【正文】 形式：條款直述式、自問自答式 寫作要求：（ 1）充分考慮用戶的閱讀需要（ 2）體現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特點(diǎn)（ 3）不必平均用力，而應(yīng)有所側(cè)重（ 4）語言準(zhǔn)確、通俗、簡潔，內(nèi)容條理清楚 二、技術(shù)產(chǎn)品的使用、維護(hù)和保養(yǎng) 技術(shù)產(chǎn)品的使用： 用戶應(yīng)認(rèn)真閱讀說明書 ，了解產(chǎn)品的性能，懂得產(chǎn)品的使用或操作方法，掌握產(chǎn)品的保管和養(yǎng)護(hù)知識(shí)。 產(chǎn)品的維護(hù)和保養(yǎng)是進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問題。 產(chǎn)品的維護(hù)和保養(yǎng)方法也應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)品說明書或用戶手冊(cè)中得以體現(xiàn)。 產(chǎn)品說明書就注意強(qiáng)化用戶對(duì)產(chǎn)品的維護(hù)和保養(yǎng)意識(shí)。 廠家和商家是產(chǎn)品的兩個(gè)常用的服務(wù)途徑。 第 16 頁共 27 頁 技 術(shù)與設(shè)計(jì) 2 第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 一、常見的結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)： （一）結(jié)構(gòu) ：是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列。 內(nèi)力：當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)受到外力作用時(shí)，內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用會(huì)發(fā)生改變，產(chǎn)生一種抵抗的力 ， 應(yīng)力：是構(gòu)件的單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力。 用公式表示應(yīng)力為：σ =F/s，其中， F 是內(nèi)力， S 是受力面積，σ是應(yīng)力。 （三）結(jié)構(gòu)的類型 實(shí)體結(jié)構(gòu) —— 受力特點(diǎn)：外力分布在整個(gè)體積中。通常是指結(jié)構(gòu)體本身由細(xì)長的構(gòu)件組成，如窗戶、畫框、房子的架構(gòu)等等。如貝殼、頭盔、汽車飛機(jī)的外殼等等 生活中很多物體的結(jié) 構(gòu)是由兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)類型組合而成，稱為組合結(jié)構(gòu) 二、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析 （一）結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 —— 結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。 結(jié)構(gòu)重心所在點(diǎn)的垂線是否落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，落在就是穩(wěn)定的，沒有就是不穩(wěn)定的。 支撐面越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。 3)結(jié)構(gòu)的形狀 ：結(jié)構(gòu)的形狀不同，其穩(wěn)定性也不同。 對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)而言，如果重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，就是穩(wěn)定的，不會(huì)出現(xiàn)傾倒。 （二） 結(jié)構(gòu) 與強(qiáng)度 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 —— 結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。 P17 ①結(jié)構(gòu)的形狀：三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一 ,它結(jié)實(shí)、穩(wěn)定，所用材料最少。如送螺栓、門與門框等 剛連接 —— 既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 P21－ 22 案例分析 三、簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 第 17 頁共 27 頁 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素 P25 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以 一種或幾種功能的實(shí)現(xiàn) 為基本目標(biāo)，應(yīng) 滿足設(shè)計(jì)規(guī)范 ， 滿足使用者的基本需要 。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一些需要考慮的因素，如材料、民俗文化、地域特點(diǎn)等。 （ 1）技術(shù)的角度主要有： ① 結(jié)構(gòu)功能、 ② 穩(wěn)固耐用、 ③ 造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和表現(xiàn)力、 ④ 材料使用的合理性，⑤ 工藝制造的精湛程度等。 如：蛋形椅、蓋里椅、趙州橋等 P30 第 18 頁共 27 頁 第二單元 流程與設(shè)計(jì) 一、生產(chǎn)和生活中的流程 時(shí)序： 時(shí)間上的先后順序就是時(shí)序。 