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產(chǎn)品設(shè)計基本概念范文1

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品語意；設(shè)計符號學(xué)；產(chǎn)品設(shè)計

中圖分類號：J524 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1005-5312（2012）24-0164-01

一、產(chǎn)品語意的由來

“產(chǎn)品語意學(xué)”的產(chǎn)生主要來源于“符號學(xué)理論”。符號是什么？長久以來，人類因為生存的需要，在實踐中一直在不斷地尋找各種觀念、情感和信息的交流和表達(dá)形式，比如原始的繪畫、文字、音樂等，自然而然形成了某些有意義的特殊媒介物，這個有意義的媒介物其實就是符號，比如我國古代的甲骨文、太極圖等都是一種符號形式。

設(shè)計符號，是符號的一種，是設(shè)計信息和設(shè)計觀念的物質(zhì)載體，是一種綜合交叉的文化表現(xiàn)形式。設(shè)計符號采用象征和隱喻的手法來傳達(dá)信息。通常來講，我們可以將設(shè)計的元素和手段等看作設(shè)計符號，通過對這些元素的加工與整合，實現(xiàn)傳情達(dá)意的目的。符號學(xué)，就是研究符號系統(tǒng)的科學(xué)，它主要分為三個組成部分，即語形學(xué)、語意學(xué)和語用學(xué)。符號學(xué)是與眾多學(xué)科、領(lǐng)域復(fù)雜的交織在一起，是一門跨學(xué)科的科學(xué)。產(chǎn)品語意學(xué)就是屬于符號學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用，而產(chǎn)品語意學(xué)中的“語意”實質(zhì)上就是研究在產(chǎn)品設(shè)計當(dāng)中，設(shè)計符號與其象征意義之間的關(guān)系。

二、產(chǎn)品語意的概述

（一）產(chǎn)品語意的定義

何謂產(chǎn)品語意？“產(chǎn)品語意學(xué)”這一概念于1983年由美國賓西法尼亞大學(xué)的克里彭多夫、德國的布特教授明確提出，并在美國工業(yè)設(shè)計師協(xié)會（IDSA）所舉辦的“產(chǎn)品語意學(xué)研討會”中予以定義：“產(chǎn)品語意學(xué)乃是研究人造物體的形態(tài)在使用情境中的象征特性，以及如何應(yīng)用在工業(yè)設(shè)計上的學(xué)問”。它突破了傳統(tǒng)設(shè)計理論中將人的因素都?xì)w納入人機(jī)工程學(xué)的簡單操作，擴(kuò)寬了人機(jī)工程學(xué)的范疇；突破了傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)中只針對人的生理與物理方面的研究，將設(shè)計因素滲透到人的心理與精神層面。

（二）產(chǎn)品語意的價值與意義

產(chǎn)品自身就是構(gòu)成一個完整的符號系統(tǒng)，是傳遞信息、表達(dá)意義的符號載體，讓人類更好的溝通和相互理解。產(chǎn)品語意有兩種傳達(dá)方式一種是明意傳達(dá)另一種是暗意傳達(dá)，也就是直接傳達(dá)與間接傳達(dá)。它將這兩種方式融入到產(chǎn)品設(shè)計中，來傳達(dá)產(chǎn)品的文化內(nèi)涵，從而提高產(chǎn)品的價值。直接傳達(dá)即人類對產(chǎn)品的直接感受，以汽車為例：它不僅僅是一種代步、運(yùn)輸?shù)墓ぞ?，它還是一種極度奢侈，象征身份的物品。直接感受就是這個汽車是可以開的。

間接傳達(dá)即人類對產(chǎn)品聯(lián)想起的其他有意義有價值的東西。汽車可以是身份的象征，我們把汽車有分為幾類，比如有商務(wù)車，它適合商務(wù)人士它是適合各類用戶使用的多功能車；越野車，適合喜愛運(yùn)動的人士，早期，它象征著軍人的身份?，F(xiàn)如今，它便成為了越野愛好者的最愛等等，這都是汽車所傳遞的隱含意義。

三、產(chǎn)品語意在產(chǎn)品設(shè)計中的體現(xiàn)

中國的家具設(shè)計有著非常悠久的歷史，人們對家具的設(shè)計依舊有著濃厚的興趣。家具設(shè)計中，人們都會想到把傳統(tǒng)圖形符號的應(yīng)用融入其中。傳統(tǒng)圖形符號凝聚的是一定時期文化的精華，具有深厚的思想內(nèi)涵。我國傳統(tǒng)圖形延續(xù)數(shù)千年，歷經(jīng)時代、環(huán)境的改變而發(fā)展，已經(jīng)沉淀出無數(shù)的華章，而大浪淘沙，堆積到今天已經(jīng)是層層疊疊。就拿回字紋來說把，回字紋演變到現(xiàn)在，已經(jīng)不再是一個單純的造型藝術(shù)，更上升為一種文化，一個民族的符號。

基于傳統(tǒng)家具設(shè)計的案例，深入研究我國傳統(tǒng)圖形符號，我們也設(shè)計出了一些優(yōu)秀的產(chǎn)品?；丶y是家具設(shè)計中常用的一種輔助紋樣，在現(xiàn)代家具設(shè)計中的應(yīng)用也比比皆是的，如幾案圈足，床頭柜面雕刻的回紋，等等。

產(chǎn)品語意的表達(dá)方式全部在這款椅子中表現(xiàn)了出來。它給我們的直接感覺就是一把可以坐的椅子，它的功能就是用來做；同時，它又向我們傳遞出了關(guān)于中國文化的信息。中國“回紋字”的文化淵源，讓我們不聯(lián)想，中國“回紋字”有著怎么樣的歷史，又有著什么樣的發(fā)展與變化。它在中國文化中起著什么樣的作用。中國的文化博大精深，回紋字給了我們這樣的啟發(fā)，同樣其他的文化也影響著我們的設(shè)計思維，例如，“中國結(jié)”和“鼎”文化等等。

產(chǎn)品語言可以讓產(chǎn)品與眾不同，傳達(dá)自己獨特的信息。通過對產(chǎn)品語意的概念進(jìn)行分析，了解了產(chǎn)品語意的基本概念，建立了產(chǎn)品語意在設(shè)計中的框架，在設(shè)計產(chǎn)品的過程中要注意產(chǎn)品語意的功能。

產(chǎn)品設(shè)計基本概念范文2

關(guān)鍵詞：機(jī)械產(chǎn)品；布局設(shè)計；建模

中圖分類號：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3198（2009）03-0264-02

1 設(shè)計約束

產(chǎn)品設(shè)計是一個有限約束的綜合過程，其中一系列相關(guān)約束共同構(gòu)成設(shè)計環(huán)境的約束系統(tǒng)，是支撐產(chǎn)品生命周期中各個視圖的問題解空間。約束C是表示設(shè)計變量和設(shè)計域的一種關(guān)系。它作用于設(shè)計過程，并最終影響設(shè)計結(jié)果。設(shè)計約束可以表示為C={X，A}，其中X是與設(shè)計相關(guān)聯(lián)的約束變量，具有和設(shè)計參數(shù)相同的屬性和功效，是約束系統(tǒng)和設(shè)計之間聯(lián)系的橋梁；A表示約束的屬性，包括約束范圍、作用、大小和類型等。約束可分為系統(tǒng)約束與環(huán)境約束兩類，其中系統(tǒng)約束分為功能約束和結(jié)構(gòu)約束，是貫穿整個設(shè)計過程的主要約束路線，而環(huán)境約束是指在產(chǎn)品設(shè)計過程中所采用的設(shè)計手段，方法與設(shè)計規(guī)則。根據(jù)約束所起的作用及其內(nèi)部屬性，又可將約束分為：功能約束、結(jié)構(gòu)約束、關(guān)系約束和選擇約束。將其形式化表達(dá)為如下四元組：C=［Cfn，Cs，Crs，Co］T，其中，Cf表示功能約束類的變量及其約束；Cs表示結(jié)構(gòu)類的變量及其約束；Cr表示關(guān)系類的變量及其約束；Co表示選擇類的變量及其約束。在設(shè)計信息和約束的抽象中，由于設(shè)計信息的多樣性和復(fù)雜性，需要將約束進(jìn)一步細(xì)化。

