產品系統設計（產品系統設計的定義）

大家好！今天讓小編來大家介紹下關于產品系統設計的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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文章目錄列表:

• 1、機電一體化系統的設計都有哪些內容方法？

• 2、產品設計的概念

• 3、概念架構是什么

• 4、如何進行系統的架構設計

一、機電一體化系統的設計都有哪些內容方法？

機電一體化系統的設計：

一、機電一體化系統開發(fā)的設計思想

機電一體化的優(yōu)勢，在于它吸收了各相關學科之長并加以綜合運用而取得整體優(yōu)化效果，因此在機電一體化系統開發(fā)的過程中，要特別強調技術融合，學科交叉的作用。機電一體化系統開發(fā)是一項多級別、多單元組成的系統工程。把系統的各單元有機的結合成系統后，各單元的功能不僅相互疊加，而且相互輔助、相互促進、相互提高，使整體的功能大于各單元功能的簡單的和，即“整體大于部分的和”。當然，如果設計不當，由于各單元的差異性，在組成系統后會導致單元間的矛盾和摩擦，出現內耗，內耗過大，則可能出現整體小于部分之和的情況，從而失去了一體化的優(yōu)勢。因此，在開發(fā)的過程中，一方面要求設計機械系統時，應選擇與控制系統的電氣參數相匹配的機械系統參數；同時也要求設計控制系統時，應根據機械系統的固有結構參數來選擇和確定電氣參數。綜合應用機械技術和微電子技術，使二者密切結合、相互協調、相互補充，充分體現機電一體化的優(yōu)越性。

二、機電一體化系統設計方法

擬定機電一體化系統設計方案的方法有取代法、整體設計法和組合法。

1、取代法

這種方法是用電氣控制取代原傳統中機械控制機構。這種方法是改造傳統機械產品和開發(fā)新型產品常用的方法。如用電氣調速控制系統取代機械式變速機構，用可編程序控制器或微型計算機來取代機械凸輪控制機構、插銷板、步進開關、繼電器等，以彌補機械技術的不足，這種方法不但能大大簡化機械結構，而且還可以提高系統的性能和質量。這種方法的缺點是跳不出原系統的框架，不利于開拓思路，尤其在開發(fā)全新的產品時更具有局限性。

2、整體設計法

這種方法主要用于全新產品和系統的開發(fā)。在設計時完全從系統的整體目標考慮各子系統的設計，所以接口簡單，甚至可能互融一體。例如，某些激光打印機的激光掃描鏡，其轉軸就是電動機的轉子軸，這是執(zhí)行元件與運動機構結合的一個例子。在大規(guī)模集成電路和微機不斷普及的今天，隨著精密機械技術的發(fā)展，完全能夠設計出將執(zhí)行元件、運動機構、檢測傳感器、控制與機體等要素有機地融為一體的機電一體化新產品。

3、組合法

這種方法就是選用各種標準模塊，像積木那樣組合成各種機電一體化系統。例如，設計數控機床時可以從系統整體的角度選擇工業(yè)系列產品，諸如數控單元、伺服驅動單元、位置傳感檢測單元、主軸調速單元以及各種機械標準件或單元等，然后進行接口設計，將各單元有機的結合起來融為一體。在開發(fā)機電一體化系統時，利用此方法可以縮短設計與研制周期、節(jié)約工裝設備費用，有利于生產管理、使用和維修。

三、機電一體化系統設計的內容

在機電一體化系統(產品)中控制系統設計的主要內容可歸結為：確定系統整體控制方案、確定控制算法、選擇微型計算機、進行系統的硬件和軟件設計，以及系統統調。

1、確定系統整體控制方案

(1)確定控制任務

在設計系統以前，必須對控制對象的工作過程進行深入的調查、分析和熟悉，并明確實際應用中的具體要求，按機械與電子功能劃分方案確定系統所要完成的任務，然后用控制流程圖或其他適當形式描述控制過程和任務，寫成設計任務說明書，作為整個控制系統設計的依據。

(2)構思控制系統的整體方案

1)確定系統的控制結構形式是開環(huán)還是閉環(huán)控制。

2)采用閉環(huán)控制時應考慮檢測傳感器的選擇和所要求精度級別，并考慮機構安裝、使用環(huán)境等問題。

3)選擇執(zhí)行元件是電動、氣動還是液壓或其他，根據控制對象具體要求，比較方案的優(yōu)缺點，擇優(yōu)而用。

4)明確微機在系統中的作用：是設定值計算、直接控制還是數據處理和應具備的功能，需要哪些輸入／輸出通道和配置哪些外圍設備等。最后，畫出系統組成的原理框圖和附加說明，作為進一步設計的基礎，并初步估算成本。

