工程设计现代设计技术体系 8

古代设计技术。引言古代设计技术是先进制造技术中的首要关键技术，它是古代科技进展和全球市场竞争的产物。产品设计是以社会需求为目的，在肯定设计准绳的约束下，利用设计方法和手腕制造出产品结构的过程，如图1所示。市场竞争的需求和各种新方法、新技术、新工艺、新材料不断涌现，推进了设计方法和技术的进步，产品设计从传统的阅历设计进入古代设计。1古代设计的外延1.1古代设计的特征古代设计是传统设计的深化、丰富和完善，而非独立于传统设计的全新设计。虽然目前对古代设计尚无精确定义，但可从以下特征来理解。⑴以计算机技术为核心这是古代设计的次要特征。计算机技术的飞速进展对设计产生了巨大影响，表现为以下几方面：⑦世计手腕的美新计算机技术推进了设计手腕从“手工”向“自动”的转变。传统设计以图板、直尺、铅笔等作为工具，这种设计手腕效率低、人工强度大。CAD技术的消灭和进展，甩掉图板的“无纸设计”作为古代设计的主流，分明进步了设计效率。②产品表东的存变计算机技术推进了产品表示从“二维”向“三维”的转变。传统设计利用投影原理表示产品结构，这种二维表示的数据单一，数据量少，不便于产品的进一步分析和制造。随着CAD技术的进展，三维“产品模型(ProductModel)v越来越得至U广泛运用。这种表示不只包括反映产品外形和尺寸的几何信息，还可包括分析、加工、材料、特性等数据，从而可直接用于分析和制造。③钺计方饮的进展促进了一些新的设计方法的消灭，高功能的计算机硬件和先进的软件技术是这些方法实施的保证。一些先进的设计方法如有限元分析、优化、模态分析等都触及大量简单计算，只要计算机技术的进展才能推进这些方法的进步和运用。新的设计方法如并行设计、虚拟设计、计算机仿真等。④工作方K的变他计算机技术促进了设计方式从“串行”到“并行”的变化。受设计手腕限制，传统设计过程接受串行方式进行，即设计义务按时序从一个环节传入下一环节。随着数据库技术和网络技术的进展，并行设计正得到广泛运用。它要求设计小组(Team)同时地、并行地参与设计，并最大限制地沟通讯息,以延长设计周期及有助于将各种新思想、新技术、新方法融入到产品设计中。⑤钱叶易制造一体化存在于计算机内的产品模型可直接进入CAPP系统进行工艺规划和NC编程，进而加工代码可直接传入NC机床、加工中心进行加工。产品模型加强了设计与制造两个环节的连接，进步了产品开发的效率。⑥管理程淳的还步产品设计是一个简单的系统工程，设计过程中触及大量设计数据和设计行为的管理。数据库技术的进展转变了传统的手工管理形式，各种MIS、PDM系统的广泛运用大大进步了设计的管理程度，保证了设计过程的高效、协同和安全。⑦做鹊形式的升数网络技术的进展加快了数据通讯速度，延长了企业之间的距离。传统的局限于企业外部的封闭设计正在变为不受行政隶属关系约束的、多企业共同参与的异地设计。为完成一种设计义务构成的虚拟企业或动态联盟将完成优势互补和资源共享，极大地进步设计效率和程度°⑵以设计理论为指点受科学技术进展程度的限制，传统设计是以消费阅历为基础，以运用力学和数学构成的计算公式、阅历公式、图表、手册等作为根据进行的。随着理论争辩的深化，很多工程景象不断升华和总结为揭示事物内在规律和本质的理论，如摩擦学理论、模态分析理论、牢靠性理论、疲惫理论、光滑理论等。古代设计方法是基于理论构成的方法，利用这种方法指点设计可减小阅历设计的自觉性和听凭性，进步指传统的设计理论与方法,特殊是运动学、静力学与动力学、材料力学、结构力学、热力学、电磁学、工程数学的基本原理与方法设计的自动性、科学性和精确性。