Cf={Af，F(xiàn)f}；Cs={Es,Ss};Cr={Fr,Sr};Co={Lo,So}。

其中，Af表示與功能屬性相關(guān)的約束，表明產(chǎn)品實現(xiàn)的功能；Ff表示與功能行為相關(guān)的約束，表明產(chǎn)品具體能實現(xiàn)的行為。Es表示與產(chǎn)品相關(guān)配套設(shè)施構(gòu)成的環(huán)境結(jié)構(gòu)形式；Ss表示產(chǎn)品本身的詳細(xì)形狀結(jié)構(gòu)約束形式。Fr表示從功能到結(jié)構(gòu)的關(guān)系約束；Sr表示從結(jié)構(gòu)到功能變量之間的約束關(guān)系。Lo表示邏輯類約束；So表示選擇類型約束。具有多種約束變量的約束系統(tǒng)較為復(fù)雜，為了便于約束管理和約束運(yùn)算，將其進(jìn)行層次劃分，約束分層表達(dá)將約束分為上層、中間層和下層，這是一種自頂向下的設(shè)計思想。其中，上層約束由產(chǎn)品設(shè)計過程的前兩個階段需求分析和概念設(shè)計中相關(guān)信息導(dǎo)出；下層約束表示的是后續(xù)定位在零件結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計視圖中的相關(guān)信息；而中間層約束主要表達(dá)布局設(shè)計信息。

2 基本概念

根據(jù)布局設(shè)計過程中聯(lián)接與定位的先后關(guān)系，將布局方法歸納為如下三種：（1）先定位后聯(lián)接。先布置各個設(shè)計單元，即先將參與布局的設(shè)計單元大致位置固定。然后，再根據(jù)產(chǎn)品需求分析視圖和概念設(shè)計視圖中所得到的要求，進(jìn)一步細(xì)化定出較為具體的設(shè)計單元之間的聯(lián)接方式，例如，圓柱旋轉(zhuǎn)副、棱柱移動副、球體旋轉(zhuǎn)副等。（2）先聯(lián)接后定位。先確定設(shè)計單元之間的聯(lián)接方式，然后再考慮其相互位置關(guān)系。（3）聯(lián)接定位。這種方式將定位和聯(lián)接先后順序模糊化，即介于上述兩種方法之間。聯(lián)接方式先不嚴(yán)格固定，同時兼顧設(shè)計單元之間的相互位置關(guān)系，繼而最終確定出布局聯(lián)接定位關(guān)系，得到設(shè)計單元的布置方式。

3 求解方法

傳統(tǒng)的優(yōu)化求解方法，如罰函數(shù)法、復(fù)合形法、約束變尺度法、隨機(jī)方向法、簡約梯度法、可行方向法等，都有較為廣泛的應(yīng)用。然而，隨著問題規(guī)模和復(fù)雜程度的逐漸增大，傳統(tǒng)優(yōu)化方法易出現(xiàn)局部最優(yōu)解等的局限性，為此許多研究人員提出了新的算法。目前研究較多的有專家系統(tǒng)技術(shù)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法以及各種智能啟發(fā)式算法，例如遺傳算法、模擬退火算法和禁忌搜索法等。

4 設(shè)計要求

通常布局設(shè)計有一定的布局目標(biāo)和要求，用DR表示。布局設(shè)計要求屬于產(chǎn)品設(shè)計約束中的環(huán)境約束，它包括產(chǎn)品空間體積最小，布局密度盡可能大，產(chǎn)品的重心盡可能低，產(chǎn)品裝配性好，裝配路徑的花費(fèi)經(jīng)濟(jì)以及布局設(shè)計中的其它限定要求和描述等。

5 布局設(shè)計模型

在詳盡分析了布局設(shè)計所涉及的各種因素的基礎(chǔ)上，本文用布局設(shè)計模型來描述裝配設(shè)計階段的布局設(shè)計過程，簡稱布局模型，并將其形式化表示為如下的四元組：LDM=［DU，LC，LS，DR］T。其中，DU為設(shè)計單元；LC為布局約束；LS為求解方法；DR為設(shè)計要求。

6 產(chǎn)品多層次表達(dá)

從產(chǎn)品發(fā)展的全生命周期過程來看，可以得到產(chǎn)品的多層次表達(dá)。如下圖所示，產(chǎn)品從需求分析階段到后期行為階段是一個特征演化過程。同時，諸多特征在各階段相應(yīng)視圖的層次變化中都具有繼承性和不完備性，并且將隨著設(shè)計過程的細(xì)化和推進(jìn)而逐步趨于完備。其中，由于產(chǎn)品的形態(tài)結(jié)構(gòu)可塑性強(qiáng)，用戶消費(fèi)心理、產(chǎn)品的美觀性、宜人性等因素在設(shè)計中擺在相當(dāng)突出的地位，因而需求分析階段的相關(guān)特征不容忽視。而功能特征、設(shè)計要求則是設(shè)計過程進(jìn)化的動力所在。設(shè)計過程的特征演化主要表現(xiàn)在概念設(shè)計、布局設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計階段特征的產(chǎn)生、繼承、變異、抽象、派生、映射以及后期行為階段的消亡等幾個方面。設(shè)計方案的選擇和循環(huán)往復(fù)主要發(fā)生在這些特征之間。

概括起來，多視圖特征在設(shè)計過程中主要表現(xiàn)出下列特點：

①分類層次性。設(shè)計過程中的特征多視角性主要涉及三個方面，即功能需求、結(jié)構(gòu)特性和制造特點。每類特征又可根據(jù)設(shè)計過程不同環(huán)節(jié)的需求進(jìn)一步細(xì)化，形成分類層次結(jié)構(gòu)，最底層即為實際工程應(yīng)用中面向不同環(huán)節(jié)的基本元素。

②相互依賴性。在產(chǎn)品的概念設(shè)計階段基本確定產(chǎn)品的功能需求；在具體化設(shè)計階段，根據(jù)產(chǎn)品的功能要求，確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性；在詳細(xì)設(shè)計（工藝設(shè)計或可制造性分析）階段則根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及功能，產(chǎn)品的批量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求及現(xiàn)有的生產(chǎn)條件、包括人員素質(zhì)，管理方式，制造環(huán)境和經(jīng)驗習(xí)慣等，確定產(chǎn)品的制造特點。同時，結(jié)構(gòu)設(shè)計必須顧及產(chǎn)品的功能性和工藝性，這表現(xiàn)為特征間的反饋性。設(shè)計過程的循環(huán)反復(fù)，正是因果性和反饋性之間協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的具體表現(xiàn)。

③關(guān)聯(lián)多重性。同一功能可以由不同的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。同一結(jié)構(gòu)又可以表現(xiàn)為不同的功能。如―個外回轉(zhuǎn)面，既可能是一個支承面，也可能是一個導(dǎo)向面，同樣，―個導(dǎo)向功能既可由圓柱結(jié)構(gòu)，也可以用槽結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。此外，同一結(jié)構(gòu)特征可以用不同的工藝加工方法來形成；反之，不同的工藝方法可以實現(xiàn)相同的產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)。這一特點要求設(shè)計，制造過程中不斷對功能、結(jié)構(gòu)和制造間進(jìn)行協(xié)調(diào)和優(yōu)化。

④表達(dá)同一性。盡管特征有功能、結(jié)構(gòu)和制造的多方面含義。其屬性類型及其值域也多種多樣，但其基本的作用對象都是構(gòu)成特定形狀結(jié)構(gòu)的幾何形體，任何的特性歸根到底都可具體化為形狀的特性以及相應(yīng)的幾何生成方法。

參考文獻(xiàn)

［1］郭萬林.機(jī)械產(chǎn)品全生命周期設(shè)計［J］.中國機(jī)械工程，2002，（7）.

