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產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)范文1

Abstract: Product design and development quality is the core competitiveness of enterprises. Product design determines the innate quality, and design determines the cost of products. Product design and development phase is the best prevention stage of the process operations, therefore, companies should pay special attention to design and development phase, using the best design programs to produce customer and business double satisfactory product.

關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)與開發(fā);先天質(zhì)量;預(yù)防措施;最佳設(shè)計(jì)方案

Key words:design and development;innate quality;preventive measures;the best design program

中圖分類號(hào):F274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)23-0054-01

0引言

產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)與開發(fā)在整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)營過程中起著十分重要的作用。

首先弄清設(shè)計(jì)開發(fā)的概念。設(shè)計(jì)和開發(fā)概念是:將顧客、法規(guī)等要求轉(zhuǎn)換為規(guī)定的產(chǎn)品圖樣及質(zhì)量特性和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程規(guī)范的一組過程。這里包括將產(chǎn)品的要求轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)要求,并確定實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的原理方案、結(jié)構(gòu)方案、參數(shù)及容差的過程,即全部產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程。

在整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)運(yùn)營周期中,設(shè)計(jì)和開發(fā)的影響是及其深遠(yuǎn)的,不僅會(huì)影響設(shè)計(jì)階段本身的結(jié)果,而且會(huì)對(duì)后續(xù)的加工、裝配、使用、銷售和服務(wù)帶來巨大的影響,企業(yè)在貫徹ISO9000標(biāo)準(zhǔn)中,特別是在貫徹ISO9001標(biāo)準(zhǔn)時(shí),在整個(gè)質(zhì)量體系要求的20個(gè)要素中,要算“設(shè)計(jì)控制“這個(gè)要素的工作量最大,幾乎要占貫徹ISO9001標(biāo)準(zhǔn)的20%以上。從中,也不難知道設(shè)計(jì)控制在質(zhì)量管理中的地位和重要性。設(shè)計(jì)和開發(fā)的作用如下。

1企業(yè)經(jīng)營的核心

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)水平的高低,直接關(guān)系著企業(yè)的發(fā)展前途和命運(yùn)。生產(chǎn)的設(shè)備所呈現(xiàn)的技術(shù)水平、質(zhì)量水平、生產(chǎn)效率及利潤,首先取決于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段。特別是對(duì)于工程項(xiàng)目來說,其成敗關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)階段。由此可見,設(shè)計(jì)在企業(yè)發(fā)展中有著舉足輕重的地位。產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭力。

2產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量決定了產(chǎn)品“先天質(zhì)量”

產(chǎn)品生產(chǎn)運(yùn)營過程包括:設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、安裝和服務(wù)。設(shè)計(jì)和開發(fā)在產(chǎn)品質(zhì)量形成過程中,處于最初階段。最終產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣、能否滿足顧客需求首先取決于設(shè)計(jì)和開發(fā)的質(zhì)量。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)包括市場(chǎng)調(diào)研、研究和開發(fā)、設(shè)計(jì)、制定規(guī)范、試驗(yàn)驗(yàn)證、審核確認(rèn)等環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高產(chǎn)品質(zhì)量水平的前提。究其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響,按美國著名的質(zhì)量管理專家朱蘭的理論,約有80%左右的質(zhì)量問題是可以在設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)并予以消除。產(chǎn)品質(zhì)量(包括內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量)“先天不足”必然導(dǎo)致“后患無窮”,不僅會(huì)影響到產(chǎn)品本身質(zhì)量,還會(huì)直接影響到生產(chǎn)管理秩序和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中的質(zhì)量管理,應(yīng)是質(zhì)量管理的起點(diǎn),是質(zhì)量管理體系在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程中的首要一環(huán)。對(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)階段嚴(yán)格加以控制,把質(zhì)量問題的隱患盡可能在設(shè)計(jì)階段就加以排除,確實(shí)是解決產(chǎn)品先天不足的上上策,是產(chǎn)品順利生產(chǎn)、熱銷的關(guān)鍵,是企業(yè)”質(zhì)量求效益”的有力保證,同時(shí)也是“預(yù)防為主,不斷改進(jìn)“的現(xiàn)代質(zhì)量管理思想的體現(xiàn)。雖然在設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中,通過周密策劃、嚴(yán)格控制力求避免“先天不足”,但實(shí)際上,對(duì)于一些超出現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品,技術(shù)上難度大的產(chǎn)品,一時(shí)不能完全控制住的現(xiàn)象是相當(dāng)多的。這就要求設(shè)計(jì)相關(guān)人員及時(shí)研究產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與客戶要求的差異,研究本企業(yè)與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的差異,及時(shí)修訂標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,以最大限度地滿足客戶的需求。

