10章概念设计12讲.ppt

先进设计系统机械系统设计 第 8 章 生产线 第 9章 需求设计 第 10章 概念设计 第 11章 详细设计 第 12章 设计评价 第 13章 创新设计 第 14章 虚拟设计 第 15章 智能设计 第 10 章 概念设计 10.1 概念设计的定义 10.2 功能设计 10.3 原理设计 10.4 总体设计 10.1 概念设计的定义 10.1.1 概念产品模型 10.1.2 概念设计的定义 10.1.1 概念产品模型 1. 概念产品 概念：是指产品形状、功能和特性的描述。 概念产品：是产品总体系统特征、性能、结构、尺寸形状的描述和实现。 它是在满足预定功能条件下，各原理部件在空间或结构上的有机组合整体形式。一般强调它在原理层上反映功能，也要求具备粗略的三维结构方面的信息。 它描述了设计目标的基本方向和轮廓，是对设计目标的全面展示。它不是直接用于生产、营销、服务等最终产品。 10.1.1 概念产品模型 1. 概念产品 概念产品应包括： 产品的功能信息、原理信息、 简单的装配结构、简单的零部件形状信息、 基本的可制造与可装配信息、 市场竞争力与成本信息、 可服务与维修信息。 但不要求有详细精确的尺寸、形状、制造和装配信息， 可以通过功能性、原理可行性等， 以验证其主要性能特征或进行动态仿真。 10.1.1 概念产品模型 2. 概念产品的结构模型 典型的概念产品的基本结构包含6个单元（图9-1）： (1)工作单元：实现主要功能或效能的单元。 (2)辅助单元：保证工作单元正常工作所必须的单元。 (3)魅力单元：表现产品形象质量，促进营销的单元。 (4)驱动单元：提供所需能量的单元， 包括能量的接收、转换、传递与分配等。 (5)控制单元：接收和处理有关信息，发出控制指令。 (6)联接与支撑单元：实现概念产品内部单元输入输出之间及产品与外部的联接及支撑，最后将各单元联接到固定系统上实现其支撑功能。 10.1.1 概念产品模型 10.1.2 概念设计的定义 1. 概念设计的定义 （1）概念设计：以概念产品为目标的设计。 它是由分析用户需求到生成概念产品的过程。 产品概念设计 是设计过程中最重要、最复杂、最不确定的设计阶段, 也是产品形成价值过程中最有决定意义的阶段， 它是设计理论中研究的热点。 10.1.2 概念设计的定义 1. 概念设计的定义 （2）Palh和Beitz于1984年提出概念设计的定义为： 在确定任务之后，通过抽象化， 拟定功能结构， 寻求适当的作用原理及其组合等， 确定出基本求解途径，得出求解方案， 这一部分设计工作叫做概念设计。 10.1.2 概念设计的定义 1. 概念设计的定义 （3）Frence于1985年为概念设计下的定义： 概念设计首先是要弄清设计要求和条件，然后生成框架式的广泛意义上的解。在此阶段中对设计师的要求较高，但却可以广泛地提高产品性能。它需要将工程科学、专业知识、产品加工方法和商业运作知识等各方面知识相互融合在一起，以作出一个产品全生命周期内最为重要的决策。 在这里“框架式的解”是指设计问题的一个轮廓，每个主要的功能都可以对应于其上，通过原理部件间的空间或结构上的关系，使它们有机地结合起来。我们从这个框架中得到产品大致的成本、重量或总体尺寸，以及在目前的环境下的可行性等。这个框架只需对一些特征或部件有一个相对明确的描述，但并不要求详细。 10.1.2 概念设计的定义 2. 概念设计与方案设计 方案设计：是机械设计的前期工作，是根据功能要求求出的包括机器各组成部分和功能结构解的机器简图，其中包括结构类型和尺度的示意图及相对关系。这就勾画出机器的方案，可作为结构设计的依据。其关键内容是确定机械运动方案，又称之为机构系统设计方案。 概念设计：是设计的前期工作过程，概念设计的结果是产生设计方案。但是，概念设计不只局限于方案设计。概念设计应包括设计人员对设计任务的理解，设计灵感的表达，设计理念的发挥。 10.1.2 概念设计的定义 2. 概念设计与方案设计 不管哪一类设计，它的前期工作均可统称为概念设计。 例：很多汽车展览会展示出概念车，它就是用样车的形式体现设计者的设计理念和设计思想、展示汽车设计的方案。 例：一座闻名于世的建筑，它的建筑效果图就体现出建筑师的设计理念和建筑功能表达，属概念设计范畴。 概念设计包容了方案设计的内容。 概念设计的前期工作应充分发挥设计人员的形象思维。 概念设计的后期工作与传统的方案设计没有多大区别。 确定方案是概念设计的最终结果。 10.2 功能设计 10.2.1