设计方法论

（一）设计方法概论

1. 设计方法的发展

a. 设计方法的产生与发展？

一、第二次世界大战后，世界性规模的技术革新已经掀起，生产量与信息量剧增，人们价值观的变化与新的需求的产生，无疑使设计环境变得复杂起来。那种传统的、因时制宜地专凭直觉需求进行的设计，那种专凭经验为依据的设计以及全部依靠试验进行辅助设计的方法，因设计周期长和带有极大的偶发性的自发设计，已无法适应新的形势，所以总结设计方法的经验教训已成为当务之急。

二、科学技术的迅猛发展，促使现代科学技术的整体化，自然科学和社会科学的交叉，新的边缘学科，如控制论、信息论、系统论等边缘学科的产生，同样促进了现代设计与相关学科的相融，使之现代设计方法向横越类型科学发展。

三、科学技术越是发展，其专业分工和综合化的职能也随之增强。科学的细化，生产的专业化，势必使设计与制作产生分离，迫使人们去寻求设计策划的综合行径。

设计方法学的发展脉络：可行性设计——最优化设计——系统设计。

十九世纪中后期, 随着工业革命的发展, 人们开始注意总结工程设计的规律和方法。二十世纪六十年代以来, 由于科学技术的飞速发展和产品竞争的日益剧烈, 各国普遍重视设计环节, 推动了设计方法学的研究。德国等欧洲国家重点抓系统化设计并注意总结设计规律和方法, 并用技术文件方式进行推广。美国、日本等国则更重视创造性设计和设计中的计算机应用。70 年代后期欧洲成立了设计研究组织WDK(Workshop Design-Konstruktion) 及相应的许多专业研究小组。目前每隔一年召开一次国际工程设计会议ICED ( International Conference on Engineering Design) , 设计方法学的研究更引向深入。

b. 设计方法的分类？

1优化设计；2可靠性设计；3计算机辅助设计；4计算机辅助工程；5人机工程设计；6知识工程；7产品数据管理技术；8降低成本设计技术

2. 设计方法研究的基本问题？

设计方法学是研究产品设计规律、设计程序及设计中思维和工作方法的一门综合性学科。设计方法学以系统工程的观点分析设计的战略进程和设计方法、手段的战术问题。在总结设计规律、启发创造性的基础上促进研究现代设计理论、科学方法、先进手段和工具在设计中的综合运用。对开发新产品, 改造旧产品和提高产品的市场竞争能力有积极的作用。

设计方法学的研究内容包括以下几方面:

1. 分析设计过程及各设计阶段的任务, 寻求符合科学规律的设计程序。将设计过程分为设计规划(明确设计任务)、方案设计、技术设计和施工设计四个阶段, 明确各阶段的主要工作任务和目标, 在此基础上建立产品开发的进程模式, 探讨产品全寿命周期的优化设计及一体化开发策略。

2. 研究解决设计问题的逻辑步骤和应遵循的工作原则。以系统工程分析、综合、评价、决策的解题步骤贯彻于设计各阶段, 使问题逐步深入扩展, 多方案求优。

3. 强调产品设计中设计人员创新能力的重要性, 分析创新思维规律, 研究并促进各种创新

技法在设计中的运用。

4. 分析各种现代设计理论和方法如系统工程、创造工程、价值工程、优化工程、相似工程、人机工程、工业美学等在设计中的应用, 实现产品的科学合理设计, 提高产品的竞争能力。

5. 深入分析各种类型设计如开发型设计、扩展型设计、变参数设计、反求设计等的特点, 以便按规律更有针对性地进行设计。

6. 研究设计信息库的建立。用系统工程方法编制设计目录——设计信息库。把设计过程中所需的大量信息规律地加以分类、排列、储存, 便于设计者查找和调用, 便于计算机辅助设计的应用。

7. 研究产品的计算机辅助设计。运用先进理论,建立知识库系统, 利用智能化手段使设计自动化逐步实现。

设计方法学的关键是针对设计条件的集合，寻找最佳的解决方案（the best solution）。她强调应用的头脑风暴（brainstorming），鼓励创新意识和协同思维，以便处理想法，达成最佳方案。迎合用户的需求和设想是最关键的考量。当然，设计方法学也运用基本的研究方法，例如分析和测试。

设计方法学的发展脉络：可行性设计——最优化设计——系统设计。

十九世纪中后期, 随着工业革命的发展, 人们开始注意总结工程设计的规律和方法。二十世纪六十年代以来, 由于科学技术的飞速发展和产品竞争的日益剧烈, 各国普遍重视设计环节, 推动了设计方法学的研究。德国等欧洲国家重点抓系统化设计并注意总结设计规律和方法, 并用技术文件方式进行推广。美国、日本等国则更重视创造性设计和设计中的计算机应用。70 年代后期欧洲成立了设计研究组织WDK(Workshop Design-Konstruktion) 及相应的许多专业研究小组。目前每隔一年召开一次国际工程设计会议ICED ( International Conference on EngineeringDesign) , 设计方法学的研究更引向深入。

3. 在设计与分析领域中的十大科学方法论？

计和分析领域的十大科学方法论:

信息论方法--包括狭义信息论,一般信息论,广义信息论;方法有预测技术方法,相关分析法,信息合成法

系统论方法--方法有系统分析法,聚类分析法,逻辑分析法,模式识别法,人机系统和运用系统的观点研究设计的程序

控制论方法--方法有动态分析法,振荡分析法,柔性分析法,动态优化法,动态系统辨别法

优化论方法--方法有优化法,优化控制法

对应论方法--方法有一般类比法,科学类比法,相似设计法,模拟法,模型技术

智能论方法--方法有计算机辅助设计法(CAD),计算机辅助工程(CAE),计算机辅助制造(CAM),智能机器化方法(高级人工智能)

寿命论方法--方法有可靠性分析预测,可靠性设计,功能价值工程

离散论方法--方法有有限单元法,边界法,离散优化,其他利用离散数学技术的方法

模糊论方法--方法有模糊分析,模糊评价,模糊控制,模糊设计

突变论方法--方法有智爆技术,激智技术,创造性思维,创造性设计

（二）设计问题

1. 设计问题的概念是什么?

2. 观察问题的视角有哪些？并加以解释。

3. 发现问题的方法有哪些？