《先进制造技术》PPT课件.ppt

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1、第二章 现代设计技术,2.1 现代设计技术的内涵与体系结构2.2 计算机辅助设计(CAD)技术2.3 现代设计方法,2.1 现代设计技术内涵与体系结构,2.1.1 现代设计技术的内涵和特点2.1.2 现代设计技术体系,2.1.1 现代设计技术的内涵与特点,传统设计技术的继承和发展，多专业和多学科交叉，综合性技术。,现代设计技术,静态、经验、被动、手工,设计技术,设计过程中解决具体设计问题的各种方法和手段,传统设计技术,现代设计技术的定义,现代设计技术的时间维,产品规划-需求分析、市场预测、可行性分析、总体参数、制约条件和设计要求；方案设计-功能原理设计，确定原理方案；技术设计-将产品的功能原理

2、具体化为机器产品及其零部件的具体结构；施工设计-指工程图绘制，工艺文件编写，说明书编写等。,分析-明确设计任务本质；综合-综合各种因素，探求解决方案；评价-对多种方案进行比较和评定，方案调整和改进；决策-确定最佳的设计方案,现代设计技术的逻辑维,主体技术,基础技术,支撑技术,应用技术,传统设计理论与方法,各产品领域知识与技术,计算机辅助设计技术,现代设计方法学,可信性设计技术,设计试验技术,相关学科与技术,先进制造工艺材料科学自动化技术系统管理技术自然科学政治经济文化社会科学市场营销学.,现代设计技术体系结构框图,2.1.2 现代设计技术体系,2.2.1 计算机辅助设计的基本概念2.2.2 计

3、算机辅助设计的关键技术,2.2 计算机辅助设计技术,零件造型、产品装配产品渲染、动态显示、运动仿真工程分析，如有限元分析、优化设计、可靠性设计绘制工程图样、编制物料清单（BOM),2.2.1 计算机辅助设计的基本概念,CAD技术主要功能,计算机的支持和参与 利用计算机信息存储、逻辑推理、长时间重复工作、快速精确的计算等能力和特长，提高产品设计效率和质量；设计者的主导作用 计算机不可能完全取代人进行设计作业；主要辅助完成技术设计 不可能也没有必要涉及产品设计的所有环节。,CAD技术特征,线框模型：以顶点和棱边描述三维形体，为两表结构；表面模型：以表面描述形体方法，为三表结构；实体建模：能完整表示

4、三维的几何信息和拓扑信息，有扫描表示法、边界表示法、构造实体几何法等结构形式；特征造型：以具有工程语义的各类特征来定义描述形体的方法，便于CAD/CAM技术的集成。,2.2.2 计算机辅助设计的关键技术,产品的造型建模技术,特征就是描述产品信息的集合，也是构成零、部件设计与制造的基本几何体，它既能反映零件的几何信息，又反映了零件的加工工艺信息。常用的零件特征包括：形状特征、精度特征、材料特征、装配特征等。形状特征是特征造型的主要部分，是其他特征的载体，形状特征定义为一组唯一确定该特征的参数，这组参数中有形状参数及定位参数。,精度特征可分为两类：一种是各几何元素本身的要求，如尺寸公差、表面粗糙度

5、等，另一种和其他几何元素相关，即相对于基准的精度要求，如形状及位置公差。材料特征分为整体材料特征、表面处理特征及局部处理特征，整体材料特征作为零件的属性，包括材料种类代号、性能、热处理方法等，表面处理特征作为表面的属性，包括表面淬火、渗碳、渗氮等。,只需要建立两张表就能描述任一复杂的物体，一是点（立体的顶点）表；二是边（点的连线）表，如图所示棱锥体，表2-1和2-2即为其全部几何信息,表2-1点表,表2-2边表,表2-3 面表,单一数据库：与设计相关数据来自同一数据库，实现产品相关性设计，提高设计质量，缩短开发周期。相关性设计：任何设计改动，都将及时反映到其它相关环节上。如：零件图-产品装配图

6、-零件数控程序-二维工程图；左视图-主视图-俯视图-三维实体模型；,单一数据库与相关性设计,NURBS（Non-Unifrom Rational B-Splines）可统一自由曲线/曲面和规则曲线/曲面的数学模型，简化系统结构，有利于曲线、曲面操作和修改。,NURBS曲面造型技术,CAD与CAX集成涉及建模技术、工程数据管理、数据交换接口等技术。包括如下集成：CAD/CAE/CAPP/CAM-工程设计领域集成；CAD/ERP-与管理系统集成；异地、异构系统企业间CAD集成，如全球化设计、虚拟设计、虚拟制造及虚拟企业等。,CAD与CAX集成技术,目的：支持异构、跨平台的工作环境。如：IGES（I

