现代设计技术课件

《现代设计技术课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代设计技术课件（222页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第二章 现代设计技术,什么是设计？,设计是人类高级而复杂的创造性思维活动，它是运用已有的知识和技术解决问题或创造出新事物以满足社会需要的一种技术活动。,产品设计是生产过程中的第一道工序。第一道工序质量高低，将决定产品一系列的技术和经济效果。许多产品的质量问题，大都是由设计不周造成的。,产品的种类,工业产品 零部件/电子产品 通讯器材/办公室设备 机床/模具 消费产品 家用产品 消费电子产品（照相机、手机） 其它（手机、玩具）,创造性思维的特点,1、独创性 追求与众人、前人不同的见解和方法，在求异与突破中体现独创性。 不断提出新原理是设计的重要途径。 2、连动性 灵感和推理是创造性思维的两种重要

2、形式。由此及彼的连动思维引导人们由已知探索未知，使思路更加开阔。连动思维表现为纵向连动、横向连动和逆向连动三种形式。,思维定势的影响,纵向连动：针对现象或问题进行纵向思考，探索其原因和本质而得到新的启示。 横向连动：根据某一现象联想到特点与其相似或相关的事物，通过“特征转移”而进入新领域。 逆向连动：分析问题的的相反方面，从“顺推”到“逆推”，从另一角度打开新局面。,3、多向性 创造性思维求新求异，其重要的特点是从多方面、多角度、多层次寻求多种解决问题的途径。多向性体现为发散思维和多向思维两种形式。 发散思维从某一事物为起点，诱发出多种想法，其特点是从一个思维基点产生多种输出信息。 多向思维是

3、对某一问题从不同的角度探索尽可能多的解法。,4、综合性 综合不是将研究对象简单叠加，而是对研究对象进行深入分析，概括其规律、特点，根据需要将已有信息、现象、概念等组合起来，形成新的技术思想或产品。 新的技术往往是已有的几种科学原理或技术的组合。组合代表当代技术发展的一种趋势。,设计建立在多学科的基础上，涉及到数学、物理、化学、机械学、电子学、计算机学、制造工艺学、材料学、认知科学和设计学等领域的基础知识，同时要考虑工业美学、环境保护、现代管理技术等科学知识。因此，设计技术是一门多学科、多专业而且相互交叉的综合性很强的技术。,设计是人类的基本活动。在过去很长的时间内，设计一直作为人类所从事的一种

4、艺术活动，并采用师傅带徒弟的方式进行。由于社会的发展，产品竞争加剧，师傅带徒弟的设计方式已不能满足要求，而需要设计理论与方法的指导及专业设计人员。,随着科学技术的不断发展，设计技术的范畴也在不断地扩大。从单纯的产品功能设计扩展到全寿命周期设计，包括考虑环境因素的绿色设计；在设计的组织方式上，从传统的顺序设计方式过渡到并行设计方式；在设计手段上，从传统的手工设计向现代的计算机辅助设计过渡；应用网络技术发展协同设计等。,现代设计理论与方法的研究范围按抽象到具体、宏观到微观的层次，可分为： 1、设计哲学 从心理学及认知的层面研究设计的本质。如设计思维、设计能力及极限、心理学基础的等都是设计哲学的研究

5、课题。这些研究从哲学的高度定义设计问题、设计目标及设计过程。场所制造-place making：美国捷得国际建筑事务所（The Jerde Partnership International Inc.）在购物中心和社区中心设计中贯穿的设计哲学思想。,“慢速设计（slow design）”是一种哲学思想。按照这种思想，正在诞生一种新的设计模式： 设计的角色是与环境相协调的条件下，保持设计文化与个性需求相平衡。在这种模式中，时间不是主要的约束，不必快速响应市场及与对手竞争，不必追求最小化、最大化或最快，设计所要确保的是个性及社会美学的需求与人类所在地球的平衡。,2、基础设计理论、方法和技术 依据设

