1、1、現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開發(fā)中的地位。隨著制造科學(xué)的提出和先進(jìn)制造工藝、制造裝備的導(dǎo)入，使得現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開發(fā)中的作用已經(jīng)比以前 任何時(shí)期都更加突出，到目前為止，已經(jīng)形成一個(gè)重要的研究熱點(diǎn)，并且設(shè)計(jì)理論和方法的研究，也不僅僅 停留在學(xué)術(shù)討論和實(shí)際問題的個(gè)別解決上，而是面向全局的現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論.作為產(chǎn)品整個(gè)生命周期中最 重要的一個(gè)環(huán)節(jié)一-產(chǎn)品設(shè)計(jì)占據(jù)極為重要的地位.在產(chǎn)品全生命周期中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段決定了整個(gè)成本約 70%左右的成本，而制造階段及后續(xù)其他相關(guān)階段只決定約30%的總成本。并行工程的研究與實(shí)踐也表明： 約85%的產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用由產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的工作決定，而這一階段本身所耗費(fèi)的成本卻不到

2、總成本的7%。正 因如此，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的研究，尤其是概念設(shè)計(jì)過程的研究，愈來愈受到國內(nèi)外廣大設(shè)計(jì)研究人員、企業(yè) 和學(xué)術(shù)團(tuán)體的高度重視.積極開展現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論方法與實(shí)踐方面的研究，并在我國制造業(yè)中推廣這種策 略，對于提高企業(yè)的競爭能力，具有重要的意義。當(dāng)前現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論的研究主要包含以下三大部分，即 現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)求解和產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的功能，因此現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開發(fā)的重 要環(huán)節(jié)，無論是制造新產(chǎn)品，還是改造老產(chǎn)品，產(chǎn)品設(shè)計(jì)都是一項(xiàng)復(fù)雜而又細(xì)致的工作 它是決定產(chǎn)品質(zhì)量的 關(guān)鍵，直接影響產(chǎn)品的制造成本、生產(chǎn)周期、工藝準(zhǔn)備、物資供應(yīng)、生產(chǎn)組織等。在技術(shù)上決定著產(chǎn)品的前 途和

3、命運(yùn)。2、現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的文化特點(diǎn)并舉例。1）文化的普遍性，指它是一種社會(huì)現(xiàn)象，是社會(huì)和群體的紐帶，具有極強(qiáng)的共性，正是基于這種特性，才使企 業(yè)了解和把握消費(fèi)成為可能.如林肯汽車機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)線生產(chǎn)的汽車的貴族文化、由機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)出的“阿 迪達(dá)斯”運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)文化、由釀酒機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的“孔府家酒”的家文化等，都在產(chǎn)品中注入了貴族、 吉祥、浪漫、親切等眾多的人類情感，使人產(chǎn)生聯(lián)想、回味、感慨等許多美好的感覺，使機(jī)電產(chǎn)品接近消費(fèi) 者的情感，征服消費(fèi)者的心靈，受到消費(fèi)者的喜愛.2）文化的相對穩(wěn)定性。一種文化現(xiàn)象一旦形成具有極大的穩(wěn)定性并且對大多數(shù)在其環(huán)境中的人有著普遍的 影響力，不會(huì)因?yàn)槟承┩庠谝蛩氐?/p>

4、加入而改變，正是這種穩(wěn)定性使得企業(yè)把握消費(fèi)群的特點(diǎn)，制定相應(yīng)的產(chǎn) 品戰(zhàn)略和營銷戰(zhàn)略具有實(shí)際意義。全球化商品總是依靠在文化的創(chuàng)造性工作，這創(chuàng)造性可以表現(xiàn)在令人喜愛產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、優(yōu)秀的品質(zhì)、嶄新的市場觀念和有效的 成本降低等而使產(chǎn)品風(fēng)靡全球。如德國人嚴(yán)謹(jǐn)和理性能從他們的機(jī)電產(chǎn)品如寶馬汽車、西門子生產(chǎn)的數(shù)控機(jī) 床等能使人感受到德國人的一絲不茍的民族文化傳統(tǒng)。3）文化的差異性。由于地域環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、民族習(xí)慣的不同，一個(gè)民族有其自身的風(fēng)俗人情、生活方式、 審美情趣和文化精神，這種民族的文化精神在設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品中體現(xiàn)出不同的文化風(fēng)格。比如：德國人嚴(yán) 謹(jǐn)和理性，使他們的設(shè)計(jì)風(fēng)格體現(xiàn)出嚴(yán)密的科學(xué)性和邏輯性；

