设计法
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8种设计手法设计是一门综合性的艺术和技术,其目的是为了创造出具有美感和功能性的作品。
在设计中,有许多不同的手法和方法可以帮助设计师达到预期的效果。
本文将介绍8种常见的设计手法,包括对比、重复、对齐、平衡、节奏、层次、比例和色彩运用。
一、对比对比是一种常用的设计手法,通过将不同的元素放在一起,达到强调和突出的效果。
对比可以是大小、色彩、形状、纹理等方面的差异,使得设计更加有层次感和吸引力。
例如,在网页设计中,可以使用对比色实现标题与背景的鲜明对比,吸引用户注意。
二、重复重复是一种重要的设计手法,通过重复相同的元素或模式,创造出统一和连贯的效果。
重复可以是形状、颜色、线条等方面的重复,使得设计更具有一致性和视觉冲击力。
例如,在海报设计中,可以使用重复的图案或文字,使整个作品更加有序和统一。
三、对齐对齐是一种能够使设计更具有整体性和协调性的手法。
通过将元素按照一定的规律进行排列,可以使设计更加稳定和易于理解。
对齐可以是水平、垂直或斜向的,使得设计更加统一和平衡。
例如,在页面设计中,可以使用网格系统进行元素的对齐,使得页面整洁有序。
四、平衡平衡是一种能够使设计更加稳定和和谐的手法。
通过在设计中使用不同的元素和布局,可以实现平衡的效果。
平衡可以是对称或不对称的,使得设计更具有视觉上的平衡感。
例如,在室内设计中,可以通过在空间中布置家具和装饰品,使得整个空间更加平衡和舒适。
五、节奏节奏是一种能够使设计更加有动感和节奏感的手法。
通过在设计中使用重复、间隔和变化等元素,可以创造出节奏感和动态感。
节奏可以是快速或慢速的,使得设计更加生动和吸引人。
例如,在动画设计中,可以使用不同的帧数和速度,创造出不同的节奏感。
六、层次层次是一种能够使设计更加有层次感和深度的手法。
通过在设计中使用不同的元素和布局,可以创造出前景、中景和背景等不同的层次关系。
层次可以是明暗、大小或透视等方面的差异,使得设计更加丰富和立体。
例如,在插画设计中,可以使用不同的色彩和透视效果,创造出立体的效果。
书籍设计四页法四页法是一种以书籍设计为基础的设计方法,旨在帮助设计者创建清晰、易读和有吸引力的页面。
它将页面划分为四个主要部分,包括标题、导航、内容和页脚。
每个部分都有其独特的设计要求和目标,下面将详细介绍这四个部分的设计原则和技巧。
标题是页面的第一个部分,通常位于页面的顶部。
它应该明确地传达页面的主题和目的,吸引读者的注意力并引导他们进一步浏览页面。
标题应该简洁明了,使用大字体和醒目的颜色,使其在页面中突出显示。
此外,标题还应与页面的整体风格和主题相一致,以确保页面的统一性。
导航是页面的第二个部分,通常位于标题下方或页面的侧边。
它提供了一种导航和定位的方式,使读者能够快速找到所需的信息。
导航应该清晰明了,使用易于理解和直观的标签,以帮助读者快速浏览页面内容。
导航还应该具有一致的风格和布局,以确保读者在不同页面之间的导航体验一致。
内容是页面的核心部分,包含了所要传达的信息和呈现的内容。
内容应该有良好的结构和组织,以便读者能够轻松地理解和消化信息。
可以使用恰当的段落和标题来分隔和组织内容,使其易于阅读和理解。
此外,内容还应该有足够的深度和广度,以满足读者的需求和期望。
页脚是页面的最后一个部分,通常位于页面的底部。
它包含了一些辅助信息和导航链接,如版权信息、联系方式和相关链接等。
页脚应该简洁明了,不要过于拥挤和混乱,以免影响页面的整体美观和可读性。
此外,页脚还应该有一定的可见性和易访问性,以方便读者在需要时获取相关信息。
总结起来,四页法是一种基于书籍设计的页面设计方法,通过将页面划分为标题、导航、内容和页脚四个部分,帮助设计者创建清晰、易读和有吸引力的页面。
每个部分都有其独特的设计原则和技巧,但它们都应该符合整体的风格和主题,以确保页面的统一性和可读性。
通过遵循这些原则和技巧,设计者可以创建出令人满意的页面,提供良好的用户体验。
第一章一、设计方法论四个层次:1.各种技术手段,操作规程等构成科学方法论的最低层次——经验层次。
