2.3 设计过程示例n
机电一体化系统总体设计-设计过程示例
P-N5 250t座式焊接变位机 德国诺威尔重型机器制造有限公司
HB-60t型焊接变位机 成都焊研威达自动焊接设备有限公司
两自由度变位机 意大利Innse-Berardi公司
加氢反应器的两自由度变位机 法国Framatome公司
b.概念设计
2）工艺可实现性
概念设计
5）避免不良 结构性
概念设计：通 过构思确定设 计任务和用简 图形式表达的 设计问题的一 个求解轮廓。
启 动 、
变 速
仪 表 显
照 明
其 他
换
递 与 分
铲 斗
推 压
移停
示
动止
）（
配
制
动
）
3、功能元组合——相容矩阵法
方案序号
1
2
分功能
A
推压
齿条
钢丝绳
B
铲斗
正铲斗
反铲斗
C
提升
油缸
绳索
D
回转
内齿轮传动 外齿轮传动
E
能量转换
柴油机
F 能量传递与分配 齿轮箱
油泵
G
制动
带式制动 阐瓦制动
H
变速
液压式
齿轮式
I
行走
θ3
K
F0 2 B
x3 GK α
1
y3
D η
G1：滑块的重力
F2 1 θ 2
x2 G2：引导螺丝的重力
GK：各运动部件的重力
C
θ1
F0 1
y2
G1
F1 2
G2 x0
x1
y0 y1
A
液压缸驱动曲柄摇块机构方案
液压缸驱动曲柄摇块机构方案
高中数学选修2-3精品教案3：2.2.3 独立重复实验与二项分布教学设计
2.2.3独立重复试验与二项分布教学目标：1 认知目标：理解独立重复试验的概念，掌握n次独立重复试验中某事件恰好发生k次的概率公式并能熟练运用，了解该公式与二项式定理的联系.2 能力目标：培养学生观察分析的能力，归纳综合的能力以及类比思维和创新思维.3情感目标：a、让学生从概率的计算中领悟偶然中包含着必然的哲学思想.b、培养“禁赌”意识和踏实的生活作风.教学重点和难点：重点：公式的引出与公式的运用难点：独立重复试验的判定教学过程：教学过程设计为：一．情景创设，激发兴趣师：展示情景:A君走在大街上，看见路旁有一群人，他挤进去，见一板木牌上写着：只需投掷二十次，便可拥有双倍财富（恰好10次正面朝上者中奖），他一阵窃喜：数学老师刚讲过，投硬币时，正面朝上和正面朝下为等可能事件，概率均为12，20×12不就是10吗？这公式推导情景创设概念理解中心内容P(X=k)=(1)k k n knC p p--公式特征公式应用简直是必然事件嘛！!他于是走上前去，将仅有的30元押在桌上.学生探究：A 君运气如何呢？（设计意图：概率起源于赌，形成于赌，但并不服务于赌.A 君事实上是多数中学生的代表，这样的情景创设抓住了学生的好奇心，让学生在这节课中保持一种探究的兴奋.） 师：为了解决上面的问题，我们先来分析投掷n 次硬币.引导:在n 次投掷硬币的过程中，各次投掷的结果是否会影响到其他实验的结果？ 生：不会，各次投掷是相互独立的师生：共同回忆复习独立事件.师：12()n P A A A =? （其中1A 为第i 次试验的结果）生：由相互独立事件同时发生的概率可知1212()()()()n n P A A A P A P A P A = 师：给出定义：一般地，在相同条件下重复做的n 次试验称为n 次独立重复试验. 师：怎样理解定义中的“在相同条件下”生：每次试验都在同一条件下进行，即各次试验的结果不会影响到其他实验的结果，各次试验相互独立师生：共同总结独立重复试验满足的条件：（1）各次试验中是相互独立的（2）每次试验都在同一条件下进行（3）只研究事件发生或不发生两种情况如：重复投掷同一枚硬币，正面朝上与正面朝下；上体育课练习投篮；购买体育彩票若干，中奖与不中奖二师生探究：展示问题：投掷一枚图钉，设针尖向上的概率是P ，针尖向下的概率为q =1-p ,连续投掷一枚图钉3次，恰好一次针尖向上的概率是多少？记第i 次投掷针尖向上为事件i A ，针尖向下记为i A师：3次投掷是否独立重复试验？生：是师：恰好第一次针尖向上的概率是多少？生：学生思考得出：恰好第一次针尖向上为第一次针尖向上为事件第一次针尖向上，第二次针尖向下第三次针尖向下这三个相互独立事件同时发生，且2123()P A A A pq =师：恰有3次针尖向上的情况有几种？