現(xiàn)代產品對優(yōu)化試驗、設計、生產要求明顯增高

當電子設備產品面向市場后，品質的優(yōu)劣、性能價格比已越來越引起人們的重視。工程設計師們必須關注市場競爭行情，走出單純技術設計誤區(qū)，做到既要管技術又要管市場和成本。這就要求總體結構設計師們對設計選型、市場需求、功能的完善、模塊劃分、零部件的選材等都應予以密切的關注。一個好的電子產品設計師也應該是個好的經(jīng)濟師?，F(xiàn)代電子產品的經(jīng)濟指標已楊成設計評審的重要組成部分。

優(yōu)良的產品性能、價格比是設計出來的。因此，優(yōu)化設計是保證電子設備在規(guī)定的環(huán)境條件和壽命期內穩(wěn)定可靠工作，并實現(xiàn)其總功能標的主要技術措施之一。

 價值工程試驗、設計

公式可以判斷和選取提高產品價值的途徑。進行價值規(guī)律分析時既不能只顧提高產品的功能，也不能單純降低產品的成本，而應把功能與成本，即技術與經(jīng)濟指標作為一個系統(tǒng)加以研究，綜合考慮，辯證選優(yōu)，以實現(xiàn)系統(tǒng)的較優(yōu)組合。對于一個設計師而言，這種要求是非常必要的。

價值規(guī)律分析是通過各相關領域的協(xié)作，對所研究對象的功能與費用進行系統(tǒng)分析，以研究對象的壽命周期成本為目標，系統(tǒng)地研究功能與成本之間的關系，不斷創(chuàng)新，在可靠地實現(xiàn)使用者所需功能的同時獲取的綜合效益。

 合理應用價值工程的設計理論。在產品設計中，應合理地應用價值工程的設計理論，否則會由于缺乏對產品的功能價值分析，使產品存在許多明顯或潛在的問題，影響產品功能的正常發(fā)揮，也使設計水平難以真正得到的提高。例如：

對用戶需要的產品功能研究不夠或者過剩；

對用戶需要的產品成本研究不夠，使得產品因價格過高失去市場：

對用戶使用產品過程中所花費的成本重視不夠，造成用戶買得起用不起；

對產品設計方案沒有從技術、經(jīng)濟、社會、人機工程及技術發(fā)展前景等多方面綜合考慮，造成大方向把握不住而產生失誤。

因此，加強產品設計時的功能價值分析是十分必要的。無論對老產品的改革挖潛，還是對新產品的研究創(chuàng)新，都涉及一些新的情況、新的條件和要求，都必須用現(xiàn)代的科學設計方法指導設計全過程，達到高標準的設計。運用價值工程對新產品進行開發(fā)設計，將十分有效地提高產品的生命力和競爭力，使產品設計真正適應社會的需要和時代的特點，也增加了產品設計的成功率和提髙設計的理性水平。

例如，當實現(xiàn)同一功能的電子設備用于不同的環(huán)境條件或安裝于艦艇的不同艙室時，符合價值工程的選擇應當是按嚴酷環(huán)境要求進行設計和試驗，而不是設計兩種型號產品。

 設計試驗、優(yōu)化

較優(yōu)化設計方法，是不斷完菩的數(shù)學優(yōu)化理論和計算機數(shù)值計算方法的綜合應用。工程設計中對多種可能的設計方案進行選擇，往往是要在各種人力、物力和技術條件的約束下，希望達到一種的設計，這種設計可能是產值，也可能是能耗最小，也可能是精度、時間最短、成本等。

應用優(yōu)化設計方法的最終目的是把電子設備在設計、制造和使用中可能出現(xiàn)的問題，盡可能地暴露并解決在設計和樣機的試制階段。

優(yōu)化設計方法在理論上的突破性進展，表現(xiàn)為它已形成了運籌學、線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、圖論等新的專門學科。計算機技術的發(fā)展為優(yōu)化設計提供了強有力的運算工具，為復雜工程計算提供了極大的方便，使電子設備應用現(xiàn)代的設計方法成為可能，并促進了機械結構優(yōu)化設計的發(fā)展。

就產品結構設計優(yōu)化的范疇而言，大致可分為3類：

①結構參數(shù)優(yōu)化；②形狀優(yōu)化：③拓撲優(yōu)化。

產品設計者首要的任務是解決參數(shù)優(yōu)化。它是在結構方案、零部件的形狀和材料己定的條件下，通過尋求參數(shù)完成參數(shù)優(yōu)化，直接獲得好的設計。

形狀優(yōu)化是在結構方案、類型、材料已定的條件下，對結構幾何形狀進行優(yōu)化及對與形狀有關的參數(shù)進行優(yōu)化。

拓撲優(yōu)化是更高層次的優(yōu)化，是富有創(chuàng)新的概念設計。它是在產品總體設計要求已定的條件下，對結構總體方案、類型、布局及各節(jié)點關聯(lián)等方面的優(yōu)化。

拓撲優(yōu)化和形狀優(yōu)化目前在國內都處于研究、探索階段，推廣應用還有一段距離，而應用最普遍的是理論上較成熟的結構參數(shù)優(yōu)化。從結構參數(shù)優(yōu)化設計著手逐步解決結構優(yōu)化設計問題。同時，還應開展較復雜結構的一體化分析計算研究，并將其逐步應用于工程實際。

 計算機輔助設計（CAD)技術

進行艦艇電子設備全過程的計算機輔助（CAD)設計系統(tǒng)，包括專家系統(tǒng)、模型庫管理系統(tǒng)、優(yōu)化設計方法程序、評價系統(tǒng)和優(yōu)化設計方法程序庫，以及把這幾個系統(tǒng)協(xié)調組合成一個優(yōu)化設計的智能系統(tǒng)。這樣，才能真正成為智能CAD/CAM資源，供計算機輔助設計師應用。

現(xiàn)在我們接觸到的CAD應用軟件基本上都是從國外引進的，而且各單位大多還不是全套引進，可供優(yōu)化應用的幾種大型軟件也有這樣或那樣的不足，應用不方便，難以推廣應用。但隨著計算機技術的發(fā)展和與工程實際的不斷融合，在相關的軟件研究者和結構設計師們的共同努力下，計算機輔助設計、輔助制造等將更成熟方便。