2、建立數學模型確定控制方法

建立系統的數學模型是個復雜過程，也是一個試探的過程，需要反復權衡。

1)根據已初步確定的控制系統的物理結構，采用合適的控制理論方法建立和組成各環(huán)節(jié)以及整個系統的數學模型表達形式。通過靜、動特性計算，為計算機進行運算處理提供依據。

2)根據不同的控制對象和不同的控制性能指標要求，選擇不同的控制算法。對過程控制設備的直接數字控制系統常用PID調節(jié)的控制算法；在位置數字隨動系統中常用實現最少拍控制的控制算法；機床數字控制中常使用逐點比較法、數字積分法和數據采樣法的控制算法。另外，還有多種最優(yōu)控制的控制算法、隨機控制和自適應控制的控制算法等供選擇。

3)當控制系統較復雜時，控制算法也比較復雜，為設計、調試方便，可忽略小的非線性、小延時等因素的影響，將控制算法作某些合理的簡化。利用計算機系統仿真技術，逐步將控制算法完善，直到獲得最好的控制效果。

總之，控制算法的確定是一個反復修正與試驗的漸進過程。

3、選擇微型計算機

對于微機所承擔的任務給定以后，完成同一任務的微機方案有多種。一般以既能完成給定任務(應包括處理確定的控制算法)、又能充分發(fā)揮選用微機的功能、再留有一定功能余量為原則來選擇。

從控制生產機械或生產過程要求出發(fā)，微型機應滿足以下要求：

(1)有較完善的中斷系統

對于控制用計算機，實時控制功能是一大特點。它包含系統正常運行時的實時控制能力和發(fā)生故障時緊急處理的能力。這種處理和控制一般都采用中斷控制方式，即CPU及時接收終端請求、暫停原來執(zhí)行程序，轉而執(zhí)行相應的中斷服務程序，待中斷處理完畢，再返回繼續(xù)執(zhí)行原程序。

在選用與CPU相應的接口芯片時也應有中斷工作方式，以保證控制系統能滿足生產中提出的各種要求。對于比較復雜的控制，要考慮采用實時操作系統。

(2)足夠的存儲容量

由于微型機內存容量有限，當內存容量不足以存放程序和數據時，應擴充內存，或配備適當的外存儲器(如硬磁盤等)。

(3)完備的輸入／輸出通道

輸入輸出通道是系統外部過程和微機交換信息的通道。根據實際需要有開關量輸入／輸出通道、模擬量輸入／輸出通道、數字量輸入／輸出通道和實現快速、批量交換信息的直接數據通道。通道的操作方式有串行、并行以及隨機選擇與按某種預訂順序進行工作等。

(4)微處理器芯片的選擇

這一選擇的實質就是確定能滿足控制功能要求的微處理器的字長、速度和指令系統。這三者是相互依存的。一般選擇：

1)對通常的順序控制、程序控制可選用1位微處理器；

2)對計算量小、計算精度和速度要求不高的系統可選用4位微處理器，如計算器、家用電器控制及簡易控制等；

3)對計算精度要求較高、處理速度較快的系統可選用8位微處理器，如經濟型的線切割機床、普通機床的控制和溫度控制等；

4)對要求計算精度高、處理速度快的系統統可選用16位或32位微處理器，甚至采用精簡指令集運算的芯片RIRC或多CPU，如控制算法復雜的生產過程控制，要求高速運行的機床控制，特別是大量的數據處理等。

(5)系統總線的選擇

微型計算機主要由若干塊印制電路板(按功能模塊設計、制造)構成。各塊板之間的連接，當然是通過印制板的插座之間的連線來實現的。通常，為了給使用和維護帶來方便，希望插座之間的連線具有通用性——一個系統中的各塊印制板可插在任一插座上。同時，也是為了各廠家生產的電路板具有通用性、互換性，就要對插座及連線訂個標準。這就是系統總線選擇的由來。

目前支持微型計算機系統機構的總線有：STD Bus支持8位和16位字長；Multi Bus工型可支持16位字長，Ⅱ型可支持32位字長；S-100 Bus可支持16位字長；VERSA Bus可支持32位字長，以及VME bus可支持32位字長等。生產廠家為這類總線提供各種型號規(guī)格的OEM(初始設備制造)產品，包括主模塊和從模塊，由用戶任意選配。

