现代设计方法---设计方法学.ppt

1、现代设计方法现代设计方法第二章第二章 设计方法学设计方法学1方法方法：是关于人们认识世界与改造世界的目的、途径、策略、：是关于人们认识世界与改造世界的目的、途径、策略、工具与操作技能这五个层次有机组合的一个选择性系统。工具与操作技能这五个层次有机组合的一个选择性系统。方法学方法学：关于方法的规律的理论。就是对方法的合理性、有效：关于方法的规律的理论。就是对方法的合理性、有效性、效率与效果进行系统的研究、讨论、分析。性、效率与效果进行系统的研究、讨论、分析。方法论的意义：方法论的意义：它不但使你明白什么时候用和如何用锤子或螺它不但使你明白什么时候用和如何用锤子或螺丝刀，它还指导你在面对新的难题时

2、，如何创造新的工具。丝刀，它还指导你在面对新的难题时，如何创造新的工具。第一节 概述一、设计方法学一、设计方法学(Design methodology)(Design methodology)的涵义的涵义的涵义的涵义Know Why Know What“认识论认识论”Know How“方法论方法论”“本体论本体论”“实践实践”2n n设计方法学：设计方法学：设计方法学：设计方法学：是用系统的观点，考虑自然科学、社会科学、是用系统的观点，考虑自然科学、社会科学、是用系统的观点，考虑自然科学、社会科学、是用系统的观点，考虑自然科学、社会科学、经济科学等各种现代因素，为获得质优价廉有创新的产品，研经

3、济科学等各种现代因素，为获得质优价廉有创新的产品，研经济科学等各种现代因素，为获得质优价廉有创新的产品，研经济科学等各种现代因素，为获得质优价廉有创新的产品，研究产品的一般设计进程、设计规律、设计思维和工作方法、设究产品的一般设计进程、设计规律、设计思维和工作方法、设究产品的一般设计进程、设计规律、设计思维和工作方法、设究产品的一般设计进程、设计规律、设计思维和工作方法、设计工具的综合性学科。计工具的综合性学科。计工具的综合性学科。计工具的综合性学科。n n特点：特点：特点：特点：目的性、实践性、规律性目的性、实践性、规律性目的性、实践性、规律性目的性、实践性、规律性n n意义：意义：意义：意

4、义：l l研制物美价廉的产品研制物美价廉的产品研制物美价廉的产品研制物美价廉的产品l l使设计过程合理化，并为设计自动化创造条件使设计过程合理化，并为设计自动化创造条件使设计过程合理化，并为设计自动化创造条件使设计过程合理化，并为设计自动化创造条件l l提高设计人员素质、改善设计质量提高设计人员素质、改善设计质量提高设计人员素质、改善设计质量提高设计人员素质、改善设计质量l l减少设计失误、加快设计进度减少设计失误、加快设计进度减少设计失误、加快设计进度减少设计失误、加快设计进度我们对待设计的态度形成我们自己的设计的方法论我们对待设计的态度形成我们自己的设计的方法论3n 产生与发展：产生与发展

5、：产生与发展：产生与发展：l l18751875年德国的年德国的年德国的年德国的FReuleauxFReuleaux在在在在理论运动学理论运动学理论运动学理论运动学中第一次提出了中第一次提出了中第一次提出了中第一次提出了“进进进进程规划程规划程规划程规划”的模型，这是最早对程式化设计的探讨的模型，这是最早对程式化设计的探讨的模型，这是最早对程式化设计的探讨的模型，这是最早对程式化设计的探讨奠基人奠基人奠基人奠基人。l l1919世纪中后期世纪中后期世纪中后期世纪中后期，随着工业革命的发展随着工业革命的发展随着工业革命的发展随着工业革命的发展,人们开始注意总结工程设人们开始注意总结工程设人们开始