2.反映各门学科中的一些具体方法,它属于个门学科本身的研究对象。
3.科学研究中的一般方法,是从各门学科中总结、概括出来的,它不是某一学科独有的,而是各门学科共同适用的方法。
4.第四个层次是哲学方法,普遍适用于自然科学、社会科学和思维科学,是一切科学最一般的方法。
二、科学方法论的结构:技术手段→具体方法→一般方法→哲学方法三、科学方法论的历史发展四个时期:自然哲学时期(古代朴素的自然观到16世纪近代科学的产生)分析为主的方法论时期(16世纪经典力学建立到19世纪初期)分析与综合并重的方法论时期(19世纪40年代到20世纪中叶)系统综合方法论时期(10世纪中期开始)四、设计方法论的分类:(11个了解一下)(十大科学方法论):信息论、系统论、控制论、优化论、对应论、智能论、寿命论、模糊论、离散论、突变论。
信息论方法功能论方法智能论方法优化论方法系统论方法突变论方法对应论方法模糊论方法控制论方法离散论方法艺术论方法五、艺术设计方法的一般原则:(3个)直觉经验与科学分析相结合定性与定量相结合原创性与适应性相结合第二章一、(稍微看一下)设计艺术在现代化进程呈现出两种不同态势:一方面是全球化的趋同。
以经济全球化为核心的科学技术科学技术全球化、经济贸易全球化、政治—社会制度全球化、文化全球化等全球化浪潮,成就了从超级市场到NBA,从好莱坞到麦当劳的全球化,一体化、同质化的产品、服务与消费,“全球化给世界带来多样化”甚至被宣称为“全球化的十大谎言”之一。
另一方面是多元化的求异。
无论是后现代主义的反理体、反中心或反现代设计艺术,还是语言学、符号学与文化人类学在设计艺术学科的广泛应用,都是在重新反省、探讨新的设计艺术文化观,都力图从传统文化、本土文化、族群文化中吸取养分,赋予人工更多的象征意义,恢复才产品与文化断裂的关系,从而在“千人一面”的全球化浪潮中凸现自我。
十大广告设计方法欢迎阅读十大广告设计方法,对于创意日需量高达几十个的设计师来说,仅仅靠灵感火花一现根本搞定不了工作,浸淫行业多年的设计师都会有些特别的技巧,一起来看看。
一、直接展示法这是一种最常见的运用十分广泛的表现手法。
它将某产品或主题直接如实地展示在广告版面上,充分运用摄影或绘画等技巧的写实表现能力。
细臻刻划和着力渲染产品的质感、形态和功能用途,将产品精美的质地引人入胜地呈现出来,给人以逼真的现实感,使消费者对所宣传的产品产生一种亲切感和信任感。
这种手法由于直接将产品推向消费者面前,所以要十分注意画面上产品的组合和展示角度,应着力突出产品的品牌和产品本身最容易打动人心的部位,运用色光和背景进行烘托,使产品置身于一个具有感染力的空间,这样才能增强广告画面的视觉冲击力。
二、突出特征法运用各种方式抓住和强调产品或主题本身与众不同的特征,并把它鲜明地表现出来,将这些特征置于广告画面的主要视觉部位或加以烘托处理,使观众在接触言辞画面的瞬间即很快感受到,对其产生注意和发生视觉兴趣,达到刺激购买欲望的促销目的。
在广告表现中,这些应着力加以突出和渲染的特征,一般由富于个性产品形象与众不同的特殊能力,厂商的企业标志和产品的商标等要素来决定。
突出特征的手法也是我们常见的运用得十分普遍的表现手法,是突出广告主题的重要手法之一,有着不可忽略的表现价值。
三、对比衬托法对比是一种趋向于对立冲突的艺术美中最突出的表现手法。
它把作品中所描绘的事物的性质和特点放在鲜明的对照和直接对比中来表现,借彼显此,互比互衬,从对比所呈现的差别中,达到集中、简洁、曲折变化的表现。
通过这种手法更鲜明地强调或提示产品的性能和特点,给消费者以深刻的视觉感受。
作为一种常见的行之有效的表现手法,可以说,一切艺术都受惠于对比表现手法。
四、合理夸张法借助想象,对广告作品中所宣传的对象的品质或特性的某个方面进行相当明显的过份夸大,以加深或扩大这些特征的认识。
常用现代设计十大方法一)计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Desi gn)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。
简称CAD。