3產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)決定產(chǎn)品的成本

據(jù)統(tǒng)計(jì),產(chǎn)品成本的70%~80%取決于產(chǎn)品設(shè)計(jì)。對(duì)于工程項(xiàng)目和大量生產(chǎn)的產(chǎn)品來說,真可謂“設(shè)計(jì)一條線,落筆千萬金”。設(shè)計(jì)所采用的原理方案簡易與復(fù)雜;結(jié)構(gòu)的合理性;標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平;容差的合理確定;能耗、材耗水平;材料價(jià)值及其利用率等都直接影響著產(chǎn)品成本。設(shè)計(jì)過程中,既不能一味的追求質(zhì)量而不考慮成本,也不能只考慮節(jié)約成本而不考慮質(zhì)量,這都是客戶所不希望和接受的。這就要求設(shè)計(jì)人員不斷研究質(zhì)量水平與成本水平之間的關(guān)系,尋求最佳折衷方案,以滿足質(zhì)量要求的低成本滿足客戶的需求,達(dá)到雙贏的效果。

4優(yōu)良產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)是最重要的預(yù)防措施

產(chǎn)品質(zhì)量的好壞,設(shè)計(jì)開發(fā)是關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷越早越好,問題發(fā)現(xiàn)的越早付出的代價(jià)越小;問題發(fā)現(xiàn)的越晚付出的代價(jià)越大。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的預(yù)防是最經(jīng)濟(jì)、最有效的預(yù)防。然而,要做好這種預(yù)防除了豐富的經(jīng)驗(yàn)之外,尚需全面開展FMEA(失效模式及影響分析)活動(dòng)。特別是采用新的原理、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝時(shí),應(yīng)經(jīng)過充分的驗(yàn)證和試驗(yàn),需要格外慎重,做到萬無一失。

為了得到優(yōu)良的產(chǎn)品設(shè)計(jì),得到最優(yōu)方案是關(guān)鍵。如何得到最佳設(shè)計(jì)方案呢?這就要求從以下幾方面著手進(jìn)行。首先要加強(qiáng)設(shè)計(jì)的評(píng)審工作。設(shè)計(jì)評(píng)審是設(shè)計(jì)控制過程的一部分,是設(shè)計(jì)控制的一個(gè)重要手段,是為了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計(jì)中存在的缺陷與不足,設(shè)計(jì)評(píng)審是早期預(yù)防系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。實(shí)踐證明,現(xiàn)代產(chǎn)品發(fā)生的故障中,最嚴(yán)重的缺陷往往都產(chǎn)生于設(shè)計(jì)本身造成的先天不足。為了盡可能地把設(shè)計(jì)缺陷消除在設(shè)計(jì)過程之中,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,必須運(yùn)用設(shè)計(jì)評(píng)審這樣一種有效的控制手段,以利于及早采取糾正和改進(jìn)措施。設(shè)計(jì)評(píng)審可以在設(shè)計(jì)過程的任何階段進(jìn)行,在任何情況下該過程完成后都應(yīng)進(jìn)行。在設(shè)計(jì)的適當(dāng)階段,約有計(jì)劃地對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行正式地評(píng)審,并形成文件。每次設(shè)計(jì)評(píng)審的參加者應(yīng)包括與被評(píng)審的設(shè)計(jì)階段有關(guān)的所有職能部門的代表,需要時(shí)也應(yīng)包括其他專家。這些評(píng)審記錄應(yīng)予以保存。

