【正文】 計的錯誤或缺陷 ， 優(yōu)化的目的是獲得具有各方面性能較優(yōu)越的產(chǎn)品 。 可視優(yōu)化設計具體包括以下 6個方面內(nèi)容 ， 即 運動學狀態(tài)可視化 、 動力學狀態(tài)可視化 、 工作過程可視化 、 控制過程可視化 、 加工制造過程可視化和裝配過程可視化 。 ?所需軟硬件不同 進行虛擬設計研究通常需要 頭盔顯示器 、 數(shù)據(jù)手套 等硬件系統(tǒng) ， 而 一般高檔微機 就可以進行可視優(yōu)化技術的研究 。 優(yōu)化性 指應用可視優(yōu)化設計法，可以通過 數(shù)學規(guī)劃或對幾種設計方案、幾種設計參數(shù)進行比較 ，從中選出最優(yōu)的，從而達到優(yōu)化的目的， 4 可視優(yōu)化設計法的理論框架 4 .2 可視優(yōu)化設計法的定義 可視優(yōu)化設計與虛擬設計的區(qū)別： ?感官上的不同 虛擬技術通常以 虛擬現(xiàn)實 作為支撐技術，它不僅強調(diào)可視，而且包括 可聽、可聞、可觸 等。 預測性 在真實產(chǎn)品被制造出之前，可以 對零件的可加工性、可裝配性、運動學和動力學狀態(tài)、工作情況和控制過程進行預測和檢驗， 及早發(fā)現(xiàn)設計中的缺陷及錯誤。可視優(yōu)化設計法具有 可視性、預測性和優(yōu)化性 等特點。 研究的不足， 研究及應用多集中于單一目標，缺乏從宏觀角度應用該方法對產(chǎn)品的設計和生產(chǎn)的全過程進行全面而系統(tǒng)地研究。 機械產(chǎn)品設計質(zhì)量評判系統(tǒng)數(shù)據(jù)錄入及編輯模塊模糊綜合評判運算模塊結果顯示及匯報模塊評判報告自動生成模塊3 計算機輔助產(chǎn)品設計規(guī)劃研究 3. 6 設計質(zhì)量綜合評判系統(tǒng)開發(fā) 以三大性能位評判指標， 設計質(zhì)量二級綜合模糊評判流程 確定結構性能評判指標組建考慮因素集和確定各指標權重確定評價等級組建評判集合組織專家進行結構性能評判評判結果錄入評判矩陣確定工作性能評判指標組建考慮因素集和確定各指標權重確定評價等級組建評判集合組織專家進行結構性能評判評判結果錄入評判矩陣確定工藝性能評判指標組建考慮因素集和確定各指標權重確定評價等級組建評判集合組織專家進行結構性能評判評判結果錄入評判矩陣選用四種運算模型，進行初級模糊綜合評判運算結構性能評判結論集合工作性能評判結論集合工藝性能評判結論集合初級評判結果錄入二級評判矩陣確定三大性能權重選用四種運算模型，進行二級模糊綜合評判運算獲得最終評判結論集合3 計算機輔助產(chǎn)品設計規(guī)劃研究 3. 6 設計質(zhì)量綜合評判系統(tǒng)開發(fā) 4 可視優(yōu)化設計法的理論框架 4 .1 可視優(yōu)化設計法的研究背景 ?可視優(yōu)化設計法的本質(zhì) 可視優(yōu)化設計法是一種數(shù)字化設計方法，強調(diào)在整個設計過程中全面應用計算機技術，對機器及系統(tǒng)進行模型構建、功能模擬和過程仿真等。應用此系統(tǒng)，可對機械產(chǎn)品的設計質(zhì)量做出科學的判斷。 3 計算機輔助產(chǎn)品設計規(guī)劃研究 3. 5 設計任務分解及相關性評判系統(tǒng)開發(fā) 主界面 創(chuàng)建設計任務 創(chuàng)建任務相關度模型 3 計算機輔助產(chǎn)品設計規(guī)劃研究 3. 6 設計質(zhì)量綜合評判系統(tǒng)開發(fā) 在對產(chǎn)品設計規(guī)劃研究中，也要考慮如何評價產(chǎn)品的設計質(zhì)量。 功能模塊 求解原理 （ 1）應用設計任務樹模型描述設計任務（任務分解）； （ 2）進行相關性評判； （ 3）將耦合度超過規(guī)定值任務合并，重新規(guī)劃子任務； （ 4）進一步分解一級子任務； （ 5）輸出任務分解報告 。設計任務分解的好壞，直接影響產(chǎn)品的研發(fā)周期和總體成本。本節(jié)開發(fā)的系統(tǒng)，能夠評判現(xiàn)有設計任務與各設計實例的相似程度。 顧客的模糊聚類分析系統(tǒng)參數(shù)錄入模塊數(shù)據(jù)預處理模塊聚類分析模塊分類檢驗模塊數(shù)據(jù)報表生成模塊功能模塊 求解原理 利用模糊聚類技術 模糊聚類分析的基本流程可以表述如下，包括： 獲得待處理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)標準化、建立模糊相似矩陣、聚類、分類的 F檢驗 等步驟 3 計算機輔助產(chǎn)品設計規(guī)劃研究 3. 