6、注意总结工程设人们开始注意总结工程设计的规律和方法计的规律和方法计的规律和方法计的规律和方法。l l2020世纪世纪世纪世纪6060年代，随着科学技术的飞速发展和产品竞争的日益剧烈，年代，随着科学技术的飞速发展和产品竞争的日益剧烈，年代，随着科学技术的飞速发展和产品竞争的日益剧烈，年代，随着科学技术的飞速发展和产品竞争的日益剧烈，各国普遍重视设计环节，各国普遍重视设计环节，各国普遍重视设计环节，各国普遍重视设计环节，推动了设计方法学的研究。慕尼黑大推动了设计方法学的研究。慕尼黑大推动了设计方法学的研究。慕尼黑大推动了设计方法学的研究。慕尼黑大学的学的学的学的RodenackerRodenack

7、er是世界上第一个被任命为从事设计方法学研究是世界上第一个被任命为从事设计方法学研究是世界上第一个被任命为从事设计方法学研究是世界上第一个被任命为从事设计方法学研究的教授的教授的教授的教授“设计方法学之父设计方法学之父设计方法学之父设计方法学之父”。l l 2020世纪世纪世纪世纪7070年代末，出现了由年代末，出现了由年代末，出现了由年代末，出现了由HuhkaHuhka博士、博士、博士、博士、AndeasenAndeasen博士及博士及博士及博士及EderEder教授组成的教授组成的教授组成的教授组成的WDKWDK组织。此后，组织。此后，组织。此后，组织。此后，WDKWDK发起并组织了一系列

8、发起并组织了一系列发起并组织了一系列发起并组织了一系列ICEDICED，参加会议的人员和范围逐渐扩大。，参加会议的人员和范围逐渐扩大。，参加会议的人员和范围逐渐扩大。，参加会议的人员和范围逐渐扩大。l l19811981年，中国机械工程学会机械设计学会首次排代表参加年，中国机械工程学会机械设计学会首次排代表参加年，中国机械工程学会机械设计学会首次排代表参加年，中国机械工程学会机械设计学会首次排代表参加ICEDICED罗马会议，此后在国内宣传，并在罗马会议，此后在国内宣传，并在罗马会议，此后在国内宣传，并在罗马会议，此后在国内宣传，并在19831983年年年年5 5月月月月在杭州召开在杭州召开在

9、杭州召开在杭州召开全国设全国设全国设全国设计方法学讨论会计方法学讨论会计方法学讨论会计方法学讨论会，并成立，并成立，并成立，并成立设计方法学研究组设计方法学研究组设计方法学研究组设计方法学研究组。4n n各国设计方法学研究侧重点各国设计方法学研究侧重点l l 德国：德国：德国：德国：设计的进程、步骤和规律，进行系统化的逻辑分析，并设计的进程、步骤和规律，进行系统化的逻辑分析，并设计的进程、步骤和规律，进行系统化的逻辑分析，并设计的进程、步骤和规律，进行系统化的逻辑分析，并将成熟的设计模式、解法等编成规范和资料供设计人员参考。将成熟的设计模式、解法等编成规范和资料供设计人员参考。将成熟的设计模式

10、、解法等编成规范和资料供设计人员参考。将成熟的设计模式、解法等编成规范和资料供设计人员参考。l l 英美：英美：英美：英美：创造性开发和计算机在设计中的应用。创造性开发和计算机在设计中的应用。创造性开发和计算机在设计中的应用。创造性开发和计算机在设计中的应用。l l 日本：日本：日本：日本：创造工程，自动设计，价值工程。创造工程，自动设计，价值工程。创造工程，自动设计，价值工程。创造工程，自动设计，价值工程。n切记切记:(1)再好的设计方法，也不能代替天赋很高或一般的工程师的再好的设计方法，也不能代替天赋很高或一般的工程师的作用。作用。(2)科学的设计方法可以显著提高设计效率和创新水平。科学的

11、设计方法可以显著提高设计效率和创新水平。(3)如果设计按死板的模式进行，则设计工作必被市场淘汰，如果设计按死板的模式进行，则设计工作必被市场淘汰，且毫无个性和魅力。且毫无个性和魅力。5l l设计对象设计对象设计对象设计对象 设计对象是一个能实现一定技术过程的设计对象是一个能实现一定技术过程的设计对象是一个能实现一定技术过程的设计对象是一个能实现一定技术过程的技术系统。技术系统。技术系统。技术系统。l l设计进程设计进程设计进程设计进程 设定技术过程及划定技术系统的边界，确定技术系统的设定技术过程及划定技术系统的边界，确定技术系统的设定技术过程及划定技术系统的边界，确定技术系统的设定技术过程及划