4、系統總體設計

系統設計主要是依據上述控制方案、設計所要求和選用的微機類型，對系統進行具體的設計。其設計可分為硬件的接口設計和軟件設計兩大類型。

在對系統總體設計時，一個最重要的問題是如何解決微機、被控對象和操作者這三者之間可靠地適時進行信息交換的通道和分時控制的時序安排。也就是綜合考慮用硬件配置和軟件措施解決系統運行的次序安排，以保證系統有條不紊地運行。

(1)接口設計

對于一種產品(或系統)，其各部件之間，各子系統之間往往需要傳遞動力、運動、命令或信息，這都是通過各種接口來實現的。機械本體各部件之間、執(zhí)行元件與執(zhí)行機構之間、檢測傳感元件與執(zhí)行機構之間通常是機械接口；電子電路模塊相互之間的信號傳送接口、控制器與檢測傳感元件之問的轉換接口、控制器與執(zhí)行元件之間的轉換接口通常是電氣接口。

機電一體化產品的內外接口實際上就是一種進行物質、能量和信息交換的界面，它具有存儲、轉換和服務功能。按功能可以將接口劃分為以下3種：

1)零接口。不需進行任何轉換，把具有結合關系的兩部分直接連接起來稱為零接口，如連接管、電纜、接線柱和剛性聯軸節(jié)等。

2)普通轉換接口。在具有結合關系的兩部分之間存在能量或信息的轉換，但不含微處理器的接口為普通轉換接口。如減速器、變壓器、電磁離合器、放大器、光電耦合器、A／D轉換器、D／A轉換器等。

3)智能轉換接口。它是一種含有微處理器的轉換接口，具有可編程的特點，因而能夠自動改變接口條件，如由微處理器編程的8255A，8279，PIO等。

目前，大部分硬件接口和軟件接口都已標準化或正在逐步標準化。對于硬件接口，在設計時可以根據需要選擇適當的接口，再配合接口編寫相應的程序。

(2)操作控制臺設計

微機控制系統必須便于人機聯系，通常都要設計一個現場操作人員使用的控制臺。這個控制臺一般不能用微機所帶的鍵盤代替。原因是現場操作人員需要的是簡單、明了、安全的操作面板，以實現對機器的操作。所以，要求操作控制臺應有以下功能：

1)有一組或幾組數據輸入鍵(數字鍵或撥碼開關等)，用于輸入或更新給定值、修改控制器參數或其他必要的數據。

2)有一組或幾組功能鍵或轉換開關，用于轉換工作方式，啟動、停止系統或完成某種指定功能。

3)有一個顯示裝置或顯示屏，用于顯示各種運行狀態(tài)、參數及故障指示等?？刂婆_上應該有一個“緊急停止”按鈕，用于有緊急事故時停止系統運行，轉入故障處理。

應當明確指出，控制臺上每一種信號都與系統的運行狀態(tài)密切相關。設計時，必須明確這些轉換開關、按鈕、鍵盤、顯示器和故障指示燈的作用和意義，仔細設計控制臺的硬件及其相應的管理程序，使設計的操作控制臺既能方便操作又保證安全可靠，即使操作失誤也不會引起嚴重后果。

(3)微型計算機控制系統的電源設計

微機控制系統中的電源，根據需要可以有不同的類型(直流和交流)和規(guī)格(電壓和功率)。按照使用情況，對性能的要求也不盡相同，在設計過程中應按實際要求合理選用調試，并控制電壓變動。電源本身要具有過壓、短路、過載保護和熱保護，否則將會造成不可彌補的損失。

(4)整機的安裝、聯接設計

這是一種整體結構設計。微機控制系統安裝既包括了與被控對象的聯接安排，也考慮了主機本身的安裝聯接問題。其設計原則應該是安裝、聯接的可靠性和使用、裝配、維護的方便性。

1)安裝、聯接結構具有防震性，即印制電路板、接插件和元器件包括電纜等應牢固地安裝在同一個機殼上，不因振動而松動。

2)采用標準或專用、制造質量好的防松接插件，以保證接觸可靠而又使用、維護方便。

3)布線結構要合理，能防止相互間的電磁耦合干擾。一定要使信號線和功率線進行隔離，分別走線。對模擬信號更要注意走線的長短和屏蔽，如走線太長，需要考慮進行信號增強等措施。

