3现代设计技术.ppt

根据这个背景回顾求解这个接头的设计过程，能够发现事故的来源出现在决定任务书阶段。在该阶段，目标是了解顾客的需求以及把这个需求转换为工程说明书。事故调查委员会的报告显示，在设计过程的这个阶段，遗漏了许多应该有的要求。事实上，委员会很早就建议“对接头应充分地了解、测试和验证”。 必须公正地对这个项目的工程师们指出两点。首先，影响设计过程的三个因素：成本、质量和时间。这在委员会的报告中显示，由于开出了低成本，争取到原来的航天飞机合同(投标者说，设计者只需要修改现有的大力神的高质量的设计)。时间也要压缩，如同成本一样，这样就阻止了接头的再设计。第二，工程师们很可能了解大力神接头的工艺操作，但是，在航天飞机接头的开发中做出改变寸，当时了解的水平已经不适合了。 在概念设计的开发阶段，航天飞机助推器的概念是参考大力神火箭做出的，仅作了少量的修改。虽然预估到，从大力神的设计来开发概念需要8个工程师和分析师组成的团队，花费四个月的时间，看起来似乎做出了许多努力，但是还不清楚这个努力是否有很好的效果。对于应用过去的概念来说，这是很好的设计实践——所有的设计想法都是原先已有经验片段的集成。然而，必须对确认过去的概念对于新问题是否确实可用给予格外关注。在航天飞机和大力神之间的差别使利用已有的接头设计成为问题。在航天飞机设计中承载和密封两个关键性的功能是结合在一个接头中的。虽然用一个特殊的结构承担一个以上的功能通常是一个好的设计，但必须用巨大的注意力来理解和控制所带来的复杂性问题。 * * 第二章 现代设计技术 第三节 设计过程 现在为后面部分设置一个平台，通过它将看到帮助工程师设计高质量产品的技术，或者说最好的实践。了解这些，对于理解如何最好地运用这些技术，观察它们在整个设计过程的前后关联是很重要的。因此，通过说明这一过程的机动性来揭示一个产品从需求到生产的过程。重点放在过程的早期阶段，因为早期阶段对于设计的成功来说是至关重要的，并且对设计文件的编制来说也是重要的。 3.1 概述 3.2 设计过程概览 产品在开始设计之前，必须首先确定对产品的需求。如图4.1所示，设计项目有两个来源：市场，或者还没有市场需要的新产品想法的开发。大约80％新产品的开发是市场驱动的。产品没有顾客，就无法获得设计和制造的价值。所以，了解设计问题的最重要部分是评估市场，也就是确认顾客想要什么样的产品。如果新产品要想被看成是高质量的产品的话，即使市场有驱动，它也必须包含必威体育精装版的技术。 图4.1 机械设计过程 一个公司常想开发一个还没有市场需要的产品，这往往是基于一种新技术的应用；新技术的开发常需要投入大量的资金，并且可能还需要多年的科学研究和工程实践；尽管产生的想法可能是新颖和精巧的，但除非它们能够适合市场的需求，或者能开发出一个新的市场来，否则就是无用的。当然，诸如条形码装置和随身听等可作为预先没有明显的市场需求而投入市场取得成功的例子。虽然这类产品有高的经济风险，但是由于其无可比拟的优点而使它们得到巨大的收益回报。 此外，一个新产品的设计项目，或者一个产品的一些新特性的设计项目，能够通过要求对它进行重新设计来启动。重新设计，是由市场需要一种新型产品或将一种新技术用于现有的产品而受到鼓励和扶植的。重新设计也可能从解决某一现有产品中的一个问题引出，例如降低产品成本，简化加工制造，或者适应要求的材料的改变，或者为了许多其他的原因。改变产品的愿望通常是由市场驱动的：顾客希望产品便宜，有新的特色，或者耐用。大量的设计工作是重新设计，因此设计过程常是从一个已有产品开始。理解和实现图4.1中所示的过程和本书后面各章提到的技术如何应用子新产品项目，或者一个已有产品的一个简单特征的重新设计，都是很重要的。 图4.1所示设计过程，也能够用于从高层次系统分解得出的子问题。 例如：航天飞机这样一个系统的设计。这个大系统的巨大设计工作任务，需要数以千计的设计和制造工程师、材料科学家，技师、采购代理人、设计制图人员和质量控制专家，全部工作将要经过许多年。在这个项目中，整个系统将要分解为许多小的子系统来设计。 设计是一个反复迭代的过程，必要的反复次数看来总是比已经 做的要多得多，在项目开发的整个过程中，确实如此。 图4.2 航天飞机 3.2.1 项目计划 图4.1所示的设计过程是用左下角所示的单元活动框图来表达的一种思想。活动的第二阶段是为设计过程做计划，以安排好为完成这项设计活动所需的经费、人力和设备等资源。计划需要提交所需的资源，然而，如许多设计活动一样，需要对一些未知的东西进行推测。因此，做一个与以前做过的类似项目的计划，比做一个完全新的计划要容易。对各种资源的需求，特别是新