每种情况发生的概率是多少？生：13C 种：第一次针尖向上，第二次与第三次针尖向下123A A A ，第二次针尖向上，第一次与第三次针尖向下123A A A ，第三次针尖向上第一次与第二次针尖向下123A A A ，2123123123()()()P A A A P A A A P A A A pq ===师：以上三个事件是__________事件生：互斥事件师：投掷3次，恰有1次针尖向上的概率是多少？生：恰有1次针尖向上是三个互斥事件有一个发生，故概率为1221231231233()3P A A A A A A A A A C pq pq ++==师：投掷n 次，恰有1次针尖向上的情况有几种？概率是多少？生：1n C 种，11n n C pq -师：投掷n 次，恰有2次针尖向上的情况有几种？概率是多少？生：2n C 种，222n n C p q -师：如此递推，投掷n 次，恰有K 次针尖向上的情况有几种？概率是多少？生：k n C 种，k k n k n C p q -（设计意图：一是引导学生自主思考,充分发挥学生的主体作用，二是将综合的复杂问题转化为单一的容易的问题，三是三个参数逐次引入，给学生的思维一个缓冲，也让不完全归纳法来得更自然）由此得出结论：一般地，在n 次独立重复试验中，用x 表示事件A 发生的次数，设每次试验中事件A 发生的概率为p ,则()(1)k k n k n P X k C p p -==-，（k=0,1,2,…,n ）三、公式特征列表：引导学生根据自己刚学的公式列出表中的第二行，然后引导学生观察.表中四项的重复认知和格式的有意雷同都暗示着与二项式定理的联系，学生很容易通过这种类比得出结论，借此告诉他们概率()P X k =的分布也叫二项分布.此时称随机变量X 服从二项分布，记作X ～(,)B n p ，并称p 为成功概率.四、公式应用例：某射手每次射击击中的概率是0.8，他射击10次，(1)、恰好击中8次的概率是多少？（2）、至少击中8次的概率是多少？解：设x 表示事件A 发生的次数，则X ～(10,0.8)B（1）在10次射击中恰好击中8次的概率为8810810(8)0.8(10.8)0.30P X C -==-≈ （2）在10次射击中，至少击中8次的概率为881089910910101010101010(8)(8)(9)(10)0.8(10.8)0.8(10.8)0.8(10.8)0.68P X P X P X P X C C C ---≥==+=+==-+-+-≈师：回到课程开始的问题：你能测算A 君的命运了吗？ 生：计算得出：获奖的概率为10101020110.1822C ⎛⎫⎛⎫≈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 结果与当初的设想形成反差，这是所有赌民的体验，顺势引入情感主题：他用100分的热情只买到了18分的希望，现在多少码民正执着地做着独立重复试验，难道……(1)P X =(2)P X =()P X k =()P X n =他们为此输掉金钱，甚至输掉生命仅仅是一个偶然吗？五．小结(1) 独立重复试验的判定(2) n 次独立重复试验中某事件恰好发生K 次的概率公式(3) 概率公式()P X k 的分布规律六、作业(1).习题2.2 A 组第3题 B 组第1、3题(2)要求学生思考：我们的每一次考试也是独立重复试验吗？你在每次考试中成功的概率“V”是多少呢？世界上许多事情都可以进行独立重复试验，唯有人生不能重来，我们应该把握好一生中的每一次机会，并努力提高成功的概率！七．板书设计：（略）八．教后记：。
2.3设计的一般过程(21张PPT)
应根据设计的需要进
行灵活安排。
产品的使用和维护
Байду номын сангаас
程 序 ;进 一 步 健全综 治、纪 检、组 织、人 事、监 察等部 门联席 会
发现与明确问题 创意构思 制定设计方案 制作模型或原型 测试、评估及优化 编写产品说明书
设计的一般过程
1、发现与明确问题 1.陈晨发现了什么问题？
发现问题
儿童户 外活动 无处坐
