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创新产品设计论文范文1
1.1类型学设计方法
类型是具有某一特征或属性(类特征)的事物形成的集合,类型学则是以类特征为研究对象的一种分组归类方法的体系。类型学适用于解决变量与过渡性问题。采用原型类型学方法的思路为:类型收集(具象)—原型提取(抽象)—形式创新(具象)。
1.2类型学与产品风格设计
产品风格可理解为:针对产品的计划、规划和设想在实施过程中形成的活动特征,或最终由产品表现出的形式特征。产品风格是人们造物经验不断累积而形成的固定表现模式,体现出文化、经济、生产工艺和科学技术等众多因素的综合影响,并转化为产品造型。结合类型学方法,产品风格设计也将遵循造型—风格原型—新造型的路线。
1.3产品风格原型
原型的概念源自生物进化论,是指能代表类特征的最本质形式。瑞士心理学家CarlG.Jung认为,原型是由人类集体潜意识的本能产生的意象,具有世代积累的活动方式和经验的遗传痕迹。AldoRossi将CarlG.Jung的原型说引入建筑类型学,提出原型是人类心理经验的表达形式。由此可见,产品风格原型是代表类风格特征的原始形式,承载着类风格特征的形成规律和法则。对其提取和转换应注意以下几点:
(1)风格的分类及类风格特征的明确能促使原型的提取更具针对性和目的性;
(2)CarlG.Jung认为原型转化为有规律的造型,AldoRossi和O.M.Ungers都偏向从形态学角度提取原型(例如几何要素间的关系),因此,对产品风格原型的提取主要以产品造型的研究为基础,将后者还原为基本几何形的构成法则,包括形状、比例、组合规律等;
(3)对风格原型的转换要以遵守原型内在法则为前提。
2产品风格创新设计
2.1产品风格的分类
AldoRossi认为,事物因各自的特征被划分为多种类型,从类型中寻找原型的做法更具针对性。因此,产品风格的类型学设计方法首先要解决分类问题。结合认知类型和文化类型对产品风格进行分类。而产品样本的选择要与表1中相应风格的认知类型、文化类型和类特征相符。
2.2产品风格原型的提取与转换
2.2.1原型及可能形态的提取
结合设计形态分析法提取产品风格特征。设计形态分析法由荷兰学者Warell提出,常被用于提取产品风格的显性特征,其应用如下:分解产品造型的设计元素并逐一列举造型特征;制作产品造型特征评价的调查问卷并打分;依据实验结果确定产品风格中表现力较强的造型特征,通常某项产品造型特征的最终评价值为该项所有调查结果的平均值。
2.2.2原型转换
采用形态分析法实现原型转换。形态分析法最早由弗里茨•扎维奇(FritzZwicky)提出,是对某一问题中各因素的可能组成方案进行分析,并从中评估最佳方案的方法。形态分析法的优势在于能生成原型可能形态的所有组合,突出原型的可变性和过渡性特点,促进原型的深度转换。
3实例
3.1风格类型选择
以阿尔瓦•阿尔托为代表的北欧设计师擅长将温和的民族情感和传统的实用功能融入现代设计,设计了大量既能满足用户的多样化需求,也能体现鲜明北欧风格的产品,为相关设计研究提供了重要参考。
3.2产品样本选择
以北欧风格的电水壶为例。从网站、书籍和期刊上搜集了64个北欧设计师的作品样本,经专家筛选后剩余30个样本。
3.3风格原型的提取
结合北欧风格的类特征和专家对电水壶样本的造型分析,可将电水壶的造型设计元素分为壶身、壶嘴、壶盖、把手及其位置5部分,各自对应的显性特征共21种。制作电水壶设计形态分析问卷,让25位试验人员(男11位,女14位,其中18位具有设计专业背景)根据5点法进行打分,若某一样本的该项特征表现为很强,则打5分,很弱则打1分,无该项特征则打0分。
(1)造型特征。造型特征中有10项的评价值总分超过平均值,表明这些特征具有较好的普遍性。为便于研究和进一步突出造型特征的代表性,取总分超过均值20%的特征作为试验对象,共7项:壶身直筒型(78.6);壶嘴三角型(88.4);壶盖与壶顶平齐(71.4);凸出壶顶(70.4);壶盖抓手独立(76.6);把手为C型弧线(72.2);把手在壶身一侧(130.6)。
(2)产品样本。产品中有14个样本的造型特征评价值总分超过均值,表明这些产品样本基本体现了较一致的风格特征,而样本27是特征表现最强的产品。对以上7项代表性特征进行离散度分析,用来比较特征在样本间的分布状况,分布和性状偏向稳定的特征即为原。“把手在壶身一侧”的标准系数最小(32.8%),表明其在样本中的分布和性状最为稳定,壶嘴三角型次之(48.0%),壶盖与壶顶平齐和壶盖凸出壶顶的两种特征的分布较为平均也较不稳定(62.2%),把手为C型全弧线的标准系数最高(70.6%),表明其分布和性状最不稳定。
