第一章 现代产品设计..

产品设计，保证产品简便省力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ安全、舒适， 人—机—环境相吻合的设计方法
特点：
主要针对为人所用的物品和器具
以人的生理、心理需求和能力为核心开展设计
本质：
产品使用方式的设计优化创新，使产品为 人所享
案例：婴幼儿座椅、可调沙发、盲道
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反求设计：基于已有产品的实物和相关技术
资料，通过解剖、分析掌握其设计方案并进行 对应修改、更新来设计产品的方法 被反求产品 研究、消化、创新 实物、资料、图片
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优化设计：针对可行方案，基于最优化数学
原理寻求最佳设计方案的一种现代设计方法
可靠性设计：以失效分析、失效预测及各
种可靠性试验为依据，基于概率论和数理统计理 论设计产品，保证其性能可靠的现代设计方法
本质：
基于数、理模型通过对实际问题的仿真分析 进行设计。
优势：
显著提高设计质量，减免工程试验、降低成本
特点：
1、在设计阶段就考虑产品的制造、使用 和维护问题 ２、由设计、工艺、制造等不同领域的技 术人员共同协作完成 3、通过不同领域技术人员的协同工作可 使设计方案得到优化
序开展的弊端，基于并行工程思想而形成的 产品设计方法
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并行设计考虑的因素
功能 可制造性 并行设计 可靠性
可装配性
质量保证
顾客满意
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并行设计的内涵：
１．传统设计人员组织模式、工作方式的 创新 ２．基于不同领域技术人员协同工作，通 过领域知识的交流共享，实现产品设计过程、 制造过程、使用维护过程的一体化集成 3、面向产品设计、制造、使用的各阶段 实现设计方案的全局优化
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全寿命周期设计－设计阶段就是考虑产品
生命周期的所有环节，使产品全寿命周期所有 相关因素在产品设计阶段就能得到规划和优化
现代设计方法
学习背景、目的和意义
背景： １９世纪末以来，信息技术、自动化技
术等的发展普及给产品设计带来了深刻变化
竞争全球化、用户需求多样化导致产品生命 周期缩短、更新加快；人类环保意识加强要求产 品功能明确、简单实用、能耗少、可回收
按“用户需求、及时、准 确、快速”完成产品设计
信息技术、计算机技术、 仿真技术…
设计从单一 技术层面开展
产品设计变化小、效率低、更新慢、 不能适应用户需求的快速变化和提升
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三、现代设计方法的内容
现代设计方法是传统设计方法通过对信息技 术、计算机技术等的引用而形成的，在设计的理 论层次和技术层次上分别包括：
现代设计方法在设计理论层次上的内容
创新设计 并行设计 绿色设计 全寿命周期设计
现代设计的理念、 方式及原则
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现代设计方法在技术层次上的内容
CAD CAE 优化设计 可靠性设计 产品造型设计 人机工程 反求设计
现代设计的实现技 术、 措施、方法和 工具
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创新设计-在已有的科学技术基础上充分发
挥设计者的创造力而在功能、原理、结构等方 面实现产品创新的设计
特点：１、强调设计者创造力的发挥
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４、设计内容与传统设计一致并建立 在其基础上
５、是对传统设计的继承、提高和 发展，而非唾弃和否定
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特点：
１、以产品设计一次成功，无反复为目标 ２、以绿色设计为目标，以并行设计为方式
本质：
１、并行设计和绿色设计的集成
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CAD－用计算机辅助设计人员完成绘图、计算、 造型及其他设计工作的一种现代设计方法。 CAE－用计算机辅助人完成产品设计相关的动 态和静态工程分析、计算而形成的设计方法。
特点：
１、采用计算机作为设计工具，将设计人员 从手工劳动中解脱出来 ２、以ＣＡＤ、ＣＡＥ系统软件体现，通过 与设计人员交互辅助设计人员完成设计工作．
（3）综合性
全面考虑市场、生产、管理、使用、销售 等各方面因素并综合运用可靠性、价值工程 等学科知识和理论来探索最佳求解途径。
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（4）程式性
依设计思维规律按产品规划、方案设计、技术 设计、施工设计、实验、试制等步骤有计划开展
概念设计 －分析用户及市场需求、规划产品功能，制 造要求、经济性等指标 方案设计 －研究功能实现方案并进行技术经济性评价
