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1、现代机械设计方法,第二章 系统分析设计方法,第二章 系统分析设计方法,传统的分析设计方法一般是把设计对象分解为许多独立的部分分别来进行研究，因此得出的结论常带有片面性和局部性。,现代工程往往是一个多学科的综合技术系统，应该用系统工程的概念进行分析和综合，并按产品或系统开发的进程进行设计，以求获得最佳的设计方案。,2.1 技术系统的组成和处理对象,2.2 系统分析和设计方法,2.3 价值分析,2.4 成本估算方法简介,第二章 系统分析设计方法,一、系统的组成,系统一般包括以下四个组成部分： 1.系统单元：完成某种功能而无须进一步划分的单元，即系统相互联系和作用的基本组成要素。 2.系统结构：反映
2、系统内部各单元之间的关系，即相互联系和作用的联结形式，系统只有通过结构才能实现其总功能。 3.边界条件：系统与外部环境的作用界面，通过它可以明确分析设计对象的范围 4.输入输出要素：用来表征系统的行为，即系统与外部环境的相互联系。 图2.1 自行车系统的组成,2.1技术系统的组成和处理对象,二、技术系统处理的对象,工程技术系统一般的处理对象：能量、物料、信号。图2.2。 1. 能量可以是机械能、热能、电能、光能、化学能、核能、生物能等； 2. 物料可以是材料、毛坯、试件、气体、液体等； 3. 信号可以是数据、控制脉冲、显示等。,2.1技术系统的组成和处理对象,2.1 技术系统的组成和处理对象,
3、2.2 系统分析和设计方法,2.3 价值分析,2.4 成本估算方法简介,第二章 系统分析设计方法,从系统工程的观点出发，系统开发应包括系统设计、系统制造和系统运行，只有这样才能验证其开发的效果。本课程只研究系统分析设计法，即问题的讨论仅限于系统或产品设计的范围。,2.2系统分析设计方法,一般来说，系统或产品的设计过程可分：产品规划、方案设计、技术设计和施工设计等阶段。,一、产品规划,产品规划是设计的第一步，要明确所设计的系统或产品的目的、任务和要求，并用任务书的形式表达出来，以作为后续的设计、评价和决策工作的依据。,2.2系统分析设计方法,为此，需要进行： 1.市场需求分析； 2.可行性分析；
4、 3.设计要求的拟订。,二、方案设计,1.1传统设计与现代设计及其范畴,原理方案拟定一般是从功能分析入手，利用创造性构思拟出多种方案，通过分析综合评价，求出最佳答案。,1.原理方案拟订,1.1传统设计与现代设计及其范畴,功能分析的目的是明确用户的要求和产品所应具有的工作能力，以便有效地进行设计。 设计中应该重点保证基本功能，兼顾辅助功能，同时考虑使用和外观功能，去除多余功能，调整过剩功能，分清主次地合理使用成本，才能有的放矢地提高产品价值，求得价值优化。根据国外资料统计，现行产品中约有30%左右零、部件的功能是不必要的，取消这些不必要的功能将会大大降低其成本。 原理方案拟定的功能分析，首先是总
5、功能分析。分析系统的总功能常采用“黑箱法”。,2.功能分析,1.1传统设计与现代设计及其范畴,3.功能元分类,数学功能元是实现加、减、乘、除、开方、乘方以及微分、积分运算功能的机械、电子、电器等组件。 物理功能元主要是反映系统或设备中能量、物料、信号变化的基本物理作用的。,1.1传统设计与现代设计及其范畴,4.功能元求解,1.参考有关资料、专利或产品求解。 2.利用各种创造性方法以开阔思想来探寻解法。 3.利用设计目录求解。设计目录是把能实现某种功能的各种原理和结构综合在一起的一种表格或分类资料。,1.1传统设计与现代设计及其范畴,5.求系统原理解的功能综合法,功能综合法是把系统功能元和局部解
6、分别作为纵横坐标，列出“功能求解综合表”，从每个功能元取出一种局部解进行有机组合，构成一个系统解的方法。例2.1,1.1传统设计与现代设计及其范畴,6.求系统原理解的相关表和相关网法,相关表和相关网法是为了系统地研究问题的要素之间的关系，便于搞清要素的主次，而把系统进行分解的一种求解方法。例2.2,7.方案设计举例,1.1传统设计与现代设计及其范畴,三、技术设计,技术设计阶段主要是确定功能零、部件的结构、材料和尺寸，使原理方案具体化。,思 考 题,1.新产品开发或原有产品改造，一般都要提出产 品设计规划，其中重要的两项内容是设计任务书 和可行性报告。请说明它们应具有一些什么内容？,3.用你身边
7、的某个机器设备或系统（不仅限于机 械的）作为例子，以系统分析的方法说明其原理 方案设计。,2.当应用系统分析的观点进行新产品方案设计时， 其中的核心环节是什么？具体方法是什么？,2.1 技术系统的组成和处理对象,2.2 系统分析和设计方法,2.3 价值分析,2.4 成本估算方法简介,第二章 系统分析设计方法,思 考 题,4.在机械系统和结构方案设计过程中，进行价值 分析的作用是什么？,6.日本某公司提出的“价值设计”和“价值革新” 的特点是什么？它们和美国人提出的“价值分析” 和“价值工程”有什么本质的区别。,5.请说明在价值分析时，为提高产品的实用价值 达到价值优化，可能采取那些具体方法？,谢 谢 ！,