3 顧客的模糊聚類系統(tǒng)開發(fā) 主界面 3 計算機輔助產(chǎn)品設計規(guī)劃研究 分類方案 截值 分 類 情 況 顯著性 1 1 5類 ， 每一個顧客單獨一類 效果不顯著 2 4類 ， 顧客 1與 4為一類 ， 其余各自為 1類 效果不顯著 3 3類 ， 顧客 4為一類 ， 其余各自為一類 效果顯著 4 2類 ， 顧客 4為一類 ， 顧客 5為一類 效果特別顯著 5 1類 ， 所有顧客為 1類 效果不顯著 3 計算機輔助產(chǎn)品設計規(guī)劃研究 3. 4設計資源搜索系統(tǒng)開發(fā) 對于一個專門生產(chǎn)某一類產(chǎn)品的企業(yè)，在長期的生產(chǎn)實踐中通常會積累大量的設計資源。將顧客進行分類，有助于企業(yè)科學地定位自己的產(chǎn)品。 （ 2） 重要度評判方法 將顧客需求重要度模糊數(shù)與標準重要度模型進行比較 ，采用計算貼近度的方法來實現(xiàn)。 影響程度人的創(chuàng)造性思維 應用計算機技術功能設計設計規(guī)劃 方案設計 詳細設計 模擬或仿真3 計算機輔助產(chǎn)品設計規(guī)劃研究 3. 2 顧客需求重要度評判系統(tǒng)開發(fā) 顧客需求對產(chǎn)品開發(fā)有著重大的影響 ,在設計規(guī)劃中，要對這些需求加以評價，確定出重要程度大的需求作為設計目標，而拋棄重要程度小的需求。 產(chǎn)品設計質(zhì)量檢驗 通過用戶使用檢驗產(chǎn)品質(zhì)量 如通過用戶使用 通過試驗工作檢驗設計質(zhì)量 如對產(chǎn)品進行試驗 評價法對設計質(zhì)量進行評估 如采用模糊評價法 確定檢驗方法， 事前檢驗，事后檢驗 3 計算機輔助產(chǎn)品設計規(guī)劃研究 3. 1 計算機輔助產(chǎn)品設計規(guī)劃概述 計算機輔助設計規(guī)劃（ Computer Aided Design Planning）是指在設計規(guī)劃研究中利用計算機技術并結合相應的規(guī)劃原理對產(chǎn)品設計規(guī)劃進行研究，具體包括 創(chuàng)建可視化的操作系統(tǒng)、對相關的數(shù)據(jù)進行自動統(tǒng)計與分析評判、生成相應的分析報告等內(nèi)容， 此項研究可以加速設計規(guī)劃進程，并可以為項目管理者提供科學的決策依據(jù)。 采用風險分析的四步法 來對可能發(fā)生的問題進行分析。 設計過程規(guī)劃步驟 產(chǎn)品設計任務參與設計人員 所需的軟硬件資源子任務1子任務2? ?設計團隊1設計團隊2? ?設計任務劃分設計任務劃分 要注意設計任務的 ?獨立性 ?并行性 ?集成性 2 現(xiàn)代機械產(chǎn)品 3L/8D設計規(guī)劃方法 設計過程規(guī)劃 設計計劃是對設計過程分階段完成情況的描述，該計劃可以向項目管理者提供設計活動在某一時間段所處的狀態(tài)或某一時間點設計應有的進展情況。 2 現(xiàn)代機械產(chǎn)品 3L/8D設計規(guī)劃方法 設計過程規(guī)劃 設計過程規(guī)劃的基本任務是 ：結合設計任務、設計方法以及現(xiàn)有的各種資源進行合理地規(guī)劃設計步驟、劃分設計任務、確定各設計任務所需時間段、具體組織設計人員和提出更好管理設計過程的方法等。 設計目標 、 設計內(nèi)容和設計方法三者存在緊密地聯(lián)系 ， 可以將設計方法理解為連接設計目標和設計內(nèi)容的橋梁或紐帶 ， 因此在進行設計方法規(guī)劃時 ， 要結合設計目標和設計方法規(guī)劃的內(nèi)容來進行 。 機械產(chǎn)品設計的內(nèi)容動力系統(tǒng) 傳動系統(tǒng) 執(zhí)行系統(tǒng) 操縱和控制系統(tǒng)從機械產(chǎn)品功能結構角度功能設計 方案設計 詳細設計 分析與模擬 樣機實驗動力機設計動力機選擇傳動系統(tǒng)設計傳動形式選擇執(zhí)行機構設計執(zhí)行方式選擇控制系統(tǒng)設計控制形式選擇功能分解功能分析方案設計方案選優(yōu)零件設計裝配設計強度分析運動仿真虛擬樣機物理樣機從機械產(chǎn)品設計流程角度2 現(xiàn)代機械產(chǎn)品 3L/8D設計規(guī)劃方法 設計內(nèi)容規(guī)劃 設計內(nèi)容規(guī)劃流程 設計任務規(guī)劃決策模型 分析設計目標明確功能要求明確性能要求功能分解規(guī)劃設計內(nèi)容功能結構相關設計內(nèi)容功能分析設計流程相關設計內(nèi)容利用設計資源資源提取內(nèi)容對照資源重用確定設計任務A —規(guī)劃的設計內(nèi)容BB —設計資源庫CAC —可重用的設計資源2 現(xiàn)代機械產(chǎn)品 3L/8D設計規(guī)劃方法 設計方法規(guī)劃 設計方法（ Design Methods）是支持工程設計人員高效完成設計工作的具體工具和手段。 