7、nitial Graghical Exchange System)图形交换标准；STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data)产品数据模型交换标准。,标准化技术,2.2.3 计算机辅助设计的研究热点,计算机辅助产品的概念设计 难题：建模和推理计算机支持的协同设计 难题：信息实时可靠交换；异构环境下可靠运行；通讯方法与手段海量信息处理 存储、管理和检索技术 智能CAD技术：将人工智能技术与CAD技术融为一体，难题：解决人类思维模型建立和表达 CAD与虚拟现实（VR）技术的集成 VR向设计者提供视觉、听觉、触觉等直观、自然、实时的感知，目

8、前VR所需软硬件价格昂贵，技术开发难度大计算机安全 技术保密，防病毒感染,2.3 现代设计方法,优化设计 最优化设计是借助最优化数值计算方法和计算机技术，求取工程问题的最优设计方案。即：进行最优化设计时，首先必须将实际问题加以数学描述，形成一组由数学表达式组成的数学模型，然后选择一种最优化数值计算方法和计算机程序，在计算机上运算求解，得到一组最佳的设计参数。,1）优化设计的数学模型 实例1：有一块边长为6m的正方形铝板，四角各裁去一个小的方块，做成一个无盖的盒子。试确定裁去的四个小方块的边长，以使做成的盒子具有最大的容积。解：设裁去的四个小方块的边长为x，则盒子的容积可表示成x的函数f(x)x

9、(6-2x)2,于是，上述问题可描述为变量 x设计变量 f(x)x(6-2x)2目标函数 g(x)x0 约束条件使函数 f(x)x(6-2x)2 极大化 即对 f(x)=6x-2x3 求导 f(x)=1-x2=0 得出：x=1,-1 x0 x=1 为所求解。,设计定容积瓦楞纸箱的尺寸，使其满足集装箱的装箱量最大，并且瓦楞纸箱的长、宽、高比例满足一定的要求，使其不形状怪异，易于为实际所接受。设：x,y,z为纸箱的长、宽、高，纸箱的定容积为K 目标函数：maxf(x,y,z)约束条件：=k,数学模型的一般形式,实例可以看出，优化设计的数学模型由设计变量、目标函数和约束条件三部分组成，可写成以下统一

10、形式：求变量x1,x2,.,xn 使极小化函数f(x1,x2,.,xn)满足约束条件 gu(x1,x2,.,xn)0(u=1,2,m)hv(x1,x2,.,xn)=0(v=1,2,p),设计变量,目标函数,不等式约束条件,等式约束条件,（1）设计变量 设计变量的不同参数表示不同的设计方案。设计变量必须是一组相互独立的变量，将其表示成X，即：X=（x1,x2,xn)T 其中n是设计变量的个数，也称为维数。设计变量的取值：一是连续变化量，另一是离散量比如齿轮的模数。由n个设计变量所组成一个向量空间，称之为设计空间。,N=1,设计空间为一根实数轴，称为一维优化问题N=2,设计空间为一平面，称为二维优

11、化问题N=3,设计空间为三维立体，称为三维立体。N3,设计空间为超越空间。一个设计方案相当于设计空间中的一个点。,（2）目标函数 每一个设计问题，都有一个或多个设计中所追求的目标。用设计变量的函数来表示。目标函数是准则性函数，又称为评价函数。可表示为：F(X)=F(x1,x2,xn)T,优化设计的目的：按要求选择所需的设计变量，使目标函数达到最佳值。最佳值可能是极大值，也可能是极小值。如求产值最大、效率最高等问题，属于求极大值问题，maxF(X),产品的重量最轻、成本最低等问题，即为求目标函数的极小值问题，属于求目标函数的极大值问题，记为minF(X)为了优化算法与处理程序的统一，可将目标函数

