产品的设计方案范例6篇

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产品的设计方案

产品的设计方案范文1

关键词:机械产品设计方案风险评估

Abstract: in the design of mechanical product scheme, sometimes there will be the risk of shortage, risk of this, some solutions based on the quality of mechanical products to be put forward, now also can not meet the popular assessment. In the process of evaluation, in many cases is to use a whole machinery to the quality of the products is divided into several parts, and then a certain degree of risk assessments for each part, through this scheme to mechanical product risk assessment to rise to a certain extent. This paper mainly introduces some risk of mechanical product design scheme evaluation, and illustrates the main method of risk assessment and pay attention to the problem.

Keywords: mechanical product design project risk assessment

中图分类号: F407文献标识码:A文章编号:

对于一些机械类的产品在设计过程中往往都会进行一定的风险评估,在评估过程中要保证评估的准确性,特别是对产品质量评估这一方面是非常重要的,在设计机械产品的时候最终的目的是为了要满足各种质量要求,做风险评估其实就是在计算机械产品的质量合格率。

1 机械产品设计方案风险评估主要内容

对与机械产品设计方案我们能够了解,机械产品的质量属性一般是一个可以根据各种指标确定的量。这个量也可能是就有一确定性的。对于这种具有一定定量质量机械产品属性, 我们可以根据这种机械产品设计方案老确定它的质量属性值,然后在根据一定的质量属性数值,惊醒一定的空间风险评估计算,在对机械产品质量属性进行一定的空间风险计算,这样才能够得出机械产品的风险性定量。

机械产品设计方案的定量质量属性计算方式

对于机械产品的质量属性,他的取值特点具有一定的连续型和一定的离散型, 我们在计算过程中,要把在取值中分别进行取值的那些数值,进行一定的划分。利用这种区间划分我们可以利用连续取值的质量属性当做离散型取值来处理。如果我们能够确定机械设计人员的偏好时。就能够确定这种属性之间具有很强的依赖性 则需根据它们的联合值才能确定是否满足要求, 这种情况的处理与质量属性能够单独确定偏好相似。定量质量属性p i 能够单独确定偏好时

我们在进行机械设计中定量质量的计算,把定量质量属性用p i 来表示。挡进行计算的人员能够理解机械设计人员的偏好时,我们就能够掌握一些数据进行信息比较分析。这样就能够确定质量属性分部,多以我们在计算中机械设计产品呢的风险性就能够通过公式进行计算。他的计算公示就是:

在计算过程中,对于那些离散数值的质量属性pi,当我们能够确定它的概率分布的时候,或这能够确定这些数值在什么样的子区间的分部状况的时候就可以利用另一种计算公示进行计算的概率分布时, 或连续取值的定量质量属性p i 按子区间确定取值时, 则定义该质量属性的风险性中就是这样计算的:。如果机械系设计人员对该质量属性有明确要求,或者机械设计人员能够给出,设计中的一些单独的偏好,这样它的风险性计算就应该和上面两个公示是不一样的。应该是:

,这是风险性评估的三种计算方式。

我们在对定量质量属性p i、p j 进行定制的时候,要把整个概率分布做的要准确一些,如果不准确就会产生不能够单独确定机械设计产品质量属性偏好,在这个过程中还要考虑几个机械产品质量属性,这样才能够确定其他的偏好, 我们可以根据同时确定的一些偏好值,来确定满足要求的区间分布区域区域, 其风险性的计算与单质量属性能够确定偏好会产生很类似的情况。

1.2机械设计产品定性质量属性的风险性分析

对于那些定性机械产品设计质量属性p i,在我们没有具体量值时, 就需要根据机械产品设计的具体质量属性的特点和我们掌握的一些质量知识进行评估,这种评估方式主要表现在三个方面:

首先,某些机械产品的质量属性的好坏一般都是由于在设计区间分布的一些变量来确定的,这些变量数值在这个时候就可与用证据理论、粗集理论进行一切系统的分析。我们在分析过程中要研究机械产品设计变量与机械产品质量属性偏好间的关系, 然后在根据设计变量的波动区间和风险性受到约束的时候来确定风险评估。

其次,在进行某些定性质量属性的好坏与方案的评估过程中,要看评估的模型是否具有某些特点,或者具有一定的模式,这样在处理的过程中可以把他们的数值进行离散变量评估,模式或特点近似为离散变量, 建立方案的模式或特点与质量属性偏好的关系后, 确定其概率分布。

