第一章 现代产品设计..

设计从单一 技术层面开展
产品设计变化小、效率低、更新慢、 不能适应用户需求的快速变化和提升
8
三、现代设计方法的内容
现代设计方法是传统设计方法通过对信息技 术、计算机技术等的引用而形成的，在设计的理 论层次和技术层次上分别包括：
现代设计方法在设计理论层次上的内容
创新设计 并行设计 绿色设计 全寿命周期设计
现代设计的理念、 方式及化设计 可靠性设计 产品造型设计 人机工程 反求设计
现代设计的实现技 术、 措施、方法和 工具
10
创新设计-在已有的科学技术基础上充分发
挥设计者的创造力而在功能、原理、结构等方 面实现产品创新的设计
特点：１、强调设计者创造力的发挥
（3）综合性
全面考虑市场、生产、管理、使用、销售 等各方面因素并综合运用可靠性、价值工程 等学科知识和理论来探索最佳求解途径。
24
（4）程式性
依设计思维规律按产品规划、方案设计、技术 设计、施工设计、实验、试制等步骤有计划开展
概念设计 －分析用户及市场需求、规划产品功能，制 造要求、经济性等指标 方案设计 －研究功能实现方案并进行技术经济性评价
现代设计方法
学习背景、目的和意义
背景： １９世纪末以来，信息技术、自动化技
术等的发展普及给产品设计带来了深刻变化
竞争全球化、用户需求多样化导致产品生命 周期缩短、更新加快；人类环保意识加强要求产 品功能明确、简单实用、能耗少、可回收
按“用户需求、及时、准 确、快速”完成产品设计
信息技术、计算机技术、 仿真技术…
２、导致产品的更新和升级换代
本质：打破学科领域、界限，通过探讨同
一问题的不同求解方案来实现产品设计
11
创新设计实例—椰肉加工机的设计
常规设计 椰子剖开 旋转 刀具切削
刀具 椰子 椰肉
浪费严重！！
12
创新设计－ 能否不用机械方法取出椰肉？ 注入溶剂，椰肉溶化成汁
工作原理创新－由机械方法到化学方法
13
19
优化设计：针对可行方案，基于最优化数学
原理寻求最佳设计方案的一种现代设计方法
可靠性设计：以失效分析、失效预测及各
种可靠性试验为依据，基于概率论和数理统计理 论设计产品，保证其性能可靠的现代设计方法
本质：
基于数、理模型通过对实际问题的仿真分析 进行设计。
优势：
显著提高设计质量，减免工程试验、降低成本
特点：
1、在设计阶段就考虑产品的制造、使用 和维护问题 ２、由设计、工艺、制造等不同领域的技 术人员共同协作完成 3、通过不同领域技术人员的协同工作可 使设计方案得到优化
序开展的弊端，基于并行工程思想而形成的 产品设计方法
15
并行设计考虑的因素
功能 可制造性 并行设计 可靠性
可装配性
质量保证
顾客满意
26
４、设计内容与传统设计一致并建立 在其基础上
５、是对传统设计的继承、提高和 发展，而非唾弃和否定
27
绿色设计－以减少环境污染、原材料、自然
资源、能源消耗为原则所进行的产品设计
特点：
１、以降低能耗、保护生态环境为设计目标
２、产品存在多生命周期报废后可回收重复使用
本质：
在考虑功能等传统设计因素的同时，以产 品可拆卸、可回收性、可维护、可重用为目标 实现产品设计。
14
并行设计－面向传统产品研发过程串行顺
20
造型设计：在保证产品使用功能的前提
下，按照美学法则用艺术手段对产品外观形态、 结构尺寸、材质、装饰进行设计的方法
特点：
主要针对产品外观、形态从造型、色彩、 材质角度开展设计 以美学理论为原则，以满足人的审美需 求为目标，不完全局限于产品功能
本质：
产品的美化和外观创新，使产品为人所赏
21
人机工程：依据人的生理、心理特性进行
详细设计 －完成结构设计、绘制总装、部装、零件图 技术文件编制 － 完成设计说明书，使用说明书等
25
五、现代设计方法认知小结
1、是通过对传统设计从不同角度深化 而形成的 2、是关于产品设计的理论、方法体系， 可有效提高产品设计质量，降低产品成 本
