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1、第二章 设计方法学v第一节 概述v第二节 技术系统及其确定v第三节 功能分析设计法v第四节 评价决策v第五节 商品化设计思想及方法第一节 概述1 设计方法学的涵义 设计方法学是一门正在发展和形成的新兴学科，它的含义、研究对象和范畴等，当前，尚无确切的，大家公认的认识，但近年来它的发展极快，广泛受到各国及有关学者的关注。2 设计方法学及研究对象 研究解决设计问题进程的一般理论，包括一般设计战略及用于设计工作各个具体部分的战术方法。主要领域及大致结构，包括进程模式，进程规划，进程风格，方法，方法学行动规划，工作方法，工作原则。设计学具体的研究对象：v设计对象：一个能实现一定技术过程的技术系统v设计
2、进程：设定技术过程及划定技术系统的边界，确定技术系统的总功能，包括物质功能和精神功能v设计评价：根据一定的准则和方法对各方案作出评价v设计思维：设计是一种创新设计思维应是创造性思维v设计工具：把分散在不同学科的领域的大量信息集中起来，按设计方法学的系统程式分类列表，建立各种设计信息库，通过计算机等先进的设备方便快捷查询v现代设计理论及应用：第二节 技术系统及其确定1 技术系统“现代机械系统是一个由若干机或电类功能单元有序结合而成的总体，它具有特定的边界，并具有将输入的能量流、物料流和信息流转换为所需要的形式的功能。”设计是对作业对象完成某种技术过程的技术系统作业对象一般有三类：物料、能量和信息
3、技术过程的确定步骤：（1）根据信息集约和调研预测的资料，分析确定作业对象及其主要转换要求（2）分析比较，确定实现的主要转换的工作原理（3）明确实现技术过程的环境和约束条件技术系统模型技术系统所具有的功能是完成技术过程的根本特性技术系统应具有下列能完成不同分功能的单元：v作业单元，完成转换工作v动力单元，完成能量的转换，传递和分配v控制单元，接收 处理和输出控制信息v检测单元，检测技术系统各种功能的完成情况，反馈给控制单元v结构单元，实现系统 各部分的连接与支撑 技术系统的模型2 信息集约信息集约由企业各部门共同完成，分工如下：v情报部门：产品的技术资料及发展趋势，专业情报，专业技术情报等v开发
4、部门：性能测试，新材料，新工艺，新技术，产品性能，规格，造型，各种标准法规和设计方法v制造部门：生产能力，工时，制造工艺，设备技术数据v营销部门：国家政策，产品生命周期分析，市场调查 需求 经营分析，材料外购件的价格，供应情况，用户意见及维护服务v公关部门：产品和企业的社会形象，同行的竞争和联合v社会部门：产品和环境污染，节能，资源，动力供应等的关系，产品进入和退出社会，报废消失，升级换代的效应3 调研部门 调研预测一般从市场，技术，社会环境及企业内部四个方面进行v市场调研：用户对象 用户需求 产品市场定位 同行 外购件供应v技术调研：现有产品的信息，新材料，新工艺，相关科技成果，标准 法规
5、专利 情报v社会环境调研：国家计划和政策 产品使用环境 用户的社会心理的需求v企业内部的调研：开发能力 生产能力 供应能力营销能力4 可行性报告可行性报告包含以下主要内容v产品开发的必要性和可能性v该产品目前国内外的现状和水平v确定产品的技术规格，性能参数和约束条件v提出该产品的技术关键和解决途径v预期达到的技术，经济和社会效益v预算投资费用及项目进度和期限第三节 功能分析设计法1 功能分析和总功能分解 功能是对技术系统中输入和输出的转换所作出的抽象化描述。功能还可以表述为：功能条件属性。其含义是在不同的条件下利用不同的属性，同一物体可 以实现不同的功能。2 功能元求解v选择工作原理v构思功能
6、载体3 方案综合功能原理的形态学矩阵4 设计工具v设计目录v知识库功能元功能载体aa1a2a3a4bb1b2b3b4b5b6nn1n2n3n4n5n6n7n8第四节 评价决策1 评价目标树评价目标：v技术目标：技术性能 工艺性 可靠性 自动化程度v经济目标：成本 利润 投资额 回报率 市场寿命v社会目标：国家政策 国际惯例 资源 节能 环境污染等目标树：总目标为Z，一阶子目标为Z1、Z2，二阶子目标为Z11、Z12、，Z21、Z22、依此类推。目标重要度系数（加权系数）：gi，gi1，gi1，一阶加权系数g1,g2,；二阶加权系数g11,g12,g21,g22 评价目标树建立目标树要满足：v把
