導語：如何才能寫好一篇產(chǎn)品設計方法論，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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創(chuàng)新的起源可以追溯到1912年美籍經(jīng)濟學家熊彼特的《經(jīng)濟發(fā)展概論》，書中指出：創(chuàng)新是把一種新的生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的“新結合”引入生產(chǎn)體系。包括5種情況：引入一種新產(chǎn)品，引入一種新的生產(chǎn)方法，開辟一個新的市場，獲得原材料或半成品的一種新的供應來源，建立新的企業(yè)組織形式。熊彼特的創(chuàng)新概念包含的范圍很廣，涉及到技術性變化的創(chuàng)新以及非技術的組織性創(chuàng)新。 

融合認知心理學的產(chǎn)品創(chuàng)新設計。設計是人類征服自然改造世界的基本活動之一，是人類為滿足一定需求而進行的一種創(chuàng)造性活動的實踐過程。人類文明的歷史就是不斷進行設計活動的歷史。產(chǎn)品是設計結果的物質表現(xiàn)。產(chǎn)品設計是人類創(chuàng)造有使用價值的創(chuàng)新產(chǎn)品的實踐過程，最終表現(xiàn)結果就是產(chǎn)品模型，其過程本質在于創(chuàng)造與革新。概念設計是設計過程中最具創(chuàng)新性的階層，而設計者本身的作用也非常重要，因此有必要構建更符合人類思維模式的創(chuàng)新方法，或將現(xiàn)有的各類創(chuàng)新設計方法融入概念設計過程中，充分體現(xiàn)概念設計階段的創(chuàng)造性，支持概念創(chuàng)新的實現(xiàn)。而可使用的技術有以下： 

1.會聚技術：NBIC（Nano-Bio-Info-Cogno）會聚技術是國際上近幾年提出的新概念，是指幾個領域的科學的融合。而其結果所產(chǎn)生的巨大能量是不可估量的。任何技術的兩兩融合、三種會聚或者四者合成，都將產(chǎn)生難以想象的效能。美國將會聚技術認可為推動美國經(jīng)濟長期繁榮和增長的關鍵。會聚技術發(fā)起者達成了這樣一個共識：最重要的是通過納米科技、生物技術、信息技術、認知科學的融合發(fā)展，推翻學科之間的壁壘，使這四種技術能發(fā)出最大的潛力，所以這個技術有著許多的發(fā)展領域和巨大的發(fā)展?jié)摿Α?nbsp;

2.信息技術：信息是人類認識世界和改造世界的知識源泉。對人類來說，不能有效地利用信息，就不會有人類文明的演化，社會的進步和科學的發(fā)展，就不能駕馭大自然。信息技術是指在信息的產(chǎn)生、獲取、儲存、傳遞、處理、顯示、使用等方面能夠擴展人的信息器官的技術。它隨著人類對外部世界的認識能力的不斷提高和而逐漸由低至高發(fā)展。 

3.認知科學：認知科學的產(chǎn)生，受到了計算機科學、語言學、神經(jīng)科學等學科的影響，是關于人類心智的多學科、跨學科的合作性研究，由心理學、計算機科學、語言學、人類學、神經(jīng)科學和哲學6個領域的學科組成。認知科學探索人類智力如何由物質產(chǎn)生，是研究人類感知和思維信息處理過程的科學，如感知、語言、學習、記憶、思維、意識，研究領域包括從感覺的輸入到復雜問題的求解。這個領域是一種全新的學科，引起了全世界科學家的關注。 

（二）、產(chǎn)品創(chuàng)新設計的創(chuàng)新設計的創(chuàng)造力模型：心理學領域對于創(chuàng)造力的定義較為一致的看法是：根據(jù)一定的目的和任務，運用一切已知的信息，開展能動的思維活動，產(chǎn)生某種新穎的、獨特的、具有社會價值的或個人價值的產(chǎn)品的智力品質。這里的產(chǎn)品是指以某種形式存在的思維成果，既可以是一種新概念、新設想、新理論，也可以是指以某種形式存在的思維成果。 

融合會聚技術思想，以產(chǎn)品創(chuàng)新設計的創(chuàng)造力模型為理論基礎，構建產(chǎn)品創(chuàng)新設計理論框架。產(chǎn)品創(chuàng)新設計過程是借助一定的設計規(guī)則和創(chuàng)新策略，對某種需求功能創(chuàng)造性設計方案的實現(xiàn)過程。該過程包括認知過程信息加工、創(chuàng)造思維方法、問題求解步驟、創(chuàng)新設計過程模型等內容。根據(jù)設計問題的角度的不同，采用不同的創(chuàng)新策略，利用不同的創(chuàng)新工具和創(chuàng)新方法，結合各種知識信息，最終得出創(chuàng)新概念方案。 

2 產(chǎn)品創(chuàng)新設計的認知機理 

人是設計的主體，研究產(chǎn)品創(chuàng)新設計的本質規(guī)律需要從設計者的角度探索設計固有的認知規(guī)律，即認知機理。本部分主要討論了產(chǎn)品創(chuàng)新設計的認知機理，是關于創(chuàng)新設計內在屬性的基本研究，是構建科學、系統(tǒng)的設計理論，產(chǎn)生符合設計規(guī)律的設計方法的認知基礎。本部分主要介紹產(chǎn)品創(chuàng)新設計認知的規(guī)律、模型及研究方法。 

（一）、產(chǎn)品創(chuàng)新設計認知機理的科學基礎：現(xiàn)代認知心理學的主流是以信息加工觀點研究認知過程，即把人看做一個積極的知識獲得者和信息加工者。可以說，認知就是信息加工。人腦是一個信息加工系統(tǒng)，可以對表征信息的物理符號進行輸入、編碼、儲存、提取、復制和傳遞，而這一過程的完成是系列性的，不同的加工任務和加工階段由不同的認知結構來完成，這些相對獨立的認知結構類似于計算機，即可以使用若干操作來處理符號。 

記憶是指存儲、提取過去的經(jīng)驗，并將這些信息用于當前的情景，是一種動態(tài)的機制。問題解決過程可視為一種信息加工過程，問題解的產(chǎn)生是人腦中各種信息之間相互碰撞而產(chǎn)生的，其關鍵是信息的刺激、存儲、存儲提取等。按照信息加工的觀點，記憶是信息的輸入、編碼、儲存等的過程，能更全面地體現(xiàn)信息加工系統(tǒng)的工作流程。 

（二）、產(chǎn)品創(chuàng)新設計的認知機理及過程模型：通過研究產(chǎn)品創(chuàng)新設計創(chuàng)意方案生成的認知思維過程，探索產(chǎn)品創(chuàng)意方案生成的內在機理，構建全面、系統(tǒng)的符合認知機理規(guī)律的模型過程，進而實現(xiàn)設計者認知與產(chǎn)品設計過程的有機結合，幫助設計者有效地完成產(chǎn)品創(chuàng)新設計過程。

    3 產(chǎn)品概念設計過程模型 

設計是一種創(chuàng)造性的活動，其目的是為了物品、過程、服務及其在整個生命周期中構成的系統(tǒng)建立起多方面。創(chuàng)新設計過程的本質是融入了創(chuàng)新要素的概念設計過程。因此，創(chuàng)新設計過程的研究實際是對概念設計過程的研究。該研究具有創(chuàng)新性、多樣性和層次性的特點，通過實現(xiàn)用戶的某種需求與使用特性來實現(xiàn)其價值。 

（一）、產(chǎn)品概念設計的定義及特征：在確定任務之后，通過抽象化，擬定功能結構，尋求適當?shù)淖饔迷砑捌浣M合等，確定出基本求解途徑，得出求解方案，這一部分設計工作叫做概念設計，即是考慮設計問題的內容，并以方案的形式提出眾多的解的設計階段，一般認為，概念設計是指以設計要求為輸入，以較優(yōu)方案為輸出的系統(tǒng)所包含的創(chuàng)新性思維工作流程。概念設計包括兩個基本過程：方案綜合設計過程與方案優(yōu)化評價過程。 

（二）、支持產(chǎn)品多級創(chuàng)新的概念設計過程模型：概念設計的目的是實現(xiàn)產(chǎn)品的功能需求，而功能設計的核心是創(chuàng)新。因此，如何有效地支持產(chǎn)品創(chuàng)新設計就成為概念設計模型所優(yōu)先考慮的事情。功能設計模型經(jīng)歷了公理化設計、系統(tǒng)化設計、行為輔助模型、環(huán)境約束模型和拓展環(huán)境約束模型五個階段。 