4)正確安裝安全地線、信號地線、屏蔽地線以及功率地線和強電地線，最終要進行地線連接。地線要采用一點接地型，即把信號地線、功率地線、被控對象地線(安全地)等連接到公共接地點。而總的公共接地點必須與大地接觸良好，一般接地電阻要小于(4～7)Ω。

(5)軟件設計

對于選定的微機控制系統，其微機本身已有一定的軟件支持，一般這些軟件要求用戶了解其使用方法和基本原理。如果把微型計算機專門為某一控制領域而設計成專用的控制計算機，用戶就需要利用計算機的指令系統和相應的開發(fā)系統來設計系統軟件，即控制軟件、管理軟件、診斷軟件等。這些系統軟件的設計要求更有專用性和針對性。

在微機控制中，其軟件任務大體可以分為數據處理和過程控制兩大基本類型。數據處理主要包括數據的采集、數字濾波、標度變換，以及數值計算等等。過程控制主要是使微機按照一定控制算法進行計算，然后進行輸出去控制生產。

5、系統聯調

微機控制系統設計完成后，硬件電路要進行制作、安裝及試驗，并進行連續(xù)烤機運行。軟件各模塊要在微機上分別進行調試，使其正確無誤，然后存盤。上述工作完成后，就可將硬件與軟件組合起來進行系統聯調的模擬試驗，正確無誤后，進行現場實驗，直到正式運行。在這個階段，最重要的是仔細設計模擬調試的方法與步驟，以及所用的測試手段。

此外，在現場試驗前，要仔細檢查接線，無誤后才能進行現場調試?，F場調試的步驟根據不同對象要仔細考慮。首先要把涉及的自動保護項目進行實驗，確認有效后才可進入功能、參數等項目的試驗。

二、產品設計的概念

產品設計

開放分類： 名詞解釋、設計、工業(yè)設計、藝術設計、設計藝術

目錄

• 產品設計概述

• 產品設計的重要性

• 產品設計的要求

• 產品設計必須嚴格遵循“三段設計”程序

• 產品設計的方法

產品設計（Product Design）

產品設計概述

產品設計是一個將人的某種目的或需要轉換為一個具體的物理形式或工具的過程，是把一種計劃、規(guī)劃設想、問題解決的方法，通過具體的載體，以美好的形式表達出來的一種創(chuàng)造性活動過程。

產品設計反映著一個時代的經濟、技術和文化。

產品設計的重要性

由于產品設計階段要全面確定整個產品的結構、規(guī)格，從而確定整個生產系統的布局，因而，產品設計的意義重大，具有“牽一發(fā)而動全局”的重要意義。如果一個產品的設計缺乏生產觀點，那么生產時就將耗費大量費用來調整和更換設備、物料和勞動力。相反，好的產品設計，不僅表現在功能上的優(yōu)越性，而且便于制造，生產成本低，從而使產品的綜合競爭力得以增強。許多在市場競爭中占優(yōu)勢的企業(yè)都十分注意產品設計的細節(jié)，以便設計出造價低而又具有獨特功能的產品。許多發(fā)達國家的公司都把設計看作熱門的戰(zhàn)略工具，認為好的設計是贏得顧客的關鍵。

產品設計的要求

一項成功的設計，應滿足多方面的要求。這些要求，有社會發(fā)展方面的，有產品功能、質量、效益方面的，也有使用要求或制造工藝要求。一些人認為，產品要實用，因此，設計產品首先是功能，其次才是形狀；而另一些人認為，設計應是豐富多采的、異想天開的和使人感到有趣的。設計人員要綜合地考慮這些方面的要求。下面詳細講述這些方面的具體要求：

1、社會發(fā)展的要求

設計和試制新產品，必須以滿足社會需要為前提。這里的社會需要，不僅是眼前的社會需要，而且要看到較長時期的發(fā)展需要。為了滿足社會發(fā)展的需要，開發(fā)先進的產品，加速技術進步是關鍵。為此，必須加強對國內外技術發(fā)展的調查研究，盡可能吸收世界先進技術。有計劃、有選擇、有重點地引進世界先進技術和產品，有利于贏得時間，盡快填補技術空白，培養(yǎng)人才和取得經濟效益。