總之,產(chǎn)品設(shè)計(jì)的作用是相當(dāng)重要的,這里只簡單的闡述了幾個(gè)方面。實(shí)現(xiàn)滿足客戶要求的設(shè)計(jì)方案不是唯一的,如何獲得最佳設(shè)計(jì)方案是關(guān)鍵。最佳設(shè)計(jì)方案要從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度綜合考慮,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品預(yù)期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。可以引用成熟的方法來優(yōu)化各種參數(shù)和容差,發(fā)揮集體智慧、團(tuán)隊(duì)精神以及專家系統(tǒng)的建立來解決原理方案和結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)問題。設(shè)計(jì)優(yōu)化可以在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下,努力提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低產(chǎn)品成本,從而達(dá)到客戶與企業(yè)雙贏的最佳效果。

參考文獻(xiàn):

產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)范文2

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品生命周期管理；工業(yè)設(shè)計(jì)流程；并行工程；手機(jī)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2012）02-0-02

引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和創(chuàng)新管理的發(fā)展，以往串行的工業(yè)設(shè)計(jì)流程已遠(yuǎn)不能應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭，如何使工業(yè)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品創(chuàng)新中發(fā)揮更大作用變得十分重要。二十世紀(jì)九十年代以來，產(chǎn)品并行工程設(shè)計(jì)和PLM等概念的提出為工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展有重要意義。國內(nèi)外專家認(rèn)為PLM的發(fā)展促進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)信息化，但是，多數(shù)并行工程的研究應(yīng)用在產(chǎn)品開發(fā)過程中，工業(yè)設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)，又參與整個(gè)開發(fā)過程，因此工業(yè)設(shè)計(jì)流程也隨著PLM的發(fā)展而變化.有必要對(duì)基于PLM的工業(yè)設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行做深入研究。手機(jī)作為主要通訊工具，如何在PLM的背景下縮短產(chǎn)品生命周期、應(yīng)對(duì)變幻莫測(cè)的市場(chǎng)變化十分必要。

一、產(chǎn)品生命周期管理對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的影響

1.文獻(xiàn)綜述

2002年美國咨詢公司CIMdata對(duì)PLM從三層含義來詮釋其對(duì)促進(jìn)信息化的重要性。即PLM是一種策略、一種理念和一系列軟件[1]。國內(nèi)學(xué)者曹陽提出了綜合利用并行工程和工業(yè)設(shè)計(jì)使能技術(shù)，整合工業(yè)設(shè)計(jì)串行過程，重構(gòu)工業(yè)設(shè)計(jì)并行過程的新思路。劉國豪[2]認(rèn)為加強(qiáng)工業(yè)設(shè)計(jì)融入先進(jìn)管理技術(shù)系統(tǒng)的深入研究，優(yōu)化和重構(gòu)工業(yè)設(shè)計(jì)流程，有利于充分發(fā)揮工業(yè)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品集成開發(fā)中的作用。關(guān)于PLM對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的影響，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界已經(jīng)取得了一定的成果，但是單獨(dú)把工業(yè)設(shè)計(jì)拿出來研究的還不多，不夠深入。

2.產(chǎn)品生命周期管理的含義及定位

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品生命周期管理已經(jīng)逐漸被企業(yè)接受并蓬勃發(fā)展。產(chǎn)品生命周期管理(PLM)是一種支持產(chǎn)品全生命周期信息的創(chuàng)建、管理和應(yīng)用的技術(shù)。它強(qiáng)調(diào)對(duì)產(chǎn)品生命周期內(nèi)跨越供應(yīng)鏈的所有信息進(jìn)行管理和利用。產(chǎn)品生命周期管理是一個(gè)發(fā)展很快、比較新的領(lǐng)域，對(duì)它的定義也有不同的理解。美國著名咨詢公司CIMdata在2002年了一份PLM報(bào)告，對(duì)PLM進(jìn)行定義：(1)PLM是一種商業(yè)戰(zhàn)略，即與產(chǎn)品創(chuàng)新有關(guān)的信息技術(shù)總稱；(2)PLM是一種理念，即對(duì)產(chǎn)品從創(chuàng)建到到使用，再到最終報(bào)廢等全產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理的理念；(3)PLM是軟件產(chǎn)品，這些軟件不僅針對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，同時(shí)也包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)在生產(chǎn)、營銷、采購、服務(wù)和維修等部門的應(yīng)用。