因此，古代设计是以理论指点为主、阅历为辅的一种设计。1.2古代设计的外延经过对其特征的分析，可以以为：“古代设计”就是以满足应市产品的质量、功能、工夫、成本/价格综合效益最优为目的，以计算机协助设计技术为主体，以学问为依托，以多种科学方法及技术为手腕，争辩、改进、制造产品活动过程所用到的技术群体的总称。既以市场需求为驱动，以学问猎取为中心，以古代设计思想、方法为指点和古代技术手腕为工具，考虑产品的整个生命周期和人、机、环境相容性要素的设计。.古代设计作为一个争辩范畴，包含范围极其广泛。既包含指点设计进程及规律规律的设计方法学（属于思想方面），也包含能用来进步设计效率和设计质量的各种单项技术（如CAD技术、有限元分析、牢靠性设计等），同时还包含有高产品市场竞争优势的技术（如商品化设计、工业外型技术、市场猜测与分析技术等），贯穿其中很重要一点就是并行工程的运用：产品设计开头就要同时考虑制造、运用及全生命周期的各个要素，另外，对于一个义务,可以以网络技术为基础组织不同制造商（网上动态联盟）来共同完成。因此，.古代设计只能综合理解为:计算机为工具，专业设计技术为基础，网络为效率，市场为导向的一种综合设计理念，其完成没有固定的形式。简约的说，古代设计的外延就是以市场为驱动，以学问为依托，以学问猎取为中心，以产品全生命周期为对象，人、机、环境相衮的设计理念。2古代设计的技术体系古代设计技术的整个体系好比一棵大树，由基础技术、主体技术、支撑技术和运用技术四个层次组成。图2基础技术等方面。它不只为古代设计技术供应了坚实的理论基

础，也是古代设计技术进展的源泉。古代设计技术也

可以说是在传统设计技术的基础上，以新的方式和更

丰富的外延发扬光大传统设计技术中的优秀内核与精|各种产品设计领域］I先进制造工艺I-

「材料科学卜

自动化技术卜

系统管理技术｝

自然科学卜

政治经济卜文化社会科学|市场营销再I应用技术Ln华。霍学科与技术现代设计技术主体技术d计算机辅助技术I「T现代设计方法学|试验设计技术可信性设计技术图2古代设计技术体系与其他学的关系主体技术古代设计技术的诞生和进展与计算机技术的进展毫不相关、相反相成。可以毫不夸张地说，没有计算机科学与计算机协助技术（如计算机协助设计、智能CADdntelligentCAD——（CAD）、优化设计、有限元分析程序、模拟仿真、虚拟设计和工程数据库等），便没有古代设计技术；另一方面，没有其他古代设计技术的多种理论与方法，计算机技术的运用也会大大遭到限制，由于运用优化设计、牢靠性设计、模糊设计等理论构造的数学模型，来编制计算机运用程序，可以更广泛、更深化地模拟人的推理与思想，从而进步计算机的“智力”。而计算机协助设计技术正是以它对数值计算和对信息与学问的独特处理力量，成为古代设计技术群体的主干。支撑技术无论是设计对象的描画，设计信息的处理、加工、推理与映射及验证，都离不开设计方法学、产品的可信性设计技术及设计实验技术所供应的多种理论与方法及手腕的支撑。设计方法学、可信性设计技术及实验设计技术所包含的种种内容，可视为古代设计技术群体的支撑技术。运用技术运用技术是针对有用目的处理各类具体产品设计范畴的技术。如机床、汽车、工程机械、精密机械的古代设计内容，可以看作是古代设计技术派生出来的丰富多彩的具体技术群。古代设计技术在各类产品设计范畴的广泛运用，促进了产质量量与功能的进步。