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1、現(xiàn)代機械設(shè)計方法,第二章 系統(tǒng)分析設(shè)計方法,,第二章 系統(tǒng)分析設(shè)計方法,傳統(tǒng)的分析設(shè)計方法一般是把設(shè)計對象分解為許多獨立的部分分別來進行研究，因此得出的結(jié)論常帶有片面性和局部性。,現(xiàn)代工程往往是一個多學科的綜合技術(shù)系統(tǒng)，應(yīng)該用系統(tǒng)工程的概念進行分析和綜合，并按產(chǎn)品或系統(tǒng)開發(fā)的進程進行設(shè)計，以求獲得最佳的設(shè)計方案。,2.1 技術(shù)系統(tǒng)的組成和處理對象,2.2 系統(tǒng)分析和設(shè)計方法,2.3 價值分析,2.4 成本估算方法簡介,第二章 系統(tǒng)分析設(shè)計方法,一、系統(tǒng)的組成,系統(tǒng)一般包括以下四個組成部分： 1.系統(tǒng)單元：完成某種功能而無須進一步劃分的單元，即系統(tǒng)相互聯(lián)系和作用的基本組成要素。 2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：反
2、映系統(tǒng)內(nèi)部各單元之間的關(guān)系，即相互聯(lián)系和作用的聯(lián)結(jié)形式，系統(tǒng)只有通過結(jié)構(gòu)才能實現(xiàn)其總功能。 3.邊界條件：系統(tǒng)與外部環(huán)境的作用界面，通過它可以明確分析設(shè)計對象的范圍 4.輸入輸出要素：用來表征系統(tǒng)的行為，即系統(tǒng)與外部環(huán)境的相互聯(lián)系。 圖2.1 自行車系統(tǒng)的組成,2.1技術(shù)系統(tǒng)的組成和處理對象,二、技術(shù)系統(tǒng)處理的對象,工程技術(shù)系統(tǒng)一般的處理對象：能量、物料、信號。圖2.2。 1. 能量可以是機械能、熱能、電能、光能、化學能、核能、生物能等； 2. 物料可以是材料、毛坯、試件、氣體、液體等； 3. 信號可以是數(shù)據(jù)、控制脈沖、顯示等。,2.1技術(shù)系統(tǒng)的組成和處理對象,2.1 技術(shù)系統(tǒng)的組成和處理對象
3、,2.2 系統(tǒng)分析和設(shè)計方法,2.3 價值分析,2.4 成本估算方法簡介,第二章 系統(tǒng)分析設(shè)計方法,從系統(tǒng)工程的觀點出發(fā)，系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)包括系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)制造和系統(tǒng)運行，只有這樣才能驗證其開發(fā)的效果。本課程只研究系統(tǒng)分析設(shè)計法，即問題的討論僅限于系統(tǒng)或產(chǎn)品設(shè)計的范圍。,2.2系統(tǒng)分析設(shè)計方法,一般來說，系統(tǒng)或產(chǎn)品的設(shè)計過程可分：產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工設(shè)計等階段。,一、產(chǎn)品規(guī)劃,產(chǎn)品規(guī)劃是設(shè)計的第一步，要明確所設(shè)計的系統(tǒng)或產(chǎn)品的目的、任務(wù)和要求，并用任務(wù)書的形式表達出來，以作為后續(xù)的設(shè)計、評價和決策工作的依據(jù)。,2.2系統(tǒng)分析設(shè)計方法,為此，需要進行： 1.市場需求分析；
4、 2.可行性分析； 3.設(shè)計要求的擬訂。,二、方案設(shè)計,1.1傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計及其范疇,原理方案擬定一般是從功能分析入手，利用創(chuàng)造性構(gòu)思擬出多種方案，通過分析綜合評價，求出最佳答案。,1.原理方案擬訂,1.1傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計及其范疇,功能分析的目的是明確用戶的要求和產(chǎn)品所應(yīng)具有的工作能力，以便有效地進行設(shè)計。 設(shè)計中應(yīng)該重點保證基本功能，兼顧輔助功能，同時考慮使用和外觀功能，去除多余功能，調(diào)整過剩功能，分清主次地合理使用成本，才能有的放矢地提高產(chǎn)品價值，求得價值優(yōu)化。根據(jù)國外資料統(tǒng)計，現(xiàn)行產(chǎn)品中約有30%左右零、部件的功能是不必要的，取消這些不必要的功能將會大大降低其成本。
5、原理方案擬定的功能分析，首先是總功能分析。分析系統(tǒng)的總功能常采用“黑箱法”。,2.功能分析,1.1傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計及其范疇,3.功能元分類,數(shù)學功能元是實現(xiàn)加、減、乘、除、開方、乘方以及微分、積分運算功能的機械、電子、電器等組件。 物理功能元主要是反映系統(tǒng)或設(shè)備中能量、物料、信號變化的基本物理作用的。,1.1傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計及其范疇,4.功能元求解,1.參考有關(guān)資料、專利或產(chǎn)品求解。 2.利用各種創(chuàng)造性方法以開闊思想來探尋解法。 3.利用設(shè)計目錄求解。設(shè)計目錄是把能實現(xiàn)某種功能的各種原理和結(jié)構(gòu)綜合在一起的一種表格或分類資料。,1.1傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計及其范疇,5.求系統(tǒng)原理解的功能綜合法,
6、功能綜合法是把系統(tǒng)功能元和局部解分別作為縱橫坐標，列出“功能求解綜合表”，從每個功能元取出一種局部解進行有機組合，構(gòu)成一個系統(tǒng)解的方法。例2.1,1.1傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計及其范疇,6.求系統(tǒng)原理解的相關(guān)表和相關(guān)網(wǎng)法,相關(guān)表和相關(guān)網(wǎng)法是為了系統(tǒng)地研究問題的要素之間的關(guān)系，便于搞清要素的主次，而把系統(tǒng)進行分解的一種求解方法。例2.2,7.方案設(shè)計舉例,,1.1傳統(tǒng)設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計及其范疇,三、技術(shù)設(shè)計,技術(shù)設(shè)計階段主要是確定功能零、部件的結(jié)構(gòu)、材料和尺寸，使原理方案具體化。,思 考 題,1.新產(chǎn)品開發(fā)或原有產(chǎn)品改造，一般都要提出產(chǎn) 品設(shè)計規(guī)劃，其中重要的兩項內(nèi)容是設(shè)計任務(wù)書 和可行性報告。請說明它們
7、應(yīng)具有一些什么內(nèi)容？,3.用你身邊的某個機器設(shè)備或系統(tǒng)（不僅限于機 械的）作為例子，以系統(tǒng)分析的方法說明其原理 方案設(shè)計。,2.當應(yīng)用系統(tǒng)分析的觀點進行新產(chǎn)品方案設(shè)計時， 其中的核心環(huán)節(jié)是什么？具體方法是什么？,2.1 技術(shù)系統(tǒng)的組成和處理對象,2.2 系統(tǒng)分析和設(shè)計方法,2.3 價值分析,2.4 成本估算方法簡介,第二章 系統(tǒng)分析設(shè)計方法,思 考 題,4.在機械系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)方案設(shè)計過程中，進行價值 分析的作用是什么？,6.日本某公司提出的“價值設(shè)計”和“價值革新” 的特點是什么？它們和美國人提出的“價值分析” 和“價值工程”有什么本質(zhì)的區(qū)別。,5.請說明在價值分析時，為提高產(chǎn)品的實用價值 達到價值優(yōu)化，可能采取那些具體方法？,謝 謝 ！,
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