现代机械设计方法的分类
目前常见的机械现代设计方法
目前常见的机械现代设计方法
机械现代设计方法是指利用计算机辅助设计软件、仿真分析软件等现代化工具，将传统机械设计方法与现代科技手段相结合，以提高机械产品设计质量和效率。
目前常见的机械现代设计方法包括以下几种：
1. 三维建模设计：利用3D建模软件，将机械产品的三维模型建立起来，可视化地展现设计效果，便于设计师进行直观的审查和修改。
2. 有限元分析：利用有限元分析软件对机械产品进行力学分析，包括应力分析、变形分析、疲劳分析等，以评估产品的工作性能和耐久性。
3. 数值优化设计：利用数值优化算法，对机械产品的形状、材料等参数进行优化，以达到最优的设计效果。
4. 虚拟试验：利用仿真分析软件对机械产品进行虚拟试验，模拟产品在各种工作条件下的工作状态，预测产品的工作性能和故障情况，为产品的试制和改进提供依据。
5. 快速原型技术：利用快速原型技术，通过快速制造出机械产品的实物样品，以验证设计效果和性能，缩短产品开发周期。
以上方法在机械产品设计中得到广泛应用，为设计师提供了更加科学、高效、精准的工具和方法。
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浅析现代机械设计方法及研究进展
111科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算,并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程,其目标是在各种限定的条件下设计出最好的机械,即做出优化设计。
随着科技的进步,特别是计算机科学、系统科学的发展,机械设计水平发展得很快。
多种设计技术和理论交叉融合,使得机械设计方法进一步拓展,设计手段也更加精确化和智能化。
1 现代机械设计方法的发展过程及其面临的形势1.1现代机械设计方法的发展过程为了适应科学技术快速发展的要求,使设计工作更加现代化,同时确保设计质量,进一步加快设计速度,逐步兴起了对现代设计方法的探讨和研究。
将现代设计方法应用到机械设计中即为现代机械设计方法。
目前常用的方法有:技术预测法、系统设计法信号分析法、模糊设计法、有限元和边界元分析设计法、可靠性设计法、优化设计法和计算机辅助设计法等。
设计和设计方法由来已久,但机械设计形成传统设计方法和理论,仅100多年历史。
传统设计方法存在诸多局限,将逐渐淡出历史舞台。
随着经济的发展,人们生活水平的提高以及计算机科学的普及和应用,现代机械设计发生了巨大的转变,由传统的经验设计方法进而发展到全面利用优化设计、计算机辅助设计和仿真模拟等方法进行精确的计算和图形显示。
1.2现代机械设计面临的形势现代机械设计面临的主要形势为:设计领域由单一趋向多元,多学科渗透;设计对象由单机趋向系统;设计人员由单人扩大到群体;产品更新加快,产品设计更有序;科技的进步对现代设计提出了新的要求。
2 现代机械设计方法的特征2.1与传统机械设计方法的对比传统的机械设计过程为:产品需求调查;问题归纳定义;问题综述;分析和方案优化;评价修改;绘制图样和撰写文件。
传统设计方法有很多的局限性:如用经验类比法进行分析,设计水平低;通过试凑得到的参数和指标不准;以静态假设为基础,不适应动态设计要求;设计成功率低,花费大;信息反馈的周期长。
常用的机械设计方法及手段.
