產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)簡(jiǎn)課件

淺談科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院聞邦椿==淺談“產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)”==12/11/20221淺談科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的==淺談“產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)”==12/科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)的意義

科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法應(yīng)有的特點(diǎn)科學(xué)發(fā)展觀(guān)的特點(diǎn)是全面、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展:

1.全面性與系統(tǒng)性(綜合設(shè)計(jì)與系統(tǒng)化設(shè)計(jì))

產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求是多方面的,用單一方法設(shè)計(jì)很難滿(mǎn)足各方面要求,綜合地運(yùn)用各種設(shè)計(jì)方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)是時(shí)代要求。2.科學(xué)性與實(shí)踐性(各種科學(xué)的設(shè)計(jì)方法及產(chǎn)品試驗(yàn))

必須努力貫徹實(shí)踐是檢驗(yàn)真理唯一標(biāo)準(zhǔn)的基本原則。3.繼承性與創(chuàng)新性(創(chuàng)新設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì))盡最大可能在前人取得研究成果的基礎(chǔ)上開(kāi)展創(chuàng)新研究。4.協(xié)調(diào)性與穩(wěn)定性(和諧設(shè)計(jì))

處理好事物內(nèi)部及和外部環(huán)境的協(xié)調(diào),事物才能穩(wěn)定發(fā)展。5.可持續(xù)性與長(zhǎng)期性(綠色設(shè)計(jì))

必須做好環(huán)境保護(hù)和資源的合理利用,才能持續(xù)發(fā)展。

6.以人為本:任何工作都是靠人來(lái)完成的,人是決定因素。12/11/20222科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)的意義12/10/2022淺談科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)

0科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)的重要意義新體系產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)的創(chuàng)建

1產(chǎn)品功能與性能的內(nèi)涵2產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法分類(lèi)及其研究的重要性3產(chǎn)品設(shè)計(jì)的四個(gè)階段

3.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)的調(diào)研階段：3I產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研3.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)的規(guī)劃階段:7D設(shè)計(jì)總體規(guī)劃3.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)施階段:1+3+X系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)階段:3A設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)

4產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)法在某些產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用00進(jìn)一步完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)及其推廣與應(yīng)用12/11/20223淺談科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)12/10/20科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)理論與方法所介紹的內(nèi)容主要引自以下兩部著作：

面向產(chǎn)品廣義質(zhì)量的綜合設(shè)計(jì)理論與方法.科學(xué)出版社，2006

基于系統(tǒng)工程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法系列著作，共６冊(cè)1產(chǎn)品的全功能與全性能綜合設(shè)計(jì)2產(chǎn)品的主輔功能與功能優(yōu)化設(shè)計(jì)3產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能與動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)(機(jī)械工業(yè)出版,2008)產(chǎn)品的使用性能與智能優(yōu)化設(shè)計(jì)(機(jī)械工業(yè)出版,2009)產(chǎn)品的制造性能與可視優(yōu)化設(shè)計(jì)

(機(jī)械工業(yè)出版,2010)6機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)與評(píng)估12/11/20224科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)理論與方法12/10/20220科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)的意義0.1研究科學(xué)發(fā)展指導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法人類(lèi)已進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，以知識(shí)為依托的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式正在形成與逐漸推廣。

產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)是企業(yè)爭(zhēng)得市場(chǎng)的重要條件，也是企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵因素。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可賦于產(chǎn)品“先天特優(yōu)、先天良好、先天一般和先天不足”的本質(zhì)特性，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是產(chǎn)品質(zhì)量的“靈魂”，因此,研究現(xiàn)代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)具有十分重要的意義。產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)的研究已有一百多年的歷史，科學(xué)工作者已提出了數(shù)十種產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了良好的條件，但不足的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的研究多數(shù)只局限于具體方法的研究，還缺少?gòu)脑O(shè)計(jì)方法的體系的研究上下功夫，甚至到目前為止,對(duì)70多種方法也未能進(jìn)行分類(lèi)。12/11/202250科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)的意義12/10/202250.1研究科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的五大要素:Q,C,T,E,S：

質(zhì)量Q、成本C、時(shí)間T、環(huán)境E、服務(wù)S正向產(chǎn)品設(shè)計(jì)的六大要素:K,Q,C,T,E,S：

知識(shí)K、質(zhì)量Q、成本C、時(shí)間T、環(huán)境E、服務(wù)S轉(zhuǎn)變。產(chǎn)品設(shè)計(jì)已由傳統(tǒng)設(shè)計(jì)向現(xiàn)代設(shè)計(jì)方向轉(zhuǎn)變:

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是:手工操作、近似計(jì)算、串行作業(yè)、依托經(jīng)驗(yàn)、較少考慮環(huán)保、局部考慮?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是:機(jī)器操作、精確計(jì)算、串并結(jié)合、依托智力、考慮環(huán)保、全局考慮。0科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)的意義12/11/202260科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)的意義12/10/20226

圖1傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)的對(duì)比0科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)的意義12/11/20227圖1傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)的對(duì)比0科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)0.2產(chǎn)品研究和開(kāi)發(fā)中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：

（1）如何適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展創(chuàng)建新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)（2）如何在科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下開(kāi)展產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)工作？（3）如何在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中開(kāi)展自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)？（4）產(chǎn)品功能與性能的內(nèi)涵是什么？（5）產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法有多少種及如何分類(lèi)？（6）對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作應(yīng)如何進(jìn)行總體規(guī)劃？什么是完整技術(shù)系統(tǒng)？什么是非完整技術(shù)系統(tǒng)？（7）如何有效地利用系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法開(kāi)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作？（8）研究系統(tǒng)化設(shè)計(jì)法的意義何在？（9）深層次的設(shè)計(jì)理論與方法的含義？（10）如何將廣義優(yōu)化技術(shù)、信息技術(shù)、虛擬技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中？12/11/2022812/10/202280.３產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的重要性及其核心因素