12、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。总功能，包括物质功能和精神功能。总功能，包括物质功能和精神功能。总功能，包括物质功能和精神功能。l l设计评价设计评价设计评价设计评价 先根据一定的准则和方法对各方案作出评价，然后按正先根据一定的准则和方法对各方案作出评价，然后按正先根据一定的准则和方法对各方案作出评价，然后按正先根据一定的准则和方法对各方案作出评价，然后按正确的原则和步骤进行决策，逐步求得最优方案。确的原则和步骤进行决策，逐步求得最优方案。确的原则和步骤进行决策，逐步求得最优方案。确的原则和步骤进行决策，逐步求得最优方案。l l设计思维设计思维设计思维设计思维

13、设计是一种创新，设计思维应是创造性思维。创造性思设计是一种创新，设计思维应是创造性思维。创造性思设计是一种创新，设计思维应是创造性思维。创造性思设计是一种创新，设计思维应是创造性思维。创造性思维有其本身的特点和规律，并可通过一定的创造技术方法来激发人们维有其本身的特点和规律，并可通过一定的创造技术方法来激发人们维有其本身的特点和规律，并可通过一定的创造技术方法来激发人们维有其本身的特点和规律，并可通过一定的创造技术方法来激发人们的创造性思维。的创造性思维。的创造性思维。的创造性思维。l l 设计工具设计工具设计工具设计工具 把分散在不同学科领域的大量设计信息集中起来，按设把分散在不同学科领域的

14、大量设计信息集中起来，按设把分散在不同学科领域的大量设计信息集中起来，按设把分散在不同学科领域的大量设计信息集中起来，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，通过计算机等先进设备方便快速地调用参考。先进设备方便快速地调用参考。先进设备方便快速地调用参考。先进设备方便快速地调用参考。l l 现代设计理论与方法的应用现代设计理论与方法的应用现代设计理论与方法的应用现代设计理论与方法的应用 把成批涌现且不断发展

15、的各种现代把成批涌现且不断发展的各种现代把成批涌现且不断发展的各种现代把成批涌现且不断发展的各种现代设计理论与方法应用到设计进程中来，使设计方法学更臻完善。设计理论与方法应用到设计进程中来，使设计方法学更臻完善。设计理论与方法应用到设计进程中来，使设计方法学更臻完善。设计理论与方法应用到设计进程中来，使设计方法学更臻完善。二、设计方法学的研究对象二、设计方法学的研究对象6 技术技术技术技术人们在变革自然的过程中，为了满足特定的社会需要人们在变革自然的过程中，为了满足特定的社会需要人们在变革自然的过程中，为了满足特定的社会需要人们在变革自然的过程中，为了满足特定的社会需要而运用的知识、技能、物质

16、手段、规则、方法的总和。而运用的知识、技能、物质手段、规则、方法的总和。而运用的知识、技能、物质手段、规则、方法的总和。而运用的知识、技能、物质手段、规则、方法的总和。技术系统技术系统技术系统技术系统完成某个特定功能或职能的各个事物的集合，简完成某个特定功能或职能的各个事物的集合，简完成某个特定功能或职能的各个事物的集合，简完成某个特定功能或职能的各个事物的集合，简称为系统。技术系统可以由子系统组成，也可以由超系统组成称为系统。技术系统可以由子系统组成，也可以由超系统组成称为系统。技术系统可以由子系统组成，也可以由超系统组成称为系统。技术系统可以由子系统组成，也可以由超系统组成第二节第二节 技术系统及其确定技术系统及其确定一、技术系统一、技术系统子系统子系统 系统系统 超系统超系统7 设计的目的是为满足一定的需求。设计的目的是为满足一定的需求。设计的目的是为满足一定的需求。设计的目的是为满足一定的需求。例如，为得到某种复杂形状的例如，为得到某种复杂形状的例如，为得到某种复杂形状的例如，为得到某种复杂形状的金属零件，可通过编程在加工中心上对坯料进行加工。金属零件，可通过编程在加工中心上对