产品设计程序与方法

施琦、李传煦、熊德天、刘舜、苏晨、Edmund Mathew、许德骅

目录

  • 1 定义问题与目标
    • 1.1 趋势的分析研究
      • 1.1.1 趋势的原理
      • 1.1.2 趋势的研究
    • 1.2 研究市场现状
      • 1.2.1 市场现状分析
      • 1.2.2 竞争对手策略识别
    • 1.3 消费者需求研究
      • 1.3.1 消费者需求的原理
      • 1.3.2 消费者需求研究方法
      • 1.3.3 消费者需求的分析与整理
  • 2 洞察概念化
    • 2.1 识别机会
      • 2.1.1 机会类型地图
      • 2.1.2 机会的识别过程
    • 2.2 概念生成
      • 2.2.1 概念生成概述
      • 2.2.2 概念生成步骤
    • 2.3 概念选择
      • 2.3.1 概念选择原理
      • 2.3.2 概念筛选矩阵
    • 2.4 概念测试
      • 2.4.1 概念测试目的与方法
      • 2.4.2 概念测试沟通与反思
  • 3 可持续与供应链优化
    • 3.1 产品架构的设计
      • 3.1.1 什么是产品架构
      • 3.1.2 产品架构的内涵
      • 3.1.3 建立产品架构
      • 3.1.4 平台规划
    • 3.2 面向环境的设计
      • 3.2.1 什么是面向环境的设计
      • 3.2.2 面向环境设计流程
    • 3.3 面向制造的设计
      • 3.3.1 面向制造的设计定义
      • 3.3.2 估算制造成本
      • 3.3.3 降低零部件成本
      • 3.3.4 降低装配成本
      • 3.3.5 降低支持成本
  • 4 原型化
    • 4.1 原型化概述
      • 4.1.1 原型化分类
      • 4.1.2 原型化原理
      • 4.1.3 原型化技术
    • 4.2 产品原型制作
      • 4.2.1 解析化原型制作
        • 4.2.1.1 草图器与绘图约束
        • 4.2.1.2 草图到凸台创建零件
        • 4.2.1.3 原型的测量绘图与导入
      • 4.2.2 泡沫原型制作
      • 4.2.3 3D打印原型制作
    • 4.3 服务原型制作
      • 4.3.1 服务设计思维
      • 4.3.2 服务设计的常用方法
  • 5 产品展示与项目管理
    • 5.1 项目流程管理与视觉化
      • 5.1.1 项目的概念
      • 5.1.2 项目流程管理工具
      • 5.1.3 项目流程管理视觉化
    • 5.2 项目结果视觉化
      • 5.2.1 版式的组成与构图平衡
      • 5.2.2 视觉化的原则
      • 5.2.3 视觉化的流程
面向制造的设计




客户的需求以及产品的规格可以指导产品开发阶段中的概念开发阶段;然而在后续的开发过程中,开发人员常常难以把需求和规格与他们面对的具体设计问题联系起来。因此,许多开发人员采用面向X的设计方法,其中X可以对引发若干质量指标,如:可靠性、稳定性、操作性能、环境影响或工艺。这些方法中最常见的就是面向制造的设计,它之所以重要是因为它直接影响制造成本。



 随堂思考



智能制造

          

随着全球新一轮科技革命和产业变革突飞猛进,新一代信 息通信、生物、新材料、新能源等技术不断突破,并与先进制 造技术加速融合,为制造业高端化、智能化、绿色化发展提供 2 了历史机遇。同时,世界处于百年未有之大变局,国际环境日 趋复杂,全球科技和产业竞争更趋激烈,大国战略博弈进一步 聚焦制造业,美国“先进制造业领导力战略”、德国“国家工业 战略 2030”、日本“社会 5.0”等以重振制造业为核心的发展战 略,均以智能制造为主要抓手,力图抢占全球制造业新一轮竞 争制高点。 

