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现代设计理论与方法的概述和
研究之类
一、前言
早期的制造业,以量产为特征,设计主要针对一种或一类产品,
对创新程度要求不高,且允许较长时间和较大资金的投入。而随着市
场竞争的日益激烈和经济全球化的发展,以及用户对产品的个性化和
多样化的要求,产品创新的空间空前扩大,对创新程度的要求也越来
越高。同时,产品的复杂程度、涉及的技术和科学领域以及竞争压力,
迫使制造业对新创意、新技术的追求更为强烈,同时也迫使产品开发
的周期减少,更新频率加快,投入的资金也越来越少。也就是说,既
没有足够的时间,也没有足够的资金来建设和运作资源。这就使设计
必须依赖外源,依赖外部的智力资源。正如文献所说的,现代设计是
以知识为基础的,以知识获取为中心,设计是知识的物化,新设计是
新知识的物化。现代设计中的每个设计,总是由许多不同利益方合作
来完成的,对产品也应当有一种广义的理解:产品也可以是一个过程,
一个软件或一个组织结构。
因此,传统的设计理论与方法已经不能适应指导这样一种设计活动的
要求,市场的变化和资源结构的变化,以及设计在制造业中的作用,
也对设计理论与方法提出了新的命题。
二、现代设计理论
现代设计理论主要由四部分构组成,它们是:设计过程理论、性
能需求驱动理论、知识流理论和多方利益方协调理论。
1、设计过程理论
设计过程理论是研究设计过程构成及任务的理论。设计过程的复
杂程度是与所设计的对象复杂程序、涉及的智力资源的复杂程度相关
的。设计过程一般可以分为三个阶段,第一阶段是任务的提出,确定
需求和潜在的需求;第二阶段是可理解的形成,即概念设计,包括扫
描技术可能和产生矛盾统一设想;第三阶段是对可能解的评估、优选
和确认,并产生最终解,称为结构设计和详细设计,包括经济和技术
分析、设想的优选和确认、结构的优选和确认、材料的优选和确认、
加工过程的优选和确认、综合评价和产生及表达最终解。可以用图1
表示。
然而,环境变化会要求与过程构成的任务所相关的概念等发生相
应的变化,但设计过程理论必须以“创新是设计的灵魂”作为原则,才
能符合“制造业的竞争实际上是设计竞争”的时代特征。从竞争的角度
来看,构成产品竞争力的要素有:性能(包括功能和质量)、价格(包
括成本、效益)、交货期、售后服务(包括维修、升级和培训)、环境
(包括人、机)相容性和营销策略。确定竞争策略有多种选择,但从
根本和长远的角度考虑,还是要制造具有别人不能制造的性能的产
品。只有功能上的创意和质量上的保证,才能使产品具有全新的卖点
和较强的竞争力。
2、性能需求驱动理论
从竞争的角度看,设计的任务是要制造出别人不能制造的性能的
产品,所以,性能或满足性能需求成为设计追求的主要目标,也就是
说,设计是由性能需求驱动的。
性能,是功能和质量的集成,质量,是功能实现和保持性的度量。在
全生命周期设计中,设计对象就是一个时变系统,功能和质量是时间
函数,全生命周期设计要预测和控制这个函数,同时还要预测和控制
与约束条件有关的变量。对于多数产品,真正意义上的全生命周期设
计还做不到,但这是设计追求的目标。
用户对产品的要求是从性能出发的,是设计的起点和完成标志,
性能特征应当成为控制整个设计过程的基本特征。设计过程就是在
“要达到什么(性能)”和“如何达到(即解决方案)”之间反复迭代的
过程。性能驱动,有时是功能需求驱动,有时是质量需求驱动,有时
则是功能需求和质量需求交替驱动;可能来自外源,可能是知识服务,
也可能是另外一个设计或产品。所以,到外界去寻求服务和评估得到
可能解,是性能需求驱动和以满足性能需求的标准。
3、知识流理论
现代设计是以知识为基础,以新知识获取为中心的。所以从某个
角度看,设计的过程可以看成是知识在设计的各个节点和各个相关方
面之间的流动过程。现在产品设计竞争的焦点之一就是如何尽快引进
必威体育精装版技术。在分布式智力资源的环境下,企业要进行产品开发,就必
须直接面对知识流的问题。研究知识流实际上就是就研究动态的知
识,包括知识的分类、动态特征、运动机制、知识获取和流动控制,
研究目标是为以知识获取为中心的设计活动作出清晰的描述,为研究
实现方法和工具研发提供理论基础。从流动完成的任务及特征看,知
识流可以分为四类:第一类流动为知识融合并物化为解决方案,知识
绿色设计是指在生态哲学的指引下,运用生态思维,将物的设计
引纳入到“人、机、环境”系统,既考虑满足人的需求,又注意生态环
境的保护和可持
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