古代设计已扩展到产品规划、制造、营销、运转、回收等各个方面，除了必要的传统设计理论与方法的基础学问外，相关的学科与技术，尤其是制造工艺、自动化技术、系统管理技术、材料学问与阅历及广泛的自然科学学问等也是格外必要的。值得一提的是，古代设计技术体系框架的划分只是绝对的，而不是确定的；主体技术、支撑技术、运用技术、基础技术之间并不存在截然的界限。主体技术所包含的计算机协助设计的有关技术本身往往就是运用技术。在特定状况下，某些支撑技术也可以成为主体技术，例如变载荷及随机干涉下零件的疲惫设计和波动性设计，这时疲惫设计、健壮设计就是相应状况下的主体技术。有些设计支撑技术原来就是由传统的强度、变形及失效理论“繁衍”出来的多种设计理论，如疲惫设计、防断裂设计、牢靠性设计等，所以，这些设计支撑技术,也可看作基础技术。3古代设计准绳设计准绳是为设计产品应满足的条件，也是对设计行为的约束。受设计程度、观念、体制等限制，传统设计所考虑的准绳着眼于产品的功能和技术范畴，而设计的影响贯穿产品整个生命周期，所以设计准绳必需面对生命周期内的各个阶段。古代设计准绳是传统设计准绳的扩充和完善，两者并无本质区分。可归纳为以下几类。功能满足准绳产品设计的目的是构造可以完成规定功能的产品。假如产品不具备要求的功能，设计就得到价值。因此满足功能是各类产品设计的必要准绳。质量保障率缝，保证质量是产品设计的重要准绳。产质量量次要由功能和牢靠性打算，因此这类准绳次要包括：0功健目的。指产品的各类技术目的，如机床加工精度、传动系统运动精度，电视机辨别率等。先进的技术目的是完成高质量产品的前提。⑵卒京保。指产品在规定的条件和规定工夫内完成规定功能的力量。产品只要牢靠功能才有有用价值，因此功能的发挥依托于牢靠性。⑶强盛淮倦。要求产品零件具有抵制全体断裂、塑性变形和某些表面损伤的力量。⑷断京雁倦。要求外载作用下产品变形在规定的弹性变形之内。⑸波劭崔。指产品在外载作用下可以恢复其均衡的特性。⑹就房覆嘏。要求零件在规定工夫内材料的磨损量在规定值以内。仞就腐械收。要求产品在恶劣环境下不被周围介质腐蚀的特征。⑻扰场要做。要求高温环境工作的产品不发生蠕变或蠕变变形在规定值以内。仞劭各猜喉。指在动载荷作用下产品具有良好的抗振特性，以保证产品的颠簸和低噪声运转。G勿均雷特植。指旋转产品具有良好的静均衡和动均衡特性。G，载蜡雌。保证产品具有要求的温度大小、温度分布和热流形态，以及热应力、热变形在规定值以内。工艺优秀准的指设计可以且简约经过消费过程完成，它包括：力可制暹楹。指利用现有设备可以制造出满足精度等要求的零件，且制形成本低，效率高。⑶可柝种辘。指零件可以拆卸成满足拆卸精度要求的部件和零件，且拆卸成本低、效率高。⑸可制裁辘。指产品可以且简约经过适当方进行有关测试，以评价设计、制造和拆卸。较济合理准绳要求产品具有较低的开发成本和运用费用。社会运用准绳考虑产品投放市场后的表现行为，包括：⑴林枇故为植。保证产品产生尽可能少的废水、废气、噪声、射线等，符合环保法规，对生态环境毁坏最小。环境敌对性是可持续进展战略在设计中的重要表现。⑶糅晚4nH点植。顺应运用环境的湿度、温度、载荷、震惊等特殊条件。⑶人机弑对植。满足运用者生理、心思等方面要求，使产品外形美观，颜色恼人，操作简约、便利、温馨。㈤可修痔楸。使产品可以且易于修缮，修缮的停机工夫、费用、简单性、人员要求和差错尽可能最小。日要企辘。保证不对人的生命财产形成毁坏。⑹可要装辘。保证产品运用前安装简约、牢靠，且安装费用最小。仞可柝御作。考虑产品的材料回收和零组件的重新运用。⑻可®收收。考虑产品报废及回收方式。下面分类引见了各种准绳，有些归类并不格外严厉。