3.1概念设计概述在线视频

各位同学大家好

今天我们来开始学习

第三章的内容

第三章我们要讲到的内容

是概念设计

那么什么叫概念设计呢

我们先来回顾一下

我们上一讲的内容

那么上一讲呢

我们给大家讲到的是需求分析方法

在需求分析方法当中

我们通过QFD的方法

通过5WH的这样一种方法

我们把用户的需求

已经转变成了详细的设计参数

那么我们得到了这样些

详细的设计参数之后

我们如何来拟定产品的设计方案

设计方案的拟定的这样一个过程

就是我们在这里提到的概念设计

那么我们如何来拟定

这样一个设计方案呢

那么在这里面

我们在学习具体的

设计方案的拟定方法之前

我们首先来看一下

在概念设计当中的一些

最基本的特点

和它的主要的工作内容有哪些

在第二章

需求分析完成之后

我们得到的是设计任务书

有了设计任务书之后

那接下来我们就可以来做

设计方案的拟定

这个呢大家可以看到

在1984年的

专著Engineering Design当中

我们把概念设计定义为

在确定任务之后通过抽象化

拟定功能结构

寻求适当的作用原理

及其组合

来确定出基本求解的途径

得出求解的方案

这部分的设计工作

我们把它称之为概念设计

有同学可能会提到

概念设计和我们

方案设计有什么区别呢

在这部分是不是等同的

那么在这里面呢

大家需要注意

概念设计和方案设计

在设计方案拟定的这样一个阶段

它们两个是基本相同的

但是呢

这两者呢又稍稍有一些区别

对于概念设计来说

它不仅仅局限于方案设计

它还包括

设计人员灵感的一些表达

和设计理念的发挥

所以从

它的范围上来说

概念设计的范围稍稍大于方案设计

但是从设计方案的拟定阶段来说

概念设计和方案设计

它是等同的

在机械系统的方案设计当中

我们需要经过如下的几个步骤

首先

我们要进行机械的功能分析

也就是说

用户提出了设计任务之后

我们如何对用户

所提出的这样的一个产品的需求

如何来进行功能分析

如何来确定

它所要实现的主要的功能是什么

第二个

确定了产品的功能之后

那接下来我们要做的一件事情是

我们要确定各功能元的工作原理

这个功能元是什么呢

我们在第一步确定了它的总功能之后

这个总功能往往是非常复杂的

针对这样一个复杂的

总功能

我们直接去进行机构的选型

或者说直接去进行机械系统的设计

是非常困难的

所以在这种情况下

我们按照一般工程问题的解决方法

我们把复杂的问题简单化

所以按照这样的一种思路来说

我们把复杂的这样一个总功能

给它划分为众多的分功能

这些分功能

我们把它称之为功能元

划分出来了分功能之后

接下来我们进行分功能的求解

也就是我们把一个复杂的总功能

划分成了很多个分功能

每一个分功能

我们都给它求解出来之后

然后我们再进行综合

那么就实现了这样一个总功能

所以我们的第二步

是要对各个分功能

它的工作原理来进行确定

第三个

是进行工艺动作过程的分析

来确定一系列的执行动作

那也就是说

我们对每一个分功能的工作原理

确定了之后

那么我如何来选择

对应的这样一些机构

有同学说

那分功能确定了之后

那我就选择

比如说选择齿轮机构来实现它

那我就去设计齿轮机构就可以了

为什么在这里还要确定

一系列的执行动作呢

因为有些工艺动作

它非常的复杂

利用一个机构很难来实现

那在这种情况下

那怎么办呢

我们要进行工艺动作的分解

分解成一系列的

这样一些执行动作之后

然后再

根据一系列的执行动作

我们去选择对应的执行机构来实现

所以这就到了我们的第四步

选择机构的类型

来组成机械运动系统的方案设计

机械运动系统的方案设计完成之后

那接下来我们要做的是

要把各个分功能然后进行组合

那么

组合成多个可能的解决方案

但是呢

对于我们机械系统设计来说

我们最终的方案只能是一个

也就是我们提到的

最优的机械运动方案

那么我们如何从众多的设计方案当中

去确定一个最优的设计方案呢

那么在这里我们就会要运用到

综合评价方法

所以经过这样的五步

我们就完成了

一个机械系统方案的这样一个设计

那么在概念设计阶段

它的主要的工作内容是什么呢

它的主要的工作内容我们可以看到

它包括这样的几部分

第一部分我们可以把它概括为

分析

分析

我们要分析设计任务

根据设计任务

我们要利用黑箱法来确定它的总功能

具体的黑箱法的求解过程

我们在后边会给大家去讲

那么在确定了这样一个总功能之后呢

那接下来我们要进行总功能的分解

总功能的分解呢

我们是通过功能逐级分解的

方法来完成的

把总功能划分为

众多的

简单的分功能之后

那接下来我们就进入到了综合阶段

也就是我们要寻求子功能的解

划分出来了这么多的分功能

给每一个分功能都选择好对应的

它的实现原理之后

那接下来就进入到了原理解的组合

在原理解的组合当中

我们会运用到的一种方法

叫形态学的矩阵法

形态学的矩阵法呢

它是一种把多个分功能

综合为一个总功能

也就是通过

形态学的矩阵法

我们可以得到众多的可能的原理解

那么通过形态学的矩阵

得到了这么多的原理解组合之后

那接下来我们就要进入到了

评价与决策的阶段

在评价与决策的阶段当中

我们就是要综合运用各种评价方法

对我们在形态学矩阵当中

提出来的方案进行评价

从而确定最佳的原理方案

最佳原理方案确定之后

那么我们把这个原理方案

作为我们最终的设计方案

然后再进行后续阶段的设计

比如说像我们功能原理的实现

或者到我们后边的

结构设计的这样一个阶段

所以在概念设计当中

它的主要的工作内容

就包括分析

综合评价与决策这样的内容

那么最终呢我们会得到

也就说在概念设计阶段完成之后

我们输出的成果是

最终的最佳的原理方案

好

今天这一节的内容到此结束

谢谢