你认为陈晨等同学在设计的发现与明确 问题阶段进行了哪些具体的工作？
上，提出相应的优化和改进
过程六、编写产品说明书
在产品使用过程中，正确的使用和维护既可以 使产品更好地满足人们的需求，又能延长其使用寿 命。
设计使用说明书。 产品说明书的写作要求： 1、充分考虑用户的阅读要求 2、体现产品的设计特点 3、不求面面俱到，应有侧重 4、语言准确、通俗、简洁，内容条理清楚
归纳小结
发现与明确问题
收集信息
设计实际上是一
创意构思
设计分析
个动态发展的过程。 在一项具体设计中，
有些阶段或步骤可能
制定设计方案
方案构思
会发生变化，有些步
设 计 的 一 般
制作模型或原型
方案呈现
骤之间则可能出现一 定的循环。因此，我 们不能将设计的过程
过
方案筛选
简单化、模式化，而
程 测试、评估及优化
二、创意构思
围绕问题展开创意， 提出新的可能性。
三、制定设计方案
1.收集信息 2.设计分析 3.方案构思 4.方案呈现 5.方案筛选
三、制定设计方案
结构稳固 易于制作 自重轻 体积小 携带方便 成本不高 于5元
材料 结构 功能
2.设计分析
C语言程序设计教程第2章程序流程
流程图
算法
确定
程序结构
变量类型
程序语句
（7）调试
调试
C语言程序设计
第二章 程序设计和程序结构
良好的程序编写风格会大大缩 短调试过程，附录4介绍了C语言程 序的一般书写风格，附录11介绍了 一些常见的错误。
C语言程序设计
第二章 程序设计和程序结构
2.1.2 算法
在实际的编程过程中要注意：
1、避免拿起题目就开始写程序的 2、应该先设计出合适的算法
第二章 程序设计和程序结构
本章概述
2.3程序结构 2.1程序设计与算法 2.4流程图及程序例子 2.2流程图
C语言程序设计
第二章 程序设计和程序结构
本章概述
• 本章主要介绍了C语言的程序结构、 流程图的绘制和程序设计的过程。 • 学习目标： • 1、理解程序的开发、设计过程 • 2、掌握C语言程序结构
C语言程序设计
第二章 程序设计和程序结构
其中最后一行的“Press any key to
continue”是VC6.0自动添加在每个
程序运行结果后面的一句提示信息，它
表示当程序执行结束时，操作者可以按
任意键返回到编辑界面。在后面的程序 运行结果中，将不再给出这一信息。
C语言程序设计
第二章 程序设计和程序结构
scanf("%d",&num1);
printf("Input the 2nd integer number: "); scanf("%d",&num2); sum=num1+num2; printf("sum=%d\n",sum); }
C语言程序设计
新教材2.3设计的一般过程
制定设计方案的过程： 1.收集信息； 2.设计分析； 3.方案构思； 4.方案呈现； 5.方案筛选；
二、制定设计方案
在这个过程中，要大胆突 破传统观念的束缚，始终明 确：
1.运用不同的材料、结构 可以产生不同的设计方案；
2.任何设计方案都有改进 的可能性，好方案绝不会仅 有一个。
根据设计要求对这五个方案进行了再 次筛选，最后选中三个方案。
5.方案筛选
完成方案筛 选以后，就要开 始制作模型或原 型了。一般地， 模型制作包含两 个阶段，即绘制 图样和制作模型 或原型。
对于图样， 我们既可以手工 绘制，也可以采 用计算机辅助绘 制。
三、制作模型或原型
技术体验
对于小型、简单 的产品可以直接制作 产品原型，而对于大 型、复杂的产品应先 制作缩小、简化的模 型。
二、制定设计方案
全生命周期设计就是在产品设计阶段就考虑 到产品寿命历程的所有环节，使所有相关因素在 产品设计阶段得到综合规划和优化，以谋求在整 个生命周期内资源、能源的优化利用，减少或消 除环境污染。
全生命周期设计意味着设计产品不仅是设计 产品的功能和结构，而且包括产品规划、设计、 生产、经销、运行、使用、维护保养，直到用后 回收再处置的全生命周期过程。
它们转化为视觉形象。
同时，这些想法又是
零散的，从中并不能
看到一个完整的设计
方案，所以还要对这
些想法进行综合。
4.方案呈现
