1、摘要什么是設計？設計在通俗中說來是把各種先進技術成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一 種手段和方法。它是從給出的合理的目標參數(shù)出發(fā)，通過各種方法和手段創(chuàng)造 出一個所需的優(yōu)化系統(tǒng)或結構的過程。傳統(tǒng)的設計是以經(jīng)驗總結為基礎，運用力學和數(shù)學而形成的經(jīng)驗、公式、 圖表、設計手冊等作為設計的依據(jù)，通過經(jīng)驗公式、近似系數(shù)或類比等方法進 行設計。由于傳統(tǒng)設計所用的計算方法和參考數(shù)據(jù)偏重于經(jīng)驗的概括和總結，往 往忽略了一些難解或非主要因素，因而造成設計結果的近似性較大，也難免有 不確切和失誤。在信息處理、參量統(tǒng)計和選取、經(jīng)驗或狀態(tài)的存儲和調(diào)用等還沒 有一個理想的有效方法，解算和繪圖也多用于工完成，這不僅影響設計速度和 設計質(zhì)

2、量的提高，也難以做到精確和優(yōu)化的效果。序言現(xiàn)代設計方法是隨著當代科學技術的飛速發(fā)展和計算機技術的廣泛應用而 在設計領域發(fā)展起來的一門新興的多元交叉學科。它是以設計產(chǎn)品為目標的一個 總的知識群體的統(tǒng)稱，是為了適應市場劇烈競爭的需要，提高設計質(zhì)量和縮短設 計周期，以及計算機在設計中的廣泛應用，于60年代以來在設計領域相繼誕生 與發(fā)展的一系列新興學科的集成。其種類繁多，內(nèi)容廣泛。如我們熟悉的優(yōu)化設 計、可靠性設計、計算機輔助設計、有限元法等，這些設計方法已經(jīng)較為成熟， 形成了完整的設計體系。另外，工程實際中還逐漸出現(xiàn)了許多新的設計思想和設 計方法，如：創(chuàng)新設計、快速響應設計、智能設計、全壽命周期設計

3、、綠色設計 等，這些設計思想和方法都是隨著社會的發(fā)展、人們思想觀念的更新和科學技術 的發(fā)展而提出的，由于它們對節(jié)能、環(huán)保、改進產(chǎn)品性能和增加產(chǎn)品市場競爭能 力等方面的重要性而受到越來越多的重視。先進的現(xiàn)代設計方法一、創(chuàng)新設計技術創(chuàng)新是設計的本質(zhì)，也是設計活動的最終指標。隨著科學技術突飛猛進的發(fā) 展，大量科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，產(chǎn)品更新的周期大大縮短，產(chǎn)品的市場競爭也 日益激烈。同時，人們消費觀念不斷變化，一個產(chǎn)品的功能已不再是消費者決定 購買的最主要因素。產(chǎn)品的創(chuàng)新性、外觀造型、宜人性等因素愈來愈受到重視， 在競爭中占據(jù)著突出地位。在這種形勢下，創(chuàng)新設計是產(chǎn)品適應新的市場形勢的 最好途徑，創(chuàng)新產(chǎn)

4、品能滿足甚至創(chuàng)造出新的需求，因而必然有較強的市場競爭力。二、快速響應設計隨著市場競爭的加劇，加上現(xiàn)代科技的日新月異使得產(chǎn)品的更新?lián)Q代不斷加 快，市場壽命周期不斷縮短。在以快交貨T(Time)、高質(zhì)量Q(Quality)、低成 本C(Cost)、和重環(huán)保E(Environment)去爭取市場份額的市場競爭中，縮短交 貨期，快速響應市場需求，已經(jīng)成為競爭的第一要素。面對瞬息萬變的市場環(huán)境， 更要求企業(yè)具有高度的靈敏性，能抓稍縱即逝的機遇，不斷地迅速開發(fā)新產(chǎn)品， 以吸引顧客，變被動適應用戶為主動引導市場，這樣才能保證企業(yè)在競爭中立于 不敗之地。在這種時代背景下，市場競爭的焦點就轉(zhuǎn)移到速度上來，快速提

5、高更 高的性能/價格比產(chǎn)品的企業(yè)，將具有更高的競爭力。因此，實施快速響應工程、 采用快速響應設計技術以適應市場環(huán)境的變化和用戶需求的轉(zhuǎn)移是增強企業(yè)市 場競爭的有效途徑，快速響應工程主要包括以下一些內(nèi)容：建立快速捕捉市場動態(tài)需求信息的決策機制。為提高快速響應能力，企業(yè)首先應當 能迅速捕捉復雜多變的市場動態(tài)信息，并及時作出正確的預測和決策，以決定新 產(chǎn)品的功能特性和上市時間。實現(xiàn)產(chǎn)品的快速設計。明確了新產(chǎn)品的開發(fā)項目以后，采用快速響應設計技術，實現(xiàn)快速設計是其 非常重要的一環(huán)。在快速響應設計技術方面，人們提出了并行工程、面向制造、 裝配、檢驗、質(zhì)量、服務等的設計DFX、計算機協(xié)同工作支持環(huán)境CSC