5、法國人追求藝術(shù)和情調(diào)，使他們的設(shè)計(jì)風(fēng)格體現(xiàn) 出的浪漫和時(shí)尚。而中華民族穩(wěn)重、含蓄、和諧的民族傳統(tǒng)文化精神，在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出的使深沉、儲(chǔ)蓄、平 穩(wěn)、圓滿的文化風(fēng)格。4）文化的可變性.文化是相對穩(wěn)定的，又不是固定不變的，它會(huì)伴隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展而變化，表現(xiàn)就是 人們新的價(jià)值觀念、審美觀念、生活態(tài)度、消費(fèi)觀念等，這種變化有一定的偶然因素和不確定性。如中國的 海爾集團(tuán)積極的國際化模式不斷豐富企業(yè)文化內(nèi)涵，如今海爾的節(jié)能、人性化的設(shè)計(jì)深層地昭示著中國人樂 善、仁厚的儒家思想。提高企業(yè)文化層次和品位才能在不久的將來趕上或超過世界名牌產(chǎn)品.3、現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的數(shù)字化與并行化特點(diǎn)并舉例.數(shù)字化設(shè)計(jì)特征。具有統(tǒng)

6、一的產(chǎn)品定義模型。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造主要包括用于企業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)字化 仿真及其相應(yīng)文檔的建立。數(shù)字化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵是支持企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)全過程、支持企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、支 持產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)管理、支持企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)流程的控制與優(yōu)化等，歸納起來就是產(chǎn)品建模是基礎(chǔ)，優(yōu)化設(shè)計(jì)是 主體，數(shù)控技術(shù)是工具，數(shù)據(jù)管理是核心.數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)通過建立從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造的單一數(shù)字化產(chǎn)品定 義模型，也是面向產(chǎn)品生命周期管理的基礎(chǔ).例子：利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維建模，在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)階段就對其生命周期全過程中的各種因素考慮周全，排除某些 設(shè)計(jì)的不合理性，最終形成數(shù)字樣機(jī)。數(shù)字樣機(jī)作為制造依據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)精確設(shè)計(jì)，最大限度地減少了工程

7、更改，節(jié)省了大量工裝模具和生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。很顯然，與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比，采用三維數(shù)字化設(shè)計(jì)不僅使 設(shè)計(jì)對象幾何形狀得以直觀顯示，而且被賦予物理屬性的三維模型可以為其后的進(jìn)行的設(shè)計(jì)分析、驗(yàn)證、模 擬與仿真提供保障。并行化設(shè)計(jì)特征。一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作可由多個(gè)設(shè)計(jì)隊(duì)伍在不同的地域分頭并行設(shè)計(jì)、共同裝配，形成一個(gè)可完成（完整）現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 強(qiáng)度、可制造性、成本和功能測試的完整的數(shù)字化模型.（由于面向產(chǎn)品生命周期的產(chǎn)品模型信息的完備性， 數(shù)字化設(shè)計(jì)有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的面向裝配的設(shè)計(jì)、面向制的設(shè)計(jì)和面向維修的設(shè)計(jì)等的DFX設(shè)計(jì)，在提高產(chǎn)品 設(shè)計(jì)質(zhì)量與速度方面具有重要的意義。）（在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)期間，將概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)

8、計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、最終 需求等結(jié)合起來，保證以最快的速度按要求的質(zhì)量完成。各項(xiàng)工作由與此相關(guān)的項(xiàng)目小組完成。進(jìn)程中小組 成員各自安排自身的工作，但可以定期或隨時(shí)反饋信息并對出現(xiàn)的問題協(xié)調(diào)解決。依據(jù)適當(dāng)?shù)男畔⑾到y(tǒng)工具， 反饋與協(xié)調(diào)整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)行.利用現(xiàn)代CIM技術(shù)，在產(chǎn)品的研制與開發(fā)期間，輔助項(xiàng)目進(jìn)程的并行化。并行工 程則）強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)要面向整個(gè)過程或產(chǎn)品對象，因此它特別強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮設(shè)計(jì)，還要考慮 這種設(shè)計(jì)的工藝性、可制造性、可生產(chǎn)性、可維修性等等，工藝部門的人也要同樣考慮其他過程，設(shè)計(jì)某個(gè) 部件時(shí)要考慮與其他部件之間的配合。所以整個(gè)開發(fā)工作都是要著眼于整個(gè)過程和產(chǎn)品目標(biāo)。并行工程則強(qiáng)

9、 調(diào)系統(tǒng)集成與整體優(yōu)化，它并不完全追求單個(gè)部門、局部過程和單個(gè)部件的最優(yōu)，而是追求全局優(yōu)化，追求 產(chǎn)品整體的競爭能力。例子：飛機(jī)研制是一項(xiàng)涉及眾多學(xué)科和專業(yè)，耗資、耗時(shí)而且復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在傳統(tǒng)模式下，飛機(jī)設(shè)計(jì)和 制造各專業(yè)串行分立地完成各自的工作，由于設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)所限，不能在設(shè)計(jì)初期就考慮到產(chǎn)品的可制造 性、可裝配性以及質(zhì)量保證等因素，導(dǎo)致在后期的產(chǎn)品制造中暴露出許多問題，造成設(shè)計(jì)周期長、返工多、 質(zhì)量不易保證等弊端，對飛機(jī)研制周期和質(zhì)量造成顯著的影響，也增加了研制成本。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展 和應(yīng)用，新產(chǎn)品開發(fā)方式已經(jīng)從順序工程向并行工程轉(zhuǎn)變，面向并行工程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法成為研究熱點(diǎn)。因 此

