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产品设计,一个创造性的综合信息处理过程,通过多种元素如线条、符号、数字、色彩等方式的组合把产品的形状以平面或立体的形式展现出来。它是将人的某种目的或需要转换为一个具体的物理或工具的过程;是把一种计划、规划设想、问题解决的方法,通过具体的操作,以理想的形式表达出来的过程。

 

原则

 

一、亲密性

所谓亲密性就是把所有相关的东西放在一起,如果把多个具有相关性的东西放在一起。

 

二、对齐

设计中的所有元素都不应该是随意放置的,它们的存在和位置都应该是有理由的有原因的。每个元素都应该与整体和单个元素之间具有某种联系,这样就能形成一种和谐的美观的视觉感受。

 

三、对比

对比的核心目的就是要形成主次关系,什么是要优先传递的信息,什么是次要的辅助的信息。

 

四、重复

重复是设计中一个非常重要的元素,它们能让整个设计看起来更具有一致性,从而形成统一的设计表现形式。

 

产品设计的重要性

 

由于产品设计阶段要全面确定整个产品策略、外观、结构、功能,从而确定整个生产系统的布局,因而,产品设计的意义重大,具有“牵一发而动全局”的重要意义。如果一个产品的设计缺乏生产观点,那么生产时就将耗费大量费用来调整和更换设备、物料和劳动力。相反,好的产品设计,不仅表现在功能上的优越性,而且便于制造,生产成本低,从而使产品的综合竞争力得以增强。许多在市场竞争中占优势的企业都十分注意产品设计的细节,以便设计出造价低而又具有独特功能的产品。许多发达国家的公司都把设计看作热门的战略工具,认为好的设计是赢得顾客的关键。

 

设计要求

 

简介

 

一项成功的设计,应满足多方面的要求。这些要求,有社会发展方面的,有产品功能、质量、效益方面的,也有使用要求或制造工艺要求。一些人认为,产品要实用,因此,设计产品首先是功能,其次才是形状;而另一些人认为,设计应是丰富多彩的、异想天开的和使人感到有趣的。设计人员要综合地考虑这些方面的要求。下面详细讲述这些方面的具体要求:

 

社会发展要求

 

设计和试制新产品,必须以满足社会需要为前提。这里的社会需要,不仅是眼前的社会需要,而且要看到较长时期的发展需要。为了满足社会发展的需要,开发先进的产品,加速技术进步是关键。为此,必须加强对国内外技术发展的调查研究,尽可能吸收世界先进技术。有计划、有选择、有重点地引进世界先进技术和产品,有利于赢得时间,尽快填补技术空白,培养人才和取得经济效益。

 

经济效益要求

 

设计和试制新产品的主要目的之一,是为了满足市场不断变化的需求,以获得更好的经济效益。好的设计可以解决顾客所关心的各种问题,如产品功能如何、手感如何、是否容易装配、能否重复利用、产品质量如何等;同时,好的设计可以节约能源和原材料、提高劳动生产率、降低成本等。所以,在设计产品结构时,一方面要考虑产品的功能、质量;另一方面要顾及原料和制造成本的经济性;同时,还要考虑产品是否具有投入批量生产的可能性。

 

使用要求

 

新产品要为社会所承认,并能取得经济效益,就必须从市场和用户需要出发,充分满足使用要求。这是对产品设计的起码要求。使用的要求主要包括以下几方面的内容:

使用的安全性。设计产品时,必须对使用过程的种种不安全因素,采取有利措施,加以防止和防护。同时,设计还要考虑产品的人机工程性能,易于改善使用条件;

使用的可靠性。可靠性是指产品在规定的时间内和预定的使用条件下正常工作的概率。可靠性与安全性相关联。可靠性差的产品,会给用户带来不便,甚至造成使用危险,使企业信誉受到损失;

易于使用。对于民用产品(如家电等),产品易于使用十分重要;

美观的外形和良好的包装。产品设计还要考虑和产品有关的美学问题,产品外形和使用环境、用户特点等的关系。在可能的条件下,应设计出用户喜爱的产品,提高产品的欣赏价值。

 

制造工艺要求

 

生产工艺对产品设计的最基本要求,就是产品结构应符合工艺原则。也就是在规定的产量规模条件下,能采用经济的加工方法,制造出合乎质量要求的产品。这就要求所设计的产品结构能够最大限度地降低产品制造的劳动量,减轻产品的重量,减少材料消耗,缩短生产周期和制造成本。

 

设计方法

 