產(chǎn)品設(shè)計基本概念范文3

關(guān)鍵詞：互換性與測量技術(shù) 教學(xué)改革 實踐教學(xué)

中圖分類號：G40 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）04（a）-0038-02

《互換性與測量技術(shù)》是高等院校機(jī)械類專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，是專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)向?qū)I(yè)課學(xué)習(xí)的一門過渡課程，它介于設(shè)計課程與工藝課程之間，是產(chǎn)品設(shè)計實現(xiàn)生產(chǎn)的重要技術(shù)語言，本課程具有要求實踐性強(qiáng)和綜合性強(qiáng)的特點。

目前有些高校采用在教學(xué)中帶領(lǐng)學(xué)生到工廠參觀學(xué)習(xí)的方式，以充實和加強(qiáng)課程內(nèi)容與生產(chǎn)實踐關(guān)系的認(rèn)識和理解[1]，對于學(xué)生來說確實是一次到企業(yè)鍛煉和學(xué)習(xí)的好機(jī)會，但是這樣的實踐教學(xué)一般時間有限，讓每人都動手的可能性比較小，而且組織實施過程中存在一定的困難，不是每個學(xué)校都具有這個條件。

1 課程要求及教學(xué)現(xiàn)狀

《互換性與測量技術(shù)》課程要求是建立互換性、標(biāo)準(zhǔn)化與計量的基本概念；掌握有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基本術(shù)語及定義及合理選用公差與配合的原理和方法；能正確在圖樣上標(biāo)注；熟悉典型幾何參數(shù)測量的基本原理和方法；具有正確使用通用計量器具以及處理測量結(jié)果的能力。

該課程一般安排在大二上學(xué)期，授課周期一般為半學(xué)年左右，教學(xué)安排一般為每周一次課（2學(xué)時），其中包含約4學(xué)時實驗。

1.1 學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變

該課程是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生接觸到的第一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，由于缺乏相關(guān)專業(yè)理論和經(jīng)驗，再加上學(xué)習(xí)專業(yè)課程的方法和基礎(chǔ)課程有差異，所以課程要到達(dá)的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀在一定程度上存在矛盾。

1.2 課程要求與課時分配的矛盾

該課程理論授課一般分配30學(xué)時左右，由于學(xué)時較少，很難在這么短的時間內(nèi)將課程知識點全部講解清楚完整，主要講解技術(shù)測量基礎(chǔ)、尺寸的公差與配合、形位公差、表面粗糙度、尺寸鏈等內(nèi)容，而且講解重點在基本概念、基本理論和基本測量方法等方面。對于公差與配合的選用一般以課本例題講解為主，學(xué)生接觸的實際應(yīng)用較少，無直觀感受，而在產(chǎn)品設(shè)計中公差與配合的合理選用將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.3 課時分配周期較長

授課周期長，而每周課時量一般為2學(xué)時，由于每次課間隔時間較長，學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的記憶延續(xù)性較差，課前重新回顧不僅占用了時間，而且周而復(fù)始會形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致課程教學(xué)慢于教學(xué)周歷要求，甚至課程內(nèi)容講授不能按計劃完成。

1.4 課程實踐分配較少

該課程實驗學(xué)時一般為4學(xué)時，實驗內(nèi)容少。而本門課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生理論課學(xué)習(xí)中得到的概念、符號及選用原則等均需在實驗或?qū)嵺`中得到靈活應(yīng)用，而這4學(xué)時實驗遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，以及理論與實際相結(jié)合的教學(xué)培養(yǎng)要求。

1.5 考核形式單一

該課程考核通常采取閉卷考試形式，學(xué)生為應(yīng)對考試，學(xué)習(xí)的重點在記教材知識點、公式，背概念等，對實驗教學(xué)不重視，不能將理論知識與具體實踐相結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)習(xí)不夠深刻，最后往往在畢業(yè)設(shè)計期間就暴漏出了問題。

2 實踐教學(xué)與理論教學(xué)并重的教學(xué)改革思路

根據(jù)課程教學(xué)要求，調(diào)整教學(xué)計劃，將課程分為理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩個模塊，分別設(shè)立學(xué)分，獨立考核[2]。課程實施時實踐教學(xué)與理論教學(xué)相互應(yīng)，同步進(jìn)行，實踐要依附于理論，理論要到實際中去應(yīng)用。

理論教學(xué)可以安排該課程總課時數(shù)的2/3，著重講解基本概念、基本理論和基本測量方法。實踐教學(xué)在相應(yīng)理論課程后交錯開展，也單獨設(shè)立學(xué)分。比如尺寸公差與測量部分，理論課上任課教師對尺寸公差理論知識和測量器具的使用及測量方法進(jìn)行詳細(xì)講解，課后由實驗室提供具體的工件和相應(yīng)的測量器具，學(xué)生分批自主進(jìn)行測量，獨立制定實驗方案、步驟，處理數(shù)據(jù)，并寫出實驗報告及總結(jié)。實驗教師通過觀察，適時給予實驗指導(dǎo)和監(jiān)督，根據(jù)學(xué)生完成情況由實驗指導(dǎo)教師給出評價。這樣既可以進(jìn)一步鞏固課堂知識，理論和實踐結(jié)合，又大大提高了學(xué)生實際動手能力，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。理論課程可以通過閉卷的形式考查學(xué)生對理論知識掌握的情況，而實踐教學(xué)部分則可以對學(xué)生每次實驗的情況或通過綜合測量等方式進(jìn)行考查。

3 實踐教學(xué)實施方案

公差與技術(shù)測量實驗室是基于機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課《互換性與測量技術(shù)》，為提高學(xué)生的實踐動手能力，以掌握和鞏固基本公差理論和技術(shù)測量知識，掌握通用計量器具的正確使用及實驗規(guī)范、數(shù)據(jù)處理和實驗方法等所建設(shè)的實驗室。教學(xué)改革思路的實現(xiàn)主要就是著力于實驗室充分開發(fā)利用及開放管理，改革了以前實驗課上教師指導(dǎo)、演示為主，學(xué)生觀察模擬為輔的枯燥實驗?zāi)Ｊ?，將學(xué)生的主觀能動性充分調(diào)動起來，充分發(fā)揮他們自己的才能，根據(jù)理論知識自己尋找測量方法、制定實驗步驟、處理數(shù)據(jù)等，最終完成檢測項目。

實施時可根據(jù)實驗室接待能力及授課學(xué)生人數(shù)，分組分批進(jìn)行。實踐教學(xué)部分劃分為兩個階段：

第一階段：單一測量。本階段是學(xué)生在學(xué)完相應(yīng)理論課后到實驗室進(jìn)行測量，這些測量項目主要有：孔和軸尺寸測量，各種形位誤差測量，表面粗糙度測量，螺紋參數(shù)測量及齒輪測量等。比如，理論課講到形位公差的代號、標(biāo)注、公差帶及形位誤差的測量方法和控制等基本理論知識后，學(xué)生即可在課后到實驗室進(jìn)行相應(yīng)實驗項目的檢測，通過實驗操作領(lǐng)悟理論知識，避免了死記硬背，而且還可以舉一反三，發(fā)現(xiàn)問題，開拓思路。同時也對兩次理論教學(xué)課進(jìn)行了有效的銜接，避免兩次理論課間跨度較長造成的遺忘問題，節(jié)省了下次課程回顧上次課程內(nèi)容的時間。

此外，在第一階段中，為防止學(xué)生分批實驗過程中產(chǎn)生抄襲，在實驗室對每一測量項目都準(zhǔn)備多種測量工件，在實驗前由學(xué)生隨機(jī)抽取。

第二階段：綜合測量。收集校工廠或企業(yè)里不同類型的產(chǎn)品設(shè)計要求、產(chǎn)品圖紙、產(chǎn)品樣件（含合格品及不合格品），分組編號作為綜合測量檢查的樣本。在課程階段性學(xué)習(xí)后，將學(xué)生分小組，對提供的產(chǎn)品樣件依據(jù)產(chǎn)品圖紙要求進(jìn)行檢測，檢查各處尺寸、公差、粗糙度等是否符合圖紙要求，判斷樣件是否是合格品。同時對提供的產(chǎn)品圖紙依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計要求進(jìn)行審查，判斷設(shè)計圖紙是否滿足產(chǎn)品設(shè)計要求。最終要求提供一份產(chǎn)品樣件、產(chǎn)品圖紙的檢測審查報告，需對樣件的每一個檢測項目，列明檢測方法、所用檢測器具、檢測值等；同時對圖紙的各項設(shè)計標(biāo)注值，列明其是否與設(shè)計要求相符合的判斷依據(jù)。

指導(dǎo)教師對檢測報告進(jìn)行審閱，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在這一階段出現(xiàn)的理論知識理解和掌握不到位的問題，對于普遍存在的問題進(jìn)行集中講解，最后將正確的檢測檢查報告發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生進(jìn)行比較改正。通過這一階段的教學(xué)培養(yǎng)，學(xué)生課將課堂的知識融會貫通，鍛煉了運(yùn)用知識的能力，達(dá)到了教學(xué)目的，接觸到了實體產(chǎn)品，與企業(yè)實際工作相吻合，可為以后參加工作打下良好基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