一、机械设计的概念
✓ 机械设计是指根据使用要求对机械的工作原理、结构、运用方式、力和能 量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析 和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
二、机械设计的起源与分类
✓ 1.设计的起源和设计技术的传递 （1）手工艺人的设计及技术传递
✓ 4.模糊设计
机械设计领域普遍存在着模糊性现象，如产品性能的好与坏、使用寿命 的长与短、可靠性的高与低等，都是一些模糊量。模糊设计是把模糊理论引 入到设计领域中而形成的一种崭新的设计方法。模糊设计不是建立在对系统 进行精确的数学分析上，而是根据模糊性的实际经验确定设计参数。模糊设 计一般是与别的设计方法相结合，处理设计中的不确定因素，使得设计方法 更加合理、完善
✓ 2.可靠性设计
可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。可 靠性设计是对系统和结构进行可靠性分析和预测，采用简化系统和结构、裕 度设计和可维修设计等措施以提高系统和结构可靠度的设计。它不但直接反 映产品各组成部件的质量，而且还影响到整个产品质量性能的优劣。可靠性 分为固有可靠性、使用可靠性和环境适应性。可靠性的度量指标一般有可靠 度、无故障率失效率三种。
✓ 6.摩擦学设计
摩擦学是研究具有相对运动表面摩擦、磨损与润滑理论的一门学科。摩 擦学设计就是充分运用摩擦学知识，合理设计机械零部件，采用先进材料和 工艺，正确选用润滑方式和装置，减小机械设备的摩擦损耗，降低失效时间 延长产品寿命，提高设备的工作效率和运行可靠性。尽管摩擦学问题普遍大 量存在于所有机械设备中，但以往机械设计很少考虑摩擦学问题。摩擦学设 计是继运动学设计、强度设计之后又一重要的设计内容。Fra bibliotek四、结论
现代机械设计中的设计优化方法
现代机械设计中的设计优化方法在现代机械设计领域，设计优化方法是实现高效、可靠和经济的产品设计的关键。
随着科技的不断进步和市场的竞争加剧，设计师们需要不断探索新的方法和技术来提高产品的性能和质量。
本文将介绍几种常见的设计优化方法，包括参数优化、拓扑优化和材料优化。
1. 参数优化参数优化是指通过调整设计中的参数，以达到最优的性能指标。
这种方法常用于机械系统的设计中，例如汽车引擎的设计。
设计师可以通过改变引擎的参数，如气缸数、活塞直径等，来优化燃烧效率和动力输出。
参数优化通常使用数学模型和计算机仿真来进行，以减少试错的成本和时间。
2. 拓扑优化拓扑优化是一种通过优化材料在结构中的分布来提高结构性能的方法。
在传统的机械设计中，结构常常是由设计师根据经验和直觉来确定的。
然而，这种方法往往无法充分利用材料的性能，导致结构过度设计或者性能不足。
拓扑优化通过在结构中自动调整材料的分布，使得结构在满足约束条件的前提下，具有最佳的性能。
这种方法可以减少材料的使用量，提高结构的强度和刚度。
3. 材料优化材料优化是指通过选择最合适的材料来提高产品的性能。
不同的材料具有不同的物理和化学性质，因此在设计中选择合适的材料非常重要。
材料优化可以通过材料的强度、刚度、耐磨性等性能指标来进行。
例如，在航空航天领域，设计师需要选择轻量化、高强度的材料，以提高飞机的性能和燃油效率。
4. 多目标优化多目标优化是指在设计中同时考虑多个性能指标，并找到它们之间的最佳平衡点。
在机械设计中，往往存在多个冲突的性能指标，例如重量和强度之间的矛盾。
多目标优化方法可以帮助设计师找到最优的设计方案，以满足不同的需求。
这种方法通常使用多目标优化算法，如遗传算法和粒子群优化算法，来搜索设计空间中的最优解。
综上所述，现代机械设计中的设计优化方法包括参数优化、拓扑优化、材料优化和多目标优化。