產(chǎn)品的自主開(kāi)發(fā)首先依賴(lài)于設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可賦予某種產(chǎn)品“先天性”的本質(zhì)特性。對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的貢獻(xiàn)率可達(dá)70%。有的專(zhuān)家說(shuō)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是產(chǎn)品質(zhì)量的“靈魂”。

據(jù)日本某部門(mén)的統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)因設(shè)計(jì)造成設(shè)備故障的比例占50%，因元件、材料原因造成故障的比例為33%，因制造不良造成設(shè)備故障的比例為17%。

全產(chǎn)品成本水平的70%-80%取決于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)不僅能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還能縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低設(shè)計(jì)與制造成本，可以滿(mǎn)足用戶(hù)提出的各方面的需求（即廣義綜合質(zhì)量，即綜合性能）。產(chǎn)品的6大要素:知識(shí)K、質(zhì)量Q、價(jià)格C、生產(chǎn)周期T、環(huán)境E和售后服務(wù)S。12/11/202290.３產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的重要性及其核心因素12/10/2021產(chǎn)品功能與性能及產(chǎn)品廣義質(zhì)量的含義

1.1概述1.2產(chǎn)品的主輔功能1.3產(chǎn)品的三大性能

1.4產(chǎn)品的質(zhì)量與設(shè)計(jì)質(zhì)量的內(nèi)涵12/11/2022101產(chǎn)品功能與性能及產(chǎn)品廣義質(zhì)量的含義12/10/20221.1概述對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品所追求的首要目標(biāo)是產(chǎn)品質(zhì)量，假如某種產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到要求，就會(huì)顯著降低它的使用價(jià)值,甚至完全喪失使用價(jià)值，它就會(huì)在市場(chǎng)中缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，最終將會(huì)被市場(chǎng)所淘汰。產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者所考慮的問(wèn)題不只是產(chǎn)品的質(zhì)量（指的是使用質(zhì)量），他們所要考慮的問(wèn)題要比與使用質(zhì)量相關(guān)的內(nèi)容要多得多，即應(yīng)該考慮包括產(chǎn)品的質(zhì)量在內(nèi)的六大要素:知識(shí)K、質(zhì)量Q（狹義的）、成本C、設(shè)計(jì)制造周期T、環(huán)境E和售后服務(wù)S等所有要求，這些要求可以概括為用戶(hù)、企業(yè)及社會(huì)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作提出的各種質(zhì)量要求。12/11/2022111.1概述12/10/2022111.2產(chǎn)品的主功能的輔助功能

主功能轉(zhuǎn)變加工對(duì)象（被加工物件、物體或物質(zhì)）的幾何形態(tài)、物理狀態(tài)、化學(xué)組成、生理機(jī)能和進(jìn)行信息的傳輸與處理等工作。輔助功能為實(shí)現(xiàn)基本功能需完成的輔助工作，例如，加工對(duì)象（物件、物體或物質(zhì)）的轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卸和固定等；工作機(jī)構(gòu)需獲得所需的運(yùn)動(dòng)形式；系統(tǒng)需獲得所需的動(dòng)力；操縱指令信號(hào)的發(fā)出及執(zhí)行；工況信息的采集、測(cè)試與系統(tǒng)的控制等。運(yùn)動(dòng)傳輸信息傳輸能量傳輸物質(zhì)輸出指令傳遞能量輸入信息采集物質(zhì)輸入運(yùn)動(dòng)輸入指令輸入圖2產(chǎn)品的主功能與輔助功能12/11/2022121.2產(chǎn)品的主功能的輔助功能主功能運(yùn)動(dòng)傳圖3現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的三大性能系統(tǒng)可靠性

工作可靠性人機(jī)安全性材質(zhì)造應(yīng)性工作耐久性結(jié)構(gòu)緊湊性環(huán)境無(wú)害性造型藝術(shù)性設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性結(jié)構(gòu)性能Q狹義質(zhì)量C價(jià)格T生產(chǎn)周期E環(huán)境S售后服務(wù)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量工效實(shí)用性工作穩(wěn)定性指標(biāo)優(yōu)越性設(shè)備動(dòng)力性狀態(tài)測(cè)控性故障可診性操作宜人性使用經(jīng)濟(jì)性制造工藝性零件規(guī)范性容差合理性生產(chǎn)時(shí)間性設(shè)備維修性裝運(yùn)可行性廢品回收性制造經(jīng)濟(jì)性

工作性能

工藝性能1.3產(chǎn)品三大性能:結(jié)構(gòu)性能、使用性能、制造性能12/11/202213圖3現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的三大性能結(jié)構(gòu)性能機(jī)械產(chǎn)品工作性能1.4產(chǎn)品的使用質(zhì)量與設(shè)計(jì)質(zhì)量

在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，要充分考慮用戶(hù)的需求，使產(chǎn)品具有良好的質(zhì)量（Q）（狹義的），較低的價(jià)格（C）、較短的交貨時(shí)間或生產(chǎn)周期（T）、（可把前兩者作為制造性能來(lái)考慮）、優(yōu)良的環(huán)境保護(hù)（E）及良好的售后服務(wù)（S）這5個(gè)要素(廣義目標(biāo))和前面所提出的技術(shù)目標(biāo):主輔功能與三大性能.此外,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量也可以概括為主輔功能和三大性能的綜合，通過(guò)功能與三大性能的表示產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量更為具體。產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量是不相同的,產(chǎn)品的質(zhì)量主要體現(xiàn)用戶(hù)的要求,而產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量應(yīng)體現(xiàn)用戶(hù)、

企業(yè)和社會(huì)的所有要求。

12/11/2022141.4產(chǎn)品的使用質(zhì)量與設(shè)計(jì)質(zhì)量12/10/202214

2產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)