產(chǎn)品概念設計過程模型是根據(jù)一定的設計理念，借助某種設計策略，基于普遍的設計過程對產(chǎn)品設計的一般過程進行規(guī)范，為設計過程提供設計思路，從而使整個設計過程在有序合理的過程中展開。在以“產(chǎn)品為中心”設計思路的指導下，設計人員提出了不少產(chǎn)品概念設計過程模型。傳統(tǒng)的概念設計過程的一般步驟為：首先通過市場分析確認需求，再通過概念設計將總的需求目標轉化為功能上的層次結構關系，并得到滿足功能要求的求解方案。 

4 產(chǎn)品創(chuàng)新設計策略 

創(chuàng)新設計就是設定一個特定的目標，然后找到達到該目標的合適路徑。設計問題是多種多樣的，根據(jù)設計問題類型的不同，需要采用不同的求解和創(chuàng)新策略以及相應的設計方法。設計問題分類及形成創(chuàng)新求解策略決定著產(chǎn)品創(chuàng)新效率，是創(chuàng)新活動中的關鍵環(huán)節(jié)。正確的設計策略可以加速問題的解決，而不完善的設計策略則會限制創(chuàng)造性思維的發(fā)揮，阻礙問題的解決。 

（一）、面向問題的產(chǎn)品創(chuàng)新設計策略：面向問題的創(chuàng)新目標是提高現(xiàn)有產(chǎn)品或系統(tǒng)的性能，解決現(xiàn)有產(chǎn)品或系統(tǒng)中影響主要問題，朝著理想化的目標前進。在這類設計中，所要設計的產(chǎn)品是已經(jīng)存在的，但由于產(chǎn)品中存在問題缺陷或者存在改進的空間，因此需要將產(chǎn)品的性能進一步提升或將成本進一步降低。因為這類設計問題針對的是某種具體的技術問題，所以采用的策略是解決最小化問題，解決系統(tǒng)中的沖突，對系統(tǒng)進行改造。 

（二）、面向目的的產(chǎn)品創(chuàng)新設計策略：面向目的的產(chǎn)品創(chuàng)新目標是設計一個全新產(chǎn)品或系統(tǒng)，可能現(xiàn)有產(chǎn)品或系統(tǒng)的主要功能改進已經(jīng)達到了極限，因此不局限于現(xiàn)有產(chǎn)品或系統(tǒng)的問題，而是跳出現(xiàn)有系統(tǒng)，思考設計最終目的的是什么。是否有其他方法可以更好的達到此目的，采用的策略是解決最大化的問題和對系統(tǒng)的工作原理進行改變。 

總之，為了實現(xiàn)每個人的人生目的和國家的發(fā)展目標，必須把創(chuàng)新放置在最重要的位置。長期以來，我國科技活動仍未擺脫跟蹤模仿的局面，自主創(chuàng)新結果比較少，高精尖裝備儀器嚴重依賴進口。造成這種局面的關鍵因素是：對科技創(chuàng)新工作的重視相對不夠，科學思維培育相對落后，科學技術沒有獲得創(chuàng)新方法的有效支持。所以我們必須重視科技的創(chuàng)新技法與創(chuàng)新設計。 

參考文獻 

[1]蔡文，楊春燕，何斌.可拓邏輯初步[M].北京：科學出版社，2003. 

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關鍵詞：機械產(chǎn)品TRIZ理論創(chuàng)新方法CAI

中圖分類號：TU85文獻標識碼： A

現(xiàn)在社會經(jīng)濟發(fā)展出現(xiàn)不確定因素，產(chǎn)品日新月異的競爭就是技術的競爭。產(chǎn)品設計的最終目的就是創(chuàng)新產(chǎn)品，滿足市場需要和取得在市場一定的地位，因此，重視創(chuàng)新設計是增加機械產(chǎn)品競爭力的主要方法。傳統(tǒng)的創(chuàng)新設計方法是利用頭腦風暴法或者是試錯法，這些創(chuàng)新方法的成敗主要取決于設計者的經(jīng)驗和靈感，當技術體統(tǒng)中的問題超出了一個人的經(jīng)驗和技術領域時，頭腦風暴法或者是試錯法就顯得無能為力了。起源于前蘇聯(lián)的發(fā)明問題解決理論—TRIZ理論是指導創(chuàng)新方法的重要工具之一，它可以幫助設計者在方案設計階段迅速找到一個具有創(chuàng)造性的新概念，實現(xiàn)產(chǎn)品的快速創(chuàng)新。

1. TRIZ理論

TRIZ是俄文“發(fā)明問題解決理論”的俄文簡稱。阿奇舒勒及其領導的一批研究人員，在分析研究世界各國250萬件專利的基礎上，提煉出的一套解決復雜技術問題的系統(tǒng)方法。主要目的是研究人類進行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術難題過程中所遵循的科學原理和法則。TRIZ理論是基于知識、面向人的發(fā)明問題解決系統(tǒng)化方法學，且適用于各行業(yè)。

1.1 TRIZ理論的主要內容

TRIZ理論是由解決技術問題和實現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、創(chuàng)新原理理論體系，其主要內容包括：技術系統(tǒng)“S”形進化法則、40個發(fā)明原理、39項通用參數(shù)、矛盾矩陣、物質一場分析、76個標準解、發(fā)明問題解決算法(ARIZ)以及工程效應知識庫等。在產(chǎn)品設計過程中，上述各內容都能從不同方面對設計人員提供創(chuàng)新方案的指導。應用TRIZ理論求解產(chǎn)品設計的創(chuàng)新解是一項系統(tǒng)的工程。下面僅以矛盾原理為例，介紹TRIZ理論在產(chǎn)品設計中的應用。

1.2 沖突解決原理

（1）矛盾的定義

在技術系統(tǒng)中，當想要改善技術系統(tǒng)中的某一特性、某一參數(shù)時，常常會引起技術系統(tǒng)中另一特性或參數(shù)的惡化，于是矛盾就產(chǎn)生了，TRIZ理論認為，產(chǎn)品創(chuàng)新的矛盾分為技術矛盾和物理矛盾。

（2）技術矛盾及其發(fā)明原理

技術矛盾：當改善技術系統(tǒng)中某一特性、某一參數(shù)時，常常會引起系統(tǒng)中另一個特性或參數(shù)的惡化。

既然工程中存在大量的技術矛盾，那么就要一種針對技術矛盾的解決原理。阿奇舒勒在研究專利的基礎上，最終得出40個發(fā)明原理。

（3）物理矛盾及其解決原理

物理矛盾：針對技術系統(tǒng)中同一個參數(shù)產(chǎn)生兩種完全相反要求而產(chǎn)生的矛盾。

解決原理：空間分離、時間分離、條件分離、系統(tǒng)級別分離。

（4）矛盾分析解題模式

2. 計算機輔助創(chuàng)新軟件(CAI)

計算機輔助創(chuàng)新（CAI）軟件，能幫助不同工程領域的設計人員在產(chǎn)品概念設計階段解決產(chǎn)品開發(fā)中的關鍵問題，提出可行的創(chuàng)新設計方案，產(chǎn)生有競爭力的工作原理，提高企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新的進程。該軟件包括發(fā)明原理、效應、技術系統(tǒng)進化法則、知識庫，可以將TRIZ理論中的概念、原理、工具與知識庫緊密結合。預測技術進化規(guī)律，設計未來的產(chǎn)品；解決設計中存在的沖突，避免折中設計；擴展用戶的知識領域，提供各種功能解決方案。

3. 機械產(chǎn)品創(chuàng)新方法設計實例

機械產(chǎn)品的某一特性或參數(shù)的改變會引起其他特性或參數(shù)的惡化，運用計算機輔助創(chuàng)新軟件(CAI)可以解決技術矛盾。下面以提高煤礦山開采排水多級泵效率具體實例來闡述這個問題：

3.1、將普通的耐磨多級離心泵兩端短圓柱滾子軸承支撐改為滑動軸承支撐，滑動軸承材料采用F102高分子復合材料，采用泵自身供水對滑動軸承進行、冷卻，保證滑動軸承運行可靠性。1-軸承、2-泵軸、6-進水管路組件、11-軸承體、12-填料、13-填料座、14-填料壓蓋、15-出水管路組件。

若有效組織液體的泄露，就要將軸承體兩端填料密封的盤根數(shù)量增加，提高了多級泵的容積效率，但泵軸與填料的機械損失增加了，這樣容積效率與機械損失是一對技術矛盾，同時，液體中的雜質在填料在泵軸之間，加速了填料的磨損，液體介質壓力過高等都會出現(xiàn)液體的泄露。新的設計必須克服目前設計中的該缺點，現(xiàn)利用計算機輔助創(chuàng)新軟件（CAI）來解決該問題。

3.2、將這些問題在計算機輔助創(chuàng)新軟件（CAI）描述，通過三軸分析并結合39個通用參數(shù)，利用矛盾矩陣：得出創(chuàng)新原理，3、19、35、5