这些方法可以帮助设计师在设计过程中提高产品的性能和质量，同时减少成本和时间。
现代机械产品设计方法
从 规划 产 品的角 度提 出 ： 义设计 任务 时 以功 定 能 化 的产 品结构 为 基础 ， 引用 已有 的产 品 （ 通 用 如 零件 部件 等 ） 述设 计 任 务 ， 描 即分 解 任 务 时就 考 虑
计 已经得 到 比较 广泛 的研 究与 应用 ， 根据 目前 国内 外设计 学者 进行 机 械产 品方案 设计 所用 的方 法 ， 可
体设计 层 次 。同 时采 用 了生命 系统 图符 抽 象地 表 达产 品 的功能 要求 ， 形成 产 品功能 系统结 构 。
（ ） 机 械 设 计 中系 统 科 学 的应 用 归 纳 为 两 ３将 个基 本 问题 ： 一是 把要设 计 的产 品作 为一个 系统 处 理， 最佳 地确定 其组 成部 分 （ 元 ） 单 及其 相 互 关 系 ； 二是 将产 品设 计 过 程 看 成 一 个 系 统 ， 据 设 计 目 根 标， 正确 、 合理 地 确 定设 计 中各 个 方 面 的工 作 和 各
组合 这些 模块 化 基 本结 构组 建 成 不 同 的产 品。这 些 基 本 结 构 可 以是 零 件 、 件 ， 至 是 一 个 系统 。 部 甚 理 想 的模 块 化 基 本 结 构 应 该 具 有 标 准 化 的 接 口 （ 接 和配合 部 ） 并且 是 系列 化 、 用 化 、 成化 、 联 ， 通 集 层次化、 灵便 化 、 济 化 ， 经 具有 互 换 性 、 容性 和 相 相 关 性 。我 国结合 软 件 构 件 技 术 和 Ｃ Ｄ技 术 ， 变 Ａ 将 形设计 与组 合设 计 相 结 合 ， 据 分 级模 块 化 原 理 ， 根 将加 工 中心机床 由大 到 小 分 为产 品级 、 件 级 、 部 组 件级 和元件 级 ， 利 用 专 家 知识 和 Ｃ Ｄ技 术 将 它 并 Ａ 们组 合成 不 同品种 、 同规 格 的功 能模 块 ， 由这 不 再 些功 能模 块组 合成 不 同的加 工 中心 总体方 案 。 以设 计 为 目录作为选 择 变异机 械结 构 的工具 ， 提 出将设 计 的解 元 素进 行 完 整 的 、 构 化 的编 排 ， 结
现代机械设计理论与方法(PPT212页)
1.1 传统设计与现代设计及其范畴
一 传统设计与现代设计
1 设计的起源和设计技术的传递
1) 手工艺人的设计及技术传递
1) 师傅——徒弟（实用的）
2) 传统设计技术的传递
1) 图纸、经验、类比（实验为基础的）
3) 现代设计理论体系的建立与发展
仿真、理论分析（分析实验结合的）
1.1 传统设计与现代设计及其范畴
现代设计方法
注重产品设计的全过程 注重分析系统内部单元的相对关系 从功能分析入手解决产品方案设计
2.1 技术系统的组成和处理对象
系统的组成
系统单元 系统结构 边界条件 输入和输出的要素
2.2 系统分析设计方法
系统分析设计的内容
系统设计 系统制造 系统运行
系统分析设计涉及到产品开发和运行的所有环节，甚至包 括产品的售后服务和产品失效（报废）后处理，所以系统 分析设计不是单纯的产品设计。
2.2 系统分析设计方法
二 产品规划
4 设计要求的拟定
1) 产品功能和性能 2) 设计参数和相关的指标 3) 制造及使用等方面的限制条件
2.2 系统分析设计方法
三 方案设计
1 功能分析和原理方案拟定
1) 功能分析 2) 创造性设计 3) 分析——综合——评价
2.2 系统分析设计方法
三 方案设计
二十年来服装的变化趋势或潮流
2.2 系统分析设计方法
三 方案设计
4 依据功能的设计
1) 参考有关资料、专利或产品求解 2) 利用各种创造性方法以开阔思想来探寻解法 3) 采用形态综合 方案设计