4结论
类型学中的原型具有遗传性、可变性和过渡性特点,为产品在风格继承的基础上实现意象造型的多样化提供了有效的设计方法。主要结论如下:
(1)类型学方法对产品风格的分类加强了研究的针对性和目的性;
(2)类型学方法中的原型提取和转换对产品风格的继承与创新设计具有重要的理论支持和实践指导作用;
创新产品设计论文范文2
论文摘要:从中国工业设计模仿西方来反思,提出了关于中国工业设计发展的一些对策,以创新为根本,通过实施人才战略,由“中国制造”到“中国创造”的一个转型。
工业设计,这个名词正在被越来越多的人所认识和接受。但工业设计目前在我国还不十分流行,仅仅处在一个模仿的阶段,创新设计的新产品更是少之又少。这在国际上处于落后阶段。工业设计的核心就是产品创新设计,它是一切企业活动的核心和出发点,是企业赖以生存和发展的基础。在今天市场竞争愈趋激烈,所以我们不能一味的去模仿,要由“中国制造”走向“中国创造”真正实现自主设计。
我们认为产品设计是实施品牌战略的首要任务。产品设计是有目标地创造工业产品和计划的过程,它对产品的先进性和竞争能力起着决定性的作用,并往往决定制造成本和营销服务成本。所以,产品设计是现代工业文明的最重要支柱,是产品创新的核心环节。
产品是以物的形态存在于人们的生活当中的。如果设计师在设计产品的过程当中,在产品中融入设计的情感因素时,产品就将不再是单纯的物,就具有了情感产生了一定亲和力,很容易引起人们对产品的兴趣,使人们通过产品进行交流。交流本身也是设计的过程,设计是在不断交流的过程中完成的。产品在设计师的情感化设计过程中应当让更加易于人们的情感交流。将人们的多种情感因素设计在我们的产品当中,达到物与人情感交流顺畅的目的。让人们首先从心理感受上接受产品,实现情感世界的产品设计。
设计对人们最大的影响就是改变了人们的生活。用设计的有效手段来引导和改变人们的生活方式,通过情感产品的设计拉近了人们之间的距离,改善了人们的生活环境及质量,使其达到美化效果。实现情感化设计,让人们在交流时产生愉悦的心情。而设计生产那种没有情感可言的“机械化”产品,就不会给人们的交流带来愉快,也不可能拉进人们之间的遥远感情距离。
设计的本质任务是服务人们的生活。而产品的非物质因素是产品设计中要考虑的关键。实现产品设计的情感化,以产品这一物的形态来实现人们的沟通,营造良好的社会生活环境,让产品成为情感的依托,这应当作为当代产品设计师所追求的目标。
同时也要做到人性化,人性化设计就是要充分尊重人的尊严,满足人的物质和精神的多层次的需求,发掘人的内在潜能。经典的诺基亚移动电话总是人性化的。它必须与心灵、感觉、情感有着千丝万缕的联系。技术的根本是人性,让技术按照人们自然的生活方式工作,这是诺基亚倡导的人性化技术的精髓。想像一种无限灵活的技术,它结合了不可抗拒的美学魅力、经典的设计、符合人体工程学的极度舒适,让诺基亚移动电话像天然的皮肤一样无间完美地契合消费者的生活,为消费者传情达意。
所以我们要遵循“以人为本 ”的设计理念,同时也要在这些设计中融入我们中国的元素,有我们中国的特色。企业要不断强化工业设计创新意识和自觉性,更多地运用工业设计提高产品自主创新的能力以便更好的创造我们自己的品牌,做到中国制造。此外,要加强普及工作,提高公众的工业设计意识。企业要高度重视工业设计的作用,为设计行业提供更多的机会,留驻更多的设计人才。
说到人才,我们也要充分利用我们国家人口多的优势来实施工业设计人才战略,构建一支高素质、国际化、多层次的设计人才体系。人才是我国的强国之邦,设计人才则是提高我国工业设计之本。
但是与此同时工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时,也加速了资源,能源的消耗,并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。所以设计师们要重新思考自身职责和作用,来实现我们要走的一条绿色设计的道路。
由此可见,只有创新,才能令中国企业走上自强之路,才能令“中国制造”提升产品的价值。再重视创新的同时也要考虑到环境问题和走可持续发展的道路,以人为本做好绿色设计。总之,我国产品创新应从多方面来考虑,设计和制造出有中华民族特点的现代工业产品,开创具有中国特色的工业设计体系。
参考文献
[1]戴力农.当代设计研究理念[M].上海交通大学出版社,2007.
[2]陈汗青.产品设计[M].华中科技大学出版社,2005.