《互換性與測量技術(shù)》是一門實踐性很強(qiáng)的課程，課程教學(xué)過程中應(yīng)該始終與實踐緊密聯(lián)系。本教學(xué)改革可達(dá)到高等教育的培養(yǎng)目的，滿足機(jī)械專業(yè)對課程的基本要求。通過教學(xué)改革不僅使學(xué)生克服了由于生產(chǎn)實踐知識和經(jīng)驗缺乏的障礙，而且通過實際操作提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考問題和解決問題的能力，提高了學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力，加強(qiáng)了理論與實際的結(jié)合，取得了良好的教學(xué)效果。同時實踐教學(xué)主要借助實驗室來完成，一般的院校都有該課程方面的實驗資源，在實施上也較容易達(dá)到。

參考文獻(xiàn)

產(chǎn)品設(shè)計基本概念范文4

為此，加強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計階段的質(zhì)量控制方法及技術(shù)的研究和實踐，是提高產(chǎn)品整體質(zhì)量水平，優(yōu)化和降低整體質(zhì)量成本的最好途徑。本文首先在產(chǎn)品質(zhì)量概念的基礎(chǔ)之上明晰了產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的概念，提出產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制層次模型，結(jié)合該模型，對當(dāng)前典型的現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制技術(shù)與方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，最后，總結(jié)了研究中存在的不足，并對后續(xù)研究作了初步的展望。逐步完善，從而對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行控制。

為了對產(chǎn)品設(shè)計階段的質(zhì)量進(jìn)行全面有效的控制，首先必須明確控制對象，即描述清楚產(chǎn)品設(shè)計階段質(zhì)量內(nèi)容與表現(xiàn)形式。雖然關(guān)于質(zhì)量控制的研究文獻(xiàn)很多，但質(zhì)量的概念還沒有得到有效的定義，為此不少研究機(jī)構(gòu)與學(xué)者對產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)計質(zhì)量的定義進(jìn)行了相關(guān)的研究，試圖解決上述問題。

在產(chǎn)品質(zhì)量定義方面，典型的研究如下：iso9001：2000標(biāo)準(zhǔn)給出的定義，產(chǎn)品質(zhì)量即一組固有特性滿足要求的程度；歐洲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)din55350給出的定義，產(chǎn)品質(zhì)量即產(chǎn)品屬性和特征滿足給定要求的程度。此外，哈佛大學(xué)商學(xué)院davida.garvin教授提出的產(chǎn)品質(zhì)量的8維框架概念，丹麥技術(shù)大學(xué)工程設(shè)計研究所教授mikkelmorup提出的2類質(zhì)量論，即q和q。

產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量是產(chǎn)品質(zhì)量在設(shè)計階段的實例化，在這方面典型的研究如下：歐洲著名工程設(shè)計專家hubka.v提出了9種影響產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的因素，即顧客需求、技術(shù)體系、設(shè)計過程、設(shè)計人員、質(zhì)量保證工具、技術(shù)知識庫、設(shè)計過程的管理、設(shè)計環(huán)境和設(shè)計人員使用的過程及方法；我國學(xué)者謝友柏院士從設(shè)計的觀點認(rèn)為，產(chǎn)品質(zhì)量是從屬于功能的，質(zhì)量特性依附于產(chǎn)品設(shè)計特征之上，沒有功能就談不上質(zhì)量，質(zhì)量是實現(xiàn)功能的程度和持久性的一種度量；美國知名質(zhì)量管理專家dr.gavinfinn提出，產(chǎn)品設(shè)計階段的質(zhì)量，是通過圖紙和產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)文件等的質(zhì)量體現(xiàn)出來，度量的一般標(biāo)準(zhǔn)為：實現(xiàn)功能需求的充分性幾何數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和設(shè)計數(shù)據(jù)對下游需求的適配性等；挪威科學(xué)技術(shù)大學(xué)的einarj.aa教授提出從概率的角度來定義設(shè)計質(zhì)量，即設(shè)計對象滿足規(guī)范的概率，q設(shè)計=p概率設(shè)計對象滿足規(guī)范根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方法、公理化設(shè)計方法和功能-行為-結(jié)構(gòu)演進(jìn)設(shè)計方法，產(chǎn)品設(shè)計階段可以描述為：將需求在一定的約束條件下，分階段依次映射為功能模型、結(jié)構(gòu)模型，最后生成工程圖紙和產(chǎn)品說明書，產(chǎn)品參數(shù)狀態(tài)依次為需求參數(shù)、功能描述參數(shù)、結(jié)構(gòu)描述參數(shù)和結(jié)構(gòu)特征參數(shù)等。從上可以看出，產(chǎn)品設(shè)計的實質(zhì)是設(shè)計參數(shù)狀態(tài)和特征屬性的變化，產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)是產(chǎn)品設(shè)計信息承載的主體。為此，在結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量概念相關(guān)研究基礎(chǔ)之上，論文從便于設(shè)計質(zhì)量控制的角度給出設(shè)計質(zhì)量的概念：即產(chǎn)品設(shè)計階段質(zhì)量特性滿足產(chǎn)品功能和性能約束等要求的程度，度量程度的標(biāo)準(zhǔn)是各級設(shè)計的輸入，度量的形式為設(shè)計輸出/設(shè)計輸入，其中質(zhì)量特性是產(chǎn)品各級設(shè)計參數(shù)向質(zhì)量控制視圖映射的集合，產(chǎn)品所有質(zhì)量特性的集合構(gòu)成產(chǎn)品數(shù)據(jù)的質(zhì)量視圖，它們是質(zhì)量控制應(yīng)用領(lǐng)域操作的主要對象。

在明晰產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量概念的基礎(chǔ)之上，為了對其進(jìn)行不同層次的有效控制，同時便于系統(tǒng)地分析其控制策略和方法，提出如下的產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制層次模型，如圖1所示。...

從圖中可以看出，對產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的控制可以從質(zhì)量表現(xiàn)層、質(zhì)量特性層和設(shè)計參數(shù)層等不同層次進(jìn)行控制。質(zhì)量表現(xiàn)層通過控制和消除質(zhì)量問題的具體表現(xiàn)形式來達(dá)到，典型表現(xiàn)形式為功能波動、功能失效和設(shè)計錯誤等來保證產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，它屬于產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制的最外層；質(zhì)量特性層通過控制決定和影響產(chǎn)品質(zhì)量的質(zhì)量特性來實現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的控制和保證，質(zhì)量特性是產(chǎn)品的固有特性[10]，可以從需求和各級產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)中提取。它屬于產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制的中間層；設(shè)計參數(shù)層通過直接控制設(shè)計要求所關(guān)心的相關(guān)產(chǎn)品屬性的設(shè)計參數(shù)，對其相關(guān)特性進(jìn)行控制，達(dá)到對產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量進(jìn)行控制和保證的要求。它屬于產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制的最下層。隨著人們慢慢意識到產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的重要性，如何使其得到有效的控制引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，在iso9000系列質(zhì)量控制與管理標(biāo)準(zhǔn)體系的影響下，出現(xiàn)了一些實踐證明行之有效的產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制技術(shù)與方法。這些技術(shù)與方法在產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制層次模型中分布如圖2所示。

