第六章其他現(xiàn)代設計方法及其應用隨著設計方法學、優(yōu)化設計等新學科的發(fā)展，出現(xiàn)了一些新技術，如并行設計、相似設計、穩(wěn)健設計、綠色設計、智能設計、模糊設計、虛擬設計、動態(tài)設計和疲勞設計等。隨著網(wǎng)絡經(jīng)濟時代的帶來，全球式經(jīng)濟進程的加速，跨地域的聯(lián)合設計將成為主要的設計方法。第一節(jié)常用現(xiàn)代設計方法簡介6.1.創(chuàng)新設計方法設計的本質(zhì)是創(chuàng)新，在現(xiàn)代設計方法中，強調(diào)創(chuàng)新設計，是為了使設計者更充分地發(fā)揮創(chuàng)造力，更好地利用最新科技成果，設計出更具有競爭力的新穎產(chǎn)品。6.1.1創(chuàng)造性思維與創(chuàng)造力思維是人腦對所接受和已儲存的來自客觀世界的信息進行有意識或無意識、直接的或間接的加工處理，從而產(chǎn)生新信息的過程。1.過程存儲準備階段懸想加工階段頓悟階段2.創(chuàng)造力及創(chuàng)造活動創(chuàng)造力是指在創(chuàng)造活動中表現(xiàn)出來的能力。它涉及智能和知識因素。6.1.2創(chuàng)造原理1．綜合創(chuàng)造原理綜合創(chuàng)造原理是指將研究對象的各個部分、各個方面和各種因素聯(lián)系起來加以考慮，從整體上把握事物的本質(zhì)和規(guī)律的一種思維法則。2.分離創(chuàng)造原理分離創(chuàng)造原理是把某一創(chuàng)造對象進行科學的分解或離散，使主要問題從復雜現(xiàn)象中暴露出來，從而理清創(chuàng)造者的思路，以便抓住主要矛盾或?qū)で竽撤N設計特色。3.移植創(chuàng)造原理移植創(chuàng)造是指吸取、借用某一領域的科學技術成果，引用或滲透到其他領域，以變革或改進已有事物或開發(fā)產(chǎn)品。4.還原創(chuàng)造原理還原創(chuàng)造原理是指創(chuàng)造者回到驅(qū)使人們創(chuàng)造的最基本的出發(fā)點或歸宿，進行創(chuàng)新思考的一種創(chuàng)造模式。5.價值優(yōu)化原理把價值看作某一功能與實現(xiàn)這一功能所需成本的比，提高產(chǎn)品價值就是用低成本實現(xiàn)產(chǎn)品的功能。。

6.1.3常用創(chuàng)新技法1．群體集智法2．系統(tǒng)探求法1）5W2H法2）特性列舉法3．聯(lián)想類比法1）聯(lián)想發(fā)明法2）綜攝類比法4．組合類比法6.1.4新產(chǎn)品構思方式可分為5類：品質(zhì)分析需求分析關聯(lián)分析發(fā)展趨勢分析群體創(chuàng)造力6.2功能分析法步驟：明確任務——總功能分析——功能分解——功能元求解——功能原理解——最佳功能原理方案6.3計算機輔助設計6.3.1概述

CAD是指使用計算機系統(tǒng)統(tǒng)一支持設計工作的各項技術活動。微機CAD將成為今后CAD發(fā)展方向。6.3.2CAEE/CAPP/CAM/PDM/MRP-LL/EPR/CIMSCAE——計算機輔助工程CAM——計算機輔助制造CAPP——計算機輔助工藝設計（前兩者的聯(lián)系橋梁）PDM——產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理MPR-II——制造資源規(guī)劃ERP——企業(yè)資源規(guī)劃CIM/CIMS——現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)6.3.3CAD系統(tǒng)的支撐軟件圖形支撐軟件三維造型軟件分析軟件及優(yōu)化軟件工程數(shù)據(jù)庫管理軟件及數(shù)據(jù)交換標準接口軟件6.3.4CAD技術的發(fā)長方向1．參數(shù)化設計2．智能CAD

智能CAD是指在CAD系統(tǒng)中運用了專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等人工智能技術?；谔卣鞯脑O計特征是構造零件的最基本的單元要素，它能以較高的抽象級別、不需要解釋的方式來表示一個產(chǎn)品。相關性設計相關性設計是為設計工作提供了極大的方便，系統(tǒng)會自動地更新與用戶所修改的部分有關系的內(nèi)容。裝配設計和管理CAD系統(tǒng)的集成化面向?qū)ο蟮脑O計方法CAD系統(tǒng)的網(wǎng)絡化網(wǎng)絡技術是計算機技術和通信技術相互滲透、密切結(jié)合的產(chǎn)物，在計算機應用中起著越來越重要的作用。6.4動態(tài)分析法

