机械产品规划与创新

1、量歉王：帥端谟马IWOZOOl：合02200T:鶴Ig婆伺与痔眸曾皋卿加AiisyaAiNnivoiooiONHoa丄nmix“7夕一、详细论述机电产品开发的一般过程：机电产品开发的一般过程：发现需求项目规划产品定义原理方案设计产品详细设计与制产品支持发现需求：需要在生产、生活、技术应用的弱点、新技术应用的角度、或者是意外中去发现市场需求与创意思路，这就需要一个设计师具备较高的专业知识与对生活的观察能力。项目规划：就是要组建一个优秀的团队、明确各个阶段设计任务、合理规划时间等。在这个阶段各个成员要签订一份合同，其中要明确各个人的任务。产品定义：即需求明确、范围界定、可行性研究。该过程要求进行技

2、术调研，市场调研与可行性论证三个环节。产品定义的最终形式是写出可行性报告，其内容应包含必要性、可行性设计任务书：功能与性能参数制造、运输、使用、人机与美学要求或约束；费用与时间要求等。原理方案设计：功能原理方案设计阶段是系统化设计方法主要是分析抽象总功能;功能分解;分功能的求解;由分功能综合整体解;方案评价与决策（必要时进行原理试验）；原理方案结果一功能分解图、决策表、原理示意图等。产品详细设计与制造：该设计阶段即确定机器及零部件的结构需要进行总体设计，即确定总体参数、功率参数、总体结构参数、质量参数;而确定总体参数的方法是理论计算、经验公式、类比、实验研究等。传动系统设计，即总体布局设计一一

3、各部件的总体布置、运动配合关系设计(工作循环图)人-机-环境的合理关系、控制系统硬件与软件的总体设计。硬件电路的详细设计、软件的详细设计、机械结构详细设计、选择材料和产生装配草图。施工设计阶段，即形成可实施的图纸和技术文件，布线图、程序等。包括拆画零件图，绘制正式装配图，形成符合规范要求的生产图纸；图纸审核；编写技术文件；硬件电路的施工设计即设计绘制布线图和接线图；软件施工设计即编写调试程序。产品支持：该过程需要确定产品各个环节的开发成本，对产品的总体性能与局部性能做一个总的评估，更要确定投资商对该产品的满意度以便后期加大投资。找到合适的厂家生产所需的零部件进行加工,组装样机。后面便是对样机试

4、制与测试、改进阶段，即要进行功能原理实验、性能实验、工业性能实验，也就是寿命或耐久性实验、环境可靠性实验等。通过这一系列实验确定产品各个性能与缺点并加以改进。之后是批量化设计与生产阶段，即进行商品化设计、价值优化、适应设计与系列化、标准化和模块化、绿色设计和试生产阶段。试生产阶段需要进行小批量试生产与产品改进和正式批量生产。二、论述机械创新设计的常用方法，说明每种方法的特点：机械创新设计的常用方法有：头脑风暴法、6-3-5法、类比法、形态分析法、输入输出法，以及TRZZ法等等。头脑风暴法：头脑风暴法(Brainstorming)的发明者是现代创造学的创始人，美国学者阿历克斯奥斯本于1938年首

5、次提出头脑风暴法。Brainstorming原指精神病患者头脑中短时间出现的思维紊乱现象,病人会产生大量的胡思乱想。奥斯本借用这个概念来比喻思维高度活跃,打破常规的思维方式而产生大量创造性设想的状况。头脑风暴的特点是让参与者敞开思想，使各种设想在相互碰撞中激起脑海的创造性风暴，其可分为直接头脑风暴和质疑头脑风暴法。前者是在专家群体决策基础上尽可能激发创造性，产生尽可能多的设想的方法；后者则是对前者提出的设想，方案逐一质疑，发行其现实可行性的方法。这是一种集体开发创造性思维的方法。6-3-5方法：该方法的主要特点,6人参加，每次每人写3个设想，5分钟后交换，看过别人的设想后，再修正和补充3个设想

6、。方法的主要目的，一笔代口，相互激励，短时间内可产生较多的设项方案。使用类比设计：类比指的是同中求异，反映着同一性中存在的差异性。类比能使我们从已有的结果体系推想新的结果和总结。从方法论的角度来看，类比推理对于探索新的结果是大有好处的。从美术的角度上说，不同的物体有相同的切合点，那么就可以利用这个切合点把他们集成整合。类比法是运用移植创造原理进行联想比较、模拟仿效的创新方法。采用类比可以扩展人的思维，跳出定势的束缚，从而可以获得更多的创造性设想。类比的类型主要有三种：1）直接类比2）象征类比3）拟人类比。类比设计的特点就是求同存异，反映个体间的差异性。但也要达到对立中的统一，突出主体间性，扩大

7、个体与群体的特有属性。形态分析法：该方法又称形态方格法、棋盘格法或形态综合法。其出发点是：创新并不是一定要创造一种完全新的东西，也可以是旧的东西的新组合（组合创新原）。形态分析方法的具体过程如下：1）因素分析2）形态分析3）方案综合（假想创新对象有n个因素组成，（tt）而每个因素又有m种形态，则所有因素的全部构型矩阵为11.1,I件座架枷形剣籾平平物字-零底支夹条光接水水重数导总财物门箱尺调释毫r,-1-1-,r-T!mlIX-一I.553322QQ20*0.5=10粗车，钻孔粗车.粗车，钻孔粗车，钻孔折弯机加工价格/小时疑5=1F151520*0.5=10Gantt图描述该设备的开发规划如下

8、:FrojectN：ajTLe:TliedesignofgranrityaccelerationtestinstruiTLentStudentNujTihier：100205111ProjectLe：ader:QianZh：angLi：aiigTodaysDate：2012/11/20StartDate:2012/11/22012-11-2表面处理表面处理价格/平方米喷漆喷漆喷漆备注一23*0.2=4.620*0.1二2电磁设备30元总价35.533.523*0.01=0.23在数字显示仪中焊接10购买购买购买购买购买85.3312020.235102030010672.23.电TTIEI.S

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11、nt2pl2-11720；_2012-ll-2Q.需0.2.BD2012-ltS.201271.172215.50%.12.510四、“天宫1号”和“神州8号”对接机构的原理:结构原理图对接过程：第一步是“相撞”。在惯性作用下，“神舟八号”与“天宫一号”以很小的速度进行相撞当“神舟八号”上的主动对接机构碰撞上“天宫一号”上的被动对接机构对接过程正式开始。第二步是“捕获”。当“神舟八号”主动对接机构上的对接环，接到失衡传感器发出对接指令信号后,6根滚珠丝杆就会向外推出200多毫米，对接环上安装的3对捕获锁，撞到“天宫一号”被动对接机构相对应的卡板器，就会被牢牢卡住。第三步是“缓冲”。“神舟八号”对接环受到撞击后，将会通过一套传动机构，联向对接机构上的摩擦自动器和电磁阻尼器，分别吸收纵向和横向的撞击能量进行缓冲。第四步是“校正”当“神舟八号”成功捕获“天宫一号”并实施缓冲后，“神舟八号”对接环的6根滚珠丝杆继续往外推至300毫米，同时对两个航天器的姿态、位置和偏差等进行强行校准。第五步是“拉近”校准后，“神舟八号”对接环的6根滚珠丝杆缓缓收缩，将两个