创新产品设计论文范文3
[关键词] 产品识别 PI 产品造型 造型基因
[DOI]10.3969/j.issn.1002-6916.2011.05.036
一、前言
在全球化高速发展的影响下,企业的产品同质化现象越来越严重,不但在性能、外观,甚至是营销手段上都一味地模仿跟风,使企业失去了自身品牌的内涵和特色。所以企业需要有效的产品设计策略,需要与其他企业的产品有明显的差别,需要创造一种能表现企业理念的独特的产品设计,来强化社会大众对企业产品的认知并建立良好的形象。
今天我们对“什么才是成功的设计”已不再是针对单个产品而言,而是指一系列产品的成功,甚至是一个公司乃至一个国家产品定位、设计、策略的成功。
二、产品识别(PI)设计与造型基因的概念
2.1 产品识别(PI)设计
“产品识别(PI)”设计是指将企业的全部产品按照“理念统一、风格统一”的原则加以系统设计,从而建立起的独特产品形象。是产品获得归属感和家族感,企业文化获得认同感,形成产品差异化的有效设计手段之一。产品独特的“特征”会给人们留下深刻的印象,这些独特的“特征”可以是外形特征、行为特征,也可以是材质的特征。比如,消费者一旦看到透明材质、水果颜色和独特的计算机外形,第一反应是苹果电脑,而看到双肾型形态的汽车通风口就会联想到宝马汽车的形象。
设计师通过分析企业文化的相关信息及用户的需求,提取产品识别设计中的特征元素,进而对获取的信息进行整理形成产品识别特征,通过企业及用户对特征的解读最终获得接受和认可。因此,产品识别(PI)的设计是多方面感性语意属性的汇集,通过产品内涵性语意认知的差异不断表现出来,整合了产品的外部形象设计及内在特质设计,通过差异化设计形成可被用户感知的识别特征,成为传达给消费者的特定的设计;是把设计深入到企业的生命历程,扩大到企业的策略性、全局性和战略性中来。
2.2 产品造型基因
基因是指具有遗传效应的DNA分子片段,它通过复制把遗传信息传递给下一代,使后代出现与亲代相似的性状。生物体亲子之间的相似性和继承性靠的就是基因的遗传作用。如果没有遗传,各式物种就不可能延续发展;同样,如果没有变异,地球上的各色物种就不可能有进化,也就不可能构成绚丽多彩的生物界。
产品的造型设计也是一个不断延续和发展的过程,所有新产品与以前的产品具有一定的联系,但又不完全一样。在造型设计的过程中对一些“基本造型”的反复应用,从生物学角度来看也可以成为一种遗传,这些基本造型就是造型基因。造型基因是设计信息的最小信息单位,具有造型设最小的知识粒度。就是说,造型基因是对产品形态具体表达和约束的遗传性元素。类比生物学,遗传算法和设计中的一些术语,设计中的造型基因和自然中的DNA都是用来构造的基本元素,自然界中构造的是蛋白质,而设计构造的是产品形态。而在构造的过程中,自然界的基因型(genotype)是通过转录和逆转录来实现蛋白质的形成;造型基因则是通过基本元素的组合、拆分来构造产品的形态。
三、产品造型基因的内涵
正如自然界里由于相同基因组成规则的不同而发生同质异构现象一样;由于设计造型过程规则的多样性,相同的造型基因产生的形态也可能是完全不一样的。
3.1 造型基因的生成
产品的造型基因构造的是产品形态,因此对产品造型基因的分析是提取产品的形态特征、确定产品造型风格的过程,而特征与风格正是产品识别的基础,所以,透过对产品造型基因的分析,获取产品识别的造型特征元素,从而形成产品的视觉识别特征。
研究表明,同一个造型元素只要三次以上出现在同一企业的产品上面,我们就可以把它认为是该企业的产品特征。同时一个企业的产品特征还必须能体现出企业文化的内涵和性格。满足这两个条件我们就可以把这个特征视为它的造型基因。如图1所示。
(图1:产品造型基因提取示意图)
3.2 造型基因的遗传
产品造型基因的遗传性决定的是企业产品造型的延续性、家族性。遗传是企业最想要,也是重中之重,它标志着保持产品一贯的风格,只有这样才能在消费者的心里树立产品品牌形象。
它将一类相同或相似的风格、细部特征,或延续或发展,持续不断地应用于企业的不同产品造型设计中,形成一个延续且统一的产品形象,引起用户的视觉注意并成为产品的识别特征。盾形水箱罩是最能体现Alfa Romeo造型特征的地方,其所有车型都延续应用了这一特征,因此这就成为了Alfa Romeo最重要的形态识别特征之一,如图2所示。
3.3 造型基因的进化与变异