马 上 行 动
将全班同学分成四组，每组同学从上述 设计方案中任选一种方案，对其利弊进行 组内讨论，然后再在全班进行交流。
当多个设计方
考虑制作出来的小凳要能够批量
案产生以后，要依 生产，孙宇等同学选择了以五夹板为
“设计的一般过程”的实例
设计的一般过程的实例设计是一种创造性的思维活动，涉及到解决问题、实现目标以及满足需求的过程。
设计的一般过程可以分为以下几个步骤：问题定义、需求分析、概念设计、详细设计和实施。
本文将从一个简单的实例出发，讲解设计的一般过程。
1. 问题定义在设计的一般过程中，问题定义是非常重要的一步。
它帮助我们明确面临的问题，并为我们后续的设计工作提供方向。
假设我们的问题是设计一个智能家居系统，可以自动控制家中的照明、温度和安全设备。
2. 需求分析在需求分析阶段，我们需要找出项目的基本需求和功能。
对于智能家居系统的设计，我们需要考虑以下几个方面的需求： - 照明：自动控制家中不同区域的灯光，根据时间、光线等条件自动调节亮度。
- 温度：根据家庭成员的喜好和室内外温度自动调节空调或暖气的温度。
- 安全：监测家中的安全状况，包括入侵检测、火灾检测以及气体泄漏检测等。
3. 概念设计在概念设计阶段，我们将基于需求分析的结果进行初步的设想和规划。
针对智能家居系统的概念设计，我们可以考虑采用以下方案： - 照明：通过使用智能灯泡和传感器，实现自动控制并调节灯光亮度的功能。
- 温度：结合温度传感器和智能控制器，实现室内外温度的监测和自动调节。
- 安全：安装入侵检测器、烟雾报警器和气体泄漏传感器，并与智能控制器进行连接，实现家庭安全的监测与报警功能。
4. 详细设计在详细设计阶段，我们将对概念设计进行进一步的详细规划和实施方案的设计。
在智能家居系统的详细设计中，我们可以考虑以下几个方面： - 硬件选型：选择合适的硬件设备，包括传感器、控制器、执行器等。
- 网络架构：设计合理的网络架构，保证设备之间的通信和数据传输。
- 用户界面：设计易于使用的用户界面，方便用户对系统进行操作和调控。
- 数据存储与处理：设计合理的数据存储和处理方案，确保数据的安全和可靠性。
5. 实施在实施阶段，根据详细设计的方案，我们开始实施智能家居系统。
2-3 技术设计的一般过程和方法
(3)要满足人的生理需求，也要满足人的心理 需求(视觉、听觉、触觉、味觉）。
通用技术必修技术与设计1
第三节 技术设计的一般过程和方法
通用技术必修技术与设计1
课前导引
案例：新型交通信号灯的设计
思考：小潘的新型交通信号灯设计经历了哪些 过程？在设计中他使用了哪些设计图样？是否 体现了对官能Байду номын сангаас碍人群的关爱？
一、技术设计的一般过程
通用技术必修技术与设计1
案例：山村路灯的设计过程
通用技术必修技术与设计1
技术设计的一般过程
1.遇到问题，确定目标 2.搜集资料，决定设计 3.制定方案，优选方案 4.实施制作，改至最优
二、技术设计的方法
（一）设计草图的绘画
1.徒手绘画
1）画直线 2）画基本图形 3）画圆形及曲线 4）画立体图 5）借助网格画草图
2.用绘图软件绘制草图（略）
通用技术必修技术与设计1
• 1.人的背部与椅子背间的人机关系 • 2.人的臀部与椅子垫间的人机关系 • 3.人的腿部与椅子垫间的人机关系 • 4.人的脚部与椅子脚间的人机关系
通用技术必修技术与设计1
人机关系的五大目标： 方便、高效、舒适，健康和安全
核心：以人为本
通用技术必修技术与设计1
如何实现合理的人机关系
(1)设计参照普通人群为标准，也要考虑特殊 人群的需要（如盲道）;
带着问题阅读，试着完成表2-9。
自己小结一下，这个设计都经历了哪些环节， 刘辉和同学们都做了些什么工作？
通用技术必修技术与设计1
案例：山村路灯的设计过程
1.村民们遇到了问题，刘辉决定帮忙解决 2.实地调查，搜集与路灯设计有关的资料 3.根据调查搜集的资料决定是否进行设计 4.设计多个初步方案，最终选定一个方案 5.实施制作安装调试，修改优化直到最优
苏教版《通用技术(必修)技术与设计1) 2.3设计的一般过程(2)
