設計方法學

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

　　設計方法學是研究解決設計問題的進程的一般理論，包括一般設計戰略及用於設計工作各個具體部分的戰術方法，它的主要領域及大致結構，包括進程模式、進程規劃、進程風格、方法、方法學及行動規劃、工作方法、工作原則等。

　　最早涉及設計方法學研究的學者應該提到德國的羅伊雷赫(F．Reuleaux)，1875年他在《理論運動學》一書中第一次提出了“進程規劃”的模型，即對很多機械技術現象中本質上統一的東西進行抽象，在此基礎上形成一套綜合的步驟。這是最早對程式化設計的探討，因而有人稱他為設計方法學的奠基人。此後直到20世紀40年代，庫茨巴奇(Kutzbaeh)等人相繼在程式化設計的發展、設計評價原則、功能原理及設計中的應用等方面開展了一些工作，初步發展了設計方法學研究。

　　20世紀60年代初期以來，由於各國經濟的高速發展，特別是競爭的加劇，一些主要工業國家採取措施加強設計工作，開展設計方法學研究，使得設計方法學研究在這一時期取得了飛速發展。許多國家的專家、學者在設計方法學方面或出版專著、或從事專題研究，如設計目錄的制訂、有關設計的經濟性問題、設計方法的研究、產品功能結構及其演算法研究等，並開始探討設計方法學研究的內涵。慕尼黑大學的羅登納克(Rodenaeker)是在德國(也是世界上)第一個被任命為從事設計方法學研究的教授。因而有人稱他為“設計方法之父”。由於經濟文化背景的不同，不同學者的研究各有自己的特點和側重方面，學者和工程技術人員比較著重研究設計的進程、步驟和規律，進行系統化的邏輯分析，並將成熟的設計模式、解法等編成規範和資料供設計人員參考，如德國工程師協會制定的有關設計方法學的技術準則VDI 2222等；英美學派偏重分析創造性開發和電腦在設計中的應用；日本則充分利用國內電腦優勢，在創造工程學、自動設計、價值工程方面做了不少工作；前蘇聯和東歐等國家也在巨集觀設計的基礎上提出了“新設計方法”。不少國家在高等學校中開始開設有關設計方法學的課程，多方面、多層次開展培訓工作，推進設計方法學的研究和應用，有效地提高各自產品的設計質量及其競爭能力。

　　20世紀70年代未，歐洲出現了由瑞士胡布卡博士、丹麥安德生博士及加拿大梅爾(W．E．Mer)教授組成的歐洲設計研究組織(WDK)。此後，它發起組織了一系列國際工程設計會議(ICED)，參加人員和範圍逐漸擴大。它還組織出版了有關設計方法學的《WDK》叢書，除各次會議論文集以外，還包括有關設計方法學的基本理論、名詞術語、專家評論和有選擇的專著。此外，還建立了一批國際性的專題研究小組，如機械零件的程式化設計研究小組，定期開展活功。從此，設計方法學研究明顯地從各國自行開展發展為國際性的活動，各學派充分交流，互相取長補短，將設計方法學研究及應用推向新的高潮，吸引了全世界學者的註意。

　　1980年前後，由於德國學者、西北歐學者、日本學者及美國學者先後不斷來華講學，我國學者開始了對西方各學派的學習與研究。1981年中國機械工程學會機械設計學會首次派代表參加了ICED81羅馬會議，此後即在國內宣傳，並於1983年5月在杭州召開了全國設計方法學討論會，探討開展設計方法學研究活動，併成立了設計方法學研究組。設計方法學研究在我國正在蓬勃開展起來。應特別引起註意的是，這門學科具有強烈的社會背景，若生硬照搬，必難適應我國國情，難以為現實工程技術人員所接受，而應博採眾家之長，結合我國實際，在現實的基礎上向前推進。

　　國內外對設計本質及方法的研究已初步進入實用階段，出版了一些有代表性的專著，但是有關這門學科的名稱並未得到統一，如科學設計、工程設計、設計方法學、工程設計原理、設計綜合、設計學、機械研究方法論、設計的設計等。名稱相近，內容大同小異，其共同特點都是總結設計規律，啟發創造性，採用現代化的先進技術和理論方法，使設計過程自動化、合理化。其目的是設計出更多質高價廉的工程技術產品，以滿足人民的需求和適應日趨激烈的市場競爭形勢的需要。

　　1．設計進程模式

　　研究設計的各個階段，如原理方案設計、結構設計和總體設計，並把各個階段和每個階段的工作步驟連成一個設計程式，並使之規範化、模式化。闡述每個步驟的具體處理方法，設計進程模式應能使設計過程合理化、科學化。

　　2．設計原理、規律和準則

　　從系統觀點出發探討機械產品設計的一些基本原理，將產品設計看作由輸入、輸出、轉換三要素組成的系統；研究各種設計準則，如結構設計的設計準則、原理和原則等。

　　3．設計方案

　　方案設計的質量決定產品設計質量。設計方法學主要研究方案構思中的思維規律和科學方法以及實現需求與技術系統設計間的轉換方式方法、原理、原則、策略技巧，例如建立“設計目錄”，便於設計師檢索求解。

　　4．綜合評價

　　工程設計往往是多方案選擇評優的過程，在實際工作中很難找到一個各項指標較之其他方案都是最優的方案。這涉及到評價指標體系的建立、價值工程和多目標優化設計的問題，以便對各方案進行合理綜合評價。

　　設計方法學是研究設計程式、設計規律和設計中思維與工作方法的一門多元綜合、新興交叉學科，涉及的知識面很廣，例如材料力學、理論力學、金屬材料、熱處理、機械原理、機械設計、金屬工藝學、系統工程、電腦應用、預測學、人機工程學、價值工程、優化設計、藝術造型等知識。

　　設計方法學是為了尋求保證設計質量、加快設計速度、減少和避免設計失誤的方法和措施，並適應科學技術發展的要求，它的發展將大大提高產品的設計水平和生產率，提高產品的競爭能力。設計方法學可理解為：研究設計中的一般過程及解決具體設計問題的方法、手段。有人稱之為“設計的設計”。

　　設計方法學特別重視尋找可能實現各項功能要求的物理原理(先不管它技術上能否實現)，並組合成為數眾多的設計方案，以供評價決策。這對衝破傳統局限，創新開拓新產品有重大作用。

　　可以說設計方法學體現了技術、經濟、美學和人機工程學的一體化，在生產活動中體現了市場、設計、製造、銷售一體化。

　　設計方法學作為方法論，應滿足這樣的要求，即：

　　(1)適用於任何工程設計和產品設計，而不局限於某種行業。

　　(2)能促進發明創造和認識能力，使之較容易找到最佳的解。

　　(3)與其他學科的概念、方法和認識相協調。

　　(4)所獲得的解並非偶然的，且容易轉用於其他技術產物。

　　還需說明，設計方法學不主張單憑直覺和經驗來設計，而應按由設計規律制訂的進程和方法步驟進行設計，但這並不應該降低設計人員的直覺和經驗的作用，不應限制他們的聰明才智，相反應使他們充分發揮作用。

　　設計方法學是一門實踐性很強的學科，也只有在設計實踐的應用中，才能真正顯示出它的生命力和向前發展。