2016年跨学科系统集成设计挑战-个人学习报告-2016.01.06-兰岚

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公理化设计在XLP计分标准制定中的应用

关键词

公理化设计计分标准XLP

正文

公理化设计理论概述

公理化设计(axiomatic design)由美国麻省理工学院(MIT) Nam P Suh教授于1990年《The Principles of Design》一书中正式提出。目的是减少在设计中的迭代运算,简化设计过程,提高设计效率[1]。

在公理化设计里将设计过程分为四个域,即用户域(Customer domain)、功能域(Functional domain)、物理域(Physical domain)、工艺域(Process domain)。四个域中的元素分别为:顾客需求项(customer needs),表示顾客使用产品的目的;功能需求项(functional requirements),表示在功能层次上对产品设计目标的说明;设计参数(design parameters),表示实现功能的载体;过程变量(process variables)表示制造过程所涉及的主要因素。公理设计理论认为设计就是在这四个域之间的反复映射过程(zig-zag mapping),其中功能域和物理域之间的映射对产品设计概念的形成尤其重要[5]。

用户域(Customer domain) 顾客需求项(customer needs) 表示顾客使用产品的目的
功能域(Functional domain) 功能需求项(functional requirements) 表示在功能层次上对产品设计目标的说明
物理域(Physical domain) 设计参数(design parameters) 表示实现功能的载体
工艺域(Process domain) 过程变量(process variables) 表示制造过程所涉及的主要因素

为做出正确的设计决策需满足两条设计公理:

  1. 独立公理:保持功能需求集(FRs)独立。
  2. 信息公理:使设计中的信息含量为最小。

最佳设计,是指满足独立条件下信息量最小的方案为最佳,这种方法使得最佳设计的判断变成了数学上的判断[2]。

对计分机制的启示

  1. 独立公理:计分指标的相互独立性。

参考文献

  1. 第九周学习报告
  2. 《超越学科的认知基础》2015秋马晗熙学习报告-第九周
  3. 高峰论坛展示沙盘 Summit Forum sandbox
  4. 第十周学习报告
  5. 张路军.公理化设计理论与TRIZ集成的设计方法研究[J].2006(12).447-450