技术指标：凳子高度：16.5CM 凳子质量：350g
使用方法：先将两块凳脚板从凳面中取出，然后对准插缝，将它们插接起来，再将插接好的凳脚板插入凳面的缝槽中，并用手或其它物体使凳脚板与凳面完全贴紧。
注意事项：
（1）使用完毕后，要及时拆卸，将凳脚板放回中空盒式凳面内。
（2）勿将过重的物体(大于42KG）放置在小凳上。
第二单元第三课时
课题
2.3设计的一般过程（2）
课型
新授课
主备教师
高帆帆
使用教师
核心
素养
教学
目标
1.体验设计的一般过程。
2.体会设计的一般过程的各个环节的相互关系的主要作用。
教学重点
掌握设计应遵循的一般过程
教学难点
能自觉地将科学合理的设计过程应用在设计活动中
教学方法
讲授法、讨论法、探究体验法。
教学过程
3.编写产品说明书
在产品使用过程中，正确的使用和维护既可以使产品更好地满足人们的需求，又能延长其使用寿命。所以，掌握正确的使用和维护方法对于产品使用者来说尤为重要。为此，我们通常要设计一份产品使用说明书。
便携式小凳使用说明书——标题
产品简介：本产品为一款专门为小朋友外出活动设计的便携式小凳，它自重轻、体积小、携带方便，拆卸、组装简单。
板书设计：2.3设计的一般过程（2）
1.制作模型或原型
2.优化设计方案
3.编写产品说明书
教学反思：
（3）避免小凳长时间日晒雨淋，以防材料受潮或断裂。
适用范围5—9岁儿童。
学生回顾上节课的内容
学生阅读书上P45的三视图。
学生观看书上P46观察三种小凳子的性能测试。
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d. 功能原理方案设计
根据设计任务书提出的参数和要求，提出实现这些要 求的技术方案——原理性的构思,并未涉及到具体结构尺寸 的设计计算。 包括： （1）功能模块的划分； （2）功能模块的求解； （3）功能模块的组合； （4）方案筛选。
1、功能分解
基本功能 必要功能 功能 非必要功能 基本功能：必须保证的功能，在设计中不能改变。 附加功能：可随技术条件的或结构形式的改变而取舍或改变。 非必要的功能：设计者主观加上去的，可有可无。 附加功能
使 用 7、操作方便
总功能：瓶盖整列，其黑箱模型如下图所示。
总功能分解：总共能与分功能之间的结构系统如下：
目标特征 目标 标记
局部解
1 2 3 4 5 6 7 8
A
输 入 重 力 机 械 力 液、气力
B
测 向 机械测量 气 压 磁通密度 光 测 气 流
功 分 C 能 拣 元
气
流
负 压
重 力
机
械
式
D
翻 转 重 力 气 流 导 向
E
输 出 重 力 机 械 力 液、气力
实例：水室封头用重载自动变 位机主翻转机构的方案设计
图1.1 球面并联机构
图1.2 改进型球面并联机构
曲柄滑杆机构方案
曲柄摇块机构方案 以翻转角度工作空间和驱动力性能为指标，以变位机高 度尺寸、机床主轴最大加工高度为约束条件，考虑各种实际 工况，设计出冗余同步驱动2-RPRR并联翻转变位机构。
5）其它
实例：核岛蒸汽发生器水室封头用高档重载自动变位机
变位机主要技术参数
工作台有效直径：Φ5000mm。（安装夹钳后直径达6米） 夹持工件最大直径：Φ4500mm。 工作台承载能力：50吨。 工件加工时的最大切削力≈3500 Kg。
工作平台翻转角度范围：0～70°。
工作台水平时最大高度：3000mm左右。 机床工作时主轴的最大高度：3500mm。
变位器虚拟样机的动力学仿真
变位机的Adams模型
丝杠柔性体切削仿真
丝杠柔性体切削仿真瞬时丝杠应力分布图
翻转70度时最大工作载荷下翻转架应变分布图
变位器在现场使用情景
蒸汽发生器水室封头是蒸汽发生
器的关键部件，是蒸汽发生器与核 反应压力容器等其他部件的接口。
蒸汽发生器水室封头采用整体锻造结构，
其毛坯重量约200吨，成品重量43.5吨，直径 4.3米。
加工重型零件最困难的是处理不同工序间
工件的移动和再定位。
使用传统的定位装置，工序如图所示：
蒸汽发生器水室封头工件和夹具总质量为几十吨甚至上百
组合方案数=3×3 × 2 × 3 × 1 × 4 × 4 × 3 × 4=10368
