设计的基本方法和基础知识

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1、2021/6/16 1 设 计 的 基 本 方 法 和 基 本 知 识 2021/6/16 2 1、 原 创 性 设 计 为 了 打 开 红 酒 瓶 塞 的 软 木 塞 ， 设 计 的 螺 旋 状开 瓶 器 。这 种 最 初 的 设 计 属 于 原 创 性 设 计 ,又 称 为 开 发 性 设 计 想 一 想 这 种 开 瓶 器 存 在 哪 些 不 足 ?如 何 改 进 ? 2021/6/16 3 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 定 的 需

2、 要 ,这 种 设 计 叫 改进 性 设 计 。 2、 改 进 性 设 计 2021/6/16 4 3、 综 合 （ 组 合 ） 性 设 计 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，创造出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。 开瓶器的各种组合性设计 2021/6/16 5瑞 士 军 刀 多 功 能 螺 丝 刀 从 功 能 上 看 ， 工 具 的 各 种 功 能 没 有 什 么 改 变 ， 但 由 于 其 外 形组 合 巧 妙 ， 减 少 了 体 积 ， 给 携 带 着 带 来 了 方 便 。 2021/6/16 6 性 能 组 合 设 计 通 信 光 缆将

3、若 干 产 品 或 材 料 的 性能 组 合 起 来 ， 构 成 新 的性 能 2021/6/16 7喷气式飞机流体力学原理与燃气轮机技术的组合设计将 两 种 或 两 种 以 上 的 技 术 原 理 组 合 起 来 ， 构 成 较复 杂 的 技 术 系 统 。 原理的组合设计 2021/6/16 8 功 能 的 组 合 设 计+ =带 摄 像 功 能 的 手 机将 不 同 功 能 单 元 或 产 品 组 合 起 来 ， 得 到 多 功 能的 技 术 系 统 ， 甚 至 产 生 了 新 的 功 能 。 2021/6/16 9 模 块 组 合 设 计+ =梳 妆 台将 若 干 个 模 块 组 合

4、起 来 ， 产 生 某 种 作 用 或 特 色 。 2021/6/16 10 系 统 的 组 合 设 计计算机系统：由硬件系统和软件系统的组合设计而成。 2021/6/16 11 二 、 技 术 设 计 的 原 则 、 方 法 和 标 准（ 一 ） 技 术 设 计 的 原 则1 科 学 性 原 则设 计 必 须 遵 从 科 学 原 理 ， 按 照 大 自 然 的 规 律 进 行 设计 ， 否 则 设 计 不 会 成 功 。想 一 想 ： 永 动 机 设 计 者 的 设 计 是 否 遵 从 了 科 学 性 原 则 ？ 2021/6/16 12 2、 创 新 性 、 需 要 性 原 则黑白电视机彩

5、色电视机液晶电视机 2021/6/16 13 这 两 台 电 视 哪 台 实 用 些 ， 在 什 么 方 面 实 用 ？ 3、 实 用 原 则 2021/6/16 14 4、 经 济 性 原 则设 计 中 的 经 济 原 则 是 指 以 最 低 的 费 用 取 得 最 佳 效 果 。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 本 ， 设 计 出 满 足 用 户 要 求 的 产 品 。 2021/6/16 15 图 中 的 厨 用 剪 刀 怎 样 实 现 价 值 优 化 ？ 提 高 功 能 成 本

6、比 的 方 法 ： 功 能 不 变 ， 降 低 成 本 。 价 格 不 便 ， 增 加 功 能 。 增 加 功 能 ， 降 低 成 本 。 2021/6/16 16 应 从 哪 些 方 面 着 手 降 低 成 本 ， 体 现 经 济 原 则 ？ 答 案 ： 从 材 料 、 技 术 、 管 理 、 工 艺 、 包 装 、 运 输 、仓 储 等 方 面 降 低 成 本 。 2021/6/16 17 5 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 能 在一 段 时 间 内 ） 最 合 理 的 。 注 意 最 优 化 不 一 定

7、是 最 先 进 的 ， 但一 定 是 最 合 理 的 。 坦 克 机 动 性 不 及 汽 车 ， 火 力不 如 远 程 大 炮 ， 防 护 不 如 堡垒 ， 但 却 当 之 无 愧 成 为 “ 陆战 之 王 ” 。 2021/6/16 18 6 可 靠 性 原 则设 计 的 产 品 或 项 目 应 在 使 用 时 间 内 ， 能 适 应 规 定 的 条 件 和 环 境 而 可 靠地 工 作 ， 不 会 发 生 故 障 ， 原 规 定 的 功 能 、 性 能 指 标 不 低 于 使 用 说 明 书规 定 的 范 围 。 2021/6/16 19 7 安 全 性 原 则 所 设 计 的 产 品 或

8、 项 目 ， 在 使 用 时 或 操 作 运 行 时 必 须 是 安 全的 ， 不 允 许 发 生 事 故 ， 更 不 允 许 发 生 人 身 伤 亡 事 故 。 2021/6/16 20 问 题 ： （ 1） 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 ？ （ 2） 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 “ CCC”认 证 ？ （ CCC认 证 即 是 “ 中 国 强 制 认证 ” 。 CCC认 证 对 涉 及 到 的 产 品 执 行

9、国 家 强 制 的安 全 认 证 。 ） 2021/6/16 21 8 工 程 心 理 学 和 生 理 学 原 则设 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 ， 及 使 用 者 和 产 品 之 间 要 建 立 最 协 调 的 关 系 。 2021/6/16 22 9 法 律 、 道 德 规 范 原 则技 术 设 计 要 遵 守 有 关 的 法 律 、 制 度 、 规 范 ， 如 技 术 专 利 法 、 环境 保 护 法 、 公 民 权 益 保 护 法 等 ， 不 允 许 有 违 法 、 违 规 的 行 为 。三 鹿