在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形显示出来,使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
CAD能够减轻设计人员的劳动,缩短设计周期和提高设计质量。
发展概况20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统,开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术。
60年代初期出现了CAD的曲面片技术,中期推出商品化的计算机绘图设备。
70年代,完整的CAD系统开始形成,后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器,推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备,促进了CAD技术的发展。
80 年代,随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现,工程工作站问世,cad技术在中小型企业逐步普及。
80 年代中期以来,C AD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。
一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出,为CAD 技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用;系统构造由过去的单一功能变成综合功能,出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统;固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在CAD中的应用,极大地提高了C AD系统的性能;人工智能和专家系统技术引入CAD,出现了智能CAD技术,使CAD系统的问题求解能力大为增强,设计过程更趋自动化。
版权、设计和专利法案是英国政府为了保护知识产权而制定的一部重要法律。
它包括版权法、设计法和专利法,旨在保护创作者和发明家的权利,促进创新和创作,保护知识产权不受侵犯。
该法案于1988年通过,被视为英国知识产权法的重要基石。
以下是该法案的主要内容:一、版权法1. 版权范围版权法保护各种形式的作品,包括文字、音乐、艺术作品、电影等。
任何未经作者同意复制、传播、表演、展示、修改或衍生其作品的行为都构成侵权。
版权持续时间通常是作者终身加70年,但对于某些类型的作品,如音乐录音和广播的版权期限略有不同。
2. 许可和侵权在获得版权所有者的许可下可以使用受版权保护的作品,否则将构成侵权。
版权法还明确了对侵权行为的追诉和惩罚。
3. 公平使用版权法同时规定了公平使用的原则,即在不影响作者利益的前提下可以合理使用受版权保护的作品,如学术研究、新闻报道、评论等情况。
二、设计法1. 设计权和注册设计法保护外观设计的原创性,在满足一定要求的情况下可以申请设计注册,获得专属权利。
申请注册成功后,设计的外观特征将受到法律的保护,其他人不得未经授权复制或使用。
2. 侵权行为未经授权使用注册设计的外观特征,或者制造、销售复制的产品等行为都将构成侵权,侵权者需要对损失进行赔偿。
三、专利法1. 专利的定义和保护专利法保护发明的原创性,申请人可以通过专利申请获得专利权,该权利使得他人不得未经授权制造、使用或销售该项发明。
2. 专利权期限和权利一般来说,专利权的期限为20年,申请获得专利后,专利权人将享有该发明的独家权利,可以自行使用,授权他人使用或出售专利权。
以上就是英国1988年版权、设计和专利法案的主要内容。
这一法案的出台对保护知识产权、促进创新和发展知识经济起到了积极的作用,为创作者和发明家提供了法律保障,也有利于营造公平竞争、创新发展的良好环境。
相信在全球经济一体化的大背景下,英国政府也会继续完善相关法律体系,为知识产权的保护和发展做出更加积极的努力。