产品造型的进化与变异决定了企业产品造型的创新性。变异是被迫的,就像物种的变异一样,都是环境改变的结果。产品基因的变异性是指人们对产品基因进行评价后采取优化措施,以获得或者适应某些功能需求引起的产品基因突变,从而衍生出具有新功能、新特点的新产品;在这个多变的时代,如果产品一成不变,终将被流行趋势远远地抛在身后。
3.4 造型基因的遗传、变异与进化的关系
企业产品如果只是延续前一代的设计则会给人一种一成不变没有新意的感觉,最终将被市场淘汰。而企业产品如果变化太大,每次新的设计都与前一代的设计风格迥异,则势必会给消费者产生眼花缭乱的感觉,给产品识别带来很大的困难。如图3所示,纵坐标代表着企业产品的变异性,横坐标代表着企业产品的遗传性,企业产品的设计只有在变异性和遗传性之间向前发展才是企业产品设计的方向,也可以看作企业产品良好的进化过程。新产品与前一代产品具有一定的相似性或者内在联系,新产品是前一代产品的继承和改进。
(图3:造型基因的遗传、变异、进化的关系)
四、结语
一个产品不用看它的商标,从它的整体风格和外观特征就可以识别出它的品牌,而它的风格和外观特征正包含与体现了这个品牌的文化特征,这就是产品设别(PI)设计,是工业设计的最高境界。在产品识别设计中,从典型产品提取外观基本特征运用到全系列产品并作适当调整,在以后的设计中不断地继承和发展这些基本特征元素,使它做到风格统一又各具特征。
参考文献
[1] 张文泉、赵江洪.汽车品牌_造型基因_研究[湖南大学硕士学位论文].2007
[2] 葛晓菲、赵江洪.产品设计中的产品识别(PI)[湖南大学硕士学位论文] .2008
[3] 童慧明.DI一一新世纪工业世界观.装饰.2002
[4] 王兴元.产品形象(PI)要素构成、评价及其塑造研究.商业研究,2000
[5] 杨 磊. 基于遗传基因的产品“族谱”造型基因探讨.包装工程,2010
作者简介
创新产品设计论文范文4
论文摘要:加入WTO对我国的制造业既是机遇,更是一种挑战。充分发挥工业设计在现代生产制造系统中的作用,将能更好的满足消费者需要,提高产品在市场中的竞争力。本文从产品创新设计、产品快速开发、人性化设计、设计管理等四个方面对工业设计的作用进行阐述。
随着我国加入WTO,我国的制造业也将面临全球范围内的市场竞争。与此同时,消费者的价值观也在发生结构性变化,呈现出多样化和个性化的发展。在未来消费者导向的时代,如何对市场环境的急剧变化做出快速反应,即掌握用户需求,有效地生产和提供令用户满意的产品和服务,是摆在新时代制造业面前的挑战。工业设计将在其中发挥它前所未有的作用。
工业设计是一门技术与艺术相结合的新兴交叉学科,以工业产品计理论和艺术设计为基础,应用计算机造型、设计,实现工业产品结构、性能、加工、外形等的设计和优化。随着我国加入世贸组织、申奥成功,工业设计对企业技术创新、提高产品市场竞争力的作用愈加突出。
1 产品创新设计
当今新技术、新工艺不断出现,传统的产品设计呈现智能化、小型化的发展趋势,功能和结构对产品外观的影响越来越小,市场竞争对工业设计的要求越来越高。走产品创新之路,就是要走在市场的前面,不断推陈出新,引导消费,这样才能在国际竞争中站稳脚跟。
工业设计的目的不仅是设计生产出外形更加美观的产品、给人以美的享受,还在于符合功能需要,考虑人—产品—环境系统中更好地发挥人的核心作用,更加适合实用性要求;另外,工业设计还要依据当今的科技水平,大胆创新,采用新材料、新工艺、新技术,开发新的功能,创造新的消费需求。随着市场演变和经济的发展,消费者不仅要求购置高质量、低成本和高性能的产品,而且希望产品能够满足其对产品的独特感受。研究产品创新,目的在于开发出更能满足市场需要的产品,促进经济的发展。
科技成果和技术发明要尽快转化为生产力,转化为物质力量,只有通过设计使其产品化,一方面更新品种,优化结构;另一方面促进由新产品系列而带来的生产领域、管理体系、消费结构的变化,创造更新、更科学、更安全、更舒适、更健康的生活方式,而这已成为全社会共同向往和追求的一种价值观念。
2 产品快速开发
21世纪的市场环境要求产品开发周期缩短、上市时间更快,这也是赢得竞争的关键。从美国制造业策略的变化也可以明显的看出这一点。20世纪50年代美国制造业的策略是“规模效益第一”,70年代是“价格竞争第一”,80年代是“质量竞争第一”,90年代以后策略逐渐变化为“市场速度第一”。而现代工业设计方法和先进制造技术的采用是产品快速设计的前提。
