现代设计方法
现代设计方法
现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。以满足市场产品的质量、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、创造产品和工艺等活动过程所用到的技术和知识体的总称。
1.并行设计
2.虚拟设计
3.绿设计
4.可靠性设计
5.智能优化设计
6.计算机辅助设计
7.动态设计
8.模块化设计
9.计算机仿真设计10.人机学设计11.摩擦学设计12.疲劳设计13.反求设计
14.无障碍设计15.共用性设计
一、并行设计
并行设计是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。强调产品开发人员一开始就考虑产品从概念设计到消亡的整个生命周期里的所有相关因素的影响，把一切可能产生的错误、矛盾和冲突尽可能及早地发现和解决，以缩短产品开发周期、降低产品成本、提高产品
质量。
并行设计作为现代设计理论及方法的范畴，目前已形成的并行设计方法基本上可以分为两大类：基于人员协同和集成的并行化。基于信息、知识协同和集成的并行化。
并行工程应用于整车项目开发案例研究
一般地，汽车整车产品开发共有4个大的阶段，即策划阶段、设计阶段、样品试制阶段和小批试制阶段。
以模、夹具的开发为例，运用并行工程，其与车身工程设计几乎同时进行，从整个计划第4个月开始介入，在整个开发周期的第22个月完成。而运用串行工程，其在车身工程设计完成后进行，从整个计划第15个月才介入，在整个开发周期的第34个月才完成。运用并行工程开发时间上节约近36%，整个产品开发周期可以缩短40%～50%。
设计部门不断预发布、评审、输出，相关部门评审、验证意见和建议不断反馈，然后设计不断更改，通过预发布和设计评审、修改若干个循环，这样可以把不必要的失误和不足消灭在设计阶段，同时优化设计。在各系统设计输出评审的时
候，相关部门的意见至关重要。在产品开发的早期阶段解决设计问题，所冒的风险和损失最小。
二、虚拟设计
在达到产品并行的目的以后，为了使产品一次设计成功，减少反复，往往会采用仿真技术，而对机电产品模型的建立和仿真又属于是虚拟设计的范畴。虚拟设计能实现在产品加工制造之前，建立产品的功能、结构模型，并能对其进行修改和评审，以满足不同客户的要求。它不仅继承了传统CAD设计的优点
模块化设计的优点也具备了仿真技术可视化的特点，更能支持协同工作和并行设计，从而缩短了产品开发周期并通过各先进技术的利用和补充，使产品保持技术上的优势。
机电产品的虚拟设计要以计算机技术(尤其是计算机网络、通信技术)为基础。对机电产品虚拟设计平台的建立应该包括三个层次的内容：一是产品模型的建立以及产品设计的优化；二是对产品(包括各部件)的评价和验证，比如产品性能评价、可制造性的评价；三是产品模型以及相关信息的传输。要实现虚拟设计过程中产品信息的共享，一般采用了STEP(产品模型数据交换标准)的格式。
在这些基础上可以建立机电产品虚拟设计系统，该系统集成了CAD/CAM系统、PDM系统、专家系统以及网络、通讯等系统。
汽车车辆虚拟设计与制造技术应用实例
汽车研发典型流程中，首先利用虚拟产品开发技术和结构分析CAE软件确定产品设计方案，然后进行零部件详细设计、设计文档发放并实施加工过程。
（1）车身设计阶段使用One-Step仿真软件进行快速冲压成形性校核，可大大减少设计返回带来巨大损失。
（2）模具设计阶段采用Increment仿真软件进行冲压仿真分析，可大大减少模具调试时间。
实际工作中，经常出现某些车辆冲压件成形困难不不返回设计部门更改设计现象，不不牺牲总体性能来解决局部设计问题。解决该问题最好办法是对车辆件设计后立刻进行成形性校核，发现问题及早解决。由此产生了一步逆成形（One-Step Forming）软件，如瑞士AutoForm. Eng.公司AutoForm/One-Step、加拿大FTI公司Fast3D、法国SIMTECH公司SIMEX 以及我们自主开发KMAS/One-Step软件等。

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