現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法_5設(shè)計(jì)方法學(xué)_new

1、設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)第五講第五講 設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué) 基本要求：基本要求： 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)方法學(xué)概念與方法，設(shè)計(jì)方法學(xué)概念與方法，初步掌握設(shè)計(jì)系統(tǒng)、設(shè)計(jì)規(guī)劃、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、設(shè)初步掌握設(shè)計(jì)系統(tǒng)、設(shè)計(jì)規(guī)劃、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)思維與設(shè)計(jì)工具。計(jì)思維與設(shè)計(jì)工具。設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 概概述述設(shè)計(jì)方法學(xué)及其研究對(duì)象設(shè)計(jì)方法學(xué)及其研究對(duì)象概述概述設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué) 設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 設(shè)計(jì)方法學(xué)是一門正在發(fā)展和形成的新興學(xué)科，它的定義、研究對(duì)象和范疇等，當(dāng)前尚無(wú)確切的、公認(rèn)的表述，但近年來(lái)它的發(fā)展極快，受到各國(guó)及有關(guān)學(xué)者廣

2、泛的關(guān)注。 在最早進(jìn)行設(shè)計(jì)方法學(xué)研究的學(xué)者中，應(yīng)該提到德國(guó)的FReuleaux，1875年他在理論運(yùn)動(dòng)學(xué)一書中第一次提出了“進(jìn)程規(guī)劃”的模型，即對(duì)很多機(jī)械技術(shù)現(xiàn)象中本質(zhì)上統(tǒng)一的東西進(jìn)行抽象，在此基礎(chǔ)上形成一套綜合的步驟。這是最早對(duì)程式化設(shè)計(jì)的探討，因而有人稱他為設(shè)計(jì)方法學(xué)的奠基人。概述概述設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué) 自20世紀(jì)60年代初期以來(lái)，由于各國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，特別是競(jìng)爭(zhēng)的加劇，一些主要工業(yè)國(guó)家往往采取措施來(lái)加強(qiáng)設(shè)計(jì)工作，從而使得設(shè)計(jì)方法學(xué)研究在這一時(shí)期取得了飛速發(fā)展。 20世紀(jì)70年代末，歐洲出現(xiàn)了由瑞士的VHuhka博士、丹麥的MMAndeasen博士及加拿大的WEEder教授組成的歐洲設(shè)

3、計(jì)研究組織WDK（Workshop Design-Konstr-uktion）。此后，WDK發(fā)起并組織了一系列國(guó)際工程設(shè)計(jì)會(huì)議ICED（International Conference on EngineeringDesign），參加會(huì)議的人員和范圍逐漸擴(kuò)大。 1980年前后，由于德國(guó)學(xué)者、西歐和北歐學(xué)者、日本學(xué)者及美國(guó)學(xué)者先后不斷地來(lái)華講學(xué)，使我國(guó)學(xué)者，開始對(duì)西方各學(xué)派進(jìn)行學(xué)習(xí)與研究。 設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 概述概述設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué) 關(guān)于什么是設(shè)計(jì)方法學(xué)，不同學(xué)者有不同看法，目前比較完整和有一定代表性的是瑞士VHuhka博士提出的一些觀點(diǎn)。他認(rèn)為設(shè)計(jì)方法學(xué)是研究解

4、決設(shè)計(jì)問題的進(jìn)程的一般理論，包括一般設(shè)計(jì)戰(zhàn)略及用于設(shè)計(jì)工作各個(gè)具體部分的戰(zhàn)術(shù)方法，他還提出了其主要領(lǐng)域及大致結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)程模式、進(jìn)程規(guī)劃、進(jìn)程風(fēng)格、方法、方法學(xué)行動(dòng)規(guī)劃、工作方法、工作原則等。 設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 概述概述設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)具體的研究對(duì)象有： （1）設(shè)計(jì)對(duì)象：設(shè)計(jì)對(duì)象是一個(gè)能實(shí)現(xiàn)一定技術(shù)過程的技術(shù)系統(tǒng)。 （2）設(shè)計(jì)進(jìn)程：設(shè)定技術(shù)過程及規(guī)劃技術(shù)系統(tǒng)的邊界，確定技術(shù)系統(tǒng)的總功能，包括物質(zhì)功能和精神功能。 （3）設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)：優(yōu)選多個(gè)設(shè)計(jì)方案的方法是，先根據(jù)一定的準(zhǔn)則和方法對(duì)各方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后按正確的原則和步驟進(jìn)行決策，逐步求得最優(yōu)方案。 設(shè)計(jì)方法