12、均规格化为求极小化问题，即 minF(X)=-maxF(X)或 mixF(x)=1/maxF(X),(3)设计约束与可行域 优化设计不仅要使所选择方案的设计指标达到最佳值，同时还必须满足一系列的附加设计条件，这些附加设计都构成对设计变量取值的限制，在优化设计中被称为设计约束。设计约束有两种：一种是不等式约束，另一种是等式约束。不等式约束形式：gu(x)=0 等式约束形式：hv(x)=0,由于设计约束的存在，在整个设计空间范围内被分为可行域和非可行域两个不同的区域。,约束变量影响设计空间可行域,2）优化方法的分类按目标函数数量：单目标优化和多目标优化按设计变量数量(n)：n=2-10 小型优化

13、n=10-50 中型优化 n50 大型优化按约束条件：无约束优化和有约束优化；求解方法：准则法、数学规划法 线性规划、非线性规划和动态规划。,设计对象的分析设计变量和设计约束条件的确定目标函数的建立、合适的优化计算方法的选择优化结果分析,3）优化设计的步骤,常用优化求解方法,优化设计步骤,4)优化设计举例如图对称两杆桁架：2P300KN，2L1500mm，H900mm，E2.1105N/mm，7.85103Kg/m3，s350N/mm2，D25-60mm、B3-8mm。求解：满足强度前提下桁架重量最轻时的管径D及壁厚B。,设计变量：,确定目标函数：,强度约束条件压应力不大于屈服极限s：,稳定性

14、约束条件压应力不大于压杆稳定的临界应力k：,边界约束条件限制尺寸取值的约束条件：,确定约束条件,求解结果：B=4mm,D=44.4mm W=10.26Kg,（1）可靠性的概念及其发展产品的可靠性：在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。二次大战美国空军由于故障而损失飞机达21000架，比被击落的飞机多1.5倍。可靠性是由美国航空部门提出，到了50年代电子产品平均使用失效率达到了11010-11012（1/h）水平。60年代末建立了以强度应力为基础的机械产品可靠性模型。目前，机械产品的可靠性设计已趋成熟。,2.3.2 可靠性设计,可靠性的基本要素：1）规定的时间2）规定的条件3）规定的功

15、能（1）要求产品做什么（2）产品进行工作的指标要求4）能力,故障机理和故障模型研究 研究产品元件材料老化失效机理，掌握老化规律，揭示影响老化因素，建立失效机理模型。可靠性试验技术研究 试验是取得可靠性数据主要来源，发现产品设计和研制阶段的问题，恰当的试验方法有利于保证和提高产品的可靠性，能够节省人力和费用。可靠性水平的确定 制定相关产品的可靠性水平等级，为产品的可靠性设计提供依据。,（2）可靠性设计的主要内容,（3）可靠性设计的常用指标,产品的工作能力 产品完成规定功能所处的状态；产品工作能力的耗损过程属于随机过程。产品在某一时刻t时的工作能力，就是产品在t时刻所处的状态。可靠度 在规定条件和

16、规定时间内完成规定功能的概率R(t)，可靠度愈大，工作愈可靠，0R(t)1。可靠度是累积分布函数，它表示在规定的时间内圆满工作的产品占全部工作产品累积起来的百分数。,设有N个相同的产品在相同的条件下工作，到任一给定的工作时间t时，累积有（）个产品失效，剩下（）个产品仍能正常工作。那么，该产品到时间的可靠度（）为,思考：如何计算产品在正常运行一定时间后再正常运行一段时间的可靠度？,采用经验可靠度R(t）=Np(t)/N,例子：在某批产品N个中，已有88个正常工作2400小时，在继续工作800小时，还有66个能正常工作，问在这800小时中的可靠度是多少？,解：因为Np(t）=Np(2400)=88

17、Np(t+t)=Np(2400+800)=66所以,失效率 表示产品工作到某一时刻后，在单位时间内发生故障的概率(t)，失效率愈低，产品愈可靠,能决定每一时刻的可靠度。由此可知，失效率是个条件概率。,失效率的观测值：,失效率 通常的单位是10-3/小时、10-5/小时。对于高可靠性产品通常用10-9/小时作单位，称为一个菲特（Fit),其含义：1000个产品工作100万小时，只有一个可能失效,有100块IC，在1000小时内失效5块，在10001010小时失效38块，求t1000，和t1010h的失效率的估计值？,代入公式：(t)n(t)/tN-n(t)求解：(1000)5/1000(100-