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關鍵詞：機電一體化系統(tǒng)；設計；方法論

引言

機電設備往往是多工程應用領域綜合產(chǎn)品，需要研發(fā)人員及從業(yè)使用人員具備多學科的背景知識。機電一體化系統(tǒng)設計方法論從系統(tǒng)全局的角度出發(fā)，全面闡述機電一體化的設備設計過程，對于研發(fā)機電設備具有極其重要的指導意義。在當今工業(yè)4.0背景下，機電一體化系統(tǒng)設計方法論被賦予了更多時代使命，需要解決更多實際問題。國內外學者的相關理論研究成果早已層出不窮，本文將研究分析國內外關于機電一體化系統(tǒng)設計方法論的發(fā)展現(xiàn)狀。

1機電一體化系統(tǒng)設計方法論的發(fā)展階段

機電一體化系統(tǒng)設計方法論與機電一體化的發(fā)展密切相關，而機電一體化的發(fā)展歷史目前可以分為四個階段。1950—1970年代，在第三次工業(yè)革命的大背景下，伴隨著計算機技術的發(fā)展，機電一體化已處于萌芽階段，但相關產(chǎn)品和技術沒有獲得成功與認可。1970—1990年代，得益于集成電路和微型計算機技術的發(fā)展，控制和通訊等技術得到突破性進展，同時自動化水平大大提高，機電一體化已形成獨立學科，處于初步發(fā)展階段。1990—2010年代，由于計算機、自動化等技術進一步極速發(fā)展，光學、智能算法等更多領域知識融入機電一體化學科，機電一體化處于高速發(fā)展階段。2010年至今，在工業(yè)4.0的大背景下，由于計算機數(shù)字仿真、網(wǎng)絡信息等技術的迅速發(fā)展，機電一體化技術處于繁榮發(fā)展階段，將對社會生產(chǎn)力作出更大貢獻。相應地，機電一體化系統(tǒng)設計方法論也隨著機電一體化技術的發(fā)展而出現(xiàn)。從1970年代開始，最初的理論研究集中在如何定義機電一體化系統(tǒng)，主要觀點來自歐美和日本。從1980年代末期學者開始對機電一體化進行系統(tǒng)設計方法論研究，主要是從系統(tǒng)的組成劃分角度出發(fā)，更加注重各部分的功能描述、物理特性及其相互間的邏輯關系，使人們更加深入了解機電一體化系統(tǒng)。1990年代開始，由于計算機技術的極速發(fā)展與大規(guī)模普及，機電一體化系統(tǒng)設計方法論開始有了新的發(fā)展方向，主要是從基于系統(tǒng)建模技術的仿真平臺出發(fā)，能夠模擬機電一體化系統(tǒng)，大幅節(jié)省機電產(chǎn)品研發(fā)周期與成本。

2機電一體化系統(tǒng)設計方法論的主要觀點

表1～3列出了機電一體化系統(tǒng)設計方法論發(fā)展各個階段對應的主要觀點。不難看出，表1是各國研究組織對機電一體化的定義，其從最初的機械與電子簡單相疊加，發(fā)展到包含機械、電子、電氣、通訊、控制、網(wǎng)絡等多學科交叉融合，并且直到現(xiàn)在仍在不斷更新，一直在反映著工業(yè)科技和理論研究的最新方向，但缺點是未能對機電一體化系統(tǒng)設計方法論進行深入的研究。相比于表1對應的僅僅定義機電一體化階段，表2對機電一體化系統(tǒng)進行了深入的設計方法論研究，都各自提出了自己的設計理論，更加全面地闡述了機電一體化系統(tǒng)設計的內涵。例如德國達姆施塔特大學的RolfIsermann在自己的研究論文里提出機電系統(tǒng)設計五塊論，把機電一體化系統(tǒng)比作人，由五個部分組成，包括控制、動力、傳感、操作和結構，分別對應大腦、心臟、五官、四肢及軀體，不過缺點是對各部分的特點和融合設計考慮較少。表2中的方法論缺點在于太偏重于理論方面研究，雖然嘗試著引入數(shù)學物理模型，但不能較好地描述實際系統(tǒng)，面對日益復雜的機電系統(tǒng)越來越吃力。如表3所示，由于計算機仿真技術在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設計中起到了越來越大的作用，而仿真軟件平臺的核心技術理論在于建模，研究者紛紛提出基于各自建模理論的機電仿真設計平臺或系統(tǒng)設計方法論，部分軟件在機電設計領域得到了廣泛應用和商業(yè)化，例如20-Sim、AMESim和Dymola等。

3機電一體化設計方法論發(fā)展趨勢預測

從機電一體化系統(tǒng)設計方法論的發(fā)展來看，未來方向會越來越圍繞計算機仿真為核心來建設，主要發(fā)展趨勢如下：

3.1多個軟件聯(lián)合仿真成為方法論關鍵技術

在計算機技術日益進步的今天，很多商業(yè)機電仿真軟件建模模型庫更加接近物理實際，算法更加豐富，界面更利于互動，操作更加容易，兼容性和穩(wěn)定性更好，功能越來越強大，但是在多學科仿真方面還不夠完善。而機電產(chǎn)品往往涉及到機械、電氣、電子、氣動、液壓、熱力學、磁場、光學等多學科，目前單一的仿真軟件無法擅長上述所有學科建模，因此將各機電軟件自身最擅長的學科聯(lián)合起來，取長補短，對機電系統(tǒng)進行聯(lián)合仿真，提出相應方法論，可以達到最佳效果。

3.2方法論更加注重機電系統(tǒng)各組成部分邏輯

由于仿真軟件模型越來越能反映實際物理模型，機電系統(tǒng)模型更加真實，方法論對于基于純數(shù)學工具建立機電模型的能力要求在逐步削弱，而基于機電仿真的設計方法論會更加注重機電系統(tǒng)各組成部分的邏輯建設，使各軟件或各理論模型更加融會貫通地結合。

3.3方法論更加注重機電系統(tǒng)最優(yōu)化設計

方法論應在系統(tǒng)設計的各個階段提出評價方法，利于優(yōu)化設計評估。由于機電仿真軟件功能的強大，進行機電設計時可以利用軟件自帶的優(yōu)化算法，在關鍵設計階段不斷進行優(yōu)化?；蛘咧苯犹岢鱿鄳南到y(tǒng)優(yōu)化方法，在設計流程中，把仿真和試驗作為其中的工具或步驟，來達到高效優(yōu)化的目的。

3.4方法論更加注重機電系統(tǒng)創(chuàng)新設計

借助于計算機仿真，機電一體化系統(tǒng)設計方法論能夠更加快速地融合各學科知識，機電系統(tǒng)設計的周期必然變短，方案種類變多，創(chuàng)新元素也必然更容易產(chǎn)生、表達和實現(xiàn)，從而能更加高效地實現(xiàn)整個機電系統(tǒng)創(chuàng)新設計。

3.5工業(yè)4.0將會在方法論中得到體現(xiàn)

工業(yè)4.0的重要特征是大數(shù)據(jù)化，本質上是廣義工業(yè)智能物聯(lián)網(wǎng)信息共享交互，這也將在機電一體化系統(tǒng)設計方法論的發(fā)展中成為必然趨勢。例如方法論可以在設計、驗證、優(yōu)化過程中每一個步驟都被數(shù)據(jù)化記錄，和機電產(chǎn)品在生產(chǎn)、運維和退役過程中表現(xiàn)出來的性能優(yōu)缺點數(shù)據(jù)進行雙向物聯(lián)，可以在實際生產(chǎn)應用中預測問題、解決問題以及優(yōu)化設計。

4結語

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1嵌入式軟件開發(fā)的特點

 

嵌入式軟件的開發(fā)具有如下幾方面的特點：

 

1)需要交叉開發(fā)工具和環(huán)境。由于嵌入式軟件本身不具備自主開發(fā)能力，即使設計完成以后用戶通常也不能對其中的程序功能進行修改，因此必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。這些工具和環(huán)境一般基于通用計算機上的軟硬件設備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。開發(fā)時往往有主機和目標機交叉開發(fā)的概念，主機用于程序的開發(fā)、調試，目標機作為最后的執(zhí)行機構。開發(fā)時主機和目標機需要交替結合進行。

 

2)軟硬件協(xié)同設計。軟硬件協(xié)同設計涉及以下方面：嵌入式軟件設計、實時系統(tǒng)設計、硬件設計和軟件設計。軟硬件協(xié)同設計強調硬件與軟件的協(xié)同性與整合性、軟件與硬件的可裁減，以滿足系統(tǒng)對功能、成本、體積和功耗等要求。

 

3)嵌入式軟件開發(fā)人員以應用專家為主。通用計算機的開發(fā)人員一般是計算機科學或計算機工程方面的專業(yè)人士，而嵌入式軟件則是要和各個不同行業(yè)的應用相結合的，要求更多的計算機以外的專業(yè)知識，其開發(fā)人員往往是各個應用領域的專家。