5、學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 概述概述設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)具體的研究對(duì)象有： （4）設(shè)計(jì)思維：設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)新，設(shè)計(jì)思維應(yīng)是創(chuàng)造性思維，創(chuàng)造性思維有其本身的特點(diǎn)和規(guī)律，并可通過一定的創(chuàng)造技法來(lái)激發(fā)人們的創(chuàng)造性思維。 （5）設(shè)計(jì)工具：把分散在不同學(xué)科領(lǐng)域的大量設(shè)計(jì)信息集中起來(lái)，按設(shè)計(jì)方法學(xué)的系統(tǒng)程式分類列表，建立各種設(shè)計(jì)信息庫(kù)，通過計(jì)算機(jī)等先進(jìn)設(shè)備方便快速地調(diào)用參考。 （6）現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的應(yīng)用：把成批涌現(xiàn)且不斷發(fā)展的各種現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法應(yīng)用到設(shè)計(jì)進(jìn)程中來(lái)，使設(shè)計(jì)方法學(xué)更臻完備。 設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展設(shè)計(jì)方法學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 概述概述設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)解決發(fā)明問題的理論（

6、解決發(fā)明問題的理論（TRIZ）TRIZ的產(chǎn)生：也稱為的產(chǎn)生：也稱為TIPS（Theory of Inventive Problem Solving). 1946年，前蘇聯(lián)海軍專利員年，前蘇聯(lián)海軍專利員G. S. Altshuller 在分析在分析并總結(jié)并總結(jié)20萬(wàn)項(xiàng)專利的基礎(chǔ)上提出的。到萬(wàn)項(xiàng)專利的基礎(chǔ)上提出的。到1980，他的團(tuán)隊(duì)研究了，他的團(tuán)隊(duì)研究了200萬(wàn)項(xiàng)專利。萬(wàn)項(xiàng)專利。TRIZ是基于知識(shí)的、面向人的、系統(tǒng)化的、解決發(fā)明問題的方法學(xué)。是基于知識(shí)的、面向人的、系統(tǒng)化的、解決發(fā)明問題的方法學(xué)。TRIZ給出了解決技術(shù)系統(tǒng)問題、進(jìn)行發(fā)明和創(chuàng)造設(shè)計(jì)的原理和規(guī)律。給出了解決技術(shù)系統(tǒng)問題、進(jìn)行發(fā)明和創(chuàng)

7、造設(shè)計(jì)的原理和規(guī)律。TRIZ的基本內(nèi)容的基本內(nèi)容：技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論；分析與理想解；物場(chǎng)分析法；：技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論；分析與理想解；物場(chǎng)分析法；76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解；效應(yīng)知識(shí)庫(kù)；矛盾解決原理。個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解；效應(yīng)知識(shí)庫(kù)；矛盾解決原理。設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論技術(shù)發(fā)展的S曲線設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化定律設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化模式設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)分析與理想解分析與理想解功能分析：從完成功能的角度，而不是技術(shù)的角度，分析系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件的

8、功能中，哪些是有用的，哪些是無(wú)用的，哪些是有害的。搞清楚各種功能以及首要功能。設(shè)計(jì)中的重要突破、成本或復(fù)雜程度的顯著降低往往是功能分析的結(jié)果。資源分析：?jiǎn)栴}的解越接近理想解，可用資源就越重要。在設(shè)計(jì)中認(rèn)真考慮各種資源有助于開闊設(shè)計(jì)者的眼界。資源按照應(yīng)用性質(zhì)分為8類：自然資源、時(shí)間資源、空間資源、系統(tǒng)資源、物資資源、能量資源、信息資源、功能資源。任何系統(tǒng)，只要還沒有達(dá)到理想解，就應(yīng)該具有可用資源。理想解：低成本、高質(zhì)量、無(wú)污染等是產(chǎn)品的理想狀態(tài)。產(chǎn)品處于理想狀態(tài)的解稱為理想解。理想解的特點(diǎn)：消除了原系統(tǒng)的不足之處；保持了原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)；沒有使系統(tǒng)變得更復(fù)雜（采用原成本或可用資源）；沒有引入新的缺陷

