简述现代设计通常及其方法 (简述现代设计运动的特点)

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• 简述现代设计通常及其方法
• 流程优化四种基本方法
• 优化设计是指什么？

简述现代设计通常及其方法

1现代设计通常与方法是一门基于思想迷信、消息迷信、系统工程、计算机技术等学科，钻研产品设计法令、设计技术和工具、设计实施方法的工程技术迷信。

2设计的概念，狭义概念是指对开展环节的布置，包括开展的方向、程序、细节及到达的目的。

狭义概念是指将客观需求转化为满足需求的技术系统(或技术环节)的优惠。

3设计的含意：为了满足人类与社会的配置要求，将预约的目的经过人们发明性思想，经过一系列布局、剖析和决策，发生载有相应的文字、数据、图形等消息的技术文件，以取得最满意的社会与经济效益，这就是设计。

4设计的特色：需求特色、发明性特色、程序特色、时代特色。

5设计的四个开展阶段：直觉设计阶段、阅历设计阶段、半通常半阅历设计阶、现代设计阶6现代设计与传统设计的区别:传统设计：以阅历总结为基础，运使劲学和数学而构成的阅历、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，经过阅历公式、近似系数或类比等方法启动设计。

传统设计方法基本上是一种以静态剖析、近似计算、阅历设计、手工休息为特色的设计方法。

现代设计：是一种基于常识的，以灵活剖析、准确计算、优化设计和CAD为特色的设计方法。

7现代设计方法与传统设计方法相比，关键实现了以下几方面的转变：1）产品结构剖析的定量化；2）产品工况剖析的灵活化；3）产质量量剖析的牢靠性化；4）产品设计结果的最优化；5）产品设计环节的高效化和智能化。

8现代产品设计按其翻新水平可分为：开发性设计、顺应性设计、变形设计三种类型。

第二章1配置剖析组合方法：求总配置（黑箱法）调配置求解方法（考查剖析法、发明性方法、设计目录法）原了解组合（外形剖析法）第三章1发明技法：（一）群体激智法：(专题会议法，德尔菲法，635法)经过多人的群体探讨和书面交换，相互启迪，并发灵感，进而惹起发明性思想的连锁反响，构成综合翻新思绪的一种翻新技法。

（二）提问追溯法：（奥斯本提问法，阿诺尔特提问法，5W-1H提问法）是经过对疑问启动剖析和推理来裁减思绪，或将复杂的疑问加以合成，找到各种影响起因，从而扎到疑问的处置方案的一种发明性技法。

（三）联想类比法：（联想发明发，类比发明发，仿生法，综摄法）经过启示、联想、类比、综合等手腕，发明出新的想法，这种发明技法就称联想类比法（四）组合翻新法：（性能组合，原理组合，配置组合，结构组合）应用事物间的外在咨询，用已有的常识和现有的成绩启动新的组合。

从而发生新的方案。

第四章1优化设计的数学模型三要素：设计变量、目的函数和解放条件设计变量X=[]目的函数解放条件依据方式不同分为不等式解放和等式解放依据性质分为边界解放(是设计变量的解放）和性能解放（是对原料工时解放）2数值迭代公式（可行性）且满足（实用性）3一维优化方法：直接法（斐波那契法和黄金宰割法）直接法（牛顿法和二次插值法）无解放优化方法：直接（梯度法、牛顿法、变尺度法、共轭方向法、共轭梯度法）。

直接法：坐标轮换法、鲍威尔法。

罕用的解放优化方法：（直接法）复合形法、可行方向法，（直接法)拉格朗日乘子法和处罚函数法4黄金宰割法的算法原理：黄金宰割法亦称0.618法。

它是经过对黄金宰割点函数值的计算和比拟，一直增加初始区间获取极小点的一维搜查算法。

黄金宰割法的特点每次区间增加的比率都是相等的为0.618.5二次插值法的算法原理：二次插值法又称抛物线法，是多项式迫近法的一种，它是应用目的函数在单峰区间的两个端点和其间一点（3个点），构成一个与目的函数相凑近的二次插值多项式，以该多项式的极小点作为新的两边拔出点，启动区间增加的一维搜查算法。

6梯度法的基本思想：以迭代点的负梯度方向作为每次迭代的搜查方向，直至找到极小点。

流程优化四种基本方法

流程优化四种基本方法：1. 标杆瞄准法：这种方法触及将企业的各项优惠与同类优惠中体现最佳者启动比拟，以便识别差距并制订改良措施。

它协助企业识别并学习行业内的最佳通常，以便逾越竞争对手。

2. DMAIC模型：DMAIC（Define, Measure, Analyze, Improve, Control）是六西格玛治理中的外围模型，专一于现有流程的质量优化。

它蕴含定义、测量、剖析、改良和控制五个阶段，旨在经过统计工具和方法来优化流程。

3. ESIA剖析法：该方法关注于优化顾客在价值链中的价值调配。

其外围准则ESIA（Eliminate, Simplify, Integrate, Analyze）旨在增加流程中的非增值优惠，并优化增值优惠，以提高全体流程的价值奉献。

