机自专业导论⑸：设计技术概述.ppt

5. 现代设计技术概述,09级专业导论,天行健，君子以自强不息，,地势坤，君子以厚德载物。,易经：,2019/4/2,2,本专业的四个方面,设计技术 制造工艺技术 自动化技术 先进管理技术,2019/4/2,3,现代设计技术概述,好的产品首先是设计出来的，然后才是制造出来的，因此新产品开发中首先应用了各种先进的设计技术。,在设计手段方面，则大量采用电子计算机作为辅助手段。,在设计理论方面，除了大量采用与特定产品相关的技术领域内最新的技术理论外，还大量采用现代设计方法学理论的最新研究成果。,先进理论与先进手段相结合，形成了许多新的设计技术。,2019/4/2,4,何谓新产品？,采用新技术原理、新设计构思研制生产的全新型产品，或应用新技术原理、新设计构思，在结构、材质、工艺等任一方面比老产品有重大改进，显著提高了产品性能或扩大了使用功能的改进型产品。,2019/4/2,5,新产品开发过程,新产品开发是一个技术创新和价值实现的过程,新产品开发过程源于市场、归于市场,新产品开发过程涉及企业内部众多部门和外部条件,2019/4/2,6,第5讲的内容,5.1现代设计技术的内涵,5.2现代设计技术的定义,5.3现代设计技术的体系,5.4现代设计技术的具体内容,5.5现代设计技术的特点,2019/4/2,7,5.1 现代设计技术的内涵,在传统的工程设计中，从工作性质与内容看，将设计过程划分为方案设计、技术设计和工艺设计。随着计算机、信息技术的发展，工程设计的范畴，从传统的设计内容已扩展到产品规划、制造、检测、实验、营销、运行、维护、报废、回收等全过程的全方位设计。,2019/4/2,8,5.1.1 设计的过程与方法,设计是一种工程活动。,设计是一种创造性的智力活动。,设计是一个综合、决策、迭代、寻优的过程。,设计师的任务就是运用自然科学的知识与法则去创造物质文明，它几乎涉及到人类生活、生产的全部方面。,设计的全过程，需要设计师提出各种不同的构思和设想，具有灵活运用知识和经验，处理技术、经济等问题的能力和优良的品质、作风，能创造性地寻求设计目标和任务的实现。,设计流程就是输入信息处理加工综合、判断、决策输出信息，是寻求满意的设计目标、方案、参数、结构等最优的过程。设计过程也是一个信息综合、反馈（或迭代）、交流的过程。由于设计要求和约束条件及多种约束之间相互制约，甚至是相互矛盾的，虽经优化，也只能综合、权衡各方面因素取得相对满意的结果。,2019/4/2,9,5.1.2 三种不同类型的设计,开发性设计,适应性设计,变型设计,2019/4/2,10,5.2 现代设计技术的定义,以满足应市产品的质量、性能、时间、成本价格综合效益最优为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。,目的、主体、依托、手段,2019/4/2,11,5.3 现代设计技术的体系,2019/4/2,12,现代设计技术的体系,基础技术,主体技术,支撑技术,应用技术,2019/4/2,13,5.3.1 基础技术,基础技术是指传统的设计理论与方法，特别是静力学、运动学与动力学、材料力学、结构力学、热力学、电磁学、工程数学的基本原理与方法等方面。它不仅为现代设计技术提供了坚实的理论基础，也是现代设计技术发展的源泉。,2019/4/2,14,5.3.2 主体技术,现代设计技术的诞生和发展与计算机技术的发展息息相关、相辅相成。可以说，没有计算机科学与计算机辅助技术(如计算机辅助设计、智能CAD(Intelligent CADICAD)、优化设计、有限元分析程序、模拟仿真、虚拟设计和工程数据库等)，便没有现代设计技术；另一方面，没有其他现代设计技术的多种理论与方法，计算机技术的应用也会大大受到限制，因为运用优化设计、可靠性设计、模糊设计等理论构造的数学模型，来编制计算机应用程序，可以更广泛、更深入地模拟人的推理与思维，从而提高计算机的“智力”。,计算机辅助设计技术正是以它对数值计算和对信息与知识的独特处理能力，成为现代设计技术群体的主干。,2019/4/2,15,5.3.3 支撑技术,设计方法学,可信性设计技术,试验设计技术,2019/4/2,16,5.3.4 应用技术,应用技术是针对实用目的，解决各类具体产品设计领域的技术，如机床、汽车、工程机械、精密机械的现代设计内容，可以看作是现代设计技术派生出来的丰富多采的具体技术群。,现代设计技术在各类产品设计领域的广泛应用，促进了产品质量与性能的提高。,2019/4/2,17,5.4 现代设计技术的具体内容,现代设计方法学,计算机辅助设计技术,可信性设计,设计试验技术,2019/4/2,18,5.4.1 现代设计方法学,并行设计,系统设计,功能设计,模块化设计,价值工程,质量功能配置,反求工程技术,绿色设计,模糊设计,面向对象的设计,工业造型设计,2019/4/2,19,5.4.2 计算机辅助设计技术,有限元法,优化设计,计算机辅助设计,模拟仿真和虚拟设计,智能计算机辅助设计,工程数据库,2019/4/2,20,5.4.3 可信性设计,可靠性设计,安全设计,动态分析与设计,防断裂设计,疲劳可靠性设计,减摩耐磨设计,防腐蚀设计,健壮设计,耐环境设计,维修性设计和维修保障设计,测试性设计,人机工程设计,2019/4/2,21,5.4.4 设计试验技术,产品可取性试验,产品环保性能试验与控制,仿真试验与虚拟试验,2019/4/2,22,现代设计技术是多学科交叉融合的产物,现代设计技术是传统设计技术的继承、延伸和发展,现代设计技术是以传统设计理论与方法为基础，以计算机广泛应用为标志，具有信息时代特征的一种设计技术。,5.5 现代设计技术的特点,工业发达国家和先进企业成功的大量事例表明，现代设计技术的推广应用所取得的技术、经济和社会效益，集中体现在大大提高产品的质量，缩短设计周期，降低成本，并且有效地节约资源，保护生态，创造人类持续发展的和谐环境。,2019/4/2,23,现代设计技