產(chǎn)品的設(shè)計方法精選(九篇)

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第1篇：產(chǎn)品的設(shè)計方法范文

[關(guān)鍵詞] 復(fù)雜金融產(chǎn)品 設(shè)計方法 仿真技術(shù)

一、復(fù)雜非實體產(chǎn)品的定義

根據(jù)現(xiàn)代營銷學(xué)之父——菲利普·科特勒(Philip Kotler)的觀點，產(chǎn)品是市場上任何可以讓人注意、獲取、使用、或能夠滿足某種消費需求和欲望的東西。它既包括具有物質(zhì)形態(tài)的產(chǎn)品實體，又包括非物質(zhì)形態(tài)的利益?，F(xiàn)代市場營銷理論認為，產(chǎn)品可分成有形產(chǎn)品(實體產(chǎn)品)和無形產(chǎn)品(非實體產(chǎn)品)兩類。

現(xiàn)代產(chǎn)品具有客戶需求復(fù)雜、產(chǎn)品組成復(fù)雜、產(chǎn)品技術(shù)復(fù)雜、制造過程復(fù)雜、項目管理復(fù)雜的特性，可稱為復(fù)雜產(chǎn)品。

現(xiàn)代金融服務(wù)業(yè)如保險、證券和銀行等相關(guān)企業(yè)提供的產(chǎn)品一般也具有組成復(fù)雜、功能復(fù)雜和行為復(fù)雜的特性，但以服務(wù)契約形式而非實體形式，可以定義為復(fù)雜非實體產(chǎn)品。

產(chǎn)品設(shè)計的最終目標(biāo)是面對客戶的選擇性市場需求，將基于市場細分的需求概念轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量或低風(fēng)險的產(chǎn)品，最大限度地滿足客戶持續(xù)變化的需求。復(fù)雜實體產(chǎn)品的設(shè)計要求產(chǎn)品是在滿足功能需求的基礎(chǔ)上，要求以最快的上市時間、最好的質(zhì)量、最低的成本、最好的服務(wù)、產(chǎn)品創(chuàng)新和最佳的環(huán)境保護。

金融服務(wù)產(chǎn)品是非實體產(chǎn)品，其最重要的問題是產(chǎn)品的風(fēng)險性。與實體產(chǎn)品的質(zhì)量類似，控制產(chǎn)品的風(fēng)險也就控制了產(chǎn)品的質(zhì)量。復(fù)雜金融產(chǎn)品的特性主要表現(xiàn)在其風(fēng)險的復(fù)雜性，所以其設(shè)計和仿真方法也就具有復(fù)雜性。

二、金融產(chǎn)品設(shè)計涉及的技術(shù)和設(shè)計過程

1.金融產(chǎn)品設(shè)計涉及的技術(shù)。在實體產(chǎn)品的設(shè)計中，提出了生命周期的概念，其目的是研究產(chǎn)品的市場戰(zhàn)略和設(shè)計，涉及的內(nèi)容涵蓋市場分析和設(shè)計開發(fā)。包含從產(chǎn)品的需求分析、概要設(shè)計、詳細設(shè)計、制造、銷售、售后服務(wù)、直到產(chǎn)品報廢回收的全過程。軟件產(chǎn)品也不例外，軟件生存周期涉及的內(nèi)容也包括從問題定義、可行性研究、需求分析、軟件設(shè)計(概要設(shè)計和詳細設(shè)計)、編碼、調(diào)試和維護。

與復(fù)雜實體產(chǎn)品類似，復(fù)雜非實體產(chǎn)品的生命周期涵蓋產(chǎn)品的需求分析、概要設(shè)計、詳細設(shè)計、售前服務(wù)、銷售、售后服務(wù)和產(chǎn)品終止等階段和相應(yīng)指標(biāo)。其管理技術(shù)也是為滿足產(chǎn)品上述指標(biāo)發(fā)展起來的。

2.設(shè)計過程。金融業(yè)是百業(yè)之首，金融領(lǐng)域的產(chǎn)品涉及到銀行、證券和保險等方面。需求分析是復(fù)雜金融產(chǎn)品設(shè)計的第一步。

(1)需求分析階段。需求分析階段要解決的問題，是讓用戶和金融機構(gòu)共同明確將要開發(fā)的是一個什么樣的系統(tǒng)，其過程包括:

①詳細聽取客戶的反映，確定產(chǎn)品需求，是需求獲取的第一步;

②市場研究，包括市場規(guī)模調(diào)研，確定市場需求并聽取分銷渠道的反映;

③相關(guān)產(chǎn)品跟蹤調(diào)查，確定產(chǎn)品的競爭力因素，是需求提煉的過程。

(2)概要設(shè)計階段。需求分析階段以后，進行產(chǎn)品的概要設(shè)計。這一階段有兩項關(guān)鍵活動，即預(yù)測產(chǎn)品的風(fēng)險和全面可行性分析。

風(fēng)險來自兩個方面。首先是金融產(chǎn)品和服務(wù)本身所包含的風(fēng)險，其次為控制和轉(zhuǎn)移風(fēng)險的方法。前者是從金融產(chǎn)品(服務(wù))的風(fēng)險需要出發(fā)，從產(chǎn)品交易雙方進行分析。后者是分析如何控制、轉(zhuǎn)移風(fēng)險。

(3)詳細設(shè)計階段。詳細設(shè)計是制定完整詳細項目計劃、細化產(chǎn)品原型、定義產(chǎn)品詳細特征、產(chǎn)品對系統(tǒng)和管理的影響以及培訓(xùn)方案。

詳細設(shè)計的主要內(nèi)容是產(chǎn)品定價。產(chǎn)品定價是概要設(shè)計的繼續(xù)，包括定價原則;定價前提的假設(shè)條件和經(jīng)營管理成本對產(chǎn)品成本的定價三個方面。

(4)銷售和售后服務(wù)階段。這一階段的主要工作是業(yè)務(wù)的風(fēng)險評估和控制。相當(dāng)于軟件生命周期中的維護階段，其目的是使金融產(chǎn)品在整個生存周期內(nèi)保證滿足用戶的需求和延長產(chǎn)品使用壽命。

這一階段中的業(yè)務(wù)監(jiān)管過程是基于事后的經(jīng)驗。將既成事件作為歷史或經(jīng)驗數(shù)據(jù)，建立監(jiān)管模型，或?qū)υ械哪Ｐ妥龀稣{(diào)整，從而達到監(jiān)管的目的。

3.復(fù)雜金融產(chǎn)品設(shè)計的仿真技術(shù)。目前，仿真科學(xué)與技術(shù)在經(jīng)歷了上個世紀(jì)后50年的飛速發(fā)展后，已成功地應(yīng)用于航空航天、信息、生物、材料、能源、先進制造等高新技術(shù)和工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、教育、軍事、交通、經(jīng)濟、社會、醫(yī)學(xué)、生命、娛樂、生活服務(wù)等眾多領(lǐng)域。由于計算機技術(shù)的高速發(fā)展，科學(xué)計算和計算機仿真已經(jīng)成為科學(xué)研究中除理論研究和科學(xué)實驗以外的第三種方法?，F(xiàn)在，建模與仿真技術(shù)和高性能計算技術(shù)相結(jié)合，正成為繼理論研究和實驗研究之后的第三種認識和改造客觀世界的重要方法。仿真技術(shù)毫無例外地可用于復(fù)雜金融產(chǎn)品設(shè)計中。

(1)建模:仿真的意義在于模型的有效性，因此用仿真的方法來研究復(fù)雜系統(tǒng)，首要問題是對研究的目標(biāo)對象建立合理的仿真模型，即建模，它是仿真中最基本的工作，數(shù)學(xué)模型的建立必須有數(shù)學(xué)知識的支持。將研究對象符號化、公式化，形成理想化的數(shù)學(xué)方程式或具體的計算公式，然后在數(shù)學(xué)語言的規(guī)范內(nèi)進行邏輯推導(dǎo)、運算、演算和量的分析，形成數(shù)學(xué)模型，從而對研究對象形成數(shù)學(xué)解釋和預(yù)測。其次，各類仿真算法也需要數(shù)學(xué)方法作為基礎(chǔ)。

因此，仿真科學(xué)與技術(shù)的進一步發(fā)展離不開數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)工具，特別是復(fù)雜產(chǎn)品的仿真，更依賴于PETRI網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，混沌理論，模糊理論等新的數(shù)學(xué)理論。隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展，能夠更好地為仿真所用，強有力支持仿真科學(xué)與技術(shù)。

模型的建立還依賴于豐富的數(shù)據(jù)資源，數(shù)據(jù)倉庫(Data Warehouse，DW)的方法就為建模和仿真提供了一個有效的環(huán)境。我國金融企業(yè)經(jīng)過10多年的信息化建設(shè)，建立并積累了大量的數(shù)據(jù)資源，基于數(shù)據(jù)倉庫的建模和仿真是一個個值得注意的研究領(lǐng)域。

(2)選擇合理的仿真算法:猶如算法是計算機程序設(shè)計的核心一樣，仿真算法同樣是仿真過程的關(guān)鍵。以金融領(lǐng)域為例，現(xiàn)代金融工程的技術(shù)內(nèi)容主要是基于信息系統(tǒng)的分析和綜合對象的建模和仿真分析，其方法在股票、期權(quán)、外匯和期貨等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。例如，對非實體產(chǎn)品具有風(fēng)險的復(fù)雜不確定性的特點，用確定性方法給出近似解十分困難。擅長對隨機問題進行仿真的MonteCarlo方法，就是解決這類問題的一種特殊數(shù)值方法

(3)仿真優(yōu)化:分析金融產(chǎn)品的數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)可知，在同一個問題中經(jīng)常會出現(xiàn)非線性、不確定性和最優(yōu)化問題。因此，優(yōu)化的核心問題也是最大限度地降低產(chǎn)品的風(fēng)險，優(yōu)化風(fēng)險結(jié)構(gòu)，達到控制風(fēng)險的目的。近年來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)了各類仿真優(yōu)化理論和算法。例如，模擬自然界進化過程的進化算法、遺傳算法和蟻群優(yōu)化算法都已成為解決復(fù)雜優(yōu)化問題的重要方法。

參考文獻

第2篇：產(chǎn)品的設(shè)計方法范文

關(guān)鍵詞：模塊化設(shè)計；幾何思維；產(chǎn)品設(shè)計方法

1 產(chǎn)品形態(tài)的幾何化思維

塞尚說過：“自然界的物體，都可以還原簡化為正方體、球體、圓錐體、圓柱形的構(gòu)成”，也就是說立體幾何中的基本形，是構(gòu)成世間萬物的基礎(chǔ)。[1]現(xiàn)代社會，運用幾何形態(tài)、幾何原理進行產(chǎn)品造型的例子隨處可見，工業(yè)產(chǎn)品的一個顯著特點就是大批量生產(chǎn)。模塊化組合出的產(chǎn)品也需要參照幾何形態(tài)的特征，不同的幾何形態(tài)所連接的方式和接觸面都是不同的，所以幾何思維是在模塊化設(shè)計中必不可少的。

幾何形態(tài)是經(jīng)過嚴格定義和精準(zhǔn)計算出來具有一定規(guī)律的形體。按其特點不同，可以分為三大類：柱體、椎體、球體。[2]這些基本的幾何形態(tài)，在模塊化的使用中都可以利用面與角度等關(guān)系，再賦予模塊化的功能，使得體塊的銜接更完整，并且根據(jù)幾何形態(tài)設(shè)計的模塊化產(chǎn)品更加規(guī)整，組合方式更為有序。

2 運用幾何思維的模塊化設(shè)計方法

2.1 幾何模塊重復(fù)法

每個幾何體都有特定的線、面和接觸的點，想要做成完整的模塊化產(chǎn)品，就需要找好接觸面的特征，將規(guī)律運用在重復(fù)的單一模塊中，使得單一重復(fù)的模塊可以適合各種形體的連接。幾何模塊重復(fù)法只需按照幾何體的規(guī)律特征，重復(fù)排列幾何模塊即可，并且有很好的擴展性。整體性問題解決之后，就可以按照之前確定的功能模塊和適合的模塊整合方法，將功能劃分在重復(fù)幾何體上。