6、W和功能 分解組合的設計思想，這將引起對現(xiàn)代設計方法和CAD發(fā)展的新探索。追求新產(chǎn)品的快速試制定型。產(chǎn)品開發(fā)周期中除了設計以外的后幾個環(huán)節(jié)可以統(tǒng)稱為試制定型階段。在此 階段加快產(chǎn)品的試制、試驗和定型，以快速形成生產(chǎn)力，需要盡量利用制造自動 化的各種新技術，如FMS、快速成型RP和虛擬制造VM。推行快速響應制造的生產(chǎn)體系。三、智能設計智能化是設計活動的顯著特點，也是走向設計自動化的重要途徑。這是因為 設計的本質(zhì)是創(chuàng)造和革新，作為一種創(chuàng)造性活動，設計實際上是對知識的處理和 操作。在CIMS環(huán)境下，為了提高制造業(yè)對市場變化和小批量、多品種要求的迅 速響應能力，設計正在向集成化、智能化、自動化方向發(fā)展

7、。要實現(xiàn)這一目標， 就必須大大加強設計專家與計算機工具這一人機結合的設計系統(tǒng)中機器的智能， 使計算機能在更大范圍內(nèi)，更高水平上幫助或代替人類專家處理數(shù)據(jù)、信息與知 識，做出各種設計決策，大幅度提高設計自動化的水平。智能設計就是要研究如 何提高人機系統(tǒng)中計算機的智能水平，使計算機更好地承擔設計中各種復雜任 務，成為設計工程師得力的助于和同事。智能設計是CAD的重要組成部分，它在 CAD發(fā)展過程中的不同階段有不同的表現(xiàn)形式，承擔不同的作用。四、全壽命周期設計全壽命周期設計技術是現(xiàn)代設計技術的重要組成部分。設計產(chǎn)品不僅是設計 產(chǎn)品的功能和結構，而且要設計產(chǎn)品的全壽命周期，也就是要考慮產(chǎn)品的規(guī)劃、 設

8、計、制造、經(jīng)銷、運行、使用、維修、保養(yǎng)直到回收再處置的全過程。全壽命 周期設計意味著在設計階段就要考慮到產(chǎn)品生命歷程的所有環(huán)節(jié)，以求產(chǎn)品全壽 命周期設計的綜合優(yōu)化?？梢哉f，全壽命周期設計旨在時間、質(zhì)量、成本和服務 方面提高企業(yè)的競爭力。全壽命周期設計依賴于各學科、各部門的設計人員相互合作、相互信任和信 息共享，通過有效的信息交流，及早考慮產(chǎn)品的生命周期中的所有因素，盡快發(fā) 現(xiàn)并解決問題，最終達到工作的協(xié)調(diào)一致。全壽命周期設計是一個系統(tǒng)集成的過 程，它以并行的方式設計產(chǎn)品及其相關過程，力求使設計人員從一開始就自覺地 考慮產(chǎn)品整個生命周期從概念形成到產(chǎn)品完全報廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、 成本、進

9、度計劃和用戶的需求等。五、綠色產(chǎn)品設計技術綠色產(chǎn)品是指以環(huán)境和環(huán)境資源保護為核心概念而設計生產(chǎn)的可以拆卸并 分解的產(chǎn)品。其零部件經(jīng)過翻新處理后，可以重新使用。綠色產(chǎn)品從生產(chǎn)到使用 乃至回收的整個過程符合特定的環(huán)境保護要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，可 以利用資源再生或回收循環(huán)再用。過去判斷企業(yè)的市場競爭力只需研究其生產(chǎn)成 本、生產(chǎn)周期、產(chǎn)品質(zhì)量就足夠了，而如今從可持續(xù)發(fā)展的觀念看，還必須把產(chǎn) 品的制造技術和對環(huán)境的重視這兩點與上述三點以同等重要程度來考慮，也即為 了獲得市場競爭力，企業(yè)必須做到五點：生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品質(zhì)量高、 技術水平高、不影響生態(tài)環(huán)境，即進行綠色設計。綠色產(chǎn)品設計是以環(huán)境資源保護為核心概念的設計過程，它要求在產(chǎn)品的整 個壽命周期內(nèi)把產(chǎn)品的基本屬性和環(huán)境屬性緊密結合，在進行設計決策時，除 滿足產(chǎn)品的物理目標外，還應滿足環(huán)境目標以達到優(yōu)化設計要求。結論隨著科學技術的發(fā)展和社會進步，人們對產(chǎn)品的要求會更高，現(xiàn)代設計方法 進一步完善，而新的設計方法也會不斷出現(xiàn)，設計手段會進一步提高和豐富。因 此應用動態(tài)的、開放的觀點來