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造型设计：在保证产品使用功能的前提
下，按照美学法则用艺术手段对产品外观形态、 结构尺寸、材质、装饰进行设计的方法
特点：
主要针对产品外观、形态从造型、色彩、 材质角度开展设计 以美学理论为原则，以满足人的审美需 求为目标，不完全局限于产品功能
本质：
产品的美化和外观创新，使产品为人所赏
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人机工程：依据人的生理、心理特性进行
２、导致产品的更新和升级换代
本质：打破学科领域、界限，通过探讨同
一问题的不同求解方案来实现产品设计
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创新设计实例—椰肉加工机的设计
常规设计 椰子剖开 旋转 刀具切削
刀具 椰子 椰肉
浪费严重！！
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创新设计－ 能否不用机械方法取出椰肉？ 注入溶剂，椰肉溶化成汁
工作原理创新－由机械方法到化学方法
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这在提高产品设计效率和质量的同时也对设 计人员的“自身素质”提出了更高要求。
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学习目的和意义
• 树立正确的现代产品设计观 • 了解产品设计理论、技术发展现状，形 成对现代产品设计的全面、准确认知 • 了解掌握主流现代产品设计理念、方法 及其应用优势和特点 • 为从事实际产品设计工作奠定思想和理 论基础
现 代 设 计 方 法
可靠性设计 绿色设计 反求设计 全生命周期设计
…
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通过对计算机等学科领域技术的吸收引用 产品设计基于现代设计方法呈现如下特点
自动化：采用CAＤ技术基于计算机开展设计削减手工劳动 并行化：在设计阶段即考虑产品制造等生命周期后续阶段属性 离散化、网络化：设计由不同人员异地协作完成 集成化：打破学科界限，实现设计技术、资源共享和过程优化 智能化：基于领域知识开展设计的实施、组织和管理
详细设计 －完成结构设计、绘制总装、部装、零件图 技术文件编制 － 完成设计说明书，使用说明书等
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五、现代设计方法认知小结
1、是通过对传统设计从不同角度深化 而形成的 2、是关于产品设计的理论、方法体系， 可有效提高产品设计质量，降低产品成 本
3 、强调以计算机为工具，以CAD、 CAE等工程软件为平台，基于创新、并 行、绿色等现代设计理念开展产品设计
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现实生活中的设计案例
1、拟定教学计划
2、安排请客的时间地点和饭菜 3、确定出席典礼的着装 4、制定装修方案
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二、传统设计方法的特点和不足
传统设计从功能角度出发，基于实践经验、 以人工为主，运用单一的局部知识完成设计。
针对功能、结构开展－外观不佳、不便操作、维护 手工完成－效率低、易出错 二维图表达设计结果－抽象，不便用户理解、评价 工程计算凭经验和简化数学公式－误差大结构非优
绿色设计－以减少环境污染、原材料、自然
资源、能源消耗为原则所进行的产品设计
特点：
１、以降低能耗、保护生态环境为设计目标
２、产品存在多生命周期报废后可回收重复使用
本质：
在考虑功能等传统设计因素的同时，以产 品可拆卸、可回收性、可维护、可重用为目标 实现产品设计。
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并行设计－面向传统产品研发过程串行顺
新产品
特点：
通过对已有设计的消化吸收、模仿、修改 和更新而开展当前设计
本质：
对已有先进产品设计的重用（模仿、借鉴、 再设计）
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四、现代设计方法特点
（1）系统性
基于系统工程观，将产品及其用户和使 用环境作为整体统一考虑，力求设计整体最 优，人机相互协调
（2）创新性
重视对原理方案的设计、开发以及对产品 的创新，充分发挥人的创造性。
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第一章
概 述
一、设计的概念和特征
archer ：以解决问题为导向的创造性活动。
柳冠中：设计是一种创造行为，是创造一种
更为合理的生存(使用)方式。
武藏野：设计是追求新的可能。
定义： 针对人的生产、生活问题和需求，
规划对应求解策略、方法的过程及其对应 所开展的系列活动
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设计的特征
1、以现实中的问题和需求为起点- 起始来源 2、完成对现实世界的改变、创新– 结果 3、改善生活,创造美,影响人的行为–功能 4、受限于当前物质条件–可不断完善和提升 5、人类社会发展不可或缺的活动 -人所主导