英國設(shè)計師Jack Godfrey Wood和Tom Ball hatchet設(shè)計了一個BUILD模塊化擱架系統(tǒng)，就是以單一標(biāo)準(zhǔn)幾何模塊重復(fù)組合，排列出完整的擱架系統(tǒng)，并且能夠符合不同的使用方式，可以將其變成書架、隔斷墻，形狀結(jié)構(gòu)完全用戶自己定制。而且拼成擱架之后，所有單元的底面都在同一水平線上。使得產(chǎn)品在不規(guī)則排列造型的同時更好地實現(xiàn)功能（如圖1）。

2.2 相似模塊連接法

不同的幾何體雖然外形不同，但是細分其中的面與面或者線與線之間的關(guān)系卻有相似之處，相似模塊連接法，是借助模塊外形結(jié)構(gòu)的幾個相同的塊面特征，使得模塊之間緊密連接。產(chǎn)品不同的功能模塊可以附加在不同的幾何模塊上，由于不同幾何體的外形不同，所以更能凸顯功能的區(qū)分，以適應(yīng)不同的需求。但是一個相似模塊卻有幾個接觸面可以與其他模塊完美拼接，所以不同的相似模塊也可以達到產(chǎn)品的完整性。

西班牙Pottery Project設(shè)計工作室設(shè)計了一款Ma-ce-ta花盆，采用模塊化設(shè)計，可以大大節(jié)省花盆空間。Ma-ce-ta花盆由Ma、ce、ta三種基本花盆模塊組成，每個模塊都采用多面幾何體構(gòu)成，既可以單獨使用，也可以拼接在一起使用。模塊化設(shè)計讓用戶可以根據(jù)家里空間的大小靈活擺放花盆。三種基本的花盆模塊可以組合成不同的拼接方式，所以擺放可以更加靈活（如圖2）。

2.3 子模塊載體法

產(chǎn)品想要實現(xiàn)不同功能，就可以設(shè)計不同的功能模塊，但是這些功能模塊并不是單一存在的，這需要一個主模塊作為載體存在，將不同的模塊連接在主模塊上，達到可以實現(xiàn)很多功能的效果。子模塊的設(shè)計可以更加自由，只是針對設(shè)計的功能。但是子模塊載體法必須使得子模塊和主模塊之間的連接緊密，并且在主模塊上預(yù)留出子模塊的結(jié)構(gòu)位置，使拼接完成后產(chǎn)品整體性完好。

谷歌模塊化手機Ara是近年谷歌向外界展示的以多個不同模塊組成的智能手機，是由主模塊和多個不同模塊組成的手機。Ara手機最為重要的組件是由谷歌自行設(shè)計的包括通訊模塊和備用電池在內(nèi)的鋁制手機骨架，而包括屏幕、處理器和電池在內(nèi)的零部件都將能以模塊形式接入，最終組成一部完整的手機（如圖3）。

3 結(jié)語

本文主要介紹了幾何思維的模塊化設(shè)計方法，通過對幾何形態(tài)的分析研究，提出了產(chǎn)品的模塊建立可以先從幾何形態(tài)入手?？偨Y(jié)出了運用幾何思維進行模塊化設(shè)計的幾何模塊重復(fù)法、相似模塊連接法、子模塊載體法等方法，并且舉例分析產(chǎn)品，歸類說明了不同幾何思維的模塊化設(shè)計方法所適用的范圍以及給產(chǎn)品帶來的優(yōu)勢。

參考文獻：

[1] 程強.面向可適應(yīng)性的產(chǎn)品模塊化設(shè)計方法與應(yīng)用研究[D].湖北：華中科技大學(xué)，2009.

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[4] 孫明陽.汽車造型模塊化設(shè)計研究[D].吉林：吉林大學(xué)，2014.

[5] 李國喜，吳建忠.基于功能-原理-行為-結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品模塊化設(shè)計方法[J].湖南：國防科技大學(xué)學(xué)報，2009.

第3篇：產(chǎn)品的設(shè)計方法范文

【關(guān)鍵詞】產(chǎn)品設(shè)計；創(chuàng)新；設(shè)計語言；方法

設(shè)計的內(nèi)涵是創(chuàng)造，沒有創(chuàng)造也就沒有創(chuàng)新，沒有進步。任何產(chǎn)品的發(fā)展，都是建立在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，當(dāng)然對原有產(chǎn)品的改進與完善，也屬于一種創(chuàng)造性的工作。在當(dāng)今快節(jié)奏、高科技的市場經(jīng)濟中，產(chǎn)品不論是改進還是打破原有模式都必須具備創(chuàng)造性，產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新是每一個企業(yè)每一個設(shè)計師都應(yīng)關(guān)注的點。

1產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的提出

任何一個新產(chǎn)品的開發(fā)都屬于一個創(chuàng)造的過程，創(chuàng)造性的賦予產(chǎn)品新的屬性，如功能、材料、顏色、肌理的改變，都會成為設(shè)計的關(guān)鍵，同時這些也被稱為產(chǎn)品的設(shè)計語言。當(dāng)今產(chǎn)品設(shè)計的主題，都在圍繞創(chuàng)新，如造型、功能、材料、技術(shù)以及使用方式。美國經(jīng)濟學(xué)家約•阿•熊彼得在最早提出的創(chuàng)新理論中所說：（1）反應(yīng)新的技術(shù)開發(fā)，(2)敏感地反應(yīng)時代的變遷，（3）必須反應(yīng)廣大消費者新的欲求和需要，（4）有新的創(chuàng)造——創(chuàng)造性的構(gòu)思、功能等，給人以方便性和意外性，（5）便于生產(chǎn)并能有利于企業(yè)在市場開拓獨特的道路，滿足這五個條件之一或多項條件的產(chǎn)品設(shè)計，都屬于創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計。

2產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的基本原則

在當(dāng)今世界市場經(jīng)濟激烈的競爭中，創(chuàng)新是一個企業(yè)生存和發(fā)展的必由之路。所以，新產(chǎn)品的開發(fā)與創(chuàng)新作為重要的戰(zhàn)略必須放在重要的位置上。產(chǎn)品的創(chuàng)造與開發(fā)能否成功，也需要遵循一定的原則。（1）堅持以人為本的創(chuàng)新原則。產(chǎn)品設(shè)計是以人為中心的，滿足人的需求的物質(zhì)方式。產(chǎn)品以人為本的創(chuàng)新思路在于，產(chǎn)品在功能的實現(xiàn)中要融入對人的關(guān)懷與體貼，也就是對人的精神的關(guān)懷。設(shè)計活動中，考慮的是人、環(huán)境和產(chǎn)品之間的關(guān)系，它們之間相互作用，產(chǎn)品一方面適應(yīng)環(huán)境，一方面給人提供便利，另一方面應(yīng)充分調(diào)動人的能動性和創(chuàng)造性。（2）注重實現(xiàn)產(chǎn)品價值的創(chuàng)新原則。產(chǎn)品的價值，包括使用價值和附加價值，使用價值是產(chǎn)品特有的屬性，它直接面對用戶的需求?？梢哉f提升產(chǎn)品使用價值的關(guān)鍵在于及時以及正確的把握市場需求，因此正確、認真的做好前期市場調(diào)研工作，掌握市場趨向以及消費者心理對產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新事半功倍。使用價值的創(chuàng)新也就是產(chǎn)品功能與技術(shù)的創(chuàng)新，二者結(jié)合使產(chǎn)品成為適應(yīng)市場適應(yīng)消費者的暢銷的商品。（3）關(guān)注科學(xué)技術(shù)發(fā)展動向的創(chuàng)新原則?？萍际堑谝簧a(chǎn)力，以科技成果為先導(dǎo)，適當(dāng)運用到產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新過程中，實現(xiàn)知識創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)計創(chuàng)新?？萍歼m時轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品創(chuàng)新原理，實際上就是強調(diào)產(chǎn)品設(shè)計對先進技術(shù)、現(xiàn)有技術(shù)以及可利用技術(shù)與成果的有效利用和轉(zhuǎn)化。因此產(chǎn)品的創(chuàng)新是提供安全、可靠、有效、舒適且利于人們健康的，滿足人們生理和心理需求的創(chuàng)新，而不是對科技的濫用。（4）“綠色設(shè)計”原則。產(chǎn)品設(shè)計致力于創(chuàng)造一種綠色、和諧、合理的生活方式，而這種生活方式最基本的前提就是生態(tài)與環(huán)境。在產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新中應(yīng)創(chuàng)造一種引導(dǎo)新的生活方式，達到與生態(tài)環(huán)境和諧共生的一種創(chuàng)新。

3產(chǎn)品設(shè)計語言創(chuàng)新的方法與途徑

運用產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的基本原則，我們可以發(fā)掘產(chǎn)品設(shè)計語言創(chuàng)新的方法與途徑。（1）產(chǎn)品技術(shù)語言上的創(chuàng)新。即應(yīng)用科技的發(fā)展在產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用上的創(chuàng)新，比如對老技術(shù)的移植，通過把一個產(chǎn)品以往或已成熟的技術(shù)運用到其他產(chǎn)品上，以挖掘老技術(shù)的新用途；還可以通過對新技術(shù)的轉(zhuǎn)化，對領(lǐng)域內(nèi)最新出現(xiàn)的技術(shù)進行分析研究，并盡早將其轉(zhuǎn)化成對人的生活、學(xué)習(xí)和工作有用的產(chǎn)品。（2）使用方式語言上的創(chuàng)新。即改變產(chǎn)品固有的使用方式，如操作方式，為用戶重新定義人機交互方式，從而獲得產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計。（3）材料語言上的創(chuàng)新。材料是產(chǎn)品功能與技術(shù)的載體，通過新材料創(chuàng)新主要有兩方面：一是對傳統(tǒng)材料的新應(yīng)用，二是采用新材料等。（4）功能語言上的創(chuàng)新。一是功能組合，即將兩種以上不同的功能巧妙組合在同一個產(chǎn)品上，這會使產(chǎn)品具備多樣的功能性來滿足用戶多方面的需求；二是功能延伸，對產(chǎn)品原有功能進行適當(dāng)?shù)匮由彀l(fā)展。（5）造型語言上的創(chuàng)新。形態(tài)、色彩、材質(zhì)和紋理共同構(gòu)成產(chǎn)品最外在的表現(xiàn)形式，即產(chǎn)品造型，它是影響消費者購買欲望最直觀的因素。因此，造型創(chuàng)新是產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新最有效的途徑之一。

結(jié)語

產(chǎn)品設(shè)計語言創(chuàng)新是產(chǎn)品設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，也是加強產(chǎn)品創(chuàng)新性的重要手段，隨著消費者對于創(chuàng)新型產(chǎn)品的訴求越來越高，設(shè)計師應(yīng)積極探索產(chǎn)品設(shè)計語言方面的創(chuàng)新方式與途經(jīng)，做出符合時展的產(chǎn)品設(shè)計。

參考文獻

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第4篇：產(chǎn)品的設(shè)計方法范文

關(guān)鍵詞：機械產(chǎn)品；方案設(shè)計方法；發(fā)展趨勢

引　言

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品功能要求的日益增多，復(fù)雜性增加，壽命期縮短，更新?lián)Q代速度加快。然而，產(chǎn)品的設(shè)計，尤其是機械產(chǎn)品方案的設(shè)計手段，則顯得力不從心，跟不上時展的需要。目前，計算機輔助產(chǎn)品的設(shè)計繪圖、設(shè)計計算、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究，并初見成效，而產(chǎn)品開發(fā)初期方案的計算機輔助設(shè)計卻遠遠不能滿足設(shè)計的需要。為此，作者在閱讀了大量文獻的基礎(chǔ)上，概括總結(jié)了國內(nèi)外設(shè)計學(xué)者進行方案設(shè)計時采用的方法，并討論了各種方法之間的有機聯(lián)系和機械產(chǎn)品方案設(shè)計計算機實現(xiàn)的 發(fā)展趨勢。

根據(jù)目前國內(nèi)外設(shè)計學(xué)者進行機械產(chǎn)品方案設(shè)計所用方法的主要特征，可以將方案的現(xiàn)代設(shè)計方法概括為下述四大類型。