如：先切種 → 再布種 → 后掩種 環(huán)節(jié)： 完成某個(gè)具體目標(biāo)、組成某項(xiàng)生產(chǎn)或某個(gè)活動(dòng)過程的若干階段或小的過程稱為環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)中又包含若干可以分解的、目標(biāo)更具體的事項(xiàng)。 流程： 是一項(xiàng)活動(dòng)或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項(xiàng)或行為進(jìn)行的程序。任何流程都反映一定的時(shí)序，體現(xiàn)出一定的環(huán)節(jié)。 用箭頭、用數(shù)字序號(hào)、用時(shí)間等表達(dá)時(shí)序。 流程的 意義 ： ①生活與流程： 科學(xué)合理的流程，可以指導(dǎo)我們正確地做事，提高工作和學(xué)習(xí)的效率，是我們的生活變得有序、合理，為我們的安全提供保障（例洗衣、煮飯與燒菜的流程安排，碘鹽和味精佐料的加放流程，青霉素注射流程等）。 流程中工 序的作業(yè)方式 —— 串行和并行。幾項(xiàng)工作同時(shí)進(jìn)行 —— 并行，并行投入較大。 不同的流程，產(chǎn)生的效益往往不同， “ 理解流程就是質(zhì)量 ” 、 “ 流程就是效益 ” 等。 對(duì) 生活方面的流程設(shè)計(jì)，主要考慮⑴節(jié)省時(shí)間。 ⑶提高工作質(zhì)量等目標(biāo) 對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的流程設(shè)計(jì)，主要考慮⑴ 提高效率 。 ⑶ 保證安全。 ⑸ 提高管理水平。 ⑺ 其他，如環(huán)保等。 流程設(shè)計(jì)要依據(jù)事物的內(nèi)在屬性和客觀的變化規(guī)律，科學(xué)地設(shè)計(jì)時(shí)序和環(huán)節(jié)，以達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。 第 19 頁共 27 頁 三 、流程的優(yōu)化： 流程的優(yōu)化 及目的： 流程的優(yōu)化 ： 在 流程的 設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中， 要 對(duì)流程 進(jìn)行不斷的 改進(jìn)以期取得最佳效果的 過程。 流程優(yōu)化的 目的： 提高工作效率、降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全 生產(chǎn)等 。 流程 的 優(yōu)化 應(yīng)在綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上 ， 抓住主要矛盾，突出重點(diǎn)指標(biāo)的優(yōu)化， 綜合平衡，以 達(dá)到 整體優(yōu)化的 目的 。比如，只有在具備鍛壓設(shè)備時(shí)，才可能將法蘭盤的加工改為少量切削加工； ⑵ 內(nèi)部條件：對(duì)流程內(nèi)在機(jī)理的 進(jìn)一步研究 。 案例分析：銀行存取款流程的優(yōu)化 P57 第 20 頁共 27 頁 第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)： 系統(tǒng)的含義： 由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體，稱為系統(tǒng)。 構(gòu)成系統(tǒng)，必須具備三個(gè)條件： 第一，至少要有 兩個(gè)或者兩個(gè)以上的要素 （部分）才能組成系統(tǒng)； 第二，要素（部分）之間 相互聯(lián)系、相互作用 ，按照一定方式形成 一個(gè)整體 ； 第三，這個(gè)整體具有的 功能 是各個(gè)要素（部分）的功能中所沒有的。 人 體 系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)是自然系統(tǒng)；城市系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是人造系統(tǒng) 生物系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)是實(shí)體系統(tǒng)；哲學(xué)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)是抽象系統(tǒng) 系統(tǒng)的基本特性 整體性、相關(guān)性、目的性、動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性。 系統(tǒng)是一個(gè)整體，它不是各個(gè)要素（部分）的簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態(tài)下所沒有的。系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。 碳含量 與合金鋼材料的整體性能的相關(guān)性 梁的跨度與梁的厚度之間的關(guān)系 （ 3）目的性：任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實(shí)現(xiàn)一定的功能，這正是區(qū)別不同系統(tǒng)的標(biāo)志。 當(dāng)系統(tǒng)存在多個(gè)目標(biāo)時(shí)，要從整體協(xié)調(diào)的角度出發(fā)尋求平衡以獲得整體上的最佳效果。 運(yùn)用系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)，有助于我們不僅看到系統(tǒng)的變化和發(fā)展，從而預(yù)測(cè)系統(tǒng)的將來，掌握系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律。 