创新设计 第一章.ppt

创 新 工程 此外，当代对产品的设计已 不能仅考虑产品，并且还要考虑对系统和环境的影响； 不仅要考虑技术领域，还要考虑经济，社会效益； 不仅要考虑当前，还要考虑长远发展。 汽车设计，不仅要考虑汽车本身的有关技术问题， 还要考虑使用者的安全，舒适，操作方便等。 还要考虑汽车的燃料供应和污染，车辆存放，道路发展等问题。 这些重大改变对于设计者即意味着：增加设计创新，缩短设计时间，提高设计质量(可靠性，优化，精度等)。 对设计者的素质要求：知识面宽，计算机应用能力强，思维活跃，有创造性。 同时，新材料，新工艺，新技术的不断涌现，都对工程设计提出了更高，更新的要求。 设计与设计方法 例 设计要求的变化： 单机——系统 连续——离散 刚性——柔性 静态——动态 预知——随机 宏观——微观 单目标——多目标 定性——定量 常规——优化 确定——模糊 现实——虚拟 设计趋势追求四化：集成化；可视化；网络化；智能化。 设计与设计方法 设计与设计方法 现在我国产业政策的转变: 数量型 质量型 耗能型 节能型 重污染 环保型 技术政策的转变: 引进为主 引进与自主创新相结合 由于上述原因，上世纪90年代以来，许多公司已大大改进了经营活动，以致他们在价格、质量和技术方面不相上下。 那么，怎样才能与众不同呢? 公认的办法首先是要有“好的设计”。 哈佛商学院的海斯教授说： “15年前，各公司在价格上竞争，今天在质量上竞争，明天将在设计上竞争”。 我国目前还处于价格竞争和质量竞争之间 必须要有长远的战略——设计战。 在这种形势的驱使下，人们开始了 现代设计方法学的研究。 设计与设计方法 ⒍ 设计方法学——Design Methodology 设计方法学是一门正在发展和形成的新兴学科，世界各国及有关学者都非常关注它的新动态。 方法学包括三个方面，即思维，知识和科学的设计方法，综合在一起，称为方法学。 现在世界上存在有四种学派： 西德与北欧系统化设计方法学派 研究重点在于机械的总体与方案设计，建立了以市场为中心的产品开发一体化模式。 它主要研究设计的规律与设计的程序。 英美、日的创造性设计方法学派 认为对设计步骤与程式不能规定过细，过死，只要有一个粗略的过程即可。 重点应放在各种重要的设计方法，CAD与创造性上。 设计与设计方法 苏联、东欧的新设计法学派 该学派的理论由于建立在各种工程设计基础之上，不象西德以产品设计为主，所以思路较开阔．提倡发散，变性，收敛三部曲设计程式。 (思维发散；性质变换；总体收敛) 中国的现代设计法学派 现代设计法是在总结传统设计的经验与教训，批判地吸收所有流派的合理内核，以形态学为分类手段，以方法论为思想指导，集当代先进科学思想，手段与方法之精华，升华形成的多元，广角，横向的新兴交叉学科。 现代设计法是设计产品为目标的一个总的知识群体的总称。 设计与设计方法 现代设计法根据当前科学方法论的发展，涉及了具有实用价值且具定量数学模型的众多方法群： 1.突变论(智暴技术，激智技术，创造性思维与设计) 2.智能论(人工智能，专家系统，CAD，CAE，机器人) 3.信息论(预测技术，相关分析，谱分析，信息合成) 4.系统论(系统分析，逻辑分析，模式识别，系统辩识) 5.控制论(动态分析，动态优化，柔性设计) 6.优化论(优化设计，优化控制，方案优化，工程遗传算法： 7.对应论(相似设计，模拟设计，仿真技术，仿生技术) 8.功能论(可靠性分析与设计，功能价值工程) 9.离散论(有限元法，边界元法，离散优化，子模态分析) 10.模糊论(模糊分析，评价，控制，设计) 11.艺术论(人机工程，工业造型) 推荐参阅《现代设计法》丛书。 设计与设计方法