1、系統(tǒng)化設(shè)計方法

系統(tǒng)化設(shè)計方法的主要特點是：將設(shè)計看成由若干個設(shè)計要素組成的一個系統(tǒng)，每個設(shè)計要素具有獨立性，各個要素間存在著有機的聯(lián)系，并具有層次性，所有的設(shè)計要素結(jié)合后，即可實現(xiàn)設(shè)計系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。

系統(tǒng)化設(shè)計思想于70年代由德國學(xué)者Pahl和Beitz教授提出，他們以系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，制訂了設(shè)計的一般模式，倡導(dǎo)設(shè)計工作應(yīng)具備條理性。德國工程師協(xié)會在這一設(shè)計思想的基礎(chǔ)上，制訂出標(biāo)準(zhǔn)VDI2221“技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計方法。

制定的機械產(chǎn)品方案設(shè)計進程模式，基本上沿用了德國標(biāo)準(zhǔn)VDI2221的設(shè)計方式。除此之外，我國許多設(shè)計學(xué)者在進行產(chǎn)品方案設(shè)計時還借鑒和引用了其他發(fā)達國家的系統(tǒng)化設(shè)計思想，其中具有代表性的是：

(1)將用戶需求作為產(chǎn)品功能特征構(gòu)思、結(jié)構(gòu)設(shè)計和零件設(shè)計、工藝規(guī)劃、作業(yè)控制等的基礎(chǔ)，從產(chǎn)品開發(fā)的宏觀過程出發(fā)，利用質(zhì)量功能布置方法，系統(tǒng)地將用戶需求信息合理而有效地轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品開發(fā)各階段的技術(shù)目標(biāo)和作業(yè)控制規(guī)程的方法。

(2)將產(chǎn)品看作有機體層次上的生命系統(tǒng)，并借助于生命系統(tǒng)理論，把產(chǎn)品的設(shè)計過程劃分成功能需求層次、實現(xiàn)功能要求的概念層次和產(chǎn)品的具體設(shè)計層次。同時采用了生命系統(tǒng)圖符抽象地表達產(chǎn)品的功能要求，形成產(chǎn)品功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

(3)將機械設(shè)計中系統(tǒng)科學(xué)的應(yīng)用歸納為兩個基本問題：一是把要設(shè)計的產(chǎn)品作為一個系統(tǒng)處理，最佳地確定其組成部分(單元)及其相互關(guān)系；二是將產(chǎn)品設(shè)計過程看成一個系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計目標(biāo)，正確、合理地確定設(shè)計中各個方面的工作和各個不同的設(shè)計階段 。

由于每個設(shè)計者研究問題的角度以及考慮問題的側(cè)重點不同，進行方案設(shè)計時采用的具體研究方法亦存在差異。下面介紹一些具有代表性的系統(tǒng)化設(shè)計方法。

1.1　設(shè)計元素法

用五個設(shè)計元素(功能、效應(yīng)、效應(yīng)載體、形狀元素和表面參數(shù))描述“產(chǎn)品解”，認為一個產(chǎn)品的五個設(shè)計元素值確定之后，產(chǎn)品的所有特征和特征值即已確定。我國亦有設(shè)計學(xué)者采用了類似方法描述產(chǎn)品的原理解。

1.2　圖形建模法

研制的“設(shè)計分析和引導(dǎo)系統(tǒng)”KALEIT，用層次清楚的圖形描述出產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)及其相關(guān)的抽象信息，實現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能關(guān)系的圖形化建模，以及功能層之間的聯(lián)接 。

將設(shè)計劃分成輔助方法和信息交換兩個方面，利用Nijssen信息分析方法可以采用圖形符號、具有內(nèi)容豐富的語義模型結(jié)構(gòu)、可以描述集成條件、可以劃分約束類型、可以實現(xiàn)關(guān)系間的任意結(jié)合等特點，將設(shè)計方法解與信息技術(shù)進行集成，實現(xiàn)了設(shè)計過程中不同抽象層間信息關(guān)系的圖形化建模。

文獻［11］將語義設(shè)計網(wǎng)作為設(shè)計工具，在其開發(fā)的活性語義設(shè)計網(wǎng)ASK中，采用結(jié)點和線條組成的網(wǎng)絡(luò)描述設(shè)計，結(jié)點表示元件化的單元(如設(shè)計任務(wù)、功能、構(gòu)件或加工設(shè)備等)，線條用以調(diào)整和定義結(jié)點間不同的語義關(guān)系，由此為設(shè)計過程中的所有活動和結(jié)果預(yù)先建立模型，使早期設(shè)計要求的定義到每一個結(jié)構(gòu)的具體描述均可由關(guān)系間的定義表達，實現(xiàn)了計算機輔助設(shè)計過程由抽象到具體的飛躍。

1.3　“構(gòu)思”—“設(shè)計”法

將產(chǎn)品的方案設(shè)計分成“構(gòu)思”和“設(shè)計”兩個階段?！皹?gòu)思”階段的任務(wù)是尋求、選擇和組合滿足設(shè)計任務(wù)要求的原理解?！霸O(shè)計”階段的工作則是具體實現(xiàn)構(gòu)思階段的原理解。

將方案的“構(gòu)思”具體描述為：根據(jù)合適的功能結(jié)構(gòu)，尋求滿足設(shè)計任務(wù)要求的原理解。即功能結(jié)構(gòu)中的分功能由“結(jié)構(gòu)元素”實現(xiàn)，并將“結(jié)構(gòu)元素”間的物理聯(lián)接定義為“功能載體”，“功能載體”和“結(jié)構(gòu)元素”間的相互作用又形成了功能示意圖(機械運動簡圖)。方案的“設(shè)計”是根據(jù)功能示意圖，先定性地描述所有的“功能載體”和“結(jié)構(gòu)元素”，再定量地描述所有“結(jié)構(gòu)元素”和聯(lián)接件(“功能載體”)的形狀及位置，得到結(jié)構(gòu)示意圖。Roper，H.利用圖論理論，借助于由他定義的“總設(shè)計單元(GE)”、“結(jié)構(gòu)元素(KE)”、“功能結(jié)構(gòu)元素(FKE)”、“聯(lián)接結(jié)構(gòu)元素(VKE)”、“結(jié)構(gòu)零件(KT)”、“結(jié)構(gòu)元素零件(KET)”等概念，以及描述結(jié)構(gòu)元素尺寸、位置和傳動參數(shù)間相互關(guān)系的若干種簡圖，把設(shè)計專家憑直覺設(shè)計的方法做了形式化的描述，形成了有效地應(yīng)用現(xiàn)有知識的方法，并將其應(yīng)用于“構(gòu)思”和“設(shè)計”階段。

從設(shè)計方法學(xué)的觀點出發(fā)，將明確了設(shè)計任務(wù)后的設(shè)計工作分為三步：1) 獲取功能和功能結(jié)構(gòu)(簡稱為“功能”)；2) 尋找效應(yīng)(簡稱為“效應(yīng)”)；3) 尋找結(jié)構(gòu)(簡稱為“構(gòu)形規(guī)則”)。并用下述四種策略描述機械產(chǎn)品構(gòu)思階段的工作流程：策略1：分別考慮“功能”、“效應(yīng)”和“構(gòu)形規(guī)則”。因此，可以在各個工作步驟中分別創(chuàng)建變型方案，由此產(chǎn)生廣泛的原理解譜。策略2：“效應(yīng)”與“構(gòu)形規(guī)則”(包括設(shè)計者創(chuàng)建的規(guī)則)關(guān)聯(lián)，單獨考慮功能(通常與設(shè)計任務(wù)相關(guān))。此時，辨別典型的構(gòu)形規(guī)則及其所屬效應(yīng)需要有豐富的經(jīng)驗，產(chǎn)生的方案譜遠遠少于策略1的方案譜。策略3：“功能”、“效應(yīng)”、“構(gòu)形規(guī)則”三者密切相關(guān)。適用于功能、效應(yīng)和構(gòu)形規(guī)則間沒有選擇余地、具有特殊要求的領(lǐng)域，如超小型機械、特大型機械、價值高的功能零件，以及有特殊功能要求的零部件等等。策略4：針對設(shè)計要求進行結(jié)構(gòu)化求解。該策略從已有的零件出發(fā)，通過零件間不同的排序和連接，獲得預(yù)期功能 。

1.4　矩陣設(shè)計法

在方案設(shè)計過程中采用“要求—功能”邏輯樹(“與或”樹)描述要求、功能之間的相互關(guān)系，得到滿足要求的功能設(shè)計解集，形成不同的設(shè)計方案。再根據(jù)“要求—功能”邏輯樹建立“要求—功能”關(guān)聯(lián)矩陣，以描述滿足要求所需功能之間的復(fù)雜關(guān)系，表示出要求與功能間一一對應(yīng)的關(guān)系。

Kotaetal將矩陣作為機械系統(tǒng)方案設(shè)計的基礎(chǔ)，把機械系統(tǒng)的設(shè)計空間分解為功能子空間，每個子空間只表示方案設(shè)計的一個模塊，在抽象階段的高層，每個設(shè)計模塊用運動轉(zhuǎn)換矩陣和一個可進行操作的約束矢量表示；在抽象階段的低層，每個設(shè)計模塊被表示為參數(shù)矩陣和一個運動方程。

1.5　鍵合圖法

將組成系統(tǒng)元件的功能分成產(chǎn)生能量、消耗能量、轉(zhuǎn)變能量形式、傳遞能量等各種類型，并借用鍵合圖表達元件的功能解，希望將基于功能的模型與鍵合圖結(jié)合，實現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)的自動生成和功能結(jié)構(gòu)與鍵合圖之間的自動轉(zhuǎn)換，尋求由鍵合圖產(chǎn)生多個設(shè)計方案的方 法。

2、結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計方法

從規(guī)劃產(chǎn)品的角度提出：定義設(shè)計任務(wù)時以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，引用已有的產(chǎn)品解(如通用零件部件等)描述設(shè)計任務(wù)，即分解任務(wù)時就考慮每個分任務(wù)是否存在對應(yīng)的產(chǎn)品解，這樣，能夠在產(chǎn)品規(guī)劃階段就消除設(shè)計任務(wù)中可能存在的矛盾，早期預(yù)測生產(chǎn)能力、費用，以及開發(fā)設(shè)計過程中計劃的可調(diào)整性，由此提高設(shè)計效率和設(shè)計的可靠性，同時也降低新產(chǎn)品的成本。Feldmann將描述設(shè)計任務(wù)的功能化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為四層，(1)產(chǎn)品(2)功能組成(3)主要功能組件(4)功能元件。并采用面向應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化特征目錄，對功能元件進行更為具體的定性和定量描述。同時研制出適合于產(chǎn)品開發(fā)早期和設(shè)計初期使用的工具軟件STRAT。

認為專用機械中多數(shù)功能可以采用已有的產(chǎn)品解，而具有新型解的專用功能只是少數(shù)，因此，在專用機械設(shè)計中采用功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對于評價專用機械的設(shè)計、制造風(fēng) 險十分有利。

提倡在產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上，將產(chǎn)品分解成具有某種功能的一個或幾個模塊化的基本結(jié)構(gòu)，通過選擇和組合這些模塊化基本結(jié)構(gòu)組建成不同的產(chǎn)品。這些基本結(jié)構(gòu)可以是零件、部件，甚至是一個系統(tǒng)。理想的模塊化基本結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口(聯(lián)接和配合部)，并且是系列化、通用化、集成化、層次化、靈便化、經(jīng)濟化，具有互換性、相容性和相關(guān)性。我國結(jié)合軟件構(gòu)件技術(shù)和CAD技術(shù)，將變形設(shè)計與組合設(shè)計相結(jié)合，根據(jù)分級模塊化原理，將加工中心機床由大到小分為產(chǎn)品級、部件級、組件級和元件級，并利用專家知識和CAD技術(shù)將它們組合成不同品種、不同規(guī)格的功能模塊，再由這些功能模塊組合成不同的加工中心總體方案。