创新设计方法集锦创新设计是指设计师在解决问题、满足需求的过程中,采用新颖、独特的思路和方法,以达到创新的目的。
在当今竞争激烈的市场环境下,创新设计已经成为各行各业中不可或缺的一部分。
本文将介绍一些常用的创新设计方法,帮助设计师在工作中发掘潜力,实现创新。
1.头脑风暴法头脑风暴法是一种最常见的创新设计方法。
设计师与团队成员集体讨论,集思广益,共同碰撞出各种新的创意和想法。
在头脑风暴的过程中,不要拘泥于现实和限制,大胆发散思维,激发创新灵感。
2.用户体验研究法设计师应该深入了解目标用户的需求和心理,通过观察和调查,了解用户的实际使用情况和感受。
基于用户体验的研究结果,设计师可以对产品进行有针对性的改进和优化,提升用户体验。
3.反转思维法反转思维法是一种将问题从不同角度考虑的方法。
设计师可以尝试将问题转换成相反或不相关的形式,以激发创新灵感。
例如,如果设计一个安全帽,可以考虑如何让人们在没有头发的情况下戴着它,或者如何让它成为一种时尚的配饰。
4.故事化设计法故事化设计法将设计过程与故事情节相结合,为产品赋予情感和故事性。
通过讲述一个有趣的故事,设计师可以吸引用户的关注并建立情感连接。
这种情感连接有助于提升用户对产品的认知和记忆。
5.原则思考法原则思考法是一种基于设计原则的创新设计方法。
通过研究和分析已有的设计原则,设计师可以找到改进和突破的方向。
例如,设计师可以考虑如何运用简约原则来设计一个更简洁、高效的界面。
6.联想法联想法是通过将不同领域的思维和概念相互联系,创造出新的创意和解决方案。
设计师可以通过参考其他行业的设计经验和灵感,为自己的设计带来新的视角和创新点。
7.协同设计法协同设计法是指设计师与其他相关人员共同参与设计过程,借助集体智慧达到创新目标。
通过与其他专业人员的交流和合作,设计师可以汲取各个领域的经验和知识,为设计提供更全面和创新的解决方案。
8.可持续设计法可持续设计法是一种注重环保和社会效益的创新设计方法。
课程设计的方法课程设计是现代教育的核心部分,为教育的目标、内容、方法和评价提供了有序的、有意义的组合。
因此,了解好的课程设计方法是非常必要的。
本文将简要介绍几种课程设计方法。
一、问题解决法问题解决法是最常见的课程设计方法之一。
它是以解决实际问题为中心,利用学生的好奇心和探究欲望,引导学生探求的一种方法。
首先,确定一个问题或主题,然后让学生通过研究、观察、实验、分析和推理等手段,来解决问题。
这种方法的优点是能够增强学生的创造力、探究能力和解决问题的能力。
同时,学生能够更好地理解所学知识,因为他们是通过解决问题来掌握的。
二、场景教学法场景教学法是以实际模拟或构建场景为依据,让学生在具体的环境中学习,通过亲身经历来获取知识。
这种方法可以激起学生的兴趣和参与度,因为场景教学法会给学生带来一种沉浸式的学习体验。
这种方法的优点是可以让学生更直观地了解所学知识,并通过模拟真实场景来加深对知识的理解。
它可以提高学生的学习兴趣和参与度,从而促进学习效果。
三、案例教学法案例教学法是一种让学生通过研究实际事例来学习的方法。
它使用真实的案例或情境,让学生通过分析、比较、归纳和综合等方法,来获取所需的知识。
这种方法的重点在于分析和解决实际问题,从而提高学生的实际能力。
这种方法的优点是可以让学生在具体的学科背景下,更好地理解所学知识,并通过研究同类案例来推广和应用知识。
它还可以培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
四、协作学习法协作学习法是一种让学生在团队或小组中合作学习的方法。
它可以促进学生的合作能力、沟通技巧和人际关系等。
同时,因为每个学生都需要承担一定的责任,所以他们需要交换和讨论自己的见解,从而促进学生成为更好的学习者。
这种方法的优点是可以提高学生的自主学习能力和综合能力。
由于学生之间需要合作和互动,所以可以使学生更好地了解彼此的观点,并在学习中发挥各自的特长。
总之,不同的课程设计方法适用于不同的学科和年龄段。
选择合适的课程设计方法可以更好地帮助学生掌握知识和技能,并提高学生的综合素质。
创意设计手法在创意设计的过程中,对于设计手法的选择至关重要。