9、。理想解的確定：設(shè)計(jì)的最終目的是什么？理想解是什么？達(dá)到理想解的障礙是什么？出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么？不出現(xiàn)這種障礙的條件是什么？創(chuàng)造這些條件存在的可用資源是什么？設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)物場(chǎng)分析法物場(chǎng)分析法物場(chǎng)分析法原理及其模型：所有的功能都可以分解為3個(gè)基本元件，即兩種物和一種場(chǎng)。一個(gè)存在的功能必定有3個(gè)基本元件構(gòu)成。相互作用的3個(gè)基本元件的有機(jī)組合將產(chǎn)生一個(gè)功能。功能分類及其模型：有效功能：設(shè)計(jì)者根據(jù)當(dāng)前用戶需求或潛在用戶需求確定的功能。不足功能：功能是合理的，但作用未達(dá)到有效功能。過剩功能：功能是合理的，但作用超過了有效功能。有害功能：負(fù)作用。確定小問題：發(fā)明原理、分離原理

10、、標(biāo)準(zhǔn)解、效應(yīng)知識(shí)庫(kù)。設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解 從第從第1 1類到第類到第3 3類標(biāo)準(zhǔn)解都是解決系統(tǒng)的性能問題；第類標(biāo)準(zhǔn)解都是解決系統(tǒng)的性能問題；第4 4類標(biāo)準(zhǔn)解解決類標(biāo)準(zhǔn)解解決檢測(cè)或測(cè)量問題；第檢測(cè)或測(cè)量問題；第5 5類標(biāo)準(zhǔn)解是簡(jiǎn)化系統(tǒng)的方法，使系統(tǒng)更理想化。類標(biāo)準(zhǔn)解是簡(jiǎn)化系統(tǒng)的方法，使系統(tǒng)更理想化。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的問題要用簡(jiǎn)練的語(yǔ)言說(shuō)明，并且包括問題的約束或限制產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的問題要用簡(jiǎn)練的語(yǔ)言說(shuō)明，并且包括問題的約束或限制性條件。當(dāng)問題符合條件時(shí)，性條件。當(dāng)問題符合條件時(shí)，7676個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解可以作為解決問題的模板。個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解可以作為解決問題的模板。設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維設(shè)

11、計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)效應(yīng)知識(shí)庫(kù)效應(yīng)知識(shí)庫(kù)什么是效應(yīng)？效應(yīng)是TRIZ中一種基于知識(shí)的問題解決工具。運(yùn)用效應(yīng)可以使解決方案更理想。效應(yīng)是指應(yīng)用本領(lǐng)域特別是其他領(lǐng)域的有關(guān)定律解決設(shè)計(jì)中的問題。功能是產(chǎn)品創(chuàng)新的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。效應(yīng)可以用于解決功能元功能是產(chǎn)品創(chuàng)新的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。效應(yīng)可以用于解決功能元求解問題，功能通過效應(yīng)存在。解決科學(xué)和工程學(xué)之間的縫隙求解問題，功能通過效應(yīng)存在。解決科學(xué)和工程學(xué)之間的縫隙。設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)矛盾解決原理矛盾解決原理解決矛盾是獲得問題解所應(yīng)遵循的一般規(guī)律。TRIZ主要研究技術(shù)矛盾和物理矛盾。技術(shù)矛盾（Technical Contradiction）：是

12、指一個(gè)作用同時(shí)導(dǎo)致有用和有害兩種結(jié)果。常常表現(xiàn)為一個(gè)系統(tǒng)中兩個(gè)子系統(tǒng)之間的矛盾。物理矛盾（Physical Contradiction）：是指為了實(shí)現(xiàn)某種功能，一個(gè)子系統(tǒng)或元件應(yīng)具有一種特性，但同時(shí)出現(xiàn)了與此特性相反的特性。物理矛盾的核心是指對(duì)一個(gè)物體或系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)有相反的需求。技術(shù)矛盾總是涉及兩個(gè)基本特征；物理矛盾僅涉及系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)或部件。物理矛盾往往比技術(shù)矛盾更尖銳；但其解決比技術(shù)矛盾更容易。設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)規(guī)范特征：TRIZ用規(guī)范的語(yǔ)言描述問題的技術(shù)矛盾，使用39個(gè)參數(shù)。設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維技術(shù)矛盾解決原理技術(shù)矛盾解決原理設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)技術(shù)矛盾解決原理技術(shù)矛盾解決原理發(fā)明原理：TRIZ用規(guī)范的語(yǔ)言描述問題的技術(shù)矛盾，使用39個(gè)參數(shù)。設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)思維設(shè)計(jì)方法學(xué)設(shè)計(jì)方法學(xué)TRIZ解決創(chuàng)新問題的過程解決創(chuàng)新問題的過程確認(rèn)技術(shù)矛盾。特定術(shù)語(yǔ)描