当前,我国已转向高质量发展阶段,正处于转变发展方式、 优化经济结构、转换增长动力的攻关期,但制造业供给与市场 需求适配性不高、产业链供应链稳定面临挑战、资源环境要素 约束趋紧等问题凸显。站在新一轮科技革命和产业变革与我国 加快高质量发展的历史性交汇点,要坚定不移地以智能制造为 主攻方向,推动产业技术变革和优化升级,推动制造业产业模 式和企业形态根本性转变,以“鼎新”带动“革故”,提高质 量、效率效益,减少资源能源消耗,畅通产业链供应链,助力 碳达峰碳中和,促进我国制造业迈向全球价值链中高端。

立足新发展阶段,完整、准确、全面贯彻新发展理念,构建新 发展格局,深化改革开放,统筹发展和安全,以新一代信息技 术与先进制造技术深度融合为主线,深入实施智能制造工程, 着力提升创新能力、供给能力、支撑能力和应用水平,加快构 3 建智能制造发展生态,持续推进制造业数字化转型、网络化协 同、智能化变革,为促进制造业高质量发展、加快制造强国建 设、发展数字经济、构筑国际竞争新优势提供有力支撑。

坚持创新驱动。把科技自立自强作为智能制造发展的战略 支撑,加强用产学研协同创新,着力突破关键核心技术和系统 集成技术。支持企业、高校、科研院所等组建联合体,开展技 术、工艺、装备、软件和管理、模式创新,提升核心竞争力。

 坚持市场主导。充分发挥市场在资源配置中的决定性作 用,强化企业在发展智能制造中的主体地位。更好发挥政府在 战略规划引导、标准法规制定、公共服务供给等方面作用,营 造良好环境,激发各类市场主体内生动力。

 坚持融合发展。加强跨学科、跨领域合作,推动新一代信 息技术与先进制造技术深度融合。发挥龙头企业牵引作用,推 动产业链供应链深度互联和协同响应,带动上下游企业智能制 造水平同步提升,实现大中小企业融通发展。

 坚持安全可控。强化底线思维,将安全可控贯穿智能制造 创新发展全过程。加强安全风险研判与应对,加快提升智能制 造数据安全、网络安全、功能安全保障能力,着力防范化解产 业链供应链风险,实现发展与安全相统一。

 坚持系统推进。聚焦新阶段新要求,立足我国实际,统筹 考虑区域、行业发展差异,加强前瞻性思考、全局性谋划、战 略性布局、整体性推进,充分发挥地方、行业和企业积极性, 4 分层分类系统推动智能制造创新发展。

“十四五”及未来相当长一段时期,推进智能制造,要立 足制造本质,紧扣智能特征,以工艺、装备为核心,以数据为 基础,依托制造单元、车间、工厂、供应链等载体,构建虚实 融合、知识驱动、动态优化、安全高效、绿色低碳的智能制造 系统,推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变革。 到 2025 年,规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化, 重点行业骨干企业初步应用智能化;到 2035 年,规模以上制 造业企业全面普及数字化网络化,重点行业骨干企业基本实现 智能化。

强化科技支撑引领作用,推动跨学科、跨领域融合创新, 打好关键核心和系统集成技术攻坚战,构建完善创新网络,持 续提升创新效能。 

加强关键核心技术攻关。聚焦设计、生产、管理、服务等 制造全过程,突破设计仿真、混合建模、协同优化等基础技术, 开发应用增材制造、超精密加工等先进工艺技术,攻克智能感 知、人机协作、供应链协同等共性技术,研发人工智能、5G、 大数据、边缘计算等在工业领域的适用性技术。

 加速系统集成技术开发。面向装备、单元、车间、工厂等 制造载体,构建制造装备、生产过程相关数据字典和信息模型, 开发生产过程通用数据集成和跨平台、跨领域业务互联技术。 面向产业链供应链,开发跨企业多源信息交互和全链条协同优 化技术。面向制造全过程,突破智能制造系统规划设计、建模 仿真、分析优化等技术。

新发展格局:全面推动长江经济带发展座谈会】