以設(shè)計為目錄作為選擇變異機械結(jié)構(gòu)的工具，提出將設(shè)計的解元素進行完整的、結(jié)構(gòu)化的編排，形成解集設(shè)計目錄。并在解集設(shè)計目錄中列出評論每一個解的附加信息，非常有利于設(shè)計工程師選擇解元素。

根據(jù)機械零部件的聯(lián)接特征，將其歸納成四種類型：1)元件間直接定位，并具 有自調(diào)整性的部件；2) 結(jié)構(gòu)上具有共性的組合件；3)具有嵌套式結(jié)構(gòu)及嵌套式元件的聯(lián)接 ；4)具有模塊化結(jié)構(gòu)和模塊化元件的聯(lián)接。并采用準(zhǔn)符號表示典型元件和元件間的連接規(guī)則，由此實現(xiàn)元件間聯(lián)接的算法化和概念的可視化。

在進行機械系統(tǒng)的方案設(shè)計中，用“功能建立”模塊對功能進行分解，并規(guī)定功能分解的最佳“?；背潭仁枪δ芘c機構(gòu)型式的一一對應(yīng)?！敖Y(jié)構(gòu)建立”模塊則作為功能解的選擇對象以便于實現(xiàn)映射算法。

3、基于產(chǎn)品特征知識的設(shè)計方法

基于產(chǎn)品特征知識設(shè)計方法的主要特點是：用計算機能夠識別的語言描述產(chǎn)品的特征及其設(shè)計領(lǐng)域?qū)＜业闹R和經(jīng)驗，建立相應(yīng)的知識庫及推理機，再利用已存儲的領(lǐng)域知識和建立的推理機制實現(xiàn)計算機輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計。

機械系統(tǒng)的方案設(shè)計主要是依據(jù)產(chǎn)品所具有的特征，以及設(shè)計領(lǐng)域?qū)＜业闹R和經(jīng)驗進行推量和決策，完成機構(gòu)的型、數(shù)綜合。欲實現(xiàn)這一階段的計算機輔助設(shè)計，必須研究知識的自動獲取、表達、集成、協(xié)調(diào)、管理和使用。為此，國內(nèi)外設(shè)計學(xué)者針對機械系統(tǒng)方案設(shè)計知識的自動化處理做了大量的研究工作，采用的方法可歸納為下述幾種。

3.1　編碼法

根據(jù)“運動轉(zhuǎn)換”功能(簡稱功能元)將機構(gòu)進行分類，并利用代碼描述功能元和機構(gòu)類別，由此建立起“機構(gòu)系統(tǒng)方案設(shè)計專家系統(tǒng)”知識庫。在此基礎(chǔ)上，將二元邏輯推理與模糊綜合評判原理相結(jié)合，建立了該“專家系統(tǒng)”的推理機制，并用于四工位專用機床的方案設(shè)計中。

利用生物進化理論，通過自然選擇和有性繁殖使生物體得以演化的原理，在機構(gòu)方案設(shè)計中，運用網(wǎng)絡(luò)圖論方法將機構(gòu)的結(jié)構(gòu)表達為拓撲圖，再通過編碼技術(shù)，把機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能轉(zhuǎn)化為個體染色體的二進制數(shù)串，并根據(jù)設(shè)計要求編制適應(yīng)值，運用生物進化理論控制繁殖機制，通過選擇、交叉、突然變異等手段，淘汰適應(yīng)值低的不適應(yīng)個體，以極快的進化過程得到適應(yīng)性最優(yōu)的個體，即最符合設(shè)計要求的機構(gòu)方案。

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3.2　知識的混合型表達法

針對復(fù)雜機械系統(tǒng)的方案設(shè)計，采用混合型的知識表達方式描述設(shè)計中的各類知識尤為適合，這一點已得到我國許多設(shè)計學(xué)者的共識。

在研制復(fù)雜產(chǎn)品方案設(shè)計智能決策支持系統(tǒng)DMDSS中，將規(guī)則、框架、過程和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等知識表示方法有機地結(jié)合在一起，以適應(yīng)設(shè)計中不同類型知識的描述。將多種單一的知識表達方法(規(guī)則、框架和過程)，按面向?qū)ο蟮木幊淘瓌t，用框架的槽表示對象的屬性，用規(guī)則表示對象的動態(tài)特征，用過程表示知識的處理，組成一種混合型的知識表達型式，并成功地研制出“面向?qū)ο蟮臄?shù)控龍門銑床變速箱方案設(shè)計智能系統(tǒng)GBCDIS”和“變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計專家系統(tǒng)GBSDES”。

3.3　利用基于知識的開發(fā)工具

在聯(lián)軸器的CAD系統(tǒng)中，利用基于知識的開發(fā)工具NEXPERT-OBJECT，借助于面向?qū)ο蟮姆椒?，?chuàng)建了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法數(shù)據(jù)庫，為設(shè)計者進行聯(lián)軸器的方案設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了廣泛且可靠的設(shè)計方法譜。則利用NEXPERT描述直線導(dǎo)軌設(shè)計中需要基于知識進行設(shè)計的內(nèi)容，由此尋求出基于知識的解，并開發(fā)出直線導(dǎo)軌設(shè)計專家系統(tǒng)。

3.4　設(shè)計目錄法

構(gòu)造了“功能模塊”、“功能元解”和“機構(gòu)組”三級遞進式設(shè)計目錄，并將這三級遞進式設(shè)計目錄作為機械傳動原理方案智能設(shè)計系統(tǒng)的知識庫和開發(fā)設(shè)計的輔助工具。

3.5　基于實例的方法

在研制設(shè)計型專家系統(tǒng)的知識庫中，采用基本謂詞描述設(shè)計要求、設(shè)計條件和選取的方案，用框架結(jié)構(gòu)描述“工程實例”和各種“概念實體”，通過基于實例的推理技術(shù)產(chǎn)生候選解來配匹產(chǎn)品的設(shè)計要求。

4、智能化設(shè)計方法

智能化設(shè)計方法的主要特點是：根據(jù)設(shè)計方法學(xué)理論，借助于三維圖形軟件、智能化設(shè)計軟件和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以及多媒體、超媒體工具進行產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計、表達產(chǎn)品的構(gòu)思、描述 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。

在利用數(shù)學(xué)系統(tǒng)理論的同時，考慮了系統(tǒng)工程理論、產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā)方法學(xué)VDI2221，研制出適合于產(chǎn)品設(shè)計初期使用的多媒體開發(fā)系統(tǒng)軟件MUSE。

在進行自動取款機設(shè)計時，把產(chǎn)品的整個開發(fā)過程概括為“產(chǎn)品規(guī)劃”、“開發(fā)”和“生產(chǎn)規(guī)劃”三個階段，并且充分利用了現(xiàn)有的CAD尖端技術(shù)——虛擬現(xiàn)實技術(shù)。1) 產(chǎn)品規(guī)劃—構(gòu)思產(chǎn)品。其任務(wù)是確定產(chǎn)品的外部特性，如色彩、形狀、表面質(zhì)量、人機工程等等，并將最初的設(shè)想用CAD立體模型表示出，建立能夠體現(xiàn)整個產(chǎn)品外形的簡單模型，該模型可以在虛擬環(huán)境中建立，借助于數(shù)據(jù)帽和三維鼠標(biāo)，用戶還可在一定程度上參與到這一環(huán)境中，并且能夠迅速地生成不同的造型和色彩。立體模型是檢測外部形狀效果的依據(jù)，也是幾何圖形顯示設(shè)計變量的依據(jù)，同時還是開發(fā)過程中各類分析的基礎(chǔ)。 2) 開發(fā)—設(shè)計產(chǎn)品。該階段主要根據(jù)“系統(tǒng)合成”原理，在立體模型上配置和集成解元素，解元素根據(jù)設(shè)計目標(biāo)的不同有不同的含義：可以是基本元素，如螺栓、軸或輪轂聯(lián)接等；也可以是復(fù)合元素，如機、電、電子部件、控制技術(shù)或軟件組成的傳動系統(tǒng)；還可以是要求、特性、形狀等等。將實現(xiàn)功能的關(guān)鍵性解元素配置到立體模型上之后，即可對產(chǎn)品的配置(設(shè)計模型中解元素間的關(guān)系)進行分析，產(chǎn)品配置分析是綜合“產(chǎn)品規(guī)劃”和“開發(fā)”結(jié)果的重要手段。3) 生產(chǎn)規(guī)劃—加工和裝配產(chǎn)品。在這一階段中，主要論述了裝配過程中CAD技術(shù)的應(yīng)用，提出用計算機圖像顯示解元素在相應(yīng)位置的裝配過程，即通過虛擬裝配模型揭示造形和裝配間的關(guān)系，由此發(fā)現(xiàn)難點和問題，并找出解決問題的方法，并認為將CAD技術(shù)綜合應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)的三個階段，可以使設(shè)計過程的綜合與分析在“產(chǎn)品規(guī)劃”、“開發(fā)”和“生產(chǎn)規(guī)劃”中連續(xù)地交替進行。因此，可以較早地發(fā)現(xiàn)各個階段中存在的問題，使產(chǎn)品在開發(fā)進程中不斷地細化和完善。

我國利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行設(shè)計還處于剛剛起步階段。利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，重點研究了按時序合成的機構(gòu)組合方案設(shè)計專家系統(tǒng)，并借助于具有高性能圖形和交換處理能力的OpenGL技術(shù)，在三維環(huán)境中從各個角度對專家系統(tǒng)設(shè)計出的方案進行觀察，如運動中機構(gòu)間的銜接狀況是否產(chǎn)生沖突等等。

將構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)模塊、產(chǎn)品整體構(gòu)造及其制造工藝和使用說明的擬訂(見圖1)稱之為快速成型技術(shù)。建議在產(chǎn)品開發(fā)過程中將快速成型技術(shù)、多媒體技術(shù)以及虛擬表達與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(應(yīng)用于各個階段求解過程需要的場合)結(jié)合應(yīng)用。指出隨著計算機軟、硬件的不斷完善，應(yīng)盡可能地將多媒體圖形處理技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)中，例如三維圖形(立體模型)代替裝配、拆卸和設(shè)計聯(lián)接件時所需的立體結(jié)構(gòu)想象力等等。

利用智能型CAD系統(tǒng)SIGRAPH-DESIGN作為開發(fā)平臺，將產(chǎn)品的開發(fā)過程分為概念設(shè)計、裝配設(shè)計和零件設(shè)計，并以變量設(shè)計技術(shù)為基礎(chǔ)，建立了膠印機凸輪連桿機構(gòu)的概念模型。從文獻介紹的研究工作看，其概念模型是在確定了機構(gòu)型、數(shù)綜合的基礎(chǔ)上，借助于軟件SIGRAPH-DESIGN提供的變量設(shè)計功能，使原理圖隨著機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化而變化，并將概念模型的參數(shù)傳遞給下一級的裝配模型、零件設(shè)計。

5、各類設(shè)計方法評述及發(fā)展趨勢

綜上所述，系統(tǒng)化設(shè)計方法將設(shè)計任務(wù)由抽象到具體(由設(shè)計的任務(wù)要求到實現(xiàn)該任務(wù)的方案或結(jié)構(gòu))進行層次劃分，擬定出每一層欲實現(xiàn)的目標(biāo)和方法，由淺入深、由抽象至具體地將各層有機地聯(lián)系在一起，使整個設(shè)計過程系統(tǒng)化，使設(shè)計有規(guī)律可循，有方法可依，易于設(shè)計過程的計算機輔助實現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計方法視具有某種功能的實現(xiàn)為一個結(jié)構(gòu)模塊，通過結(jié)構(gòu)模塊的組合，實現(xiàn)產(chǎn)品的方案設(shè)計。對于特定種類的機械產(chǎn)品，由于其組成部分的功能較為明確且相對穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)模塊的劃分比較容易，因此，采用結(jié)構(gòu)模塊化方法進行方案設(shè)計較為合適。由于實體與功能之間并非是一一對應(yīng)的關(guān)系，一個實體通常可以實現(xiàn)若干種功能，一個功能往往又可通過若干種實體予以實現(xiàn)。因此，若將結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計方法用于一般意義的產(chǎn)品方案設(shè)計，結(jié)構(gòu)模塊的劃分和選用都比較困難，而且要求設(shè)計人員具有相當(dāng)豐富的設(shè)計經(jīng)驗和廣博的多學(xué)科 領(lǐng)域知識。