 

4)軟件要求固態(tài)化存儲。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中，而不是存儲于磁盤等載體中。

 

5)軟件代碼高質量、高可靠性。盡管半導體技術的發(fā)展使處理器速度不斷提高，片上存儲器容量不斷増加，但在大多數(shù)應用中，存儲空間仍然是寶貴的，還存在實時性的要求。為此要求程序編寫和編譯工具的質量要高，以減少程序二進制代碼長度，提高執(zhí)行速度。嵌入式軟件的核心是系統(tǒng)軟件和應用軟件，由于存儲空間有限，因而要求軟件代碼緊湊、可靠，大多對實時性有嚴格要求。

 

6)系統(tǒng)軟件的高實時性。在多任務嵌入式軟件中，對重要性各不相同的任務進行統(tǒng)籌兼顧和合理調度是保證每個任務及時執(zhí)行的關鍵，單純通過提高處理器速度是無法完成和沒有效率的，這種任務調度只能由優(yōu)化編寫的系統(tǒng)軟件來完成，因此系統(tǒng)軟件的高實時性是基本要求。嵌入式軟件應用程序雖然可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行，但是為了合理地調度多任務，利用系統(tǒng)資源，系統(tǒng)一般以成熟的實時操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質量。

 

2軟硬件協(xié)同設計概念

 

嵌入式軟件設計是使用一組物理硬件和軟件來完成所需功能的過程。系統(tǒng)是指任何由硬件、軟件或者兩者的結合來構成的功能設備。由于嵌入式軟件是一個專用系統(tǒng)，所以在嵌入式產(chǎn)品的設計過程中，軟件設計和硬件設計是緊密結合、相互協(xié)調的。這就產(chǎn)生了一種全新的發(fā)展中的設計理論一一軟硬件協(xié)同設計。這種方法的特點是，在設計時從系統(tǒng)功能的實現(xiàn)角度考慮，把實現(xiàn)時的軟硬件同時考慮進去，硬件設計包括芯片級“功能定制”設計。既可最大限度地利用有效資源，縮短開發(fā)周期，又能取得更好的設計效果。

 

系統(tǒng)協(xié)同設計的整個流程從確定系統(tǒng)要求開始，包含系統(tǒng)要求的功能、性能、功耗、成本、可靠性和開發(fā)時間等。這些要求形成了由項目開發(fā)小組和市場專家共同制定的初步說明文檔。系統(tǒng)設計首先確定所需的功能。復雜系統(tǒng)設計最常用的方法是將整個系統(tǒng)劃分為較簡單的子系統(tǒng)及這些子系統(tǒng)的模塊組合，然后以一種選定的語言對各個對象子系統(tǒng)加以描述，產(chǎn)生設計說明文檔。其次，是把系統(tǒng)功能轉換成組織結構，將抽象的功能描述模型轉換成組織結構模型。由于針對一個系統(tǒng)可建立多種模型，因此應根據(jù)系統(tǒng)的仿真和先前的經(jīng)驗米選擇模型。

 

3嵌入式軟件開發(fā)的方法論

 

在建立一個完整的嵌入式軟件或是產(chǎn)品時，大部分系統(tǒng)都很復雜，不但功能規(guī)格很多，還必須考慮例如價格、性能等其他因素，否則很容易做出一個失敗的系統(tǒng)或是產(chǎn)品。因此，在進行系統(tǒng)開發(fā)之前，必須先了解一些系統(tǒng)設計技術，使得在開發(fā)過程中更為順利。一般來說，產(chǎn)品設計的過程會經(jīng)歷幾個步驟，為了確保這些步驟的合理性，我們需要一個設計方法論來面對整個設計過程。采用方法論有以下三個重要理由。

 

確認所做的每一件事情都是必須要做的，不做無謂的工作，也不漏掉關鍵性的重要工作，其中包含性能最佳化或是功能測試。

 

根據(jù)設計方法論可以發(fā)展出計算機輔助工具或是設計經(jīng)驗累積，汲取每一次產(chǎn)品開發(fā)的經(jīng)驗。再經(jīng)過量化之后，可以發(fā)展出一套工具或是方法，讓往后的產(chǎn)品設計步入自動化。

 

開發(fā)團隊遵循同一套方法論，可以讓團隊成員更容易彼此溝通。每個人都能在短時間內了解整體過程中將經(jīng)歷哪些過程，需要何種支持與接收到何種結果。此外，也容易通過一套已經(jīng)定義好的方法論，彼此相互合作協(xié)調。設計過程的目標是做出有一定用途且具有創(chuàng)新點的產(chǎn)品。產(chǎn)品的典型規(guī)格包含功能性、制造成本、性能表現(xiàn)、省電考慮和其他特性。

 

4結束語

 

篇5

關鍵詞：管理;工程項目管理;模式;

一、并行工程概述

并行工程是20世紀80年代中期由美國提出一種新型的管理理念和設計方法,它要求設計、開發(fā)人員以產(chǎn)品整個生命周期為研究對象。強調多學科專家的協(xié)調工作和一體化、并行地進行產(chǎn)品及其相關過程的設計?？梢哉J為:并行工程是以縮短設計時間、降低成本為目標,以全生命周期為研究對象,以計算機輔助應用為研究手段,以信息技術為基礎,以協(xié)調的團隊精神為核心,強調人與對象之間一體化、系統(tǒng)化協(xié)同工作的思想集成和方法論。并行工程的特點是:①并行性。并行工程在強調產(chǎn)品設計過程并行進行的同時,強調設計過程與評價過程的并行,及時對設計方案進行全面的評價,產(chǎn)生階段性的評價結論,從而保證產(chǎn)品設計質量和工作效率。②集成性。并行工程以信息集成為基礎,逐步向產(chǎn)品開發(fā)過程集成的方向發(fā)展。并行工程的集成性主要體現(xiàn)為信息集成、人員集成和過程集成。③分布性。由于設計、評價人員來自各個方面,他們之間存在組織機構、地域和時間的分布性。因此,需要營造出一個協(xié)同工作的環(huán)境,為開發(fā)設計、評價人員提供進行同步和異步交互的工具,提供表達觀點和討論問題的介質,提供有效的數(shù)據(jù)分布模型,保證數(shù)據(jù)的一致性和安全性,并且制定相應的信息交換規(guī)范和標準。④漸進性,并行工程環(huán)境下的產(chǎn)品設計過程是一個漸進的過程,設計方案、設計思想及設計信息是個逐步完善和充實的過程。

因此經(jīng)常需要在信息方案不完整和不確定的情況下進行設計質量評價與決策。在產(chǎn)品設計后續(xù)過程中,當信息方案得到進一步的補充和豐富后,評價和決策進一步展開,隨著設計的進行,各方面信息逐步完備。

二、工程項目管理中并行工程理念分析

工程項目管理是20世紀50年代后期發(fā)展起來的一種計劃管理方法。一個工程項目的實施從開始到終結,是漸進地發(fā)展和演變的,可以劃分為若干個階段,這些階段便構成了它的整個生命周期,項目管理的本質就是通過一定的組織形式,用系統(tǒng)工程的理論和方法,對工程項目生命周期內的一切工作(包括項目建議書、可行性研究、項目決策、設計、施工、監(jiān)理、驗收等系統(tǒng)運動過程)所進行的計劃組織、指揮、協(xié)調和控制,是以工程項目目標控制(質量、進度和投資控制)為核心的管理活動,一旦目標得到滿足(達到預期目的),項目管理就失去其存在的價值和意義,基于工程項目的生命周期性,項目管理有一種可以預知的生命周期。雖然工程項目管理與其他制造業(yè)產(chǎn)品設計有著本質的區(qū)別,但在工程項目管理中實施并行工程,有其獨到的有利因素:業(yè)主在工程項目建設過程中的特殊地位和它所起到的統(tǒng)籌協(xié)調作用。工程項目的發(fā)起人是業(yè)主,最終用戶一般也是業(yè)主,這一特點決定了業(yè)主在參與工程項目的設計與管理中處于主導地位。并且工程項目管理的用戶需求分析(即業(yè)主的要求)也非常容易做,這一優(yōu)勢是其他制造行業(yè)無法做到的,因為其他制造行業(yè)、企業(yè)無法實施真正意義上的產(chǎn)品最終用戶參與設計。另外,如果業(yè)主有意識在工程項目管理過程中實施并行工程,基于它和項目的其他參與方的合同關系,業(yè)主在并行工程中發(fā)揮的統(tǒng)籌領導作用將非常大,設計院、施工企業(yè)和監(jiān)理公司之間的協(xié)調將會變得容易,實施并行工程就有了組織保證,同時也體現(xiàn)了并行工程的并行性、集成性(信息集成、人員集成、過程集成)、分布性、漸進性的特點。

