第二節(jié)-設計的基礎方法和基礎知識課件

第二節(jié)設計的基礎方法和基礎知識一、技術設計的種類（一）原創(chuàng)性設計,又稱開發(fā)性設計第二節(jié)設計的基礎方法和基礎知識一、技術設計的種類（一）原（二）改進性設計（二）改進性設計（三）綜合（組合）性設計外形組合設計（三）綜合（組合）性設計外形組合設計性能組合設計性能組合設計原理組合設計原理組合設計功能組合設計功能組合設計模塊組合設計模塊組合設計系統(tǒng)的組合設計系統(tǒng)的組合設計二、技術設計的原則、方法和標準（一）技術設計的原則1科學性原則設計必須遵從科學原理，按照大自然的規(guī)律進行設計，否則設計不會成功。二、技術設計的原則、方法和標準（一）技術設計的原則1科學2創(chuàng)新性原則設計只有不斷進行創(chuàng)新，才能具有新的生命力。但是并不是所有的設計都有創(chuàng)新性的，那些重復的、過時的、照抄、仿冒他人的產(chǎn)品的設計就沒有創(chuàng)新性。2創(chuàng)新性原則設計只有不斷進行創(chuàng)新，才能具有新的生命力。但是3需要性和實用性原則要把解決存在的問題，滿足用戶的需要作為設計的一個原則，不要設計擁護不歡迎甚至反對的產(chǎn)品。3需要性和實用性原則4經(jīng)濟性原則在設計中，要考慮用戶用戶的經(jīng)濟條件、市場的競爭力，力求用最少的成本，設計出滿足用戶要、要求的產(chǎn)品。4經(jīng)濟性原則在設計中，要考慮用戶用戶的經(jīng)濟條件、市場的競5最優(yōu)化原則所設計的產(chǎn)品或項目在功能、技術上盡可能是目前（并能在一段時間內(nèi)）最合理的。注意最優(yōu)化不一定是最先進的，但一定是最合理的。5最優(yōu)化原則所設計的產(chǎn)品或項目在功能、技術上盡可6可靠性原則設計的產(chǎn)品或項目應在使用時間內(nèi)，能適應規(guī)定的條件和環(huán)境而可靠地工作，不會發(fā)生故障，原規(guī)定的功能、性能指標不低于使用說明書規(guī)定的范圍。6可靠性原則設計的產(chǎn)品或項目應在使用時間內(nèi)，能適應規(guī)定的7安全性原則

