設計原理學
出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)
設計原理學是60年代由美國學者研究形成,以1978年MIT的ProfessionN.P-shu為代表確立。
過去的設計是基於經驗或試錯式的,缺乏科學合理的原理與方法指導設計發展、因此設計周期長、效率低,無法適應複雜產品創新設計的要求。因而其研究目的為:發現、歸納設計優劣的評價標準,找出導致好設計的機制與設計指導準則;提出設計綜合的科學方法。
1.設計定義模型:
向設計參數空間DP設計原理學認為設計是社會“需求”到“產品”的過程,設計定義為由功能空間FR的映射,【如圖3】。功能空間FR、參數空間、DP具有樹狀層次結構,【如圖4】。設計過程模型為:問題設定、創造過程、分析評價-(問題設定)-決策選優-方案
2.設計原理學:
設計產生大量方案,為了快速決策作出最佳設計,設計原理學提出兩個評價設計原理。獨立原理:保持必要功能的相互獨立性—方案可行性準則;信息原理:使設計信息量最小—方案優化準則。
3.設計狀態方程:
{FR}={A}{DP}
{FR}:必要功能向量,i=12m;{DP}:設計參數向量j=12...n;
{A}mn:設計狀態矩陣:,i=1,2....n;
其中aij = 0時,FRi與DPj無關;aij≠0FRi與DPj乃有關。據設計方案的獨立性或干涉狀態,設計分類:a)獨立設計:必要功能FRi與設計參數Dpi一一對應;m=n,[A]為正交陳,對角陣。各必要功能相互獨立。b)干涉設計:各必要功能彼此相互干涉。c)準獨立設計:A為三角矩陣;
設計狀態方程表示了設計方案的干涉性或獨立性,據獨立公理1淘汰干涉性方案,或採取新的功能分解使設計向準獨立或獨立設計轉化。
4.設計公理推論:
為實際設計應用方便,設計公理推出七點設計應用準則。a.干涉設計獨立化(採用功能分解或參數分解法,使干涉設計轉化為獨立設計);b.減少必要功能的數目;c.另件集零為整;d.採用標準件;e.採用對稱性;f.允許值範圍極大化;g.信息最小的獨立設計。