5 功能分析设计法举例
1) 挖掘机的原理方案设计
2.2 系统分析设计方法
反向探求法
现代机械设计方法
现代机械设计方法现代机械设计方法，是指以计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）技术为基础的机械设计方法。
它集成了计算机辅助设计、工程力学、材料力学、工艺学、控制学等多个学科的知识，通过数值模拟、虚拟样机等手段，实现机械设计的快速、精确和可靠。
首先，现代机械设计方法注重从理论到实践的无缝衔接。
传统的机械设计方法多依赖设计师的经验和试验数据，设计过程较为繁琐，且设计结果不易准确预测和优化。
而现代机械设计方法则通过数值模拟、虚拟样机等手段，能够在计算机环境下对机械设计进行试验、优化和验证，大大提高了设计效率和准确性。
其次，现代机械设计方法强调整体化设计。
传统的机械设计方法往往将机械产品看做独立的组成部分，设计过程中很难兼顾到整体的功能、性能和制造要求。
而现代机械设计方法则通过系统工程理论和方法，将机械产品视为一个整体系统，从整体的角度考虑功能、性能和制造要求的关系，使得设计的机械产品更加符合实际的工作环境和需求。
再次，现代机械设计方法注重数字化设计。
传统的机械设计方法主要依靠手工绘图和手工计算，设计结果存在重复劳动、错误率高和信息传递不精确等问题。
而现代机械设计方法则通过计算机辅助设计软件，实现以数字化方式进行设计、分析和优化，能够快速生成和修改设计图纸、自动计算和优化设计参数，大大提高了设计效率和精度。
最后，现代机械设计方法注重可视化和可交互性。
传统的机械设计方法往往只能通过文字和手绘草图来表达设计思想，很难直观地展现设计效果和交流意图。
而现代机械设计方法则通过三维建模、虚拟样机、动态仿真等技术，可以实现对设计过程和结果的可视化呈现和交互操作，设计师可以更加清晰地了解和表达设计需求，减少了误解和沟通成本。
总之，现代机械设计方法是以计算机辅助设计和制造技术为核心的机械设计方法，具有高效、精确、可靠、整体化、数字化、可视化和可交互等特点。
它在提高机械设计效率、降低设计成本、优化设计方案等方面具有重要的意义和应用价值，是现代工业发展的必然趋势。
现代机械设计理论与方法(1)
⑦ 满足轮齿弯曲强度要求，应有
2 g8 ( X ) x3 z小x2 AFT小YF 0
3）选用合适的优化方法求解，得
z1 22 X b 53 m 4. 5
优化设计
将设计问题的 物理模型转化 为数学模型
选用适当的优化方 法和计算机程序
通过计算机 求解得到最 佳设计方案
② 计算机辅助设计(CAD)
CAD能够帮助我们完成机械设计中的图形设计（制图） 及部分分析计算。（以计算机为工具） 计算机辅助设计
传统设计
人工计算、绘图
用计算机设计、 计算、绘图。
设计精度、稳定性 和效率有限，修改 不方便
四、现代设计方法的特点
程式性。研究设计的全过程，要求设计者从产品 规划、方案设计、技术设计到试验、试制进行全面考 虑，按步骤有计划地进行设计。
创造性。突出人的创造性，力求探寻更多新方案， 开发创新性产品。
最优化。设计的目的是得到功能全、性能好、成 本低的最优产品。 综合性。建立在系统工程和创造工程基础上，综 合运用信息论、优化论、相似论、决策论、预测论等 相关理论，提供多种途径解决产品的设计问题。 计算机化。
④ 模数和齿宽之间要求 5m b 17 m
g 4 ( X ) x2 5x3 0 g5 ( X ) 17x3 x2 0
⑤ 保证各行星轮之间齿顶不相碰撞，应满足
g 6 ( X ) x1 sin
C
1 x1 (i 2)(1 sin ) 0 2 C
⑥ 满足接触强度要求，应有
主要应用于 以下方面
现代机械设计方法与进展论文
