设计的基础方法和基础知识.ppt

第二节 设计的基本方法和基础知识,一、技术设计的种类,技术设计的种类,原创性设计,改进性设计,综合（组合）性设计,1、原创性设计 为了打开红酒瓶塞的软木塞，设计的螺旋状开瓶器。,这种最初的设计属于原创性设计,又称为开发性设计,想一想这种开瓶器存在哪些不足?如何改进?,在总的方案原理变化不大的情况下，对已有的设计进行局部的变更改进，使其更加合理、完善，或满足某些特定的需要,这种设计叫改进性设计。,3、综合（组合）性设计 应用现有的技术及原理重新进行组合，使其系统化、综合化、产生新的优点、特色，创造出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。,几种开瓶器的综合性设计,综合(组合)性设计,外形组合,性能组合,功能组合,模块组合,原理组合,系统组合,外形组合设计,多功能螺丝刀,性能组合设计,通 信 光 缆,原理组合设计,功能组合设计,文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成,家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计,模块组合设计,系统的组合设计,计算机系统：由硬件系统和软件系统的组合设计而成。,神舟六号飞船由发射系统、 监测系统、控制系统、航天员 系统、飞船本身系统和回收系 统等子系统组成。,汽车也可以看作系统的组合设计,二、技术设计的原则、方法和标准,（一）技术设计的原则,1 科学性原则 设计必须遵从科学原理，按照大自然的规律进行设计，否则设计不会成功。,想一想：永动机设计者的设计是否遵从了科学性原则？,2 创新性原则,设计只有不断进行创新，才能具有新的生命力。 一个产品的创新设计可以在原理运用、功能、结构、指标、外观等方面进行创新，也可以在安全，可靠耐用，有利于节能、环保、创造优良性价比，有利于使用者身心健康、舒服、快捷、方便等方面进行创新等。 例如：电视机从诞生以来，在新材料、新器件、新技术、外观、节能等方面进行了创新设计。,3 需要性和实用性原则 要把解决存在的问题，满足用户的需要作为设计的一个原则，不要设计用户不欢迎甚至反对的产品。,男士车,女士车,（1）以前的靠按钮或旋钮来实现开关或调台的的传统电视机为什么会逐渐被淘汰，出现了现在比较高级的遥控电视机？ （2）以前的手机体积比较大，重量也比较大，而且功能也比较单一，现在的手机体积、质量小，而且功能也月来越来越多，用处也越来越大。为什么会出现这种状况？,4、 经济性原则,设计中的经济原则是指以最低的费用取得最佳效果。,在材料方面讲究经济原则,在运输成本方面讲究经济原则,经济性原则在设计中，要考虑用户的经济条件，市场的竞争能力，力求用最少的成本，设计出满足用户要求的产品。,应从哪些方面着手降低成本，体现经济原则?,材料（合理使用质优价廉、能优化产品品质的原材料）、技术、管理、工艺（加工方法）、包装、运输、仓储等等。,性价比，全称是性能价格比，是一个性能与价格之间的比例关系，具体公式：性价比=性能/价格。所以，大家购买产品时，都会选择性价比高的产品购买。但是，产品的性价比应该建立在同一的性能基础上，也就是说，如果没有一个相同的性能比较基础，得出的性价比是没有意义的。,提高功能成本比的方法： 功能不变，降低成本。 价格不便，增加功能。 增加功能，降低成本。,厨用剪刀 怎样实现价值优化,5 最优化原则,所设计的产品或项目在功能、技术上尽可能是目前（并能在一段时间内）最合理的。注意最优化不一定是最先进的，但一定是最合理的。,最优化原则设计要贯彻“系统化”和“优化”的思想。这一原则要求在研究解决问题是，统筹兼顾，大力协同，多中择优，采用时间、空间、程序、主体、客体等方面的峰值佳点，本着“多利相衡取其重，多害相衡取其轻”的精神进行综合优化和系统筛选。,坦克机动性不及汽车，火力不如远程大炮，防护不如堡垒，但却当之无愧成为“陆战之王”。,6 可靠性原则,设计的产品或项目应在使用时间内，能适应规定的条件和环境而可靠地工作，不会发生故障，原规定的功能、性能指标不低于使用说明书规定的范围。,7 安全性原则,所设计的产品或项目，在使用时或操作运行时必须是安全的，不允许发生事故，更不允许发生人身伤亡事故。