正向設計

劉晨曦

1概念

正向設計源自20世紀80年代。針對不同產品的需求。進行概念設計、物理設計、產品研制、部件檢測、系統集成、系統驗證和系統確認等階段。終點是完成涉眾需求產品的驗收。正向設計涵蓋創新產品設計和正向設計體系咨詢。

需求收集

面對終需用戶，收集產品意見，將抽象需求轉化為具體設計指標，

概念設計

形成產品的初步設計方案，考慮TQCS綜合指標。

詳細設計

利用CAD畫出3D模型圖，建立模。型庫：綜合考慮最優生產制造過程，

制造系統

完成樣機生產、測試、試驗：利用CAPP/CAM/EMA等系統完成規模制造。

新產品

產品交付、安裝與售后服務：收集用戶使用情況的數據。

2正向設計與逆向設計

正向設計流程：

傳統工業產品的正向設計遵循序列嚴謹的研發流程，從產品的功能與規格預期指標確定開始，構思設計產品的零組件需求，再由各個元件的設計、制造與組裝、檢驗整機組裝、性能測試等程序來完成、

逆向設計流程

逆向設計過程是指設計師對產品實物樣件表面進行數字化處理，同時利用可實現逆向三維造型設計的軟件來重新構造實物的CAD模型，最后利用CAD/CRE/CAM系統實現分析、數控編程、數控加工的過程。

3背景

2015年，國務院發布了《中國制造2025》，指出我國雖然制造業規模躍居世界第一位，但還普遍存在創新能力不強、同質化問題突出、產品質量問題此起彼伏、核心技術薄弱、共性技術缺位以及資源浪費等問題。

改進逆向工程為正向設計，建設企業正向設計體系。

完善企業仿真體系，充分發揮應有的價值。

加強質量管理，質量融入到研發體系中。

梳理數字化研發流程。做好型號開發頂層策劃。

共享知識與資源，并融入到研發活動中。

4發展趨勢

創新驅動

環境驅動

服務型制造

從要素驅動向創新驅動的發展

正向設計通過“基于仿真和優化設計的數字技術”實現設計細節創新與通過“精密成型技術”實現制造過程的創新來完成整體設計方案創新，進行突破性、架構性、超越性和顛覆式的創新產品設計。

從粗放制造向綠色制造轉變

綠色設計是促進制造業轉型發展的重要舉措。我國未來將摒棄依賴資源消耗、低成本競爭等惡性發展方式，實現由資源消耗大、污染排放物多的粗放制造向綠色制造的轉變，

從生產型制造向服務型制造升級

正向設計的互聯流程使企業能夠更加集中精力于產品前期的市場開拓與后期的客戶服務工作，實現分散化研發資源、制造資源的整合及各自核心競爭力的高度協同，完成轉向服務型制造的過程。

5發展建議面向企業的建議

開展基于產品功能結構分解理論，產品設計工作分解結構理論以及相關的標準的學習，使企業實現工業品設計過程的規范化和標準化。

企業積極開展基于系統工程的工業品正向設計理念宣傳、貫徹和咨詢培訓，幫助內部員工建立工業品正向設計的正確理念。

1理念宣傳

2普及標準

3結合實踐

開展基于精益研發理論和平臺工業品正向設計信息化的平臺建設，將產品設計過程管理、輔助設計分析和仿真軟件等緊密結合。

建立重點戰略任務的正向設計體系和公共服務平臺，圍繞各個產業和細分領域的需求，開展正向設計的標準建設、人才培訓和行業交流等工作。

打造正向設計生態圈，、從市場中獲取改進意見，逐漸建立完善正向設計研發、工業仿真、物理驗證、工藝定型、批量生產和整機總成等循環流程。

面向政府的建議

1建立公共平臺

2打造新生態圈

提升企業經濟效能和社會效能、將機械制造行業中積極采用工業再設計的企業應納入智能制造、工業強基等相關項目試點，并提供相關政策扶持