最后,在对某些机械产品定性质量属性的好坏分析的时候,还可以用一些相关的计算变量及某些特点或模式进行共同确定数值, 在进行处理时可把模式或特点近似为离散变量, 这样就能够进行一种模式化的处理。

2.机械设计产品应用实例分析

我们根据一定的数据进行研究。在进行机械产品设计方案评估的时候,对齿轮箱的方案具有一定的代表性,这个方案也很直观,所以我们确定了这个例子进行了分析,在对整个齿轮箱设计方案中,我们规定了该产品设计过程中成本不能够超过10000元,特别是在设计过程中要保证时间不能太长,在质量性能和工艺性能的要求这块要尽可能的去做好。在设计过程中我们确定了三个设计方案;

方案一:采用两级减速, 该方案可以充分利用空间以减小中心距, 但必然要增加一级传动的轴、齿轮、轴承等配套装置,这种方案设计它的成本波动范围在9000元-15000元之间,这个项目的研发时间主要是在3-4个月。

方案二: 单级传动, 离合器布置在中端, 箱体部件分箱体与前盖两大件, 小齿轮空套在长轴上, 输入动力通过长轴及其上的离合器闭合传至小齿轮,它的成本波动范围在8000元-9500元之间,这个方案的研发时间是在3-3个半月之间。。

方案三,单级传动, 这个方案在方案2的基础上,对于部分零件进行调整,这种方法主要是在输入轴采用扭力轴传动, 小齿轮空套在扭力轴上。他的成本波动范围在8000元-9000元之间。这个方案的研发时间是3-4个半月之间,我们利用这个方案进行一定的风险性评估。确定了这个图表

表1 3种方案机械产品设计质量风险评估表

在整个图表中我们利用了一定的理论方式来确定三种方案机械产品设计风险评估范围,我们能够得出一定的结论。就是上文中我们提到的三个质量风险性计算公示,可以得到RH的数值,这样,我们就能够确定R和参考RH , 多以整个方案设计中三种风险的评估值的排列是: 方案1> 方案3> 方案2。

结束语:

本文提在机械产品设计风险评估这方面我们进行了一定的方案分析。所以我们在进行去顶定量质量属性的风险性评估的时候要进行变量空间计算, 产品定性质量属性的风险性评估。这样才能够计算出一定的空间计算值, 最后才能够确定机产品设计质量属性的风险性聚合为方案的风险性。所以我们在机械设计过程中要进行一定的风险评估,这样在保证产品质量的同时,也能够为机械制造企业发展做出一定的贡献。

参考文献:

[1] 汪彦.机械产品设计知识管理系统研究[D].北京交通大学,2011.

产品的设计方案范文2

随着人们对于产品的绿色减量化包装设计这一概念的提出,目的是为了避免过度包装,而带来的产品附加值增大,造成材料的浪费和污染。针对绿色减量化包装设计,在产品的安全、防伪、功能性等方面是否完善,这还是一个值得我们深入研究的问题。因此,此课题的研究目标,就是针对当下现代包装设计中存在的问题,进行深入研究,并给予现状问题进行改良优化包装设计研究探讨。

绿色减量化包装设计

绿色包装主要是指对生态环境和人体健康无害,无环境污染,能循环使用和再生利用,能节约资源,促进可持续发展的包装。目前,世界上发达国家认为绿色包装一般应包含以下几个方面的含义:实行包装减量化(Reduce)、可以重复使用(Reuse)、可以循环利用(Recycle)、可回收(Recover)、能降解(Degradable),即4RID原则。它的理念有两个方面的含义:一个是保护环境,另一个就是节约资源。这两者相辅相成,不可分割。其中保护环境是核心,节约资源与保护环境又密切相关,因为节约资源可减少废弃物,其实也就是从源头上对环境的保护。

绿色减量化包装设计在产品安全功能性方面的应用

通过对绿色减量化包装设计在产品的安全功能性方面,旨在实现包装减量化之后,通过更好的包装结构或者材料,实现对产品的保护,从而实现包装材料的节能与新材料的开发与研制,促进新型包装和材料的开发与应用。

包装结构设计是从包装的保护性、方便性等基本功能和生产实际条件出发,科学地对包装内、外结构进行设计,因此,更加侧重技术性、物理性的使用效应。它伴随着新材料和新技术的进步而变化、发展,达到更加合理、适用、美观的效果。结构设计与装潢设计、造型设计样,是包装设计的

部分,三者的有机组合才形成个完整的包装。在包装结构的创新与改良基础上,实现减量化包装对产品容易受损这一弊端的改良,减少不必要的材料的使用,实现结构对产品本身的保护。