其中前兩個因素對產(chǎn)品設計目標的制定有最直接的影響 ， 稱之為 硬因素 ， 而后兩個是從宏觀上影響著設計目標的制定 ， 稱之為 軟因素 。 設計思想的重要性 幾種有影響力的設計思想 產(chǎn)品設計思想內(nèi)部性態(tài)發(fā)揮主觀能動作用外部性態(tài)考慮客觀環(huán)境要求全局性 態(tài)如采用綜合設計法如采用綠色設計法如采用創(chuàng)新設計法考慮綜合化集成化設計思想規(guī)劃 2 現(xiàn)代機械產(chǎn)品 3L/8D設計規(guī)劃方法 設計目標規(guī)劃 設計目標（ Design Objective）是設計人員通過實際的設計工作最終要達到狀態(tài)或水平的功能性描述。 設計環(huán)境規(guī)劃方法 研發(fā)產(chǎn)品準確定位設計環(huán)境分析配置合理的設計環(huán)境市場關聯(lián)要素分析技術關聯(lián)要素分析市場調(diào)查 數(shù)理統(tǒng)計 決策論產(chǎn)品研發(fā)報告設計環(huán)境分析報告設計環(huán)境規(guī)劃報告回避環(huán)境威脅策略掌握環(huán)境機遇策略產(chǎn)品生命周期競爭對手研發(fā)能力技術沖擊性（ 2）設計環(huán)境分析 以待研發(fā)的產(chǎn)品為核心，對照社會環(huán)境、自然環(huán)境、技術環(huán)境各要素進行分析， 明確哪些環(huán)境要素是有利的（環(huán)境機遇），哪些環(huán)境要素是有害的（環(huán)境威脅） （ 3）配置合理的設計環(huán)境回避環(huán)境威脅策略研究和掌握環(huán)境機遇策略研究 2 現(xiàn)代機械產(chǎn)品 3L/8D設計規(guī)劃方法 設計思想規(guī)劃 （ 1）為具體的設計方法指引方向 （ 2）推動產(chǎn)品創(chuàng)新 想法決定生活，理念決定設計 （ 1）綠色設計思想 （ 2）協(xié)同設計思想 （ 3）模塊設計思想 （ 4）創(chuàng)新設計思想 （ 5）綜合化與集成化設計思想 決策者可以制定出自己所處團隊的設計指導思想，這些思想是設計工作人員進行設計工作的行動指南。 設計者應 努力避開環(huán)境威脅，而 積極掌握環(huán)境機遇，從 而使設計出的產(chǎn)品給企 業(yè)帶來經(jīng)濟效益，給社 會帶來社會效益。對設計環(huán)境的規(guī)劃研究主要體現(xiàn)在兩個工作內(nèi)容， 一是對產(chǎn)品設計的環(huán)境影響要素進行歸納和總結 ， 二是提出合理的產(chǎn)品設計環(huán)境規(guī)劃方法。 國內(nèi)外關于產(chǎn)品設計規(guī)劃方面的研究還是集中于一個方面，尚未成為研究體系 國外 : 國內(nèi) : ?周勇 建立了決策情勢分析模型對圍繞是否開發(fā)新產(chǎn)品進行了產(chǎn)品規(guī)劃研究 ?楊勁 用模糊設計結構矩陣對設計過程進行規(guī)劃； ?馬力偉 等從設計時間估計、開發(fā)計劃制定和設計人員組織等方面進行了產(chǎn)品設計過程規(guī)劃研究 ； ?劉天湖 提出了面向設計任務的設計過程管理方法，對研發(fā)項目的任務進行了規(guī)劃研究。 可以避免 : 可以實現(xiàn) : ?從全局把握機械產(chǎn)品設計的本質(zhì)； ?有效管理項目； ?確保設計可行性； ?提前預知并解決開發(fā)過程中有可能產(chǎn)生的矛盾和沖突； ?確保設計出高質(zhì)量的產(chǎn)品。 設計規(guī)劃可以 使設計工作在 高效、有序、高質(zhì) 的狀態(tài)下被完成。 2 現(xiàn)代機械產(chǎn)品 3L/8D設計規(guī)劃方法 設計規(guī)劃的重要性 ? 設計目標不明