设计时应根据产品特点选择部分准绳，而在选择的准绳中又分次要和次要准绳。根据所选次要准绳的不同，目前已构成很多针对性设计方法，如面对制造和拆卸的设计(DFMA)、面对环境的设计(DFE)；面对拆卸的设计(DFD)等。4古代设计理论、方法与技术设计理论是对产品原理和机理的科学总结。设计方法是使产品满足以及推断产品能否满足设计准绳的根据。古代设计方法是基于设计理论构成的，因此更具科学性和规律性。但一些方法还有完善和进展的过程，所以古代设计方法还不能完全取代传统设计方法，一些行之有效的阅历方法目前仍在广泛运用，它们仍是古代设计方法的重要组成。古代设计法的内容与范畴古代设计方法本质上是科学方法论在设计中的运用。概括为十一论：渐变论、信息论、智能论、系统论、优化论、对应论、功能论、把握论、离散论、模糊论、艺术论。这些论与广义设计(有目的的看法活动)直接有关，有的已构成单一学科，有的正在构成。①渐变论方法渐变制造是古代设计的基石。如制造性设计。次要运用于定性的方案决策、系统设计；②智能论方法发挥智能载体的潜力，是古代设计的核心。如1°计算机协助计算：仅借助计算机代替人的初级智能；2°CAD：3°CAE：4°智能机器化方法：即指高级人工智能，如机器人、专家系统等。运用于能代替人的智力的一切场合。③信息论方法设计信息的分析是古代设计的根据。如：1°猜测技术法：用历史性趋向及参数，猜测现需与将来的动向与参数；2°方差分析法：对一系列已知数据要素，进行参数的估量与辨认检验；3°信息合成法：将各种不同信息合成为所需的广义系统，如人工合成细胞、图形等。次要用于经过历史性或实验性数据进行猜测与信号分析及可行性论证。④系统论方法系统分析是古代设计的前提。常用：1°系统分析法：把任何系统、功能、元件均看做系统，加以分析，进行输入一输入关系的描画，得到合理的系统与功能；2°规律分析法：运用规律数学从各系统之间互相关联与制约关系，设计出优化系统；3°形式辨认法：把已有若干形式的系统样本，进行形式的确定；次要用于总体方案与系统设计及可行性论证。⑤把握论方法动态分析是古代设计的深化。常用：1°动态分析法：运用传递函数与形态方程，争辩输人情号与输入功能之间的定性定量关系，以获得最好的动态特性目的；2°振荡分析法：对振型模态进行辨认，以利用振动或衰退振动及乐音(广义)；3°柔性设计法：把刚性系统按实践弹性系统进行设计计算；4°动态优化法：次要是争辩大系统优化与最佳动态数学模型；普通用于系统确定后的动态目的定性分析与定量校正。⑥优化论方法广义优化是古代设计的宗旨。常用：1°优化设计法：包括各种优化值的搜索方法，如线性规划、非线性规划、动态规划、整数规划、几何规划、多目的优化、实验优化、阅历优化、方案优化、模糊优化等；2°优化把握法：次要是动态优化、最优把握等。可用于方案设计与参数设计。⑦对应论方法相像模拟是古代设计的捷俭。常用：1°相像设计法：似同类参照物为根据求出设计对象与参照对象间的数学关系；2°模拟分析法：以异类参照物为根据，设计系统结构与求得参数；3°仿真技术：用电子数字计算机及仿真言语模拟简单系统与过程，求得解析法不能获得的参数；4°仿生技术：模拟生物的特殊功能为设计服务。次要用于已有参照，模型的构思与定量计算。⑧功能论方法功能完成是古代设计的目的。有限寿命是自然与社会的基本客观理想，所以设计时应保证有限运用期限内设计对象的经济有效功能，其方法有功能分析设计法、牢靠性分析猜测、牢靠性设计及功能价值工程等。