试论现代机械的设计方法与研究进展【摘要】随着科学技术的不断创新和发展，在现代机械的设计中，越来越多的新工艺、新技术、新理念得到了广泛的应用，从而形成了不同类型的设计方法，对于促进现代机械制造产业的可持续发展具有重要的意义。
本文结合笔者多年从业经验，仅对现代机械的设计方法与研究进展进行简要的分析。
【关键词】现代机械；设计方法；研究进展进入21世纪以后，现代机械制造产业迈入了一个全新的发展时期，特别是随着计算机网络技术在机械设计、制图、计算、加工、生产等方面的广泛应用，有效推进了现代机械设计方法的进一步革新与完善。
在现代机械产品制造过程中，设计师最为关键的环节之一，设计方法的选用是否合理将直接关系到产品的品质与销售。
因此，本文在阅读国内外相关文献和资料的基础上，概括、总结现代机械设计方法的基本概念和研究进展。
1.现代机械的设计方法分析从专业技术的角度进行分析，现代机械的设计主要是指根据用户的实际需求，对于机械产品的基本结构、工作原理、运动方式，零部件的外形、尺寸、材料、润滑方式，以及各种力与量的传递形式进行总体构思、计算和分析，并且将各种设计思想转化为机械产品制造的主要工作过程。
现代机械设计方法是不断改革与完善的，也展现了设计者的基本思路和理念，是现代机械制造产业发展的重要基础。
现代机械的设计方法是传统机械设计方法的延伸与发展，其目的是在传统设计方法的基础上，进一步提升机械产品的科技含量，并且积极运用先进的设计理念，从而促进现代机械制造产业的可持续发展。
1.1现代机械设计方法的分类现代机械的设计方法呈现出多方向、多角度发展的趋势，对其进行具体的划分也要参照不同的标准：1)从现代机械工程领域的角度进行划分，主要有材料设计方法、模具设计方法等；2)按照应用的成熟度对于现代机械设计方法进行划分，主要有机电一体化设计方法、计算机辅助设计方法、并行设计方法、创新设计方法、虚拟设计方法、智能设计方法等；3)从实际涵盖范围的角度对现代机械设计方法进行划分，主要有广义设计方法、狭义设计方法等，其中前者的设计对象为机械制造的全过程，后者的设计对象仅是进行图样的编绘；4)从中义的角度对现代机械设计方法进行划分，主要有最优化设计方法、数值仿真设计方法、动态设计方法等。
机械设计现代方法
机械设计现代方法引言机械设计是现代工程领域中十分重要的一个分支。
随着科技的发展和工业的进步，传统的机械设计方法已经不能很好地满足工程项目的需求。
因此，研究人员不断探索新的设计方法和技术，以提高机械设计的效率和质量。
本文将探讨几种现代的机械设计方法，包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和工业设计。
这些方法在机械设计中的应用已经成为现代工程领域中的一项必备技能。
计算机辅助设计（CAD）计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）是利用计算机技术辅助进行产品设计的方法。
通过CAD软件，设计师可以在计算机上创建、修改和优化产品的三维模型。
CAD软件不仅提供了丰富的设计工具和功能，还可以进行模拟和分析，帮助设计师更好地理解产品的性能和行为。
CAD的优势在于提高了设计的精度和效率。
与传统的手工绘图相比，CAD可以更准确地绘制复杂的曲线和曲面。
此外，CAD还可以通过参数化设计实现快速修改和变体设计。
例如，设计师只需调整参数值，CAD软件将自动更新整个模型，大大提高了设计的灵活性和生产效率。
计算机辅助工程（CAE）计算机辅助工程（Computer-Aided Engineering，简称CAE）是利用计算机技术进行工程分析和仿真的方法。
与CAD不同，CAE主要关注产品的性能和行为。
通过CAE软件，工程师可以对产品进行结构、流体、热力学等多种类型的分析和仿真。
CAE的应用可以帮助设计师预测和评估产品的性能。