從上圖中可以看出，這些技術(shù)和方法都從某個控制角度對產(chǎn)品設(shè)計階段的質(zhì)量進(jìn)行控制，其中：失效模式與影響分析側(cè)重從識別、分析和消除潛在功能失效來提高產(chǎn)品可靠性；田口方法側(cè)重于通過增強(qiáng)設(shè)計方案的穩(wěn)健性來提高產(chǎn)品質(zhì)量，即提高產(chǎn)品抵抗制造和使用過程等外界環(huán)境因素波動的能力；產(chǎn)品設(shè)計波動風(fēng)險管理法側(cè)重于從總體上識別、評估和消除產(chǎn)品的關(guān)鍵特性的波動風(fēng)險；設(shè)計過程防錯法側(cè)重于預(yù)防和控制設(shè)計階段的錯誤來減少質(zhì)量損失；質(zhì)量功能配置側(cè)重于優(yōu)化產(chǎn)品定義，將顧客需求轉(zhuǎn)化為工程要求，將顧客需求配置到設(shè)計當(dāng)中去；六西格瑪設(shè)計從質(zhì)量改進(jìn)的角度出發(fā)，以識別、優(yōu)化和驗證ctqs（criticaltoqualitycharacteristics，質(zhì)量關(guān)鍵特性）為主線來提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量；設(shè)計評估側(cè)重對產(chǎn)品設(shè)計階段性結(jié)果進(jìn)行評估，評價其是否有能力滿足相應(yīng)的設(shè)計要求和設(shè)計約束，評估結(jié)論作為是否轉(zhuǎn)入下一階段設(shè)計的主要依據(jù)；產(chǎn)品屬性及早確定方法[36]-[38]側(cè)重于從預(yù)防設(shè)計缺陷負(fù)面影響，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計過程中分析計劃，盡早對產(chǎn)品設(shè)計缺陷進(jìn)行分析，確定產(chǎn)品屬性，來保證產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量；保質(zhì)設(shè)計側(cè)重于從總體上提出一套方法和工具來保證產(chǎn)品設(shè)計階段的質(zhì)量，由于質(zhì)量概念的模糊性和廣義性，保質(zhì)設(shè)計正在成為一種集成dfx（designforx，面向產(chǎn)品全生命周期的設(shè)計）工具的集成框架。下面對六西格瑪設(shè)計、保質(zhì)設(shè)計、產(chǎn)品屬性及早確定方法、產(chǎn)品設(shè)計波動風(fēng)險管理和設(shè)計過程防錯法等產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制典型的技術(shù)和方法進(jìn)行簡要綜述。

六西格瑪設(shè)計（designforsixsigma，dfss）的初始思想起源于產(chǎn)品公差設(shè)計，隨著實踐的不斷深入，漸漸地人們把這種思想應(yīng)用到產(chǎn)品的參數(shù)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能設(shè)計和產(chǎn)品定義階段等產(chǎn)品設(shè)計全階段，漸漸地形成了貫穿于產(chǎn)品設(shè)計階段的一套理論方法體系。六西格瑪設(shè)計提供了一套識別、分析和轉(zhuǎn)換產(chǎn)品開發(fā)過程中各級ctqs（criticaltoqualitycharacteristics，質(zhì)量關(guān)鍵特性）的流程、工具和方法。iddov（identify（識別）、define（界定）、develop（展開）、optimize（優(yōu)化）、verify（驗證））流程是大家公認(rèn)的適應(yīng)于制造業(yè)的六西格瑪設(shè)計流程。美國著名六西格瑪設(shè)計專家subir.chowdhury對iddov流程各個階段的詳細(xì)內(nèi)容和支持工具和方法進(jìn)行了總結(jié)，其中包括：全面質(zhì)量管理工具、設(shè)計控制工具和可靠性設(shè)計工具等。關(guān)于六西格瑪設(shè)計方法的研究主要分為六西格瑪設(shè)計流程以及和現(xiàn)有設(shè)計過程的融合、工具方法的使用集成和dfss項目實施方法等方面。

保質(zhì)設(shè)計（designforquality，dfq），又名面向質(zhì)量的設(shè)計，其概念產(chǎn)生于20世紀(jì)八十年代末，它是面向質(zhì)量的產(chǎn)品設(shè)計方法學(xué)，其基本思想是將質(zhì)量保證措施與設(shè)計過程有機(jī)的結(jié)合在一起，將產(chǎn)品質(zhì)量需求和質(zhì)量特征融入到產(chǎn)品設(shè)計過程中，確保產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計時間，降低設(shè)計成本。dfq是一種新興的理論，正在不斷地發(fā)展和完善。hubka認(rèn)為：dfq就是建立一個知識系統(tǒng)，它能為設(shè)計者實現(xiàn)產(chǎn)品或過程的要求質(zhì)量提供所有必須的知識；m．morup博士把質(zhì)量分為q和q兩類：q-外部質(zhì)量，指顧客能感受到的質(zhì)量，即最終產(chǎn)品所體現(xiàn)的特征、特性；q-內(nèi)部質(zhì)量，指企業(yè)內(nèi)部為實現(xiàn)q而進(jìn)行的一切生產(chǎn)活動的質(zhì)量，如采購、設(shè)計、生產(chǎn)、裝配等質(zhì)量，并基于全面質(zhì)量管理pdca（plan-do-check-action）環(huán)提出了dfq的基本活動單元：制定目標(biāo)、質(zhì)量合成與質(zhì)量評價決策構(gòu)成。其中，規(guī)劃單元制定各階段的質(zhì)量目標(biāo)，合成單元采用各種設(shè)計方法進(jìn)行兩類質(zhì)量的目標(biāo)，評價決策單元以各階段的質(zhì)量目標(biāo)為基準(zhǔn)，對各設(shè)計方案進(jìn)行分析對比，對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行驗證與擇優(yōu)，保質(zhì)設(shè)計過程實際就是在質(zhì)量兩類論的基礎(chǔ)上，以基本活動單元為手段，設(shè)計相應(yīng)的內(nèi)部質(zhì)量q來保證外部質(zhì)量q的過程；在國內(nèi)，浙江大學(xué)機(jī)械系教授吳昭同和余忠華教授對保質(zhì)設(shè)計策略和方法、保質(zhì)設(shè)計中方案評價及其關(guān)鍵技術(shù)和基于知識的保質(zhì)設(shè)計專家系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

產(chǎn)品零件尺寸和工藝的波動是影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要原因之一，田口（taguchi）和戴明（deming）為此給出了大量的論據(jù)，sixsigma作為一套系統(tǒng)的通過消除波動來提高質(zhì)量的方法的成功也證實了這一點。為此，為了改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計過程，麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系教授annac.thornton在分析對19家企業(yè)22種工業(yè)實踐調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上，提出了一套基于關(guān)鍵特性的消除產(chǎn)品設(shè)計過程波動及其影響的方法和工具：產(chǎn)品設(shè)計階段波動的波動風(fēng)險管理框架（variationriskmanagementframework，vrm），為企業(yè)在設(shè)計階段進(jìn)行系統(tǒng)的質(zhì)量控制提供一套有效的方法。vrm是一個持續(xù)識別、評估和降低波動風(fēng)險的過程，波動風(fēng)險是制造過程影響產(chǎn)品最終質(zhì)量和失效成本的概率。它由三部分構(gòu)成：識別潛在風(fēng)險（identification）、評估相關(guān)風(fēng)險（assessment）和通過控制策略降低風(fēng)險等（mitigation），此外，這些過程還需要基礎(chǔ)支持系統(tǒng)的支持（supporting），支持系統(tǒng)包括：文檔管理、供應(yīng)鏈管理和管理層支遲基于隨著產(chǎn)品設(shè)計過程的進(jìn)展，設(shè)計自由度逐漸下降，更改成本越來越高，產(chǎn)品屬性相關(guān)知識逐漸增加的思想，為了緩解產(chǎn)品后期開發(fā)的時間和成本壓力，德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)(universityoftechnologymunich)ralfstetter教授等人提出了產(chǎn)品屬性及早確定方法（earlydeterminationofproductproperties），盡早對產(chǎn)品設(shè)計缺陷進(jìn)行分析，確定產(chǎn)品屬性，來保證產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量。在“由設(shè)計更改所導(dǎo)致的設(shè)計過程重復(fù)所引起的產(chǎn)品開發(fā)時間和成本可以通過早期階段合理的應(yīng)用分析來減少”的基本假設(shè)下，產(chǎn)品屬性及早確定方法主要通過在產(chǎn)品設(shè)計早期增加分析過程來實現(xiàn)，分析過程包括：澄清任務(wù)、分析策劃、性能分析和執(zhí)行，由此來實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計過程中的知識由低信息度向高信息度演變，輔助設(shè)計人員進(jìn)行決策。為了便于工業(yè)應(yīng)用，udolindemann等人開發(fā)出參數(shù)檢查模板工具來支持整個分析過程，并在寶馬（bmw）汽車公司進(jìn)行應(yīng)用研究，取得了較好的效果在日本豐田汽車公司的工業(yè)工程師shigeoshingo提出的poka-yoke（error-proofing，防錯）方法的基礎(chǔ)之上，美國stanford大學(xué)的manufacturingmodelinglaboratory首次提出了設(shè)計過程防錯法的概念，針對當(dāng)前設(shè)計錯誤的管理還停留在依靠設(shè)計評審和考評表進(jìn)行反應(yīng)式的被動管理的現(xiàn)狀，他們提出一套主動預(yù)防性的設(shè)計過程錯誤預(yù)防方法（designprocesserror-proofing），對產(chǎn)品設(shè)計過程中的錯誤進(jìn)行有效的管理，盡量減少設(shè)計錯誤和設(shè)計錯誤所帶來的損失。設(shè)計過程防錯法主要過程為：定義設(shè)計錯誤；識別錯誤；分析錯誤；預(yù)防錯誤。定義設(shè)計錯誤階段給出設(shè)計錯誤即影響產(chǎn)品功能特征、成本和開發(fā)時間的事件集合；識別錯誤階段識別出潛在的設(shè)計錯誤。選定目標(biāo)過程，收集相關(guān)信息，分析找出設(shè)計過程的關(guān)鍵任務(wù)，找出可能存在的設(shè)計錯誤，并填寫設(shè)計過程錯誤fmea表；分析錯誤階段對識別出來的錯誤進(jìn)行分類和分級。首先進(jìn)行分類，分為知識錯誤、分析錯誤、通信錯誤、執(zhí)行錯誤、更改錯誤和組織錯誤等。然后利用顧客權(quán)重錯誤公共指數(shù)（customerweightederrorcommonalityindex）分析對設(shè)計錯誤進(jìn)行分級；預(yù)防錯誤階段尋找相應(yīng)的錯誤預(yù)防方法利用錯誤共性指數(shù)（errorcommonalityindex）找出錯誤基本原因，找出主動預(yù)防錯誤的方法。

