現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃的關(guān)鍵理論及其應(yīng)用研究.pdf

1、為搞好產(chǎn)品設(shè)計(jì)，近百年來國內(nèi)外科技工作者進(jìn)行了大量的研究，提出了數(shù)十種設(shè)計(jì)理論與方法，但這些方法只能在一定范圍內(nèi)適用于特定產(chǎn)品或是產(chǎn)品開發(fā)的某些階段，還沒有一種可以很好地覆蓋整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期的設(shè)計(jì)理論與方法，設(shè)計(jì)理論與方法仍存在很多不足和需要繼續(xù)研究的問題。同時(shí)，面對(duì)紛繁復(fù)雜設(shè)計(jì)理論與方法，如何在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中加以有效的選擇和運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)計(jì)方法的有機(jī)組合和最佳匹配，也一直是設(shè)計(jì)理論與方法研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。
　　 聞邦椿教

2、授在總結(jié)多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜性，基于系統(tǒng)工程的理論，提出了面向產(chǎn)品全功能和全性能的現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃，即從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法7個(gè)方面來對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行總體規(guī)劃，簡(jiǎn)稱7D設(shè)計(jì)規(guī)劃?，F(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃旨在克服以往傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足，以滿足產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時(shí)間、成本、價(jià)格和綜合經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)為目的，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為主體，以知識(shí)為依托，以多種科學(xué)方法及技術(shù)為手

3、段，從系統(tǒng)工程的角度對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行全局把握。
　　 本文圍繞現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃的主要內(nèi)容展開，以顧客需求為驅(qū)動(dòng)，以產(chǎn)品的功能和性能為基本內(nèi)容，重點(diǎn)研究了產(chǎn)品需求信息獲取、產(chǎn)品的功能及功能優(yōu)化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的性能及性能優(yōu)化設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)價(jià)等現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃的關(guān)鍵理論問題，并將產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃成功應(yīng)用于大型壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)中。本課題的研究得到了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(50535010)、沈陽市機(jī)械振動(dòng)與產(chǎn)品動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和沈

4、陽鼓風(fēng)機(jī)有限公司國家技術(shù)中心的支持，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃的豐富和推廣應(yīng)用有重要意義，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　 對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行概括，并對(duì)國內(nèi)外主要設(shè)計(jì)理論與方法進(jìn)行有效的分類和發(fā)展趨勢(shì)分析，論述了現(xiàn)階段產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法研究中的關(guān)鍵問題，強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)以科學(xué)發(fā)展觀和自主創(chuàng)新為指導(dǎo)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法研究的重要性和必要性，闡明了本文的選題背景和研究的目的與意義。
　　 對(duì)現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃的基礎(chǔ)理論和主要內(nèi)容進(jìn)行深入

5、研究?，F(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃的基礎(chǔ)理論包括質(zhì)量的組成元素和質(zhì)量方程、技術(shù)系統(tǒng)的完整性和目標(biāo)、內(nèi)容與方法的關(guān)聯(lián)方程。現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃的主要內(nèi)容包括設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)價(jià)7個(gè)方面，分為三個(gè)階段，即規(guī)劃階段、實(shí)施階段和檢驗(yàn)階段，不僅適用于一般的機(jī)械設(shè)備，還適用于一些大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械、大型交通運(yùn)輸設(shè)備和大型工程機(jī)械等。
　　 從技術(shù)進(jìn)化和市場(chǎng)調(diào)查兩方面對(duì)產(chǎn)品需求信息進(jìn)行分析。對(duì)于新產(chǎn)品的開發(fā)，首先

6、從技術(shù)進(jìn)化的角度尋求新的科學(xué)原理和技術(shù)突破，開發(fā)創(chuàng)造顧客的潛在需求；對(duì)于已有產(chǎn)品的改進(jìn)，應(yīng)從市場(chǎng)調(diào)查出發(fā)，對(duì)目標(biāo)市場(chǎng)進(jìn)行精確分類，確定產(chǎn)品改進(jìn)的方向，打造適應(yīng)于不同客戶群體個(gè)性化產(chǎn)品。成功的需求分析與預(yù)測(cè)能夠把握現(xiàn)在，立足未來，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)需求的創(chuàng)新，搶占領(lǐng)先地位，成為行業(yè)的引領(lǐng)者。
　　 建立了功能優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)、內(nèi)容與方法的關(guān)聯(lián)方程，產(chǎn)品的功能通過方案設(shè)計(jì)來體現(xiàn)，為選定可行的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用灰關(guān)聯(lián)度分析評(píng)價(jià)不同的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)不同

7、屬性的敏感區(qū)間進(jìn)行研究，結(jié)合振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行說明，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)方案分析，通過設(shè)計(jì)方案的分析與評(píng)價(jià)，為最終確定理想的功能實(shí)現(xiàn)方案提供依據(jù)。功能優(yōu)化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃的主要內(nèi)容，在整個(gè)過程中占有重要的地位。
　　 對(duì)產(chǎn)品的性能及性能優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究，產(chǎn)品的主要性能包括結(jié)構(gòu)性能、使用性能和制造性能，每個(gè)具體的性能分別對(duì)應(yīng)8項(xiàng)子性能。性能優(yōu)化設(shè)計(jì)包括動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能優(yōu)化設(shè)計(jì)和可視優(yōu)化設(shè)計(jì)，分別保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能、使用性能和

8、制造性能。通過對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行性能優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品具有良好綜合性能，為設(shè)計(jì)高質(zhì)量的產(chǎn)品提供基礎(chǔ)。
　　 以產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量為目標(biāo)，制定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，結(jié)合質(zhì)量評(píng)價(jià)的一般過程，從不同的角度，運(yùn)用不同的方法對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括：模糊綜合評(píng)價(jià)法，灰色層次分析法和基于物元與組合權(quán)重的評(píng)價(jià)法等。實(shí)際評(píng)價(jià)過程中應(yīng)根據(jù)不同的指標(biāo)狀態(tài)和已知條件選擇不同的評(píng)價(jià)方法。
　　 以大型壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)為例，采用現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