例如，在机械设计中，CAE可以用于强度和刚度分析，以确保产品在各种工况下的稳定性和安全性。
此外，CAE还可以用于优化设计，通过调整材料和结构来满足特定的工程需求。
随着计算机技术的不断发展，CAE方法也在不断演进和改进。
现代的CAE软件提供了更多的分析选项和高级功能，如多物理场耦合、优化计算和云计算等。
这些技术的引入使得CAE在机械设计中的应用更加广泛和有效。
工业设计工业设计是机械设计中的另一个重要领域。
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现代机械设计方法的分类现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。
现代设计方法有 :并行设计、虚拟设计、绿色设计、可靠性设计、智能优化设计、计算机辅助设计、动态设计、模块化。
现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。
以满足市场产品的质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为目的 ,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托 ,以多种科学方法及技术为手段 ,研究、改进、创造产品和工艺等活动过程所用到的技术和知识群体的总称。
现代设计方法有 :并行设计、虚拟设计、绿色设计、可靠性设计、智能优化设计、计算机辅助设计、动态设计、模块化设计、计算机仿真设计、人机学设计、摩擦学设计、反求设计、疲劳设计一、并行设计并行设计是一种对产品及其相关过程（包括设计制造过程和相关的支持过程）进行并行和集成设计的系统化工作模式。
强调产品开发人员一开始就考虑产品从概念设计到消亡的整个生命周期里的所有相关因素的影响，把一切可能产生的错误、矛盾和冲突尽可能及早地发现和解决，以缩短产品开发周期、降低产品成本、提高产品质量。
并行设计作为现代设计理论及方法的范畴，目前已形成的并行设计方法基本上可以分为两大类：（I）基于人员协同和集成的并行化。
就是把组成与产品方面有关的，针对给定设计任务的专门的、综合性的设计团体（企业）协同起来。
丰田的产品开发过程有四个主要内容：一个产生主要设计的概念论文的规划阶段 , 同步设计的系统设计阶段 , 一个具有设计标准的详细设计阶段一个精益生产的样机模具阶段。
广泛地协调，不仅仅在设计而且还有生产以及销售协调从概念到市场完整的项目,概念创造以及概念支持者,规格、成本目标、设计以及主要部件选择，确信产品概念精确地被转换为车型的技术细节 ,直接地、经常地与设计师以及工程师交流 ,建立与顾客直接接触（产品经理办公室实施它自己的市场调查，除了通过市场营销进行的定期市场调查）。
前端设计设计环节与供应商实现设计的集成多部门协调研发以客户为中心降低批量规模（2）基于信息、知识协同和集成的并行化。
该方法基于计算机网络来实现，各零部件的设计人员通过计算机网络对机电产品进行设计，并进行可制造性、经济性、可靠性、可装配性等内容的分析及时的反馈信息，并按要求修改各零部件的设计模型，直至整个机电产品完成为止。
可以采用面向制造（DFM）和面向装配（DFA）的设计方法，涉及CAX技术、产品信息集成（PDM）技术以及与人员协同集成有关的信息技术。
当然，这两种机电产品并行设计方法并不是相互独立的。
在实际应用过程中，它们往往是紧密结合在一起的。
实例：并行工程应用于整车项目开发案例研究在组织机构上，建立一支跨部门矩阵式的开发团队，团队全体成员共同对团队的目的和目标负责，每一个成员都能理解其职责。
它确定团队活动的焦点，包括服务和产品。
全体成员相互依赖，在协同环境中工作，实施信息预发布、设计评审及反馈，定期组织团队会议，进行信息交流、讨论，进行团队决策，确保团队计划向前推进。