10、在現(xiàn)代飛行器研制過程中開展并行產(chǎn)品數(shù)字化定義研究，使設(shè)計(jì)制造各有關(guān)專業(yè)可以組成協(xié)同工作團(tuán)隊(duì)， 并行的進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)字化定義工作就顯得尤為重要.4、現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中協(xié)同設(shè)計(jì)方法及特點(diǎn)并舉例.協(xié)同設(shè)計(jì)是指為了完成某一設(shè)計(jì)目標(biāo)，由兩個(gè)或兩個(gè)以上設(shè)計(jì)主體（或稱專家），通過一定的信息交換和相 互協(xié)同機(jī)制，分別以不同的設(shè)計(jì)任務(wù)共同完成這一設(shè)計(jì)目標(biāo).協(xié)同設(shè)計(jì)是先進(jìn)制造技術(shù)中并行工程運(yùn)行模式的核心。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是串行迭代的模式，即瀑布式的設(shè)計(jì)方法，就 是說按產(chǎn)品壽命周期的各個(gè)過程順序執(zhí)行。在使用階段發(fā)現(xiàn)問題后，在前面各階段中找原因加以解決.并行 工程則是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段盡早考慮產(chǎn)品壽命周期中各種因素的影響，全面評價(jià)產(chǎn)品設(shè)

11、計(jì)，以達(dá)到設(shè)計(jì)中的最 優(yōu)化，最大限度消除隱患。因此涉及產(chǎn)品整個(gè)生命周期的各個(gè)不同部門的專家必須協(xié)同工作，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階 段，不僅設(shè)計(jì)專家要進(jìn)行討論，協(xié)調(diào)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)任務(wù)，而且工藝、制造、質(zhì)量等后續(xù)部門也要參與產(chǎn)品設(shè)計(jì) 工作，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案提出修改意見。協(xié)同設(shè)計(jì)也是快速制造、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的重要方法和手段，當(dāng)今，市場形勢日趨多變，產(chǎn)品生命周期短、更新?lián)Q 代快、品種增加、批量減小，顧客對產(chǎn)品的交貨期、價(jià)格和質(zhì)量的要求越來越高，企業(yè)往往依靠其特有的一 些技術(shù)構(gòu)成的新產(chǎn)品以贏得市場份額，獲取高額利潤。在這種情況下，如何及時(shí)地提供可利用的知識(shí)和技術(shù)， 快速開發(fā)新產(chǎn)品，重組資源，組織生產(chǎn)，滿足用戶“個(gè)性化產(chǎn)品的需

12、要，就成為企業(yè)能否贏得競爭、不斷發(fā) 展的關(guān)鍵。快速制造認(rèn)為，以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，在全球一體化或地區(qū)一體化的金融環(huán)境和政治環(huán)境中，通過 臨時(shí)聯(lián)合那些能適應(yīng)環(huán)境變化的企業(yè)，組成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，共同承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，分擔(dān)義務(wù)，共享成果，才能迅速開發(fā) 新產(chǎn)品，響應(yīng)市場需求。（1）橫向協(xié)同：橫向協(xié)同充分體現(xiàn)了快速制造哲理下的企業(yè)間動(dòng)態(tài)聯(lián)盟。它適應(yīng)了現(xiàn)代企業(yè)向?qū)I(yè)化方向發(fā) 展的趨勢，即越來越多的制造企業(yè)從“大而全或“小而全的模式中走了出來，專注于自己的核心能力和核 心產(chǎn)品。面向市場機(jī)遇,和具有其他專業(yè)技術(shù)的企業(yè)合作，從而擁有技術(shù)、資金、成本、速度等綜合優(yōu)勢，形 成“團(tuán)體化”的競爭方式.（2）縱向協(xié)同：縱向設(shè)計(jì)體現(xiàn)了并行工

13、程的原理.這種工作模式使得開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周 期中的所有因素，盡可能保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、制造的一次成功.從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量和 降低成本。根據(jù)并行工程原理，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)品壽命循環(huán)各個(gè)方面的專家，甚至包括潛在的用戶都集 中在一個(gè)工作環(huán)境下，形成專門的工作小組，協(xié)同工作。橫向和縱向的協(xié)同設(shè)計(jì)在具體設(shè)計(jì)中沒有嚴(yán)格區(qū)分，常常是互相交織在一起.即動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)聯(lián)盟采用并行的設(shè) 計(jì)過程，在并行的設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)團(tuán)體人員是企業(yè)內(nèi)外專業(yè)人員的組合.協(xié)同設(shè)計(jì)涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：（1）協(xié)同工作管理技術(shù)。包括項(xiàng)目管理和工作流程管理技術(shù)；（2）分布式數(shù)據(jù)管理技術(shù)。包括支持分布環(huán)境、版本控制管