选用不同质地的材料,不同结构的包装造型给人的感觉也是不同的。不管是哪一类商品的包装结构和造型设计,都必须符合产品自身的属性,符合产品的特色,使包装和产品融合在一起。通过新材料,新技术的应用,实现产品质量的保证,保证产品的新鲜、抗摔、抗压等功能。在设计包装结构时做到周全,不仅要顾及到产品基本的保护、容装和美观功能,更要把生产、运输、储藏、销售、陈列、携带、使用、回收再利用等环节同时考虑,故设计出来的包装才能更好展示、方便携带、易于开启、做到开启后可以回收,再利用等,实现绿色减量化包装设计在产品安全功能性方面的保护。

绿色减量化包装设计在产品防伪功能性方面的应用

在减量化的基础之上,通过减量化这一“减法”包装变革,如何更好的实现产品的防伪鉴别,这也对新型绿色减量化包装设计提出了更高的要求。在包装的变革中,实现产品包装设计的减量而不减质,使绿色减量化包装设计在对产品防伪鉴别方面产生更为安全的保障。

通过新技术和手段实现产品印刷防伪、质量等信息的防伪。印刷防伪技术也得到了前所未有的拓展,由原来有限的单一的防伪手段,到目前众多的复合的高科技的防伪手段,但所有防伪技术都要遵循:效果好、经济、实用、易识别等原则,不然再好的防伪技术也无法得到推广和应用;目前防伪技术有纸张防伪,油墨防伪、版纹防伪、彩虹印刷、条码防伪、以及最新智能标签、3D防伪、生物防伪、复合防伪、德日新发明的“微电路”和我国科学家完成的“钞票对印技术”等。通过这些新的技术,材料,手段在绿色包装设计中的应用,实现对产品防伪功能的应用。

结语

通过绿色减量化包装设计,可以更加优化产品的对外形象和产品宣传、识别。在其功能性方面,可以做到突出产品本身,让顾客可以更加直观地感受到产品本身的属性和功能。从而,实现包装结构的优化,包装材料的节约与绿色生态循环等功能。实现绿色减量化包装的本质价值和意义。

(作者单位:湖南工业大学)

产品的设计方案范文3

QFD是在产品创新设计的早期阶段,依据顾客需求,运用多层次演绎分析的方法将顾客需求转换为产品创新设计开发中的技术参数和技术特性,并采取多种措施对顾客需求的满足予以保证,从而全方位保证产品的适用性的系统方法[13]。QFD提供了一种可将顾客需求转化为对应于产品创新设计的适当的技术要求的途径。QFD技术的运用主要通过构建质量屋的方式来完成顾客需求到产品技术特性的转换[14],它以顾客需求为依据,抽取与顾客需求相关联的技术特性并探讨顾客需求与技术特性之间的相关关系,从而将模糊和多义的顾客的语言转换成为定义相对明确且可测量的技术的语言。QFD以系统展开表和矩阵图为特征,在产品创新设计开发过程中可视化和定量化顾客需求与产品技术特性之间的映射关系,再通过控制产品技术参数与技术特性使得产品创新设计过程有效满足顾客需求。

