现代设计理论与方法的概述和研究之类

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1、一、前言　　早期的制造业，以量产为特征，设计主要针对一种或一类产品，对创新程度要求不高，且允许较长时间和较大资金的投入。而随着市场竞争的日益激烈和经济全球化的发展，以及用户对产品的个性化和多样化的要求，产品创新的空间空前扩大，对创新程度的要求也越来越高。同时，产品的复杂程度、涉及的技术和科学领域以及竞争压力，迫使制造业对新创意、新技术的追求更为强烈，同时也迫使产品开发的周期减少，更新频率加快，投入的资金也越来越少。也就是说，既没有足够的时间，也没有足够的资金来建设和运作资源。这就使设计必须依赖外源，依赖外部的智力资源。正如文献所说的，现

2、代设计是以知识为基础的，以知识获取为中心，设计是知识的物化，新设计是新知识的物化。现代设计中的每个设计，总是由许多不同利益方合作来完成的，对产品也应当有一种广义的理解：产品也可以是一个过程，一个软件或一个组织结构。因此，传统的设计理论与方法已经不能适应指导这样一种设计活动的要求，市场的变化和资源结构的变化，以及设计在制造业中的作用，也对设计理论与方法提出了新的命题。　　二、现代设计理论　　现代设计理论主要由四部分构组成，它们是：设计过程理论、性能需求驱动理论、知识流理论和多方利益方协调理论。　　1、设计过程理论　　设计过程理论是研究设计

3、过程构成及任务的理论。设计过程的复杂程度是与所设计的对象复杂程序、涉及的智力资源的复杂程度相关的。设计过程一般可以分为三个阶段，第一阶段是任务的提出，确定需求和潜在的需求；第二阶段是可理解的形成，即概念设计，包括扫描技术可能和产生矛盾统一设想；第三阶段是对可能解的评估、优选和确认，并产生最终解，称为结构设计和详细设计，包括经济和技术分析、设想的优选和确认、结构的优选和确认、材料的优选和确认、加工过程的优选和确认、综合评价和产生及表达最终解。可以用图1表示。　　然而，环境变化会要求与过程构成的任务所相关的概念等发生相应的变化，但设计过程理

4、论必须以“创新是设计的灵魂”作为原则，才能符合“制造业的竞争实际上是设计竞争”的时代特征。从竞争的角度来看，构成产品竞争力的要素有：性能（包括功能和质量）、价格（包括成本、效益）、交货期、售后服务（包括维修、升级和培训）、环境（包括人、机）相容性和营销策略。确定竞争策略有多种选择，但从根本和长远的角度考虑，还是要制造具有别人不能制造的性能的产品。只有功能上的创意和质量上的保证，才能使产品具有全新的卖点和较强的竞争力。　　2、性能需求驱动理论　　从竞争的角度看，设计的任务是要制造出别人不能制造的性能的产品，所以，性能或满足性能需求成为设计

5、追求的主要目标，也就是说，设计是由性能需求驱动的。性能，是功能和质量的集成，质量，是功能实现和保持性的度量。在全生命周期设计中，设计对象就是一个时变系统，功能和质量是时间函数，全生命周期设计要预测和控制这个函数，同时还要预测和控制与约束条件有关的变量。对于多数产品，真正意义上的全生命周期设计还做不到，但这是设计追求的目标。　　用户对产品的要求是从性能出发的，是设计的起点和完成标志，性能特征应当成为控制整个设计过程的基本特征。设计过程就是在“要达到什么（性能）”和“如何达到（即解决方案）”之间反复迭代的过程。性能驱动，有时是功能需求驱动，

6、有时是质量需求驱动，有时则是功能需求和质量需求交替驱动；可能来自外源，可能是知识服务，也可能是另外一个设计或产品。所以，到外界去寻求服务和评估得到可能解，是性能需求驱动和以满足性能需求的标准。　　3、知识流理论　　现代设计是以知识为基础，以新知识获取为中心的。所以从某个角度看，设计的过程可以看成是知识在设计的各个节点和各个相关方面之间的流动过程。现在产品设计竞争的焦点之一就是如何尽快引进最新技术。在分布式智力资源的环境下，企业要进行产品开发，就必须直接面对知识流的问题。研究知识流实际上就是就研究动态的知识，包括知识的分类、动态特征、运动

7、机制、知识获取和流动控制，研究目标是为以知识获取为中心的设计活动作出清晰的描述，为研究实现方法和工具研发提供理论基础。从流动完成的任务及特征看，知识流可以分为四类：第一类流动为知识融合并物化为解决方案，知识在这里流过所有设计过程主要决策节点；第二类流动为知识及知识获取服务，知识和知识获取是资源依赖的，知识和获取的新知识是由分布的智力资源汇集到设计的决策节点上的；第三类流动是信息到知识的转变，是在各个智力资源单元内部进行的，根据请求方的请求采集信息并加工成为可以支持设计的知识流动；第四类流动是信息采集，是各个智力资源单元根据需要采集信息过

8、程中的流动。其路径可以由图2表示。可以看出，设计活动就是各种不同类型知识的流动。图2设计过程中知识流动的一般路径　　4、多利益方协调理论　　由于一个设计是由不同的利益方完成的，因此，设计的最终解释不能实现通