产品系统化设计的技术和手段优化

产品设计工作不能只依靠一种方法，实际上，不管是企业部门或是研究单位，他们在设计时自觉或不自觉地采用多种方法对产品进行设计。综合多种对产品设计工作有重要影响的几种方法开展产品设计工作，这本来是一条客观存在的规律，关键的问题是如何进行有效的综合和最佳的匹配。

本书作者提出了一种1+3+X系统化设计。系统化设计是以正确思想作指导，以用户需求为驱动，以产品的全部功能和性能为目标，以多种学科的理论与技术为基础，以产品的各大系统、各项参数、各种机构、各类结构和总体布局为设计内容，以功能设计、动态设计、智能设计、可视化设计、广义优化、现代仿真技术和数字化技术为手段，它不仅讨论了以线性理论为基础的常规系统化设计，而且还讨论了以非线性理论为基础的深层次的系统化设计。

通过基于功能和综合性能为具体目标的产品开发过程，在提高产品质量、降低开发成本、缩短开发周期的同时，增加顾客满意度，保证产品开发的质量战略、成本战略和时间战略得以同时实现。

系统化设计，即综合功能设计、动态优化设计、智能设计和可视化设计等多种设计方法为一体的设计法对产品进行设计，可以在较大范围内考虑前面提出的对产品的广义质量（包括机器的结构性能、工作性能和制造性能等）的要求。在系统化设计过程中可采用的设计技术方法和手段多达20多种（见图4-5），选择好这些方法并加以有效地利用，可保证设计工作有效地完成。在产品系统化设计过程中要充分利用优化设计、智能设计、虚拟设计、数字化设计、稳健设计等设计方法与手段，这对有效完成产品设计工作会产生积极的作用。

本书提出的系统化设计根据设计的特点和要求，可以采用如下所说的几种不同的要求和目标。

（1）采用优化技术和强调优势的设计 可采用稳健设计、优化设计和优势设计等方法。

（2）采用信息化技术和加快设计进度的设计 可采用智能设计、虚拟设计、可视化设计、数字化设计、CAD、网络设计、并行设计、协同设计和快速反应设计等方法。(www.xing528.com)

（3）采用综合与集成技术的设计 可采用综合设计、集成设计和模块化设计等。

（4）满足特殊要求的设计 如反求设计、改型设计、相似性设计、柔性化设计、融合设计和模糊设计等。

图4-5 系统化设计的各种设计技术和手段

由于目前机械设备的多样性和复杂性，以及各种设计方法的局限性，要想用一种设计方法全部概括所有设计内容，全面地实现用户对产品的总体质量的要求，是十分困难的。

系统化设计可克服单一设计方法的局限性，在现有的一些主要的方法中找出对产品总体质量，包括主动功能和辅助功能、结构性能（可靠性、安全性与耐久性）、工作性能（实用性、稳定性与指标优越性）、制造性能（工艺性、制造成本、生产周期等）有决定性影响，或有重要影响的几种方法，在设计中加以综合地考虑与实施，这就是我们所称的系统化设计，实际上，系统化设计也是面向产品功能与性能的设计方法，或称产品总功能和全性能优化设计法。