随着科学技术的不断发展,更多新的设计与制造技术手段被大量的采用,如: CAD/CAE/CAD/CAM一体化、快速成形制造(RP&M)、快速反求工程(RE)等。图1是基于上述技术提出的新的产品开发模式[1]。
另外,基于CAD基础上的多媒体技术和多种传感技术而发展起来的虚拟现实技术(VirtualReality—VR)也已在产品设计过程中被应用。该技术的虚拟产品具有真实产品所具有的特征。通过对产品实时性仿真,设计者和客户可以体验到使用真实产品的感觉。
快速产品开发设计的实质是先进的技术手段和科学的工业设计思想的结合。当传统的工业设计程序因为表达手法不能完全传递设计者的构思,造成产品开发速度难以满足市场要求的时候,应用了计算机技术的产品快速开发模式将大有用武之地。随着计算机的普及和功能日趋强大,这种模式还将继续发展。
3 人性化设计
在现代市场上,更高的市场目标将满足“市场需要”改为“创造市场”,使工业设计参与并影响人类的生活方式,改善并提高人的生活和环境质量,让人们生活得更方便、舒适、健康、安全,并获得美的享受。
所谓人性化设计,就是确定以人为本的设计观念。这个“人”可以是某一个具体的人,也可以是某一类使用人群。设计者必须站在使用者的角度上,考虑他们的切身利益和体会,尺度上要符合人体要求,外观符合消费者的审美需求,显示、操作能够适应功能。以人为本的“人”还可以是指全人类,设计生产过程中都必须考虑环保,还要想到产品的售后维修以及回收利用。
转贴于
人们常说的绿色设计,是维护人类地球绿色环境的设计。绿色设计的目的是系统有序地探索人类产业发展与社会文明的关系,有效地避免高科技工业化社会与生态环境的冲突。绿色设计要求必须从生态伦理学出发,在新产品中尽可能节约物质资源;随着产品日趋多样化,绿色设计赋予产品“生命与意义”的语义,以取代传统的产品“机能与外型”的关系。绿色设计还要求突出自然、环境的命题,在造型、功能、色彩、选材等方面,进行创新[2]。
人性化设计还反映在生产过程中的管理,保障安全,消除隐患,降低疲劳,创造出一个良好的生产氛围,才能提高生产效率。
4 设计管理
在现代产品生产过程中,需要确立一种系统设计的观念,设计的思想贯穿于市场决策、设计、生产、销售的全过程。这就要求设计者要懂管理,管理者要懂设计,才不会出现内行领导外行或者外行领导内行的问题。正如图2所示现代产品生产流通过程中,围绕人性化设计和设计创新,制定决策、执行开发、规划生产、指导营销,直至对用户的服务。
所谓设计管理,就是“以使用者为着眼点,进行资源的开发、组织、规划与控制,以创制出有效的产品,沟通与环境”。设计管理自90年代在发达国家兴起,已成为影响我国企业发展的重要课题。
企业发展的成效,从某种意义上讲取决于新产品开发设计的成功与否。而设计方面的成败又完全取决于设计部门的管理。包括设计管理水平、人员素质和工作效率。设计管理如何更合理、更有效地、更科学地调动人员的积极性与聪明才智,创造更新更科学的生产方式是极其重要的。[3]
为了提高市场占有率,产品应该具备赢得竞争的四种基本能力:一是时间竞争能力(Time),二是质量竞争能力(Quality),三是价格竞争能力(Cost),四是创新竞争能力。这四种能力缺一不可,其中最重要的是创新能力。企业的创新不仅仅是指产品设计和材料工艺环节上的创新,还要包括制造观念的更新,组织和经营的重构,资源、技术和过程的重组。充分发挥工业设计在现代生产制造系统中的作用,将能更好地满足消费者需要,提高产品在市场中的竞争力,为我国制造业的发展和腾飞给予强有力的支持。
参考文献
创新产品设计论文范文5
论文关键词:精益研发;研发方法学;知识管理;研发平台;协同设计仿真
论文摘要:在分析精益研发方法学的基础上,将企业知识、研发过程与计算机网络技术充分结合,搭建出精益知识系统和精益研发平台,使企业尽快走上精益研发之路。
目前我国制造行业整体利润指标偏低,产品结构同质化严重,原创能力较差导致不同企业和品牌的产品之间缺少差异化.随着市场竞争的进一步加剧,竞争方式将从以前单纯的价格竞争转向技术实力、产品品质、品牌影响力、销售渠道、售后服务等全方位的竞争.因此,如何保持企业旺盛生命力是摆在企业面前亟待解决的课题.而“精益研发”的提出正是为了区别于仿制型和跟随性的研发策略,即采用先进研发技术和设计方法学,创新、改善和规范企业研发流程,以提高产品质量和创造更多附加值,这也是企业增强企业竞争力,创建产品品牌的关键方面。
1精益研发学