设计手法的巧妙运用能够突出设计的特点、表达出设计的独特之处。
下面将介绍几种创意设计手法,以启发设计者的思路。
1. 叠加法:叠加法是一种常用的设计手法,通过将不同的元素叠加在一起来达到创意的效果。
例如,在平面设计中,可以使用多层次的图形、文字或者图像进行叠加,以展现多重意义或者将不相关的元素融合在一起。
2. 反转法:反转法是一种常用的设计手法,通过颠覆传统的设计规则来展现独特的创意。
例如,在标志设计中,可以使用对称图形的反转,或者颠倒标志的颜色等方式来吸引眼球。
3. 反比例法:反比例法是一种充满创意的设计手法,通过调整元素的大小来达到独特的效果。
例如,在包装设计中,可以使用小物品与大包装的组合,或者大物品与小包装的组合,以突出产品的特点。
4. 故事法:故事法是将设计元素串联成一个有趣的故事来达到创意的设计手法。
例如,在广告设计中,可以通过一系列的图片或者文字来讲述一个悬疑的故事,吸引观众的眼球。
5. 变形法:变形法是一种常用的设计手法,通过改变元素的形状或者位置来达到创意的效果。
例如,在平面设计中,可以使用不规则的形状或者错位的排列来创造独特的效果。
以上仅是创意设计手法的一小部分,设计者可以根据实际情况选择合适的手法进行设计。
创意设计手法的运用需要注重设计的整体性和统一性,不只局限于使用某种手法,而是要根据设计的目的和风格来灵活运用。
通过富有创意的设计手法,设计者可以打破常规,创造出独具个性的作品。
在创意设计领域,设计手法是设计师表达创意的重要方式之一。
它们可以帮助设计者传达主题、突出重点、引起观众的兴趣和共鸣。
下面将详细介绍几种常见的创意设计手法,以启发设计者的思维。
首先是叠加法,叠加法的运用能够为设计带来丰富的层次感和深度。
在平面设计中,设计师可以通过图形、文字或者图像的叠加来创造独特的效果。
例如,在海报设计中,不同层次的图形可以代表不同的意义,通过叠加运用,设计师可以在视觉上创造出独特的效果。
参数设计参数设计是三次设计法里的二次设计,是在系统设计之后进行。
参数设计的基本思想是通过选择系统中所有参数(包括原材料、零件、元件等)的最佳水平组合,从而尽量减少外部、内部和产品间三种干扰的影响,使所设计的产品质量特性波动小,稳定性好。
另外,在参数设计阶段,一般选用能满足使用环境条件的最低质量等级的元件和性价比高的加工精度来进行设计,使产品的质量和成本两方面均得到改善。
参数设计是一个多因素选优问题。
由于要考虑三种干扰对产品质量特性值波动的影响,探求抗干扰性能好的设计方案,因此参数设计比正交试验设计要复杂得多。
田口博士采用内侧正交表和外侧正交表直积来安排试验方案,用信噪比作为产品质量特性的稳定性指标来进行统计分析。
为什么即使采用质量等级不高、波动较大的元件,通过参数设计,系统的功能仍十分稳定呢?这是因为参数设计利用了非线性效应通常产品质量特性值y与某些元部件参数的水平之间存在着非线性关系,假如某一产品输出特性值为y,目标值为m,选用的某元件参数为x,其波动范围为Dx (一般呈正态分布),若参数x取水平x1,由于波动Dx,引起y的波动为Dy1(如图),通过参数设计,将x1移到x2,此时同样的波动范围Δx,引起y 的波动范围缩小成Dy2,由于非线性效应十分明显,Dy2Δy2,即提高了元件质量等级后,对应于x1的产品质量特性y的波动范围仍然比采用较低质量等级元件、对应于水平x2的y波动范围D y2要宽,由此可以看出参数设计的优越性。
案例:有一晶体管稳压电源,输入为交流220V,要求输出目标值为直流110V,波动范围必须控制在±2V。
决定稳压电路输出特性的主要因素是晶体管的电流放大倍数 hFE(其输出特性呈非线性关系)以及调节电阻R的大小(电阻的输出呈线性关系)。
通常专业设计人员看到电路输出与目标值发生偏离时,大多是调整晶体管hFE的工作点,使输出达到目标值,但又产生了输出电压波动偏大的问题。
例如原稳压电源的晶体管hPE工作点在A1(A1=20),对应的输出电压为95V。
这时,设计人员通常是把hFE从A1调整到A2(A2=40),使输出电压达到110V。
但是,晶体管的hFE总会有一定范围的波动。