2基于QFD的产品创新设计方案评价模型

本文所提出的基于QFD的产品创新设计方案评价模型如图1所示。首先,从顾客原始信息中整理构建层次化结构的顾客需求展开表,并计算顾客需求相对重要度;然后,利用质量屋工具将顾客需求及其重要度信息转换为技术特性重要度信息,并利用技术特性重要度信息构建技术特性组合决策模型,获取可最大化顾客满意度的技术特性组合;接着,运用MATLAB进行备选方案设计;最后,运用优选算法从所有备选方案中筛选出设计方案优选序列。本文提出的基于QFD的产品创新设计方案评价模型其具体实施步骤如下:步骤1获取顾客需求。运用访谈、问卷调查、座谈会等多种形式搜集顾客需求信息。顾客需求的原始信息往往是繁杂、重复和多义的,这就需要运用亲和图法(KJ法)对其进行分析和整理,形成层次化结构的顾客需求展开表。步骤2计算顾客需求相对重要度。将层次分析法用于计算顾客需求之间的相对重要度。逐一对比顾客需求之间的相对重要性,构建判断矩阵。检验判断矩阵的一致性比率(RatioofConsistenceIndex,)是否小于等于0.01,并计算顾客需求相对重要度[15]。步骤3构建关系矩阵与自相关矩阵。根据顾客需求抽取与顾客需求相关的技术特性,分析顾客需求与技术特性之间的相关程度,构建相关关系矩阵。同时,考察技术特性之间的相关关系,构建自相关矩阵。步骤4计算修正了的关系矩阵。本文采用Was-serman提出的修正了的关系矩阵计算方法,该计算方法将技术特性自相关矩阵纳入到顾客需求-技术特性相关程度的计算中[16],可以更为全面地反映产品创新设计方案评价中专家和设计人员的意见,其计算公式为:G,gip———顾客需求与技术特性间的相关关系矩阵;顾客需求i与技术特性p的相关程度;γ,γpj———技术特性间的自相关矩阵;技术特性p与技术特性j之间的相关程度;R,γij———修正后的顾客需求-技术特性关系矩阵,修正后顾客需求i与技术特性j的相关程度。步骤5获取技术特性的设计成本系数和设计时间系数。假设产品创新设计的总成本为C*,总时间为T*,通过产品创新设计质量屋确定满足顾客需求的技术特性有n项。设变更第j项技术特性值需要投入费用的区间估计为[c-j,c+j],其中c-j≤c+j;对第j项技术特性进行设计需要时间的区间估计为[t-j,t+j],其中t-j≤t+j。可以通过引入决策态度因子将区间估计决策信息映射为点决策信息[17-20]。以设计费用cj为例,设cj为对第j个技术特性进行设计的费用,则:εj———设计成本决策态度因子(|εj|≤0.5),表示设计开发人员对决策问题的态度,可将其分为悲观型、中间型和乐观型,相应的取值范围为-0.5≤εj<0,εj=0,0<εj≤0.5。类似地,可以计算技术特性的设计时间系数:步骤6求解整数规划模型。用hj表示第j项技术特性的重要度,也代表设计指标对顾客满意度的贡献度。其计算公式为:Q,qj———技术特性设计决策向量,第j项技术特性的设计决策;Yk,ykj———设计方案k的技术特性设定值向量,设计方案k的第j项技术特性设定值;Y0,y0j———基准产品的技术特性设定值向量,基准产品第j项技术特性设定值;对上述模型进行求解,能够在有限的资源C*和T*的条件下,确定实现顾客满意度最大化的技术特性组合,从而明确了产品创新设计的重点。步骤7计算顾客需求满足度增加率。根据实际需要,按照顾客需求满足度总增加率,选取最优方案排序。运用Mintab15.0进行方案设计,得到个设计方案。第个设计方案带来的顾客需求满足度总增加率为:δk———设计方案k可带来的顾客需求满足度总增加率;λk,λki———第k个设计方案顾客需求满足度增加率(减少率)向量,第k个设计方案第i项顾客需求满足度增加率(减少率)。