所設計的產(chǎn)品或項目，在使用時或操作運行時必須是安全的，不允許發(fā)生事故，更不允許發(fā)生人身傷亡事故。7安全性原則

所設計的產(chǎn)品或項目，在使用時或操作運行時必8工程心理學和生理學原則設計的產(chǎn)品或項目必須滿足人類心理的需求，要美觀、舒適、使用方便，及使用者和產(chǎn)品之間要建立最協(xié)調(diào)的關系。8工程心理學和生理學原則設計的產(chǎn)品或項目必須滿足人類心理9法律、道德規(guī)范原則技術設計要遵守有關的法律、制度、規(guī)范，如技術專利法、環(huán)境保護法、公民權益保護法等，不允許有違法、違規(guī)的行為。三鹿奶粉事件大連星海廣場9法律、道德規(guī)范原則技術設計要遵守有關的法律、制度、規(guī)范10通用性、標準性原則電腦風扇汽車齒輪產(chǎn)品設計盡可能采用標準化技術和標準件，這樣，產(chǎn)品通用，維護更方便，擁有更廣闊的市場。電腦主板10通用性、標準性原則電腦風扇汽車齒輪產(chǎn)品設計盡可能采用11時效性原則必須按照設計任務書規(guī)定的截止日期完成設計，要避免使產(chǎn)品制造出來后成為過時的東西。2007年哈爾濱糖酒會11時效性原則必須按照設計任務書規(guī)定的截止日期完成設計，12可持續(xù)發(fā)展原則技術設計必須滿足可持續(xù)發(fā)展原則。一次性筷子風能的利用12可持續(xù)發(fā)展原則技術設計必須滿足可持續(xù)發(fā)展原則。一次性閱讀材料：分析這些設計違反了什么原則？例1A研究所接受某空調(diào)機廠的委托，研究一種可變頻空調(diào)的電機模板，當時規(guī)定6個月內(nèi)交貨，每塊價格不超過200元，該研究所在8個月后才完成任務，該控制模板各功能指標符合設計任務書的，每塊價格190元，但該空調(diào)機廠家不能接受該項目研究成果，因為當時已有另一研究所同時研究出功能相同的控制模板，每塊價格為160元。閱讀材料：分析這些設計違反了什么原則？參考答案：違反了時效性原則。因為沒有在規(guī)定的6個月期限交貨，而是8個月。違反了時效性原則的內(nèi)容，“要避免使產(chǎn)品制造出來后成為過時的東西”。因為8個月后另一家研究所同時研究出性能相同的主板，而且價格還便宜。違反了經(jīng)濟性原則參考答案：違反了時效性原則。因為沒有在規(guī)定的6個月期限交貨，例2A市電熱水器廠發(fā)明了一項高溫預熱式電熱水器，其原理是在浴室內(nèi)氣溫太低時起用，它可以先噴出高溫水蒸氣（達150C）將浴室內(nèi)溫度提高，當浴室溫度達到一定溫度（如20C)后則停止噴射高溫水蒸氣，自動轉(zhuǎn)入正常供熱水狀態(tài)。該產(chǎn)品開始很受北方寒冷地區(qū)用戶的歡迎，但由于外殼受潮后會帶220V交流電，而且噴出高溫水蒸氣的控制技術不夠可靠，在洗澡時，會噴出高溫水蒸氣，造成傷人事故，后來被迫停產(chǎn)。例2A市電熱水器廠發(fā)明了一項高溫預熱式電熱水器，其原理是參考答案：違反了安全性原則和可靠性原則外殼受潮后絕緣不良導致漏電。高溫噴出水蒸氣的控制器性能不穩(wěn)定。參考答案：違反了安全性原則和可靠性原則（二）技術設計的一些方法常規(guī)設計法常規(guī)設計法借鑒法應用標準器件法技術（或工程）試驗法（二）技術設計的一些方法常規(guī)設計法常規(guī)設計法借鑒法應用標借鑒法：從已有的技術發(fā)展歷史中尋找可參考的技術，從最新的國內(nèi)外情報資料中去查找新產(chǎn)品、新技術、新思想、新動向（俗稱“查新”），從而開闊視野，廣開思路，這叫做技術借鑒。借鑒法：從已有的技術發(fā)展歷史中尋找可參考的技術，從最新的國內(nèi)應用標準器件法：查找和應用已有的成就、穩(wěn)定的優(yōu)秀的結構原件和器件、標準件、可最快獲得優(yōu)秀的設計方案。應用標準器件法：查找和應用已有的成就、穩(wěn)定的優(yōu)秀的結構原件和技術（或工程）試驗法：通過技術（或工程）試驗，檢驗或探索某些機制、效應、性能，或?qū)追N對象進行對比，或?qū)ふ椅粗脑?，或以相似理論對模型（或原型）進行試驗等。汽車防撞性能設計，獲取數(shù)據(jù)和結論，作為設計的依據(jù)。技術（或工程）試驗法：通過技術（或工程）試驗，檢驗或探索某些2系統(tǒng)設計法技術設計必須是系統(tǒng)化的，因為解決一個問題要同時考慮許多部分，以及它們之間的協(xié)調(diào)問題。技術設計存在許多不同的設計方法和解決方案。系統(tǒng)設計法可使一個系統(tǒng)各個部分有條不紊地工作。2系統(tǒng)設計法技術設計必須是系統(tǒng)化的，因為解決一個問題要同3功能設計法在設計過程中，將設計對象的功能分為基本功能和輔助功能?；竟δ苁侵苯訚M足主要技術目標的功能，不能隨意改變；同一基本功能可由不同的技術原理來實現(xiàn)。輔助功能是為完善基本功能而在設計中添加的功能，它可以在保證實現(xiàn)基本功能的前提下作出某種改變（如改變顯示的方法和形式等）。3功能設計法在設計過程中，將設計對象的功能分為基本功能和4工效學設計法設計中必須考慮人的生理和心理特征，適應人的生理、心理的要求，從而實現(xiàn)安全、方便、舒適、美觀的設計目標。4工效學設計法設計中必須考慮人的生理和心理特征，適應人的5可靠性設計法可靠性設計是一門學問，包括抗熱、抗震、抗干擾，能在規(guī)定的環(huán)境（可能是惡劣的）下工作。5可靠性設計法可靠性設計是一門學問，包括抗熱、抗震、抗干6最優(yōu)化設計法（1）問題的解決方案可以是多種的，而且從不同的角度看問題會有不同的評價。設計者必須綜合各種因素，權衡利弊，從綜合角度選取最優(yōu)秀的方案。（2）方案選定之后，可以建立其數(shù)學模型，在滿足各種約束條件的前提下，合理地設計其變量值，從而求得最優(yōu)化的數(shù)據(jù)和結論，并據(jù)此進行設計。（3）設計應該是一個反復進行的過程。設計實施之后，通過檢驗、試用、評價之后發(fā)現(xiàn)新的問題，再反過來修改設計，最后得到較滿意的設計，才可以正式應用或投產(chǎn)。6最優(yōu)化設計法（1）問題的解決方案可以是多種的，而且從不7計算機輔助設計法CAD（Computeraideddesign)計算機輔助設計是借助計算機進行設計或仿真，可以用最快的速度獲得結果。7計算機輔助設計法CAD（Computeraided計算機輔助設計法CAD計算機輔助設計法CAD（三）人機關系人機關系是指人與“機器設備”及所使用的“一切物品”之間的關系。目標：高效、方便、舒適、健康、安全。（三）人機關系人機關系是指人與“機器設備”及所使用的“一切物例：圖中反應了人機關系要實現(xiàn)的哪個目標（）A高效B安全C舒適D健康例：圖中反應了人機關系要實現(xiàn)的哪個目標（）（四）設計的依據(jù)標準國際標準國際標準:國際標準是指國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）和國際電信聯(lián)盟（ITU）制定的標準，以及國際標準化組織確認并公布的其他國際組織制定的標準例：ISO9000質(zhì)量認證

ISO9001管理認證

ISO9002安全認證

ISO9003食品認證

ISO9004機械認證

ISO9005汽車安全認證

ISO9006升降機認證（四）設計的依據(jù)標準國際標準國家標準:ANSI(美國國家標準)GOST(俄羅斯國家標準)JSA(日本標準)GB(中華人民共和國標準)BIS(印度標準)BSI(英國標準)CSA(加拿大標準協(xié)會)NF(法國標準)DIN(德國標準)國家標準:部頒標準行業(yè)標準企業(yè)標準部頒標準三、技術設計的一般過程發(fā)現(xiàn)問題值得解決嗎？不解決有條件解決嗎？確定設計課題調(diào)查、收集設計所需的信息、數(shù)據(jù)、資料制定設計方案（多種），并進行權衡，決策優(yōu)化，選定方案否暫時不解決值得解決無有三、技術設計的一般過程發(fā)現(xiàn)問題值得解決嗎？不解決有條件解決嗎進行具體、詳細的設計實施設計（產(chǎn)品研制）產(chǎn)品（或方案實施結