2.1概述2.2產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法簡(jiǎn)介2.3產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)

12/11/2022152產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)12/10/2022152.1概述對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品所追求的首要目標(biāo)是產(chǎn)品質(zhì)量。假如某種產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到要求，就會(huì)顯著降低它的使用價(jià)值，甚至完全喪失使用價(jià)值，它就會(huì)在市場(chǎng)中缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，最終將會(huì)被市場(chǎng)所淘汰。產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者所考慮的問(wèn)題不只是產(chǎn)品的質(zhì)量（指的是使用質(zhì)量），他們所要考慮的問(wèn)題要比與使用質(zhì)量相關(guān)的內(nèi)容要多得多，即應(yīng)該考慮包括產(chǎn)品的質(zhì)量在內(nèi)的五大要素，質(zhì)量Q（狹義的）、成本C、設(shè)計(jì)制造周期T、環(huán)境E和售后服務(wù)S等所有要求，這些要求可以概括為用戶(hù)、企業(yè)及社會(huì)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作提出的各種質(zhì)量要求。12/11/2022162.1概述12/10/202216

3.3產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)

2.２產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)

概念設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)ＴＲＩＺ發(fā)明解決問(wèn)題功能設(shè)計(jì)全性能設(shè)計(jì)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)過(guò)程常規(guī)設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)環(huán)境現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法匯總表設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)思想圖4現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的分類(lèi)和諧設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)計(jì)基于價(jià)值工程的設(shè)計(jì)基于系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)穩(wěn)健設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)幾何參數(shù)設(shè)計(jì)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)摩擦學(xué)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)容差設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)ＱＦＤ設(shè)計(jì)公理化設(shè)計(jì)組合型設(shè)計(jì)三化綜合設(shè)計(jì)1+3+X設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品工作性能的智能優(yōu)化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品工藝性能的可視優(yōu)化設(shè)計(jì)三次設(shè)計(jì)改型設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)智能設(shè)計(jì)虛擬設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)并行設(shè)計(jì)可視化設(shè)計(jì)協(xié)同設(shè)計(jì)相似性設(shè)計(jì)數(shù)字化設(shè)計(jì)快速反應(yīng)設(shè)計(jì)集成設(shè)計(jì)柔性化設(shè)計(jì)融合設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)模糊設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)CAＥ全生命周期優(yōu)化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品總體質(zhì)量的廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容12/11/2022173.3產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)2.２產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理2.３設(shè)計(jì)理論與方法的7種分類(lèi)

分為七大類(lèi)(1)設(shè)計(jì)思想類(lèi):TRIZ發(fā)明解決問(wèn)題、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)(2)設(shè)計(jì)環(huán)境類(lèi):綠色設(shè)計(jì)、和諧設(shè)計(jì)(3)設(shè)計(jì)過(guò)程類(lèi):常規(guī)設(shè)計(jì)、公理化設(shè)計(jì)、QFD設(shè)計(jì)(4)設(shè)計(jì)目標(biāo)類(lèi):QFD設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、全性能設(shè)計(jì)、

基于價(jià)值工程的設(shè)計(jì)(5)設(shè)計(jì)內(nèi)容類(lèi):動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)(6)設(shè)計(jì)手段或方法類(lèi):優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、可視化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)(7)綜合類(lèi):綜合設(shè)計(jì)

、結(jié)構(gòu)與材料一體化設(shè)計(jì)、多學(xué)科交叉融合設(shè)計(jì)12/11/2022182.３設(shè)計(jì)理論與方法的7種分類(lèi)12/10/202213.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的4個(gè)階段設(shè)計(jì)目標(biāo)域DO

用戶(hù)信息獲取功能需求實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)內(nèi)容域DC設(shè)計(jì)方法域DM功能與性能的需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思想域DI設(shè)計(jì)環(huán)境域DE設(shè)計(jì)過(guò)程域DＰ

主觀(guān)能動(dòng)效應(yīng)客觀(guān)環(huán)境要求全局性態(tài)規(guī)劃2規(guī)劃階段3實(shí)施階段質(zhì)量檢驗(yàn)域DA功能性能評(píng)價(jià)4檢驗(yàn)階段產(chǎn)品調(diào)研域DA功能環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)1調(diào)研階段12/11/2022193.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的4個(gè)階段設(shè)用戶(hù)信息設(shè)設(shè)功能與性能設(shè)設(shè)設(shè)3.1產(chǎn)品的設(shè)的第一階段:調(diào)研階段調(diào)研的三項(xiàng)內(nèi)容：

（1）用戶(hù)需求：要了解用戶(hù)對(duì)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的需求，對(duì)產(chǎn)品的功能要求。

（2）產(chǎn)品環(huán)境：如政治、經(jīng)濟(jì)、人文環(huán)境、法律環(huán)境、社會(huì)環(huán)境（指國(guó)際與人際環(huán)境）、生態(tài)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境、資金環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境與政策環(huán)境的要求等。

（3）風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查：產(chǎn)品投產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)大小，產(chǎn)品投產(chǎn)處于產(chǎn)品的上升階段，還是處在下降時(shí)期。12/11/2022203.1產(chǎn)品的設(shè)的第一階段:調(diào)研階段12/10/202223.2產(chǎn)品的設(shè)的第二階段:規(guī)劃階段規(guī)劃的七項(xiàng)內(nèi)容：

1）明確設(shè)計(jì)思想：在科學(xué)發(fā)展觀(guān)和自主創(chuàng)新思想指導(dǎo)下完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作；

2）考慮設(shè)計(jì)環(huán)境：如政治、經(jīng)濟(jì)、人文環(huán)境、法律環(huán)境、社會(huì)環(huán)境（指國(guó)際與人際環(huán)境）、生態(tài)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境的要求等；

3）擬訂設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟是用戶(hù)需求獲取、制訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)；12/11/2022213.2產(chǎn)品的設(shè)的第二階段:規(guī)劃階段規(guī)劃的七項(xiàng)內(nèi)容：1