三、基于并行工程的項目管理模式的建立

根據(jù)上述分析,從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)建立基于并行工程的工程項目管理模式的組織結構,其特點是:①由業(yè)主和項目管理者聯(lián)合組成工程指揮部,業(yè)主參與整個項目的設計和建設過程并占主導地位;②組織結構簡化,減少中間環(huán)節(jié);③由于采取了并行作業(yè)方式,建設周期大為縮短;④強調從設計到程建設全過程的協(xié)同作業(yè);⑤有利于建立PDM(Program Data Management)的數(shù)據(jù)集成與處理系統(tǒng);⑥有利于建立業(yè)主、項目管理者、承包商和供應商之間的新型合作關系;⑦降低建設成本。

四、應用實例

某石化公司是我國特大型聯(lián)合企業(yè),現(xiàn)原油一次加工能力1000萬噸/年,總資產(chǎn)超過百億元,有員工近萬人,可生產(chǎn)汽油、柴油等100多個品種產(chǎn)品,年銷售收入220億元以上,在我國石油石化行業(yè)中具有重要的地位和影響。該企業(yè)為實現(xiàn)產(chǎn)品結構的根本調整和效益最大化,逐步發(fā)展成為“萬噸煉油、百萬噸乙烯”世界級規(guī)模煉化基地,進行百萬噸/年乙烯技術改造工程項目。在項目實施之初,該企業(yè)組織有關人員對國內相關項目的管理模式進行了廣泛的調研, 對目前國內外工程項目管理模式進行了深入的分析,通過充分論證,在結合企業(yè)的實際,強調抗風險和高效益的綜合控制的基礎上,通過實施并行工程,探索出了獨具特色的以業(yè)主管理層為核心,以專業(yè)咨詢公司為技術支撐的項目管理團隊,強調理解、合作和信任的協(xié)同式項目管理模式―――業(yè)主驅動型管理模式,建立了基于并行工程的工程項目管理知識體系。

五、結論

(1)通過對并行工程理論的概述及應用分本為目標,以全生命周期為研究對象,以計算機輔助應用為研究手段,以信息技術為基礎,以協(xié)調的團隊精神為核心,強調人與對象之間一體化、系統(tǒng)化協(xié)同工作的思想集成和方法論”這一定義。

(2)通過對并行工程理論應用于工程項目管理的可行性進行了探討,從系統(tǒng)工程的角度出發(fā),建立基于并行工程的工程項目管理模式的組織結構,擴大了并行工程理論應用的外延。為并行工程理論的進一步研究、創(chuàng)新和發(fā)展奠定了一定的基礎。

參考文獻:

篇6

1.1ID與IE概念

傳統(tǒng)工業(yè)設計的核心是產(chǎn)品設計，在人類社會進入現(xiàn)代工業(yè)社會之后，設計所帶來的物質成就及其對人類生存狀態(tài)和生活方式的影響是過去任何時代所無法比擬的，現(xiàn)代工業(yè)設計的概念也由此應運而生，現(xiàn)代工業(yè)設計有廣義的工業(yè)設計和狹義的工業(yè)設計之分。廣義工業(yè)設計是指為了達到某一特定目的，從構思到建立一個切實可行的實施方案，并且用明確的手段表示出來的系列行為，它包含了一切使用現(xiàn)代化手段進行生產(chǎn)和服務的設計過程。狹義工業(yè)設計指產(chǎn)品設計，即針對人與自然的關聯(lián)中產(chǎn)生的工具裝備的需求所作的響應，包括為了使生存與生活得以維持與發(fā)展所需的諸如工具、器械與產(chǎn)品等物質性裝備所進行的設計。

1.2ID與IE融合原理

隨著知識經(jīng)濟時代的到來，全球競爭日趨激烈，工業(yè)設計理念和工業(yè)工程理論都發(fā)生了重大變化。結合多年的工程實踐經(jīng)驗，作者認為工業(yè)設計是面向全過程的設計，包括從市場調查、新產(chǎn)品設計定位、專利技術查詢與搜集、設計方案初步制定到新產(chǎn)品的包裝設計、成本核算、預測風險等內容。因此，其理念可描述為以市場和用戶需求為導向，以創(chuàng)新理念為指導，以現(xiàn)代化技術為工具，綜合考慮產(chǎn)品的功能、結構、材料、工藝、應用環(huán)境等因素，在產(chǎn)品全生命周期內展開的一系列創(chuàng)新增值活動。IE作為管理方法論與工程技術的綜合體，對提高企業(yè)綜合創(chuàng)新能力和整體素質具有不可替代的作用。作者將其在企業(yè)中運用的方法歸納為規(guī)劃、設計、計劃、控制、分析/評價、改進/創(chuàng)新、組織七方面?，F(xiàn)代工業(yè)工程開始系統(tǒng)地從產(chǎn)品本身及其制造過程和產(chǎn)品整個生命周期考慮產(chǎn)品的環(huán)境特性，推動傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代先進制造轉變，要求能夠快速配置和系統(tǒng)地集成人、技術和資源。同時，現(xiàn)代制造理論和技術廣泛應用，對產(chǎn)品設計流程的創(chuàng)新和改進提出了更高的要求。但工業(yè)工程更關注的是由“投入—產(chǎn)出”所組成的系統(tǒng)，在中間環(huán)節(jié)，即產(chǎn)品設計流程方面缺乏合適的理論與方法。新技術、新材料、新發(fā)明，在沒有轉化為在市場銷售的商品產(chǎn)生價值之前，是沒有實際意義的，工業(yè)設計正是科學發(fā)明轉化為經(jīng)濟成果的媒介和紐帶，豐富完善了工業(yè)工程“投入—產(chǎn)出”所組成的系統(tǒng)，在設計環(huán)節(jié)利用工業(yè)設計的方法從產(chǎn)品的功能、外觀、經(jīng)濟型、市場銷售等方面構思，完善整個創(chuàng)新的價值鏈。ID與IE均涉及了整個產(chǎn)業(yè)價值鏈，二者融合可以幫助企業(yè)發(fā)掘顧客的潛在需求，創(chuàng)造性地利用科學技術知識進行創(chuàng)新。前者強調依據(jù)研發(fā)技術對物料、能源、設備、資金、技術、人力和信息等制造資源進行加工和利用，從功能、結構上改進產(chǎn)品，從而實現(xiàn)技術創(chuàng)新，并通過廣告、品牌、包裝、銷售及售后等環(huán)節(jié)向顧客提品和服務，需要理論方法和技術工具來指導;后者側重于從理論上為產(chǎn)品的研發(fā)提供戰(zhàn)略研究，優(yōu)化流程設計和作業(yè)程序設計，制定成本計劃、質量計劃和過程控制，并對產(chǎn)品設計進行評價篩選及改進，需要具體實踐環(huán)節(jié)發(fā)揮其功能。

2IDE技術創(chuàng)新方法

在ID和IE融合原理分析基礎上，將IE理論與方法融入ID過程中，全過程運用IE方法，對需求發(fā)現(xiàn)、功能設計、結構設計、工藝優(yōu)化、材料替代、工程應用進行優(yōu)化與重構，可以衍生出一種基于ID和IE融合的IDE技術創(chuàng)新模式。

(1)需求分析階段

需求分析既是產(chǎn)品設計成功的基礎，也是產(chǎn)品開發(fā)設計的最終要求。該階段:①需要采用工業(yè)工程方法，從系統(tǒng)論觀點分析把握人們的需求和價值觀，以滿足人的多種需求為目標展開技術創(chuàng)造活動;②需要利用規(guī)劃方法，從企業(yè)戰(zhàn)略、市場研究等方面確定用戶需求，明確產(chǎn)品需求范圍及使用功能;③需要綜合運用評價方法，從產(chǎn)品的經(jīng)濟與社會效益評價方面確定需求的可行性與必要性，明確目前的技術以及企業(yè)資源是否有能力完全滿足需求，以及滿足這些需求付出的代價是否有足夠的效益支撐，進而將產(chǎn)品需求轉化為產(chǎn)品功能。

(2)功能設計階段

需要在系統(tǒng)目標引導下，綜合考慮各組成部分的相互作用和系統(tǒng)整體的發(fā)展變化，從縱橫兩方面對系統(tǒng)各要素在功能中所處地位和作用加以分析和比較，實施結構、動作、時間、工藝(路線)的展開和多維分解，并確定產(chǎn)品的關鍵功能。同時，利用價值工程分析方法，對產(chǎn)品功能展開價值分析，在保證產(chǎn)品功能最佳狀態(tài)下降低產(chǎn)品成本，使產(chǎn)品的結構更合理。

