2-2设计的基本方法和基础知识.ppt

2.22.2设计的基本方法设计的基本方法和基础知识和基础知识技术设计的种类、原则方法、标准和一般过程技术设计的种类、原则方法、标准和一般过程一、技术设计的种类一、技术设计的种类技术设计的种类技术设计的种类原创性设计原创性设计改进性设计改进性设计综合（组合）性设计综合（组合）性设计1、原创性设计、原创性设计 为了更方便地裁切布料，人们发明了剪子。为了更方便地裁切布料，人们发明了剪子。这种最初的设计属于这种最初的设计属于原创性设计原创性设计,又称为开发性设计又称为开发性设计 。2、改进性设计、改进性设计 利用利用杠杆省力的原理进行改进，切割金属。杠杆省力的原理进行改进，切割金属。在总的方案原理变化不大的情况下，对已有的设计进行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定的需要,这种设计叫这种设计叫改进性设计改进性设计。3、综合（组合）综合（组合）性设计性设计 应用现有的技术及原理重新进行组合，使其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出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计综合（组合）设计。剪子的综合性设计剪子的综合性设计 外形的组合设计外形的组合设计 多功多功能螺丝刀能螺丝刀性能的组合设计性能的组合设计 通通 信信 光光 缆缆原理的组合设计原理的组合设计 功能的组合设计功能的组合设计 模块的组合设计模块的组合设计 系统的组合设计系统的组合设计 计算机系统：由硬件系统和计算机系统：由硬件系统和软件系统的组合设计而成。软件系统的组合设计而成。 神舟六号神舟六号飞船由发射系统、飞船由发射系统、监测系统、控制系统、航天员监测系统、控制系统、航天员系统、飞船本身系统和回收系系统、飞船本身系统和回收系统等子系统组成。统等子系统组成。第一部分第一部分 小结小结A . 技术设计的原则技术设计的原则 1. 需要性原则需要性原则要把解决存在的问题，满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。计用户不欢迎甚至反对的产品。 二、技术设计的原则、方法和标准二、技术设计的原则、方法和标准 对比：对比：（1）以前的靠按钮或旋钮来实现开关或调台的）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？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，）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？大。为什么会出现这种状况？2. 经济性原则经济性原则在材料方面讲究经济原则在材料方面讲究经济原则 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。本，设计出满足用户要求的产品。 性价比，全称是性能价格比，是一个性能与价格之间的性价比，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：性价比比例关系，具体公式：性价比=性能性能/价格。所以，大家购买价格。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。相同的性能比较基础，得出的性价比是没有意义的。小资料：小资料：提高功能成本比的方法：提高功能成本比的方法：功能不变，降低成本。功能不变，降低成本。价格不变，增加功能。价格不变，增加功能。 增加功能，降低成本。增加功能，降低成本。厨用剪刀怎样实现价值优化厨用剪刀怎样实现价值优化 3. 最优化原则所设计的产品或项目在功能、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（并可能在一段时间内）技术上尽可能是目前（并可能在一段时间内）是最合理的。是最合理的。 最优化不一定是最先进，但一定是最合理最优化不一定是最先进，但一定是最合理 最优化原则设计要贯彻最优化原则设计要贯彻”系统化系统化”和和优化优化的思想。的思想。这一原则要求在研究解决问题是，统筹兼顾，大力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、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，本着客体等方面的峰值佳点，本着“多利相衡取其重，多利相衡取其重，多害相衡取其轻多害相衡取其轻”的精神进行综合优化和系统筛选。的精神进行综合优化和系统筛选。 4. 可靠性和安全性原则可靠性和安全性原则问题：问题： （1）为什么小孩子的玩具都没有锋利的棱角和尖）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？的的局部形状？（2）为什么现在的轿车都配备安全气囊？）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）为什么很多家电产品上都要求必须通过 “CCC”认证？认证？（CCC认证即是认证即是“中国强制认证中国强制认证”，其英，其英文名称为文名称为“China Compulsory Certification”，缩写为，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。）认证对涉及到的产品执行国家强制的安全认证。） 设计的产品或项目应在规定使用时间内，设计的产品或项目应在规定使用时间内，能可靠安全的工作，能适应规定的条件和环境，能可靠安全的工作，能适应规定的条件和环境，不会发生故障和事故。不会发生故障和事故。 分析课本分析课本P37例例2，案例中的厂家违反了技术设计，案例中的厂家违反了技术设计的什么原则？体现在哪？的什么原则？体现在哪？5. 工程心理学原则工程心理学原则 设计的产品或项目必须满足人类心理的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，是使用者和需求，要美观、舒适、使用方便，是使用者和产品之间建立最协调的关系。