3实例研究

3.1分析步骤为进一步验证说明本文所提出的设计方案评价方法,下面以变速器的产品创新设计为例,验证该评价方法的可行性和有效性。步骤1获取、分析顾客需求。顾客需求可根据需要分为几个一次水平的需求项目,每个需求项目再展开为二次水平的需求项目,以此方法定量地逐步导出需求的层级结构。如图2所示。选取九个二层次需求项目纳入变速器产品创新设计质量屋,分别为外型尺寸小(x1)、密封性好(x2)、承载能力大(x3)、速度变化小(x4)、振动噪声低(x5)、传动效率高(x6)、故障率低(x7)、使用寿命长(x8)和维修方便(x9)。步骤2计算顾客需求重要度。两两对比九个顾客需求项目的重要度,得到判断矩阵如图3所示。该判断矩阵一致性比率C.R.=0.01,顾客需求相对权重如图3所示。步骤3构建关系矩阵与自相关矩阵。根据顾客需求,导出技术特性,分别为外型尺寸(y1)、密封性(y2)、承载能力(y3)、速度变化范围(y4)、最大噪音(y5)、情况(y6)、传动效率(y7)、可靠性(y8)和使用寿命(y9)。关系矩阵G与自相关矩阵γ如图3所示。gip取0-1-3-9,分别表示不相关—弱相关—中等相关—强相关;γpj值区间范围为[-1,1],γpj取负值表示两个技术特性之间负相关,自相关矩阵γ为对称矩阵。步骤4计算修正后的关系矩阵。根据公式(1),计算修正后的关系矩阵,得:步骤5利用公式(2)—公式(7)计算技术特性的设计成本系数和设计时间系数。进行技术特性的设计成本区间估计、设计成本决策态度因子估算、设计时间区间估计、设计时间决策态度因子估算,如表3所示。步骤6求解整数规划模型。根据表3中所给出的数据和公式(8)—公式(11),计算得到技术特性的设计成本系数和设计时间系数,产品创新设计总成本预算为10万元,总时间预算为90天。构建整数规划模型如公式(14)所示,求解得技术特性设计决策向量如表4所示。采用该技术组合的设计成本为9.06万元,设计时间为86.3天。步骤7计算顾客需求满足度增加率。运用Mint-ab15.0中的全因子设计进行方案设计,因子总数为6,各因子水平数为2,总共生成64个设计方案,按照公式计算第k个设计方案带来的顾客需求满足度总增加率δk。按照模型测算值降序,根据实际需要选取前8个设计方案序列为:方案8—方案15—方案13—方案4—方案5—方案20—方案28—方案6,如表5所示。3.2讨论由实例分析可以看出,本模型通过质量屋将影响顾客满意度的因素—顾客需求相对重要度(实例中变速器的九项顾客需求的相对重要度向量为(0.04,0.05,0.23,0.06,0.05,0.16,0.10,0.16,0.17))转化为技术特性的相对重要度(实例中变速器的九项技术特性的相对重要度为(0.13,0.20,0.13,0.06,0.05,0.11,0.10,0.10,0.12)),从而为设计决策如何影响顾客满意度提供了最直接的证据。然后,通过公式(2)—(11)计算各项技术特性的设计成本系数(实例中变速器的技术特性设计成本系数向量为(2.40,1.16,1.15,1.40,2.80,1.90,1.20,0.50,1.25))和设计时间系数(实例中变速器的技术特性设计时间系数向量为(17,10,11,13.8,20.8,15,18,10.4,15.3)),可有效将设计成本和设计时间控制在预算内(实例中设计成本预算为10万元,采用目标技术组合的设计成本为9.06万元;设计时间预算为90天,用目标技术组合的设计时间为86.3天。)同时最大化顾客满意度。最后,利用公式(12)和公式(13)计算不同技术特性值下设计方案所带来的顾客需求满足度增加率。根据不同的技术特性取值,利用MINITAB15.0中的全因子方案设计生成64个方案,按照模型测算的顾客满意度增加率降序排列,得到设计方案的优选序列。从实例的计算过程和计算结果来看,模型涵盖了设计决策过程如何最大化顾客满意度的主要影响因素,可以得出设计方案的优选序列,作为产品创新设计方案评价决策的依据。

4结束语

产品的设计方案范文4

关键词:评价指标;概念设计;指标;产品设计

0引言

评价方法有很多种,简单评价法可对有关方案做定性的评价和优劣排序,不反映评价目标的重要程度和理想程度[1]。在评价过程中,尤其是产品造型方面,有许多评价都属于非计量性的,这也是造成评价困难的重要原因。对于非计量性问题评价,不可避免地要受到评价者的主观、直觉因素的影响,为了避免后弥补评价结果有较大的差异乃至错误,评价中一般都是采用模糊评价的方法,或以多人的方式进行评价,最后再综合,再得出结论。

1评价方法选用

对产品造型的评价方法有很多。简单评价法有:点评价法、名次评价法。评分法根据规定的标准用分值作为衡量方案优劣的尺度,对方案进行定量评价。如有多个评价目标,则先分别对各个目标评分,再经处理求得方案的总分。一般主要通过以下几种方法对草案进行分析和选定[46]:

(1)总分计算法。对于多评价目标的方案其总分可按分值相加法、分值连乘法、均值法、相对值法或有效值法(加权计分法)等方法进行计算。其中综合考虑各评价目标分值及加权系数的有效值作为方案的评价依据较合理,应用最多。(2)意向尺度法。意向尺度法(也称SD法),意向尺度是一个心理概念,是人们深层次的心理活动,它主要借助科学的方法,通过对人们评价某一事物的心理量的测量、计算、分析,降低人们对某一事物的认知维度,得到意向尺度分布图,比较分析其规律的一种方法。(3)α・β法。这种方法是将参与评比的诸方案作一一评比分析,对其各个目标进行价值判断,即可得其重要数值。如果积累的和最大,即判别那种设计方案最为理想。α值指诸目标评比中相对重要性的值。β值是指各设计方案对原定目标的满足度、喜好性。α与β的乘积是对目标满足多少的判断。