次要运用于方案设计与功能价值、功能安全牢靠性定量分析；⑨离散论方法离散分析是古代设计的细解。事物特殊是简单广义系统由离散体组成，是自然与社会另一个基本客观景象，因此，用离散化方法近似确定参数是必定牢靠的，其方法有有限单元法、边界元法、离散优化、子模态分析法及其他运用离散数学技术的方法等。次要用于近似细解的精细设计。⑩模糊论方法模糊定量是古代设计的进展。事物的模糊性是一种大量的客观存在，所以运用模糊分桥的量度方法(避开精确的数学方法)是必要的，其方法目前次要运用隶属函数的论域法，可以进行模糊分析、模糊评价、模糊把握与模糊设计等的运用。次要用于模糊性参数确定与方案的综合评价；QD艺术论方法悦心恼人是古代设计的美感。任何设计都尽可能把设计对象构成一件艺术品，是设计的重要观念，古代艺术论不只如此，还要接受技术美学，计算机外型、模糊艺术等处理方法。次要用于使设计达到悦心恼人的功能;4.2目前所指的古代设计技术1)古代设计方法学(1)系统设计(3)功能设计(5)模块化设计(7)反求设计(9)模糊设计(11)工业外型设计⑵价值工程⑵价值工程(4)并行设计(6)质量功能配置(8)绿色设计(10)面对对象的设计⑵价值工程(4)并行设计(6)质量功能配置⑵价值工程(4)并行设计(6)质量功能配置(8)绿色设计(10)面对对象的设计(1)有限元法(2)优化设计(3)计算机协助设计(4)模拟仿真与虚拟设计(5)智能计算机协助设计(6)工程数据库3)可信性设计(可信性设计技术可看作广义牢靠性设计内容的扩展)(1)牢靠性设计(3)动态设计(5)抗疲惫设计(7)防腐蚀设计(2)安全设计(4)防断裂设计(6)减摩耐磨设计(8)健壮设计(9)(2)安全设计(4)防断裂设计(6)减摩耐磨设计(8)健壮设计5古代设计手腕设计手腕是人的设计思想借以完成的工具和技术。计算机技术、软件技术和数据库技术的进展对设计手腕起到了变革性的作用，以计算机为工作平台的设计工具正在广泛取代传统的图板，计算机协助设计正在成为古代设计的次要手腕，它使设计效率、设计程度和设计质量得到片面进步。计算机协助设计包括如下内容。6古代设计技术的特点由古代设计技术的涵义及其体系可见，它具有以下一系列特点。设计理论与方法的嵬伸、思想的变化及设计范畴的步长古代设计技术是传统的设计理论与方法的承继、延伸与扩展。静态的设计原理向动态的延伸；阅历的、类比的设计方法向精确的、优化的方法延伸；确定的设计模型向随机的模糊的延伸，单维思想形式向多维思想形式延伸；而且设计范畴在不断扩大。传统的设计通常只限于方案设计、技术设计(总体设计与工艺设计)，如先进制造技术中的面对制造的设计(DesignForManufacturingDFM),面对拆卸的设计(DesignForAssemblyDFA)及面对X的设计①esignFor“X”——DFX),并行设计(ConcurrentDesignCD)、虚拟设计、绿色设计(GreenDesignGD)＞模糊设计、修缮性设计(MainterinabilityDesignMD)、健壮设计等，便是工程设计范畴扩大的集中表现。古代设计可以说是设计师、制造工程师、管理营销人员以及工人、财会人员、专利律师等通力合作、集体才智的结晶。多种设计技术、理论与方法的交叉与绘合计算机技术与信息科学对机械产品的浸透、改造与运用，使产品的结构、功能产生很大的变化，古代的机械产品正朝着机电一体化，物质、能量、信息一体化，集成化，模块化方向进展。