结构上可将开发团队划分成若干小组（IPT）。
并行工程所需的体系结构通常由工程设计、质量管理、过程管理、软件环境和生产制造等 5 个系统组成（见图 1）。
一般地，汽车整车产品开发共有 4 个大的阶段，即策划阶段、设计阶段、样品试制阶段和小批试制阶段。
并行工程在实施过程中对设计进度和质量控制都可分多级并行循环体，对开发进行协同、配合、反馈和修改的循环工作。
设计部门与技术支持、工艺、质量、制造、销售、计算机仿真和供应商等部门形成一个大的循环体，各部门内部又有各专业小组之间的小循环体，根据需求不同可建立不同的循环体（见图2）。
1. 在整车项目开发周期管理中的作用图 3 所示为整车开发过程的大计划，纵向列出全部工作内容，横向列出整体开发的时间，在什么时间完成什么内容，是什么部门完成一目了然。
大计划通过各部门充分讨论，达成共识、会签，并经总经理签字下发。
各部门再根据大计划编制各部门更详细的计划，然后按计划并行实施。
从图中可以看出，大部分工作下游部门都提前几个月介入，这是缩短开发周期的关键，即所谓的并行，而传统的开发流程总是需要上游部门完成后再进行下游部门的工作。
以模、夹具的开发为例，运用并行工程，其与车身工程设计几乎同时进行，从整个计划第 4 个月开始介入，在整个开发周期的第22 个月完成。
而运用串行工程，其在车身工程设计完成后进行，从整个计划第 15个月才介入，在整个开发周期的第 34 个月才完成。
运用并行工程开发时间上节约近 36%，整个产品开发周期可以缩短40%〜50%。
设计部门不断预发布、评审、输出，相关部门评审、验证意见和建议不断反馈，然后设计不断更改，通过预发布和设计评审、修改若干个循环，这样可以把不必要的失误和不足消灭在设计阶段，同时优化设计。
在各系统设计输出评审的时候，相关部门的意见至关重要。
在产品开发的早期阶段解决设计问题，所冒的风险和损失最小。
各系统的设计和预发布评审都需相关部门的工程师参加，反馈意见马上修改。
造型设计，预发布评审需邀请设计部门的领导、设计总师、设计工程师、工艺工程师、模具工程师、制造工程师和销售人员等。
总布置设计，需邀请车身、底盘、电器以及内外饰各系统工程师、整车安全法规工程师等参与预发布评审。
小批试制阶段，小批试制是批产前的关键过程，所有的问题必须在此阶段解决，无论是技术性的还是生产性的问题，设计、工艺、模具、夹具、制造和质量工程师必须全程跟踪，发现问题及时修改、验证。
公告认证、安全气囊匹配验证和ABS匹配验证等的验证工作大都选用这阶段生产的车，因为时间上可以提前，可并行完成，车况上与量产车非常接近。
总之，在整车开发的各个过程中，相关的部门都是提前渗入、协同工作、及时反馈、及时修改，使开发全过程方案更改次数减少 50%以上，质量达到最佳，为质量的“零缺陷”打下基础。
二、虚拟设计在达到产品并行的目的以后，为了使产品一次设计成功，减少反复，往往会采用仿真技术，而对机电产品模型的建立和仿真又属于是虚拟设计的范畴。
所谓的虚拟制造(也叫拟实制造 )指的是利用仿真技术、信息技术、计算机技术和现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，发现制造过程中可能出现的问题，在真实制造以前，解决这些问题，以缩减产品上市的时间，降低产品开发、制造成本，并提高产品的市场竞争力。
虚拟设计能实现在产品加工制造之前，建立产品的功能、结构模型，并能对其进行修改和评审，以满足不同客户的要求。
它不仅继承了传统CAD设计的优点也具备了仿真技术可视化的特点，更能支持协同工作和并行设计，从而缩短了产品开发周期并通过各先进技术的利用和补充，使产品保持技术上的优势。
汽车车辆虚拟设计与制造技术应用实例 (1) 车身设计阶段使用 One-Step 仿真软件进行快速冲压成形性校核，可大大减少设计返回带来巨大损失。