3.2

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第二階段:規(guī)劃階段

4）確定設(shè)計(jì)目標(biāo)：也就是本書(shū)所指的面向產(chǎn)品的廣義質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能和性能的優(yōu)化

5）規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容就是面向產(chǎn)品功能和三大性能的功能優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能優(yōu)化設(shè)計(jì)和可視優(yōu)化設(shè)計(jì)等；

6）選擇設(shè)計(jì)方法：如選擇廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)法、可視優(yōu)化設(shè)計(jì)法、數(shù)字化設(shè)計(jì)法等；

7）檢驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量：如通過(guò)評(píng)估、產(chǎn)品試驗(yàn)、用戶(hù)試用等.12/11/2022223.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第二階段:規(guī)劃階段4）確定設(shè)計(jì)3.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第三階段:深層次綜合設(shè)計(jì)法機(jī)械產(chǎn)品深層次的（1+3）+X綜合設(shè)計(jì)法的內(nèi)容與特點(diǎn)以功能優(yōu)化設(shè)計(jì)為先導(dǎo)的設(shè)計(jì)現(xiàn)代機(jī)械動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)代機(jī)械智能優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)代機(jī)械可視優(yōu)化設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)可靠性設(shè)計(jì)工作參數(shù)智能控制工作過(guò)程智能控制產(chǎn)品裝配可視化設(shè)計(jì)工作過(guò)程可視化1+3+X綜合設(shè)計(jì)法的內(nèi)容高維非線(xiàn)性不確定時(shí)變強(qiáng)耦合深層次的1+3+X綜合設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)圖5現(xiàn)代機(jī)械深層次的1+3+X綜合設(shè)計(jì)法的內(nèi)容與特點(diǎn)多變量12/11/2022233.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第三階段:深層次綜合設(shè)計(jì)法機(jī)械產(chǎn)品深層次

3.4

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第四階段：檢驗(yàn)階段

檢驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量：建立產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性評(píng)估體系，采用模糊評(píng)價(jià)法、價(jià)值工程評(píng)價(jià)法等對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，克服產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中的隨意性，進(jìn)而可提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，使企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量得到有效的保證。此外，還要通過(guò)試驗(yàn)及在產(chǎn)品使用過(guò)程中來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)：以試驗(yàn)方法為依據(jù)，以用戶(hù)需求為驅(qū)動(dòng)，以理論方法為參考。

例如，最近發(fā)生的有含三聚氰胺有毒奶粉事件，有數(shù)千名兒童受害，由于沒(méi)有嚴(yán)格的檢驗(yàn)制度，生產(chǎn)奶粉的廠(chǎng)家只顧企業(yè)自己的利益。12/11/2022243.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第四階段：檢驗(yàn)階段檢驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量：

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)價(jià)法對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估通過(guò)試驗(yàn)工作檢驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量通過(guò)用戶(hù)使用檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量如通過(guò)用戶(hù)使用如對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)如采用模糊評(píng)價(jià)法圖6產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的評(píng)估及檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?2/11/202225產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)價(jià)法通過(guò)試通過(guò)用如

4.

綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用

4.1已應(yīng)用于大型離心壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)中

4.2已應(yīng)用于香港華建公司振動(dòng)樁機(jī)的設(shè)計(jì)中4.3已應(yīng)用于河南某廠(chǎng)3090振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)中

4.4已應(yīng)用于液壓反鏟挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)中4.5在核電站水泵的設(shè)計(jì)中應(yīng)用

4.6在380km/h高速鐵路動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用

12/11/2022264.綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用12/10/202226

4.

綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用

4.1已應(yīng)用于大型離心壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)中

圖7沈陽(yáng)鼓風(fēng)壓縮機(jī)股份有限公司4.8萬(wàn)kW煤液化用大型氣體離心壓縮機(jī)軸系的扭振、彎曲振動(dòng)與彎扭耦合振動(dòng)計(jì)算功率；48000kW；轉(zhuǎn)速：高速軸：8100r/min，低速軸：4700r/min；流量：48000m3;氣體出口壓力：8.7MPa12/11/2022274.綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用4.1已應(yīng)用于大型離心

4.

綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用

4.2已應(yīng)用于香港華建公司振動(dòng)樁機(jī)的設(shè)計(jì)中

利用振動(dòng)原理可使750噸重的振動(dòng)樁機(jī)來(lái)替代1200噸重的靜壓樁機(jī)，在同樣工作要求的條件下每臺(tái)機(jī)器的機(jī)重可減少450噸。圖8機(jī)重達(dá)750噸的新型振動(dòng)樁機(jī)12/11/2022284.綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用4.2已應(yīng)用于香港

4.

綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用

4.3已應(yīng)用于河南某廠(chǎng)3090振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)中

圖93090大型自同步振動(dòng)篩12/11/2022294.綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用4.3已應(yīng)用于河南某

4.

綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用

4.4已應(yīng)用于振動(dòng)壓路機(jī)的設(shè)計(jì)中

創(chuàng)新點(diǎn)是應(yīng)用我們研究得出的分段慢變與雙參數(shù)慢變的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)理論研究振動(dòng)壓實(shí)過(guò)程，并采用調(diào)節(jié)工作頻率的方法使該機(jī)獲得最佳的工作點(diǎn)．12/11/2022304.綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用4.4已應(yīng)用于振

4.

綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用

4.5將在核電站水泵的設(shè)計(jì)中應(yīng)用

核泵的主要參數(shù)：流量：11750-25700m3/h；揚(yáng)程：60-125m；工作壓力：14.95MPa工作溫度：287.9oC轉(zhuǎn)速：1490r/min額定功率：4000-13000kW高度：8m價(jià)格：9000萬(wàn)元圖11與某廠(chǎng)的合作研究的0.4-1.3萬(wàn)kW核電站主泵12/11/2022314.綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用4.5將在核電站水泵

4.

綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用

4.6將在380km/h高速鐵路動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用

12/11/2022324.綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用4.6將在380km/

（6）將在380km/h高速鐵路動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用

動(dòng)車(chē)組主要組成部分動(dòng)車(chē)組關(guān)鍵技術(shù)主要包括：動(dòng)車(chē)組總成、車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)、牽引傳動(dòng)與控制等。制動(dòng)系統(tǒng)車(chē)體及座椅動(dòng)車(chē)組總成驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)弓網(wǎng)系統(tǒng)操縱與控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向架12/11/202233（6）將在380km/h高速鐵路動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用動(dòng)車(chē)組00結(jié)語(yǔ)

(1)產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)在科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下來(lái)完成，即必須從產(chǎn)品的實(shí)際情況出發(fā)，運(yùn)用辨證唯物的觀(guān)點(diǎn)和方法去完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工作,以便達(dá)到全面、協(xié)調(diào)、穩(wěn)定和可持續(xù)的發(fā)展。

(2)綜合設(shè)計(jì)是將對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有決定性影響幾種設(shè)計(jì)方法有機(jī)地結(jié)合在一起，這種方法應(yīng)該明確的設(shè)計(jì)目標(biāo)、具體的設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容和可以執(zhí)行的和有效的設(shè)計(jì)方法，來(lái)完成產(chǎn)品的全部設(shè)計(jì)工作。系統(tǒng)設(shè)計(jì)常通過(guò)多學(xué)科的交叉融合來(lái)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

(3)綜合設(shè)計(jì)：四段設(shè)計(jì):調(diào)研、規(guī)劃、實(shí)施和檢驗(yàn)等4個(gè)階段1）3I調(diào)研：（用戶(hù)需求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境、產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)）

2)7D規(guī)劃：（設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法）

3)1+3+X設(shè)計(jì)：（功能、動(dòng)態(tài)、智能優(yōu)化和可視優(yōu)化）

4)3A檢驗(yàn)：（理論方法、試驗(yàn)方法和用戶(hù)反饋）12/11/20223400結(jié)語(yǔ)12/10/202234淺談科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院聞邦椿==淺談“產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)”==12/11/202235淺談科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的==淺談“產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)”==12/科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)的意義

科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法應(yīng)有的特點(diǎn)科學(xué)發(fā)展觀(guān)的特點(diǎn)是全面、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展:

1.全面性與系統(tǒng)性(綜合設(shè)計(jì)與系統(tǒng)化設(shè)計(jì))

產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求是多方面的,用單一方法設(shè)計(jì)很難滿(mǎn)足各方面要求,綜合地運(yùn)用各種設(shè)計(jì)方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)是時(shí)代要求。2.科學(xué)性與實(shí)踐性(各種科學(xué)的設(shè)計(jì)方法及產(chǎn)品試驗(yàn))

必須努力貫徹實(shí)踐是檢驗(yàn)真理唯一標(biāo)準(zhǔn)的基本原則。3.繼承性與創(chuàng)新性(創(chuàng)新設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì))盡最大可能在前人取得研究成果的基礎(chǔ)上開(kāi)展創(chuàng)新研究。4.協(xié)調(diào)性與穩(wěn)定性(和諧設(shè)計(jì))

處理好事物內(nèi)部及和外部環(huán)境的協(xié)調(diào),事物才能穩(wěn)定發(fā)展。5.可持續(xù)性與長(zhǎng)期性(綠色設(shè)計(jì))

必須做好環(huán)境保護(hù)和資源的合理利用,才能持續(xù)發(fā)展。

6.以人為本:任何工作都是靠人來(lái)完成的,人是決定因素。12/11/202236科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)的意義12/10/2022淺談科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)

0科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)的重要意義新體系產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)的創(chuàng)建

1產(chǎn)品功能與性能的內(nèi)涵2產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法分類(lèi)及其研究的重要性3產(chǎn)品設(shè)計(jì)的四個(gè)階段

3.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)的調(diào)研階段：3I產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研3.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)的規(guī)劃階段:7D設(shè)計(jì)總體規(guī)劃3.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)施階段:1+3+X系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)階段:3A設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)

4產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)法在某些產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用00進(jìn)一步完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)及其推廣與應(yīng)用12/11/202237淺談科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)12/10/20科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)理論與方法所介紹的內(nèi)容主要引自以下兩部著作：

面向產(chǎn)品廣義質(zhì)量的綜合設(shè)計(jì)理論與方法.科學(xué)出版社，2006

基于系統(tǒng)工程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法系列著作，共６冊(cè)1產(chǎn)品的全功能與全性能綜合設(shè)計(jì)2產(chǎn)品的主輔功能與功能優(yōu)化設(shè)計(jì)3產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能與動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)(機(jī)械工業(yè)出版,2008)產(chǎn)品的使用性能與智能優(yōu)化設(shè)計(jì)(機(jī)械工業(yè)出版,2009)產(chǎn)品的制造性能與可視優(yōu)化設(shè)計(jì)

(機(jī)械工業(yè)出版,2010)6機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)與評(píng)估12/11/202238科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)理論與方法12/10/20220科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)的意義0.1研究科學(xué)發(fā)展指導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法人類(lèi)已進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，以知識(shí)為依托的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式正在形成與逐漸推廣。

產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)是企業(yè)爭(zhēng)得市場(chǎng)的重要條件，也是企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵因素。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可賦于產(chǎn)品“先天特優(yōu)、先天良好、先天一般和先天不足”的本質(zhì)特性，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是產(chǎn)品質(zhì)量的“靈魂”，因此,研究現(xiàn)代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)具有十分重要的意義。產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)的研究已有一百多年的歷史，科學(xué)工作者已提出了數(shù)十種產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了良好的條件，但不足的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的研究多數(shù)只局限于具體方法的研究，還缺少?gòu)脑O(shè)計(jì)方法的體系的研究上下功夫，甚至到目前為止,對(duì)70多種方法也未能進(jìn)行分類(lèi)。12/11/2022390科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)的意義12/10/202250.1研究科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的五大要素:Q,C,T,E,S：