数控机床及数控安装、加工中心、工业机器人等典型的机电一体化产品，不只具有传统意义上的物质与能量转换的功能，而且具有自动检测、自动数据处理(运算、推断、存储、记忆)、自动显示、自动把握、缺点诊断和自动爱护及维护性、可回收性等功能，从而对产品的质量、牢靠性、波动性、稳健性及效益等均提出更为严厉的要求。因此，古代设计技术必需是多学科的交融交叉，多种设计理论、设计方法、设计手腕的综合运用，以系统的、集成的设计概念设计出符合时代特征和科技进展趋向的产品及全体综合效益最佳的产品O设计手痈的希确化、计算机化、4动化与虚拟化(1)精确化在传统设计中，面对载荷、应力、环境等要素的简单化，通常以某种条件性的假设建立所谓波动的、抱负的载荷(集中的或匀布的)和应力(名义的、均匀的)模型，它与实践状况有差异的很多要素，则以安全系数和一系列的载荷系数、应力系数及其它影响系数等加以考虑，这往往使计算的结果误差较大。古代设计技术可以接受概率设计(牢靠性设计)描画载荷应力、环境条件等随机要素的分布规律，133,经过有限元法、动态分析、疲惫设计、防断裂设计、健壮设计、耐环境设计等分析工具和建模手腕，精确模拟系统的真实状况，从而得到比较符合实践工况的真实解，进步了设计的精确化程度。⑵计算机化计算机化的标志是计算机在工程设计中得到广泛的运用，并渐渐替代传统的手工设计。硬件功能日益添加，计算机在设计中的运用已从计算机协助分析计算和协助绘图，进展到优化设计、并行设计、三维特征建模、设计过程管理、面对制造与面对拆卸的设计制造一体化，构成了CAD、CAPP、CAM的集成化、网络化，并逐渐向设计智能化、模拟仿真和虚拟设计、国际互联网络条件下进行计算机协助设计过渡。计算机协助设计技术,特殊是工程数据库和网络技术的广泛运用，加速了完成计算机集成制造系统(CIMS)和全球化制造的进程。(3)自动化设计自动化的含义、内容与范围目前尚无精确定论，但它一直是设计范畴追求的目的。(4)虚拟化设计手腕虚拟化(或拟实化)，是以虚拟理想的系统软件在计算机上完成仿真、完成虚拟理想的三维建模，包括几何建模、运动建模、物理建模、对象特性建模及模型切分等，使设计者能在虚拟的设计环境下看到设计内容，如设计对象的外形、表面、物体的移动、旋转和各部分能否干涉与碰撞，以及对象的质量、分量、惯性、表面特性(光滑与粗糙)、硬度、结构方式等转变形式，从而完成设计可视化，快速显示设计内容，机警而便利地修正设计，同时由于虚拟制造技术，以及快速原形技术的消灭，使设计者在零件被制造之前就看到了它加工后的外形并感觉到它。这些虚拟技术与手腕的运用，大大进步了设计效果与质.&里。并行化、景优化和智能化的设计过程古代设计技术中的并行设计、优化设计及智能化设计(如智能CAD,专家系统(ES)等)均是古代设计技术中的重要设计技术，是设计开发新产品过程不行短少的方法和技术手腕。(1)并行设计过程并行设计(ConcurrentDesign)有时又称为并行工程(ConcurrentEngineering)0这是一种综合工程设计、制造、管理、运营的思想、方法和工作形式。并行工程技术可以在一个工厂、一个企业(包括跨地区、跨行业的大型企业及跨国公司)以通讯管理方式在计算机软、硬件环境下完成。其核心是产品的设计阶段就考虑到产品生命周期（从概念构成到产品报废）中的全部要素（包括设计、分析、制造、拆卸、检验、维护、质量、成本、进度与用户需求等），强调多学科小组、各有关部门协同工作，强调对产品设计及其相关过程（制造过程和支持过程）进行并行地、集成地、一体化地进行设计，使产品开发一次成功，延长产品开发周期，进步产质量量。