社会发展到现在,已经存在了很多好的产品设计方法学和设计理论,但它们各有千秋,优劣补充.没有一种设计方法学或者设计理论普遍适用于所有的企业,丰田、三星、波音等大企业的精益生产模式也是组合使用多种方法学。任何的设计研发方法学都承认产品设计活动应该分为4个域:客户域、功能域、物理域和工艺域.各方法学基本都建议在产品设计的各个域中采用相应的设计工具,如计算机建模、虚拟仿真、协同设计、优化等,只是不同的方法学强调的重点不同罢了。
2008年末,安世亚太提出了“精益研发4×4法则”,它把研发流程的4个阶段:概念设计、方案设计、详细设计和设计定型与产品设计活动的4个域构成4×4矩阵,如图1所示.每个产品研发过翟应该完整走过l6个子环节,对每一个环节,需要清楚上游输入的信息、要输出的信息和设计过程中的流程、数据和设计工具(CAE/CAI/CAQ等)以及产生的知识.将数据、知识存储和积累,能够方便以后的研发设计,避免或者尽量减少重复性工作和返工过程,使产品研发流程更加规范化和标准化。
2精益知识工程
精艺知识工程就是通过知识管理的途径将人与信息充分结合,创造知识分享的文化,使知识管理的主体能够快速并且方便地访问到所需要的信息和知识,通过把恰当的知识在最恰当的时间传递给最合适的人,实现最佳的决策,并加速人员学习和创造新的知识,这是企业持续提升研发能力和提高企业效率的唯一保证。
但是,我国大多数制造企业正处在由二维转三维或者CAD/CAE/CAM集成、PDM和ERP实施的初级阶段,使得企业在知识管理方面面I临的瓶颈.具体表现为:①电子文档管理混乱开发设计过程中的文件分散存放,没有统一的管理,无法形成企业共享的知识库;②FMEA资料获取更新管理较差企业还没对FMEA这类附加值很高的经验文档进行有效的管理和共享,导致类似的问题在不同的产品开发中重复出现,导致了较高的产品开发成本,并严重影响开发周期;③缺乏共享的零部件库信息库产品数据的管理上并没有形成一个统一的零部件共享知识库,产品设计和改型设计的零部件信息不能进行相互共享,导致产生了很多类似零部件数据;④没有建立电子化的工程变更和品质改进经验库;⑤缺乏基于关联关系的结构化知识库藏;⑥对于隐性知识不能够良好的利用。
因此,企业想要实现精艺研发必须要建立知识管理工程管理平台,遵循“知识积累——创造——应用——形成知识平台——再积累——再创造——再应用——形成新的知识”这样一个循环过程.任何进人到知识管理平台的知识需要有相关的负责人员进行知识的分类、摘取、更新、批准和,并纳入企业的考核机制,从而形成良性的循环机制,企业知识平台数据库结构如图2所示。
由于隐性知识无法将其用文档或者模板进行规范和总结,因此可以建立隐性知识交流平台,也就是所谓的社区BBS交流平台,用及时讯息以及网络会议等在线沟通的方式交流、共享隐性知识.
3精益研发平台
要真正意义上实现精艺研发,必须搭建先进的研发平台.近年来,以PLM为核心的研发平台已经显示了它的不足,其在促进技术创新、支持协同仿真和实现质量管理方面还做得还不够.因此,制造业亟待先进的、高效的精艺研发平台,精益研发平台由3个子平台构成:CAI技术创新平台、协同设计仿真平台和质量管理平台.3个子平台既相互关联,又可独立运行。
3.1 CAI技术创新平台
在当前以技术、知识为核心的竞争环境下,以多学科攻关、技术知识密集和高度创新性为核心特征的工程设计,需要一大批高质量、高水平的创造性解决方案,通过一系列关键技术突破,快速提升技术水平.没有一流的技术创新人才,就不可能有一流的产品和技术创新.同样,没有创新设计工具和高效智力资产管理,也就很难实现技术创新。
CAI技术创新平台是将“创新人才”、“创新设计”和“知识管理”进行很好的结合,利用计算机辅助创新技术和工具,快速解决各种工程难题,加速创新性的可行方案产生过程,大幅度缩短研发周期,降低研发成本;通过系统化的知识共享和管理工具,实现知识管理和产品研发的紧密集成,优化和加速企业的研发设计管理,提升企业的研发计投资回报率。CAI技术创新平台功能特点如图3所示。
3.2协同设计仿真平台
协同设计是制造的更高层次,也是当今制造业在全球化和网络化背景下发展的必然.协同仿真以从过去的单学科、单参数、事后验证的CAE发展到了多学科、多参数、多场耦合、高性能计算的协同仿真.可是由于CAE是求异的,因此结构不统一,网格不统一,输入和输出不一致,知识表述等也不统一,这样就形成了很多的仿真信息“孤岛”,严重影响了研发效率.