機械產(chǎn)品的方案設(shè)計通常無法采用純數(shù)學(xué)演算的方法進行，也難以用數(shù)學(xué)模型進行完整的描述，而需根據(jù)產(chǎn)品特征進行形式化的描述，借助于設(shè)計專家的知識和經(jīng)驗進行推理和決策。因此，欲實現(xiàn)計算機輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計，必須解決計算機存儲和運用產(chǎn)品設(shè)計知識和專家設(shè)計決策等有關(guān)方面的問題，由此形成基于產(chǎn)品特征知識的設(shè)計方法。

目前，智能化設(shè)計方法主要是利用三維圖形軟件和虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行設(shè)計，直觀性較好，開發(fā)初期用戶可以在一定程度上直接參與到設(shè)計中，但系統(tǒng)性較差，且零部件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、位置的合理確定，要求軟件具有較高的智能化程度，或者有豐富經(jīng)驗的設(shè)計者參與。

值得一提的是：上述各種方法并不是完全孤立的，各類方法之間都存在一定程度上的聯(lián)系，如結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計方法中，劃分結(jié)構(gòu)模塊時就蘊含有系統(tǒng)化思想，建立產(chǎn)品特征及設(shè)計方法知識庫和推理機時，通常也需運用系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)模塊化方法，此外，基于產(chǎn)品特征知識的設(shè)計同時又是方案智能化設(shè)計的基礎(chǔ)之一。在機械產(chǎn)品方案設(shè)計中，視能夠?qū)崿F(xiàn)特定功能的通用零件、部件或常用機構(gòu)為結(jié)構(gòu)模塊，并將其應(yīng)用到系統(tǒng)化設(shè)計有關(guān)層次的具體設(shè)計中，即將結(jié)構(gòu)模塊化方法融于系統(tǒng)化設(shè)計方法中，不僅可以保證設(shè)計的規(guī)范化，而且可以簡化設(shè)計過程，提高設(shè)計效率和質(zhì)量，降低設(shè)計成本。

第5篇：產(chǎn)品的設(shè)計方法范文

許多材料如鋁、塑料、橡膠等均可回收再利用，因為這些材料回收后的性能基本不變或下降很少?？梢酝ㄟ^增大產(chǎn)品中可重用零部件及材料的比例來協(xié)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計，避免廢棄物的產(chǎn)生，使零件或材料在產(chǎn)品達到壽命周期時，以最高的附加值回收并重復(fù)利用，降低產(chǎn)品的生命周期成本。像計算機的顯示器外殼、鍵盤等很多零件都可以使用可回收塑料來制造，如果不能滿足要求，可以考慮在其中增加一定比例的新塑料粒子，以改善其性能。

2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的再循環(huán)設(shè)計

2.1使產(chǎn)品便于安裝與拆卸

拆卸在現(xiàn)代生產(chǎn)良性發(fā)展中起著重要的作用，可拆卸性是綠色產(chǎn)品設(shè)計的主要內(nèi)容之一。它要求在產(chǎn)品設(shè)計的初級階段就將可拆卸性作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個評價準(zhǔn)則，使所設(shè)計的結(jié)構(gòu)易于拆卸，維護方便，并在產(chǎn)品報廢后可重用部分能充分回收和重用?？刹鹦缎砸笤诋a(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時改變傳統(tǒng)的連接方式，代之以易于拆卸的連接方式，避免拆卸時的損傷，使拆卸下來的零件有較高的回收價值。建議產(chǎn)品或說明中標(biāo)注拆卸順序與分離點，提高拆卸效率。

2.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的再利用

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)同時應(yīng)具有合理性、可靠性及耐用性。維修某一部件時不應(yīng)對其他部件產(chǎn)生損害，盡量維持各個部件的使用壽命，重復(fù)使用產(chǎn)品的零部件。

3產(chǎn)品功能的再循環(huán)設(shè)計

3.1產(chǎn)品的節(jié)能功能

產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保性設(shè)計已成為一種趨勢，并越來越普遍存在于家用電器、交通工具及日常電子產(chǎn)品中。通過一定的創(chuàng)新設(shè)計，可以使原有產(chǎn)品依靠新能源，節(jié)約傳統(tǒng)耗能，提高產(chǎn)品的環(huán)保性能。如手搖發(fā)電燈、自行車蹬車發(fā)電燈、人體體溫石英表、內(nèi)置洗衣劑回收系統(tǒng)的節(jié)能節(jié)水洗衣機等。

3.2產(chǎn)品功能性組件的再利用

產(chǎn)品使用時，爭取實現(xiàn)多種功能的轉(zhuǎn)換，并持久使用。圖為AlainBerteau設(shè)計的零廢棄凳子。凳子的包裝盒子（硬紙板）就是這款凳子的骨架。盒子里面有一個泡沫墊以及用可回收材料做成的漂亮蒙皮，打開這個結(jié)構(gòu)牢固的盒子，蓋子上面有說明書，把泡沫嵌到頂上（蓋子有一個凹槽），然后蒙起來，就是一條凳子，等你需要搬家的時候，又可以把它變?yōu)榘b箱，即實現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與功能的循環(huán)利用。

4結(jié)語

第6篇：產(chǎn)品的設(shè)計方法范文

關(guān)鍵詞：感性意象；產(chǎn)品造型；設(shè)計方法

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.197

0 引言

在社會發(fā)展初期，人們的購物取向還停留在由產(chǎn)品決定的時期，由于沒有競爭壓力，產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)都屬于按照一個公司或者一個設(shè)計師自己的想法進行生產(chǎn)，屬于閉門造車，沒有實時的了解人們的購物感性意象的屬性變化，而由于沒有多余的選擇，人們也只有購買在自己心中并不完美的產(chǎn)品。隨著社會的發(fā)展，人們對各種風(fēng)格的產(chǎn)品需求的增加，產(chǎn)品的多樣化，商業(yè)競爭的加大，人們不再簡單的趨向于功能上的滿足，人們的消費理念開始由“我需要什么”上升為“什么更好”。

基于上述情況，人們提出了感性意象的產(chǎn)品設(shè)計的概念，這一理念是根據(jù)市場調(diào)查，得出數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型，得出人們對某項產(chǎn)品設(shè)計的感性上的認識偏好，以此設(shè)計出讓人更加滿意的產(chǎn)品，凸顯了現(xiàn)代社會以人為本的主題。

1 風(fēng)格的感性認知

人們的“感性意象”是一種潛意識里的一種對自身的心理暗示，如同第六感，它并不能被準(zhǔn)確的描繪，但是又真實存在。而且產(chǎn)品的感性意象并不固定，它會隨著人們所處的環(huán)境，社會文化，歷史背景等因素發(fā)生變化，所以流行的商品也總是在不停的更替。在人們剛接觸到某樣新事物時，首先會通過視覺感官將信息傳入大腦，然后或者是聽覺，觸覺，甚至嗅覺開始對這件事物的進一步認識，對其材質(zhì)，功能，壽命等不定因素都可能進行一定的猜想與評估。然而這一切其實也就在很短的時間內(nèi)就完成了。這是對于新事物而言，而如果對于已知事物的創(chuàng)新設(shè)計版本，更能在第一時間與自己的潛意識達成共識，表達出對此產(chǎn)品的喜好程度。

在人們認識事物時，“第一印象”――也就是第一認識形態(tài)的好壞，通常是人們對該事物總體評價的最重要的階段。所以在人們對產(chǎn)品意象的辨識過程中，可以分為兩個方向進行引導(dǎo)，第一是整體的辨識引導(dǎo)，第二是突出部分引導(dǎo)。在產(chǎn)品設(shè)計中，如果能充分利用當(dāng)前消費者對某件產(chǎn)品的感性意象，并將其有效的融入其中，那么該產(chǎn)品的前景將會更加的值得期待。

2 基于感性意象的產(chǎn)品造型設(shè)計

想要設(shè)計生產(chǎn)出基于感性意向的產(chǎn)品，那么在這之前了解當(dāng)前人們對該產(chǎn)品的感性意象則必不可少，該研究方法是通過材料準(zhǔn)備，設(shè)計問卷調(diào)查，得出數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)建模，分析得出結(jié)論。這里對其方法步驟進行分析如下：

2.1 材料準(zhǔn)備

感性意象的研究必須使用一些具有代表性的材料，在設(shè)計問卷調(diào)查中，對含糊不清，模棱兩可的材料需要進行剔除，在每一組材料描述中，需要運用到界限分明的形容詞匯，比如好或者不好等作為表達感性意象的詞匯。其次是問卷調(diào)查對象的選取，首先明確產(chǎn)品面向的人群，兒童，大學(xué)生，社會青年或者老年，又是還不能僅僅考慮單一的購買對象，還應(yīng)考慮與其緊密相關(guān)的對象，比如面向小孩的玩具，不能僅考慮小孩的玩性，還應(yīng)考慮家長對孩子的發(fā)展的關(guān)心加入益智成分等。最后設(shè)計問卷，每個小問題需要設(shè)計不同感性梯度，一般在四個以上，問題，問卷格式簡單易懂，問題數(shù)量控制在十個左右。

2.2 調(diào)查

在問卷數(shù)量達到一個可行數(shù)量后對其進行整理調(diào)查，調(diào)查的目的是對可靠，有效的，普遍的感性意象進行整理。對所有問卷結(jié)果進行匯總調(diào)查，由于產(chǎn)品是面向主要的消費群體，所以對少數(shù)區(qū)別明顯的問卷給予剔除，對區(qū)別明顯的意象進行分組，大致相同意象進行合并，建立數(shù)學(xué)模型，運用數(shù)學(xué)知識得出各個意象對產(chǎn)品占領(lǐng)的比重，結(jié)合以往意象比重對銷量的影響數(shù)據(jù)，得出最終數(shù)據(jù)。為了得到更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，將整理得到的數(shù)據(jù)，去除無用意象，降低意象梯度，針對性的再設(shè)計出一組問卷進行調(diào)查，重復(fù)調(diào)查步驟，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

2.3 結(jié)果分析

將分析結(jié)果可靠意象數(shù)據(jù)，和意象對應(yīng)的銷量比重數(shù)據(jù)建立模型，分析得出不同意象在產(chǎn)品設(shè)計中的比重，比如自行的外觀，結(jié)構(gòu)，功能性和舒適度等在被調(diào)查者心目中所占的比重來設(shè)計出新型的自行車產(chǎn)品。對得出的數(shù)據(jù)進行整理儲存，形成一個感性意象數(shù)據(jù)庫，可以在類似的產(chǎn)品設(shè)計中提供參考。

3 具體設(shè)計案例

在實際運用中，如何靈活的運用到基于感性意象的設(shè)計呢？這里以臺燈的感性意象設(shè)計為例：

在對臺燈的設(shè)計問卷中，首先考慮到人們對購買臺燈的目的以及對臺燈有哪些額外的要求會影響到人們對它的看法。針對這些因素，所以在設(shè)計問卷時需要充分考慮到臺燈合理燈光的照明度、知名度高的品牌效應(yīng)、性價比、是否有額外的附加功能（比如鬧鐘，夜光裝飾等）、節(jié)能省電、使用壽命、是否環(huán)保、是否有護眼功能、外觀等因素，然后對這些產(chǎn)品功能進行分析，設(shè)計合理的形容詞感情梯度，再針對該臺燈面向的特殊人群，比如學(xué)生，工作者或者其他人群設(shè)計其它問卷題目，比如面向?qū)W生時，可以加入是否需要加入潮流元素，面對工作者加入是否需要加入調(diào)理生活情感元素等。然后對臺燈面向人群發(fā)放大量問卷，學(xué)生就面向?qū)W校，工作者就面向工作區(qū)，等相應(yīng)地方。對回收的問卷按照調(diào)查分析步驟進行整理分析得出結(jié)果，比如更多看好護眼那么在設(shè)計時就更多的考慮護眼功能，并在時主推該功能。

通過結(jié)果表明在運用到感性意象的產(chǎn)品造型設(shè)計方法后產(chǎn)品的針對性更強，更能隨時掌握人們對產(chǎn)品的需求。

4 結(jié)語

通過對感性意向產(chǎn)品造型設(shè)計方法的研究，明確了風(fēng)格的感性認知，了解了感性意象的產(chǎn)品造型設(shè)計的方法步驟，通過對結(jié)果的分析知道了感性意象功能對當(dāng)代產(chǎn)品設(shè)計的重要性，以及通過具體設(shè)計案例了解了具體的設(shè)計情況，為設(shè)計者在感性意象設(shè)計方面提供更好的參考。

參考文獻：

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[3]何曉群.現(xiàn)代統(tǒng)計分析方法與應(yīng)用[M].北京：人民大學(xué)出版社，1998.