2、經濟效益的要求

設計和試制新產品的主要目的之一，是為了滿足市場不斷變化的需求，以獲得更好的經濟效益。好的設計可以解決顧客所關心的各種問題，如產品功能如何、手感如何、是否容易裝配、能否重復利用、產品質量如何等；同時，好的設計可以節(jié)約能源和原材料、提高勞動生產率、降低成本等。所以，在設計產品結構時，一方面要考慮產品的功能、質量；另一方面要顧及原料和制造成本的經濟性；同時，還要考慮產品是否具有投入批量生產的可能性。

3、使用的要求

新產品要為社會所承認，并能取得經濟效益，就必須從市場和用戶需要出發(fā)，充分滿足使用要求。這是對產品設計的起碼要求。使用的要求主要包括以下幾方面的內容：

使用的安全性。設計產品時，必須對使用過程的種種不安全因素，采取有利措施，加以防止和防護。同時，設計還要考慮產品的人機工程性能，易于改善使用條件；

使用的可靠性?？煽啃允侵府a品在規(guī)定的時間內和預定的使用條件下正常工作的概率?？煽啃耘c安全性相關聯?？煽啃圆畹漠a品，會給用戶帶來不便，甚至造成使用危險，使企業(yè)信譽受到損失；

易于使用。對于民用產品（如家電等），產品易于使用十分重要；

美觀的外形和良好的包裝。產品設計還要考慮和產品有關的美學問題，產品外形和使用環(huán)境、用戶特點等的關系。在可能的條件下，應設計出用戶喜愛的產品，提高產品的欣賞價值。

4、制造工藝的要求

生產工藝對產品設計的最基本要求，就是產品結構應符合工藝原則。也就是在規(guī)定的產量規(guī)模條件下，能采用經濟的加工方法，制造出合乎質量要求的產品。這就要求所設計的產品結構能夠最大限度地降低產品制造的勞動量，減輕產品的重量，減少材料消耗，縮短生產周期和制造成本。

產品設計必須嚴格遵循“三段設計”程序

技術任務書

技術任務書是產品在初步設計階段內，由設計部門向上級對計劃任務書提出體現產品合理設計方案的改進性和推薦性意見的文件。經上級批準后，作為產品技術設計的依據。其目的在于正確地確定產品最佳總體設計方案、主要技術性能參數、工作原理、系統和主體結構，并由設計員負責編寫(其中標準化綜合要求會同標準化人員共同擬訂)，其編號內容和程序作如下規(guī)定：