在以上綜述的基礎(chǔ)上，總結(jié)出當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制研究中存在的以下不足：

1、缺乏系統(tǒng)性的設(shè)計質(zhì)量控制與保證理論方法研究。由于產(chǎn)品設(shè)計階段質(zhì)量控制問題沒有制造、生產(chǎn)階段那樣明確和具體，目前還處于基于質(zhì)量管理體系的質(zhì)量表現(xiàn)層控制和基于設(shè)計評估的設(shè)計參數(shù)層控制相脫離的發(fā)展探索階段，還沒有形成一套以質(zhì)量特性層為核心的獨立的產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制理論方法，產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制理論基礎(chǔ)亟待增強(qiáng)；

2、對新的設(shè)計模式下質(zhì)量控制與保證方法的研究不足。并行設(shè)計和協(xié)同設(shè)計等新的產(chǎn)品設(shè)計模式為產(chǎn)品設(shè)計階段質(zhì)量控制提供支持的同時，也提出新的需求，如何建立和開展這些新的產(chǎn)品設(shè)計模式下的質(zhì)量控制方法體系，已經(jīng)成為制約產(chǎn)品質(zhì)量水平進(jìn)一步提高的“瓶頸”；③缺乏相應(yīng)的軟件系統(tǒng)支持。隨著產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)過程和工具的數(shù)字化和自動化水平不斷提高，為了支持該階段的質(zhì)量控制，必須開發(fā)出相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制軟件和工具，并和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（productxatamanagement，pdm）/產(chǎn)品全生命周期管理（productlife-cyclemanagement，plm）等產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)平臺進(jìn)行集成。相應(yīng)軟件系統(tǒng)支持的缺乏已經(jīng)成為制約該領(lǐng)域發(fā)展的絆腳石。在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)之上，為了彌補(bǔ)當(dāng)前研究當(dāng)中的不足，本文對產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制后續(xù)。

產(chǎn)品設(shè)計基本概念范文5

關(guān)鍵詞：輕工產(chǎn)品 造型設(shè)計 設(shè)計材料 適用性 色彩形態(tài) 外觀造型

1 、工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計的基本概念

工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計是由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)文化的日益豐富而逐漸形成的一種可以反映出現(xiàn)代全新設(shè)計理念的設(shè)計體系。工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計是指將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、各種文化藝術(shù)以及社會經(jīng)濟(jì)的綜合應(yīng)用結(jié)合為一體，以消費(fèi)者的生理需求和心理需求為首要出發(fā)點，并設(shè)計出具有較高的產(chǎn)品質(zhì)量和較大市場競爭力的現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)品。它主要以產(chǎn)品的設(shè)計為核心，使人們最大限度的獲得需求，并對產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)同。它不僅可以改變?nèi)藗儐握{(diào)的生活方式，而且提高了人們的生活質(zhì)量和水平。

2、尺寸的適應(yīng)性

產(chǎn)品設(shè)計中，尺寸與尺度是最基本和核心的要素。產(chǎn)品本身是為人使用的，是服務(wù)于人的，所以，產(chǎn)品設(shè)計中的尺度，必須符合人體生理、心理尺度，以便使人使用起來更加舒適。即在產(chǎn)品設(shè)計中尺寸的確定必須堅持與人的尺寸（心理尺度及生理尺寸）相適應(yīng)的原則。

例如椅子的高度要與人體小腿的高度相適應(yīng)，桌子的高度要與人體坐姿狀態(tài)下肘部高度相適應(yīng)（圖1），顯示器的高度及角度要與使用者操作狀態(tài)下水平視線的高度相適應(yīng)。

此外使用者的心理尺度也是產(chǎn)品設(shè)計尺寸確定需要考慮的一個因素，一件產(chǎn)品帶給使用者的使用體驗應(yīng)該是愉悅的，然而這種愉悅感不是簡單的人體尺寸的適應(yīng)性能夠達(dá)到的，而更應(yīng)該注重使用者的心理尺度，例如，公共設(shè)施的設(shè)計中，要考慮到使用者之間的心理安全尺度，因此要在尺寸的確定上考慮使用者心理上的安全需求，從而為使用者預(yù)留一定的心理空間。

3、 產(chǎn)品造型設(shè)計的材料

產(chǎn)品造型設(shè)計首要要素是與產(chǎn)品造型存在很大關(guān)系的設(shè)計材料，設(shè)計材料作為產(chǎn)品造型的基礎(chǔ)和根本，一個合格的產(chǎn)品造型設(shè)計不是單單的產(chǎn)品形態(tài)上的設(shè)計，同樣包括造型設(shè)計能不能達(dá)到設(shè)計的目的，材料的選擇能不能滿足產(chǎn)品的功能。

例如，用于高溫環(huán)境中的產(chǎn)品與用于常溫環(huán)境中的產(chǎn)品在設(shè)計材料選擇上就應(yīng)該不同。作為一個合格的產(chǎn)品設(shè)計師在進(jìn)行產(chǎn)品造型設(shè)計時就應(yīng)該綜合考慮如何選擇設(shè)計材，材料的加工工藝，成型技術(shù)的應(yīng)用，這些要素會直接影響到產(chǎn)品的外觀，在目前科技高速發(fā)展的背景下，設(shè)計材料也日新月異，材料的特性及材料的加工方式越來越多，這就要求產(chǎn)品設(shè)計師要掌握各種不同材質(zhì)的特性及加工方式。

在產(chǎn)品造型設(shè)計過程中，設(shè)計師慣用的手法是采用材質(zhì)本身的質(zhì)感完成功能與美觀結(jié)合，例如，材質(zhì)的冷暖（不銹鋼與木材的結(jié)合）、材質(zhì)的軟硬（皮革與金屬的結(jié)合）、材質(zhì)的光滑與粗糙（橡膠與玻璃的結(jié)合）等，這樣的設(shè)計在我們現(xiàn)實生活中時?？梢园l(fā)現(xiàn)。作為優(yōu)秀的設(shè)計師必須掌握設(shè)計材料的選擇原則：

3.1 從產(chǎn)品的功能和性能方面出發(fā)

有的產(chǎn)品造型對設(shè)計材料要求比較高，有的產(chǎn)品造型對設(shè)計材料要求比較低，這些要求設(shè)計師從材料的壽命、物化性能、加工工藝等方面綜合考慮選擇合適的材料。

材料的適應(yīng)性（滿足使用者觸覺需求，感情需求）材料質(zhì)感與產(chǎn)品設(shè)計密切相關(guān)。設(shè)計材料以其自身的固有特性和質(zhì)感特征傳達(dá)給我們不同的信息和判斷。人們通過視覺或觸覺的生理刺激而對不同的材料產(chǎn)生不同的質(zhì)感。由于材料之間自然屬性的差別，每一種材料都會呈現(xiàn)出不一樣的表面質(zhì)感。

