正向设计

刘晨曦

1概念

正向设计源自20世纪80年代。针对不同产品的需求。进行概念设计、物理设计、产品研制、部件检测、系统集成、系统验证和系统确认等阶段。终点是完成涉众需求产品的验收。正向设计涵盖创新产品设计和正向设计体系咨询。

需求收集

面对终需用户，收集产品意见，将抽象需求转化为具体设计指标，

概念设计

形成产品的初步设计方案，考虑TQCS综合指标。

详细设计

利用CAD画出3D模型图，建立模。型库：综合考虑最优生产制造过程，

制造系统

完成样机生产、测试、试验：利用CAPP/CAM/EMA等系统完成规模制造。

新产品

产品交付、安装与售后服务：收集用户使用情况的数据。

2正向设计与逆向设计

正向设计流程：

传统工业产品的正向设计遵循序列严谨的研发流程，从产品的功能与规格预期指标确定开始，构思设计产品的零组件需求，再由各个元件的设计、制造与组装、检验整机组装、性能测试等程序来完成、

逆向设计流程

逆向设计过程是指设计师对产品实物样件表面进行数字化处理，同时利用可实现逆向三维造型设计的软件来重新构造实物的CAD模型，最后利用CAD/CRE/CAM系统实现分析、数控编程、数控加工的过程。

3背景

2015年，国务院发布了《中国制造2025》，指出我国虽然制造业规模跃居世界第一位，但还普遍存在创新能力不强、同质化问题突出、产品质量问题此起彼伏、核心技术薄弱、共性技术缺位以及资源浪费等问题。

改进逆向工程为正向设计，建设企业正向设计体系。

完善企业仿真体系，充分发挥应有的价值。

加强质量管理，质量融入到研发体系中。

梳理数字化研发流程。做好型号开发顶层策划。

共享知识与资源，并融入到研发活动中。

4发展趋势

创新驱动

环境驱动

服务型制造

从要素驱动向创新驱动的发展

正向设计通过“基于仿真和优化设计的数字技术”实现设计细节创新与通过“精密成型技术”实现制造过程的创新来完成整体设计方案创新，进行突破性、架构性、超越性和颠覆式的创新产品设计。

從粗放制造向绿色制造转变

绿色设计是促进制造业转型发展的重要举措。我国未来将摒弃依赖资源消耗、低成本竞争等恶性发展方式，实现由资源消耗大、污染排放物多的粗放制造向绿色制造的转变，

从生产型制造向服务型制造升级

正向设计的互联流程使企业能够更加集中精力于产品前期的市场开拓与后期的客户服务工作，实现分散化研发资源、制造资源的整合及各自核心竞争力的高度协同，完成转向服务型制造的过程。

5发展建议面向企业的建议

开展基于产品功能结构分解理论，产品设计工作分解结构理论以及相关的标准的学习，使企业实现工业品设计过程的规范化和标准化。

企业积极开展基于系统工程的工业品正向设计理念宣传、贯彻和咨询培训，帮助内部员工建立工业品正向设计的正确理念。

1理念宣传

2普及标准

3结合实践

开展基于精益研发理论和平台工业品正向设计信息化的平台建设，将产品设计过程管理、辅助设计分析和仿真软件等紧密结合。

建立重点战略任务的正向设计体系和公共服务平台，围绕各个产业和细分领域的需求，开展正向设计的标准建设、人才培训和行业交流等工作。

打造正向设计生态圈，、从市场中获取改进意见，逐渐建立完善正向设计研发、工业仿真、物理验证、工艺定型、批量生产和整机总成等循环流程。

面向政府的建议

1建立公共平台

2打造新生态圈

提升企业经济效能和社会效能、将机械制造行业中积极采用工业再设计的企业应纳入智能制造、工业强基等相关项目试点，并提供相关政策扶持