第7篇：產(chǎn)品的設(shè)計方法范文

當(dāng)今世界，我們已經(jīng)進入以知識、信息為支撐的新經(jīng)濟時代。在這個新的經(jīng)濟時代，創(chuàng)新已經(jīng)成為引領(lǐng)發(fā)展的主題。新的經(jīng)濟時代和人類不斷創(chuàng)新的大潮，同樣給產(chǎn)品的設(shè)計理念、產(chǎn)品的設(shè)計方法和產(chǎn)品的設(shè)計思維等，都帶來了前所未有的巨大變革。據(jù)此，本文特就新經(jīng)濟時代產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)意思維訓(xùn)練談些粗淺看法。

一、新經(jīng)濟時代產(chǎn)品設(shè)計與制造新的特點與趨勢

縱觀和分析目前國際、國內(nèi)市場上流行的主流產(chǎn)品，其設(shè)計與制造具有以下新的特點與趨勢：

（一）更新?lián)Q代步伐日趨加快

新的經(jīng)濟時代，產(chǎn)品的壽命周期大大縮短，產(chǎn)品的更新速度越來越快。以手機為例,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,在市場上,手機上市時間達半年-一年之間的機型數(shù)量相對較多,約占據(jù)產(chǎn)品總量的45.5%,是市場銷售的主流;上市時間處于1-2年之間的機型約占31.8%;上市達到2年以上的機型數(shù)量較少,約占6.3%。這一數(shù)據(jù)表明，手機生命周期一般維持在1年以內(nèi)。產(chǎn)品上市1年以后，便開始逐步進入市場衰退期。

（二）消費市場競爭異常激烈

新的經(jīng)濟時代，做大做強是企業(yè)矢志不移的追求目標(biāo)，不但國內(nèi)最大還要國際最大，特別是標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的高速生產(chǎn)線不斷涌現(xiàn)，使得企業(yè)規(guī)模越來越大，產(chǎn)品制造成本的越來越低，由此直接導(dǎo)致消費市場競爭異常激烈。如我國的冰箱行業(yè)，經(jīng)過20多年的優(yōu)勝劣汰，冰箱企業(yè)已經(jīng)由最多時的200多家減至目前的10幾家，企業(yè)規(guī)模、市場份額迅速擴大。企業(yè)靠產(chǎn)量、靠價格拼市場，可以說已經(jīng)到了微利，或者不計成本的異常慘烈程度。

（三）制造用材更加廣泛高質(zhì)

隨著各種資源價格的不斷攀升，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的不斷改進，消費者的需求愛好不斷多元化，企業(yè)的技術(shù)引進、設(shè)備改造、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、物流運輸和人工成本相應(yīng)大幅增加。據(jù)此，企業(yè)必須通過采用新的原材料、代用材料，設(shè)計開發(fā)低成本、高質(zhì)量產(chǎn)品，以降低綜合成本。如國際某汽車企業(yè)以高強度的鋁合金、特種陶瓷、碳纖維板等新型材料制造出混合動力轎車，全車的重量只有幾百公斤，百公里油耗不到0.3升，時速卻可高達180公里。

（四）節(jié)能環(huán)保安全要求更高

以節(jié)能環(huán)保安全為代表的產(chǎn)品，是當(dāng)今消費的一大特點和今后產(chǎn)品設(shè)計制造的趨勢。在節(jié)能方面，空調(diào)的變頻技術(shù)和汽車的混合動力技術(shù)已經(jīng)成熟，冰箱低耗能技術(shù)正在不斷挑戰(zhàn)新低，如歐洲已經(jīng)研制出日耗電僅0.22度的低能冰箱。在環(huán)保方面，人們的衣、食、住綠色產(chǎn)品越來越受到普遍歡迎，以電力、氫為動力的零排放汽車正在逐漸成為市場新寵和研發(fā)方向，潔凈、安全、無毒的綠色包裝理念已被社會廣泛接受。在安全方面，為了不斷滿足隨著人們的需求，高科技不斷被用于構(gòu)筑產(chǎn)品的安全屏障。

二、新經(jīng)濟時代產(chǎn)品設(shè)計師必備的創(chuàng)意思維素質(zhì)

以上特點與趨勢表明，產(chǎn)品的市場競爭力、生命力，與產(chǎn)品設(shè)計師密不可分。新經(jīng)濟時代的優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計師，既包括產(chǎn)品市場的深入研究，又包括出色的設(shè)計能力。這就要求產(chǎn)品設(shè)計師應(yīng)該具備較強的創(chuàng)意思維素質(zhì)。

（一）具有強烈的設(shè)計創(chuàng)新觀念

當(dāng)今時代，我們已經(jīng)進入全面創(chuàng)新的時代。創(chuàng)新是產(chǎn)品設(shè)計的靈魂。產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新，首先是設(shè)計師觀念的創(chuàng)新。據(jù)此，一個優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計師，必須具有強烈的設(shè)計創(chuàng)新觀念，時刻把創(chuàng)新觀念放在第一的重要位置，敢于和善于接受新的事物、新的科學(xué)技術(shù)、新的知識理論、新的制造工藝。唯此，才能夠在產(chǎn)品“茍日新、日日新、又日新”年代，在消費市場競爭日趨激烈、瞬息萬變中，設(shè)計出能夠滿足消費者需求的一流產(chǎn)品。

（二）具有敏銳的市場研判能力

無數(shù)成功的實例證明，哪里有未被滿足的需求，哪里就有市場機會。一個優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計師，只有具備敏銳的市場研判能力，才能夠設(shè)計出滿足市場需求的優(yōu)秀產(chǎn)品。為此，積極研究消費流行趨勢，及時發(fā)現(xiàn)未被滿足的需求，堅持以消費者的需求為設(shè)計導(dǎo)向，并根據(jù)不斷變化的實際情況，及時改進產(chǎn)品的設(shè)計方案，力爭在消費者新的需求形成之前，超前設(shè)計出適銷對路產(chǎn)品，是優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計師重要創(chuàng)意思維素質(zhì)。

（三）具有快速占有信息的能力

新的經(jīng)濟時代，產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)意思維的展開，主要靠獲得大量的信息，如當(dāng)前主流產(chǎn)品、市場需求、消費結(jié)構(gòu)、未來趨勢、最新技術(shù)、制造工藝、高新材料等。因此，是否具備很高的信息占有分享能力，是優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計師的重要能力。

（四）具有揚棄經(jīng)驗思維的能力

所謂的經(jīng)驗思維，就是以人們的日常生活，日常行為所積累的知識而進行的一種思維類型，其思維水平不能夠上升到概念性和普遍性的高度，其危害是無視變化了的客觀現(xiàn)實，固步自封。經(jīng)驗思維一旦用于產(chǎn)品設(shè)計，就有可能導(dǎo)致設(shè)計工作始終突破不了原有產(chǎn)品的框框，實現(xiàn)不了設(shè)計創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新的目標(biāo)。據(jù)此，隨時警惕和突破自己頭腦中的固有思維定勢，不斷克服經(jīng)驗思維方式，養(yǎng)成人貴有疑，小疑小進，大疑大進，不斷否定自我的良好習(xí)慣，是優(yōu)秀產(chǎn)品設(shè)計師的重要基本功。

三、新經(jīng)濟時代產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)意思維的培養(yǎng)與訓(xùn)練

作為新經(jīng)濟時代產(chǎn)品的優(yōu)秀設(shè)計師，除了掌握新經(jīng)濟時代產(chǎn)品的設(shè)計制造與發(fā)展趨勢，具有較強的創(chuàng)意思維素質(zhì)外，還應(yīng)該不斷的自我強化創(chuàng)意思維的培養(yǎng)與訓(xùn)練。

（一）不斷的進行創(chuàng)意思維的廣度訓(xùn)練

即養(yǎng)成良好的勤于思考習(xí)慣，對任何事物都保持濃厚的興趣，認真分析并發(fā)現(xiàn)其存在問題，對問題的解決方案，不帶任何框框的進行聯(lián)想列舉，以達到拓展思維，開拓視野，積累經(jīng)驗，厚積薄發(fā)的目的。

（二）不斷的進行創(chuàng)意思維的深度訓(xùn)練

即依據(jù)任何事物都有無窮無盡的屬性，我們的頭腦具有從其中進行任意抽象的原理，對事物的屬性內(nèi)涵進行深入的創(chuàng)新思考，以培養(yǎng)我們從本質(zhì)上認識事物的能力，進而發(fā)現(xiàn)一個新的天地，產(chǎn)生新的創(chuàng)意。例如，在產(chǎn)品的具體設(shè)計創(chuàng)意思維訓(xùn)練方面，我們可以把已經(jīng)上市的流行產(chǎn)品作為最好的研究對象，注意追蹤其該產(chǎn)品設(shè)計師的思維軌跡，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)品設(shè)計中的新亮點，然后在此基礎(chǔ)上添加新技術(shù)、新功能，由此達到既往與現(xiàn)實兩個“思維機器”對接、改造、拓展、延伸，以設(shè)計研發(fā)出更新更先進的主導(dǎo)產(chǎn)品。

（三）不斷的進行創(chuàng)意思維力度訓(xùn)練

即訓(xùn)練思維不斷站在新的俯瞰角度去觀察和思考問題，在思考問題中注意已有知識和其他學(xué)科相互嫁接、侵潤，并不斷引進新的概念、新的方法，使思維在邊緣地帶或夾縫地帶另辟蹊徑?！皺M看成嶺側(cè)成峰，遠近高低各不同”，通過不斷變換事物的認知角度，達到突破原有思維定勢，進而發(fā)現(xiàn)新的價值目的。長期堅持創(chuàng)意思維力度訓(xùn)練，可以使產(chǎn)品設(shè)計師的思維新穎獨特，其設(shè)計創(chuàng)意常常能夠收到打破常規(guī)的意料之外效果。

（四）不斷的進行創(chuàng)意思維多級訓(xùn)練

即依據(jù)人類對事物的認識是一個不斷創(chuàng)新過程，事物的發(fā)展不是一個平面，而是一個螺旋上升的多維體，人們參與認識事物過程，不完全處于同一層級的原理，有意識的使我們的思維由單一向多級轉(zhuǎn)變，訓(xùn)練我們的思維盡可能的實現(xiàn)多層級思考問題。比如，在產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)意中，我們即可利用自身的實踐經(jīng)驗，又可以利用他人的設(shè)計教訓(xùn)；即可利用所占有的第一手資料，又可利用第二手、第三手的信息；即可利用過去層次的設(shè)計成果，又可利用未來的層次的研究成果，這樣通過上下求索，把產(chǎn)品設(shè)計與過去、現(xiàn)實和未來緊密聯(lián)系起來，最大限度的減少設(shè)計缺陷，達到最完美的設(shè)計效果。

（五）不斷的進行創(chuàng)意思維空間訓(xùn)練

生理學(xué)告訴我們，一般高等動物的大腦都有一些“剩余”空間，而人的這種剩余空間更大，這就是人的思維具有的獨特才能。開發(fā)這個獨特才能，使我們能夠打開更加廣闊的思維空間。正如哲學(xué)家詹姆斯所說：“其實，天才只是以非習(xí)慣的方式去理解事物的能力罷了”。 詹姆斯這里所謂的非習(xí)慣方式說，其實就是空間創(chuàng)意思維的運用。為此，在日常的事物處理中，我們應(yīng)該有意識的對思路進行空間化設(shè)計，最大限度的存儲、改造、整合、重組大量信息，并自覺堅持依據(jù)多種變化因素，從時間跨度上對事物的過去、現(xiàn)在和未來進行全景式思考；從空間跨度上對事物的內(nèi)部、外部環(huán)境等方面，進行全方位的立體聯(lián)系，以取得全面而系統(tǒng)的思路創(chuàng)新。