(2) 模具设计阶段采用 Increment 仿真软件进行冲压仿真分析，可大大减少模具调试时间。
汽车研发典型流程中，实际工作中，经常出现某些车辆冲压件成形困难不得不返回设计部门更改设计现象，不得不牺牲总体性能来解决局部设计问题。
解决该问题最好办法是对车辆件设计后立刻进行成形性校核，发现问题及早解决。
由此产生了一步逆成形(One-Step Forming)软件，如瑞士 AutoForm. Eng公司 AutoForm/One-Step、加拿大 FTI公司Fast3D 法国SIMTECH公司SIMEX以及我们自主开发 KMAS/One-Step软件等。
一步成形也称逆成形法(In verse Approach-I.A.)°与传统增量法由坯料到冲压件成形顺序相反，它是由制件逆成形方向反推到坯料。
它可以模拟一步或多步成形、翻边等成形过程。
一步成形计算速度非常快(中等件小于 20 分钟)，能够比较准确预示制件成形性，为结构和碰撞分析提供真实信息(厚度、应力等) ，将它作为预警系统用于车型开发早期阶段。
汽车制造中瓶颈问题之一是车辆模具设计与制造，特别是拉延模设计。
为解决这一问题，近十年来国内外汽车模具行业广泛采用了虚拟设计技术，即采用增量分析软件进行冲压过程仿真。
这类软件如法国 ESIPAM-STAMP、美国 LS-DYNA、瑞士 AutoForm. Eng. 公司 AutoForm/Increment 和我们自行开发 KMAS/Increment 软件等。
三、绿色设计绿色设计是指以环境资源保护为核心概念的设计过程，其基本思想就是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳人产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小产品的绿色设计主要包括以下内容 : (l) 产品材料的选择和管理。
产品的材料不仅要满足传统设计的使用和性能要求，也包括对环境约束准则的考虑。
(2)产品可拆卸性和可回收性设计。
可拆卸性设计是将废弃淘汰产品的连接按照需要和回收目标拆开而将零部件相互分离，及用利于产品拆卸的连接方式代替传统的连接方式;可回收性设计则是将产品中的可重用零部件及材料按照其性质进行分类，以便实现零部件重用或材料循环的一种设计思想和方法。
(3)绿色产品成本分析和设计数据库的建立。
对产品的成本分析不仅包括了产品原始成本的分析，还包括产品环境成本的分析，以便设计出更绿色、成本更低的产品。
而产品绿色设计数据库包括与产品寿命周期中环境、经济等有关的基础数据，以及各类评判标准。
(4)产品的绿色包装设计。
除了设计出能满足客户要求和喜爱的产品造型和样式之外，还要充分考虑包装对环境的影响因素。
产品设计的基本流程为：市场调研 --草图构思 --方案设计。
具体到绿色设计在产品设计中的应用，其过程可分为四个阶段：1、市场调研在市场调研阶段，将产品的绿色因素作为调研时的一项重点内容。
在此阶段，对产品在人、资源与环境等方面存在的绿色缺陷做出调查研究，并进行分析，形成理性的调研报告。
通过市场调研，可以发现产品中所蕴含的绿色机遇。
可以利用前文所述的产品绿色因素，对市场做出合理的关于绿色因素的调研。
同时评估出未来产品的绿色设计需求，指出现有产品与目标产品的差距。
2、概念设计在具体的产品设计流程中，将通过市场研究所得来的绿色机遇，通过草图设计-方案筛选 -方案设计流程，把功能、造型、色彩、人机等诸因素融入到产品设计中去。
使产品满足绿色设计的三大要求： Reduce(节约)Reuse (回收利用)Recycle (循环)；二是通过产品设计中的造型、色彩、人机等因素的协调设计，使得用户在使用绿色产品的时候，能够感受到产品的绿色因素。