18、0)=5105/h 50000 Fit(1010)38/(1010-1000)(100-5)0.4%h1,失效率为一个时间的函数，用二维图形进行描述，可以得到一条二维曲线。图2-6为典型的失效率曲线,2-6典型的失效率曲线,1）早期失效阶段磨合阶段，原因是产品内部存在缺陷和工艺质量欠佳。让成品在上市前模拟工作条件运行一段时间，可以剔除早期失效产品2）偶然失效阶段偶然失效阶段是产品的正常使用阶段，此时产品的失效是随机的，失效率基本是一常数。3）耗损失阶段经过长时间的工作，产品进入衰老状态，表现为失效率迅速上升，直到报废。改善方法：不段提高零部件的使用寿命或及时更换即将失效的零部件,平均寿命 不可

19、修复产品-发生失效前的工作时间（MTTF）可修复产品-相邻两故障间工作时间（MTBF）式 N对不可修复产品为试验品数，对可修复产品为总故障次数；ti对不可修复产品为第i个产品失效前工作时间，对可修复产品为第i次故障前的无故障工作时间。,可靠度的许用值 灾难性的：R（t）1 经济性的：损失重大时：R（t）0.99 损失不大时，R（t）0.90 无后果：R（t）0.90,（4）机械零件可靠性设计机械零件可靠性设计内容较多，这里仅讨论机械零件应力和强度可靠性设计问题应力Y：作用于零件上的应力、温度、湿度、冲击力等物理量强度X：零件能够承受这类应力的程度。当强度X大于应力Y时，能够正常工作。当强度X小

20、于应力Y时，则发生失效,若使零件在规定的时间和规定的条件内进行可靠地工作，必须满足,在机械零件中，认为强度X和应力Y是相互独立的随机变量，并且两者都是一些变量的函数，即,概率密度分布曲线如图2-7所示，其干涉区即为零件可能失效区域，干涉区越小，可靠性越高。,图2-7 应力与强度概率密度分布,零件应力与强度干涉模型是零件可靠性设计的基本模型，清楚地揭示零件可靠性设计的本质：任何设计都存在失效的可能行，即可靠度R1.若已知随机变量X及Y的分布规律，利用零件应力和强度干涉模型，可以求得零件的可靠度及失效率。设零件的可靠度为R，则,可靠度,R=P(X-Y0),设随机变量X和Y的概率度函数分别为f(x)

21、和g(y）；令Z=X-Y为干涉随机变量，Z的概念密度函数为,零件的可靠度R和失效率,设零件强度X及应力Y的均服从正态分布，其概率密度函数分别为,式中,(5)系统的可靠性预测 任何一个能实现所需功能的产品都是由一定数量的独立单元组成的系统，因此，系统的可靠度取决于各个独立单元本身的可靠度和它们组成形式。组成形式的不同，系统的可靠度也有很大的差别。系统的组成形式有：串联、并联和混合型。定义：用已知组成系统的各个独立单元的可靠度计算系统的可靠性指标。,1）串联系统的可靠度计算,N个元件组成的串联系统的可靠度RS：,串联系统：只要一个元件失效，系统就不能完成规定功能,串联系统的可靠度比系统中最不可靠的

22、元件可靠度还低,例:若R1=0.99,R2=0.90,R3=0.85,则：RS=R1*R2*R3=0.99*0.90*0.85=0.757,并联系统：只有所有元件全部失效情况下整个系统才失效,并联系统可靠度计算：,若R1R2RnR时，则：RS1（1R）n 例如：Ri=0.95,n=5时，则Rs=1-(1-Ri)n=1-(1-0.95)5=0.9999996875单元数目越多，系统的可靠性越高，但系统的体积，重量以及成本等也随之增加。,混合系统：由串联系统和并联系统组合而成。可靠度计算方法：先将并联单元转化为一个串联单元，然后串联系统计算。例：行星轮机构，3个行星轮2为并联系统，则系统可靠度：R

23、s=R1R222R3=R11-(1-R2)3 R3,（6）系统可靠性分配 可靠性分配就是将系统设计所要求达到的可靠性，合理地分配给各组成单元的一种方法。常用的可靠性分配方法有：等分配法、按相对失效率分配,等分配法：是将系统中的所有单元分配以相同的可靠度，计算简单，但未考虑 各单元各自特征,串联系统：若系统可靠度为RS，各单元可靠度均为Ri，则：,并联系统:,RS1（1Ri）n Ri=1-(1-Rs)1/n,按相对失效率分配：使每个单元允许失效率正比于预计失效率。分配步骤：获取各单元预计失效率；由单元预计失效率计算每一单元分配权系数；计算出各单元的容许失效率。,（7）可靠性试验,是为了定量评价产