選擇合適的材料才能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品應(yīng)有的形態(tài)美及工藝美。只有正確地運(yùn)用產(chǎn)品材料質(zhì)感的傳達(dá)功能才能準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計產(chǎn)品的功能性，從而使產(chǎn)品更好地服務(wù)大眾的生活。

從傳統(tǒng)的石材、木材、金屬及玻璃材料到現(xiàn)代的納米材料、光纖、記憶材料等，都創(chuàng)造出了一代代經(jīng)典的耐用又耐看的產(chǎn)品。除此以外，不同的材料質(zhì)感及不同的加工工藝會令消費(fèi)者在使用產(chǎn)品的過程中產(chǎn)生不同的心理體驗。因此材料質(zhì)感同時還扮演著傳達(dá)感情的中介和情感寄托的載體。

3.2 從產(chǎn)品的視覺表現(xiàn)因素而定

如對產(chǎn)品形態(tài)要求，有的材料加工成型簡單，有的材料加工不容易成型。例如，金屬加工相對而言難以曲面成型，所以我們很少看到運(yùn)用金屬加工成多曲面的成品，而塑料作為產(chǎn)品造型設(shè)計的主要設(shè)計材料，它加工相對簡單通過模具能出復(fù)雜的曲面，故目前看到的復(fù)雜曲面產(chǎn)品幾乎全是塑料制品，這就是為什么塑料成為了工業(yè)造型設(shè)計的第一設(shè)計材料。

忽略產(chǎn)品的功能和性能，單純從產(chǎn)品的視覺效果來看，同一產(chǎn)品可以選用不同的材質(zhì)，然后通過后期的處理可以達(dá)到相同效果。這就是產(chǎn)品造型設(shè)計的要素二色彩的美觀作用。

4、 產(chǎn)品形象色彩

色彩在產(chǎn)品形象設(shè)計中起到非常重要的作用，在視覺傳達(dá)中它更快速、更感性和更直接，它通過消費(fèi)者的感官直接將設(shè)計師的設(shè)計信息傳達(dá)給消費(fèi)者，對消費(fèi)者是否想占有產(chǎn)品起到根本的作用。

色彩在產(chǎn)品造型設(shè)計中主要通過使用涂料來獲得，包含在產(chǎn)品成型加工過程中添加顏料和后期的涂裝。色彩在產(chǎn)品造型設(shè)計中發(fā)揮的作用主要有保護(hù)材料和對產(chǎn)品造型的裝飾，在工業(yè)造型中，很多產(chǎn)品的造型采用金屬和塑料，金屬材料在外界環(huán)境中的作用下，很容易被氧化、侵蝕和腐蝕，塑料材料長期受到陽光的照射而老化、變脆、很容易被破壞，因此，作為造型設(shè)計的主要設(shè)計材料，金屬和塑料都要通過

涂料來保護(hù)，以到達(dá)延長產(chǎn)品使用壽命的目的。

工業(yè)產(chǎn)品造型的美觀程度除了產(chǎn)品造型形態(tài)外，色彩的運(yùn)用對產(chǎn)品造型美觀程度起到很大的作用，色彩在現(xiàn)代產(chǎn)品造型設(shè)計中已經(jīng)成為人類情感的需求，它美化產(chǎn)品，美化人類心理，所以在產(chǎn)品造型設(shè)計過程中，要很好的利用色彩，靈活多樣的色彩組合設(shè)計，使得一款產(chǎn)品對消費(fèi)者而言有了更多的選擇，從而，增加了產(chǎn)品的競爭力。

色彩的手法主要有刷涂、擦涂、噴涂、浸涂、淋涂、電泳涂、粉末涂等，不同的涂裝方法在產(chǎn)品形象設(shè)計中形成和產(chǎn)生不同的視覺，例如：刷涂工藝，工效較低，涂裝效果較差，表面色彩附著力弱，容易剝落；噴涂工藝，產(chǎn)品的表面色彩著色比較均勻細(xì)膩，色彩附著力弱，容易剝落；浸涂工藝使產(chǎn)品表面色彩光滑，但由于加工工藝的原因，涂料上色不均勻，有波紋狀；淋涂工藝能使產(chǎn)品表面色彩質(zhì)感厚重；電泳涂裝工藝可以使產(chǎn)品的涂裝色彩產(chǎn)生較強(qiáng)的附著力，獲得細(xì)致、精密、光亮的表層外觀；粉末涂工藝可以使產(chǎn)品的色彩具有與電泳涂裝工藝相同的具有較強(qiáng)的附著力，還可以出一些其他涂裝工藝達(dá)不到的效果，例如，增加產(chǎn)品表面的粗糙度等。

4.1產(chǎn)品造型設(shè)計中的色彩選擇原則

滿足產(chǎn)品功能的需求，例如校車為了強(qiáng)調(diào)安全，選用黃色作為主色調(diào)，黃色鮮明，在很遠(yuǎn)處就能引起人的注意；滿足人機(jī)工程學(xué)，色彩設(shè)計應(yīng)使操作者心情愉快、有安全感，我們就要從人機(jī)出發(fā)，考慮使用者在使用過程中的心情，如色彩搭配不當(dāng)，很容易造成較差的效果。

例如，醫(yī)療設(shè)備，很多場合是要為病人提供相對平靜的心態(tài)所以很多醫(yī)療器械是白色或藍(lán)色，如果采用紅色會造成病人心情緊張反而不利于治療；滿足產(chǎn)品使用環(huán)境的要求，產(chǎn)品是在一定的環(huán)境中使用的，從產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計角度出發(fā)，我們的設(shè)計就必須與環(huán)境相協(xié)調(diào)，但不是一味的不考慮產(chǎn)品的實際使用環(huán)境，單獨對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計，畢竟產(chǎn)品要被使用才能實現(xiàn)設(shè)計的價值。

產(chǎn)品設(shè)計基本概念范文6

關(guān)鍵詞：鍋爐設(shè)計 強(qiáng)度設(shè)計 研究

前言

目前，隨著社會的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鍋爐設(shè)計中的地位也隨之提升，在一些鍋爐制造廠中，鍋爐設(shè)計人員及鍋爐檢驗人員需要一些認(rèn)知。

一、鍋爐強(qiáng)度設(shè)計的含義

強(qiáng)度設(shè)計：在這里不僅僅是幾個計算公式的問題，而是指一種設(shè)計思想，一種與產(chǎn)品設(shè)計緊密相連的強(qiáng)度設(shè)計，或者說是以力學(xué)原理和強(qiáng)度計算為核心技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計。鍋爐強(qiáng)度設(shè)計這個命題體現(xiàn)了以下兩個特點：

1.1這里所說的鍋爐強(qiáng)度設(shè)計，不只是指受壓元件，而是指鍋爐的所有受力結(jié)構(gòu)，其中包括計算非常復(fù)雜的支承鍋爐的鋼結(jié)構(gòu)。有些設(shè)計者在講鍋爐強(qiáng)度的時候，主要是講受鹺元件，而對其他的受力結(jié)構(gòu)則講得很少。就整個鍋爐設(shè)備來說，除了受壓元件之外，需要進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計的地方很多。特別是電站鍋爐，它是一種在高溫高壓作用下的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大的熱能動力設(shè)備，任何部件的失效和破壞都會造成嚴(yán)重后果。

1.2這里不是采用強(qiáng)度計算的提法，而是采用強(qiáng)度設(shè)計的提法。

目的就是強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度計算本身就是設(shè)計的內(nèi)容。在國外，特別是美國和日本有時就直接把產(chǎn)品的強(qiáng)度計算稱為產(chǎn)品設(shè)計。不論從國外的情況看，還是從我國的實際經(jīng)驗教訓(xùn)看，都說明在鍋爐的設(shè)計中所要解決的技術(shù)問題，歸結(jié)起來就是兩個，一個是性能設(shè)計，一個是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計。

