设计发展的基本阶段(原创)
(2009-09-17 18:02:52)
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设计杂谈 |
分类: 设计方法论 |
在介绍现代设计与传统设计的区别之前,我们先来简单回顾一下人类从事设计活动发展的几个基本阶段。从人类生产的进步过程来看,整个设计进程大致经历了如下四个阶段:
(1)直觉设计阶段。古代的设计是一种直觉设计。当时人们或许是从自然现象中直接得到启示,或是全凭人的直观感觉来设计制作工具。设计者多为具有丰富经验的手工艺人,他们之间没有信息交流。产品的制造只是根据制造者本人的经验或其头脑中的构思完成的,设计与制造无法分开。设计方案存在于手工艺人头脑之中,无法记录表达,产品也是比较简单的。一项简单产品的问世,周期很长,这是一种自发设计。直觉设计阶段在人类历史中经历了一个很长的时期,17世纪以前基本部属于这一阶段。
(2)经验设计阶段。随着生产的发展,产品逐渐复杂起来,对产品的需求量也开始增大,单个手工艺人的经验或其头脑中自己的构思已难满足这些要求,因而促使手工艺人必须联合起来、互相协作.逐渐出现了图纸,并开始利用图纸进行设计。一部分经验丰富的人将自己的经验或构思用图纸表达出来,然后根据图纸组织生产。到17世纪初,数学与力学结合后,人们开始运用经验公式来解决设计中一些问题,并开始按图纸进行制造,如早在1670年就已经出现了有关大海船的图纸。图纸的出现,既可使具有丰富经验的手工艺人通过图纸将其经验或构思记录下来,传于他人,便于用图纸对产品进行分析、改进和提高,推动设计工作向前发展,还可满足更多的人同时参加同一产品的生产活动,满足社会对产品的需求及生产率的要求。因此,利用图纸进行设计,使人类设计活动由自发设计阶段进步到经验设计阶段。
(3)半理论半经验设计阶段。20世纪初以来,由于试验技术与测试手段的迅速发展和应用,人们把对产品采用局部试验、模拟试验等作为设计辅助手段。通过中间试验取得较可靠的数据,选择较合适的结构,从而缩短了试制周期,提高了设计可靠性。这个阶段称为半理论半经验设计阶段(又称中间试验设计阶段)。在这个阶段中,随着科学技术的进步、实验手段的加强,使设计水平得到进一步提高,取得了以下进展:第一,加强设计基础理论和各种专业产品设计机理的研究,如材料应力应变、摩擦磨损理论,零件失效与寿命的研究,从而为设计提供了大量信息,如包含大量设计数据的图表(图册)和设计手册等;第二,加强关键零件的设计研究,特别是加强了关键零部件的模拟试验,大大提高了设计速度和成功率;第三,加强了“三化”,即零件标推化、部件通用化、产品系列化的研究。后来又提出设计组合化。这便进一步提高了设计的速度、质量,降低了产品的成本。
本阶段由于加强了设计理论和方法的研究,与经验设计相比,这阶段设计的特点是大大减少了设计的盲目性,有效地提高了设计效率和质量并降低了设计成本。至今,这种设计方法仍被广泛采用。
(4)现代设计阶段。近30年来,由于科学和技术迅速发展,对客观世界的认识不断深入,设计工作所需的理论基础和手段有了很大进步,特别是电子计算机技术的发展及应用,使设计工作产生了革命性的突变,为设计工作提供了实现设计自动化的条件。例如CAD技术能得出所需要的设计计算结果资料和生产图纸,—体化的CAD/CAM技术更可直接输出记录有关信息的纸带,使用这种纸带,NC机床即可直接加工出所需要的零件,从而使人类设计工作步入现代设计阶段。
此外,步入现代设计阶段的另一个特点就是,当代对产品的设计已不能仅考虑产品本身,并且还要考虑对系统和环境的影响;不仅要考虑技术领域,还要考虑经济、社会效益;不仅考虑当前,还需考虑长远发展。例如,汽车设计,不仅要考虑汽车本身的有关技术问题,还需考虑使用者的安全、舒适、操作方便等。此外,还需考虑汽车的燃料供应和污染、车辆存放、道路发展等问题。总之,目前已进入现代设计阶段,它已要求在设计工作中把自然科学、社会科学、人类工程学,以及各种艺术、实际经验和聪明才智融合在一起,用于设计中。