6、计哲学的研究成果及设计的实践，建立分步的或细化的设计过程模型、研究过程模型的支持工具、开发工具软件。它是任何产品、系统的设计过程都必须用到的，是设计活动的核心、本质和基础部分。例如：建模和仿真、求解和优化、评价和决策等。,3、设计理论、方法与技术的应用 包括特定产品的设计、稳健设计、可靠性设计、优化设计、动态设计、面向制造的设计、面向装配的设计以及各种应用软件开发等。,产品设计要素,产品设计关系到众多要素，在设计中如何协调诸多要素的关系，是产品设计的关键所在。所以，如何确定要素内容，是整个产品设计活动成功与否的重要组成部分。相对于专业纵深比较深的技术工程师来说，产品设计师的专业横向比较宽。这决

7、定了在进行产品设计的过程中，要考虑的并非一种要素即可，而要考虑很多要素之间的综合关系。,产品设计,功能要素,艺术要素,经济要素,工程设计,工业设计,价值工程,（1）功能要素功能是产品提供给用户的基本需求，产品只有具备某种特定的功能才有可能进行生产和销售。包括产品的性能、构造、精度和可靠性等。随着社会的发展，人们对产品的基本需求也在发生变化。实现产品的功能要素，必须考虑生产技术、材料和加工工艺、表面处理手段等各种相关的技术问题，这些都是通过工程设计技术实现。,（2）艺术要素虽然过去我们仅求产品基本功能的满足，但随着生活的改善，我们对它的要求就不只如此，希望它具有抽象的品质，如舒适度、美感、便利性

8、、具有社会文化价值等。自然地，我们对以往认可的产品形式有了更深一层的要求。这类产品同时也反映了消费者社会地位、文化水准、个人情趣。艺术要素通过工业设计技术实现。,工业设计是以人的需求为出发点，以工业产品设计为主体，融技术、艺术、经济、环境等多种学科于一体，通过创新开发，使产品外观、性能、结构相协调，在确保产品技术功能的基础上给人以舒适和美的享受。 因此，在面对市场多样化的同时，产品设计既要考虑消费者的功能需求，也要考虑艺术需求。,（3）经济要素产品设计面向市场和用户，是设计、开发、生产和营销全过程的决定性环节。产品设计的好坏直接决定产品成本。现在产品制造强调的重点已转移到设计过程，即从设计一开

9、始就考虑成本，以便及早发现问题，及早加以改进。经济因素通过价值工程技术实现。价值工程是通过有组织的功能分析，以最低的成本可靠地实现必要的功能要素和艺术要素，使産品（或劳务）的价值得到提高的活动，价值工程以提高産品的价值爲目的的，它涉及价值、功能和成本三个基本因素。价值工程往往用于産品开发阶段。 价值工程方法基础，罗伯特 B.斯图尔特，机械工业出版社,产品设计过程 该过程是一个由综合到分析的反复迭代过程，一般从设计任务角度出发，可以把产品设计分为:需求获得；需求分析；概念设计（又叫方案设计）；结构设计；详细设计 等五个环节，一般把需求分析环节和方案设计环节和部分结构设计环节规划到概念设计阶段，如

10、图所示。这几个环节相互独立而又彼此紧密相关。,产品的设计是一个由抽象到具体的逐步求精过程。一般步骤是，通过市场信息分析确认需求，再通过概念设计将总的需求目标转化为功能上的层次结构关系，并得出满足功能要求的求解方案，然后经过结构设计和详细设计得到实现这些功能的部件和零件，最后把技术设计的结果变成施工的生产计划文件。,通常，在通过一定的市场调查手段获得产品需求信息后，设计人员通过一些需求分析技术对这些信息进一步提取出有用的设计参数、技术要求及产品约束，在概念设计过程中根据这些设计参数、技术要求及产品约束形成概念产品，并在产品的结构设计和详细设计阶段将概念产品的技术参数进一步具体化并确定其生产要求、

11、加工精度及工艺流程等。,需求分析,必须首先收集顾客信息,整理得出顾客需求。顾客或市场的需求往往比较笼统、定性和朴素,有些意见可能有局限性。另外,随着时间的推移、经济和技术的发展、消费环境的变化,市场需求也是不断变化的。应当尽可能完整地、及时地收集第一手的市场信息。在此基础上,对这些原始信息进行整理、加工和提炼,形成系统的、有层次、有条理、有前瞻性的顾客需求(用户域到功能域)。,Kano模型是卡诺博士提出的与产品性能有关的用户满意度模型。,基本需求（Must-be Requirements）指用户认为此产品特性需求是理所当然的，当其满足或超额满足时用户满意度并不会得到提高 期望需求（One-di