若方案为：（A1+B1+C2+D2+E1+F1+G2+H2+I1）→ 履带式正铲机械挖掘机
若方案为：（A3+B1+C1+D2+E1+F2+G3+H1+I2）→ 轮胎式正铲液压挖掘机
e、方案设计评估与优化——选择表法
θ3 F0 2 α1 B F2 1 y3
G1：滑块的重力 x2 G2：引导螺丝的重力 GK：各运动部件的重力
K x3 GK
D
η
θ2 C G1
y0 y1 x1 A
y2 F1 2
θ1 G2
F0 1
x0
液压缸驱动曲柄摇块机构方案
液压缸驱动曲柄摇块机构方案
滑动丝杠驱动曲柄摇块机构方案
滑动丝杠驱动曲柄摇块机构方案
实例： 瓶盖整列装置设计
瓶盖整列装置的功能要求
1、不规则瓶盖整列为口朝上逐个输出 功 能 2、整列速度100个/分钟 3、整列误差小于1/1000 加 工 4、小批生产，中小型厂加工 成 本 5、成本不高于2000元/台 6、结构简单 基本要求 必达要求 必答要求 基本要求 附加要求 附加要求 附加要求
吨，使用天车和简陋的传统装夹定位装置，工件变位和定位 非常困难，精度很难保证。在精加工阶段必须配备高档重载
自动变位机。
焊接用变位器
焊接用自动变位器主要用于产品的堆焊，目前在工厂中使用的绝大
多数都是焊接用变位器。焊接变位器结构简单、体积庞大、对精度和
定位刚度的要求较低。目前国内基本可以生产各种吨位和尺寸的焊接 用自动变位器。
159 t座式焊接变位机 唐山开元装备公司
80 t双立柱升降式焊接变位机 无锡阳通机械设备有限公司
P-N5 250t座式焊接变位机 德国诺威尔重型机器制造有限公司
HB-60t型焊接变位机 成都焊研威达自动焊接设备有限公司
两自由度变位机 意大利Innse-Berardi公司
加氢反应器的两自由度变位机 法国Framatome公司
铲 入
铲 斗 推 压
提 升
回 转
启 动 、 停 止 （ 制 动
）
变 速
仪 表 显 示
照 明
其 他
3、功能元组合——相容矩阵法
方案序号
分功能
1
2
3
4
A B C D E F G H I
推 压 铲 斗 提 升 回 转 能量转换 能量传递与分配 制 动 变 速 行 走
齿 条 钢丝绳 油 缸 正铲斗 反铲斗 抓 斗 油 缸 绳 索 内齿轮传动 外齿轮传动 液 轮 柴油机 齿轮箱 油 泵 链传动 皮带传动 带式制动 阐瓦制动 片式制动 圆锥形传动 液压式 齿轮式 液压-齿轮 履 带 轮 胎 迈步式 轨道-车轮
第二章 机电一体化系统总体设计
2.3 设计过程示例
a. 市场调研
1. 消费者的潜在需要 2. 用户对现有产品的反映
3. 产品市场寿命周期产生的阶段要求 4. 竞争对手的技术挑战
5. 技术发展的推动 6. 社会的需要
实例：蒸汽发生器水室封头
AP1000的主环路系统由核反应压
力容器，蒸汽发生器、稳压器和各 种管道组成。
b.概念设计
2）工艺可实现性
概念设计：通 过构思确定设 计任务和用简 图形式表达的 设计问题的一 个求解轮廓。 如功能方案的 空间结构关系， 大致的成本、 重量、尺寸以 及可行性等设 想。
概念设计
5）避免不良 结构性
实例1：变位机翻转机构的优化创新设计
c. 编制设计任务书
1）产品名称 2）产品用途 3）主要技术规格 4）技术性能指标
黑箱
实例：用黑箱法进行露天矿开采挖掘机的方案设计
实例：用功能树法进行露天矿开采挖掘机的方案设计
总功能
分功能1 功能元1
……
功能元1
分功能n
……
功能元n
……
功能元n
总功能 （挖煤、运煤）
驱动功能
执行功能
行走功能 （ 整 台 机 器 的 移 动
）
控制功能
辅助功能 支承和联接
能 量 转 换
能 量 传 递 与 分 配
2、寻找功能元——黑箱法或功能树法
黑箱法（Block Box）特点
通过“黑箱”与输入、输出量及周围环境的信息联 系，了解系统(产品)的功能、特性，进一步探索出系统 的机理和结构，逐步使“黑箱”透亮，直至方案拟定。 它摆脱了具体设计对象，而按系统(产品)的功能和 对三大流进行定性描述来进行思考，使问题简化，以利 于启发设计人员构思出更新、更好的功能原理方案来。