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探求商品设计的具体设计办法
1两种设计办法的基本定义
Top-Down设计办法从本质上讲是分解一个系统，从而得到它的组成子系统，一般用
“黑匣子”来辅助进行概念。在理念上，Top-Down设计办法设计强调整体设计与优化。在实
现过程上，Top-Down设计办法强调计划和彻底理解系统。它需要除非在系统设计中有足够
层次的细节信息被概念，不然不设计任何一个零件。Top-Down设计办法用“黑匣子”来代
替模块。直到整体设计完成后，它才开始具体模块和单元的设计和验证。现代商品设计办法
一般是Top-Down和Bottom-Up两种办法的结合。完整理解整个系统一般被觉得是出色设计
的基础，于是在理论上商品设计中趋向于使用Top-Down办法，但实质设计过程中多数产
品设计趋向于在一定量上借助已有些设计数据，而用已有些模块又使设计具备
Bottom-Up的味道。
2两种设计办法的优势和弊端
Bottom-Up设计办法的优点在于办法简单、操作容易；零件独立，关注细节；设计职员
上手快，模块重用便捷；另外对管理需要低，职员需要低，硬件需要低。其主要缺点在于不
符合传统设计步骤；整体修改困难；设计过程中重复工作多，整体效率低下。适用于企业中
2D设计到3D设计的过渡期、小版本修订、标准件的设计。Top-Down设计办法的优点是积
木式模块化设计，层层分解；模块化设计，模块之间相互独立；商品结构布局明确，模块间
接口明确；错误更少（模块独立设计，工程师专注于设计）；开发时间更短（合作开发，并
行设计）；优化设计办法（分工明确，便于工程师的常识积累与经验的总结）；容易维护（如
果输出错误，容易定位该错误是整个程序中哪一模块产生的）。其主要缺点在于设计职员培
训周期长；数据重用困难；各方面需要高，包含协同需要高，管理需要高，职员需要高，硬
件需要高。因为Top-down设计办法拥有符合传统设计步骤、全局把握通盘考虑、设计迅速
高效的优点，适用于新品开发和成型系列商品设计。
3Top-Down设计的问题研究
现有CAD软件的功能可以较好地完成Bottom-Up设计（零部件的详细设计），但对于解
决Top-Down设计问题并不理想。第一在Top-Down设计的第一阶段，定义设计阶段，也就
是进行策略设计时，需要打造定义模型来记录定义设计的结果。那样如何表达这个定义模型
是Top-Down设计办法所遇见的第一个难点。在第二阶段，装配结构布局设计阶段，需要建
立商品的装配结构模型。那样如何表达这个装配体结构是Top-Down设计办法所遇见的第二
个难点。第三个难点是怎么样达成定义模型向装配模型的自动映射，以便有效地解决装配结构
设计问题，这是最大的难点。最后在第三阶段，零部件详细设计阶段，此时零部件之间需要
维持相互关联。怎么样用计算机达成和维护这种关联是Top-Down设计办法所遇见的第四个难
题。
要想在商品设计中应用Top-Down设计办法，需要熟练学会Bottom-Up技术。以三维设
计软件SolidWorks为例，需要学会全部有关零件、装配与工程图设计的办法，需要学会SW
参数化传递原理，拥有较强的SW错误修改能力。另外，需要明晰商品的设计步骤与参数变
更趋势，具备好的团队整体实力与协同与优良的软硬件环境。对Top-Down设计办法而
言，完美的零件是指零没错误、便于修改、便于协同；完美的装配是指装配没错误、条
理明确、配合合理；完美的文档管理是指文档管理拥有适当的参数驱动，符合设计、制造习
惯。
4Top-Down设计的主要办法
Top-Down设计中的主要办法包含关联设计、布局和主零件法。关联设计的优点在于简
单、易学易用，比较基础。缺点在于零部件间关联单向传导，没规划，不容易理解，修改困
难。关联设计适用于部件级应用、地方和形状关联简单的情形下。布局分为布局法布局和草
图法布局。布局法布局可以直接使用SW的布局命令。其优点在于容易表达机构策略和布局
原理。缺点在于块只能P2P传导到单一零件，不可以传导到装配体，局限非常大。草图法布局
的优点在于灵活自由，可以用草图、基准、实体、曲面等多种方法布局，容易将装配布局传
导至指定零部件，缺点是过于随便，不可控，没办法传导变量，对总工、硬件、互联网、文档管
理需要太高。布局的适用范围是整机及部件级的应用。主零件法的优点在于可以控制零部件
间复杂形状或地方关联，关联传导层次明确，适用于零部件间具备复杂形状或地方参考的产
品设计，譬如电子类商品、玩具等。
5Top-Down设计的应用实例
对某零件进行设计时，使用关联设计法和主零件相结合的办法，SW建模+MEGMA铸造
剖析，铸件缺点率由10%～15%降低至3%～5%。铸件、砂芯、冒口使用主零件法；其余采
用关联设计法。
6结语
自底向上设计办法（Bottom-UpDesign）和自顶向下设计办法（Top-DownDesign）是目
前应用较为广泛的两种商品设计办法，其中自顶向下设计办法更为新颖，对各方面需要也较
高，企业在熟练应用这种办法后可以大大提升企业信息化水平，提升企业的设计水平和能力，
从而可以缩短商品设计周期，提升设计和生产效率，更快地推出新品。
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