參考文獻：

第8篇：產(chǎn)品的設(shè)計方法范文

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代設(shè)計；機電產(chǎn)品；優(yōu)化設(shè)計

機電行業(yè)的產(chǎn)品，其技術(shù)來源是機電一體化技術(shù)，而機電一體化技術(shù)又是一門新興的交叉學(xué)科。它所涉及的主要技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域既包括有：傳統(tǒng)的機械設(shè)計、微電子技術(shù)、經(jīng)典控制理論等內(nèi)容，同時包括了現(xiàn)代信息處理技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計方法、軟件工程，以及自適應(yīng)控制、模糊識別、系統(tǒng)仿真、人工智能等現(xiàn)代控制技術(shù)。而且隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這些學(xué)科之間以及這些學(xué)科與其他學(xué)科之間的相互滲透將會越來越多，它們之間的界限將越來越模糊。

一、現(xiàn)代機電產(chǎn)品的發(fā)展趨勢

隨著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，現(xiàn)代機電產(chǎn)品發(fā)展總的趨勢呈現(xiàn)為：1.正向著智能化方向發(fā)展。隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，人工智能已在各學(xué)科廣泛采用，而人工智能技術(shù)與機電一體化技術(shù)的結(jié)合，導(dǎo)致了智能機械（如機器人、智能儀表）的出現(xiàn)。不少工廠也逐步實現(xiàn)了工廠管理、生產(chǎn)的自動化和無人化；2.正向著小型化、輕量化方向發(fā)展。由于微電子技術(shù)和納米技術(shù)的發(fā)展，加速了機電一體化技術(shù)發(fā)展的進程，機電產(chǎn)品也越做越小、質(zhì)量也越來越輕；3.正向著綜合化方向發(fā)展。由于現(xiàn)代機電產(chǎn)品涉及的領(lǐng)域越來越多，不僅涵蓋了機、電、磁、聲等領(lǐng)域，也實現(xiàn)了與信息論、控制論、系統(tǒng)論的集成。技術(shù)含量也越來越高，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、功能越來越齊全；4.正向著高可靠性方向發(fā)展。機電產(chǎn)品集機械產(chǎn)品和電子產(chǎn)品于一體，而且使用機電產(chǎn)品的場合也越來越多，環(huán)境也越來越復(fù)雜，對于現(xiàn)代的機電產(chǎn)品而言，勢必要求其具有較高的可靠性和抗干擾能力。

傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品正日益為現(xiàn)代機電產(chǎn)品所代替，單純的機械產(chǎn)品和電子產(chǎn)品應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)絹碓缴伲敝镣顺鰵v史的舞臺。

二、現(xiàn)代設(shè)計方法與機電產(chǎn)品設(shè)計相結(jié)合

在市場發(fā)展越來越成熟的今天，現(xiàn)代機電產(chǎn)品所涉及的學(xué)科和工業(yè)門類眾多，用傳統(tǒng)的設(shè)計方法很難達到設(shè)計的要求。因此，對現(xiàn)代的機電產(chǎn)品來說，其設(shè)計思想和設(shè)計方法都將會有一些全新的內(nèi)容。本文正是基于這樣的出發(fā)點，用發(fā)展的眼光，把現(xiàn)代設(shè)計方法與機電產(chǎn)品的設(shè)計相結(jié)合，著重介紹了并行設(shè)計、虛擬設(shè)計、綠色設(shè)計、可靠性設(shè)計、智能優(yōu)化設(shè)計在機電產(chǎn)品設(shè)計方面的應(yīng)用。

1.并行設(shè)計

并行設(shè)計是一種對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括設(shè)計制造過程和相關(guān)的支持過程）進行并行和集成設(shè)計的系統(tǒng)化工作模式。強調(diào)產(chǎn)品開發(fā)人員一開始就考慮產(chǎn)品從概念設(shè)計到消亡的整個生命周期里的所有相關(guān)因素的影響，把一切可能產(chǎn)生的錯誤、矛盾和沖突盡可能及早地發(fā)現(xiàn)和解決，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。并行設(shè)計作為現(xiàn)代設(shè)計理論及方法的范疇，目前已形成的并行設(shè)計方法基本上可以分為兩大類：

（1）基于人員協(xié)同和集成的并行化。就是把組成與產(chǎn)品方面有關(guān)的，針對給定設(shè)計任務(wù)的專門的、綜合性的設(shè)計團體（企業(yè)）協(xié)同起來。機電產(chǎn)品的特殊性要求是：團隊成員的知識面較廣是跨領(lǐng)域的、善于理解他人觀點的能協(xié)同的人員。所有成員都能相互交流，可以通過利用日益完善的通信技術(shù)和計算機技術(shù)，建立一套完善合理的使用于機電產(chǎn)品的人員管理體系，加強不同設(shè)計團隊（企業(yè)）工作的協(xié)調(diào)性。

（2）基于信息、知識協(xié)同和集成的并行化。該方法基于計算機網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，各零部件的設(shè)計人員通過計算機網(wǎng)絡(luò)對機電產(chǎn)品進行設(shè)計，并進行可制造性、經(jīng)濟性、可靠性、可裝配性等內(nèi)容的分析及時的反饋信息，并按要求修改各零部件的設(shè)計模型，直至整個機電產(chǎn)品完成為止?？梢圆捎妹嫦蛑圃欤―FM）和面向裝配

（DFA）的設(shè)計方法，涉及CAX技術(shù)（即CAD/CAM/CAPP一體化技術(shù)）、產(chǎn)品信息集成（PDM）技術(shù)以及與人員協(xié)同集成有關(guān)的信息技術(shù)。

當(dāng)然，這兩種機電產(chǎn)品并行設(shè)計方法并不是相互獨立的。在實際應(yīng)用過程中，它們往往是緊密結(jié)合在一起的。如現(xiàn)代企業(yè)所實行的ERP，不僅企業(yè)人員管理機制，還集成了CAX、PDM以及其他的相關(guān)技術(shù)，通過采用這樣的方式來全面實現(xiàn)企業(yè)及企業(yè)間的并行工程。

2.虛擬設(shè)計

在達到產(chǎn)品并行的目的以后，為了使產(chǎn)品一次設(shè)計成功，減少反復(fù)，往往會采用仿真技術(shù)，而對機電產(chǎn)品模型的建立和仿真又屬于是虛擬設(shè)計的范疇。所謂的虛擬制造（也叫擬實制造）指的是利用仿真技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)和現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，發(fā)現(xiàn)制造過程中可能出現(xiàn)的問題，在真實制造以前，解決這些問題，以縮減產(chǎn)品上市的時間，降低產(chǎn)品開發(fā)、制造成本，并提高產(chǎn)品的市場競爭力。正是依托這樣的虛擬制造技術(shù)，建立與產(chǎn)品設(shè)計有關(guān)的計算機虛擬設(shè)計現(xiàn)實系統(tǒng)（VRS），在這個軟環(huán)境中從事產(chǎn)品設(shè)計的技術(shù)叫做虛擬設(shè)計。

虛擬設(shè)計能實現(xiàn)在產(chǎn)品加工制造之前，建立產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)模型，并能對其進行修改和評審，以滿足不同客戶的要求。它不僅繼承了傳統(tǒng)CAD設(shè)計的優(yōu)點也具備了仿真技術(shù)可視化的特點，更能支持協(xié)同工作和并行設(shè)計，從而縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期并通過各先進技術(shù)的利用和補充，使產(chǎn)品保持技術(shù)上的優(yōu)勢。機電產(chǎn)品的虛擬設(shè)計要以計算機技術(shù)（尤其是計算機網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)）為基礎(chǔ)。對機電產(chǎn)品虛擬設(shè)計平臺的建立應(yīng)該包括三個層次的內(nèi)容：一是產(chǎn)品模型的建立以及產(chǎn)品設(shè)計的優(yōu)化；二是對產(chǎn)品（包括各部件）的評價和驗證，比如產(chǎn)品性能評價、可制造性的評價；三是產(chǎn)品模型以及相關(guān)信息的傳輸。要實現(xiàn)虛擬設(shè)計過程中產(chǎn)品信息的共享，一般采用了STEP（產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)）的格式。在這些基礎(chǔ)上可以建立機電產(chǎn)品虛擬設(shè)計系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了CAD/CAM系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)、專家系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)、通訊等系統(tǒng)。

3.綠色設(shè)計

綠色設(shè)計是指以環(huán)境資源保護為核心概念的設(shè)計過程，其基本思想就是在設(shè)計階段就將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納人產(chǎn)品設(shè)計之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計目標(biāo)和出發(fā)點，力求使產(chǎn)品對環(huán)境的影響為最小。我國在機電產(chǎn)品的綠色設(shè)計方面的研究尚處于起步階段，目前的產(chǎn)品綠色設(shè)計只停留在簡單的材料回收上，往往忽視了對產(chǎn)品零部件深層次的重復(fù)利用。產(chǎn)品的綠色設(shè)計主要包括以下內(nèi)容：

（1）產(chǎn)品材料的選擇和管理。產(chǎn)品的材料不僅要滿足傳統(tǒng)設(shè)計的使用和性能要求，也包括對環(huán)境約束準(zhǔn)則的考慮。

（2）產(chǎn)品可拆卸性和可回收性設(shè)律列?？刹鹦缎栽O(shè)計是將廢棄淘汰產(chǎn)品的連接按照需要和回收目標(biāo)拆開而將零部件相互分離，及用利于產(chǎn)品拆卸的連接方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的連接方式；可同收性設(shè)計則是將產(chǎn)品中的可重用零部件及材料按照其性質(zhì)進行分類，以便實現(xiàn)零部件重用或材料循環(huán)的一種設(shè)計思想和方法。

（3）綠色產(chǎn)品成本分析和設(shè)計數(shù)據(jù)庫的建立。對產(chǎn)品的成本分析不僅包括了產(chǎn)品原始成本的分析，還包括產(chǎn)品環(huán)境成本的分析，以便設(shè)計出更綠色、成本更低的產(chǎn)品。而產(chǎn)品綠色設(shè)計數(shù)據(jù)庫包括與產(chǎn)品壽命周期中環(huán)境、經(jīng)濟等有關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及各類評判標(biāo)準(zhǔn)。

（4）產(chǎn)品的綠色包裝設(shè)計。除了設(shè)計出能滿足客戶要求和喜愛的產(chǎn)品造型和樣式之外，還要充分考慮包裝對環(huán)境的影響因素。

三、可靠性設(shè)計

機電產(chǎn)品的可靠性設(shè)計可定義為：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力?？煽啃栽O(shè)計是以概率論為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，從統(tǒng)計學(xué)的角度去觀察偶然事件，并從偶然事件中找出其某些必然發(fā)生的規(guī)律，而這些規(guī)律一般反映了在隨機變量與隨機變量發(fā)生的可能性（概率）之間的關(guān)系。用來描述這種關(guān)系的模型很多，如正態(tài)分布模型、指數(shù)分布模和威爾分布模型?？煽啃猿Ｓ玫臄?shù)值標(biāo)準(zhǔn)有：可靠度（Reliability）、失效率（Failure Rate）平均壽命（Mean Life）。機電系統(tǒng)的可靠性不僅與組成系統(tǒng)單元（機械單元、電氣單元或混合單元）的可靠性有關(guān)，還與組成該系統(tǒng)各單元間的組合方式和相互匹配有關(guān)。通常機電產(chǎn)品的可靠性設(shè)計包括以下幾個方面的內(nèi)容：

（1）明確機電產(chǎn)品中機械部件和電氣部件的設(shè)計制造要求。

（2）系統(tǒng)可靠性建模。系統(tǒng)常用的可靠性建模方式有：串聯(lián)系統(tǒng)建模、并聯(lián)系統(tǒng)建模、混聯(lián)系統(tǒng)建模、k/n系統(tǒng)建模和儲備系統(tǒng)建模?？赏ㄟ^這些數(shù)學(xué)模型并采用適當(dāng)?shù)乃惴▉碛嬎愠鰴C電系統(tǒng)的可靠性。

