現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)

1、2024年3月19日2時5分,1,現(xiàn)代設(shè)計技術(shù),主講人: 山東理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 王好臣,Modern Design Technology,2024年3月19日2時5分,2,傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù),2024年3月19日2時5分,3,傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù),傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)常稱為經(jīng)驗設(shè)計技術(shù)。它是以生產(chǎn)經(jīng)驗為基礎(chǔ)，運(yùn)用力學(xué)和數(shù)學(xué)形成的經(jīng)驗公式、圖表和手冊等作為設(shè)計的依據(jù)和指導(dǎo)準(zhǔn)則，是一種半理

2、論、半經(jīng)驗的設(shè)計技術(shù)。,2024年3月19日2時5分,4,現(xiàn)代設(shè)計技術(shù),現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是基于知識的設(shè)計技術(shù)，設(shè)計是否成功，取決于其中現(xiàn)代知識的含量。知識設(shè)計一個重要的特點是：由于對象和環(huán)境的千變?nèi)f化而，需要不斷補(bǔ)充和更新知識。所以，設(shè)計知識的獲取就成了設(shè)計工作中日常要處理的最重要的工作。再不是一本手冊可以用多少年的時代了。,2024年3月19日2時5分,5,現(xiàn)代設(shè)計技術(shù),現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是根據(jù)產(chǎn)品在整個生命周期中功能和市場競爭（時間、質(zhì)量、

3、價格）的需要，考慮生態(tài)環(huán)境和資源效率，應(yīng)用科學(xué)知識和現(xiàn)代化技術(shù)，經(jīng)過設(shè)計人員創(chuàng)造的思維、規(guī)劃和決策，制定先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計方案，通過CAD等先進(jìn)方法，并使方案付褚實施的技術(shù)。,2024年3月19日2時5分,6,現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的特點,現(xiàn)代設(shè)計從單純的產(chǎn)品功能設(shè)計擴(kuò)展到生命周期設(shè)計（包括考慮環(huán)境因素的綠色設(shè)計）;從傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計轉(zhuǎn)向應(yīng)用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的數(shù)字化設(shè)計技術(shù);從傳統(tǒng)的順序設(shè)計方式過渡到并行設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)設(shè)計等。具有程序性、創(chuàng)造性、系

4、統(tǒng)性、優(yōu)化性、綜合性，普遍采用CAD技術(shù)。 現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的發(fā)展方向是不斷吸收現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，使其實現(xiàn)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。,2024年3月19日2時5分,7,現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵,現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)包含了：綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)優(yōu)良性能設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術(shù)全生命周期設(shè)計技術(shù)等。,2024年3月19日2時5分,8,綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù),綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)是在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率

5、，使產(chǎn)品在整個生命周期（設(shè)計、制造、使用到報廢）中，符合環(huán)境保護(hù)和人類健康的需要，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率最高，能源消耗最低的設(shè)計技術(shù)。,2024年3月19日2時5分,9,綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)包括:,面向環(huán)境的設(shè)計技術(shù)面向能源的設(shè)計技術(shù)面向材料的設(shè)計技術(shù)人機(jī)工程設(shè)計技術(shù)。,2024年3月19日2時5分,10,綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)舉例 —零件結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化減少材料利用,,,,,,,,2024年3月19日2時5分,11

6、,優(yōu)良性能設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù),優(yōu)良性能設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)是以提高機(jī)械產(chǎn)品綜合性能為目標(biāo)的設(shè)計技術(shù)，是各種創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是全生命周期設(shè)計技術(shù)的必要條件。機(jī)械設(shè)計要保證產(chǎn)品的功能及其可靠性，必須做到結(jié)構(gòu)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、功能好、成本低、效率高、使用維修方便、安全舒適，這一切都必須建立在優(yōu)良性能設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)上。體現(xiàn)在靜態(tài)到動態(tài)、單項到綜合、個體到系統(tǒng)、無限壽命到有限壽命，設(shè)計對象向太空、深水、微觀、生命等領(lǐng)域發(fā)展，設(shè)計的基礎(chǔ)理論要求更高。,2024

7、年3月19日2時5分,12,優(yōu)良性能設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)包括：,可靠性設(shè)計試驗技術(shù)防疲勞斷裂設(shè)計技術(shù)系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計和穩(wěn)定性設(shè)計技術(shù)摩擦學(xué)設(shè)計技術(shù)防腐蝕設(shè)計技術(shù)表面工程設(shè)計技術(shù)狀態(tài)監(jiān)測補(bǔ)償控制技術(shù)等。,2024年3月19日2時5分,13,競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術(shù),競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術(shù)是從產(chǎn)品的工作特性和功能目標(biāo)出發(fā)，在特定技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會等具體條件下，根據(jù)相鄰學(xué)科的原理，創(chuàng)造性地設(shè)計產(chǎn)品，并使它在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上達(dá)到最佳水平。重點研究設(shè)計思維、功能