4. ECRS剖析法：ECRS（Eliminate, Combine, Rearrange, Simplify）剖析法是一种简化流程的工具，经过敞开不用要的步骤、兼并多个步骤、从新布置步骤顺序和简化口头方式来提高流程效率。

此外，还有SDCA循环，即规范化维持（Standardize, Maintain），它是一个蕴含“制订规范、口头、审核、总结调整”的循环模型，用于确保流程的继续改良和规范化。

流程优化的实施步骤包括：1. 总体布局：确立流程优化的目的和范围，确定名目组成员和估算，并取得治理层的允许。

2. 启动名目：举办启动会议，启动理念培训，并发动全员介入。

3. 流程形容与诊断：剖析现有流程，识别疑问，并构成诊断报告。

4. 流程优化设计：设定目的，确定关键流程，并设计优化方案。

5. 配套方案设计：搜集整顿辅佐消息，调整职能方案。

6. 实施优化：口头优化方案，完善配套方案。

7. 名目评测：评价名目效果，总结阅历，指点流程治理完善。

8. 继续改良：监控流程体现，比拟预约目的，并启动必要的调整，确保流程优化是一个继续的环节。

优化设计是指什么？

优化设计（Optimal Design）是近年来开展起来的一门新学科，是最优化技术和计算机计算技术在设计畛域运行的结果。

优化设计为工程设计提供了一种关键的迷信设计方法，使得在处置复杂设计疑问时，能从泛滥的设计方案中寻到尽或者完善的或最适宜的设计方案。

在设计环节中，经常须要依据产品设计的要求，正当确定各种参数，例如，重量、老本、性能、承载才干等，以到达最佳的设计目的。

这就是说，一项工程设计总是要求在必定的技术和物质条件下，取得一个技术经济目的为最佳的设计方案。

优化设计就是在这样一种思想的指点下发生和开展起来的。

目前优化设计方法在结构设计、化工系统设计、电气传动设计、制作工艺设计等各专业中都有宽泛的运行。

通常证实，在工程设计中驳回优化设计方法，不只可以减轻机械设施重量，降低资料消耗与制作老本，而且可以提高产品的质量与上班性能。

因此，优化设计已成成为现代机械设计通常和方法中的一个关键畛域，并且越来越遭到从事机械设计的迷信上班者和工程技术人员的注重。

机械优化设计是使某项机械设计在规则的各种设计限度条件下，优选设计参数，使某项或几项设计目的取得最优值。

工程设计上的“最优值”（Optimum）或“最佳值”是指在满足多种设计目的和解放条件下所取得的最令人满意、最适宜的值。

它反映了人们的用意和目的，这不同于示意事物自身法令的极值——最大值和最小值，然而在很多状况下，也可以用最大值或最小值来代表最优值。

最优值的概念是相对的，随着迷信技术的开展及设计条件的变化，最优化的规范也将出现变化。

也就是说，优化设计反映了人们对客观环球意识的粗浅，它要求人们依据事物的客观法令，在必定的物质基础和技术条件之下，充散施展人的客观能动性，得出最优的设计方案。

最优化技术，是优化设计全环节中各种方法技术的总称。

它关键蕴含两局部内容：优化设计疑问的建模技术和优化设计疑问的求解技术。

如何将一个实践的设计疑问形象成一个优化设计疑问，并建设起合乎实践设计要求的优化设计数学模型，这是建模技术要处置的疑问。

建设实践疑问的优化数学模型，不只须要相熟把握优化设计方法的基本通常；设计疑问形象和数学模型处置的基本技艺；更关键的是要具备该设计畛域的丰盛设计阅历。

此外，在启动优化设计求解环节中，要一直地剖析实践疑问，以及数学模型之间存在的差距，一直地批改优化设计数学模型，只要这样，才干建设起正确的数学模型，求解获取的最优解才具备实践意义。

优化设计的基本思想是搜查、迭代和迫近。

首先确定设计变量和目的函数结构优化模型，从某一点x登程，依据目的函数和解放函数在该点的某些消息，确定本次迭代计算的一个方向和适当的步长，去寻觅新的迭代点x′，而后用x′替代x，x′点的目的函数值应比原x点的目的函数值小一些。

这样一步步的重复迭代，逐渐改良目的函数值，直到最终迫近极值点。

这样一个逐渐寻优的环节，即寻觅极小点（无解放或解放极小点）的环节比喻为向“山”的高峰攀爬的环节，一直坚持向“高”的方向行进，直至到达“山顶”。

当然，“山顶”可以了解为目的函数的极大值，也可以了解为极小值，前者称为回升算法，后者称为降低算法。

这两种算法都有一个独特的特点，就是每行进一步都应该使目的函数值有所改善，同时还要为下一步移动的方向提供有用的消息，如图4-22所示。

图4-22　优化设计