基于增材思维的创成式正向设计 课件07典型的创成式设计方法-产品设计系统方法

产品设计中的系统创新方法介绍目录产品设计与开发概述

系统创新方法

产品规划和概念开发目标

产品——指工程化的、分离的、有形的产品，如图所示的技术系统，主要包括：机械产品（含：结构类零部件、机电一体化产品、智能化机械）动力装置科学仪器运动器材电子类产品健康、医疗类设备，或植入物等MEMS设计——将人们生脑中思考的物体变成实际物体形式，为此而做出全部信息数据的工作，包括：工程设计（机械、电子、软件）工业设计（美学、人机工程、用户界面）产品开发——始于发现市场机会，止于产品的生产、销售和交付，由一系列活动组成结构体动力源传动机构工作端传感器信息处理单元驱动器产品技术系统成功的产品开发可以使产品的生产、销售实现盈利。从五个维度来评估：产品质量：优良特性？满足顾客需求？稳健性（robust）和可靠性？顾客愿意支付的价格？市场份额？产品成本：制造成本？包括固定设备和工艺装备费用，以及为生产每一单位产品所增加的边际成本开发时间：团队能以多块的速度完成产品开发工作？开发成本：开发活动的花费？开发能力：根据以往的项目经验，团队和企业能够更好地开发未来产品吗？成功的产品开发的特点技术和经济标准的五个原则：最小生产成本原则最小空间需求原则最小重量原则最小损失原则优化操纵原则设计的四个要素：原理材料形状尺寸市场营销部门表述市场机会定义细分市场设计部门考虑产品平台与产品架构评估新技术制造部门识别生产限制指定供应链策略其他职能部门研究：证实现有技术财务：提供计划目标常规管理：分配资源基本的产品开发流程阶段0:规划阶段1:概念开发阶段2:系统设计阶段3:详细设计阶段4:测试与改进阶段5:试产扩量任务批准概念审批系统审批关键设计审批准许生产项目评审收集顾客需求识别主要用户识别竞争产品调查产品概念的可行性开发工业设计概念建立并测试实验原型机评估制造成本评估生产可行性财务：便于经济分析法律：调查专利问题编制产品选择和扩展的产品系列计划开发产品架构定义主要子系统及接口优化工业设计初步的部件工程确定关键部件的供应商进行自制-外购分析确定最终装配方案财务：自制-外购分析服务：确定服务问题编制市场营销计划确定零件几何形状选择原材料分配公差完成工业设计控制文件定义部件生产流程设计工艺装备确定质量保证流程长周期工艺装备的采购改进和优化物料便利现场测试测试全部的性能、可靠性、耐久性获取监管机构的批准评估环境影响实施设计变更启动供应链生产活动完善制造与组装流程培训员工改进质量保证流程销售：编织销售计划向关键顾客提供早期产品评估早期的产出开始整个生产系统的运行总体管理：进行项目后的评估流程类型基本型（市场拉动）产品从一个市场机会出发，选择合适的技术满足顾客需求，如：运动器材、工具技术推动型产品从一个新技术开始，然后找到一个合适的市场，如：采用一种新材料的产品平台型产品新产品将围绕已建成的技术子系统进行开发，如：电脑、打印机流程密集型产品产品的特性很大程度上被生产流程所限制，如：半导体、化学品定制型产品新产品与现有产品相比有略微的变化，如：发动机、开关、电池、容器高风险产品技术或市场的不确定性导致失败风险较高：如：医药品、宇航系统快速构建产品快速的建模和原型化，产生很多次设计-构建-测试循环，如：软件、手机复杂系统系统必须分解为若干个子系统和大量的部件，如：飞机、喷气发动机、汽车产品开发流程阶段0阶段1阶段2阶段3阶段4阶段5基本的产品开发流程螺旋式产品开发流程复杂系统开发流程概念开发——生成产品概念技术路线图和产品-技术路线图项目的决策与企业的技术开发工作以及在新产品中采用哪种技术密切相关技术路线图（technologyroadmap)——描述与正在考虑开发的产品相关的各种技术的预期实用性和未来应用性，它使得技术开发与产品规划相协调，各代的技术按照时间顺序表明在技术路线图中产品-技术路线图（product-technologyroadmap)——技术路线图中可以加入项目的时间计划和使用这些技术开发的项目，其结果是一个表示产品的关键元件和既定时间内实现这些元件所采用技术的顺序图表示例为施乐公司的技术路线图产品规划——项目评价和优先级排序圆柱形硒鼓3档带式光电接收器件n档带式光电接收器件2DCCD排列W/光学缩印全宽，线性排列光学缩印高温低熔点低熔点，低散热单色：纸张、传真、扫描、局域网、因特网彩色：纸张、传真、扫描、局域网、因特网键盘触摸屏触摸屏、远程计算机自动图像处理600dpi600/1200dpi1200dpi1800dpi键盘诊断远程拨号诊断远程维护文件中心2XX文件中心220，230文件中心240,255,265文件中心2XXHodaka项目Lakes项目Lakes扩展下一平台时间感光器件扫描仪设计定影类型输出方式用户截面图像处理诊断技术功能元件技术

产品设计中的系统创新方法介绍目录产品设计与开发概述

系统创新方法

概念开发系统创新研发产品研发平台

产品研发平台

目录产品设计与开发概述

系统创新方法

概念开发传统方法：信息搜集（外部搜索）自然系统分析（仿生法）参考现有技术系统其他领域解决方案类似问题或系统的类比测量和模型试验刺激灵感头脑风暴635方法画廊法Delphi法共同研讨法综合法论述法物理过程的系统研究借助分类方案进行系统搜索使用设计目录组合解决方案法系统的组合结合数学方法的帮助TRIZ方法九屏幕法创新原理技术进化法则和路线科学效应日本创新方法思考演算法概念开发——生成产品概念这个“功能——机构——结构”的设计思考过程是最具有创造性的过程。可以采用各种创新方法，帮助寻找解决方案。内部搜索机械仿生功能仿生结构仿生材料仿生控制仿生力学仿生仿生摩擦学仿生流体力学仿生动力学电子仿生仿生信息处理