質(zhì)量Q、成本C、時(shí)間T、環(huán)境E、服務(wù)S正向產(chǎn)品設(shè)計(jì)的六大要素:K,Q,C,T,E,S：

知識(shí)K、質(zhì)量Q、成本C、時(shí)間T、環(huán)境E、服務(wù)S轉(zhuǎn)變。產(chǎn)品設(shè)計(jì)已由傳統(tǒng)設(shè)計(jì)向現(xiàn)代設(shè)計(jì)方向轉(zhuǎn)變:

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是:手工操作、近似計(jì)算、串行作業(yè)、依托經(jīng)驗(yàn)、較少考慮環(huán)保、局部考慮。現(xiàn)代設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是:機(jī)器操作、精確計(jì)算、串并結(jié)合、依托智力、考慮環(huán)保、全局考慮。0科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)的意義12/11/2022400科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)的意義12/10/20226

圖1傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)的對(duì)比0科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)的意義12/11/202241圖1傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)的對(duì)比0科學(xué)發(fā)展觀(guān)及其對(duì)指導(dǎo)產(chǎn)0.2產(chǎn)品研究和開(kāi)發(fā)中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：

（1）如何適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展創(chuàng)建新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)（2）如何在科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下開(kāi)展產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)工作？（3）如何在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中開(kāi)展自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)？（4）產(chǎn)品功能與性能的內(nèi)涵是什么？（5）產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法有多少種及如何分類(lèi)？（6）對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作應(yīng)如何進(jìn)行總體規(guī)劃？什么是完整技術(shù)系統(tǒng)？什么是非完整技術(shù)系統(tǒng)？（7）如何有效地利用系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法開(kāi)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作？（8）研究系統(tǒng)化設(shè)計(jì)法的意義何在？（9）深層次的設(shè)計(jì)理論與方法的含義？（10）如何將廣義優(yōu)化技術(shù)、信息技術(shù)、虛擬技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中？12/11/20224212/10/202280.３產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的重要性及其核心因素

產(chǎn)品的自主開(kāi)發(fā)首先依賴(lài)于設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可賦予某種產(chǎn)品“先天性”的本質(zhì)特性。對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的貢獻(xiàn)率可達(dá)70%。有的專(zhuān)家說(shuō)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是產(chǎn)品質(zhì)量的“靈魂”。

據(jù)日本某部門(mén)的統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)因設(shè)計(jì)造成設(shè)備故障的比例占50%，因元件、材料原因造成故障的比例為33%，因制造不良造成設(shè)備故障的比例為17%。

全產(chǎn)品成本水平的70%-80%取決于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)不僅能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還能縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低設(shè)計(jì)與制造成本，可以滿(mǎn)足用戶(hù)提出的各方面的需求（即廣義綜合質(zhì)量，即綜合性能）。產(chǎn)品的6大要素:知識(shí)K、質(zhì)量Q、價(jià)格C、生產(chǎn)周期T、環(huán)境E和售后服務(wù)S。12/11/2022430.３產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的重要性及其核心因素12/10/2021產(chǎn)品功能與性能及產(chǎn)品廣義質(zhì)量的含義

1.1概述1.2產(chǎn)品的主輔功能1.3產(chǎn)品的三大性能

1.4產(chǎn)品的質(zhì)量與設(shè)計(jì)質(zhì)量的內(nèi)涵12/11/2022441產(chǎn)品功能與性能及產(chǎn)品廣義質(zhì)量的含義12/10/20221.1概述對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品所追求的首要目標(biāo)是產(chǎn)品質(zhì)量，假如某種產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到要求，就會(huì)顯著降低它的使用價(jià)值,甚至完全喪失使用價(jià)值，它就會(huì)在市場(chǎng)中缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，最終將會(huì)被市場(chǎng)所淘汰。產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者所考慮的問(wèn)題不只是產(chǎn)品的質(zhì)量（指的是使用質(zhì)量），他們所要考慮的問(wèn)題要比與使用質(zhì)量相關(guān)的內(nèi)容要多得多，即應(yīng)該考慮包括產(chǎn)品的質(zhì)量在內(nèi)的六大要素:知識(shí)K、質(zhì)量Q（狹義的）、成本C、設(shè)計(jì)制造周期T、環(huán)境E和售后服務(wù)S等所有要求，這些要求可以概括為用戶(hù)、企業(yè)及社會(huì)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作提出的各種質(zhì)量要求。12/11/2022451.1概述12/10/2022111.2產(chǎn)品的主功能的輔助功能

主功能轉(zhuǎn)變加工對(duì)象（被加工物件、物體或物質(zhì)）的幾何形態(tài)、物理狀態(tài)、化學(xué)組成、生理機(jī)能和進(jìn)行信息的傳輸與處理等工作。輔助功能為實(shí)現(xiàn)基本功能需完成的輔助工作，例如，加工對(duì)象（物件、物體或物質(zhì)）的轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卸和固定等；工作機(jī)構(gòu)需獲得所需的運(yùn)動(dòng)形式；系統(tǒng)需獲得所需的動(dòng)力；操縱指令信號(hào)的發(fā)出及執(zhí)行；工況信息的采集、測(cè)試與系統(tǒng)的控制等。運(yùn)動(dòng)傳輸信息傳輸能量傳輸物質(zhì)輸出指令傳遞能量輸入信息采集物質(zhì)輸入運(yùn)動(dòng)輸入指令輸入圖2產(chǎn)品的主功能與輔助功能12/11/2022461.2產(chǎn)品的主功能的輔助功能主功能運(yùn)動(dòng)傳圖3現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的三大性能系統(tǒng)可靠性