通过借鉴和吸纳国际先进的产品设计思想和技术,参考部分先进制造企业的产品分析方法,针对产品研制全生命周期过程中数字化设计、仿真、试验和管理及其集成等,有必要建立和完善一套适用于我国绝大多数制造企业的协同仿真和优化全过程的企业协同设计仿真平台,如图4。
综合协同设计仿真平台的结构特点,建议可将其分成4个功能层:①在有效的网络的环境下,把各种应用系统资源、数据资源、信息资源统一集成到一个平台之下,根据每个用户使用特点和角色的不同,形成个性化的应用界面;②提供设计与仿真各专业的应用系统,完成专业设计、仿真、状态监控等业务活动的统一环境,考虑设计过程中可能存在很多相似构件,而且仿真过程中会存在一些相对固化的仿真分析流程,因此可以构建标准化设计系统,使设计人员能够快速进行参数化地建模、仿真分析和结果评估.固化的流程能够大大的降低仿真分析的门槛,提高研发设计的效率;③提供面向专业应用系统的各种支撑系统、如任务流程集成与管理、工具集成与协同仿真、数据管理、质量管理、知识管理等;④用以进行快速设计的设计流程库、仿真与优化的模板库、知识库和试验数据库等构成的基础数据库库,以及相应的一些软硬件环境等。
协同设计仿真平台能够很好的解决制造企业信息化中的“孤岛信息”现象,将数据、业务、标准有机组织起来,实现产品设计及仿真工作流管理、产品全生命周期管理的集成和综合优化,有效支持产业链上下游企业间合作的新产品同步开发,显著缩短新产品与零部件同步研发周期,提高新产品研发质量,降低研发成本。
3.3质量管理平台
设计质量管理在产品的设计研发中扮演了越来越重要的角色,这是由于产品初期的设计一旦有问题,会对产品生命周期的后期产生重要影响,会使产品的成本极具增加.因此,有必要建立设计质量管理系统。
质量数据管理平台(如图5)包括产品可靠性数据管理和产品质量档案管理,对产品质量数据进行有序化管理,方便质量数据的管理、查询和共享。相关质量信息按照工作流程或计划,逐步归档和完善,部分信息可以直接通过系统获取,实现自动归档和更新.质量数据管理系统还能够将客户的需求分解,转化成产品研制的各项指标,并提品研发指标监控、功能查询,有针对性地对关键质量特性进行重点设计和质量保证。
创新产品设计论文范文6
论文摘 要:本文简述浙江东方职业技术学院创新工作室基本情况及基本任务;针对当前高职学院校园信息化建设状况,以创新工作室为渠道,以培养学生信息化创新能力及开发创新产品为主,阐述高职校园信息化创新产品开发及应用基本要求,并以开发“小区式小灵通业务处理系统”为例,分析了开发校园信息化创新产品的基本思路与实现过程,总结了信息化创新产品应用于高职校园信息化建设的一般意义。
随着办学水平的不断提高,目前我国职业教育发展迅速,人才培养方式及创新性校园信息化建设进入了一个新时期,创新能力培养及校园信息化途径多种多样。但是因各种因素制约,我国高职教育信息化创新能力培养及校园信息化建设目前仍然缺乏理想途径,导致高职校园信息化创新能力普遍不高,校园信息化建设落后,为此,迫切要求探索新渠道。本文以浙江东方职业技术学院创新工作室为渠道,以学生开发创新产品并以应用为主,浅谈校园信息化创新产品开发与应用问题。
一、浙江东方学院创新工作室简介[1]
本创新工作室于2005年9月正式成立,以计算机技术为工具,以学生为主,任务在于培养学生创新兴趣和精神,创造信息化专利产品并首先应用于本校,培养一批实践能力较强、富有工作经验、高层次专门性应用人才,使之一毕业就有能力承担所学专业的骨干工作。创新工作室设有下面几个工作组:开发JSP动态网站和电子产品方向应用程序的JAVA课题组;开发个性网站及管理维护的网站建设与维护课题组;支持各项目组数据库方面的学习,进行数据库管理系统开发的数据库课题组:开发多媒体产品的多媒体及动画课题组;重点在于设计机械、电子产品模型的CAD课程组。每组分配几名动手能力较强的双师职称以上的计算机教师,负责管理、组织课题、组织学生培训。正式课题及学生培训计划要上报学院批准备案后实施。
二、校园信息化创新产品开发及应用基本要求[1]
1.配备基本设施,保障资金投入
本工作室根据实际情况配备了所需的基本软硬件环境,相应开展工作所需的资金也得到了学院的支持。
2.培养创新兴趣及精神,树立良好创新意识
(1)宣传开展产品创新工作的实际意义。宣传国家制定的必要的保护主体的创新活动及对创造成果应有权利的政策、法律,明确创新产品的专利价值;[2] 宣传工学结合、有利于就业的意识;组织信息化创新作品比赛,宣传作品参加市级、省级、国家级大赛的意义,并做好推荐工作;与本地区企业建立联系,提高为企业进行科技服务、解决科技难题的能力;进而形成工作室范围内浓厚的创新兴趣与意识。