这是一项包括人机集成和系统功能集成的多目的多层次、全体优化的集成，需求用到很多古代技术与方法，如建模与仿真技术、优化方法与技术、系统与集成技术、信息管理技术、专家系统与模糊技术、CAPP技术、片面质量管理与把握技术、决策支持及评价系统、价值工程及其猜测技术、分布式并行处理的智能协同求解技术等。其关键技术是建模与仿真技术、信息系统及其管理技术、决策支持及评价系统等。美国于80年月末首先在福特、通用和克莱斯勒三大汽车公司组织实施并行工程技术，获得了分明的经济效益。我国近年来在一些大型企业中也开头部分实施并行工程技术，这项技术是进步我国企业程度，参与全球化竞争的一个重要进展方向。（2）全过程的优化设计古代设计技术中的普通性优化设计方法及其运用已日趋成熟，普通的连续变量优化设计、混合离散变量优化设计，已进展到随机变量优化设计（牢靠性优化设计）、模糊变量优化设计，单目的优化设计已进展到多目的优化设计。仅将优化设计的范围局限于优化方法及其运用程序的编制上已不能顺应工程技术进展的需求。广义的工程优化设计：应是优化设计的重要进展方向,其内容次要包括工程优化设计成绩的自动建模技术、优化设计成绩的前处理与后处理、优化设计结果的评价等。此外,基于优化设计和制造的分级分解优化也是目前重要的争辩内容。上述优化方向的完成,必定触及到人工智能、信息技术、把握技术等多种方法、多种技术、多个软件系统的综合运用。（3）人机结合的智能化设计过程产品设计是一个制造性的思想、推理和决策的过程，CAD技术在产品设计中的成功运用，惹起设计范畴产生了深入的变革，由人完成的设计过程，已转变为由人机亲密结合共同完成设计过程的智力与智能活动。如人工智能原理和专家系统（包括普通专家系统与模糊专家系统）技术运用于CAD产生了智能CAD（ICAD）系统，完成了对设计过程基于符号性学问模型和符号处理的推理工作，用于完成概念设计的有关内容。可以说智能CAD系统是模拟人脑对学问处理，并拓展了人在设计过程中的智能活动。面对产品寿命周期全过程的可信性设计随着科学技术的进展和日益增长的社会需求，产品的类型、规格及功能快速地发生变化，产品的寿命周期越来越短。人们对产质量量要求的含义也在不断变化，不只要满足功能要求，对可信性、安全性、牢靠性、合理的寿命、便利运用和维护保养条件与方式也提出了更高的要求，并要符合有关标准、法律和生态环境要求及满足用户非物质功能的要求等等。为贯彻这些标准和要求，需求设计、制造、管理、维护、运用等一系列环节有严厉的技术措施加以保证，其中最重要的是设计、制造程度，由于产品的质量是设计和制造出来的，而不是检验出来的。因此，古代设计技术的重要内容之一就是面对产品寿命周期全过程进行可信性设计，以满足市场与用户对产质量量的要求。针对不同产品和各个设计阶段拟接受其中某些合适的、有效的可信性设计技术与方法,以处理设计中各个具体的和总体的要求，把产品的设计从阅历的、类比的、静态的传统设计进步到全方位的猎取信息，并结合运用其他古代设计理论、方法和手腕、进举动态的、多变量的全过程的可信性优化设计。多种设计实检技术的综合运用为了有效地验证设计目的能否达到和检验设计过程、制造过程的技术措施，片面把握产品的质量信息，做到万元一失，在设计全过程中对产品进行必要的、针对性的实验是不行忽视和超越的。在产品的设计过程中，人们根据不同产品的特点和需求，经过物理模型实验、动态实验、牢靠性实验、产品环保功能实验与把握等，猎取相应的产品参数和数据，为评定设计方案的优劣和几种方案的比较供应肯定的根据，也为开发新产品供应有益的基础数据。由于计算机、信息科学的