工作可靠性人機(jī)安全性材質(zhì)造應(yīng)性工作耐久性結(jié)構(gòu)緊湊性環(huán)境無(wú)害性造型藝術(shù)性設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性結(jié)構(gòu)性能Q狹義質(zhì)量C價(jià)格T生產(chǎn)周期E環(huán)境S售后服務(wù)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量工效實(shí)用性工作穩(wěn)定性指標(biāo)優(yōu)越性設(shè)備動(dòng)力性狀態(tài)測(cè)控性故障可診性操作宜人性使用經(jīng)濟(jì)性制造工藝性零件規(guī)范性容差合理性生產(chǎn)時(shí)間性設(shè)備維修性裝運(yùn)可行性廢品回收性制造經(jīng)濟(jì)性

工作性能

工藝性能1.3產(chǎn)品三大性能:結(jié)構(gòu)性能、使用性能、制造性能12/11/202247圖3現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的三大性能結(jié)構(gòu)性能機(jī)械產(chǎn)品工作性能1.4產(chǎn)品的使用質(zhì)量與設(shè)計(jì)質(zhì)量

在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，要充分考慮用戶(hù)的需求，使產(chǎn)品具有良好的質(zhì)量（Q）（狹義的），較低的價(jià)格（C）、較短的交貨時(shí)間或生產(chǎn)周期（T）、（可把前兩者作為制造性能來(lái)考慮）、優(yōu)良的環(huán)境保護(hù)（E）及良好的售后服務(wù)（S）這5個(gè)要素(廣義目標(biāo))和前面所提出的技術(shù)目標(biāo):主輔功能與三大性能.此外,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量也可以概括為主輔功能和三大性能的綜合，通過(guò)功能與三大性能的表示產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量更為具體。產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量是不相同的,產(chǎn)品的質(zhì)量主要體現(xiàn)用戶(hù)的要求,而產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量應(yīng)體現(xiàn)用戶(hù)、

企業(yè)和社會(huì)的所有要求。

12/11/2022481.4產(chǎn)品的使用質(zhì)量與設(shè)計(jì)質(zhì)量12/10/202214

2產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)

2.1概述2.2產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法簡(jiǎn)介2.3產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)

12/11/2022492產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)12/10/2022152.1概述對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品所追求的首要目標(biāo)是產(chǎn)品質(zhì)量。假如某種產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到要求，就會(huì)顯著降低它的使用價(jià)值，甚至完全喪失使用價(jià)值，它就會(huì)在市場(chǎng)中缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，最終將會(huì)被市場(chǎng)所淘汰。產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者所考慮的問(wèn)題不只是產(chǎn)品的質(zhì)量（指的是使用質(zhì)量），他們所要考慮的問(wèn)題要比與使用質(zhì)量相關(guān)的內(nèi)容要多得多，即應(yīng)該考慮包括產(chǎn)品的質(zhì)量在內(nèi)的五大要素，質(zhì)量Q（狹義的）、成本C、設(shè)計(jì)制造周期T、環(huán)境E和售后服務(wù)S等所有要求，這些要求可以概括為用戶(hù)、企業(yè)及社會(huì)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作提出的各種質(zhì)量要求。12/11/2022502.1概述12/10/202216

3.3產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)

2.２產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)

概念設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)ＴＲＩＺ發(fā)明解決問(wèn)題功能設(shè)計(jì)全性能設(shè)計(jì)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)過(guò)程常規(guī)設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)環(huán)境現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法匯總表設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)思想圖4現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的分類(lèi)和諧設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)計(jì)基于價(jià)值工程的設(shè)計(jì)基于系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)穩(wěn)健設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)幾何參數(shù)設(shè)計(jì)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)摩擦學(xué)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)容差設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)ＱＦＤ設(shè)計(jì)公理化設(shè)計(jì)組合型設(shè)計(jì)三化綜合設(shè)計(jì)1+3+X設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品工作性能的智能優(yōu)化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品工藝性能的可視優(yōu)化設(shè)計(jì)三次設(shè)計(jì)改型設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)智能設(shè)計(jì)虛擬設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)并行設(shè)計(jì)可視化設(shè)計(jì)協(xié)同設(shè)計(jì)相似性設(shè)計(jì)數(shù)字化設(shè)計(jì)快速反應(yīng)設(shè)計(jì)集成設(shè)計(jì)柔性化設(shè)計(jì)融合設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)模糊設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)CAＥ全生命周期優(yōu)化設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品總體質(zhì)量的廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容12/11/2022513.3產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法的分類(lèi)2.２產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理2.３設(shè)計(jì)理論與方法的7種分類(lèi)

分為七大類(lèi)(1)設(shè)計(jì)思想類(lèi):TRIZ發(fā)明解決問(wèn)題、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)(2)設(shè)計(jì)環(huán)境類(lèi):綠色設(shè)計(jì)、和諧設(shè)計(jì)(3)設(shè)計(jì)過(guò)程類(lèi):常規(guī)設(shè)計(jì)、公理化設(shè)計(jì)、QFD設(shè)計(jì)(4)設(shè)計(jì)目標(biāo)類(lèi):QFD設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、全性能設(shè)計(jì)、

基于價(jià)值工程的設(shè)計(jì)(5)設(shè)計(jì)內(nèi)容類(lèi):動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)(6)設(shè)計(jì)手段或方法類(lèi):優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、可視化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)(7)綜合類(lèi):綜合設(shè)計(jì)

、結(jié)構(gòu)與材料一體化設(shè)計(jì)、多學(xué)科交叉融合設(shè)計(jì)12/11/2022522.３設(shè)計(jì)理論與方法的7種分類(lèi)12/10/202213.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的4個(gè)階段設(shè)計(jì)目標(biāo)域DO

