多軸器系統(tǒng)和產(chǎn)品的開發(fā)設計方法
制定的多軸器機械產(chǎn)品方案設計進程模式,基本上沿用了德國標準VDI2221的設計方式。除此之外,我國許多設計學者在進行產(chǎn)品方案設計時還借鑒和引用了其他發(fā)達國家的系統(tǒng)化設計思想,其中具有代表性的是:
(1)將用戶需求作為產(chǎn)品功能特征構思、結構設計和零件設計、工藝規(guī)劃、作業(yè)控制等的基礎,從產(chǎn)品開發(fā)的宏觀過程出發(fā),利用質量功能布置方法,系統(tǒng)地將用戶需求信息合理而有效地轉換為產(chǎn)品開發(fā)各階段的技術目標和作業(yè)控制規(guī)程的方法,其質量功能布置方法概貌見圖2。
質量功能布置方法概貌
(2)將產(chǎn)品看作有機體層次上的生命系統(tǒng),并借助于生命系統(tǒng)理論,把多軸器產(chǎn)品的設計過程劃分成功能需求層次、實現(xiàn)功能要求的概念層次和產(chǎn)品的具體設計層次。同時采用了生命系統(tǒng)圖符抽象地表達產(chǎn)品的功能要求,形成產(chǎn)品功能系統(tǒng)結構。
(3)將機械設計中系統(tǒng)科學的應用歸納為兩個基本問題:一是把要設計的產(chǎn)品作為一個系統(tǒng)處理,*佳地確定其組成部分(單元)及其相互關系;二是將產(chǎn)品設計過程看成一個系統(tǒng),根據(jù)設計目標,正確、合理地確定設計中各個方面的工作和各個不同的設計階段 。
由于每個設計者研究問題的角度以及考慮問題的側重點不同,進行方案設計時采用的具體研究方法亦存在差異。下面介紹一些具有代表性的系統(tǒng)化設計方法。
1.1 多軸器設計元素法
用五個設計元素(功能、效應、效應載體、形狀元素和表面參數(shù))描述“產(chǎn)品解”,認為一個產(chǎn)品的五個設計元素值確定之后,產(chǎn)品的所有特征和特征值即已確定。我國亦有設計學者采用了類似方法描述產(chǎn)品的原理解。
1.2 圖形建模法
研制的“設計分析和引導系統(tǒng)”KALEIT,用層次清楚的圖形描述出多軸器產(chǎn)品的功能結構及其相關的抽象信息,實現(xiàn)了系統(tǒng)結構、功能關系的圖形化建模,以及功能層之間的聯(lián)接 。
將設計劃分成輔助方法和信息交換兩個方面,利用Nijssen信息分析方法可以采用圖形符號、具有內容豐富的語義模型結構、可以描述集成條件、可以劃分約束類型、可以實現(xiàn)關系間的任意結合等特點,將多軸器設計方法解與信息技術進行集成,實現(xiàn)了設計過程中不同抽象層間信息關系的圖形化建模。