24、品的可靠性指标而进行的各种试验的总称。获得可靠性指标，如平均寿命、可靠度R（t）、失效概率（t）等。常用试验：（1）环境可靠性试验（2）寿命试验（3）现场可靠性试验,2.3.3 价值工程（1）产生和发展 价值工程的创立者是美国人L.D 迈尔斯(miles),他从产品功能角度出发来研究和解决材料的代用问题。日本的价值设计和价值革新 到70年代末，价值工程技术引入我国。,（2）价值工程基本概念 产品价值V是产品功能F与产品成本C的综合反映。价值(V)-“合算不合算”或“值得不值得”；功能(F)-为功用、作用、效能、用途、目的等；成本(C)-是指实现功能所支付的全部费用。三者关系为：V=F/C,提高

25、产品价值有以下五种途径：1）功能不变，降低成本2）成本不变，提高功能3）功能提高，成本降低4）成本略有提高，功能有更大的提高5）功能略有下降，成本有更大的下降。,价值工程的活动程序 价值工程的活动程序有分析、综合、评价三个阶段，具体步骤列于表,对象选择是回答“它是什么”？能否从丛多产品中准确地选择分析对象，关系到价值工程地效果，应选择在改进功能、降低成本上有较大潜力地对象。1）对象选择主要原则：从产品功能考虑：不能满足用户要求，功耗大、效率低、可靠性低的产品；从产品成本考虑：原材料昂贵、加工成本高的产品；从企业外部环境考虑：市场需求量大，发展前景好的产品,（3）对象选择,综合加权评分法：分析影

26、响产品价值因素，并确定权重；将各因素对所选择对象进行评分；将各对象中各因素的得分与权重相乘；求取各对象总分值，以此作为选择对象依据。ABC分类法-将零件分为ABC三类，A类零件占产品总数10%-20%，而成本却占总成本60-70%；B类6070，成本占1020；其余为C类。将A类零件作为价值分析对象。,2）选择的基本方法,价值系数分析法-价值系数作为选择对象的依据 vi=fi/ci式中 fi功能系数ci=Ci/Ci成本系数，其中Ci为零件成本，Ci为产品总成本。Vi=1 零件的功能比重与成本比重基本相同。可以不作重点对象Vi1 说明零件的比较重要，而分配的成本比较小,功能定义 用简明语言对分析

27、对象功能作出表述，说明它干什么用。例如车床产品的功能是“车削工件”的。产品的功能具有多样性。主要分类方法有：1）按功能的重要程度分，将功能分为基本功能和辅助功能。2）按功能的性质分，有使用功能和外观功能。3）按用户需要分，有必要功能和不必要功能,（4）功能分析,功能整理 确定产品必要功能，调整过剩功能，明确产品功能区域。功能评价 是回答成本是多少和价值是多少的提问，其目 的是寻求给定功能的最低成本。,一对一比较法（0-1评分法）0-1评分法是把产品的各个功能逐个相互比较，排定功能重要性的次序，具体方法如下：如果产品有七个功能，先将功能填入功能比较表，然后逐行一对一比较，较重要的功能得1分，较次

28、要的功能得0分。逐行计算得分。同功能相比计以符号,X作为1分计算。将每个功能的得分与所有功能的总分比较，得出每个功能评价系数。如表1-1,表1-1 功能系数,新方案的创建与评价,这是回答“有没有新方案？”问题，创建新方案应注意：要敢于打破框框，不受原设计的束缚；要发动大家参加这一工作，互相启发，相互触动灵感；把不同想法进行集中，发展成方案，使其完善。对新方案进行评价：保证功能、降低成本，以回答“新方案的成本是对少”提问。,验证和定案,这是回答“新方案能否满足要求”提问，验证内容包括：新方案规格和条件是否合理恰当；方案的优缺点是否确切；存在的问题有无进一步解决的措施等。,例：某企业生产台虎钳，有