二、鍋爐強(qiáng)度設(shè)計的概括

2.1 鍋爐強(qiáng)度設(shè)計的相關(guān)技術(shù)知識

2.1.1 受力構(gòu)件材料的選用和數(shù)據(jù)的選取。對強(qiáng)度設(shè)計來講，對材料的關(guān)心主要是下列幾個方面。①抗氧化溫度和最高允許使用計算壁溫。②合金元素對鋼材性能的影響。③材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的制定及其隨溫度的變化。④鋼材的無塑性轉(zhuǎn)變溫度與水壓試驗溫度的確定。⑤制造工藝中的溫度選取及其對強(qiáng)度設(shè)計的影響。

2.1.2 強(qiáng)度理論的基本概念。強(qiáng)度這一名詞代表材料或構(gòu)件對于荷載的抗力。一般它是指對斷裂的抗力，但有時塑性變形過大也能破壞構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物的正常工作。所以有必要考慮塑性變形，大多數(shù)情況是不允許構(gòu)件或結(jié)構(gòu)整體達(dá)到屈服狀態(tài)。強(qiáng)度理論的目的是從簡單受力狀態(tài)的實驗結(jié)果去建立復(fù)雜受力狀態(tài)的強(qiáng)度條件，在工程上常用的有四個強(qiáng)度理論。

①第一強(qiáng)度理論--最大拉應(yīng)力理論，所建立的強(qiáng)度條件是斷裂的

強(qiáng)度條件。②第二強(qiáng)度理論--最大伸長變形理論，所建立的強(qiáng)度條件也是斷裂的強(qiáng)度條件。③第三強(qiáng)度理論--最大剪應(yīng)力理論，所建立的強(qiáng)度條件是塑性條件，在塑性理論中叫屈雷斯加（1ksca）條件。④第四強(qiáng)度理論--歪形能理論，所建立的強(qiáng)度條件也是埋性條件，在塑性理論中叫米賽斯（Mises）條件。一般而言，第一、第二強(qiáng)度理論適用于脆性材料，第三、第四強(qiáng)度理論適用于塑性材料。

2.1.3 安全系數(shù)與許用應(yīng)力。有了材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，就可以根據(jù)安全系數(shù)求出強(qiáng)度設(shè)計中所用的許用應(yīng)力。材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和安全系數(shù)都是由相關(guān)專家和權(quán)威單位確定的，具有很嚴(yán)格的科學(xué)性和很強(qiáng)的法律性。它是鍋爐強(qiáng)度設(shè)汁的最主要的基礎(chǔ)。材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)大量的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計并考慮所規(guī)定的可靠度和可靠度的置信度所確定的數(shù)值。安傘系數(shù)一般由兩部分組成，一部分是指對于不能預(yù)料的可能損害結(jié)構(gòu)的各種因素的一個準(zhǔn)備。另一部分是針對結(jié)構(gòu)的重要性而加的一個系數(shù)。對靜強(qiáng)度的安全系數(shù)，對穩(wěn)定的安全系數(shù)，對疲勞的安全系數(shù)，對壽命的安全系數(shù)，對斷裂力學(xué)量的安全系數(shù)是不相同的。各種規(guī)范、各個國家對安全系數(shù)的取值也不盡相同。

2.2 受壓元件的常規(guī)設(shè)計

一般都有標(biāo)準(zhǔn)可循，不必多講。但要知道，受壓元件一般涉及到圓筒殼、球殼、圓板、矩形板四種力學(xué)構(gòu)件，從力學(xué)上講是一個很大的范圍。而且某些方面也要用到更高深的理論。要想對受壓元件的強(qiáng)度問題深入掌握就必須深入學(xué)習(xí)和掌握板殼的理論問題。

2.3調(diào)峰機(jī)組的疲勞壽命設(shè)計

這是一項技術(shù)性很強(qiáng)的工作，所涉及到的內(nèi)容如下。①應(yīng)力分析設(shè)計法的一般概念。②種類應(yīng)力的計算。③荷載譜的確定，這是一項很復(fù)雜的工作，也是疲勞設(shè)計的基礎(chǔ)工作。④設(shè)計疲勞曲線的制定或選用，這又是一項疲勞設(shè)計的基礎(chǔ)工作。

2.4 鍋爐吊桿的計算

鍋爐吊桿是一個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，由許多環(huán)節(jié)組成，對每一個環(huán)節(jié)都必須認(rèn)真地設(shè)計才能真正保證吊桿的安全。所涉及到的內(nèi)容如下：①按不利情況進(jìn)行荷載的統(tǒng)計與分配，這是一項非常復(fù)雜非常基礎(chǔ)非常重要的工作。②吊桿螺母的強(qiáng)度設(shè)計。一個重要的思想是吊桿螺母的旋合長度應(yīng)大于普通緊固件螺母的旋合長度。這里推薦吊桿螺母高度m≥1。③吊桿及其螺紋端的強(qiáng)度設(shè)計。其中吊桿要按最高溫度部位進(jìn)行設(shè)計。④吊桿環(huán)頭的強(qiáng)度設(shè)計。要用到環(huán)的理論。⑤銷軸的強(qiáng)度設(shè)計。⑥吊耳及連接焊縫的強(qiáng)度設(shè)計。其中吊耳也要用到環(huán)的理論。⑦安裝調(diào)整規(guī)范。這是一項必不可少的工作，沒有適當(dāng)?shù)陌惭b凋整過程是不能保證吊桿的安全的。

2.5 剛性梁的強(qiáng)度設(shè)計

所涉及到的內(nèi)容如下：①爐膛壓力的確定及剛性梁的受力計算。要注意煤粉爐與循環(huán)流化床鍋爐的不間。②角部連接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計。③剛性梁的強(qiáng)度和剛度計算。強(qiáng)度的要求是剛性梁不得產(chǎn)生塑性變形。剛度的要求是不能引起爐膛的大變形和爐墻的損壞。

2.6 鍋爐構(gòu)架的強(qiáng)度設(shè)計

這是一項工作量很大的專門技術(shù)工作，一般不和其他結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計混一起，但對整合鍋爐而言，理應(yīng)也是鍋爐強(qiáng)度設(shè)計的一項重要內(nèi)容。對鍋爐構(gòu)架的整體強(qiáng)度剛度計算現(xiàn)在都是采用專門的軟件，但在設(shè)計概念上有許多理論問題需要設(shè)計者掌握，才能做出正確的設(shè)計。特別是抗震問題和結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的穩(wěn)定是鍋爐構(gòu)架強(qiáng)度設(shè)計的重點和難點。

2.7 焊接接頭的強(qiáng)度設(shè)計

這是鍋爐各種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計的蕈要一環(huán)，需要認(rèn)真對待。對焊接接頭的強(qiáng)度設(shè)計主要掌握以下幾項內(nèi)容。①焊接接頭的工作應(yīng)力分布和工作性能。②基本假設(shè)。③焊縫尺寸。④荷載計算。⑤焊縫的承載能力不能低于連接件的承載能力；連接件的承載能力不能低于被連接件的承載能力。這是一條重要法則。

三、正確地認(rèn)識計算機(jī)的作用

作為一種工具，計算機(jī)及其應(yīng)用程序是非常重要的，它可以大大提高設(shè)計速度和計算的準(zhǔn)確度，有些強(qiáng)度問題，必須用計算機(jī)才能完成。但是要真正發(fā)揮計算機(jī)程序的作用。首先必須具備足夠的專業(yè)知識，在產(chǎn)品設(shè)計中許多問題是要靠清晰的理論概念來判斷的。就是計算機(jī)計箅的結(jié)果是否合理，也要靠理論概念來判斷。有些設(shè)計概念本身就是采用計算機(jī)計算的前提條件，而不是算出來的。比如鍋爐構(gòu)架中框架梁的布置、水平支撐的布置、垂直支撐的布置、大板梁支撐的布置等不能僅僅根據(jù)程序計算所得實際應(yīng)力的大小來確定，而必須預(yù)先達(dá)到結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的設(shè)計要求。在這種情況下，低應(yīng)力桿，甚至零應(yīng)力桿的存在是完全必要的。應(yīng)當(dāng)明確指出，許多結(jié)構(gòu)計算程序，對穩(wěn)定問題的反映是不夠充分的。而鍋爐構(gòu)架的強(qiáng)度設(shè)計，恰恰是穩(wěn)定問題起著決定性的作用。認(rèn)為只要有了程序，沒有專業(yè)理論基礎(chǔ)知識就能搞好強(qiáng)度設(shè)計，是一個極大的誤會。