假定hFE的波动范围为±20,当选定A2=40为设计中心值时,hFE就将在20-60(A1-A3)之间波动,对应的输出目标的波动范围将是95-120V。
过去为解决这一问题,都是进一步严格挑选元件,以减小hFE 的波动范围。
这样势必增加制造成本。
如何运用参数设计的原理来优化设计呢?由此可知,当A4=80这个工作点时,对应的输出特性曲线变化的平坦区。
现在仍采用hFE波动为±20的晶体管,但工作点选A4=80上,此时输出电压波动范围为120耀122V之间,波动幅度大大减小。
但这时的输出电压为121V,比目标值110V高出一个M=11V的偏差。
这个偏差可用线性元件电阻 R来校正,通过改变电阻R的大小来调整输出电压;使其达到110V。
通过这项设计,我们找到了晶体管hFE与电阻的最佳参数组合为A4B4容差设计容差是从经济角度考虑允许质量特性值的波动范围。
容差设计通过研究容差范围与质量成本之间的关系,对质量和成本进行综合平衡。
容差设计在完成系统设计和由参数设计确定了可控因素的最佳水平组合后进行,此时各元件(参数)的质量等级较低,参数波动范围较宽。
容差设计的目的是在参数设计阶段确定的最佳条件的基础上,确定各个参数合适的容差。
容差设计的基本思想如下:根据各参数的波动对产品质量特性贡献(影响)的大小,从经济性角度考虑有无必要对影响大的参数给予较小的容差(例如用较高质量等级的元件替代较低质量等级的元件)。
这样做,一方面可以进一步减少质量特性的波动,提高产品的稳定性,减少质量损失;另一方面,由于提高了元件的质量等级,使产品的成本有所提高。
因此,容差设计阶段既要考虑进一步减少在参数设计后产品仍存在的质量损失,又要考虑缩小一些元件的容差将会增加成本,要权衡两者的利弊得失,采取最佳决策。
总之,通过容差设计来确定各参数的最合理的容差,使总损失(质量与成本之和)达到最佳(最小)。
我们知道,使若干参数的容差减少需要增加成本,但由此会提高质量,减少功能波动的损失。
因此,要寻找使总损失最小的容差设计方案。
用于容差设计的主要工具是质量损失函数和正交多项式回归。
参数设计与容差设计是相辅相成的。
按照参数设计的原理,每一层次的产品(系统、子系统、设备、部件、零件),尤其交付顾客的最终产品都应尽可能减少质量波动,缩小容差,以提高产品质量,增强顾客满意;但另一方面,每一层次产品均应具有很强的承受各种干扰(包括加工误差)影响的能力,即应容许其下属零部件有较大的容差范围。
对于下属零部件通过容差设计确定科学合理的容差,作为生产制造阶段符合性控制的依据。
但应指出,此处的符合性控制与传统质量管理的符合性控制有两点不同:第一,检验工序不能只记录通过或不通过,还应记录质量特性的具体数值;不能只给出不合格率,还要按照质量损失的理论制订科学的统计方法来给出质量水平的数据。
第二,采用适应健壮设计的在线质量控制方法(如先进的SPC方法等),实时监控产品质量波动的情况,进行反馈和工艺参数的调整;针对存在的问题,不断地采取措施改进工艺设计,提高产品质量,在减少总损失的前提下使质量特性越来越接近目标值,条件具备时,应减少容差范围系统要素的中心值决定后,便进入决定这些因素波动范围的容差设计。
由于某些输出特性的波动范围仍然较大,若想进一步控制波动范围,就得考虑选择较好的原材料、配件,但这样自然会提高成本。
因此有必要将产品的质量和成本进行综合平衡。
容差是从经济角度考虑允许质量特性值的波动范围。
容差设计通过研究容差范围与质量成本之间的关系,对质量和成本进行综合平衡。
例如:可以将那些对产品输出特性影响大而成本低的零部件的容差选得紧一些,而对输出特性影响小而成本又很高的零部件选得松一些。
为此,必须要有一个质量损失函数来评价质量波动所造成的经济损失。
仍以上述晶体管理稳压电源的设计为例。
当输出电压正好等于110V时,质量波动最小。
随着质量波动的增大,引起的经济损失(包括社会经济损失)也将增大。
例如:质量波动造成零部件返工、报废以及用户由于质量波动也多付费用等。
可见,容差设计是在决定了最佳参数组合的中心值后,根据质量损失函数,在综合平衡用户与制造厂质量费用的情况下,选定合理的公差范围。
以上通过稳压电源的参数设计和容差设计的例子,对三次设计的原理进行概念性的介绍。