春捂秋凍 電冰箱放合適的位置 飛機(jī)在空中適應(yīng)環(huán)境的飛行 二、系統(tǒng)的分析： 系統(tǒng)分析： 為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程。 系統(tǒng)分析的一般步驟： 系統(tǒng)分析 的 出發(fā)點(diǎn) 是為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能， 目的 是 尋求解決問題的最佳決策。 （結(jié)合田忌賽馬案例） 系統(tǒng)分析的主要原則： 整體性原則 （丁謂修復(fù)皇宮） 、科學(xué)性原則 （三三進(jìn)九不如二五一十） 、綜合性原則 （孝襄高速公路） 。 最小的成本 —— 最大的利潤；最短的工期 —— 更多的工程量；最少的能耗 —— 更多的產(chǎn)品；單位面積土地 —— 更高的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。 ① 優(yōu)化目標(biāo) 和 目標(biāo)函數(shù)； ② 約束條件 （不能人為調(diào)節(jié)） ； ③ 影響因素 （可以人為調(diào)節(jié)） 。 數(shù)學(xué)模型 —— 最優(yōu)解；科學(xué)估算、試驗(yàn) —— 滿意解 。 三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ： 是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過程。不同行業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有著不同的技術(shù)要求。注重各部分的縱向、橫向聯(lián)系；依據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)性，考慮當(dāng)前和長遠(yuǎn)。 2） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟： ① 將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng) ，② 確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系 ，③ 對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià) ，④ 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)等 簡單系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 的實(shí)現(xiàn) ： 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方法和 過 程 ： ①提出設(shè)計(jì)問題；②收集與分析相關(guān)資料；③確定設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求；④系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；⑤系統(tǒng)的評(píng)價(jià)及優(yōu)化。 第 22 頁共 27 頁 第四單元 控制與設(shè)計(jì) 一、控制的手段與應(yīng)用 ⑴ 事物的發(fā)展與變化具有多樣性。 理解任何控制現(xiàn)象，都要明確 ① 控制的 對(duì)象 是什么 ， ② 控制要達(dá)到 什么 目的 和 ③ 采取 什么控制 手段 。 ⑶ 控制的手段：控制的實(shí)現(xiàn)需要通過一定的手段。 人工控制是在人的直接干預(yù)和全程干預(yù)下進(jìn)行的。 自動(dòng)控制是指在無人直接參與的情況下，使事物的變化準(zhǔn)確地按照期望的方向進(jìn)行。有時(shí)，控制手段又可以綜合的。 ① 控制在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用在一定程度上滿足了人們的需要。 提高 產(chǎn)品 質(zhì)量和生產(chǎn)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式 ： 任何一 種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過若干個(gè)環(huán)節(jié) 共同實(shí)現(xiàn) ，這些環(huán)節(jié) 所涉及的裝置就 構(gòu)成 了 一 個(gè)系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)一般分為 開環(huán)控制系統(tǒng) 和 閉環(huán)控制系統(tǒng) 。 如十字路口的紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)、樓宇的防盜報(bào)警控制系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、公園的音樂噴泉自動(dòng)控制系統(tǒng) 、電子 門 鈴、自動(dòng)門、賓館自動(dòng)叫醒服務(wù) 等。 開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖 如下 ： 腳踩的力 （輸入） 腳蹬、曲柄、鏈輪、中軸、蓮條、飛輪 自行車行駛的速度 （輸出） 電風(fēng)扇風(fēng)速的檔位 （輸入） 電機(jī)、風(fēng)葉 風(fēng)速 （輸出） 第 23 頁共 27 頁 輸入量 即控制系統(tǒng)的給定量，如游泳池進(jìn)水的設(shè)定時(shí)間； 輸出量 （被控量）即控制系統(tǒng)所要控制的量，也是控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)，如游泳池的水位 ； 被控對(duì)象 即控制系統(tǒng)中所要求的裝置或生產(chǎn)過程，如游泳池；執(zhí)行器 即直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的裝置或元件，如進(jìn)水閥門； 控制器 即對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件，如控制電路； 控制量 即執(zhí)行器的輸出信號(hào)，如流過閥門的 水量。 從反饋來看，閉環(huán)控制系統(tǒng)就是指在系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋 回路 ，輸出量對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。 簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖如下： 檢測(cè)裝置 測(cè)量出被控量并返回到系統(tǒng)的輸入端； ?是 比較器 ，它將給定量與所檢測(cè)的被控量進(jìn)行比較，求出偏差值； 控制器 將這一偏差值進(jìn)行運(yùn)算處理，并向執(zhí)行器下達(dá)控制指令； 執(zhí)行器 根據(jù)指令對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，從而使被控量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。 例如：電冰箱的溫度控制系統(tǒng) 輸入量 控制器 輸出量 執(zhí)行器 被控對(duì)象 控制量 電機(jī) 水泵 水管 接通電 源 （輸入） 水流量 水管排出 的 水 （輸出） 傳動(dòng)裝置 執(zhí)行活塞 車門 開關(guān) （輸入） 行程 量 門開 /關(guān) （輸出） 電腦控制裝置 撥號(hào)裝置 電話機(jī) 時(shí)間輸入 （輸入） 電信號(hào) 鈴聲 （輸出） 腳踏板 傳動(dòng)裝置 縫紉機(jī) 腳踩的力 （輸入） 旋轉(zhuǎn) 量 輸出轉(zhuǎn)速 （輸出） 聲電傳感器 執(zhí)行電路 走道燈 有 /無聲音 （輸入） 電信號(hào) 燈亮 /滅 （輸出） 時(shí)序控制裝置 執(zhí)行電路 紅綠燈 給定滅 /亮?xí)r序 （輸入） 控制量 燈滅 /亮?xí)r序 （輸出） ?輸入量 控制器 被控量 執(zhí)行器 被控對(duì)象 控制量 檢測(cè)裝置 比較器 ＋ － 第 24 頁共 27 頁 三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋 在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。 ②數(shù)量： 在控制系統(tǒng)中，干擾因素可能有一個(gè)，也可能有若干個(gè)。 ④ 利用：在一般情況下，干擾因素是需要克服的。如在軍事演習(xí)中，紅方利用一定頻率的電磁波對(duì)藍(lán)方的信息指揮系統(tǒng)進(jìn)行干擾，使之不能正常工作。 案例分析： 電冰箱的溫度控制 P110 利用反饋來分析和處理被控制對(duì)象，通過系統(tǒng)的 輸 出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運(yùn)用的方法，稱為 反饋方法 。 (2)閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程 從反饋來看，閉環(huán)控制系統(tǒng)就是指在系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋 回路 ，輸出量對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。 一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，能 夠克服外界干擾，使被控量控制在給定值附近。 閉環(huán)控制系統(tǒng) 控制精度高， 設(shè)計(jì)比較麻煩，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，構(gòu)成控制系統(tǒng)的成本較高。 閉環(huán)控制系統(tǒng) 都是自動(dòng)控制系統(tǒng)。 ： 以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用“模型” 模擬“原型”的功能和行為的方法，就是功能模擬法。 黑箱方法提供了一種不必打開黑箱就可以研究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的方法 。 ?給定溫度 溫度控制器 實(shí)際溫度 壓縮機(jī) 空氣 控制量 溫度檢測(cè)裝置 比較器 ＋ － 第 25 頁共 27 頁 四、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施 設(shè)計(jì)好一個(gè)控制系統(tǒng)，應(yīng)該明確 ：① 這個(gè)系統(tǒng)要達(dá)到的目的是什么 ， ② 所要控制的對(duì)象是什么 ， ③ 被控制對(duì)象有哪些重要的特性 ， ④ 被控量和控制量分別是什么 ， ⑤ 外界的主要干擾因素有哪些 ， ⑥ 選擇怎樣的設(shè)計(jì)方案既能達(dá)到目的 ， 又能經(jīng)濟(jì) 、 易于實(shí)現(xiàn) ， ⑦ 如何選擇設(shè)備和元件 ，等等。能達(dá)到控制目的，采用易于實(shí)現(xiàn)的控制方式，降低控制成本、減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響等，是我們進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮的 基本問題 。 （ 1）開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡單，在明確設(shè)計(jì)要求，明確被控對(duì)象、被控量和控制量后，即可考慮具體控制系統(tǒng)的方案。 案例分析：電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) P119 設(shè)