2用α×β评价分析方法对某一用户群体的概念方案设计进行评价分析

在确立评估指标时,必须明确评估因素,这样才会做到准确的对各个方案进行评估。产品都有它固有的机能,如实用型、操作性、安全性、舒适性及审美性等。不管产品复杂与否,评定的基本要素是技术经济、美学和心理等方面。方案评价在设计环节中十分重要,通过一些评价方法可以帮助设计师做出正确和理性的比较、评定,最终选出最合理可行的方案。针对某一用户群体对汽车的需求共做了5个概念设计方案,用α×β评价分析方法进行评价。方案如图1所示有(a)、(b)、(c)、(d)、(e)五种。

图1针对某一用户群体的概念设计方案

此法称为α×β法,如果累积的和最大,即判别那种设计方案最为理想。(1)α值得标定。如果有三个设计目标(方案)分别为O1、O2、O3,若O1的重要性为O2的一半,而O1的相对重要性又是O3的三分之一,则评价者即可将O1、O2、O3分别排列给予1、2、3的评估值。(2)β值得标定。β一般由评定者事先给定,其评估尺度常采用+5~-5,1~9,或0~4。若1~9作为β值的区间,可令9为满足度最高;8、7、6位尚可;5为适中;4、3、2为不理想;1为很不好(如表1所示)。(3)α×β评估表的测定:α×β值之和α值之和=G,其结果如表2所示。

结果:G1=2.86G2=3.16G3=4.34G4=3.92G51=3.61

由以上计算结果得出:G3 > G4 > G5 > G2 > G1,方案3为造型的最佳方案。

3结论

在商品化设计中,产品方案的决策应联系协调各相关部门进行分析评价。然后决定出最符合市场前景的方案,进行生产,试销,然后在投放市场。由上面分析可知,方案三即为最优方案,在针对某一用户群体的方案评价中用α*β的评价方法是十分适用的,在造型评价中是可行的。

参考文献:

[1] 张伟社,张涛.产品系统设计[M].西安:陕西科学技术出版社,2006.

[2] 李乐山.工业设计心理性[M].北京:高等教育出版社,2004.

[3] 何晓佑.产品设计程序与方法[M].北京:中国轻工业出版社,2002.

[4] 吴翔.产品系统设计[M].北京:中国轻工业出版社,2003.

[5] 叶元烈.机械现代设计方法学[M].北京:中国计量出版社,2000.

产品的设计方案范文5

[关键词]高职高专 设计教育 产品设计 设计管理

一直以来,国内高职院校产品设计教育大多以培养“高级技能人才”为最终目标,而不是使他们成为设计管理人才或未来的企业家。以往的设计教学注重对单一专业技能的培养,而面对市场变化,单纯的专业技能范围逐渐变得广泛,学科的交织成为设计教育所面对的新的社会变化。

可是,由于传统的产品设计课程体系不完善、师资缺失以及对高职学生的偏见,从不重视设计管理能力的培养。据中国高等职业教育人才培养质量年度报告统计数据显示,近年来,高职学生毕业后的具有创业意愿和实际创业比例均高于本科生和研究生,而设计专业毕业生的创业率则更高。对于那些急于创业的同学,由于设计管理理念缺乏,管理水平低下,最终被市场无情淘汰。因此,对于产品设计师而言,了解和学习设计管理的方法及技术都是非常有必要的。

一、设计管理与产品设计的关系

设计管理的定义有很多种,各有不同的侧重点。第一个提出设计管理定义的是英国设计师Farr于1966年提出,“设计管理是在界定设计问题,寻找合适的设计师,且尽可能地使设计师在既定的预算内及时解决问题”。

日本《设计管理 》一书中对设计管理的定义是“设计管理是为图谋设计部门活动的效率化而将设计部门的业务进行体系化、组织化、制度化等方面的管理”。此定义侧重阐释了设计管理的具体操作层面的内容。

产品设计作为一门新学科,人民已经逐渐意识到其对科技、生产、生活方式所产生的积极影响。其重要性以及其作为沟通与商业策略工具的运用,已经加强了设计管理的地位。

二、设计管理在产品设计教学和实践中的应用

对于高职院校来说,设计管理在产品设计教学与设计实践中的应用,主要从以下三个结构层次展开:

1、设计方案管理

对产品设计而言,设计方案的管理,就是对整个产品设计方案的进程管理。设计是思维从发散到收敛的过程,所以对设计过程管理的具体任务就是组织这样的思维激励活动,引导设计讨论的方向以及做出适当的决策。这个过程实际上就是产品设计方案的把控,确保好的方案的产出,这个过程和产品开发设计的过程紧密联系。设计管理者要让设计师明确他在这个(概念--草图--方案确定--细节设计--设计评估--设计工程化--模型)循环中的位置,并促进各环节的方案交流与合作,提高效率。