（3）可靠性可預(yù)測。預(yù)測單元（機械單元、電氣單元或混合單元）的可靠性，首先要確定單元的基本失效率，它們是在一定的環(huán)境條件下得出的，設(shè)計時可以從相關(guān)的手冊、資料中查得。然后根據(jù)公式λ=kλb來確定各單元的應(yīng)用失效率，k為修正系數(shù)，可由專門的資料中查得。對于不同的機電系統(tǒng)，其可靠性預(yù)測的方法也不同，常用的有元器件統(tǒng)計法、數(shù)學(xué)模型法和故障樹分析法等方法。

（4）可靠性的分配。目的是提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、節(jié)約產(chǎn)品設(shè)計制造費用和時間。分配的原則根據(jù)機電產(chǎn)品各單元技術(shù)水平、復(fù)雜程度、重要程度以及相關(guān)費用等條件來決定，總的來說都是為了獲取系統(tǒng)最高的可靠性?，F(xiàn)在常用的分配方法有等分發(fā)、再分發(fā)、Agree分配法和相對失效法和相對概率法。

四、智能優(yōu)化設(shè)計

隨著與機電一體化相關(guān)技術(shù)不斷的發(fā)展，以及機電一體化技術(shù)的廣泛使用，我們面臨的將是越來越復(fù)雜的機電系統(tǒng)。解決復(fù)雜系統(tǒng)的出路在于使用智能優(yōu)化的設(shè)計手段。智能優(yōu)化設(shè)計突破了傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計的局限，它更強調(diào)人工智能在優(yōu)化設(shè)計中的作用。智能優(yōu)化設(shè)計應(yīng)該以計算機為實現(xiàn)手段，與控制論、信息論、決策論相結(jié)合，使現(xiàn)代機電產(chǎn)品具有自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)的能力，而實現(xiàn)的手段有：

（1）模糊設(shè)計。模糊設(shè)計是以模糊數(shù)學(xué)為理論基礎(chǔ)，它首先通過對設(shè)計對象的各項性能指標(biāo)建立滿足某些模糊集合的隸屬度函數(shù)，并按其重要性乘以不同的加權(quán)引子，然后按一定的算法得到綜合模糊集合的隸屬函數(shù)，再通過優(yōu)化策略，把模糊問題向非模糊化轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)尋優(yōu)的過程?，F(xiàn)在機電產(chǎn)品中涉及到模糊理論的場合很多，如模糊冰箱、模糊洗衣機、模糊微波爐，它們正悄然地改變著人們的生活方式。

（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模仿人類大腦結(jié)構(gòu)、功能的信息處理智能系統(tǒng)，一般由多輸人單輸出非線性單元組成神經(jīng)元，各神經(jīng)元按一定的模式連接，并構(gòu)成各種連接模型。它通過反復(fù)的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)以及自身的適應(yīng)能力來完成對復(fù)雜信息的處理，使輸出達到最優(yōu)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重要特征就是具有很強的自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)的能力和強容錯性。

第9篇：產(chǎn)品的設(shè)計方法范文

關(guān)鍵詞：發(fā)明問題解決理論；質(zhì)量功能展開；六西格瑪設(shè)計；田口方法

中圖分類號：TH218 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）32-0044-02

1 萃智理論（TRIZ）

萃智理論是前蘇聯(lián)發(fā)明專家阿奇舒勒窮其畢生精力研究、完善和發(fā)明的。TRIZ理論是在現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上、面向技術(shù)工程師的創(chuàng)新問題的解決工具，擁有一套由創(chuàng)新工具組成的創(chuàng)新發(fā)明解決體系。只要對TRIZ理論深刻理解，就能很好地解決工作中的各種難題。

萃智理論的核心思想主要在以下三個方面體現(xiàn)：一是在工作中不論是一個單獨的零件，還是相對較難的攻關(guān)課題，其問題的解決都不是偶然的，它的內(nèi)在解決方法都是有章可循的；二是一個問題解決思路或方法在其他領(lǐng)域的重復(fù)應(yīng)用；三是紛繁復(fù)雜的技術(shù)解決系統(tǒng)的無序性和離散性問題可以通過TRIZ理論來解決。

萃智理論的基本特征：TRIZ理論能夠幫助工程技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)設(shè)計工作的內(nèi)在聯(lián)系，既不局限固有思維，也不局限現(xiàn)有的已掌握的知識，TRIZ獨有的方法和高效的解決新問題的工具使工程技術(shù)人員的設(shè)計效率大大提升?！澳憧梢缘却龓资戢@得頓悟，也可以用TRIZ理論用10分鐘解決各種設(shè)計難題?！边@句話準(zhǔn)確而客觀地概括了萃智理論的在產(chǎn)品設(shè)計中的神奇功效：我們習(xí)慣從某個角度看問題，但萃智理論能夠幫助工程技術(shù)人員突破傳統(tǒng)視角，從不同角度找到問題的解決辦法。

萃智理論的主要內(nèi)容：技術(shù)系統(tǒng)進化法則、最終理想解、40個發(fā)明原理、物理矛盾和分離原理、39個通用工程參數(shù)和阿奇舒勒矛盾矩陣、物-場模型分析、發(fā)明問題的76個標(biāo)準(zhǔn)解決方法、發(fā)明問題解決算法、科學(xué)和技術(shù)效應(yīng)數(shù)據(jù)庫。

推薦萃智理論的緣由：TRIZ理論具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義，它能夠幫助工程技術(shù)人員解決產(chǎn)品設(shè)計中的各種難題，有效運用先進的設(shè)計工具，消除工程師在產(chǎn)品設(shè)計中的困惑：

（1）技術(shù)創(chuàng)新離不開企業(yè)發(fā)展，而企業(yè)的發(fā)展離不開工程技術(shù)人員的努力，TRIZ理論的全面應(yīng)用，能夠堅定工程師在設(shè)計工作中的信心，采取切實的行動，解決設(shè)計難題；（2）全面揭示工程技術(shù)人員在產(chǎn)品設(shè)計中的客觀規(guī)律，借助科學(xué)、高效、實用的設(shè)計工具，解決設(shè)計工作中的各種矛盾，最終獲得問題的解決辦法；（3）能夠幫助工程技術(shù)人員打開產(chǎn)品設(shè)計中所遇到問題的神秘面紗，確保工程設(shè)計人員的工作能夠務(wù)實，進而使工程設(shè)計人員的設(shè)計質(zhì)量才能有所突破；（4）能夠幫助工程師在設(shè)計工作中發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵所在，針對關(guān)鍵問題提出有針對性的解決方案，提高效率，確保問題快速解決；（5）新品開發(fā)的4個階段：幼年期、快速發(fā)展期、成熟期和衰退期，新技術(shù)、新產(chǎn)品，工程技術(shù)都應(yīng)該盡快推進到它的成熟期，這是現(xiàn)代企業(yè)和工程設(shè)計的使命；（6）工程技術(shù)人員可以自覺實施自己的創(chuàng)新設(shè)計，使用創(chuàng)新的方法和技巧，實現(xiàn)工程技術(shù)人員的自主設(shè)計；（7）TRIZ理論能夠有效指導(dǎo)工程技術(shù)人員的設(shè)計方向，開闊工程技術(shù)人員的視野，擺脫傳統(tǒng)思維的限制，提高新技術(shù)、新工藝開發(fā)效率和質(zhì)量；（8）現(xiàn)代企業(yè)需要的是有創(chuàng)造精神的人才，只有培養(yǎng)出高技能的技術(shù)人才，才能打造一個高質(zhì)量的創(chuàng)新團隊。

2 TRIZ、QFD、DOE聯(lián)合應(yīng)用

在六西格瑪設(shè)計中，如何將顧客的需求轉(zhuǎn)化為可量化的設(shè)計特性是一個良好的設(shè)計所必須具備的重要特征，質(zhì)量功能展開（QFD）可以解決做什么的問題，發(fā)明問題解決理論（TRIZ）可以解決怎么做的問題，實驗設(shè)計（DOE包括經(jīng)典實驗設(shè)計和田口方法）可以解決具體怎么做的問題，將三者進行有機的集成，為六西格瑪設(shè)計提供強有力的集成化支持工具。

六西格瑪設(shè)計就是運用科學(xué)的設(shè)計方法，準(zhǔn)確分析客戶圖紙，把握產(chǎn)品的功能需求，對新產(chǎn)品、新工藝進行正確設(shè)計，確保產(chǎn)品在滿足功能的前提下實現(xiàn)它的目標(biāo)成本，同時設(shè)計人員要有前瞻性，要保證產(chǎn)品在客戶有新的要求下能夠滿足。準(zhǔn)確理解六西格瑪設(shè)計能夠幫助工程設(shè)計人員設(shè)計出高質(zhì)量的產(chǎn)品，滿足不同客戶的需求，同時提高設(shè)計效率，降低成本，實現(xiàn)客戶與企業(yè)雙贏。

質(zhì)量功能展開（QFD）是一種科學(xué)的解決客戶需求的有效工具，它應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計的各個階段，幫助工程設(shè)計人員正確理解客戶的需求，確保新產(chǎn)品在整個壽命周期內(nèi)，客戶的需求能夠被正確解讀，同時避免不必要的多余的功能浪費技術(shù)人員過多的精力。

新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝離不開必要的實驗設(shè)計，實驗設(shè)計DOE就是以相關(guān)數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，針對客戶的特定需求設(shè)計合理的實驗方案，并對實驗數(shù)據(jù)進行分析、總結(jié)，確保產(chǎn)品設(shè)計滿足功能需求。

一個優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計需要現(xiàn)場實施才能轉(zhuǎn)化為客戶需求的產(chǎn)品，其中質(zhì)量控制必不可少，這就必然涉及到線內(nèi)和線外質(zhì)量控制，田口理論的線外質(zhì)量控制，即設(shè)計質(zhì)量尤為重要，包括系統(tǒng)設(shè)計、參數(shù)設(shè)計、容差設(shè)計，其中參數(shù)設(shè)計是重點。在產(chǎn)品的整個壽命周期內(nèi)設(shè)計質(zhì)量決定著產(chǎn)品的成本目標(biāo)和質(zhì)量目標(biāo)能否實現(xiàn)，同時線內(nèi)質(zhì)量控制即生產(chǎn)現(xiàn)場的質(zhì)量控制也不容小覷。只有兩者的有機結(jié)合，才能實現(xiàn)新品的設(shè)計目標(biāo)。

QFD、TRIZ理論、田口方法能夠有效地指導(dǎo)工程技術(shù)人員的設(shè)計工作，但它們發(fā)揮的作用各有不同，它們的聯(lián)合應(yīng)用，為產(chǎn)品設(shè)計人員提供了有力工具。QFD的應(yīng)用，可使新品設(shè)計在最大限度上滿足顧客需求，但它無法向工程設(shè)計人員提供解決產(chǎn)品設(shè)計問題的具體方法，而TRIZ理論的應(yīng)用，為設(shè)計人員提供了解決問題的方法，很好地解決了QFD遇到的難題，二者互為補充，使工程設(shè)計人員遇到的難題迎刃而解。但它們也存在缺陷，在產(chǎn)品設(shè)計過程中參數(shù)選擇也是一個難題，而參數(shù)設(shè)計是DOE的核心，是對QFD和TRIZ的有力補充，同時DOE存在的不足也能通過QFD和TRIZ來彌補。

3 結(jié)語

萃智理論、QFD、田口方法的聯(lián)合應(yīng)用，拓寬了工程技術(shù)人員的思路，開闊了他們的視野，提供了解決問題的方法，通過工程技術(shù)人員的智慧和不懈鉆研，開發(fā)出全面滿足顧客需求的具有競爭力的產(chǎn)品，為企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量改進和新品研發(fā)做出自己的貢獻。

參考文獻

[1] Mazur Glenn H.Voice of customer analysis：a modemsystem of front-end QFD tools with case studies[J].Annual quality congress transactions，1997，（9）：486-495.