10、奶 粉 事 件 2021/6/16 23 10 通 用 性 、 标 准 性 原 则电 脑 风 扇汽 车 齿 轮产 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 更 方 便 ， 拥 有 更 广 阔 的 市 场 。 电 脑 主 板 2021/6/16 24 11 时 效 性 原 则 必 须 按 照 设 计 任 务 书 规 定 的 截 止 日 期 完 成 设 计 ， 要避 免 使 产 品 制 造 出 来 后 成 为 过 时 的 东 西 。 2021/6/16 25 阅 读 材 料 ： 分 析 这 些 设 计 违 反 了什 么 原 则 ？

11、例 1 A研 究 所 接 受 某 空 调 机 厂 的委 托 ， 研 究 一 种 可 变 频 空 调 的 电机 模 板 ， 当 时 规 定 6个 月 内 交 货 ，每 块 价 格 不 超 过 200元 ， 该 研 究 所在 8个 月 后 才 完 成 任 务 ， 该 控 制 模板 各 功 能 指 标 符 合 设 计 任 务 书 的 ，每 块 价 格 190元 ， 但 该 空 调 机 厂 家不 能 接 受 该 项 目 研 究 成 果 ， 因 为当 时 已 有 另 一 研 究 所 同 时 研 究 出功 能 相 同 的 控 制 模 板 ， 每 块 价 格为 160元 。 2021/6/16 26 参 考

12、 答 案 ： 违 反 了 时 效 性 原 则 。 因 为 没 有 在 规 定 的 6个 月 期 限 交 货 ， 而 是 8个 月。 违 反 了 时 效 性 原 则 的 内 容 ， “ 要 避 免 使 产 品 制 造 出 来 后 成 为 过 时 的东 西 ” 。 因 为 8个 月 后 另 一 家 研 究 所 同 时 研 究 出 性 能 相 同 的 主 板 ，而 且 价 格 还 便 宜 。 违 反 了 经 济 性 原 则 2021/6/16 27 12 可 持 续 发 展 原 则技 术 设 计 必 须 满 足 可 持 续 发 展 原 则 。 一 次 性 筷 子风 能 的 利 用 2021/6/16

13、 28 设 计 过 程 的 每 一 个 决 策 充 分 考 虑 尽 量 减 少 对 环 境 的 破 坏 。 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 。 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 ； 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 用 价 值 的 资 源或 部 件 便 于 回 收 ， 减 少 废 弃

14、 物 的 垃 圾 量 。可 持 续 发 展 设 计 原 则 包 括 以 下 主 要 内 容 ： 2021/6/16 29 2021/6/16 30 例 2 A市 电 热 水 器 厂 发 明 了 一 项 高 温 预热 式 电 热 水 器 ， 其 原 理 是 在 浴 室 内 气 温太 低 时 起 用 ， 它 可 以 先 喷 出 高 温 水 蒸 气（ 达 150C） 将 浴 室 内 温 度 提 高 ， 当 浴 室温 度 达 到 一 定 温 度 （ 如 20C)后 则 停 止 喷射 高 温 水 蒸 气 ， 自 动 转 入 正 常 供 热 水 状态 。 该 产 品 开 始 很 受 北 方 寒 冷 地 区

15、 用 户的 欢 迎 ， 但 由 于 外 壳 受 潮 后 会 带 220V交流 电 ， 而 且 喷 出 高 温 水 蒸 气 的 控 制 技 术不 够 可 靠 ， 在 洗 澡 时 ， 会 喷 出 高 温 水 蒸气 ， 造 成 伤 人 事 故 ， 后 来 被 迫 停 产 。 2021/6/16 31 参 考 答 案 ： 违 反 了 安 全 性 原 则 和 可 靠 性 原 则 外 壳 受 潮 后 绝 缘 不 良 导 致 漏 电 。 高 温 喷 出 水 蒸 气 的 控 制 器 性 能 不 稳 定 。 2021/6/16 32 1、 西 藏 自 治 区 政 府 决 定 关 闭 三 个 火 力 发 电 站

16、代 之 以 两 个 水 利 发 电 站 、两 个 地 热 发 电 站 和 一 个 风 力 发 电 站 。 以 上 措 施 主 要 遵 循 哪 一 原 则 ？ 2021/6/16 33 技 术 设 计 的 原 则 :科 学 性 原 则 创 新 性 原 则 需 要 性 原 则 经 济 性 原 则 最 优 化 原 则 可 靠 性 原 则 安 全 性 原 则 工 程 心 理 学 和 生 理 学原 则法 律 规 范 原 则 通 用 性 标 准 性 原 则时 效 性 原 则 可 持 续 发 展 原 则小 结 ：这 些 原 则 之 间 是 怎 样 的 一 种 关 系 ？ 这 些 原 则 是 独 立 存 在

17、的 吗 ？ 这 些 原 则 能 同时 遵 守 吗 ？ 2021/6/16 34 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 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 。 2021/6/16 35 四 、 技 术 设 计 的一 般 过 程 有 否否有有发 现 问 题值 得 解 决 吗 ？有 条 件 解 决 吗 ？确 定 设 计 课 题调 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 案进 行 具 体 、 详 细 的 设 计实 施 设 计 （ 产 品 研 制 ） 产 品 （ 或 方 案 实 施 结 果 ） 的 检 测评 价 、 提 出 改 进 意 见是 最 优 化 设 计 吗 ？完 成 设 计进 行 鉴 定申 请 专 利 值 得 解 决 吗 ？值 得 解 决 吗 ？修 改 设 计 否 若 有 不 当 之 处 ， 请 指 正 ， 谢 谢 ！