6.4.1內(nèi)容實際產(chǎn)品往往是由一定數(shù)量的零件通過各種方式聯(lián)接而成的機械系統(tǒng)，這時需要對整個系統(tǒng)進行靜態(tài)和動態(tài)分析。用黑箱法對此進行分析：首些要建立對象的數(shù)學模型，通常用復域中的傳遞函數(shù)、頻域中的頻率特性及時域中的微分特性來描述其數(shù)學模型。理論基礎：模態(tài)分析和模態(tài)綜合理論主要方法：有限元分析方法、模型實驗方法及傳遞函數(shù)分析法。6.4.2測試信號分析種類：硬件手段和軟件手段6.4.3傳遞函數(shù)法傳遞函數(shù)法是動態(tài)分析設計法研究的中心內(nèi)容。

6.4.4模態(tài)分析法對于復雜系統(tǒng)的動態(tài)性態(tài)分析，通常需要建立一個復雜的系統(tǒng)動力學模型，即一個復雜的微分方程組。因此采用模態(tài)分析法，是用實驗和其他數(shù)據(jù)處理手段找出系統(tǒng)特有的模態(tài)參量或傳遞函數(shù)，并用以對系統(tǒng)的動態(tài)特性進行分析、預測、評價和優(yōu)化的方法。內(nèi)容：系統(tǒng)固有特性分析，動力響應分析。6.5快速響應設計及其技術1.快速響應設計追求新產(chǎn)品的快速響應設計，加快產(chǎn)品的試制、試驗和定型，以快速形成生產(chǎn)里，需要盡量利用制造自動化的各種新技術，如RP（快速成形）和VM（虛擬制造）2.變型設計它是實現(xiàn)快速響應的一種方法，這種方法特別強調(diào)對企業(yè)產(chǎn)品信息的標準化、規(guī)范化重組，通過對企業(yè)現(xiàn)有成熟產(chǎn)品的變型再設計，使企業(yè)的寶貴信息資源得到盡可能多的重用，從而實現(xiàn)快速響應，以贏得市場?；痉椒ǎ合嗨圃O計和模塊化設計3.反求工程反求工程以設計方法學為指導，以現(xiàn)代設計理論、方法、技術為技術，運用各種專業(yè)人員的工程設計經(jīng)驗、知識和創(chuàng)新思維，對已有的產(chǎn)品進行解剖、分析、重構和再創(chuàng)造。所謂反求工程是將數(shù)據(jù)采集設備獲取的實物樣件表面或表面及內(nèi)腔數(shù)據(jù)，輸入專門的數(shù)據(jù)處理軟件或帶有數(shù)據(jù)處理能力的三維CAD軟件進行處理和三維重構，在計算機上復現(xiàn)實物樣機的幾何形狀，并在此基礎上進行原樣復制、修改或重設計，該方法主要用于對難以精確表達的曲面形狀或未知設計方法的構件形狀進行三維重構和再設計。。5.快速成型快速成型是近年來形成的一種全新技術，它完全擺脫傳統(tǒng)“去除材料”加工方法，而是采用全新的“增加材料”加工法，將復雜的三維加工分解成簡單的二維加工的組合。6.6虛擬設計（單獨專題）

VD設計6.7并行設計并行設計是產(chǎn)品在設計時與相關過程進行集成的一種系統(tǒng)化設計方法。換言之，并行設計是在產(chǎn)品設計階段側(cè)重于同時考慮產(chǎn)品全生命周期的各種主要性能指標，從而避免在產(chǎn)品研制后期出現(xiàn)不必要的返工與重復性工作。6.8綠色設計

6.8.1基本概念

1．產(chǎn)品的生命周期綠色設計是面向全生命周期的設計，從不同的角度有不同的劃分方式。按設計角度分有：傳統(tǒng)設計的產(chǎn)品生命周期和綠色設計的生命周期。前者主要包括：從環(huán)境中提取原材料、加工成產(chǎn)品，并流通給消費者使用。為了消除或減輕環(huán)境污染，產(chǎn)品制造企業(yè)不得不越來越多地思考如何通過再循環(huán)和重復利用來適當?shù)靥幹卯a(chǎn)品，并把產(chǎn)品廢棄問題，如回收和拆卸作為設計需求納入其設計過程。

步驟：原材料獲取階段綠色產(chǎn)品的規(guī)劃、設計與生產(chǎn)制造階段產(chǎn)品的分配和使用階段產(chǎn)品維護和服務階段廢氣淘汰產(chǎn)品的回收，重用和處理處置階段2．綠色產(chǎn)品綠色產(chǎn)品是在其生命周期全過程中，符合特定的環(huán)境保護要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率高，能源消耗最低的產(chǎn)品。3．綠色設計的概念通常也稱為生態(tài)設計、環(huán)境設計、生命周期設計或環(huán)境意識設計等設計過程劃分：1）產(chǎn)品提高2）產(chǎn)品再設計3）產(chǎn)品功能創(chuàng)新4）產(chǎn)品系統(tǒng)創(chuàng)新可以看出，綠色設計是一個從部分到系統(tǒng)，從簡單到復雜、從漸進創(chuàng)新到根本創(chuàng)新的