29、100mm、125mm、150mm和200mm四种不同的规格。利用价值工程对该产品进行改进设计。,如表2-5所示：该产品的最大实际夹持力远高于部颁标准；125mm和150mm两种规格最大实际夹持力基本相近；原材料成本占产品成本的平均比例达60左右，说明产品耗材太多，显得笨重。因此，可以从减少材料消耗入手对产品进行改进设计，以提高产品价值。,功能分析：总体设计尚属合理，活动钳体和固定钳体消耗材料的80%。将两个钳体作为改进对象。调查表明，钳体几乎未出现损坏现象，而虎脖子部件，易断裂，两钳体寿命过剩。改进：适当降低钳体的强度及刚度，增强虎脖子部件强度和刚度。改进后：,产品重量大大减轻，减少了原材料

30、消耗和运输费用；价格降低3元，每年6万台计算，为用户减少支出18万元；,产品开发的两种模式：1、从市场需求出发，从无到有(正向工程)：市场分析概念设计结构设计加工制造装配检验2、从已有产品出发，从有到新(反求工程)：已有产品实物测量重构模型创新改进加工制造反求工程类型：(1)实物反求 信息源为产品实物模型，应用最广(2)软件反求 信息源为产品工程图样、数控程序、技术 文件等技术软件；(3)影像反求 信息源为图片、照片或影像等资料。,反求工程,反求工程基本步骤,1、反求对象的分析 反求对象的功能及原理分析；反求对象的材料分析；反求对象的加工、装配工艺分析；反求对象的精度分析；反求对象造型的分析；

31、反求对象的系列化、模块化分析。,反求工程的关键技术,2、反求对象几何参数采集,形体几何参数采集基本方法,模型重构技术模型重构：根据所采集的样本几何数据在计算机内重构样本模型的技术。模型重构的分类（1）根据所处理的数据对象的不同：有序数据的模型重构和散乱数据的模型重构（2）对测量数据重构后表面表示形式的不同，将模型重构分为：由众多小三角片构成的网格曲面模型和分片连续的样条曲面模型。,数据预处理 对原始数据过滤、筛选、去噪、平滑和编辑等操作网格模型生成 采用适当的方法生成三角网格模型网格模型后处理 三角网格模型进行简化,修补模型孔洞、缝隙和重叠等缺陷商品化反求工程软件：美国IMAGEWARE公司的

32、SURFACER 英国DELCAM公司的COPYCAD 英国RENISHAW公司的TRACE 国内也有不少高校在从事反求工程的研究与开发,模型重构的基本步骤,反求工程应用举例（佛像）,绿色产品的定义：可以拆卸、分解的产品；原材料使用合理化，并能处理回收的产品；从生产、使用、回收过程对生态环境无害或危害小产品；可翻新和重新利用的产品；综合定义：在产品全生命周期内，节约资源和能源，对生态环境无危害或少危害，对生产者及使用者具有良好保护性的产品。绿色产品特点：优良的环境友好性，最大限度地利用材料资源，节约能源。,2.3.5 绿色设计,绿色设计与传统设计比较 传统设计：主要考虑产品功能、质量和成本属性

33、；绿色设计：除上述之外，重视资源、能源合理利用，重视环境和劳动者保护。,绿色设计主要内容绿色产品描述与建模；准确全面的描述，建立评价模型；绿色设计材料选择 侧重环境约束和材料对环境影响；面向拆卸的设计 能够高效、不加破坏地拆卸，有利于材料的重新利用和循环再生；可回收性设计 包括可回收材料识别及标志、回收处理工艺、可回收性结构设计、可回收经济分析与评价；绿色产品成本分析 包括污染物处理成本、拆卸成本、重复利用成本、环境成本等；,绿色产品设计数据库：包括材料成分、降解周期、费用、各种评价标准等,绿色设计的原则资源最佳利用原则 能源选用，尽可能使用再生资源;提高利用率；能量消耗最少原则 尽可能选用可

34、再生一次能源，力求能源消耗最少；“零污染”原则 消除污染源，尽可能地做到零污染；“零损害”原则 将对身心健康损害降低最低程度；技术先进原则 采用新技术，使产品具有市场竞争力；生态经济效益最佳原则 同时考虑经济效益和环境效益。,本章小结 从系统工程的观点分析，现代设计技术是一个由时间维、逻辑维和方法维共同组成的三维系统；现代设计技术由4个不同层次的技术所组成，计算机辅助设计技术CAD是现代设计技术的主体技术；CAD技术经历了萌芽期、成长期、发展期、普及期，现已进入CAD与其它信息技术集成的年代；介绍了应用较为广泛、相对比较成熟的几种产品设计计算方法，包括：优化设计、可靠性设计、价值工程、反求工程和绿色设计。,