14、理和權(quán)限管理等技術(shù)；（3）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)。它是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩者的有機(jī)結(jié)合，使數(shù)據(jù)庫技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)集于一體，支持CSCD對大量信息的調(diào)用和傳輸；面向?qū)ο蠹夹g(shù)。該技術(shù)把某一產(chǎn)品數(shù)據(jù)和相關(guān)產(chǎn)品或操作的集合在一起進(jìn)行封裝，便于網(wǎng)上傳輸和共 享；安全技術(shù)。它包括訪問控制和數(shù)據(jù)安全傳輸；異地協(xié)同工作技術(shù).如Netmeeting、email、Agent技術(shù)、CORBA技術(shù)等；協(xié)同工作中的沖突消解.此外，還包括標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)基本技術(shù)等。在這些關(guān)鍵技術(shù)中，有的研究理論已比較完善，如網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫 技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)以及網(wǎng)絡(luò)基本技術(shù)等，但協(xié)同設(shè)計(jì)的管理技術(shù)、協(xié)同工作中的沖突消解技術(shù)還處于探索 階段。例

15、子：為了適應(yīng)越來越激烈的全球化市場競爭，快速響應(yīng)客戶定制產(chǎn)品的需求，計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作理論 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究工作已經(jīng)開展了好多年？。協(xié)同設(shè)計(jì)是一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)的計(jì)算過程，不僅需要不 同領(lǐng)域的知識(shí)和專家的經(jīng)驗(yàn)，更重要的是要有綜合和協(xié)調(diào)這些經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的有效機(jī)制和知識(shí)來耦合不同專家的 設(shè)計(jì)任務(wù)。目前，協(xié)同設(shè)計(jì)和知識(shí)管理在傳統(tǒng)制造業(yè)的革新中正被廣泛實(shí)施，但是在協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)或知識(shí)管理系統(tǒng)中都 存在功能單一的問題。協(xié)同設(shè)計(jì)和知識(shí)管理應(yīng)該是互相協(xié)調(diào)發(fā)展，這樣能夠?yàn)橹圃鞓I(yè)智力資產(chǎn)的管理提供新 的拓展空間。這既需要信息集成、過程集成，更需要知識(shí)集成.5說明現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的共性關(guān)鍵研究內(nèi)容。現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是隨著

16、當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用而在設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展起來的一門新興 的多元交叉學(xué)科.以滿足市場產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時(shí)間、成本、價(jià)格綜合效益最優(yōu)為目的，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè) 計(jì)技術(shù)為主體，以知識(shí)為依托，以多種科學(xué)方法及技術(shù)為手段，研究、改進(jìn)、創(chuàng)造產(chǎn)品和工藝等活動(dòng)過程所 用到的技術(shù)和知識(shí)群體的總稱.系統(tǒng)性：強(qiáng)調(diào)用系統(tǒng)工程處理技術(shù)系統(tǒng)問題。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分析各部分的有機(jī)關(guān)系，尋求多目標(biāo)兼顧、系統(tǒng)整體 最優(yōu).同時(shí)考慮技術(shù)系統(tǒng)與外界的聯(lián)系，即人一機(jī)一環(huán)境的大系統(tǒng)關(guān)系。綜合性：現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是建立在系統(tǒng)工程、創(chuàng)造工程基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用信息論、優(yōu)化論、相似論、模糊論、可 靠性理論等自然科學(xué)理論和價(jià)值工程、決策論、預(yù)測

17、論等社會(huì)科學(xué)理論、同時(shí)采用集合、矩陣、圖論等數(shù)學(xué) 工具和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，總結(jié)設(shè)計(jì)規(guī)律，提供多種解決設(shè)計(jì)問題的科學(xué)途徑。計(jì)算機(jī)化：將計(jì)算機(jī)全面地引入設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)者和計(jì)算機(jī)的密切配合，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)質(zhì) 量和速度。計(jì)算機(jī)不僅用于設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖，同時(shí)在信息貯存、評價(jià)決策、動(dòng)態(tài)模擬、人工智能等方面將發(fā) 揮更大作用.設(shè)計(jì)中的共性技術(shù)與方法，如數(shù)學(xué)描述、建模、仿真和優(yōu)化及試驗(yàn)方法等，也是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)，它涉及 到CAD、可靠性設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、模糊設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、反求工程、圖像處理、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 等信息和知識(shí)的獲取、組織、傳遞及使用共享6、舉例說明現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)與智能制造的關(guān)聯(lián)性。

18、智能制造(Intelligent Manufacturing， IM)是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)， 它在制造過程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等.通過人與智能機(jī)器的合作共事，去 擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、 智能化和高度集成化?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用而在涉及領(lǐng)域發(fā)展起來的一門新興 的多元交叉學(xué)科.它是以設(shè)計(jì)產(chǎn)品為目標(biāo)的一個(gè)總的知識(shí)群體的總稱。目前它的內(nèi)容主要包括：優(yōu)化設(shè)計(jì)、 可靠性設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、疲勞設(shè)計(jì)、三