1.設計依據(根據具體情況可以包括一個或數個內容)：

(1)部、省安排的重點任務：說明安排的內容及文件號；

(2)國內外技術情報：在產品的性能和使用性方面趕超國內外先進水平或產品品種方面填補國內“空白”：

(3)市場經濟情報：在產品的形態(tài)、型式(新穎性)等方面滿足用戶要求，適應市場需要，具有競爭能力；

(4)企業(yè)產品開發(fā)長遠規(guī)劃和年度技術組織措施計劃，詳述規(guī)劃的有關內容，并說明現在進行設計時機上的必要性。

2.產品用途及使用范圍。

3.對計劃任務書提出有關修改和改進意見。

4.基本參數及主要技術性能指標。

5.總體布局及主要部件結構敘述：用簡略畫法勾出產品基本外形，輪廊尺寸及主要部件的布局位置，并敘述主要部件的結構。

6.產品工作原理及系統：用簡略畫法勾出產品的原理圖、系統圖，并加以說明。

7.國內外同類產品的水平分析比較：列出國內外同類型產品主要技術性能、規(guī)格、結構、特征一覽表，并作詳細的比較說明；

8.標準化綜合要求：

(1)應符合產品系列標準和其它現行技術標準情況，列出應貫徹標準的目標與范圍，提出貫徹標準的技術組織措施；

(2)新產品預期達到的標準化系數：列出推薦采用的標準件，通用件清單，提出一定范圍內的標準件，通用件系數指標；

(3)對材料和元器件的標準化要求：列出推薦選用標準材料及外購元器件清單，提出一定范圍內的材料標準化系數和外購件系數標準；

(4)與國內外同類產品標準化水平對比，提出新產品標準化要求；

(5)預測標準化經濟效果：分析采用標準件、通用件、外購件及貫徹材料標準和選用標準材料后預測的經濟效果。

9.關鍵技術解決辦法及關鍵元器件，特殊材料資源分析；

10.對新產品設計方案進行分析比較，運用價值工程，著重研究確定產品的合理性能(包括消除剩余功能)及通過不同結構原理和系統的比較分析，從中選出最佳方案；

11.組織有關方面對新產品設計的方案進行(A評價)，共同商定設計或改進的方案是否能滿足用戶的要求和社會發(fā)展的需要。

12.敘述產品既滿足用戶需要，又適應本企業(yè)發(fā)展要求的情況。

13.新產品設計試驗，試用周期和經費估算。

技術設計

技術設計的目的，是在已批準的技術任務書的基礎上，完成產品的主要計算和主要零部件的設計。

1.完成設計過程中必須的試驗研究(新原理結構、材料元件工藝的功能或模具試驗)，并寫出試驗研究大綱和研究試驗報告。

2.作出產品設計計算書(如對運動、剛度、強度、振動、熱變形、電路、液氣路、能量轉換、能源效率等方面的計算、核算)；

3.畫出產品總體尺寸圖、產品主要零部件圖，并校準；

4.運用價值工程，對產品中造價高的、結構復雜的、體積笨重的、數量多的主要零部件的結構、材質精度等選擇方案進行成本與功能關系的分析，并編制技術經濟分析報告；

5.繪出各種系統原理圖(如傳動、電氣、液氣路、聯鎖保護等系統)；

6.提出特殊元件、外購件、材料清單；

7.對技術任務書的某些內容進行審查和修正；

8.對產品進行可靠性、可維修性分析。

工作圖設計

工作圖設計的目的，是在技術設計的基礎上完成供試制(生產)及隨機出廠用的全部工作圖樣和設計文件。設計者必須嚴格遵守有關標準規(guī)程和指導性文件的規(guī)定，設計繪制各項產品工作圖。

1.繪制產品零件圖、部件裝配圖和總裝配圖。

(1)零件圖：圖樣格式、視圖、投影、比例、尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度、表面處理、熱處理要求及技術條件等應符合標準；

(2)部件裝配圖：除保證圖樣規(guī)格外，包括裝配、焊接、加工、檢驗的必要數據和技術要求；

(3)總裝配圖：給出反映產品結構概況，組成部分的總圖，總裝加工和檢驗的技術要求，給出總體尺寸；

2.產品零件、標準件明細表，外購件、外協件目錄。

3.產品技術條件包括：

(1)技術要求

(2)試驗方法

(3)檢驗規(guī)則

(4)包裝標志與儲運

4.編制試制鑒定大綱：

試制鑒定大綱是樣品及小批試制用必備技術文件。要求大綱具備：

(1)能考核和考驗樣品(或小批產品)技術性能的可靠性、安全性，規(guī)定各種測試性能的標準方法及產品試驗的要求和方法。

(2)能考核樣品在規(guī)定的極限情況下使用的可行性和可靠性；

(3)能提供分析產品核心功能指標的基本數據。

(4)批試鑒定大綱還必須提出工藝、工裝、設備、檢測手段等與生產要求、質量保證、成本、安全、環(huán)保等相適應的要求。

5.編寫文件目錄和圖樣目錄。

(1)文件目錄包括：圖樣目錄、明細表、通(借)用件、外購件、標準件匯總表、技術條件、使用說明書、合格證、裝箱單、其它。

(2)圖樣目錄：總裝配圖、原理圖和系統圖、部件裝配圖、零件圖、包裝物圖及包裝圖、安裝圖(只用于成套設備)；

6.包裝設計圖樣及文件(含內、外包裝及美術裝潢和貼布紙等)。

7.隨機出廠圖樣及文件。

8.產品廣告宣傳備樣及文件。

9.標準化審查報告：指產品工作圖設計全部完成，工作圖樣和設計文件經標準化審查后，由標準化部門編寫的文件，以便對新設計的產品在標準化、系列化、通用化方面作出總的評價，是產品鑒定的重要文件。標準化審查報告分樣品試制標準化審查報告和小批試制標準化審查報告。

產品設計的方法

1、組合設計

組合設計（又稱模塊化設計）是將產品統一功能的單元，設計成具有不同用途或不同性能的可以互換選用的模塊式組件，以便更好地滿足用戶需要的一種設計方法。當前，模塊式組件已廣泛應用于各種產品設計中，并從制造相同類型的產品發(fā)展到制造不同類型的產品。組合設計的核心是要設計一系列的模塊式組件。為此，要從功能單元，即研究幾個模塊式組件應包含多少零件、組件和部件，以及在組合設計時每種模塊式組件需要多少等。