实际计算往往要复杂得多,通常要运用正式试验、方差分析和信噪比对质量特性进行综合评定。
产品质量与质量管控发展三阶段:①设计→②制造→③检验。
早期传统质量管理只抓产品检验即③;(美国)休哈特提出”产品质量不是检验出来的,而是生产制造出来的”,把质量管理从检验阶段推进到生产制造阶段,即②→→③;②表现为SPC(统计过程控制)技术;(日本)最著名的质量管理专家田口玄一博士创立了质量工程学,提出”源流管理”的思想,指出”产品质量首先是设计出来的,其次才是制造、检验出来的”、”抓好上游(产品设计)管理,中下游(制造与检验)管理就容易”。
即质量管理贯通1→②→③全过程田口著名的三次设计(产品设计三个阶段:系统设计、参数设计、容差设计)是现代产品设计必不可缺的设计思想和方法。
简单介绍如下:系统设计---传统意义下的产品设计,但现代引入诸如设计质量保证QDA(Design Quality Assurance)、产品质量先期策划APQP(Advanced Product Quality Planning)、质量功能展开QFD(Quality Function Development)、潜在失效模式及后果分析FMEA((Design) Failure Mode and Effects Analysis)、测量系统分析MSA(Measurement SystemsAnalysis)各项技术参数设计---全部参数(元部件)用三级品,利用正交实验和方差分析的方法寻求全部参数的最佳组合。
所谓最佳组合,指引入信躁比评价指标通过稳定性设计使产品的可靠性、抗干扰性、稳定性、匀一性强(设计要求在广泛或恶劣的使用环境、长期的使用时间产品及元部件仍能正常实现目标机能),引入灵敏度评价指标使系统偏差小。
容差设计---引入质量损失函数概念,把成本看成为产品成本和产品质量损失成本的综合。
在最佳参数组合处对元部件不同等级的容差变化进行方差分析,仅对信躁比高度敏感的因素用较高等级,所谓”成本用在刀刃上”,化最小的成本代价设计出质量最佳”价廉物美”的产品,使产品有强大的市场竞争力。
一、系统设计指专业人员根据各个的技术领域的专门知识,对产品进行整个系统结构的设计,也就是通常所说的产品质量设计。
系统设计阶段,需要求出产品的性能指标与各有关参数之间的函数关系。
二、参数设计指在全系统设计基础上,决定或选定系统各参数的最优参数组合。
要求不仅应使产品有良好性能,而且在环境改变或元器件有所波动劣化的情况,按照这种参数组合制造出来的产品,在性能上仍能保持稳定。
根据具体情况来决定采用:1、直接择优——既利用选优正交表,经过几轮设计,求得参数的最佳组合。
2、稳定性择优——既利用选用正交表与误差正交表安排设计方案和计算,得到第一轮择优设计的好条件;重复第一轮的步骤,进行第二、第三轮稳定性择优设计,前一轮的好条件作为后一轮的初始条件。
如此循环若干轮可找到工程满意的好条件,整数化后即可得稳定性择优设计的参数组合。
三、容差设计参数设计后确定了一组参数组合。
但:1、是否还能减少参数波动幅度使产品质量特性更加稳定?2、是否可以适当降低元器件精度等级以降低成本?这两个问题实质上是确定适当的元器件精度,以使产品的使用寿命周期费用最低。
稳健设计技术的基本原理噪声因素——波动是产生质量问题的根源,在实际生产的过程中,往往存在着一些人们无法控制或难以控制的因素。
我们称这些不可控制的因素为噪声因素或随机因素。
正是这些无法穷尽的潜在变化的相互作用导致了技术功能,产品性能和工艺过程的波动。
同时在设计和制造过程中还存在的一组相对稳定并可加以控制的因素,如原材料的规格、技术人员的技能和设计水平、测量设备精度、相对稳定的环境和温定。
这些因素为可控因素和系统因素。
正是这些可控因素才使得产品性能、工艺过程和技术功能具有一定的稳定性。
波动理论由于噪声因素是客观存在的和难以控制的,由此产生波动也是不可避免的。
试图完全消除波动,使产品性能和技术功能的质量特性始终在设计目标上是永远达不到。
因此改进产品性能,提高质量的奋斗目标是:永无止境地减少波动,使产品、工艺过程、技术功能对各种噪声因素不敏感,向着波动为零的目标迈进。