在教学过程中,需要让学生明确方案管理与方案设计的区别和联系。方案需要设计,更需要对方案过程进行管理,一个好的设计方案,没有科学的方案管理体系,就不能保证设计方案的可持续性。设计方案的产生具有偶然性和个别性,方案管理就是要让这种偶然性和个别性形成一套可以行之有效的办法,帮助设计师方案的形成,以及各个设计师之间的方案沟通,以满足客户对设计方案的需求和期待。

在方案方面,学生或一般设计师比较倾向于艺术设计,常常作一些带有纯艺术性质的设计,很少介入功利性的因素,设计完全是纯粹的、带有理想性的。但是在现代商品经济的社会中,设计不同于艺术创作,必须得到市场的认同。设计方案不只是设计师自身认可,还要得到消费者的认可和市场检验。优秀的符合各方需要的设计方案是设计管理的最终目标。因此,设计方案管理是设计管理的首要任务。此阶段主要从具有良好专业技能和良好的团队组织与协助能力的学生中择优担任,相当于项目组长,管理者主体本身既是设计方案的执行者,也是设计方案的负责人。

2、设计项目管理

项目是为了提供一个独特的产品或服务而暂时承担的任务,台湾称之为专案。项目的特征是临时性和唯一性。项目管理就是对有关项目活动的知识、技能、工具和技术的运用等具体项目的管理。项目管理通过使用启动、计划、实施、控制、收尾等过程完成。项目管理的范围的三个主要方面:项目时间管理、项目成本管理、项目质量管理。

设计项目管理就是对产品设计、广告设计、企业形象设计、室内外环境设计等设计项目为对象所进行的系统管理。设计项目管理是设计管理的核心。因此,为了顺利实现设计目标,就必须对设计项目的各阶段实施一系列的管控,对设计实施过程的时间、成本和质量各个环节加强监督和有效控制。

项目化教学比项目管理更综合复杂,教师不但要作为项目的实践主体,还要良好地处理课程教学与项目实践的关系。在教学过程中,除了教授一些设计方法、思考方法,同时还要教授设计项目的所有业务流程、项目管理程序和方法、业务沟通与管理等基本知识。此阶段的课程,要求任课教师必须具有完整的设计业界实践经验方能胜任。

3、设计团队管理

我国的现代设计自改革开放至今已走过20余年,很多方面虽已取得长足的发展,但毕竟与国外百年的经验有很大差距。有些企业虽然花费了大量资金在设计上,但产品设计是由工程部门负责,视觉传达设计由公共关系或市场开发部门负责,环境设计则由基建部门负责,整个企业上下以一种随意性的混乱方式使用设计,缺乏协调的整体控制,使得设计没有发挥其应有的作用;此外,设计方与消费者间的信息沟通反馈机制也急需建立和完善。

因此,设计团队的管理是设计管理的重要一环,重点在于根据专业特点,理顺团队管理架构和组织形式。产品设计运作从来就离不开团队的协作,随着专业的深入和分工的细化,更需要团队的力量。一个团队在业内有没有优势,能不能长存,关键在于团队能不能永远保持较高的设计创造力,进而关系产品设计团队创造力的管理成为现代企业、团队产品开发成败的关键。设计管理是建立在产品开发设计活动中的,使得整个设计团队的设计活动在科学的管理机制下有计划和程序化的活动。充分地协调和管理产品设计方案、设计项目、设计师、设计团队、校企双方等所有层面的相关活动,如组织人事与财务监督、企业管理、行政管理等宏观层面。此阶段主要由设计中心主任负责统筹管理,相当于总经理角色。

高职设计管理教育只有根据艺术设计岗位工作体系构建教学体系,从工作结构中获得课程结构,深化课程改革,并以典型的设计项目为载体,才能逐步形成“职业型、开放性、立体化”的设计教育格局,才能适应市场变化,才能更好地培养适应工作岗位需求的新型艺术设计人才。

参考文献

[1]邓成连.设计管理:产品设计之组织、沟通与运作[M].台北:亚太图书出版社,1999

[2] 熊嫕.设计管理.南京:东南大学出版社[M]. 2009

[3] 刘瑞芬.设计程序和设计管理[M].北京:清华大学出版社,2006

[4] 陈圻、刘曦卉等着.设计管理理论与实务[M].北京:北京理工大学出版社,2010

产品的设计方案范文6

关键词:汽车;消声器;优化;CFD;传热

中图分类号:U464.134+.4 文献标志码:A 文章编号:1005-2550(2011)06-0034-04

CFD Design Optimization for the Silencer Exit

JIANG Guang-fu

(Dongfeng Commercial Vehicle Technical Center of DFL,Wuhan 430056,China)