19、次設(shè)計(jì)、相似性設(shè)計(jì)、模塊化 設(shè)計(jì)、反求工程設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、有限元法、人機(jī)工程、價(jià)值工程、并行工程、人工神經(jīng)元計(jì)算方法等。在 運(yùn)用他們進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，一般都以計(jì)算機(jī)作為分析、計(jì)算、綜合、決策的工具?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)與工業(yè)制造是相輔相成的，不可分割的，首先，現(xiàn)代設(shè)計(jì)是制造業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)行業(yè).現(xiàn)代設(shè)計(jì)是為 制造工業(yè)產(chǎn)品所進(jìn)行的設(shè)計(jì)，它包含產(chǎn)品外部和內(nèi)部設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，對產(chǎn)品的外觀和性能，生產(chǎn)技術(shù)的發(fā) 揮，以及品牌建設(shè)產(chǎn)生最直接的影響。現(xiàn)代設(shè)計(jì)創(chuàng)新水平直接影響技術(shù)創(chuàng)新水平，好的設(shè)計(jì)創(chuàng)意能極大地推 動(dòng)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展;現(xiàn)代設(shè)計(jì)是制造業(yè)發(fā)展的龍頭。由于現(xiàn)代設(shè)計(jì)在制造業(yè)中的核心地位和關(guān)鍵性作用， 世界各國在發(fā)展制造

20、業(yè)的過程中往往把它作為龍頭，通過加速現(xiàn)代設(shè)計(jì)的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展。好的設(shè)計(jì)創(chuàng)意雖然能推動(dòng)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展，但是沒有發(fā)達(dá)的制造業(yè)，也就沒有優(yōu)秀的現(xiàn)代設(shè)計(jì)。因?yàn)楣ぶ籑E寸亡功能.夷的亂丸現(xiàn)昉fJL約方H ；.打4-虹持內(nèi)*|的司-：立胃加牌IW :?J新市3.山能八水解-求時(shí)方汨.寫有長貿(mào)H4i*jrtr冷甘鋼圣m習(xí)-奇同士掉NiffiL-it水 朝1-: a -1 - ! - :, 1 *h :- I J. ；： KI將各助fit即醉避打占珊州件，誠：.；匕刊奈繞 的主個(gè)血巨麻”落打功能兀牌的拊告時(shí)惟采用用渺曜白缺，塊 功戒心為物羋而-種川世一無孵為順半機(jī).伺成 ，心-uh.（完整）現(xiàn)代

21、設(shè)計(jì)方法 業(yè)制造技術(shù)是設(shè)計(jì)的功能基礎(chǔ)，好的現(xiàn)代設(shè)計(jì)要依托功能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。以汽車為例，進(jìn)口的汽車就比國產(chǎn)汽 車漂亮很多，為什么？就是因?yàn)閲鴥?nèi)的生產(chǎn)工藝達(dá)不到，設(shè)計(jì)師可以做出漂亮的設(shè)計(jì)方案，但沒技術(shù)，一切 都是空談，比如A面的光順要求，一體成模,一些漂亮的漸消面等?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)對產(chǎn)品制造有指導(dǎo)作用，可以 引導(dǎo)制造技術(shù)更貼合人機(jī)關(guān)懷，向能生產(chǎn)出更美好的產(chǎn)品的方向發(fā)展?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向是不斷吸收 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，使其實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，智能化，和網(wǎng)絡(luò)化7、闡述產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的“功能分析法”并結(jié)合實(shí)例表述應(yīng)用過程。功能分析法是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)用來分析自然現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象的一種方法。任何事物和現(xiàn)象都是由兩個(gè)或兩個(gè)以上

22、的部 分、方面、因素所組成的，這些部分、方面和因素之間形成一種相對穩(wěn)定的聯(lián)系，這種相對穩(wěn)定的聯(lián)系稱之為結(jié)構(gòu)。相互聯(lián) 系的各個(gè)部分、方面和因素之間總是相互依存、相互作用的，這種事物或現(xiàn)象內(nèi)部各個(gè)部分、方面和因素之間的相互作用和 影響以及該事物或現(xiàn)象對于外部其他事物或現(xiàn)象的影響和作用，稱之為功能。分析事物或現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)和功能的方法，稱之為 功能分析方法.舉例：設(shè)計(jì)一臺(tái)顏料灌裝機(jī)，能夠?qū)? mL單體塑料瓶快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行顏料灌注，并完成合蓋要求.基于對機(jī)器原型的性能 分析，實(shí)現(xiàn)顏料的精確灌注以及合蓋的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，改進(jìn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于如何提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)快速灌裝的生產(chǎn)要 求.根據(jù)用戶這一需求，對系

23、統(tǒng)的上料、灌注、翻蓋和壓蓋等功能進(jìn)行抽象，確定了該產(chǎn)品設(shè)計(jì)的總功能為“快速灌裝并合蓋 ”.有了這一抽象化的總功能，設(shè)計(jì)者的思路就不再局限于原來的上料和灌注方式.按照工藝功能分解的步驟，首先對提高灌 裝效率的各種工藝方法進(jìn)行了分析，討論了可能引發(fā)的問題以及解決的方案，最后優(yōu)選出使用多連體塑料瓶進(jìn)行灌注的工藝 方法.然后確定了產(chǎn)品的輸人約束功能：輸人塑料瓶為4mL的10連體塑料瓶黏稠度為均勻的顏料；壓縮空氣壓力為0。3-0。5 MPa；電壓為380 V。隨后按照總工藝流程以及輔助工藝流程進(jìn)行分解，并根據(jù)客戶需求表進(jìn)行核查和補(bǔ)充，最后得到功能結(jié) 構(gòu)圖。 j 能i h .，-晶長 本鼻純in J1 i

24、 jLL蚓乎n 1 的時(shí)定丁汗.能力-:r印fJ.注對 施心|扣j分乂曰皓市fl nJ - . .HL.i. i u . -tl . II- tMr lR I -小能田遂MTX控制 響 f &酒 螺+ i h 口;裙 u 贈(zèng)氛時(shí)觸葛別郵化為荷整的以計(jì) 叩兀，町可席功配.L北胖，燧后姓的圳金r 曾利部統(tǒng)*椅菖為室，蚱小井析IS如 U ?, ；4 判好住珀ite方案-fcr如一怕卷估福弁飄奇稱早怖中牲早，：功IftHh .型杓供*士照叫所趨厚圖.U E； V ,勺 F. rt-l I -I”-.:! t , “ I.睥出 *；.時(shí)華.5 r M la 原 -有掃I皿，帝岬，壬胃 sta, L -

25、，04g邙 -ikM ifthjidiJtrpthaniks-3f版料期小倦兒小恥II 時(shí)釁迎軒旬扼地合，即 得劑帛妍iM -個(gè)暇？F/如米有m個(gè)晰能元, 弟I個(gè)塊徒丘“刊個(gè)加I&戒解.則口【帷的魄岌膨 4*IS系 1 N- ni k n2 .nrNfmB 有巨 旱務(wù)3 分-左JT 毋 EJ十麥 71多卷學(xué)矢巨網(wǎng)3玄 1 TOC o 1-5 h z I明確f H玄1.I I I?= = 確出H木瘧玨 c遷的相沖方養(yǎng)1 -由肓匕妥A街d心JrJj肯宜分卸F厚-以！肓度W兀*飾為禁w晾耕活 /I 一峻塞白件iL停川，_ .尸一 西適期 wtarijfcg，- 尸 _ _/曜 恭*LL舛7|病祚wt

26、蒲電rrWf/,|僑幕卡擔(dān)Wj舀/應(yīng)一理 中蛇伊寸工 曲 亢巨彳亍寺立撕1粗l a為我現(xiàn)自已在鍬烈 的市場競爭中賴以生存r琳屣和世女的歧期戰(zhàn)略目拆布不斷采取產(chǎn)品劇蹣、產(chǎn)品組合創(chuàng)新 的產(chǎn)部整體進(jìn)攻戰(zhàn)財(cái)戰(zhàn)術(shù).JF拓、吼固、發(fā):殷新市場，擴(kuò)大市場占有率口 而寺辨產(chǎn)品簞略 主耍是招企業(yè)保住現(xiàn)有產(chǎn)晶 和以往的產(chǎn)品組合,寸住已占iK的布場-以維持市場占 有率- 盡可施通過造應(yīng)競等者欒避免競爭者的蝸烈反在市場章爭曰益蹶麒的條件下-金業(yè)宜瑤職攻勢產(chǎn)品策略骨 攻而不守.機(jī)高一管可 枚進(jìn)退自如.把坦市場竟?fàn)幹械闹鞑硻?quán)之牧=因此-攻坊產(chǎn)品裁略無論對于竟?fàn)庍€埴企業(yè)摧擁市場競訴地臼川利企皿命為四甲I，類旭:th煬1 ：

27、導(dǎo)片市場拱抵帶，市臨 即&h片 和巾場F用fi 市場 枝孕實(shí)力的強(qiáng)自孫競筍地，.的痛低.夜，定 廠處勢策畸 何內(nèi)Erv1.市場主導(dǎo)者戰(zhàn)Bfi產(chǎn)品打市場占行率鼠而*競7力處尸鮑點(diǎn)優(yōu)勢地位:井底為其它企業(yè)折戰(zhàn)、效汰成驊聘ZJ象的左W.特:為i|j J k H拎.市場4 U者為了出 貝擴(kuò) 大市場占6 串.R t極I】凡他,n發(fā)堪 市場佝.i .號(hào)地位.波必沏栗i比全打位也.改和以咒防后以為中心 內(nèi) 薦的小*必禮 山巾場I亍肯的尚源削世爭優(yōu)處.便A鋅打-的全方位改此瓜 略齊踢就常成丑-全。伸證以的產(chǎn)品戰(zhàn)畔內(nèi)禪I*包播產(chǎn)酷創(chuàng)跚她略、品神創(chuàng)新 戰(zhàn)略和叩努刨新隴略.2市場1*戰(zhàn)者戰(zhàn)略由di場 上，工導(dǎo)fl