(2)积极营造自由宽松的工作室创新氛围。鼓励学生挖掘创新亮点,形成独立探讨与想象、独立设计的良好工作环境;进行研究性学习、带着疑问学习;形成指导老师与学生之间的和谐愉快的氛围,无论是谁,只要有了一个实用的创新设想,不管是否成熟,都可以到本工作室来做一些验证工作,随之逐步丰富完整化,最终转变成实际成果;组织正面客观、带有鼓励性的评价认证工作,激发学生创新兴趣及创新意识,培养创新自信心。
3.遵循独立性与集体性原则
独立性与集体性是相辅相成的,对于独立性,前有所述。集体性原因在于工作室中的学生由于各种原因造成专业知识面比较窄,不能形成系统的知识结构。在开发较复杂的信息化创新产品“小区式小灵通业务处理系统”时,工作室中的学生,部分可能对计算机硬件知识及软件编程技术比较精通,但对小灵通业务平台的内部构成、运行状况则不熟悉或不大熟悉,而部分学生则相反。为解决学生独立完成课题有困难的问题,指导教师可根据实际情况将产品设计过程划分为多个模块,按学生特长合理分配工作任务,使之不但可以考虑到自身所做工作的灵活性和兼容性,还可以考虑到其他学生的工作情况,有机开发出产品。
三、信息化创新产品开发及应用案例实现过程[1]
当前小灵通业务日益繁忙,为满足业务需求,指导老师可针对出现的一些问题,探讨其业务处理模式,引导学生挖掘信息化创新亮点。过程如下:
1.提出“假设”思考,积极引导课题设想小灵通如何工作,其短信如何产生、传播、互动,其适用范围多大,能否停机保号及变更账号,能否进行个人及整体事务管理,单向业务收费如何,入网用户能否收发短信,设备能否兼容, 能否计费处理,能否像手机那样群发和双向发短信等。以此激发学生创作兴趣,保持创作冲动,树立创新意识,进而提出信息化创新课题“小区式小灵通业务处理系统”设想,并宣传创造本产品应用于本校及社会的实际意义。
2.参考成功的类似系统
目前移动通信领域有一种很成功的类似本课题的“辽宁大连通信公司小灵通业务支撑系统”,分析该系统的特点及功能,为本课题的设计提供参考模板,接受某些成功经验,减少不利于本产品设计的从众因素。[3] 此外还应提出本课题的多种实现方案,估计可行性、易实现性。一旦确定方案,即可开始训练。
3.实践训练
这是开发信息化创新产品的一个重要手段。即运用扩散思维、想象及联想思维,综合考虑系统组成元素,采用面向服务及营销思路,合理利用先进灵活的信息化创新技术手段,开始具体的、具有兼容性的设计工作。[3][4]
(1)硬件及网络通信体系的设计。对系统所需的交换机、高端服务器、系统软总线等一系列硬件设备进行组装集成,利用网络相关技术组建C/S模式的小区局域网。比如采用内置DHCP、DNS、POP3、SMTP及WEB等服务器,通过TL-100互联网功能服务器,使内联网计算机访问外部世界。[5]
(2)软件体系的设计。[3] 采用模块化,分数据层、服务层、接入层三层进行设计:可以用Oracle或SQL Server数据库技术存储各种系统所需处理的数据,并提供数据访问处理功能的数据层;服务层用不同实现技术形成一些相互间功能相对独立的构件单元,集成组装同类构建单元,形成功能服务,服务之间通过软总线交换信息,完成特定处理;接入层提供本系统的对外接口,包括GUI 接口、客户端浏览器及与其它系统的直联接口,可以用JAVA技术的相关方法来实现。
4.认证及应用[1]
该系统完成过程中,离不开指导教师的监督与指正,师生互动是关键。完成后,无论实践结果正确与否,都应进行正面评价与认证,然后组织并邀请校内外有关人士评价与认证,若可以试行,则先在校内推广,使之真正应用于学校,以助校园信息化环境建设。最后积极做好产品推销工作,申请专利,使之转化为实际的社会价值。
四、结束语
以创新工作室为渠道,开发校园信息化创新产品,促进高职校园信息化建设,主要来说在于以学生开发信息化创新产品为主,提高学生信息化实践能力和职业技能,创造信息化专利产品并使之应用于学校实际,这种模式有效弥补了当前校园信息化建设模式的不足,不仅促进了校园信息化建设,而且培养了学生的创新能力,提高了教学效果,节省了资金。
参考文献:
[1]万年红.以创新工作室为渠道,培养高职学生创新能力[J].计算机教育,2008(1).
[2]甘自恒.创造学原理和方法——广义创造学[M].北京:科学出版社,2003:159-160.
[3]亿阳信通.小灵通业务支撑系统.boco.com.cn/boco/cn/upload/2006228144029708.pdf.
[4]游敏惠等.大学生创造力培养与开发[M].北京:人民邮电出版社,2004:85-86.