,电热水瓶,热得快,问题： （1）为什么小孩子的玩具都没有锋利的棱角和尖的的局部形状？ （2）为什么现在的轿车都配备安全气囊？ （3）为什么很多家电产品上都要求必须通过 “CCC”认证？（CCC认证即是“中国强制认证”，其英文名称为“China Compulsory Certification”，缩写为CCC。CCC认证对涉及到的产品执行国家强制的安全认证。）,8 工程心理学和生理学原则,设计的产品或项目必须满足人类心理的需求，要美观、舒适、使用方便，及使用者和产品之间要建立最协调的关系。,普通雨伞,方便时尚的折叠伞,9 法律、道德规范原则,技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，如技术专利法、环境保护法、公民权益保护法等，不允许有违法、违规的行为。,三鹿奶粉事件,设计通过互联网窃取他人银行卡密码的木马程序,目前流行的LED“免电灯”，用的是电话线的余电，电费由电信部门负担，厂家这一技术创新符合法律规范原则吗？,“免电灯”侵害了电信部门的合法权益,也侵犯了用户正常使用通信业务的权益,10 通用性、标准性原则,电脑风扇,汽车齿轮,产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，这样，产品通用，维护更方便，拥有更广阔的市场。,电脑主板,各行各业还有一些标准化的零部件，称为标准件。例如机械行业的螺钉、螺母、销钉，电子行业的一些电子元器件等，都是常见的标准件。,11 时效性原则,必须按照设计任务书规定的截止日期完成设计，要避免使产品制造出来后成为过时的东西。,阅读材料：分析这些设计违反了什么原则？ 例1 A研究所接受某空调机厂的委托，研究一种可变频空调的电机模板，当时规定6个月内交货，每块价格不超过200元，该研究所在8个月后才完成任务，该控制模板各功能指标符合设计任务书的，每块价格190元，但该空调机厂家不能接受该项目研究成果，因为当时已有另一研究所同时研究出功能相同的控制模板，每块价格为160元。,参考答案：,违反了时效性原则。因为没有在规定的6个月期限交货，而是8个月。 违反了时效性原则的内容，“要避免使产品制造出来后成为过时的东西”。因为8个月后另一家研究所同时研究出性能相同的主板，而且价格还便宜。 违反了经济性原则,12 可持续发展原则,技术设计必须满足可持续发展原则。,一次性筷子,风能的利用,可持续发展设计原则包括以下主要内容： 设计过程的每一个决策充分考虑尽量减少对环境的破坏。 尽可能减少原料和自然资源的使用，减轻各种技术、工艺对环境的污染。 在设计过程中最大限度地减小产品重量和体积，精简结构；在生产中减少消耗；在流通中降低成本；在消费中减少污染。 改进产品结构设计，使用过的产品废弃物中尚有利用价值的资源或部件便于回收，减少废弃物的垃圾量。,光电池,可降解的餐盒,例2 A市电热水器厂发明了一项高温预热式电热水器，其原理是在浴室内气温太低时起用，它可以先喷出高温水蒸气（达150C）将浴室内温度提高，当浴室温度达到一定温度（如20C)后则停止喷射高温水蒸气，自动转入正常供热水状态。该产品开始很受北方寒冷地区用户的欢迎，但由于外壳受潮后会带220V交流电，而且喷出高温水蒸气的控制技术不够可靠，在洗澡时，会喷出高温水蒸气，造成伤人事故，后来被迫停产。,参考答案：,违反了安全性原则和可靠性原则 外壳受潮后绝缘不良导致漏电。 高温喷出水蒸气的控制器性能不稳定。,1、试分析以下举措分别主要考虑 到了哪些原则？,西藏自治区政府决定关闭三个 火力发电站代之以两个水利发电 站、两个地热发电站和一个风力 发电站。以上措施主要遵循哪一 原则？,F1迈凯轮被控窃取法拉利赛车 的绝密技术，用以调校赛车动力 提升赛车性能，迈凯轮此举违反 了技术设计中的哪一原则？,海尔电热水器上加装隔电墙,（4）英国奥索假肢公司研制和发明 了智能仿生假肢，其仿生足内装有传 感器，由于这种智能感应，“本体” 的使用者可以更轻松自然地站立或 坐下，步态也更加平衡矫健。 以上设计主要考虑了哪些原则？,技术设计的原则: 科学性原则 创新性原则 需要性原则 经济性原则 最优化原则 可靠性原则 安全性原则 工程心理学和生理学原则 法律规范原则 通用性标准性原则 时效性原则 可持续发