组合设计

 

组合设计(又称模块化设计)是将产品统一功能的单元,设计成具有不同用途或不同性能的可以互换选用的模块式组件,以便更好地满足用户需要的一种设计方法。当前,模块式组件已广泛应用于各种产品设计中,并从制造相同类型的产品发展到制造不同类型的产品。组合设计的核心是要设计一系列的模块式组件。为此,要从功能单元,即研究几个模块式组件应包含多少零件、组件和部件,以及在组合设计时每种模块式组件需要多少等。

 

当今,在面临竞争日益加剧、市场分割争夺异常激烈的情况下,仅仅生产一种产品的企业是很难生存的。因此,大多数制造厂家都生产很多品种。这不仅对企业生产系统的适应能力提出新的要求,而且显然要影响产品设计的技能。生产管理的任务之一,就是要寻求新的途径,使企业的系列产品能以最低的成本设计并生产出来。而组合设计则是解决这个问题的有效方法之一。

 

计算机辅助设计

 

计算机辅助设计是运用计算机的能力来完成产品和工序的设计。其主要职能是设计计算和制图。设计计算是利用计算机进行机械设计等基于工程和科学规律的计算,以及在设计产品的内部结构时,为使某些性能参数或目标达到最优而应用优化技术所进行的计算。计算机制图则是通过图形处理系统来完成,在这一系统中,操作人员只需把所需图形的形状、尺寸和位置的命令输入计算机,计算机就可以自动完成图形设计。计算机辅助设计常用软件:CATIASolidworksPro/ECAXA等。

 

面向对象设计

 

面向可制造与可装配的设计是在产品设计阶段设计师与制造工程师进行协商探讨,利用这种团队工作,避免传统的设计过程之中“我设计,你制造”的方式而引起的各种生产和装配问题以及因此产生的额外费用的增加和最终产品交付使用的延误。书籍参考由机械工业出版社出版《面向制造和装配的产品设计指南》。

 

基本原则

 

需求原则:产品的功能要求来自于需求。产品要满足客观的需求,这是一切设计最基本的出发点。不考虑客观需要会造成产品的积压和浪费。客观需求是随着时间、地点的不同而发生变化的,这种变化了的需求是设计升级换代产品的依据。客观需求有显需求和隐需求之分,显需求的发展可导致产品的不断改进、升级、更新、换代;隐需求的开发会导致创造发明,形成新颖的产品。

 

信息原则:设计过程中的信息主要有市场信息、科学技术信息、技术测试信息和加工工艺信息等。设计人员应全面、充分、正确和可靠地掌握与设计有关的各种信息。用这些信息来正确引导产品规划、方案设计与详细设计,并使设计不断改进提高。

 

创新原则:设计人员的大胆创新,有利于冲破各种传统观念和惯例的束缚,创造发明出各种各样原理独特、结构新颖的机械产品。

 

系统原则:每个机械产品都可以看做一个待定的技术系统,设计产品就是用系统论的方法来求出功能结构系统,通过分析、综合与评价决策,使产品达到综合最优。

 

收敛原则:为了寻求一个崭新的产品,在构思功能原理方案时,采用发散思维;为了得到一个新型产品,则必须综合多种信息,实行收敛思维。在发散思维基础上进行收敛思维,通常都会取得很好的效果。

 

优化原则:这属于广义优化,包括方案择优、设计参数优化、总体方案优化。也就是高效、优质、经济地完成设计任务。

 

继承原则:将前人的成果,有批判地吸收,推陈出新,加以发扬,为我所用,这就是继承原则。设计人员悟性地掌握继承原则,可以事半功倍进行创新设计,可以集中主要精力去解决设计中的主要问题。

 

效益原则:设计中必须讲求效益,既要考虑技术经济效益,又要考虑社会效益。

 

时间原则:加快设计研制时间,以抢先占领市场。同时,在设计时,要预测产品研制阶段内同类产品可能发生的变化,保证设计的产品投入市场后不至于沦为过时货。

 

定量原则:在方案评选、造型技术美学、产品技术性能、经济效益等的评价,都尽量采用科学的定量方法。

 

简化原则:在确保产品功能前提下,应力求设计出的产品简化,以降低产品成本,并确保质量。在产品初步设计阶段和改进设计阶段,尤应突出运用这个基本原则。

 

审核原则:要实现高效、优质、经济的设计,必须对每一项设计步骤的信息,随时进行审核,确保每一步做到正确无误,竭力提高产品设计质量。

 

 

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