又称产品之间建立最协调的关系。又称“人类工效人类工效学原则学原则”。 6. 法律规范原则法律规范原则技术设计要遵守有关的法技术设计要遵守有关的法律、制度、规范，不允许有违反、违规行为。律、制度、规范，不允许有违反、违规行为。 目前流行的目前流行的LED“免电灯免电灯”，用的是电话线的，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？合法律规范原则吗？ “免电灯免电灯”侵害了电信部门的合法权益侵害了电信部门的合法权益,也侵犯也侵犯了用户正常使用通信业务的权益了用户正常使用通信业务的权益 7 . 通用性、标准性原则通用性、标准性原则 产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，这样，产品设计尽可能采用标准化技术和标准件，这样，产品通用，维护方便，拥有更广阔的市场。产品通用，维护方便，拥有更广阔的市场。 你知道火车为什么能安全地运行在铁轨上吗？你知道火车为什么能安全地运行在铁轨上吗？ 一个重要因素是铁轨都是按照严格的技术规范标准设计一个重要因素是铁轨都是按照严格的技术规范标准设计制造的。铁路的铺设、火车的车轮间距离都有严格的技制造的。铁路的铺设、火车的车轮间距离都有严格的技术规范标准，否则火车就无法在铁轨上运行。术规范标准，否则火车就无法在铁轨上运行。 各行各业都可能有一些设计的技术规范，这些规范往往各行各业都可能有一些设计的技术规范，这些规范往往是实践经验及科学理论的总结，在进行设计活动时必须是实践经验及科学理论的总结，在进行设计活动时必须遵循。遵循。小资料：小资料： 各行各业还有一些标准化的零部件，称为标准件。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。电子元器件等，都是常见的标准件。 你能辨认这些标志吗？你能辨认这些标志吗？小资料：小资料：8. 时效性原则时效性原则 必须按照设计任务书规定的截至必须按照设计任务书规定的截至日期完成设计任务，避免使产品制造出日期完成设计任务，避免使产品制造出来后成为过时的东西。来后成为过时的东西。9. 可持续发展原则可持续发展原则 可持续发展的设计原则，就是要克服传统产品设可持续发展的设计原则，就是要克服传统产品设计的不足，使所设计的产品既能满足产品功能的要计的不足，使所设计的产品既能满足产品功能的要求，又能满足适应环境与可持续发展的需求。求，又能满足适应环境与可持续发展的需求。 基本思想是，在设计阶段将环境因素和预防污染基本思想是，在设计阶段将环境因素和预防污染的措施纳人设计之中，将环境保护作为产品的设计的措施纳人设计之中，将环境保护作为产品的设计目标和出发点。目标和出发点。 可持续发展设计原则包括以下主要内容：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设计过程的每一个决策充分考虑尽量减少对环境的破坏。破坏。 尽可能减少原料和自然资源的使用，减轻各种技术、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。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；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。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，减少废弃物的垃圾用价值的资源或部件便于回收，减少废弃物的垃圾量。量。技术设计的原则技术设计的原则:需要性原则需要性原则 经济性原则经济性原则 最优化原则最优化原则可靠性和安全性原则可靠性和安全性原则 工程心理学原则工程心理学原则法律规范原则法律规范原则 通用性、标准性原则通用性、标准性原则时效性原则时效性原则 可持续发展原则可持续发展原则小结：小结： 这些原则之间是怎样的一种关系？这些原则这些原则之间是怎样的一种关系？这些原则是独立存在的吗？这些原则能同时遵守吗？是独立存在的吗？这些原则能同时遵守吗？ 实际运用中，各个原则并不是独立的，它们实际运用中，各个原则并不是独立的，它们之间有着相互联系，相互制约、相互影响的关之间有着相互联系，相互制约、相互影响的关系。这些原则可以同时遵守，但侧重点会有所系。这些原则可以同时遵守，但侧重点会有所不同。在运用中既要综合考虑，又要分清主次。不同。在运用中既要综合考虑，又要分清主次。 设计的一般原则要求我们在设计中要考虑到设计的一般原则要求我们在设计中要考虑到人文因素和人机关系，要树立创新意识，同时人文因素和人机关系，要树立创新意识，同时要具有对人、社会、环境的责任感。要具有对人、社会、环境的责任感。B . 技术设计的一些方法技术设计的一些方法1。常规设计法。常规设计法2。系统设计法。系统设计法3。功能设计法。功能设计法4。工效学设计法。工效学设计法5。可靠性设计法。可靠性设计法6。最优化设计法。最优化设计法7。计算机辅助设计法。计算机辅助设计法CAD（Computer Aided Design）C . 技术的依据标准技术的依据标准 国际标准、国家标准、部颁标准、国际标准、国家标准、部颁标准、 行业标准、企业标准等行业标准、企业标准等三、技术设计的一三、技术设计的一般过程般过程有有否否否否有有有有发现问题发现问题值得解决吗？值得解决吗？有条件解决吗？有条件解决吗？确定设计课题确定设计课题调查、手机设计所需的信息、数据、资料调查、手机设计所需的信息、数据、资料制定设计方案（多种），并进行权衡，决策优化，选定方案制定设计方案（多种），并进行权衡，决策优化，选定方案进行具体、详细的设计进行具体、详细的设计实施设计（产品研制）实施设计（产品研制）产品（或方案实施结果）的检测产品（或方案实施结果）的检测评价、提出改进意见评价、提出改进意见是最优化设计吗？是最优化设计吗？完成设计完成设计进行鉴定进行鉴定申请专利申请专利值得解决吗？值得解决吗？值得解决吗？值得解决吗？修修 改改 设设 计计否否本节小结本节小结THE ENDYour Topic Goes HereYour Topic Goes HereYour subtopic goes hereElementsE