12、mensional Requirements）是指用户满意度与产品特性成正比 兴奋需求（Attractive Requirements）是指用户意想不到的产品特性，这类需求的缺失并不会导致用户的不满意,设计者直接使用自己设计的产品，发现不足之处，即设计者自己充当“用户”； 用户问卷调查； 组织不同用户参加一专门小组进行讨论； 与用户面谈； 到采用本产品的现场调查； 研究竞争者的产品。,需求调查方法,Like/Dislike method data collection form,问题分析在电话上的应用 电话很难保持清洁 电话机式样跟不上时代要求 黑暗里看不到拨号盘 其它房间的噪声使听话变得很困

13、难 电话机颜色单一 查到(或记住)电话号码很难 等待占线很不方便 通话时很难走动电话机太重 电话线容易绊住人 电话线很容易缠绕在一起 无聊的电话太多 希望能简单地安装第二条电话线 电话铃声听起来不愉快 接收器发出的声音使耳朵不舒服 铃声太低(或太小) 想知道我不在家时谁来过电话,需求分析方法,需求分析处理阶段是顾客需求特征向工程技术特征转化的阶段。其中常用到的工具是QFD (Quality Function Deployment)-质量功能配置，QFD把客户需求直接展开到新产品工程特性、设计过程、工艺安排以及生产阶段，它将产品特性、属性与对客户的重要性联系起来。该技术提供了一种分析方法以明确那

14、些是客户最为关注的特性，从“满足设计需求”转变为“满足顾客需求”。,概念设计,概念设计是设计过程的早期阶段，在这个阶段确定满足设计问题功能要求的解。概念设计因能决定产品成本平均高达70%，使之成为产品设计中最重要的一部分。产品的创新及其所具有的竞争能力基本上也是概念设计阶段就被确定下来。,在确定任务之后, 通过抽象化, 拟定功能结构, 寻求适当的作用原理及其组合等, 确定出基本求解途径, 得出求解方案, 这一部分设计工作叫概念设计。产品概念是产品技术、工作原理和形式的近似描述,它简洁地描述了产品是如何满足顾客需要的。概念通常表示成一种梗概或者是粗略的三维模型,并且通常由简洁的书面文字描述。,概

15、念生成(创造),概念生成过程是从一组用户需求和目标规格开始，并以一组产品概念结束，设计人员从这组概念中作出最终选择。一个设计者想到的一个创意往往不是一个好的方案，但如果想到几十个创意，那可能其中会找到最佳方案。,问题定义,具体、抽象,原理解,产品概念,物理、化学、机械等,概念生成过程,金字塔原理,(1)帮助人们组织和表达思想； (2)适用于确定问题、分析问题的过程； (3)从宏观角度说，金字塔原理可以对分析问题、写作、思考的过程进行指导。,金字塔结构图示,案例,“张三来电话说他3点钟不能参加会议。李四说他不介意晚一点开会，把会放在明天开也可以，但1030以前不行，唐总的秘书说，唐总明天较晚时间

16、才能从北京赶回来。会议室明天已经有人预订了，但星期四还没有人预订。会议时间定在星期四11点似乎比较合适。您看行吗？”,未按金字塔原理组织的思想！,按金字塔原理组织的思想！,概念生成方法,头脑风暴法 横向思维法 检核表法 创造发明学方法-TRIZ 创造性模板方法,头脑风暴法由Osborn创造于1948年, 是一种鼓励最大可能产生新设想的技术，使用发散性思维进行求解。它的基本思想是组织一组不同领域的或知识面广、思想活跃的人，由主持人提出要解决的问题，鼓励大家提出各种想法和主意。它有四个基本原则，（1）禁止批评，不要过早下结论；（2）自由奔放，主意越广越好；（3）鼓励发言，主意越多越好；（4）组合改进，在他人主意的基础上提出更好的想法。它在美国和欧洲在各个领域应用很广泛。,头脑风暴法（智暴法）,奥斯本检核表法（设问探求法）,泛泛地思考往往提不出设想,提问却能促进思考深入。有目的的诱导性提问,可以使人浮想联翩,产生创意。 奥斯本检核表法公认为是“创造技法之母”。它适合各种类型和场合的创造性思考。它之所以受到人们的推崇主要基于以下几点原因:,