用戶(hù)信息獲取功能需求實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)內(nèi)容域DC設(shè)計(jì)方法域DM功能與性能的需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思想域DI設(shè)計(jì)環(huán)境域DE設(shè)計(jì)過(guò)程域DＰ

主觀(guān)能動(dòng)效應(yīng)客觀(guān)環(huán)境要求全局性態(tài)規(guī)劃2規(guī)劃階段3實(shí)施階段質(zhì)量檢驗(yàn)域DA功能性能評(píng)價(jià)4檢驗(yàn)階段產(chǎn)品調(diào)研域DA功能環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)1調(diào)研階段12/11/2022533.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的4個(gè)階段設(shè)用戶(hù)信息設(shè)設(shè)功能與性能設(shè)設(shè)設(shè)3.1產(chǎn)品的設(shè)的第一階段:調(diào)研階段調(diào)研的三項(xiàng)內(nèi)容：

（1）用戶(hù)需求：要了解用戶(hù)對(duì)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的需求，對(duì)產(chǎn)品的功能要求。

（2）產(chǎn)品環(huán)境：如政治、經(jīng)濟(jì)、人文環(huán)境、法律環(huán)境、社會(huì)環(huán)境（指國(guó)際與人際環(huán)境）、生態(tài)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境、資金環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境與政策環(huán)境的要求等。

（3）風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查：產(chǎn)品投產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)大小，產(chǎn)品投產(chǎn)處于產(chǎn)品的上升階段，還是處在下降時(shí)期。12/11/2022543.1產(chǎn)品的設(shè)的第一階段:調(diào)研階段12/10/202223.2產(chǎn)品的設(shè)的第二階段:規(guī)劃階段規(guī)劃的七項(xiàng)內(nèi)容：

1）明確設(shè)計(jì)思想：在科學(xué)發(fā)展觀(guān)和自主創(chuàng)新思想指導(dǎo)下完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作；

2）考慮設(shè)計(jì)環(huán)境：如政治、經(jīng)濟(jì)、人文環(huán)境、法律環(huán)境、社會(huì)環(huán)境（指國(guó)際與人際環(huán)境）、生態(tài)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境的要求等；

3）擬訂設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟是用戶(hù)需求獲取、制訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)；12/11/2022553.2產(chǎn)品的設(shè)的第二階段:規(guī)劃階段規(guī)劃的七項(xiàng)內(nèi)容：1

3.2

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第二階段:規(guī)劃階段

4）確定設(shè)計(jì)目標(biāo)：也就是本書(shū)所指的面向產(chǎn)品的廣義質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能和性能的優(yōu)化

5）規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容就是面向產(chǎn)品功能和三大性能的功能優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能優(yōu)化設(shè)計(jì)和可視優(yōu)化設(shè)計(jì)等；

6）選擇設(shè)計(jì)方法：如選擇廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)法、可視優(yōu)化設(shè)計(jì)法、數(shù)字化設(shè)計(jì)法等；

7）檢驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量：如通過(guò)評(píng)估、產(chǎn)品試驗(yàn)、用戶(hù)試用等.12/11/2022563.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第二階段:規(guī)劃階段4）確定設(shè)計(jì)3.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第三階段:深層次綜合設(shè)計(jì)法機(jī)械產(chǎn)品深層次的（1+3）+X綜合設(shè)計(jì)法的內(nèi)容與特點(diǎn)以功能優(yōu)化設(shè)計(jì)為先導(dǎo)的設(shè)計(jì)現(xiàn)代機(jī)械動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)代機(jī)械智能優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)代機(jī)械可視優(yōu)化設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)可靠性設(shè)計(jì)工作參數(shù)智能控制工作過(guò)程智能控制產(chǎn)品裝配可視化設(shè)計(jì)工作過(guò)程可視化1+3+X綜合設(shè)計(jì)法的內(nèi)容高維非線(xiàn)性不確定時(shí)變強(qiáng)耦合深層次的1+3+X綜合設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)圖5現(xiàn)代機(jī)械深層次的1+3+X綜合設(shè)計(jì)法的內(nèi)容與特點(diǎn)多變量12/11/2022573.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第三階段:深層次綜合設(shè)計(jì)法機(jī)械產(chǎn)品深層次

3.4

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第四階段：檢驗(yàn)階段

檢驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量：建立產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性評(píng)估體系，采用模糊評(píng)價(jià)法、價(jià)值工程評(píng)價(jià)法等對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，克服產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中的隨意性，進(jìn)而可提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，使企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量得到有效的保證。此外，還要通過(guò)試驗(yàn)及在產(chǎn)品使用過(guò)程中來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)：以試驗(yàn)方法為依據(jù)，以用戶(hù)需求為驅(qū)動(dòng)，以理論方法為參考。

例如，最近發(fā)生的有含三聚氰胺有毒奶粉事件，有數(shù)千名兒童受害，由于沒(méi)有嚴(yán)格的檢驗(yàn)制度，生產(chǎn)奶粉的廠(chǎng)家只顧企業(yè)自己的利益。12/11/2022583.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第四階段：檢驗(yàn)階段檢驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量：

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)價(jià)法對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估通過(guò)試驗(yàn)工作檢驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量通過(guò)用戶(hù)使用檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量如通過(guò)用戶(hù)使用如對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)如采用模糊評(píng)價(jià)法圖6產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的評(píng)估及檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?2/11/202259產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)價(jià)法通過(guò)試通過(guò)用如

4.

綜合設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用

4.1已應(yīng)用于大型離心壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)中

4.2已應(yīng)用于香港華建公司振動(dòng)樁機(jī)的設(shè)計(jì)中4.3已應(yīng)用于河南某廠(chǎng)3090振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)中

4.4已應(yīng)用于液壓反鏟挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)中4.5在核電站水泵的設(shè)計(jì)中應(yīng)用