一、技术设计的种类

技术设计三大类

原创性设计

综合性设计

改进性设计

案例：红酒开瓶器的三种设计

• 1、原创性设计 为了打开红酒瓶塞的软木塞，设计的螺旋状开瓶器。

这种最初的设计属于原创性设计 , 又称为开发性设计 。

想一想这种开瓶器存在哪些不足 ? 如何改进 ?

• 2 、改进性设计• 利用杠杆省力的原理以及齿轮改变力的方向• 的原理进行改进。

在总的方案原理变化不大的情况下，对已有的设计进行局部的变更改进，使其更加合理、完善，或满足某些特定的需要 , 这种设计叫改进性设计。

• 3、综合（组合）性设计• 应用现有的技术及原理重新进行组合，使其系统

化、综合化、产生新的优点、特色，创造出新的功能设计方法叫做综合（组合）设计。

• 几种开瓶器的综合性设计

综合性设计组合性设计

外形组合

性能组合

功能组合

模块组合

原理组合

系统组合

外形的组合设计

多功能螺丝刀

性能的组合设计

通 信 光 缆

原理的组合设计

功能的组合设计

自身的组合设计

并木以渡 舫 双体客船

文艺晚会的表演由每一场文艺节目模块组合而成

家具、电器的摆放、装潢设计也是一种组合设计

模块的组合设计

系统的组合设计

计算机系统：由硬件系统和软件系统的组合设计而成。

神舟六号飞船由发射系统、监测系统、控制系统、航天员系统、飞船本身系统和回收系统等子系统组成。

汽车也可以看作系统的组合设计

二、技术设计的原则、方法和标准

①技术设计的原则

科学性原则创新性原则需要和实用性原则

经济性原则

最优化原则可靠性原则安全性原则工程心理学和生理学原则法律、道德规范原则

通用性、标准性原则

时效性原则

可持续发展原则

彩色遥控电视机 黑白电视机

• 需要性原则

• 经济性原则制造成本

材料成本

维护成本

使用寿命

运输成本

储存成本

• 最优化原则

• 最优化原则不一定是最先进的，但一定是最合理的。

• 可靠性和安全性原则

• 工程心理学原则

• 通用性、标准性原则

考考你 请问以下各种标志的名称及含义。

TCO-99 认证标志　 中国质量认证中心CCC 认证标志

长城标志又称 CCEE安全认证标志，为电工产品专用认证标志

iso9002 质量认证标志 加拿大 csa 认证标志TCO-95 认证标志　

任何电气、医疗或机械产品，只要有 S 标志，就说明它已经经过测试且符合欧盟的产品安全标准。

S 标志

GS 标志 任何电气、机械或机电产品只要带有 GS 标志就表明它是经过测试符合德国的产品安全标准。

欧洲共同体 ce 认证标 主要有玩具、低压电器、医疗设备、电讯终端（电话类）、自动衡器、电磁兼容、机械等。

UL 分级标志 是美国保险商协会安检实验所（ Underwriter Laboratories Inc. ）目前 UL 共有近 800 多套标准。

• 法律规范原则• 时效性原则• 可持续发展原则

观看案例 1 ，回答问题：该大桥设计遵循了什么原则？违反了什么原则？

加拿大魁北克大桥

•美国《时代周刊》日前评出百年世界十大最恶劣塌桥事故，每次事故都是一个血的教训，令人深思。这是加拿大魁北克大桥二度坍塌。 事故时间： 1916年 9月 11 日• 坍塌原因：由于设计上的缺陷，导致桥体实际承载量远低于设计承载量，并导致该桥两度坍塌。首次坍塌时间为 1907年。 死亡人数： 95人。

案例 2

一住在三楼的住户为了阻止小偷再次“光顾”自己的家，遂将阳台用通电电网围上，这天小偷晚上又到这家偷东西，触到该户通电防盗网，从三楼掉下摔死了。

1 、请问该住户违法了吗？2 、住户违反了什么设计原则？

阅读教材 P45-46 两页中的两个例子，分析、讨论这些设计违反了什么原则？

②技术设计的一些方法

常规设计法

系统设计法

功能设计法

工效学设计法

可靠性设计法

最优化设计法

计算机辅助设计法 CAD（ Computer Adied Design ）

借鉴法应用标准器件法技术（或工程）实验法

保证系统各个部分的协调工作

基本功能和辅助功能

考虑人的生理和心理特征，能做到安全、方便、舒适、美观的设计目标

抗热、抗震、抗干扰，适应环境，预备“余量”

设计是一个反复进行的过程，以实现最优选择

利用计算机进行设计或仿真，可以用最快的速度获得效果。

技术设计的七种方法

例如：城市交通

例如：横跨一条江河的交通：轮渡、桥梁、隧道

③设计的依据标准对于产品的设计，国内外制定了相关的技术标准和规范：

国际标准、国家标准、部颁标准、行业标准、企业标准等。

案例：我国家用吸油烟机的设计、生产制造标准：《中华人民共和国标准吸油烟机 GB/T 17713-1999》

其内容包括： 适用范围、引用标准、术语、产品分类、技术要求（环境条件、安全性能、噪音、调速、照明、结构要求、外观等）、试验方法、检测规则、标志标签与包装等项目。

吸油烟

机

三、技术设计的一般过程

技术设计的一般过程是必须遵守的步骤，省略某些步骤会带来设计的缺陷，甚至造成重大的失误，最后导致设计失败，给国家和人民带来重大的损失。

案例：泰坦尼克号上的救生艇不足。

发现问题

值得解决吗？ 不解决

有条件解决吗？值得解决

暂不解决

否

无

确定设计课题

调查、收集设计所需要的信息、数据、资料

三、技术设计的一般过程：

第一步

有

制定设计方案（多种），并进行权衡，决策优化，选定方案

进行具体、详细的设计

实施设计（产品研制）

产品（或方案实施结果）的检测

评价、提出改进意见

是最优化设计吗？

修改设

计

是设计完成

第二步

第三步

第四步

第五步

第六步否

发现问题 否值得解决吗？ 不解决

有条件解决吗？值得解决

暂不解决无确定设计课题

调查、收集设计所需要的信息、数据、资料

制定设计方案（多种），并进行权衡，决策优化，选定方案

进行具体、详细的设计

实施设计（产品研制）

产品（或方案实施结果）的检测

评价、提出改进意见

是最优化设计吗？

修改设

计

是设计完成

否