Abstract:The paper is used the CFD simulation analysis technology. The flow field and temperature field for the four design objects of exhaust gas exit is researched in the idle、maximal torque and maximal speed case of the Automotive engine. The exhaust gas path lines and the fuel tank and its side cover of surface temperature is used the quality assessment index. In order to estimate,if the four design objects satisfy the design requirement and optimize for the exhaust gas exit structure and give the technical support for the product development.

Key words:Automotive;silencer;optimization;CFD;heat transfer

由于发动机排出的高温废气对周围的零部件有传热作用,同时排出的废气气流会吹地面扬起地面上的灰尘,而且排气碳烟颗粒会在排气出口附近区域内堆积,形成碳黑区域,而排气出口的位置、形状及方向等因素,都会对上述情况产生影响。

本文采用CFD技术,分析四种排气出口设计方案在怠速、最大扭矩点和最大转速点等三个典型工况下的流场和温度场,以废气流线和油箱及侧裙板等热敏感零件的表面温度为评价指标,对四种排气出口设计方案进行可行性判断,并对消声器出口的结构进行优化设计,为产品开发提供技术支持。

1 模型化及计算工况

1.1 仿真分析模型化

分析对象为消声器及其周围零部件,包含消声器、油箱和周围护板。

四种消声器排气出口设计方案如下:

设计方案1:排气出口布置在左侧,排气出口管为直管;

设计方案2:排气出口布置在左侧,排气出口为喇叭形;

设计方案3:排气出口布置在后面,排气出口管与水平面夹角为45度;

设计方案4:排气出口布置在后面,排气出口管与水平面夹角为30度。

采用HyperMesh软件生成零部件的表面网格,如图1所示。四种方案采用同样的模型化策略,表面网格单元边长为20 mm。

采用Fluent前处理软件Tgrid生成流场的体单元网格,鉴于分析对象表面形状的复杂性,采用了非结构化网格生成技术[1],全流场区域的流场体单元数约101万,CFD仿真分析和后处理均采用Fluent V6.1软件[2]。

1.2 计算工况

怠速:车速为0,废气流量为0.1 kg/s,废气温度为250 ℃;

最大扭矩点:车速为25 km/h,环境温度为25 ℃,废气流量为1.0208 kg/s,废气温度为250 ℃;

最大转速:车速为90 km/h,环境温度为25 ℃,废气流量为1.42917 kg/s,废气温度为200 ℃。

2 计算结果

评价消声器出气口设计优劣的四个指标为:

a)废气不能吹到地面上,防止扬起地面灰尘,污染环境;

b)废气不能吹到侧裙板上,熏黑侧裙板,不能直接吹向路边行人;

c)侧裙板材料为塑料制品,表面最高温度应低于80 ℃;

d)油箱表面最高温度应低于90 ℃,防止油箱爆炸。

从图2、图3、图4分析可以看出,设计方案3和4的废气都吹到地面上,扬起地面灰尘,污染环境;所有设计方案的废气都没有直接吹到侧裙板上。因此,设计方案3和4都是不可行的。

CFD分析结果如表1所示,从表1中零件表面最高温度可以看出:设计方案2优于设计方案1,但是,设计方案2的侧裙板表面最高温度高于80 ℃。需要对设计方案2进行优化设计。

四种设计方案油箱和侧裙板的表面温度分布相似,因此,在此仅列出设计方案2的温度分布图(如图5和图6所示)。

3 优化设计

由于在侧裙板与废气出界处的表面温度高于80 ℃,现在侧裙板与废气出界处挖出一间距为20 mm的孔,避免侧裙板与高温废气出口直接接触,产生高温热传导。

优化设计方案分析结果如表2和图7、图8所示,侧裙板表面最高温度均低于80 ℃,优化设计方案可行。

4 结论

通过前面的仿真分析,得出结论如下:

(1)设计方案3和4的废气都吹到地面上,扬起地面灰尘,污染环境,因此,设计方案3和4都是不可行的。

(2)设计方案2优于设计方案1,但是,侧裙板表面最高温度高于80℃。

(3)优化设计方案侧裙板表面最高温度均低于80℃,优化设计方案可行。

参考文献: