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产品设计的技能范文1
关键词：智能化技术;卫浴产品;效用;体验
中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2015）08-0051-02
一、智能化技术的定义
一般意义上的智能化指的是由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术等汇集而成的针对某一个方面的应用的智能集合。随着科技和信息技术的迅猛发展，不论是电子产品还是日常生活用品，都被赋予越来越高的技术含量，智能化概念已逐渐渗透到各行各业以及我们生活中的方方面面。
二、智能化技术在卫浴产品设计中的应用
卫浴产品是包括了一切有形的卫生间中的工业产品。智能卫浴产品就是将智能化技术融入传统的卫浴产品设计中，使其具有更简便的操作、更人性化的功能、更舒适的体验。从目前智能化卫浴产品的发展情况来看，坐便器、淋浴房、水龙头、面盆等主要卫浴产品都实现了不同程度的智能化，市场上以坐便器和水龙头最为典型。
目前被应用在卫浴产品中的智能化技术主要有以下几种。
（一）感应技术
感应技术在卫浴产品中的应用已十分常见，如感应水龙头、感应坐便器、感应淋浴器等。这些卫浴产品通过植入红外线感应、电容感应或微波感应技术，能自动感应使用者的使用情况，根据不同情况进行自动操控。
（二）触控技术
触控技术是相对于感应技术而言的另一种智能化技术，这种技术目前在卫浴产品中的应用也十分广泛，尤其是龙头类产品。触控式水龙头是当前智能化水龙头的主要形式，其核心控制机构是触摸感应装置，通过该装置可以实现系统与使用者的交互，可以较为便利的实现对水温、流量等参数的控制。
（三）自动控制技术
自动控制技术是通过具有一定控制功能的自动控制系统来完成某些控制任务，或保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。卫浴产品的智能化离不开自动控制技术的应用。TOTO在国内市场推出的一款主力产品――NEOREST智能全自动坐便器是自动控制技术应用的杰出代表。它集“自动开合”、“自动除臭”、“自动冲洗”、“自动加温”和“远程操控”等一系列全自动感应功能于一体，可谓是一款“最善解人意”的坐便器。
（四）人脸识别技术
人脸识别技术是一种利用分析比较人脸视觉特征信息进行身份鉴别的计算机技术。这种技术较多应用于安保系统或考勤系统，但目前这种先进的智能化识别技术被应用到了水龙头的设计中。如图1这款名为iHouse智能水龙头植入了人脸识别系统，当使用者站在这款智能水龙头前时，水龙头能识别出这个人的脸，然后自动调节到他所喜欢的温度和水流速度。
（五）恒温技术
智能恒温控制技术能控制从-90℃到+300℃的工作温度范围。传统的浴缸一般在注入热水后6小时内，水温会下降至少6度，但采用恒温控制技术的浴缸能长时间保持水温的稳定，给使用者带来更舒心的泡澡体验。不仅是浴缸，如今在坐便器的设计上也常用到恒温技术。如TOTO生产的恒温坐便器，在接上水电之后即可实现座圈自动加热，并且保持恒温，这样即使是在寒冷的冬天，也不同担心会坐在冰冷的座圈上了。
三、智能化技术的效用
（一）节能效用
家庭卫浴间作为生活用水最集中的场所之一，卫浴用水量占家庭总用水量的60%至70%，节能环保一直是卫浴行业不变的主题。坐便器是卫浴空间用水量较大的产品之一，将智能化技术应用于坐便器中可以实现有效节水。比如，感应式坐便器的冲水器是根据红外线感应原理，通过感应使用者的使用情况，发出信号到脉冲电磁阀来自动控制冲水，只有在感应范围内，坐便器才会进行自动冲洗。单双段的智能化冲水控制方式也更有效的避免了水资源的浪费，这种智能感应式比传统的手按式节水30%-70%。
（二）保健效用
由于卫浴产品与人们的生活和健康息息相关，近年来，不少国内为卫浴品牌都在推广“健康保健”的概念，以此为卖点吸引消费者。通过在卫浴产品中增加跟人体理疗有关的技术手段，将养生文化和高科技技术相互融合，真正实现在沐浴过程中的保健功效。将智能化技术应用于坐便器中以实现健康护理和保健的功能更是近几年的坐便器设计的主流。比如TOTO推出的卫洗丽系列马桶，其分开式的水路设计，一根喷管集合有三个不同的出水口，分别提供臀部洗净、下身洗净、轻柔洗净，不仅对痔疮患者起到良好效果，还能在女性生理期间带给她们更多的人性关怀。可见，当智能技术与卫浴产品完美的融合在一起时不仅可以让使用者更舒心还能给消费者带来健康的如厕生活。
（三）娱乐效用
卫浴产品的智能娱乐化是都市人群在现今繁重的生活、工作压力下产生的一种新的需求。目前，越来越多的卫浴产品与互联网形成联系，并将各种娱乐功能融于一身，以浪鲸爵士系列的智能浴缸为例：不仅有按摩和冲浪功能，还配备了防水电视和电话，并通过连接网络可实现收发邮件、视频通话等功能。让使用者在泡澡时也能随心所欲做自己想做的事，轻松享受泡澡乐趣。可见，物联网技术的不断发展造就了家居智能时代的到来，而卫浴产品也将与网络技术更加紧密的联系在一起，以此满足更多的娱乐性需求。
四、智能化技术为卫浴产品创造的新的体验形式
（一）交互式体验
卫浴产品中的交互是指使用者在使用卫浴产品时产生的体验感受，这不单单包括感官上的体验，也包括产品功能上的行为体验和卫浴产品整体环境的交互体验。功能上的行为体验表现在可根据不同的用户的不同需求提供相对应的操作反馈和使用方式。这种交互方式一方面充分满足了个体差异，更加人性化，另一方面体现了以用户为中心的设计理念。美国卫浴品牌恩仕推出的全球第一款交互式遥控操作平台，（如图2）这是个装有安卓操作系统的触摸智能屏，简洁的界面设计让所有功能一目了然，通过这个平台就能轻松掌控整个浴室空间内的卫浴产品。更重要的是，这个搭载智能系统的操作平台可以根据不同用户的需求进行使用方式的预设，包括水温、音乐、灯光等。而从整体沐浴环境给人带来的交互体验上看，不同的环境本身能够给用户带来不同的感受。（如图3）是一款可变化场景的淋浴空间设计，采用可弯曲的OLED屏幕，可以形成一个半包围空间，用户可通过自身喜好选择在屏幕上显示森林、沙滩、瀑布等动态场景，并能播放相对应场景的背景音乐，营造出一种身临其境般的淋浴环境。这个设计就是让用户可以创造自己的环境体验，在一种可变模式下实现用户与整体环境的交互。
（二）个性化体验
21世纪是一个突破传统，崇尚个性的时代，“定制化体验”成为当下一种新的产品开发模式，各大卫浴厂商也相继形成一种设计、产品、体验相结合的互动形式，以此满足消费者的个性化需求。好比在一个家庭中，不同的家庭成员的个性不同，喜好也不同。可能有人喜欢用冷水洗脸，有人喜欢用温水;有人在淋浴时喜欢听舒缓的音乐，有人则爱动感的摇滚，因此在设计中满足不同个体的个性化需要尤为重要。科勒的DTV智能恒温淋浴系统就是一套能提供给使用者绝佳个性化体验的智能淋浴系统。这套智能淋浴系统能“懂得”用户的需求，记住用户的使用习惯。只要用户通过设置将理想的水流，温度，甚至是按摩方式和喜爱的音乐存储下来，在今后每一次入浴时只要一摁按键，系统将会启动存储的模式，确保相同的淋浴体验。它最多可存储多达六套个性化程序，以此满足每个家庭成员的不同需要。
五、结语
当前，各类卫浴产品不断地融入越来越多的科技力量，加之以人性化的设计，让使用者能真切的感受到智能化技术为生活带来的便利。智能化技术不仅使卫浴产品具备了很多传统卫浴所没有的功能，实现了很多诸如节能环保、保健、娱乐的功效，使用户在使用过程中更加舒适、健康，且符合可持续发展的社会主题，还更加关注用户的情感体验，满足用户的个性化需求，大大丰富了用户的体验层次。可以说，卫浴产品的智能化设计是科技进步和人类社会发展的结果，智能卫浴将成为未来家居生活的主流。
参考文献：
[1]朱姝.儿童卫浴产品设计[D].株洲：湖北工业大学，2011.
[2]胡东红.自动化控制技术[J].甘肃科技，2014（02）.
产品设计的技能范文2
【关键词】CAE；产品设计；有限元分析；应用
1、引言
随着世界经济全球化进程的不断加快以及市场竞争的激烈程度不断提高，生产制造企业迫切需要缩短产品研发的周期和成本投入，CAE技术的大规模普及正式满足了这样的要求。CAE（计算机辅助工程）的实质就是为工程设计提供一种用于计算和仿真的平台。目前的CAE应用领域覆盖了电子设计、飞机、汽车等大量的工程领域，CAE技术在这些领域的大规模应用大大的缩短了产品的设计周期，加快了产品研发的速度，而且通过CAE虚拟模拟技术的应用，大大降低了产品研发的成本，也为企业提高经济效益带来了条件。
2、CAE内涵及设计
通常情况下的产品设计采取的是首先进行产品的设计，然后通过CAE（计算机辅助工程）技术对设计的产品进行后期的基于软件平台的分析，在这种意义来讲，CAE技术是CAD（计算机辅助设计）技术的后续过程。然而，随着经济社会的快速发展以及市场竞争的不断激烈，同时也是为了满足公司降低产品开发成本、缩短产品开发周期的需要，将CAE技术在产品开发中的应用进行了新的调整，更加倾向于将CAE技术置于CAD技术的前一阶段，即首先通过基于计算机的软件仿真技术对产品就行仿真，可以大幅度的缩短产品的开发周期，同时对于降低产品开发成本也有着显著效果。CAE技术本身就是一种典型的设计方法，它的应用对于产品设计的整个流程都有着重要影响。一般情况下，传统的经验设计思路虽然能够取得一定的效果，但是如果加入CAE技术的理性元素，就会使得产品设计的周期更短、质量更好。而且可以通过计算机软件的仿真大幅度的降低产品实验过程中的成本，对提高公司产品的竞争力、增加公司经济效益有着显著的作用。而且CAE技术的应用不仅仅是在提高制造企业的创新能力，同时对于理论研究和结论的验证有着重要的作用，对于推动我国的制造行业的快速成长意义重大。目前，CAE技术已经成为了很多行业进行产品验收的重要依据，足见其在产品设计中的应用越来越广。
3、CAE在产品设计中的作用
CAE技术的应用贯穿于企业产品开发的整个流程，并且在各个环节都发挥着重要作用，给企业带来了巨大的经济利润。其中，CAE技术的计算机软件仿真能力主要体现在产品开发的初期，同时也可以为产品的材料采购、机床准备等环节提供重要参考，对于保证产品设计的可靠性和正确的方向有着重要作用。因此，可以说CAE技术为产品的整个开发过程提供了十分重要的参考依据，大大缩短的产品设计的周期。
（1）产品设计初期的仿真
在企业产品的初期阶段，企业需要结合市场的实际需求情况、产品能够完成的功能、产品的商业价值等因素对所设计的产品进行综合的规划设计以及产品设计方案的确定，在此阶段采用CAE技术可以对产品的初期设计思路进行验证，同时还能够通过CAE技术对不同的后续方案进行筛选，以使得产品的设计方案更好的满足产品性能、市场的要求，而且还能够通过CAE的仿真结果为企业公司高层进行决策提供一定的参考。总的来说，初期阶段CAE技术的应用主要解决的是产品的可行性以及产品功能性要求的满足情况的仿真分析，对于企业合理确定产品设计方案有着重要指导意义。
（2）产品设计阶段的仿真
产品设计阶段是CAE技术应用的核心阶段，主要是应用计算机软件的辅助仿真技术完成产品的设计，包括产品的整体设计、零部件设计、图纸、用料、加工工艺等各个方面。根据对CAE技术的设计思路可知，在这个阶段的CAE技术应用主要是对不同的零部件功能性进行验证，以确定其是否能够满足产品的功能要求，而且仿真可以既可以是系统级的也可以是某个单独的零件。这些仿真的结果能够为产品设计师提供很好的参考，对于加快产品设计速度有着重要作用。
（3）产品试验阶段仿真
在整个产品的设计周期中，产品性能的试验是最为关键的环节。以往传统的产品设计流程中，大都是采用先行制造产品的样品，然后对样品进行试验验证，一旦样品的某个方面不能够满足产品设计要求，就需要对样品重新进行设计、加工、试验，整个阶段需要反复进行数次，这种传统的实际方法极大的浪费了产品设计的时间，同时增加了产品设计的成本。
目前，CAE技术的大规模应用对于降低产品试验阶段的时间和试验次数有着显著效果。其主要原因是可以在产品的计算机软件仿真过程中就可以发现产品中存在的问题，及时的对产品的设计进行修改，有效的避免在实际产品试验阶段的复杂修改，可以大幅度的节约产品设计的周期，提高产品的市场竞争力。同时，CAE技术的应用对于产品成功完成试验阶段有着重要意义，设计人员可以在产品的实际试验前就通过CAE技术完全的掌握产品的实际特点，可以在产品的试验阶段加快产品的性能分析，缩短产品试验阶段所需的时间。
（4）产品制造阶段的仿真
产品的实际制造阶段是产品设计的最后一个流程。在产品制造阶段的计算机仿真主要是对产品制造的工艺进行分析，通过CAE技术的应用可以有效的简化产品的加工工艺，同时可以有效的避免产品设计中的缺陷问题，使得产品具有实际的产品化特点，降低产品制造中的成本支出。
4、提高CAE分析效果的措施
通过对以上CAE技术在产品设计中的应用分析可以发现，做好CAE分析对于产品的设计具有重要意义。因此，需要根据实际的市场情况和产品设计情况，加强CAE在产品设计中的效果。CAE分析看似简单，实际上却包含着巨大的工作量。通过CAE技术确定合适的产品设计参数是十分复杂的过程，需要对CAE软件的特点、产品设计的特点等进行详细的分析后才能够得出较为合理的结论，最后还需要通过CAE技术对计算结果等进行合理性验证。加强CAE分析的应用能力，经验和理论都占有重要的位置。首先专业的CAE分析设计人员要通过相关的专业学习以及培训，对产品开发的各个环节、CAE软件特点等熟练掌握，同时在实际的应用中要不断的积累和总结，通过经验更好的指导今后的工作。
产品设计的技能范文3
关键词：工业设计 产品手绘技法 表现课 探讨与研究
中图分类号：TB47-4文献标识码：A文章编号：1009-5349（2016）13-0210-02
在如今的社会发展中，电脑已经成为各个行业所使用的办公工具，在工业设计方面也成为主要的办公产品。计算机的高效性、准确性、实用性成为工业设计所钟爱的关键点，人们对传统的手绘技法产生了深深的怀疑，认为手绘技法已经不再重要，对产品质量也不能产生有效的影响。但是，当我们深入地了解专业设计之后，就会发现手绘技法对工业产品还是有着至关重要的作用的。当设计师想要设计一款产品时，还是会采用传统的手绘手法对设计进行绘画，通过手绘可以加强设计师对产品的认知和理解，对产品有更为直观的印象。优良的手绘技法对设计师的专业水平有着更好的表达，对产品的质量好坏有着更为关键的影响。当前一些高校对产品手绘技法并不重视，所以高校应该加强工业设计专业产品手绘技法表现课的改革，改变现有的观点，加强对手绘技法表现n的重视，根据学校的现有现状，结合学生的学习情况，完成对工业设计专业产品手绘技法表现课的有效改进。
一、专业产品手绘技法表现课程中存在的问题
我国作为有着悠久历史的文明大国，产品手绘技法的传承有着上千年的历史，但是真正形成系统的教学过程还是十分短暂的。随着湖南大学开设专业的工业设计课程，各高校也开始了工业设计课程的教学，专业产品手绘技法也得到了社会的认可。很多手绘技法表现课教师都是绘画专业出身，在产品手绘技法表现课的教学过程中都是引用绘画教学的方法，在整个教学过程中总是让学生进行临摹训练，这对学生的手绘技法表现是不利的，学生的学习也比较片面，只能增加学生的手绘能力，对学生的思维拓展不能起到良好的培养作用。手绘技法不仅仅是绘画，它包含着学生自己对产品的想法，体现着人对产品的认知。教师现有的教学方法不能为学生提供有效的学习目标，学生在课堂上的学习比较盲目，对绘画技法的基本思路没有更好的认知，并不清楚专业产品绘画技法的重点，容易把绘画和设计分开，这样的课程教学对学生未来的发展不能起到积极的作用。[1]
在专业产品手绘技法表现课的教学过程中，教师对教学目标的确立没有充分的认识，对设计草图和效果图缺乏积极的认识。其实效果图和草图才是表现一名设计师的水平高低的重要指标，它包含着设计师对产品的理解和自己的构思，是设计师对问题的解决办法。草图和效果图能很好地表现和记录设计师在设计过程中的思路，它是设计师在纸上的一种思考方式。临摹的训练只能提高学生的绘画功底，对学生的设计想法和思路的拓展并没有太大的作用，所以在手绘技法表现课的教学中，教师要确立有效的、清晰的教学目标，培养学生的设计思路，通过手绘效果图来表现学生自身的设计理念。在各个高校的教学过程中，学生在图纸的设计意图和设计思路方面存在一个短板，如果毕业离开了教师的指导，他们薄弱的设计功底将难以应对工作需要，这都是现如今工业设计专业产品手绘技法表现课中存在的问题。
二、产品手绘技法表现课的改革目标
（一）确立有效的教学目标，提高学生的学习能力
在产品手绘技法表现课的教学过程中，教师要确立明确的教学目标，以提高学生的应用能力为前提进行有效的教学。在现如今的教学过程中，教师要打破传统教学观念的枷锁，在课堂上不仅仅要提高学生的手绘能力，还要加强学生脑力思考的能力，让学生对设计的产品进行有效的分析，并确定自己的设计目标，全盘思考设计过程，让学生真正明白设计的目的。所以在手绘技法表现课上，要求学生拥有良好的手绘技能的同时，还要拥有发散性的思维能力。教师在对学生的思维能力进行培养时要注意以下几点：首先要培养学生对二维空间和三维空间的基本认知，理解其中的表现形态，提高学生的表现能力。其次要较强学生抽象思维的想象能力，因为专业产品的设计比较抽象，是对自身一种思维的发散和体现，在培养学生抽象思维的同时，要加强学生把自己的思维应用到设计绘图当中的意识。培养学生的创造能力，加强学生对各种手绘方法的学习和对手绘工具的运用，在不同的手绘方法中采用不同的手绘工具可以有效地提高设计图的质量。同时还要培养学生的阅读能力，加强学生对国内外设计理念的了解，增强自身的专业素质。[2]
（二）加强与学生的沟通，培养学生的设计思维能力
设计效果图是设计者对产品进行设计的一种比较直观的表现手法，它可以让企业和个人直观地认识到设计师的设计理念和设计水平。所以学生设计绘图时一定要明确地表达自己的设计理念，用高超的绘画手法表达自己的设计理念是设计专业学生的基本功，对学生的未来发展有着至关重要的作用。在传统的手绘技法表现课的教学过程中，学生只要是自己完成手绘任务就可以了，学生把自己的手绘作品交给导师，导师做简单的评价，就完成了课程的学习内容，学生与学生之间，学生与教师之间没有更多的交流，这对学生设计理念的发展是非常不利的。[3]教师应该多和学生进行交流，并组织学生进行沟通，把学生的设计作品拿到课堂上，让学生表述自身的设计理念和手绘技巧，通过彼此之间的沟通学习，提高学生对不同产品设计的认知。只有通过沟通和交流，才能提高学生专业产品的手绘技能，拓展设计思路，所以教师要加强学生沟通能力的培养。
（三）加强学生手绘技法和设计理念的应用
当学生拥有良好的绘画和设计功底后，教师要有目的性地去引导学生将自己的设计效果图作用在虚拟的产品中，这对学生的未来发展有着重要的影响。每一种产品都有其独特的性质，产品的设计只是一种理想的想象，只存在于设计师的脑海中，设计师要将自己的设计想法和思路应用到真正的产品上，才能算是完成了一件合格的设计产品。任何一件设计产品如果只是存在于想象空间和纸张上，对学生的设计影响是不利的，只有通过有效的结合，才能在实际应用中发现问题并加以解决，才能提高学生的设计能力，这就需要学生通过虚拟手段对虚拟的物品进行现实的设计，加工出成熟产品，才能提高学生的设计应用能力。[4]要培养学生的这种能力，需要教师以及学校进行专业的训练课程教导才能实现的。
三、专业产品手绘技法表现课的改革方法
在当今的专业产品手绘技法表现课的学习过程中，学生对产品效果图的真正内涵缺乏积极有效的认识，对自身的设计意图也没有清晰的理解，只是为了学习需要而进行设计，对真正的设计意图没有清晰明确的目标。在对产品的设计过程中，学生对整个产品的销售前景必须有深刻的认知，对消费人群也要有一定的了解，对自身所服务的行业和企业要进行充分的分析，理解产品设计的意图和服务对象，对产品的细部构造要做到有效熟知，这样才能绘制出高水准、高质量的产品效果图。[5]所以，产品绘制技法表现课要想达到理想的教学目的，一定要与社会企业进行合作，传统的闭门造车的教学方式已经无法适应时代的发展，也不利于学生设计能力的提高。通过与社会企业的合作，可以让学生加入到一线产品的设计过程中去，学生通过有效的实习训练，可以加强对产品的生产流程、生产工艺、材料性质的认知，在此基础上提高应用能力，巩固理论知识。在产品设计的同时，学生可以和企业的设计师产生有效的沟通，通过沟通，学生可以学习到很多课堂之中没有学习到的知识，也可以提前加强对国际上一些新颖的设计理念的了解，在设计师的指导和帮助下，及时发现自身在设计和手绘中存在的问题，并加以改正。通过这样的教学模式进行教学，对学生的未来发展有着不可估量的作用。企业对产品的设计都有很强的目的性，学生通过实习可以加强自身对设计目的的理解，在自身进行设计时，可以更好地确立自己的设计目标，并加强手绘技法细节的调节――每一幅手绘产品的设计效果图都有其自身的内涵，良好的手绘细节对内涵的表达有着重要的作用。学生通过实习后，再回到学校进行系统的理论培养，这对提高学生专业产品手绘技法有着至关重要的影响，所以当前的高校教学，应向这种教学改革方向发展，努力为社会培养设计精英，提高我国在国际社会上的竞争力。[6]
四、Y语
随着我国工业的快速发展，我国对工业专业产品手绘技能方面的人才需求量在逐步的增加。一个良好的专业产品手绘技能表现课应该是以提高学生的手绘技能，培养学生的设计思想，加强学生的艺术情操为目标，以为祖国提供高素质的人才为动力。但是，各高校在手绘技能表现课方面却没有更为有效的教学手段，随着近些年的研究和探讨，进行教学课程和教学模式的改革已成为众多教育者的共识。本文以专业产品手绘技法表现课的改革为探讨目标，希望为我国工业设计课程的教学提供有效的启发和帮助。
参考文献：
[1]陈朝杰，杨航.设计表现基础与经典案例解析[M].北京：中国电力出版社，2007.
[2]曹学会，袁和法，秦吉安.产品设计草图与麦克笔技法[J].北京：中国纺织出版社，2007.
[3]魏嘉，李西运，宋春艳.工业设计与表现技法[J].北京：中国轻工业出版社，2007.
[4]吴涵.工科类工业设计专业“设计速写”课程教学研究[J].湘潭师范学院学报：自然科学版，2013（2）：120-121.
产品设计的技能范文4
关键词：产品创新设计;概念;程序
随着经济的日益国际化，相同的材料、相同的加工技术、相同的产品功能要求，使工业产品越来越同质化。同质化现象的出现必定会很大程度影响整个行业的利润空间，引发激烈的价格战。面对产品同质化，发达国家的企业既重视吸收科学(教学案例，试卷，课件，教案)技术的最新成果，又重视本国、本民族文化艺术特色的传承和发展。学科整合、系统集成创新，使工业产品不仅体现出相同的实用美和技术美，而且还表现出本民族或地域的文化特色。由此可见，产品创新设计是解决产品同质化问题的必要途径，是提高制造业价值的重要手段。
一、企业产品创新设计的内涵
产品是人类维持生存的工具和用具，作为人造物，必然体现出人文价值。产品人文价值包含了产品的实用功能和精神功能。产品设计是人类为抵抗严酷的自然延伸自身生存与生产能力改善生活水平，而对工具与用具进行不断地创新的过程。产品设计是人类社会赖以进步的重要文化创造，即一种物质性的文化创造。一切文化现象都是符号现象，所以，产品设计作为文化创造活动，自然是一种符号现象。产品设计作为一个完整的符号传达系统，发信人是以设计师为代表的群体，其背后还有以委托人为代表的产品项目提供方。产品设计符号收信人是广大的使用者群体。产品设计符号的信道是一个产品的大批量生产、销售的渠道。产品设计的符号是由功能、结构、机构、材料、人机和数理(比例与尺度)五要素组成的。因此，产品设计是艺术设计和工程设计的综合过程。现代制造业产品最终必须实现产品的商品化，所以，产品创新设计的根本目的就是实现产品的人文价值和经济价值，即向消费者传达设计师和生产商的信息，通过吸引消费者实现购买行为，达到经济目的。根据多学科研究的成果，我们可以把企业产品创新设计的内容概括为产品技术创新设计、产品文化创新设计、产品人本创新设计和产品人机创新设计四个方面。
1产品的技术创新设计。技术是构成产品的关键要素，是实现产品实用功能的必要手段，是产品创新设计的核心，企业在激烈的市场竞争中，必须在产品包含的技术上不断创新，以实现生存和发展。产品的技术创新设计常采用技术分解、改进、再重新构成这样三步走的方法，被称之为“技术构成”的方法。技术的发展有着时代的潮流与趋向。当通过技术构成来实现产品创新时，既需要掌握传统优良技术成果，又需要把握产品技术发展的时代趋势。当今，产品技术发展的潮流是数字化、智能化、网络化，下一轮技术突破的浪潮，可能会在信息、生命和纳米科学(教学案例，试卷，课件，教案)的交叉之中涌现。
2产品的文化创新设计。产品的形式是产品人文价值的综合体现。产品形式无疑需要满足实用功能的需求，但产品形式又不能唯实用功能而定。产品形式的精神功能(文化表述)，同样是不可忽缺的。因此，产品形式设计(产品造型设计)必须兼顾其实用功能需求、形式之美和文化之美。产品文化设计的研究称为文化构成设计。提高产品的文化内涵，通过在产品中巧妙地融入文化艺术元素以实现创新，已经成为一种产品设计和创新的主流思想。文化构成设计，需要深入研究与发掘中外文化的内容与特点。中华民族有5000年悠久历史(教学案例，试卷，课件，教案)，文化沉淀深厚、内容丰富，是一座用之不竭的宝藏：有阴阳学说为主体，天人合一的道家思想;有以礼仪、中庸为主体的儒家学说;有以强调轮回、因果辩证关系的佛教思想;还有生产实践和地域因素形成的民间文化和民俗文化。尽管这些传统文化常常带有封建迷信的色彩，尽管近代承受过“西方文明”百年史，但祖先创造的灿烂文化并没有没落，它是中华民族持续发展的潜在资源。我们应科学(教学案例，试卷，课件，教案)看待，取其精华，去其糟粕。在丰富多彩的文化表象中，含蓄大度、自然和谐、劝人为善的造物原则就是中华民族文化精神的集中体现。产品设计者首先应当努力发掘本国和民族的优秀文化传统，并充分应用到产品的创新设计中去。同时，由于产品市场的国际化，必须了解产品面对人群所属国家和民族的优秀传统文化。使产品设计更有针对性和创造性。
3产品的人本创新设计。消费者需求是消费者在生理、心理各方面期望得到满足的一种趋向。这种趋向可以引发消费动机，进而产生实际的消费行为，使产品最终实现经济价值。产品人本创新设计，是顺应时展，突出产品的个性化，满足消费者多样化的需求。设计者通过把用户市场进行不同地域及不同用户群体的细分，以及针对细分市场进行用户需求的认真研究，充分挖掘不同用户群体需求的个性特征，设计出满足用户独特需求的新产品。这是产品实行高附加价值的重要手段。现代高技术与电子商务技术的结合，还将为个性化新产品与网络化营销的结合开辟广阔前景。
4产品的人机创新设计。产品人机创新设计有两个目的。(1)研究人·机·环境之间的和谐关系。人机交流是产品的人机界面，充分了解人与产品进行交流互动的操作方式和认知方式，力求人操作产品的安全性和舒适性，并努力提高产品使用效率。通过绿色设计，确保产品符合可持续性发展的要求。(2)通过研究人的形态与反应特征，仿生设计，为产品技术创新设计和人本创新设计提供元素。
二、企业产品创新设计的主要过程
企业产品创新设计的主要过程可以概括产品概念设计、产品方案设计、产品结构设计、产品材料与工艺设计和产品营销设计五大步骤。
1产品概念设计。产品概念没计首要任务是产品调研。产品调研是收集产品创新设计元素的过程，是产品定位(产品概念形成)的必要过程。
产品调研具体内容有消费者需求、产品实用功能，结构、材料与工艺、人机关系、市场信息、艺术造型规律、运输、维护、相关法规，行业标准等。消费者需求调研，是产品人本创新设计重要依据。消费者需求是消费者在生理、心理各方面期望得到满足的一种趋向，是引发消费动机，进而产生实际的消费行为。产品实用功能、结构调研，是对现有产品技术的解构，是产品技术构成创新设计(实用功能设计)的必然过程。产品实用功能调研内容主要是指产品的主要功能、辅助功能，功能的识别、使用、操作难易程度等。要求设计者了解从接触产品到使用、评价整个过程中的消费者感受，以及同类产品的优缺点，以便自己在做设计的同时避免那些已经出现的错误。产品内部结构虽然不能决定产品形态，但是产品内部结构能决定产品形态不能是什么样。一方面，结构影响着产品的实用功能，即使用的舒适性和可靠性;另一方面，在很大程度上影响着生产的工艺性，这里所说的工艺性是指能否用合理的成型方法生产制作所需的形状、尺寸、精度，即工艺的合理性。材料与工艺调研，是产品创新设计物质化的必要手段。一方面，材料是实现产品功能的物质载体，材料的选择恰当与否直接影响产品功能实现的可能性、可靠性和经济性;另一方面，在构成产品造型的形、色、质三大感觉要素中，色彩和质感都与材料有着直接的关系，因此，材料在赋予产品、体现产品的美学和人文价值方面起着同样的关键作用。对现有的生产工艺进行充分的了解，可以为下一步设计当中充分利用生产工艺特点做准备。产品人·机·环境关系分析，是产品人机创新设计确保用户操作安全性和舒适性，确保产品符合可持续性发展的前提。市场信息调查是运用一定的科学(教学案例，试卷，课件，教案)方法收集、整理、分析各类市场信息的过程。作为信息载体的产品。除了承载着固有的物质功能外，还承载着重要的品牌文化，对自身品牌及竞争品牌作全面细致的对比分析，对于进一步掌握市场发展变化的规律和趋势有着重要意义，可以为企业进行市场预测和决策提供可靠的数据和资料，进而帮助企业确立正确的品牌发展战略及产品研发计划。艺术造型规律调研，是对产品自然发展史的文化解构，是产品文化构成创新设计(精神功能设计)的必要参考。运输、维护、相关法规、行业标准等调研，是产品商品化的必要手段。
产品定位，即产品概念设计的定案。产品定位往往不是唯一的，但作为一项设计任务，一个最终的产品却是唯一的。因此，产品定位的台理化决定整个产品工程的成败。产品定位必须遵循实用，经济、美观、舒适安全、绿色、文化认同等美学原则，由企业内部管理人员、设计师、用户代表、营销人员和有关专家组成评审组，对产品调研报告进行公正合理的评判，确保产品的科学(教学案例，试卷，课件，教案)定位;同时指导确定产品创新设计的具体任务书。这部分工作由工业设计师主持，并在产品开发设计的各类人才和消费者代表的通力合作下完成。
2产品方案设计。产品方案设计是按产品定位的既定目标，对产品进行形态设计的过程，其主要任务是产品的功能设计。产品功能包含产品的实用功能和精神功能。产品功能设计具体为产品实用功能设计和产品造型设计。产品实用功能设计是产品技术的重构和创新，主要属于工程设计的范畴;产品造型设计是对产品所有创新元素的集成创新，主要属于艺术设计的范畴。产品创新设计成果最终集中体现在产品的形态中，所以，产品方案设计是产品创新设计必不可少的途径。方案设计是在产品符号科学(教学案例，试卷，课件，教案)编码的基础上，即满足实用功能最基本的结构、机构、材料与工艺、人机关系、价格等因素的制约，按产品语义学和产品语构学规则，对产品最终形态进行艺术编码。方案设计在对产品最终形态进行艺术构思过程中，一方面要正确面对实用功能;另一方面必须遵循该类产品造型规律所昭示的趋势，正确面对特定使用群的文化背景和生活方式等人文艺术因素的制约。该过程中，必要时还需制作草模型(概念模型)，协调理性与感性、视觉与触觉的关系。人机界面设计在不破坏整体造型风格的前提下，须充分满足实用功能、安全、经济、环保、人文识别、企业形象等因素的要求。针对不同产品，创新设计的侧重点有较大的差异。在保证产品合适的实用功能前提下，消费品制造业更注重产品的精神功能，创新设计偏向产品的造型设计，设计追求品味和流行时尚。装备制造业则更注重产品的实用功能，创新设计偏向产品的工程设计，其产品造型设计有别于消费品制造业，主要特征表现在：1.物质功能明确，不刻意追求艺术表现;2.受技术与成本因素制约，造型可变空间小(由于产品批量小，材料以金属板材、型材等为主，加工工艺以铸、锻、焊、铆、折、弯、剪切等冷热工种为主，造型不像塑料制品那么自如);3.由于产品一般体积大、工作强度大，对产品操作的人·机·环境协调性要求很高(尽管我国企业对此仍不太重视)。
方案构思初步阶段，工业设计师一般徒手绘制产品方案。随着方案的深入，工业设计师会用相关CAD/CAM软件在电脑中虚拟产品方案的三维效果，结合草模型进行理性与感性的分析。最终方案一般须制作设计评价模型。设计评价模型制作，视产品具体情况确定。体积较小的产品，采用原型制作方法。原型制作是严格按照既定方案的结构、机构、形态、色彩、材质和标识制作样品的过程。装备制造业产品一般体积较大，常常采用仿真模型制作方法。仿真模型制作是尽量按照既定方案的结构、机构、形态、色彩、材质和标识制作等比缩小样品的过程。由企业内部管理人员、设计师、用户代表、营销人员和有关专家组成的评审组，面对产品最终方案的设计评价模型，围绕产品材料与工艺、人·机·环境、生产成本、精神功能、可持续性等重要因素进行深入细致地科学(教学案例，试卷，课件，教案)评议。方案认定或修正之后，必须绘制精确的外观三视图，作为产品结构设计的出发点。这部分工作由工业设计师全面负责完成。
3.产品结构设计。结构设计是对最终构思方案的实用功能和形态进行技术规划和科学(教学案例，试卷，课件，教案)验证的过程。如果说方案设计是处理产品系统与外部要素关系的过程，那么产品结构设计就是处理产品系统内部要素关系的过程。产品实用功能和形态已经确定，结构设计须实现其实用功能，并充分体现其方案艺术设计的成果(除非方案被证实有违技术规范)。由于工程技术的可选择性，产品内部结构、机构和用材都不是唯一的，可以通过有限元等现代机械设计原则进行规划。该过程须绘制产品总装图、部件图和零件图设计，并对产品外观形状进行理性分析和微观调整。这部分工作在工业设计师的参与下，由结构工程师全面负责完成。
产品设计的技能范文5
关键词:机械设计 CAD技术 具体应用
中图分类号:TH12 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0033-01
1 机械设计的基本要求以及CAD技术的概述
1.1 机械设计的要求
虽然机械的种类非常多,但是不管何种机械,在设计要求上都是相同的。对其设计可以具体分为几个方面:第一,对预设的功能进行满足。其具体是指在机械设计的过程中应严格按照预期技术要求来进行职能的执行。第二,对经济加以满足。机械中的经济性是指制造和设计的成本较低、维护管理方便、能源消耗低、使用效率高等。第三,对工艺要求加以满足。在机械设计的过程中应确保零件数量有效减少,并且使用标准零件,方便进行组装和进行相关的维修。第四,对机械设计中的各种特殊要求进行满足。比如能够进行药品、食品生产的相关机械必须具有处理和预防产品污染的相关功能。
1.2 CAD简介
CAD在通常意义上是指计算机辅助设计。CAD主要是对计算机的数值计算以及在图形方面的处理能力加以运用,让技术辅助人员来对一些产品或工程进行一定的分析、设计,保证设计能够实现预期的效果。CAD技术是在上世纪中期诞生,随着电子技术的不断发展以及计算机技术的进一步普及,其在当前已得到广泛的应用。通过应用CAD技术,各领域内的产品在设计效率方面都得到了很大提高。
2 CAD技术对机械设计的作用
2.1 CAD技术应更突出设计的基本理论
因为机械设计在工程设计范畴内,因此,其具有一定的理论性、工程性特征。在传统的机械设计中,所强调的通常为经验,而设计方法主要方法是改型的设计、仿照以及类比,对设计创新性缺乏重视程度。但是自从CAD技术运用到机械设计后,在机械设计的过程中不但可以对设计人员的繁重计算、绘图、手工设计加以替代,而且能够满足机械的基本原理以及设计体系要求。
2.2 对机械设计创新性进行重视
在传统机械设计中,所进行的主要是改型以及仿型方面的设计,其在通常情况下就是在借鉴参考历史资料的基础上,对应进行设计的产品在结构尺寸上加以修改,这种设计方式在设计的最初期就对创新进行了忽略,导致产品最终缺乏创新性。而自从机械设计CAD技术的专家系统后,就可以进行多种机构的同时建立,积极进行相应的对比,以实现机械设计的不断创新。
2.3 为机械设计的全面信息化奠定基础
因为CAD在信息处理方面的技术能够使得设计整个过程实现计算机化,同时在具体加工所设计好的产品以前,能够通过三维技术发现产品在设计过程中出现的不足以及缺陷,在正式加工以前对其加以改良,这样不但能够使得设计时间缩短,而且使得设计质量得到日益提高。
3 CAD技术在机械设计的具体应用
3.1 对机械产品进行一定的协同设计
在产品设计协同理念的指导下,机械企业在进行产品研发过程中,会对不同学科专家在产品设计方面所进行的分析进行收集,实现产品使用寿命和制造过程的不断优化,确保机械设计能够实现功能的集成化,在通常情况下整体设计主要是多个学科进行协作完成的。机械产品的并行化设计,需要设计规范的统一性,对个体设计结果和理念进行共享,从而使得集体设计智慧得到凝聚,多学科专业特长得到发挥,最终设计中更加完善的机械产品,满足产品低成本、高质量的基本设计需求。为了能够对机械产品并行设计基本要求进行满足,应使用正确的CAD软件,从而准确地对产品信息进行捕捉,确保各个专家的设计理念在机械设计的过程中得到体现。在一般情况下,为了实现产品管理的数据化,确保并行化机械设计在数据交换方面满足STEP的基本要求。可以运用多种CAD技术,确保机械产品在设计过程中经过设计者科学协商,减少设计误差,创造出完善的产品设计。
3.2 对机械产品进行一定的敏捷设计
CAD技术能够改善机械产品的多项设计工作,比如数据库的管理、机械设计的建模以及对设计过程进行动态控制等,通过三维造型和相关的布尔运算,实现机械产品的敏捷化和创新化。对机械产品进行一定的敏捷设计,主要是指通过数字化方式来分配任务,实现设计理念的数字化,将产品设计进行数字化模型的成功转化,对产品数据进行集成化的管理。敏捷设计能够使得CAD技术人员的素质不断提高,通过网上的协同设计,实现CAD人力资源和技术资源的不断优化和最佳利用,通过对快速应变能力的借助,能够对用户需求进行反应,以确保机械产品的人性化。
3.3 对CAD技术进行集成化设计
当前,在机械产品的设计过程中,已经出现了集成CAM、CAD的CIMS技术,使得机械产品在设计过程中能够实现信息和资源的共享,大大提高设计的效率。在集成的体系中,通过对特征进行建模,能够把产品设计的全部信息,通过三维造型的方式加以描述,以利于产品数据的信息交换,通过对集成系统进行功能的分析,使得设计的产品能够确保质量、保证性能,提高用户的满意度。
3.4 对机械产品进行一定的智能设计
对机械产品进行一定的智能设计,主要是指对机械设备进行智能化的装置,通过实现专家和机械的一体化设计,使得产品能够进行智能活动,比如推理、判断、处理等。在智能设计的过程中一般会使用模块化的方法,使得机械具有更多灵活性,并且实现减污降耗的作用,满足人们在机械产品方面的基本环保需求。
参考文献
[1]龚云波,吴义忠,李国新,等．机械CAD技术的应用状况及发展趋势[J]．机械制造,2007(11).
[2]朱有为,蔡益宇．CAD环境下机械设计建模及应用[J]．机械设计与制造,2009(9).
[3]刘瑜,李爱军,霍妍妍．计算机辅助设计在机械领域的应用[A]．中国图学新进展2007—— 第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集,2007.
产品设计的技能范文6
关键词：数字化设计；设计技术；农机设计
1数字化设计技术的含义及特点
1.1含义。农业机械设计需要结合使用方向来进行，优化功能组成，这样在使用阶段可以降级故障发生几率，农业生产任务也能够高效完成。数字化设计理念在农机产业中虽然应用实践较短，但却取得了很好的成果，所设计的机械结构更能够满足使用需求，基于计算机设备完成的设计任务，可以节省数据分析运算所用时间。借助计算机中的功能软件，能够轻松的完成图纸绘制工作，并通过系统模拟来观察运行期间的设备稳定性，最终得到的产品生产方案更安全可行。
1.2特点。数字化技术是科技发生的成果，农机生产行业正在向自动化控制方向发展，要求设计环节科学高效，必然会应用到数字化技术。分析技术应用特点可以了解到，在设计时间上有明显的节约，可以同时完成多项任务，包括数据的录入与运算，帮助提高产品设计效率。数字化技术还能够结合使用需求对设计方案做出优化，并通过计算机软件来完成设备的运行模拟，这样所确定的最终方案更安全可靠，有效的降低来生产成本。传统设计方法中，需要同时得出多种设计方案，增大了工作任务的难度，这一点在数字化技术中得到来解决。
2当今数字化设计技术研究的热点
2.1计算机辅助概念设计（CACD）。新型技术的应用离不开计算机设备，农机设计过程中会涉及到大量的图纸绘制，计算机绘图软件可以完成这一任务，在工作任务开展期间，技术人员将所得到的参数输入到计算机中，选择相应的功能，便能够将机械图形展现在其中。目前管理图纸绘制的软件也正在完善，功能也有明显的增多，为农业机械设计提供来便捷性。
2.2知识工程（KBE）。知识工程在数字化设计技术中的应用愈来愈广泛。现代设计之所以不同于传统的设计，是由于市场、竞争和技术进步形势的变化，它比过去任何时候都更加依赖于对新知识的获取，而不是依赖经验。过去的一二十年间，在人工智能和知识工程等领域发展起来的基于框架、规划、模型、本体等多种知识建模技术，主要是为实现计算机对知识的智能推理，提高计算机智能服务的。对于新知识的获取，通常有以下几个来源：已有知识；市场信息；数字仿真或虚拟现实；物理模型试验；样机试验；已有产品运行表现。
2.3虚拟原型（VP）。虚拟原型技术，近年来作为数字化设计的一个重要的分支，得到了人们的普遍关注。虚拟原型技术是在CAX（如CAD、CAM、CAE等）/DFX（如DFA、DFM、DFS等）等技术基础上发展而来，它将信息技术、先进制造技术和先进仿真技术等应用于复杂系统全生命周期，并进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。虚拟原型是根据产品设计信息或产品概念产生的在功能、行为和感观特性等方面和物理原型尽可能相似的可仿真的计算机模型。虚拟原型技术经过近十年的发展，已经可以部分替代物理原型，在产品设计中得到了广泛的应用。
3农业机械数字化设计技术的发展趋势
农业机械属于制造业的范畴，门类广、种类多，市场需求潜力巨大，据统计，目前我国农业机械产品拥有14大类、95小类，3000多种产品。尽管我国能生产的农业装备品种很多，但产品技术水平、产品结构与发达国家还存在相当差距。在构型设计方面除了利用计算机辅助设计加速产品开发的同时，基于知识工程，利用计算机仿真对产品性能进行预测以优化产品结构也得到了人们的关注。在农业机械产品概念设计方面的研究也有学者开始涉及。今后数字化设计技术在农业机械中的发展趋势，应注重以下几点。
3.1突出产品创新设计。设计过程中应当突出产品的使用功能以及创新性，消费者在购买机械设备时拥有更多的参考。应用数字化技术后，设计阶段创新理念可以更好的展现，结合农机设备使用阶段容易发生的故障问题来进行，将故障发生几率降至最低，这样才能够降低农业生产的成本投入，确保设备具有消费市场。农机设计生产企业有很多，只有突出设计阶段的创新性，才能偶在激烈的市场竞争中占据有利位置。可以明确，产品创新设计涉及到数据开采、知识发现及其重用技术、知识的表达与组织、知识数据库的开发、基于知识的决策技术等。
3.2重视虚拟现实技术。虚拟现实技术的出现，给产品设计带来了一场新的革命，它集3D图形、声音等多媒体为一身，让设计者/用户身临其境的感受产品的设计过程，体验其性能，从而提高设计的成功率。该技术在农业机械设计及制造中非常重要。对于结构复杂、设计困难、设计周期长的大型农业机械的设计，采用虚拟现实技术，既便于模拟产品的某些性能，又便于设计人员对产品的修改，更便于用户针对产品的原型了解产品的结构和性能等，提出反馈意见，加快了产品投入市场的速度。目前国外已提出了两种基于VR的工程设计方法，一种是增强可视化，它利用现有的CAD系统产生模型，然后将模型输入到VR环境中，用户充分利用各种增强效果设备如头盔显示器等产生临境感。另一种是VR-CAD系统，设计者直接在虚拟环境中参与设计。国内相关的研究才刚起步，尤其是VR在工程上的应用方面还缺乏一套较为完善的理论和方法。
3.3强调产品协同设计。农业机械制造企业面临着新的商业环境，如产品定制需求的增多；跨部门甚至跨企业共同协作进行产品设计与制造等，因此，产品设计制造的协同是现代企业适应全球经济的重要手段，也是我国发展农业机械行业乃至整个机械行业所需要瞄准的方向。据估计，发达国家制造企业在新产品的开发过程中往往有40%~70%的工作是与其他企业和合作伙伴共同完成的。如何从浩瀚的产品资源中选择合适的为己所用，这就提出了在已有知识库中的搜索算法实现问题。PTC公司的Web服务器上保存了众多世界领先的零件供应商的百余万个零件，且每月增加几万个新的零件。尽管象PTC公司这样将所有资源都纳入自己的服务器的做法在搜索算法实现上较为容易，但在我国目前采用是不现实的，并且从长远看也不是方向。一个可行的办法就是由供应商在自己的服务器上提供零件的资源信息，这样采用什么特征及其参数引导在众多的供应商之间搜索，以及如何实现客户端各种异构的应用系统与服务器各种异构数据库之间信息的传递就成为研究的方向。农业机械在农业经济和农业的发展中始终处于十分重要的地位，将数字化设计技术引入农业机械行业是改变传统农业机械生产方式，用新技术改造传统农业，支持新兴农业技术，提高农业竞争力的重要手段。
作者:李伟 单位:嫩江县农机安全监理站
参考文献:
