工業(yè)產(chǎn)品設計是一種創(chuàng)造性活動,設計的結果直接影響產(chǎn)品性能質(zhì)量、成本和企業(yè)經(jīng)濟效益。由于在產(chǎn)品開發(fā)和提高產(chǎn)品設計水平的工作中,科學的設計方法起著重要的作用,因此加強對產(chǎn)品設計方法的研究有著十分重要的意義。
從20世紀60年代以來,在工業(yè)發(fā)達國家中對設計方法學的研究有著迅速的發(fā)展。一些國家已形成了各自的研究體系和風格。比較有代表性的如:德國的學者和工程技術人員比較著重研究設計的進程、步驟和規(guī)律,進行系統(tǒng)化的邏輯分析、并將成熟的設計模式、解法等編成規(guī)范和資料供設計人員參考;英、美學派偏重分析創(chuàng)造性開發(fā)和計算機在設計中的應用;日本學者則充分利用國內(nèi)電子技術和計算機的優(yōu)勢;在創(chuàng)造工程學、質(zhì)量工程、價值工程方面做了不少工作。自1946年開始,前蘇聯(lián)進行發(fā)明創(chuàng)造方法學的研究——TRIZ(heory of Invention Problem Solving),以G.S.Altshuler為首的研究機構分析了世界近250萬件高水平發(fā)明專利,并綜合多學科領域的原理和法則后,建立了TRIZ理論體系。運用這一理論,可大大加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進程而且能得到高質(zhì)量的創(chuàng)新產(chǎn)品。 各國研究的設計方法在內(nèi)容上各有側(cè)重,但共同的特點都是總結設計規(guī)律,啟發(fā)創(chuàng)造性,采用現(xiàn)代化的先進理論和方法使設計過程自動化、合理化,其目的是為了提高設計水平和質(zhì)量,設計出更多功能全、性能好、成本低、外形美的產(chǎn)品,以滿足社會的需求和適應日趨尖銳的市場競爭。
我國在20世紀80年代不斷吸收引進國外研究成果,開展了現(xiàn)代設計方法的理論和應用研究,并取得了一系列成果。
各國在設計方法研究過程中共同推進和發(fā)展了“現(xiàn)代設計方法學”這門學科,從而使它成為現(xiàn)代設計方法的一個重要組成部分。設計方法學是以系統(tǒng)的觀點來研究產(chǎn)品的設計程序、設計規(guī)律和設計中的思維與工作方法的一門綜合性學科。
現(xiàn)代設計方法是隨著當代科學技術的飛速發(fā)展和計算機技術的廣泛應用而在涉及領域發(fā)展起來的一門新興的多元交叉學科。它是以設計產(chǎn)品為目標的一個總的知識群體的總稱。目前它的內(nèi)容主要包括:計算機輔助設計、有限元設計、反求工程設計、優(yōu)化設計、并行設計、虛擬設計、綠色設計、可靠性設計、動態(tài)設計、模塊化設計、人機學設計、疲勞設計等。下面就以此為例,介紹現(xiàn)代設計方法的運用。