28、fllltitL J次零地1了的全4P林為H7場挑戰(zhàn)占，巾場踴戰(zhàn)& :&源善卜發(fā)理一出麥/。利于的剩點(diǎn)，從中H拽進(jìn)攻的機(jī)會(huì).以凝:威市場占白*.以幾 非 同的TCL機(jī)為例U之聞以打誕入IU場的屁虹2布城占府牟為核，b就J攻勢產(chǎn)1品策略相比-寺濟(jì)產(chǎn)品笊略更害蛔州tn 何使企w現(xiàn)有產(chǎn)品佃產(chǎn)品臺(tái)在巾柄上的旭位不亳亳爭者酌曜Ml,以建JS市械占有率D 守黔產(chǎn)日巳翠略的*11事內(nèi)睿2k裹有以下幾個(gè)方回:I . iS暗或站大產(chǎn)品的藏親.貉力握曲效率.障低度本便:企業(yè)在采購、怖1連和責(zé)的產(chǎn) 品中形成規(guī) 一說服商撰領(lǐng) 導(dǎo)接塹RTIUI方/1用R戡 門模植細(xì)比流程.同日考僉曾理房所把心的聞既：細(xì)化行階段的灑動(dòng)及

29、其造門中 的評中標(biāo)?匐開始實(shí)施 W-1W個(gè)月漏 對實(shí)施團(tuán)9及修理層進(jìn)行流程培訓(xùn)：鼓 助員工積極會(huì)與實(shí)蜘；JT發(fā)及尋找各神工具來支持流程的實(shí)Ute*披流程啟湖新項(xiàng) II：將企業(yè)的實(shí)施器果七茸它金業(yè)的相比較。心轉(zhuǎn)變商-3。什月L 不斷*蛾 于流程時(shí)回說”4析回頌并采邛I合酒的行剪h組段w即時(shí)如培訓(xùn)災(zāi)罟流程工具- H：續(xù)lEi4f與改置：產(chǎn)格的撲韋p傳建位J處分析N他的最佳文踐，尋拽出;他的方法卻I閂成善流利，.一第.代階段i I.&法第代：i；iriE清申漆訝PRP第一代+ I 迷傳柴階殷5；”. 代域斶成疊、時(shí)曉源*，T|L題涉及較:“.涉及力:u【的優(yōu)先歡廳.沒有椅資源集F優(yōu)3:次序最高的項(xiàng)I

30、I）第.f弋:III，r應(yīng)登的第 UWI婦 弓特點(diǎn)，誦列性4枚槌H：聚偉：況活性町靠性設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)M1.與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中將安全系數(shù)作為唯一的評價(jià)項(xiàng) 目和虔最完全不同， 叫柔性設(shè)計(jì)要求根據(jù)不同的產(chǎn)醋.場合而來職不同的可靠性指標(biāo)，如可靠度、失 效率 辨修度、育救度等“2.iijr-i既訪強(qiáng)調(diào)在役宥 階段業(yè)丑靠度H接設(shè)】I到零件中大、mii沒計(jì)決定LM |律 W il I枷迨保UEIWE 律皮】3 一 E，如怛一母偵 必#*L Y iK-M J荒EJ坊響-I勺今虐匚.5. 心芯姓毋開承認(rèn)在tS:計(jì)階段及H 以后的階成宙目SK要可非性塘K- 叩爭 產(chǎn)品設(shè)|-、研那J. 牛尹:井歐段工作的理小進(jìn)行

31、，產(chǎn)品的司橋性特徘毋似電通JP提 fSTr -性的危義土誼先.呈利技的尚耍,觀帝卜拉sa速岌:展導(dǎo)致傳小:城里的蓉神設(shè)務(wù)苛口 產(chǎn)品不斷朝希尚廿肖靛、商項(xiàng)作性方向炭展，各種走進(jìn)的該:各刊1產(chǎn)品廠遷應(yīng)用于工 農(nóng)皿、立理遺輸、rm ,乏橄衛(wèi)生等鐸個(gè)行業(yè)，母名的e幫性n捷芙事割入民群 眾的:沽同國I 德節(jié)涕建i殳r聽以 沐入回密1產(chǎn)rI.滯:性佰J盛義J&- II.治至大的其次，是存醇裁撤的麗典. 產(chǎn)品或.院備的A1C.&W音is念孵響生產(chǎn)偵造成巨大好 濟(jì)鋼央：.楮別是大型混訝呈企m-有時(shí)ta 一 & 浜錘 彼杳的J女障號(hào)激工廠停產(chǎn)，其損失都墾橋K/L |力 元找室?guī)?百萬元積無七晦面產(chǎn)品的可靠性住得

