现代设计技术的涵义和特点(原创)
(2009-09-17 18:08:48)
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技术杂谈 |
分类: 设计方法论 |
现代设计技术是一门新兴的科学,迄今为止国内外文献对此尚无普遍公认的严格定义,也没有明确的边界。我们认为,现代设计技术与其他科学技术一样,都有其产生、发展的客观要求与实际背景,是生产斗争、社会斗争和科学研究发展到一定程度的必然产物,也是自然科学方法论和科学哲理发展到一定阶段的必然产物。当今科技,有一个非常明显的发展趋势,这就是科学技术的重心正在由材料(物质)和能量转向信息,它意味着电子信息科学技术的崛起和信息技术时代的到来。信息技术的渗透影响着产品和制造业的变革,也影响着设计技术的变革与发展,并为设计技术的发展提供了条件,同时,对设计技术也提出了要求。在许多先进发达国家,近10年先进制造技术的应用与发展都与信息技术紧密相关,而且,在实施先进制造技术的过程中,不仅应用了许多现代设计技术与方法,如优化设计、并行设计等,而且总结与提出了许多新的设计技术,如模糊设计(Fuzzy Design)、健壮设计(Robust Design)、虚拟设计(Virtual Design)等。另一方面,我们认为,随着社会生产力与科技的发展,现代设计技术与其它科学技术一样,其内涵与外延是变化的、动态的,如传统的机械力学已发展演变为理论力学、材料力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学等,这些均是学科边界的扩展与交叉。
鉴于上述分析与基本认识,我们给现代设计技术下的定义为:以满足应市产品的质量、性能、时间、成本/价格综合效益最优为目的,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托,以多种科学方法及技术为手段,研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。
从以上定义可以看出,现代设计技术有以下两个明显特点:
(1)现代设计技术是多学科交叉融合的产物。就目前现代设计技术所涉及的理论、方法的范畴来看,可以认为它是由现代设计方法学、计算机辅助设计技术、试验设计技术等多种学科的交叉与融合。而其中每一个具体的设计技术,同样也是若干学科的交叉与融合。例如计算机辅助设计可以看作是数学建模、计算机软件和硬件技术、工程图学等的有机结合;模糊优化设计是模糊方法与优化技术的结合等等。在这个现代设计技术群体各学科之间既相对独立又相互联系、相互渗透。根据设计对象与任务的不同,以及设计各个阶段的特点,宜采用其中某些适宜的、有效的方法和技术,以解决设计中的总体和各个具体问题。
(2)现代设计是传统设计技术的继承、延伸和发展。从传统设计发展至现代设计,都有着时序性、继承性,并在一定时间和一定的对象中它们共存于一体。例如,传统的运动学、动力学、机构学、结构力学、强度理论等基本原理与方法是现代设计技术的数学建模及许多分支学科(如可靠性设计、疲劳设计、防断裂设计、健壮设计等)的基础;另外,许多现代设计技术与方法是在吸收了传统设计技术中的思想、观点、方法之精华而发展起来的,如系统设计、功能设计、模块化设计、优化设计、并行设计等等。