(3)結構展開階段

該階段需要利用“原始法則”對系統(tǒng)結構進行破組織分解，劃分為通用結構和專有結構，為選擇外包或自主研發(fā)指明方向?！霸挤▌t”指加大創(chuàng)新思維的“前進跨度”，把思維集中在事物的本質方面，強調將一切復雜的系統(tǒng)分解還原為簡單的理、化、生基本現(xiàn)象或基本結構，用最基本的物理、化學、生物等自然科學進行描述。結構展開過程按照裝備模型逐級進行。

(4)工藝優(yōu)化階段

該階段需要:①以工業(yè)工程流程改進、過程重構、可裝配性設計等方法為基礎，以技術創(chuàng)新為途徑，利用新工具、新方法，對產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、裝配過程等進行優(yōu)化。如可借助系統(tǒng)優(yōu)化方法，以整體全局最優(yōu)為目標，消除部門主義、利益分散主義，最大限度實現(xiàn)信息整合、技術整合;②運用創(chuàng)新技術優(yōu)化核心工藝，改進生產(chǎn)流程，實現(xiàn)風險控制、質量控制、流程控制等。此外，在功能分解和結構分解基礎上，產(chǎn)品的特殊功能和關鍵結構設計往往在工業(yè)優(yōu)化階段實現(xiàn)，創(chuàng)新顯得尤為重要，更加需要采用IE方法作為工藝優(yōu)化的技術工具。

(5)材料替代階段

①從質量控制方面考慮，必要的材料替代可以改善使用性能，如延長產(chǎn)品壽命、提高可靠性，即使一種材料可以很好地滿足某種特定用途，設計人員也應考慮其可替代性;②從設施設備規(guī)劃考慮，在工作條件改變的情況下，材料替代能很好地滿足環(huán)境變化的要求;③從成本控制考慮，材料替代能夠提供降低成本或改進設計的機會，降低成本，提升產(chǎn)品競爭力。因此，該階段的主要任務是在滿足結構的可靠性、外觀要求、工藝性能等前提下，利用新材料或新工藝優(yōu)點，尋求一種可替代材料，完成相同的設計任務甚至達到更高的技術要求。

(6)工程應用階段

由于產(chǎn)品的使用環(huán)境和用途不同，在使用過程中出現(xiàn)的問題也有所不同，遵循IE服務改進原則，需要對產(chǎn)品進行動態(tài)完善，提升產(chǎn)品的性能。此外，將IE工程服務理念融入到工業(yè)設計，有利于提升服務過程的效率價值，最終形成全產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化。

3結論

篇7

素生之于我們，想傳達的是—種暗含在人心中的生活哲學，我希望一切都是素的，孔子被尊稱為素王，素是一種親切的更加深入生活本質的狀態(tài)，而生字則更貼近人的生活。也是一種旺盛的生命力的象征。

將傳統(tǒng)工藝融入現(xiàn)代設計儼然成為當今工業(yè)設計的方法論，你怎么保持產(chǎn)品的獨創(chuàng)性？

依靠的是不斷的創(chuàng)新，因為，縱觀人類發(fā)展史，就是不斷演進的歷史，沒有一直保持的新。也沒有一直的舊，只有不斷地進化。

為什么選擇竹做為傳承中國手工藝的材質？跟你是一個江南人有關嗎？

是，這是在前年年底的一個經(jīng)歷，在對我家鄉(xiāng)周邊的工藝考察中發(fā)現(xiàn)，當?shù)氐闹窬幑に囈欢冗_到國內頂尖水平，而我認為江南地區(qū)的智慧遠不止于此。

加入陶瓷元素的靈感來源是什么？

跨界和融合是基本的設計思想，陶瓷也是一種傳統(tǒng)手工藝。將其融合能更好地發(fā)揮藝術張力。也能保持實用性。

在竹子的編織方法中，有沒有創(chuàng)新呢？還是完全傳承了傳統(tǒng)的手工藝編織法？

我們利用了千百年來的老工藝，但是我們將其完全重新應用，我們經(jīng)過部分修改，轉換成新的表現(xiàn)方式，這是更加適應現(xiàn)代設計的一種方式。

和竹工藝師是怎么合作的？

我們需要控制整個設計，然后通過非常細致的溝通。達到共識，然后進行制作。這是一個非常長的磨合過程。

你的作品大多貼近自然，像2010米蘭設計周，你設計的葉子燈就是極為出彩，給我們講講這件作品吧？

這件作品我非常喜歡，它的光線就像陽光穿過樹蔭的感覺，柔和而天然。

產(chǎn)品設計必須要面向市場，在你設計產(chǎn)品的時候，是怎么考慮的？有沒有遇到什么困難呢？

我們目前最大的嘗試就是利用現(xiàn)代設計方式，將產(chǎn)品設計成時尚的產(chǎn)品，同時盡量地將工藝的成本，可行性，實用性考慮到位。

你對于中國現(xiàn)在的工業(yè)設計現(xiàn)狀怎么看？

我認為中國現(xiàn)在的工業(yè)設計是快速發(fā)展的時期。制造業(yè)的基礎已經(jīng)穩(wěn)固，越來越高的貿易負擔正對制造業(yè)的轉型提出要求，所以抓住國內市場，打造品牌就必須依靠工業(yè)設計。

你認為一件好的產(chǎn)品最應該具備的要素是什么？

我認為一件好的產(chǎn)品應該是讓人感受到自然而然的，同時應該是有立場的。

你對“素生”有什么愿景？

我希望“素生”是帶有探索性的一個品牌，能把人心中潛藏的天然的意境表達出來。希望保持獨特型，保持理念的完整性。

篇8

關鍵詞：對應方法論；符號設計法；視覺傳達設計；符號的應用

1 符號設計法的概述

1.1 符號設計法概念

符號設計法就是將符號學原理用于設計活動，以提高產(chǎn)品語言表達能力和發(fā)揮產(chǎn)品精神功能的法則。用符號圖形構造為基準，通過語義關系創(chuàng)意設計圖形構成的方法去充分發(fā)掘符號的概念語義在符號設計中的內在價值。

1.2 符號設計法的原則

（1）簡化。符號設計法第一條原則為簡化。簡化意味著將某一事物轉化為最簡單的表達形式，它不是直觀的，而是隱含著邏輯化、符合原理性的操作。簡化的主要方法之一就是剪影式圖像。它不是文化闡釋，而是自然事物的翻版，參照物體在平面上的投影而形成的，整體結構中取消了內部細節(jié)和一定的透視關系，突出了鮮明的一般特征。

（2）一致性。符號設計法的第二條原則是一致性。是指讓符號相關系統(tǒng)具有統(tǒng)一性的外觀。使一組相互關聯(lián)的符號不但要在外觀風格上保持統(tǒng)一，還要在使用中保持一定的標準化。各個企業(yè)自身的標志符號要與企業(yè)自身保持相對一致性，形成與自身風格相符的特有慣例。[1]

1.3 符號設計法的特性

（1）認知性。認知性在設計中起著較為重要的作用。符號設計的認知性是指符號通過運用相對應的元素作為載體來傳達某種特定的意義，并結合設計師對元素的聯(lián)想創(chuàng)造，最終達到與觀者的互動共鳴的效果。

（2）普遍性。如今現(xiàn)代設計是為大工業(yè)生產(chǎn)服務的，設計的成果會在各個領域中廣泛傳播。符號在我們日常生活中是普遍存在的，隨著社會的發(fā)展它被經(jīng)常應用在一些視覺導向、廣告宣傳、公共標識等傳播媒介之中。

（3）約束性。由于民族的認知方式不同，所以符號設計法有一定的約束性。每個民族的語言都是在一定的相關文化背景下才能被理解。有相同文化知識背景的人能夠接收到相應的符號信息，從而產(chǎn)生共鳴。每個符號只有在符合特定背景范圍中才可以被大眾所接收。

（4）獨特性。符號為了讓大眾所認知，通常采用“求同”的方式，但其關鍵在于與“求同”相反的“求異”方式。通過比較來看，“異”為區(qū)別之意，它能讓符號與眾不同，突出本身的特性。在進行相同主題創(chuàng)作時，我們可以找到一個獨特的點去發(fā)掘盡可能巧妙的創(chuàng)意，這樣的一個符號設計才能在眾多的傳播符號中脫穎而出迅速吸引受眾眼球，征服他們。

2 視覺傳達設計的符號類型

2.1 征兆符號

征兆符號這是一種廣泛意義上的符號。設計作品中多用于表示符號所體現(xiàn)出來的跡象。如觀者看到煙霧征兆著火的產(chǎn)生，看到破碎的蛋殼象征一個新生命的誕生。

2.2 象征符號

象征符號和表征對象之間沒有內在或是必然的聯(lián)系。它是大眾隨著時間的推移約定俗成，潛移默化形成的，是最為含蓄抽象的表意符號。它所指的對象與符號本身具有本質上的相似性，將所指變?yōu)橐庵?。比如中國自古以來的傳統(tǒng)圖形，桃子代表長輩的長壽，龍象征尊貴、蓮花象征圣潔等。