32、產(chǎn)品可席在鯉聲，大大腌少了健用貴和雌 修餓.叵）時(shí)iE堿少產(chǎn)品年仆同期的成沖=因從睡濟(jì)賣WS的來育，科m可掉悸 旬很TT痊義的,最 嚀，業(yè)西帝亍智的；冶史， 危也啷LW.獲、產(chǎn)部的外:訝.T市I E 沛化匕刈也1溢i 通一個(gè)國深的國E，地J#.、任】伺、* i*及仙:通II向、頃:易發(fā)快部m小人的ITJI I 一.奇之，妃十倉人上。；胖炊TK斗：一 Ml It舒滸超iS的浦些I安.”圮從I叫防.羊卜 研的ffl?變出可究可靠，性月曲兵只行深遠(yuǎn)的現(xiàn)史點(diǎn) 乂 “可律牲設(shè)計(jì)且有如下特點(diǎn)如I.七仕統(tǒng)的設(shè):計(jì)方認(rèn)中將安全痿數(shù)作為唯一 -的計(jì)價(jià)項(xiàng)I 1-印度fit全不2. 訶靠性設(shè)計(jì)耍求根據(jù)不同的產(chǎn)品、場

33、合而采取不同的可靠性指標(biāo)，如可靠度、美 放率、維餡度-r效廢等。2一可靠性設(shè)訐強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)階段要把可靠度直接設(shè)計(jì)到零件中去，即由設(shè)計(jì)可璋性扣標(biāo)r滯庚:產(chǎn)川朋！聊元的莖化卜頁成淀的時(shí)I可內(nèi) ：A淚皺財(cái)足力能的慨宰“2大孜帝3 T 炳ftr1審夠建5 fi懸廢11、說明可靠設(shè)計(jì)中“系統(tǒng)可靠性”分配的作用及方法。系統(tǒng)可靠性分配：是根據(jù)一定的原則和方法，將系統(tǒng)可靠性指標(biāo)自上而下逐級分配到下屬各級產(chǎn)品的過程，也是人力、物力、 財(cái)力合理試用的過程。目的在于將可靠性指標(biāo)層層落實(shí)，使各級設(shè)計(jì)者明確自己的目標(biāo)以便采取響應(yīng)的措施，將可靠性設(shè)計(jì) 進(jìn)去?？煽啃苑峙?可靠性分配是在可靠性預(yù)測的基礎(chǔ)上，把經(jīng)過論證確定的系統(tǒng)

34、可靠性指標(biāo)，自上而下地分配到各分系統(tǒng)再到 整機(jī)直到元器件，來確定對于系統(tǒng)各組成部分的可靠性定量要求，從而保證整個(gè)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的最后實(shí)現(xiàn)。其本質(zhì)是一個(gè) 工程決策問題，是人力、物力的統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)用問題。可靠性分配的目的：落實(shí)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)；落實(shí)對各個(gè)分系統(tǒng)或者部件的可靠性要求；通過分配，暴露系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)；通過分配優(yōu)化可以節(jié)約實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的研制時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。 可靠性分配的方法有等比例分配法、AGREE法、努力最小算法等。當(dāng)預(yù)測的可靠性值小于設(shè)計(jì)目標(biāo)值時(shí)，為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)值，需要向組成系統(tǒng)各單元合理分配可靠度，稱為可靠性分配。（1）可靠性分配的目的合理地確定系統(tǒng)中每個(gè)單元的可靠度

35、指標(biāo)，以便在單元設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、驗(yàn)收時(shí)切實(shí)地加以保證。反過來又將促進(jìn)設(shè)計(jì)、 制造、試驗(yàn)、驗(yàn)收方法和技術(shù)的改進(jìn)和提高.通過可靠性分配，幫助設(shè)計(jì)者了解零件、單元（子系統(tǒng)）、系統(tǒng)（整體）間的可靠度相互關(guān)系，做到心中有數(shù)，減少盲目性， 明確設(shè)計(jì)的基本問題。通過可靠性分配，使設(shè)計(jì)者更加全面地權(quán)衡系統(tǒng)的性能、功能、重量、費(fèi)用及可用性等與時(shí)間的關(guān)系，以期獲得更為合理 地系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。通過分配，使系統(tǒng)所獲得的可靠度值比分配前更加切合實(shí)際，可節(jié)省制造的時(shí)間及費(fèi)用。(2)可靠性分配的原則：技術(shù)水平。對技術(shù)成熟的單元，能夠保證實(shí)現(xiàn)較高的可靠性，或預(yù)期投入使用時(shí)可靠性可有把握地增長到較高水平，則可 分配給較高的可靠度。復(fù)雜程度.對較簡單的單元，組成該單元的零部件數(shù)量少，組裝容易保證質(zhì)量或故障后易于修復(fù)，則可分配給較高的可靠度。重要程度。對重要的單元，該單元失效將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，或該單元失效常會(huì)導(dǎo)致全系統(tǒng)失效，則應(yīng)分配給較高的可靠度