工程創造的一般方法概述

2021-10-10 23:20:14 字數 3508 閱讀 7985

一.創造產品的一般流程

創造產品的方法(也稱為工程設計方法),其前四步很直接,而接下來的四步則需要至少完成三次迴圈:

1.第一次迴圈為方案設計(也稱為概念設計),即基於初步的想法,提出一些方案或概念,然後對這些方案或概念進行可行性分析與研究。

2.第二次迴圈為方案選擇,即對前面方案設計階, 標題段獲得的一些可行方案,進行更細緻的分析與研究,同時進行初步設計,這時需要建立相應的模型(通常是數字模型),進行分析與驗證。

3.第三次迴圈為詳細設計,即基於方案選擇階段所獲得的經初步驗證的數字模型,進行詳細的細節及零部件設計(這時需要考慮所有細節並繪出詳細的系統裝配圖及零部件圖樣確定最佳設計方案的規格等),並進行必要的驗證(強度、效能等),本階段也會有所重複,但相對前兩個階段,結果比較確定。

4.在完成詳細設計後,可以製作原型樣機,並進行全面的考核和評估。在這裡插入描述

從一般的角度看,工程設計方法的最終結果可以是產品、服務或滿足人類需求的工藝過程。

創造產品的過程(即工程設計方法)包含以上幾個要點:

(1) 綜合

將不同的部件、子系統及技術集成為乙個集體。

(2) 分析

運用數學、科學、工程技術和經濟學知識將不同方案的效能進行量化。

(3) 交流

繪製簡圖、建立數學模型或實體模型、撰寫書面報告、進行口頭陳述,讓同事或管理部門理解並支援你的方案、構思及設計。

(4) 執行

落實並實施設計方案。

第一步:發現需求並定義問題

第二步:組織開發(創造)團隊

第三步:確定約束條件和設計要求

1.確定約束條件

1.預算

任何乙個產品的開發都會產生不菲的費用。

2.時間

由於現代產品更新換代迅速,市場需求的變化迫切要求產品開發專案在短時間內完成。

3.人員

充分的預算資金和充分的實施時間並不能確保專案成功,團隊所有的成員都必須技術熟練且能認真地投入工作。

4.法律

法律是當今世界人們行為規範的普遍約束。

5.產品涉及技術的成熟度及可用性

6.材料的效能和可用性

7.可用零部件及子系統

8.競爭對手

9.工藝品

2.確定設計要求

1.美學

美學在消費類產品設計與製造中起著很大甚至決定性作用。

2.效能與規格

產品的效能與規格通常是製造商依據市場或客戶需求決定。

3.品質

產品的品質是由消費者決定的,通常被定義為「有用的程度」。

4.人因工程

大多數產品的使用者都是人,成功的產品在設計時必然考慮到產品對人的影響及人對產品的反應。

5.成本。

6.安全性。

7.執行或應用環境。

8.與其他系統的相容與匹配問題。

9.對環境的影響。

10.物料**。

很多產品需要物料**系統,如電力、冷卻、蒸汽、燃料和備用零部件等。

11.可靠性

可靠的產品總是能在預期的時間內和使用者指定的環境下完成預期的功能。

12.可維護性

可維護性要求產品可定期進行維護,以確保其安全可靠執行。

13.可用性

如果某產品隨時可用,則稱它的可用性良好。

第四步:尋求解決方案(方案設計)

1.避免設計需求與解決方案混淆

2.經常質疑基本假設

3.注意獲取和累積知識與經驗

4.採用模擬方法

5.空間想象力

6.確定臨界引數

7.轉換功能

8.改變流程或步驟的順序

9.逆向思維

10.增加同一零件數目或重複同一工藝步驟

11.將功能分解

12.將功能整合

13.運用基本的工程原理

14.激發個體的創造力

15.運用團隊的創造力

(1) 集思廣益

(2)名義群體法

(3)德爾菲法

16.方案設計案例

(1)動力源

(2)傳動系統

(3)執行者

方案論證階段的第五至第八步:

第五步(方案論證):分析每個潛在方案

第六步(方案論證):選出最佳方案

第七步(方案論證):書面描述方案

第八步(方案論證):把方案提交給管理層

初步設計階段的第五至第八步:

第五步(初步設計):分析每個潛在方案

第六步(初步設計):選出最佳方案

第七、第八步(初步設計):書面描述方案並提交給管理層

詳細設計階段的第五至第八步。

第九步:製作實體原型樣機

第十、十一步:全面驗證和評估並推向市場。

小結

1.工程師運用數學、科學、經濟學知識挖掘並開發滿足人類需求的產品。通過運用工程設計方法來創造或改進產品、服務或工藝。

2.工程設計方法包括技術的整合與綜合、效能分析、工程團隊成員間交流及和管理層交流。

3.產品的創新不僅體現為技術創新(技術推動型產品),也體現為對成熟技術的創新整合或整合(基於成熟技術的創新產品)。 總結

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