2.3 語言符號

語言是言語機能的社會產(chǎn)物，它具有一定的潛在性，作為一種規(guī)則而出現(xiàn)。語言符號是指以人工創(chuàng)制由音、義結合自然語言構成，是交際和信息符號的基本形式。在符號系統(tǒng)中有著特殊重要的作用。

2.4 信號符號

信號符號與我們的生活息息相關。是以一種抽象概括圖形為視覺信息的傳達。這類符號以視覺或聽覺作為信息的載體，具有簡潔明了的特性。它大多數(shù)出現(xiàn)在公共場合。如我國道路交通的指示燈、路況指示圖標、特殊情況的指示牌等。

2.5 替代符號

這類符號與客觀對象之間沒有任何實質的關聯(lián)性。只是靠人與人之間約定成俗的信息來傳遞符號的意義。通常作為中介傳遞信息在同類事物或現(xiàn)象中出現(xiàn)去替代第一性符號。如化學、數(shù)學等學科中的加、減、乘、除應用符號。

3 符號在視覺傳達設計中的應用分析

3.1 標志設計中符號的應用分析

標志是一種表明信息特征的符號。通常是以單純，簡練，易識圖形或文字符號向公眾傳達一定的內在信息。標志設計就是通過某個圖形和文字經(jīng)過加工提煉后具有針對性的特殊含義，形成抽象性和簡約性的信息標識符號。根據(jù)構成元素的不同，標志可以分為圖形標志，文字標志和圖文組合標志三種。

（1）圖形標志。圖形標志就是一種表象符號。對所要表達的內容通過圖形的形式對其形象的概括。圖形標志可以用為具象的圖形符號和抽象的圖形符號為表現(xiàn)手段進行設計。它有自己獨特和易區(qū)分的圖形以及較為醒目的色彩，容易引起觀者的注意力和豐富的想象。

（2）文字標志。文字標志是一種可讀性的表意符號。它是以單純的文字代替圖形作為標志符號。通常采用中文，拼音，英文字母等形式進行創(chuàng)作。每個文字符號的造型，色彩和內容都會賦予它不同的風格特征。

（3）圖文結合標志。圖文結合的標志是把表象和表意的符號相結合。將圖形和文字相結合，它有著很強的說明性。一些標志組合后，根據(jù)消費者的需求對二者元素的側重點會有所不同，有的會突出文字，有的突出圖片，二者在表達上會產(chǎn)生一定的差異。

3.2 招貼設計中符號的應用分析

招貼，又名“海報”，是張貼在公共場所作用于宣傳的招貼畫。它是以文字，圖形，色彩等靜態(tài)平面的形式作為傳達信息的主要符號。在傳達中以直觀，形象，生動，準確的圖形符號為主要視覺語言進行招貼信息的傳播，同時決定其傳達的效果和美感?，F(xiàn)代廣告逐漸發(fā)展的今天，對于招貼是不可替代的。它主要以創(chuàng)意新奇?zhèn)€性，構圖單純形式感強為主要特點進行傳播。

3.3 包裝設計中符號的應用分析

隨著消費結構的改變，人們的消費觀念也發(fā)生著相應的變化，對產(chǎn)品的各個方面有了更高的要求。因此，目前基于產(chǎn)品的外包裝設計對他們所產(chǎn)生的影響也是較為重要的。

包裝不僅具有保護，儲存商品的功能，還具有認知傳達產(chǎn)品信息和審美精神的功能。在包裝設計中圖形，標志，色彩，文字，都是品牌識別的關鍵符號，是根據(jù)整個產(chǎn)品的特點和所需傳達的信息來設計的。它是連接產(chǎn)品和消費者的重要橋梁，承載著傳達產(chǎn)品信息的主要責任。

4 結語

德國文化哲學家卡西爾曾經(jīng)提出：“人是符號的動物”。我們生活在一個符號世界中，人們先通過創(chuàng)造使用符號，再對相應符號進行解讀以實現(xiàn)彼此之間信息的傳達與交流。符號設計法在視覺傳達設計中產(chǎn)生了很大的作用。首先，大多數(shù)運用在視覺傳達設計中的圖形符號形象簡潔，生動，使人一目了然，便于信息的傳達與記憶。其次，符號的形式多樣化，為創(chuàng)意提供了很大的想象空間。最后，一般設計中圖形符號的色澤鮮亮，形式感強，這樣就增強了廣告信息的傳播的視覺沖擊力。然而符號設計法在實際應用過程中也存在著一定的局限性。在多元化國際化的設計時代中，對于設計者而言，需要熟悉的掌握現(xiàn)代設計方法論，把握符號設計法，有效挖掘符號的視覺表現(xiàn)力和自身價值，達到與視覺傳達設計的有機結合，讓設計成為提高人們生活質量的有效動力。

參考文獻：

[1] 徐恒醇.設計符號學[M].清華大學出版社，2008：172-176.

[2] 丁月華.圖證設計方法論[M].東南大學出版社，2012.

篇9

TRIZ是由發(fā)明家阿奇舒勒創(chuàng)立的，包含發(fā)明問題解決理論的意思。1946年，阿奇舒勒和一批研究人員通過分析世界近250萬份高水平的發(fā)明專利，總結出各種技術發(fā)展進化遵循的規(guī)律模式，以及解決各種技術矛盾和物理矛盾的創(chuàng)新原理和法則，建立了一個由解決技術問題，實現(xiàn)創(chuàng)新開發(fā)的各種方法、算法組成的綜合理論體系，并綜合多學科領域的原理和法則，建立起TRIZ理論體系。TRIZ理論是基于知識的、面向設計者創(chuàng)新問題的解決系統(tǒng)化方法學，適用于各行業(yè)。TRIZ理論體系以辯證法、系統(tǒng)論和認識論為哲學指導，以自然科學、系統(tǒng)科學和思維科學的分析和研究成果為根基和支柱，以技術系統(tǒng)進化法則為理論基礎和核心思想，包括了解決工程矛盾問題和復雜發(fā)明問題所需的各種分析方法、解題工具和算法流程。

2TRIZ的矛盾理論及矛盾分析解決過程

在產(chǎn)品設計和改進過程中，首先需要保證或提高產(chǎn)品的某些性能，這可能會導致產(chǎn)品的其他性能受到影響。如果由于設計和改進而產(chǎn)生的影響是負面的影響，則設計改進過程就出現(xiàn)了矛盾。因此可以說產(chǎn)品設計改進的重點就是解決設計改進過程中出現(xiàn)的各種矛盾。TRIZ理論解決問題的根本就是消除矛盾，矛盾的消失意味著問題的解決，其本質是在解決問題過程中，為得到理想結果，找到問題中的關鍵矛盾并克服矛盾得到創(chuàng)新性解決方案的方法論。TRIZ理論認為在一般產(chǎn)品設計改進中存在兩種矛盾：技術矛盾和物理矛盾，對這兩種矛盾的解決是TRIZ理論研究的重點。下面對這兩種矛盾及解決原理分別進行介紹。

2.1技術矛盾及其解決原理

技術矛盾是指在一個技術系統(tǒng)中兩個參數(shù)之間的矛盾。為了改善技術系統(tǒng)中某個參數(shù)，導致該技術系統(tǒng)的另一個參數(shù)惡化，因而這兩個參數(shù)之間產(chǎn)生了矛盾。TRIZ用數(shù)學上比較常見的矩陣方式來簡單地表述找到解決辦法的途徑。TRIZ理論的發(fā)明者通過研究總結出一般技術問題中39個系統(tǒng)矛盾對立的技術參數(shù)，并且提煉出了解決矛盾的40個標準方法，進而由39個矛盾對立的技術參數(shù)和40個標準解組成了矛盾矩陣。在阿奇舒勒的矛盾矩陣中，將39個通用工程參數(shù)橫向、縱向順次排列，橫向代表惡化的參數(shù)，縱向代表改善的參數(shù)，在工程參數(shù)縱橫交叉的方格內的數(shù)字代表建議使用的40個發(fā)明原理的序號，39個通用工程參數(shù)和40個發(fā)明原理可參考文獻[3]。利用TRIZ矛盾矩陣表，將特定的問題準確地描述后，應用39個技術參數(shù)，使其變?yōu)橐话阈再|的問題；從表中的40個解中找到解決問題的一般方法；結合實際工程情況，形成特定的解決方法。

2.2物理矛盾及其解決原理

物理矛盾是指在一個技術系統(tǒng)中同一個參數(shù)的矛盾。采用分離原理是解決物理矛盾的有效手段，包括時間分離、空間分離、條件分離、整體與部分分離（系統(tǒng)級別分離）。各個分離原理與多種發(fā)明原理對應，可結合工程實例幫助設計人員盡快確定新的設計方法。