3 、强调以计算机为工具，以CAD、 CAE等工程软件为平台，基于创新、并 行、绿色等现代设计理念开展产品设计
16
并行设计的内涵：
１．传统设计人员组织模式、工作方式的 创新 ２．基于不同领域技术人员协同工作，通 过领域知识的交流共享，实现产品设计过程、 制造过程、使用维护过程的一体化集成 3、面向产品设计、制造、使用的各阶段 实现设计方案的全局优化
17
全寿命周期设计－设计阶段就是考虑产品
生命周期的所有环节，使产品全寿命周期所有 相关因素在产品设计阶段就能得到规划和优化
特点：
１、以产品设计一次成功，无反复为目标 ２、以绿色设计为目标，以并行设计为方式
本质：
１、并行设计和绿色设计的集成
18
CAD－用计算机辅助设计人员完成绘图、计算、 造型及其他设计工作的一种现代设计方法。 CAE－用计算机辅助人完成产品设计相关的动 态和静态工程分析、计算而形成的设计方法。
特点：
１、采用计算机作为设计工具，将设计人员 从手工劳动中解脱出来 ２、以ＣＡＤ、ＣＡＥ系统软件体现，通过 与设计人员交互辅助设计人员完成设计工作．
现 代 设 计 方 法
可靠性设计 绿色设计 反求设计 全生命周期设计
…
2
通过对计算机等学科领域技术的吸收引用 产品设计基于现代设计方法呈现如下特点
自动化：采用CAＤ技术基于计算机开展设计削减手工劳动 并行化：在设计阶段即考虑产品制造等生命周期后续阶段属性 离散化、网络化：设计由不同人员异地协作完成 集成化：打破学科界限，实现设计技术、资源共享和过程优化 智能化：基于领域知识开展设计的实施、组织和管理
新产品
特点：
通过对已有设计的消化吸收、模仿、修改 和更新而开展当前设计
本质：
对已有先进产品设计的重用（模仿、借鉴、 再设计）
23
四、现代设计方法特点
（1）系统性
基于系统工程观，将产品及其用户和使 用环境作为整体统一考虑，力求设计整体最 优，人机相互协调
（2）创新性
重视对原理方案的设计、开发以及对产品 的创新，充分发挥人的创造性。
这在提高产品设计效率和质量的同时也对设 计人员的“自身素质”提出了更高要求。
3
学习目的和意义
• 树立正确的现代产品设计观 • 了解产品设计理论、技术发展现状，形 成对现代产品设计的全面、准确认知 • 了解掌握主流现代产品设计理念、方法 及其应用优势和特点 • 为从事实际产品设计工作奠定思想和理 论基础
产品设计，保证产品简便省力、安全、舒适， 人—机—环境相吻合的设计方法
特点：
主要针对为人所用的物品和器具
以人的生理、心理需求和能力为核心开展设计
本质：
产品使用方式的设计优化创新，使产品为 人所享
案例：婴幼儿座椅、可调沙发、盲道
22
反求设计：基于已有产品的实物和相关技术
资料，通过解剖、分析掌握其设计方案并进行 对应修改、更新来设计产品的方法 被反求产品 研究、消化、创新 实物、资料、图片
6
现实生活中的设计案例
1、拟定教学计划
2、安排请客的时间地点和饭菜 3、确定出席典礼的着装 4、制定装修方案
7
二、传统设计方法的特点和不足
传统设计从功能角度出发，基于实践经验、 以人工为主，运用单一的局部知识完成设计。
针对功能、结构开展－外观不佳、不便操作、维护 手工完成－效率低、易出错 二维图表达设计结果－抽象，不便用户理解、评价 工程计算凭经验和简化数学公式－误差大结构非优
4
第一章
概 述
一、设计的概念和特征
archer ：以解决问题为导向的创造性活动。
柳冠中：设计是一种创造行为，是创造一种
更为合理的生存(使用)方式。
武藏野：设计是追求新的可能。
定义： 针对人的生产、生活问题和需求，
规划对应求解策略、方法的过程及其对应 所开展的系列活动
5
设计的特征
1、以现实中的问题和需求为起点- 起始来源 2、完成对现实世界的改变、创新– 结果 3、改善生活,创造美,影响人的行为–功能 4、受限于当前物质条件–可不断完善和提升 5、人类社会发展不可或缺的活动 -人所主导