现代设计技术65
现代设计技术的特点
• 现代设计从单纯的产品功能设计扩展到生 命周期设计（包括考虑环境因素的绿色设 计）;
• 从传统的经验设计转向应用现代计算机技 术的数字化设计技术;
• 从传统的顺序设计方式过渡到并行设计和 网络协调设计等。
现代设计技术的发展方向是不断吸收现 代科学技术，使其实现数字化、智能化和 网络化。
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•2
先进制造技术之现代设计技术65
现代设计技术
• 现代设计技术是根据产品在整个生命周期中功 能和市场竞争（时间、质量、价格）的需要， 考虑生态环境和资源效率，应用科学知识和现 化技术，经过设计人员创造性的思维、规划和 决策，制定先进的产品设计方案，通过CAD等 先进方法，并使方案付褚实施的技术。
先进制造技术之现代设计技术65
竞争优势创建技术
• 竞争优势创建技术是从产品的工作特性和功能 目标出发，在特定技术、经济和社会等具体条 件下，根据相邻学科的原理，创造性地设计产 品，并使它在技术及经济上达到最佳水平。
• 重点研究设计思维、功能目标评价、设计决策 技术、新的设计理论与方法、CAD和集成化、 智能化。
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先进制造技术之现代设计技术65
并行设计的内容（1）
• 过程重构：由传统的串行产品开发模式转 变成集成的、并行的产品开发模式，使下 游设计过程中的需求及早地反馈给相应过 程中。
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先进制造技术之现代设计技术65
绿色产品设计技术包括:
•面向环境的设计技术 •面向能源的设计技术 •面向材料的设计技术 •人机工程设计技术
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先进制造技术之现代设计技术65
绿色产品设计技术举例 — 零件结构的拓扑 优化 减少材料利用
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先进制造技术之现代设计技术65
全寿命周期设计过程框图
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Transformation for the
Digital Economy
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最引人注目的设计技术
• 现代设计技术中最受设计 工作者关心的是并行设计 技术和虚拟设计技术。
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先进制造技术之现代设计技术65
并行设计技术
先进制造技术之现代设 计技术65
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先进制造技术之现代设计技术65
传统设计技术
• 传统的产品制造模式是一个开环系 统，即原料 工业生产 产品使用 报废 弃入环境。它是靠大量消耗 资源和破坏环境为代价的工业发展 模式。所以设计技术主要考虑产品 的功能、质量和成本。
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先进制造技术之现代设计技术65
全寿命周期设计技术
• 全寿命周期设计改变了制造业的企业结构和工作 方式，能对产品生产周期、质量和成本进行有效 控制，形成生产、销售、用户服务一条龙。主要 体现在缩短产品投放市场时间、提高质量、降低 生产成本、增强市场竞争力。其特点是全寿命全 系统管理、全寿命周期费用分析，达到“优生、 优育、优管”。
经济的发展对创新设计提出新的挑战，计算 机的应用为设计创新带来新希望，智能化是 重要方向。
• 以缩短产品开发周期为主要目的设计
技术，包括模块化设计、并行设计、基于实 例设计、反求设计、虚拟设计等，一切有助 于加快产品开发速度的理论和方法都是快速 设计的组成部分，涉及多学科的交叉、多方 向发展。
•并联机床设计
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先进制造技术之现代设计技术65
优良性能设计基础技术包括：
•可靠性设计 •试验技术 •防疲劳断裂设计技术 •系统动态设计和稳定性设计技术 •摩擦学设计技术 •防腐蚀设计技术 •表面工程设计技术 •状态监测 •补偿控制技术
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先进制造技术之现代设计技术65
竞争优势创建技术包括：
•创新设计技术 •降低成本设计技术 •快速设计技术 •仿真与虚拟设计技术 •智能设计技术 •广义优化技术 •工业产品造型设计技术
• 采用新原理、新方法的全新产品设计 • 设计是一种创造性思维活动，随科技和
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先进制造技术之现代设计技术65
优良性能设计基础技术
• 优良性能设计基础技术是一项以提高机械产品综合性 能为目标的设计技术，是各种创新技术发展的基础， 是全寿命周期设计技术的必要条件，世界各发达国家 和企业都十分重视此技术的研究开发和应用。
• 体现在静态到动态、单项到综合、个体到系统、无限 寿命到有限寿命、设计对象向太空、深水、微观、生 命等领域发展，设计的基础理论要求更高。
• 并行设计是并行工程、协同设计、敏捷制造、 虚拟制造等先进技术的基础，它涉及到计算机 技术、通讯技术、机械设计方法等领域。而并 行工程是把CAD、制造、管理和质量保证等有 机地集成在一起，实现信息集成、信息共享、 过程集成。设计者一开始就考虑到产品全生命 周期中所有因素，包括质量、进度、成本和用 户需求。
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先进制造技术之现代设计技术65
现代设计技术的内涵
现代设计技术包含了： • 绿色产品设计技术 • 优良性能设计基础技术 • 竞争优势创建技术 • 全寿命周期设计技术
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绿色产品设计技术
• 绿色产品设计技术是在保证产品的功能、质 量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资 源效率，使产品在整个生命周期（设计、制 造、使用到报废）中，符合环境保护和人类 健康的需要，对生态环境无害或危害极少， 资源利用率最高，能源消耗最低的设计技术。
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先进制造技术之现代设计技术65
现代设计技术的特点
• 现代设计从单纯的产品功能设计扩展到生 命周期设计（包括考虑环境因素的绿色设 计）;
• 从传统的经验设计转向应用现代计算机技 术的数字化设计技术;
• 从传统的顺序设计方式过渡到并行设计和 网络协调设计等。
现代设计技术的发展方向是不断吸收现 代科学技术，使其实现数字化、智能化和 网络化。
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先进制造技术之现代设计技术65
现代设计技术
• 现代设计技术是根据产品在整个生命周期中功 能和市场竞争（时间、质量、价格）的需要， 考虑生态环境和资源效率，应用科学知识和现 化技术，经过设计人员创造性的思维、规划和 决策，制定先进的产品设计方案，通过CAD等 先进方法，并使方案付褚实施的技术。
先进制造技术之现代设计技术65
竞争优势创建技术
• 竞争优势创建技术是从产品的工作特性和功能 目标出发，在特定技术、经济和社会等具体条 件下，根据相邻学科的原理，创造性地设计产 品，并使它在技术及经济上达到最佳水平。
• 重点研究设计思维、功能目标评价、设计决策 技术、新的设计理论与方法、CAD和集成化、 智能化。
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并行设计的内容（1）
• 过程重构：由传统的串行产品开发模式转 变成集成的、并行的产品开发模式，使下 游设计过程中的需求及早地反馈给相应过 程中。
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绿色产品设计技术包括:
•面向环境的设计技术 •面向能源的设计技术 •面向材料的设计技术 •人机工程设计技术
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绿色产品设计技术举例 — 零件结构的拓扑 优化 减少材料利用