8、目標(biāo)評價、設(shè)計決策技術(shù)、新的設(shè)計理論與方法、CAD和集成化智能化。,2024年3月19日2時5分,14,競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術(shù)包括：,創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)降低成本設(shè)計技術(shù)快速設(shè)計技術(shù)仿真與虛擬設(shè)計技術(shù)智能設(shè)計技術(shù)廣義優(yōu)化技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計技術(shù)等。,采用新原理、新方法的全新產(chǎn)品設(shè)計。 設(shè)計是一種創(chuàng)造性思維活動，隨科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對創(chuàng)新設(shè)計提出新的挑戰(zhàn)，計算機(jī)的應(yīng)用為設(shè)計創(chuàng)新帶來新希望，智能化是重要方向。,以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期為主要目的

9、設(shè)計技術(shù)，包括模塊化設(shè)計、并行設(shè)計、基于實例設(shè)計、反求設(shè)計、虛擬設(shè)計等，一切有助于加快產(chǎn)品開發(fā)速度的理論和方法都是快速設(shè)計的組成部分，涉及多學(xué)科的交叉、多方向發(fā)展。,2024年3月19日2時5分,15,設(shè)計產(chǎn)品不僅是設(shè)計產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)，而且要設(shè)計產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計、生產(chǎn)、經(jīng)銷、運(yùn)行、使用、維修保養(yǎng)、直到回收再用處置的全生命周期過程。全生命周期設(shè)計是指在設(shè)計階段就是考慮到產(chǎn)品壽命歷程的所有環(huán)節(jié)，以求產(chǎn)品全生命周期所有相關(guān)因素在產(chǎn)品設(shè)計分階

10、段就能得到綜合規(guī)劃和優(yōu)化。,全生命周期設(shè)計技術(shù),2024年3月19日2時5分,16,全生命周期設(shè)計過程框圖,Product LifecycleTransformation for theDigital Economy,2024年3月19日2時5分,17,全生命周期管理技術(shù)過程圖,需求,用戶需求,項目規(guī)劃,產(chǎn)品研發(fā),產(chǎn)品,用戶滿意的產(chǎn)品,Cost driven,Revenue driven,Product Lifecycle Ma

11、nagement,2024年3月19日2時5分,18,新產(chǎn)品是一個相對概念，具有很強(qiáng)的時間性、地域性和資源性，全生命周期設(shè)計的最終目標(biāo)是盡可能在質(zhì)量、環(huán)保等約束條件下縮短設(shè)計時間并實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期最優(yōu)。以往的產(chǎn)品設(shè)計通常包括可加工性設(shè)計、可靠性設(shè)計和可維護(hù)性設(shè)計，而全生命周期設(shè)計并不只是從技術(shù)角度考慮這個問題，還包括產(chǎn)品美觀性、可裝配性、耐用性、產(chǎn)品報廢后的處理等方面也要加以考慮，即把產(chǎn)品放在制造商、用戶和整個使用環(huán)境中加以綜合考察。

12、,全生命周期設(shè)計技術(shù),2024年3月19日2時5分,19,全生命周期設(shè)計始終是面向環(huán)境資源（包括制造資源、使用環(huán)境等）而言的，它的一切活動都是為了使制造出來的產(chǎn)品能夠 “一次成功 ”并在當(dāng)?shù)氐馁Y源環(huán)境下達(dá)到最優(yōu)，而不必進(jìn)行不必要的返工。在設(shè)計過程中，不僅要考慮產(chǎn)品功能，造型復(fù)雜程度等基本的設(shè)計特性，而且要考慮產(chǎn)品設(shè)計的可制造性。,全生命周期設(shè)計技術(shù),2024年3月19日2時5分,20,全生命周期設(shè)計的關(guān)鍵問題：①建立面向產(chǎn)品全生命周期

13、的統(tǒng)一的、具有可擴(kuò)充性的能表達(dá)不完整信息的產(chǎn)品模型，該產(chǎn)品模型能隨著產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程則自動擴(kuò)張并從設(shè)計模型自動映射為不同目的的模型，如可制造性評價模型、成本估算模型、可裝配性模型、可維護(hù)性模型等，同時產(chǎn)品模型應(yīng)能全面表達(dá)和評價與產(chǎn)品全生命周期相關(guān)的性能指標(biāo)； ②面向用戶的全生命周期的產(chǎn)品智能建模策略，開發(fā)相應(yīng)的計算機(jī)的輔助智能導(dǎo)航產(chǎn)品建?？蚣芟到y(tǒng)，包括產(chǎn)品的全過程仿真和性能評價模型、面向全生命周期的廣義約束模型；,全生命周期設(shè)計技術(shù),20

14、24年3月19日2時5分,21,全生命周期設(shè)計的關(guān)鍵問題：③復(fù)合知識的表達(dá)模型及其進(jìn)化策略，全生命周期設(shè)計涉及到大量的非數(shù)值知識，現(xiàn)有的簡單的數(shù)值化方法不能很好反映非數(shù)值知識的本質(zhì)，不僅造成模型的失真，更使模型不易被用戶理解。解決數(shù)值和非數(shù)值混合知識的表達(dá)和進(jìn)化已成為產(chǎn)品全過程尋優(yōu)的關(guān)鍵。,全生命周期設(shè)計技術(shù),2024年3月19日2時5分,22,全生命周期設(shè)計技術(shù),全生命周期設(shè)計改變了制造業(yè)的企業(yè)結(jié)構(gòu)和工作方式，能對產(chǎn)品生產(chǎn)周期、質(zhì)量