產(chǎn)品系統(tǒng)化設(shè)計若干關(guān)鍵理論問題的研究.pdf

1、產(chǎn)品設(shè)計理論與方法歷經(jīng)一個世紀(jì)的研究與發(fā)展，已經(jīng)由以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的設(shè)計模式發(fā)展為以科學(xué)原理和知識為基礎(chǔ)的設(shè)計模式，并出現(xiàn)了對產(chǎn)品設(shè)計具有指導(dǎo)作用的理論和方法體系。產(chǎn)品設(shè)計的理論與方法雖已在實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，但其本身仍有許多有待研究和解決的理論和實(shí)踐問題。聞邦椿院士在總結(jié)多年設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了基于系統(tǒng)工程的產(chǎn)品綜合設(shè)計理論與方法，從產(chǎn)品的設(shè)計思想、設(shè)計環(huán)境、設(shè)計過程、設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計方法及設(shè)計質(zhì)量評價方法7個方面對產(chǎn)品的設(shè)

2、計過程進(jìn)行總體規(guī)劃，形成了以功能優(yōu)化設(shè)計、動態(tài)優(yōu)化設(shè)計、智能優(yōu)化設(shè)計和可視優(yōu)化設(shè)計為主要內(nèi)容的“1+3+X”的綜合設(shè)計法的理論體系。本文針對產(chǎn)品系統(tǒng)化設(shè)計若干關(guān)鍵理論問題開展研究，是對基于系統(tǒng)工程的產(chǎn)品綜合設(shè)計理論與方法的繼承性研究。論文的研究主要采用的是系統(tǒng)化的方法：一是基于系統(tǒng)工程的思想開展研究，二是根據(jù)系統(tǒng)化設(shè)計的特點(diǎn)和要求，針對所研究的設(shè)計階段建立結(jié)構(gòu)化的設(shè)計過程模型，并采用了理論研究和實(shí)例研究相結(jié)合的方法。取得的主要研究成果如

3、下：
　　 (1)在研究了國內(nèi)外設(shè)計理論與方法，特別是基于系統(tǒng)工程的產(chǎn)品綜合設(shè)計理論與方法的基礎(chǔ)上，提出了產(chǎn)品系統(tǒng)化設(shè)計過程模型。
　　 (2)研究、給出了功能、性能和質(zhì)量的概念，并研究了三者的關(guān)系，建立了基于功能和性能的產(chǎn)品質(zhì)量模型。建立了以功能、性能和質(zhì)量為核心概念的基本概念體系，為設(shè)計理論和方法的研究奠定了基礎(chǔ)，也奠定了本文研究的基礎(chǔ)。
　　 (3)提出了通過顧客需求調(diào)研、環(huán)境調(diào)研和風(fēng)險調(diào)研獲取產(chǎn)品設(shè)計需求

4、的方法，提出了面向產(chǎn)品生命周期的設(shè)計需求獲取過程模型，提出了面向產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)計需求建模方法（DRMQ），建立了產(chǎn)品設(shè)計需求模型。提出了面向產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)特性的建立方法，提出了面向產(chǎn)品質(zhì)量的QFD應(yīng)用模式，提出了產(chǎn)品設(shè)計調(diào)研過程模型。
　　 (4)提出了FMS功構(gòu)映射模型以及支持功能優(yōu)化設(shè)計的FMSC映射模型，提出了基于FMSC的功能優(yōu)化設(shè)計過程模型。以直蚌線發(fā)動機(jī)的研發(fā)為實(shí)例，研究了基于FMS映射模型的發(fā)動機(jī)功構(gòu)映射過程，研究了

5、基于FMSC映射模型的發(fā)動機(jī)概念創(chuàng)新及概念形成過程。實(shí)例證明了FMS和FMSC映射及過程模型的正確性和對設(shè)計的指導(dǎo)作用。
　　 (5)提出了動態(tài)優(yōu)化設(shè)計的總體框架和設(shè)計過程模型，研究建立了設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計參數(shù)和設(shè)計方法的關(guān)聯(lián)方程。研究了深層次動態(tài)優(yōu)化設(shè)計理論框架內(nèi)的主要方法之一的多體動力學(xué)方法，以履帶式裝甲輸送車的行星側(cè)傳動系統(tǒng)的多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真為實(shí)例，說明了多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真在面向產(chǎn)品性能的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計，特別是深層次動態(tài)優(yōu)化設(shè)