當今，在面臨競爭日益加劇、市場分割爭奪異常激烈的情況下，僅僅生產一種產品的企業(yè)是很難生存的。因此，大多數制造廠家都生產很多品種。者不僅對企業(yè)生產系統的適應能力提出新的要求，而且顯然要影響產品設計的技能。生產管理的任務之一，就是要尋求新的途徑，使企業(yè)的系列產品能以最低的成本設計并生產出來。而組合設計則是解決這個問題的有效方法之一。

2、計算機輔助設計

計算機輔助設計是運用計算機的能力來完成產品和工序的設計。其主要職能是設計計算和制圖。設計計算是利用計算機進行機械設計等基于工程和科學規(guī)律的計算，以及在設計產品的內部結構時，為使某些性能參數或目標達到最優(yōu)而應用優(yōu)化技術所進行的計算。計算機制圖則是通過圖形處理系統來完成，在這一系統中，操作人員只需把所需圖形的形狀、尺寸和位置的命令輸入計算機，計算機就可以自動完成圖形設計。

3、面向可制造與可裝配的設計

面向可制造與可裝配的設計是在產品設計階段設計師與制造工程師進行協商探討，利用這種團隊工作，避免傳統的設計過程之中“我設計，你制造”的方式而引起的各種生產和裝配問題以及因此產生的額外費用的增加和最終產品交付使用的延誤。

三、概念架構是什么

概念架構是直指系統目標的設計思想、重大選擇，因而非常重要?！斗桨附ㄗh書》《技術白皮書》和市場彩頁中，都有它的身影，以說明產品/項目/方案的技術優(yōu)勢。也因此，有人稱它為“市場架構”。大量軟件企業(yè)，招聘系統架構師（SA）、系統工程師（SE）、技術經理、售前技術顧問、方案經理時，職位能力中其實都包含了對“概念架構設計能力”的要求。例如：系統架構師（SA）。（1）軟件總體設計、開發(fā)及相關設計文檔編寫；（2）關鍵技術和算法設計研究；（3）系統及技術解決方案設計，軟件總體架構的搭建；（4）通信協議設計制定、跟蹤研究；……系統工程師（SE）。產品需求分析；產品系統設計；技術問題攻關；解決方案的輸出和重點客戶引導；指導開發(fā)工程師對產品需求進行開發(fā)……技術經理。負責公司系統的架構設計，承擔從業(yè)務向技術轉換的橋梁作用；協助項目經理制定項目計劃和項目進度控制；輔助需求分析師開展需求分析、需求文檔編寫工作；……售前技術顧問。1）負責支持大客戶解決方案和能力售前咨詢工作；2）完成項目售前階段的客戶調研、需求分析和方案制定、協調交付部門完成POC或Demo；3）參與答標，負責標書澄清；4）參與項目項目前期或高層架構設計，根據需要完成項目的系統設計相關工作；……解決方案經理。解決方案提煉與推廣；現場售前技術支持，如市場策劃、方案編寫，售前交流等；為前端市場人員提供投標支持、投標方案（技術、配置）編制或審核；……概念架構是直指目標的設計思想、重大選擇概念架構，英文是Conceptual Architecture。至于概念架構的定義，Dana Bredemeyer等專家是這么闡釋的：概念架構界定系統的高層組件、以及它們之間的關系。概念架構意在對系統進行適當分解、而不陷入細節(jié)。借此，可以與管理人員、市場人員、用戶等非技術人員交流架構。概念架構規(guī)定了每個組件的非正式規(guī)約、以及架構圖，但不涉及接口細節(jié)。（The Conceptual Architecture identifies the high-level components of the system, and the relationships among them. Its purpose is to direct attention at an appropriate decomposition of the system without delving into details. Moreover, it provides a useful vehicle for communicating the architecture to non-technical audiences, such as management, marketing, and users. It consists of the Architecture Diagram (without interface detail) and an informal component specification for each component.）根據上述定義，我們注意到如下幾點：概念架構滿足“架構 = 組件 + 交互”的基本定義，只不過概念架構僅關注高層組件（high-level components）。概念架構對高層組件的“職責”進行了籠統的界定（informal specification），并給出了高層組件之間的相互關系（Architecture Diagram）。而且，必須地，概念架構不應涉及接口細節(jié)（without interface detail）。上述定義從實踐來看并不令人滿意。講課時，筆者這樣給概念架構下定義：概念架構是直指目標的設計思想、重大選擇。