2.3矛盾分析及解決過程

對于產(chǎn)品設計改進中出現(xiàn)的無論是技術矛盾還是物理矛盾，TRIZ理論采用一系列的分析工具，先將特定的產(chǎn)品設計改進問題抽象為標準的或一般的問題，即找出矛盾的類型，然后采用技術矛盾或物理矛盾的解決原理找出標準的解決方法，最后結合問題實際得到特定的解。利用TRIZ矛盾理論分析解決步驟為：對具體問題進行分析；提取問題中出現(xiàn)的通用工程參數(shù)（39個），形成技術矛盾或提取問題中出現(xiàn)的問題參數(shù)，形成物理矛盾，將問題轉換為標準的或一般的問題；應用矛盾矩陣或分離原理分析問題；通過矛盾矩陣或根據(jù)分離原理找到相符合的發(fā)明創(chuàng)新原理；以創(chuàng)新原理作為指導和啟示，結合實際問題得到具體解決方案。

3TRIZ的矛盾理論在風電產(chǎn)品設計上的應用

近些年，風電行業(yè)迅速發(fā)展，為快速響應市場需求，提高產(chǎn)品競爭力，風電企業(yè)必須不斷提高產(chǎn)品性能，降低設計成本。應用TRIZ理論，則可以高效快速地進行產(chǎn)品設計，提高產(chǎn)品競爭力。在具體工程實際問題中，TRIZ的矛盾理論應用最為廣泛。下面是在風電產(chǎn)品具體設計中利用TRIZ矛盾理論解決產(chǎn)品設計問題、提高產(chǎn)品性能、降低產(chǎn)品成本的2個應用實例。

3.1應用實例1的問題描述與提取矛盾

1）問題描述。

在某兆瓦級風力發(fā)電機組主傳動系統(tǒng)設計中，鎖定盤與主軸通過螺栓連接，以實現(xiàn)對軸承內圈的預緊和葉輪的鎖定。現(xiàn)有設計方案為鎖定盤通過直徑φ2020節(jié)圓上均勻分布的60個螺栓與主軸連接，經(jīng)計算該設計方案中連接螺栓對軸承內圈的預緊不夠，需要增大螺栓預緊力。

2）提取矛盾。

增大螺栓預緊力的主要措施是：增大螺紋直徑和長度；增加螺栓數(shù)量；增大螺栓分布節(jié)圓直徑。因其他結構設計要求，螺紋直徑和長度不能增加；考慮扳手空間，螺栓數(shù)量不能增加，故只能通過增大螺栓分布節(jié)圓直徑的措施增大預緊力。該鎖定盤結構若增大60個螺栓均勻分布節(jié)圓直徑，則會與加強筋干涉，連接螺栓數(shù)量只能設計為24個，預緊力反而會降低。根據(jù)問題描述，首先從39個通用工程技術參數(shù)中選取并確定一對技術矛盾：預改善的參數(shù)：力（10）；惡化的參數(shù)：物質或事物的數(shù)量（26）。對照矛盾矩陣，TRIZ矛盾理論建議的發(fā)明原理序號為：35，14，3，對應的發(fā)明原理為35為參數(shù)變化，14為曲面化，3為局部質量。

3）發(fā)明原理應用。

利用局部質量的發(fā)明原理，使組成物體的不同部分實現(xiàn)不同的功能，使組成物體的每一部分都最大限度地發(fā)揮作用。結合該問題實際，解決方案為：在直徑φ2020圓上均勻分布36個螺栓孔，在直徑φ2420圓上均勻分布24個螺栓孔，經(jīng)分析計算，該方案可滿足連接螺栓對軸承內圈的預緊力要求。

3.2應用實例2的問題描述與提取矛盾

1）問題描述。

某大兆瓦級風力發(fā)電機組機艙部分整體尺寸為15m×7m×7m，重量約245t，整體發(fā)運至吊裝現(xiàn)場存在超高、超重等問題，故需分體發(fā)運，其中前機架部分的運輸是難點，需制作相應的運輸支架，滿足運輸要求。在風機機艙各部分發(fā)運至現(xiàn)場后又需整機安裝支架進行現(xiàn)場裝配，完成整機裝配后再進行整機吊裝工作。前機架的運輸支架約6t，現(xiàn)場安裝支架約14t，如果運輸支架和安裝支架有部分可以通用、互換使用，則可減低設計制造成本，提高利用率。

2）提取矛盾。

首先建立矛盾模型，前機架指分體運輸中需要專門制作運輸支架的主要部分，機艙指現(xiàn)場裝配的機艙整體部分，支架既指運輸支架，亦指安裝支架。運輸支架設計要求在保證不超過運輸尺寸的情況下，重心盡可能地接近地面；安裝支架要求現(xiàn)場安裝的各零部件與支架、地面之間互不干涉，且可進行安裝的空間盡可能大。故該問題的矛盾為物理矛盾：支架在運輸時高度分析尺寸盡可能低，在用于安裝時盡可能高。

3）解決方案。

基于以上對該技術問題矛盾的分析，運輸時要求支架低，安裝時要求支架高。利用實用TRIZ理論的空間分離、時間分離法對矛盾進行分析，結合工程問題實際解決方案為：將該機艙運輸安裝支架設計為底座和法蘭筒體兩部分，底座高度為640mm，法蘭筒體高度為440mm，底座用于機艙運輸，將法蘭筒體通過螺栓連接在底座上，用于機艙現(xiàn)場安裝，支架用于安裝時總高度為1080mm，機艙各部分裝配與支架、底面不存在干涉。底座約10.9t，法蘭筒體約3.4t，用于機艙運輸安裝的支架總重14.3t，實現(xiàn)了運輸支架和安裝支架的部分通用性和互換性，同時降低了重量。

4結論

篇10

敏捷開發(fā)之所以廣受認可，是因為強調持續(xù)集成、快速迭代、重構、測試驅動的敏捷開發(fā)與傳統(tǒng)開發(fā)方法相比，能更快速、更有效地交付給客戶可用的軟件，在市場競爭日益激烈、強調新產(chǎn)品快速交付的今天，能更好地支持企業(yè)創(chuàng)新。

然而，敏捷開發(fā)并不是一劑萬能藥，不能解決軟件開發(fā)團隊的所有問題，甚至也不能用以完全取代傳統(tǒng)開發(fā)方法（比如瀑布流開發(fā)）。曾有研究機構進行過調查，走向敏捷開發(fā)的公司中有73%并不完全是敏捷開發(fā)，而是敏捷開發(fā)與傳統(tǒng)開發(fā)同時采用。

“敏捷開發(fā)最初是作為傳統(tǒng)開發(fā)方法的顛覆者出現(xiàn)的，它摒棄了傳統(tǒng)開發(fā)方法在工作流程上的嚴格限制，能更好地彰顯軟件開發(fā)者個人的創(chuàng)造力。然而，在管理方面天生不足，比如規(guī)劃管理、需求管理、資源管理等方面。”TechExcel公司創(chuàng)始人兼CEO周鐵人博士告訴記者。

TechExcel是周鐵人博士于1995年在美國加州創(chuàng)建的一家以軟件開發(fā)為主要業(yè)務領域的公司。最初的10多年來公司一直專注于提供軟件開發(fā)工具，近5年來逐步將業(yè)務重點轉到軟件項目管理。作為公司創(chuàng)立者的周鐵人對包括敏捷開發(fā)在內的軟件開發(fā)過程管理和項目管理也有著更為深入和全面的認識?；诙嗄甑能浖_發(fā)經(jīng)驗的積累，周鐵人總結出了一套軟件開發(fā)的方法論――SpecDD （需求驅動開發(fā)），并基于它推出了一套軟件開發(fā)及項目管理的工具。

“讓敏捷開發(fā)的團隊有一個好的工具，更好地走上敏捷之路。這是我們推出SpecDD方法論及其相關解決方案的初衷?！敝荑F人說。

SpecDD是一個開發(fā)框架，旨在促進敏捷開發(fā)過程中的兩個交付件：可執(zhí)行的軟件和量化的產(chǎn)品設計。周博士說，SpecDD的本質是一種混合開發(fā)模式，既兼容敏捷開發(fā)的快速、靈活的優(yōu)點，同時又融入了傳統(tǒng)軟件開發(fā)方法在開發(fā)過程管理方面的優(yōu)勢。

因為敏捷開發(fā)否定了文檔、流程，也幾乎沒有需求管理，而這些對于大型軟件項目的管理非常必要。以需求管理為例，敏捷開發(fā)的入口只有一個簡單的功能列表，而大型軟件項目的需求涉及很多人，制訂功能列表是一個比較復雜的過程，對工作量也需要進行預估。另外，由于敏捷開發(fā)沒有需求管理，也就沒有了需求用例管理，而這些用例對將來的測試是非常重要。