7、起决定作用的设计要求和条件，作为主要目标，避免面面俱到和 主次不分v各目标之间必须是相互独立的，不能互相矛盾v在目标树中，高一级子目标只同低一级中相关联的子目标联系2 目标重要度系数（加权系数）加权系数是反映评价目标重要性程度的量化系数，加权系数大，意味着重要程度高。加权系数的确定有两种方法v经验法：根据以往或他人的经验，人为地给定评价目标的加权系数gi0.7。一致性系数的计算公式如下：6个专家对某型汽车的5种造型方案按名次计分法进行评价、排队后给分（最佳方案5分，最差给1分），如表示：评分评价目标专家代号总分 Xi ABCDEF12345543215423154132453215423153
8、412292415148由表看出：方案优劣排序为：1-2-3-4-5计算评价一致性系数C:专家数m6,方案数n54 评分法 评分法根据规定的标准用分值作为衡量方案优劣的尺度，对方案进行定量评价。如有多个评价目标，则先对各目标评分，再经处理求得总分4.1评分标准十分制0不可用1缺陷多2较差3勉强可用4可用5基本满意6良7好8很好9超目标10理想五分制0不能用1勉强可用2可用3良好4很好5理想4.2 评分方法采用集体评分法，有几个评分者以评价目标为序对各方案评分取平均值或去除最大，最小值后的平均值作为分值，以减少个人主观因素对评分的影响。4.3总分计分方法 分值相加法，分值连乘法，均值法，相对值法
9、或有效值法等方 法公 式特 点分值相加法计算简单直观分值连乘法分值相差较大便于比较均值法简单直观相对值法能看出与理想的差距有效值法考虑了各评价目标之间的重要程度电池评分线图电池评分线图5 技术经济评价法技术经济评价法技术经济评价法的依据是相对价，其中包括方案的技术价和经济价5.1 技术评价技术评价：通过技术分析验证所采用的技术原理的正确性，预测设计方案的性能。技术评价通过求方案的技术价Wt进行：Pi第i个技术评价指标的评分值gi-第i个技术评价指标的加权系数Pmax最高分值（十分制为10分，五分制为5分）wt0.6表示方案在技术上不合格，必须改进5.2 经济评价经济评价的目的是求方案的经济价：
10、WeHI/HH 实际制造成本，HI理想制造成本一般We0.7意味着实际生产成本高于允许生产成本，在经济上不合格5.3 技术经济综合评价（1）总价值(相对价）W 直线法 抛物线法：一般取W0.65(2)优度图（S图）许用区例题：相对价相对价W10.676 W20.632W30.605方案1在允许区域内6.模糊评价法模糊评价法根据评价目标X及加权系数g建立评价目标集XX1,X2,Xn和加权系数集G=g1,g2,gn，根据评价标准P建立评价集P=P1,P2,Pm。求出各方案评价目标对于不同评价标准的隶属度，建立各方案的模糊评价矩阵。按一定的模型合成模糊矩阵，求出考虑加权的综合模糊评价，折算为按百分比
11、表示的隶属度。用最大隶属度原则评价方案优劣顺序，决策采用何种方案。例题：例题：今确定以计算管理系统为优化对象，提出了购买专用软件，购买通用软件，或自行开发3种方案，投资必须 控制在30 万元以内。15万元为中，低于 5万元为优，同时建立性能和周期等评价目标，以及相应的加权系数。利用模糊评价方法评价三种方案专家按优、中、差对各指标评价专家按优、中、差对各指标评价作出模糊评价，模糊评价矩阵虽然反映了评价的全貌，但没有反映加权系数，将模糊评价矩阵与加权系数集合成，建立模糊评价（归一化处理），Z=Q*R第五节 商品化设计思想及方法1 产品与商品v产品：为满足人们需求而设计的具有一定用途的物质产品和非物质形态服务的总和。v商品：通过市场交换的产品。2 商品化的思想 在新产品的开发过程中，始终贯穿工业设计思想，以企业内部因素（财务，制造）和外部因素（设计开发，销售）为出发点，探讨在产品设计上如何使之良好配合。3 设计与营销策略4 设计与产品定位5 设计与生产计划影响设计与生产计划的因素v设计品质v材料选择v设计标准化v产品的可靠性v模块化的设计v制造流程6 设计与研究开发设计开发所遵循的原则：简洁设计原则 切实性设计原则 功能性设计原则 经济性设计原则美观性设计原则 安全性设计原则 传达行设计原则方案数N26244