四、如何進行系統的架構設計

如何進行系統的架構設計

一個軟件項目在需求確定后，就可以開始系統的架構設計了。架構設計不同于編寫代碼，需要遵循嚴格的語法和編程規(guī)范。它沒有規(guī)范可遵循，存在即合理，適合系統開發(fā)和運行的架構就是最合理的系統架構。

系統的架構設計是在業(yè)務需求已經清晰的前提下進行的，假定在系統需求分析階段已經確定了系統的功能和業(yè)務范圍，也明確了系統運營需求。在上述需求還沒有確定的情況下，不適宜開展系統的架構設計，需要回到需求分析階段完善上述需求后再開展系統的架構設計。

系統架構就是一些模型圖，模型圖是人們用來理解系統和溝通的工具。這些模型圖需要提供給系統相關干系人來理解系統，系統相關干系人有項目經理、產品經理、開發(fā)人員、系統運營維護人員、客戶、項目投資人等。這些干系人有不同的知識背景，對同一架構模型圖也會有不同的認知和理解：如果把開發(fā)架構模型圖給產品經理或客戶看，他們定然看不懂也不能理解；同樣的道理，如果只把邏輯架構圖給開發(fā)人員看，就不能正確地指導開發(fā)人員構建開發(fā)環(huán)境。

因此架構設計師在進行系統架構設計時，需要從系統的不同維度進行設計，以滿足系統相關干系人理解系統架構的需求。架構設計模型主要有邏輯架構、開發(fā)架構、數據架構、物理架構和運行架構五種模型圖。一般來說需要設計的系統架構模型有邏輯架構、開發(fā)架構和物理架構三種架構模型圖。數據架構模型一般放在數據庫中進行設計，運行架構和物理架構基本相近，只是在物理架構中加了數據的流向，因此一些系統設計使用物理架構代替了運行架構。

設計邏輯架構模型

邏輯架構模型主要是確定系統的功能范圍和系統劃分。在設計邏輯架構模型時，可以抓住兩個關鍵點：一個關鍵點是對系統進行邏輯劃分，將一個大系統劃分為多個子系統；另外一個關鍵點是明確各子系統之間的協作和調用關系。

繪制邏輯架構的模型圖有系統流程圖和系統結構圖：系統流程圖描述了系統各子系統、相關文件和數據之間的關系，記錄了整個系統的體系結構；系統結構圖也稱為層次圖，它以層次方式描述了系統從頂層到最底層的功能分解。

下圖分別是人脈系統的系統流程圖和系統結構圖。

上面的人脈系統流程圖和人脈系統結構圖就是依據人脈系統需求規(guī)格說明書給出的功能和業(yè)務范圍繪制的。

設計開發(fā)架構模型

開發(fā)架構模型圖是給開發(fā)人員看的，開發(fā)架構模型指導開發(fā)人員如何來架構系統的開發(fā)環(huán)境。開發(fā)環(huán)境包括系統開發(fā)框架的選型、開發(fā)工具和編程語言、模塊劃分等內容。下圖是人脈系統開發(fā)架構模型圖。

開發(fā)架構模型圖給出了技術體系是B/S結構，開發(fā)框架選擇SSM，開發(fā)語言是JavaEE。系統采用三層結構，分別是表示層、WEB應用層和數據層。表現層是JSP頁面，在瀏覽器中運行，表現層是MVC的View。WEB應用層的控制層是MVC的Controller，業(yè)務邏輯層是MVC的Service，實體層是MVC的POJO。數據層由MyBaits數據庫開發(fā)框架組成。

設計物理架構模型

物理架構模型是給系統部署人員和運營維護人員看的，主要給出系統的部署環(huán)境模型，包括網絡環(huán)境、硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。下圖是系統部署網絡環(huán)境模型圖。

從上面網絡環(huán)境模型圖中可以看出，系統部署只需要一臺主機，要求支持HTTP協議和遠程桌面協議。系統可以考慮部署到阿里云或騰訊云。

系統的架構設計主要涉及到三種模型圖，分別是邏輯架構模型、開發(fā)架構模型和物理架構模型。邏輯架構模型一般采用系統流程圖和系統結構圖建模；開發(fā)架構模型沒有標準的模型圖，可以使用PPT或Visio繪圖工具進行繪制；物理架構模型主要是由網路環(huán)境、硬件和軟件環(huán)境組成。

以上就是小編對于產品系統設計問題和相關問題的解答了，如有疑問，可撥打網站上的電話，或添加微信。

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