3.并行工程的含義以及國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

由于產(chǎn)品生命周期管理強(qiáng)調(diào)對(duì)全生命周期的管理，各個(gè)部門的對(duì)接變的十分重要，所以并行工程成為現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。1988年美國國家防御分析研究所完整地提出了并行工程(CE―Concurrent Engineering)的概念，即“并行工程是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程(包括制造過程和支持過程)的系統(tǒng)方法。要求產(chǎn)品開發(fā)人員從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期內(nèi)各階段的因素。并強(qiáng)調(diào)各部門的協(xié)同工作，最大限度地減少設(shè)計(jì)反復(fù)，縮短設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備和制造時(shí)間。

目前，并行工程已經(jīng)在國外得到廣泛應(yīng)用，如飛機(jī)、計(jì)算機(jī)、機(jī)械以及電子類產(chǎn)品。相對(duì)國外，中國的并行工程發(fā)展較晚，20世紀(jì)90年代，并行工程引起政府和學(xué)術(shù)界的高度重視。我國在實(shí)施新一代CIMS工程時(shí)，863主題專家組織相關(guān)專家進(jìn)行研究和技術(shù)開發(fā)，使我國在并行工程的理論研究、技術(shù)開發(fā)等方面趕上世界先進(jìn)水平。

工業(yè)設(shè)計(jì)貫穿整個(gè)產(chǎn)品生命周期，無論是前期的用戶調(diào)研和概念設(shè)計(jì)，還是新產(chǎn)品的造型等工業(yè)設(shè)計(jì)都發(fā)揮著重要的作用。工業(yè)設(shè)計(jì)并行工程不僅可以縮短產(chǎn)品生命周期的時(shí)間，而且可以最大限度的減少資源浪費(fèi)。工業(yè)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生對(duì)接。

4.PLM對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的影響

現(xiàn)代的工業(yè)設(shè)計(jì)流程需要適應(yīng)新管理和新技術(shù)的要求，因此工業(yè)設(shè)計(jì)是新產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。這主要是有幾個(gè)因素構(gòu)成，先進(jìn)的技術(shù)在發(fā)展；客戶的需求在變化；產(chǎn)品生命周期在縮短，研究表明[3]，在過去50年間，產(chǎn)品生命周期已經(jīng)縮短到原來得四分之一，新產(chǎn)品不再有五到十年的生命周期，甚至已經(jīng)出現(xiàn)上市一代，儲(chǔ)存一代，開發(fā)一代的趨勢(shì)；還有就是來自國內(nèi)外的激烈競(jìng)爭。由于各個(gè)階段和各部門的并行，使產(chǎn)品可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤盡早修正，避免在產(chǎn)品生命周期后期才發(fā)現(xiàn)不足，節(jié)省成本、人力等，使產(chǎn)品生命周期時(shí)間縮短。

工業(yè)設(shè)計(jì)的信息化離不開PLM的發(fā)展。設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)將通過PLM系統(tǒng)交換和共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)和思路，協(xié)同完成設(shè)計(jì)工作。產(chǎn)品生命周期管理(PLM)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)、產(chǎn)品主模型(PMM)的共同作用使產(chǎn)品生命周期的時(shí)間縮短。所有用戶可以通過PMM軟件完成他們的技術(shù)任務(wù)。PMM貫穿整個(gè)產(chǎn)品生命周期，產(chǎn)品生產(chǎn)的所有數(shù)據(jù)都包含其中。產(chǎn)品主模型的功能可用于用戶研究、概念設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制作、市場(chǎng)分析、環(huán)境分析、使用分析等等。工業(yè)設(shè)計(jì)師、工程設(shè)計(jì)師、軟件工程師、廣告設(shè)計(jì)師等能夠在異域空間端對(duì)端地共享產(chǎn)品主模型技術(shù)。不同部門的工作人員并行，通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的管理盡早發(fā)現(xiàn)、修改錯(cuò)誤，達(dá)到縮短產(chǎn)品生命周期的目的，同樣有益企業(yè)對(duì)成本的控制。

二、現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)流程

1.傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)串行過程

串行工程是把整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)全過程細(xì)分成很多步驟，每個(gè)部門和個(gè)人都只做其中的一部分工作，而且是相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行的，工作做完以后把結(jié)果交給下一個(gè)部門。即從需求分析、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)一直到加工制造和裝配是―步步在各部門之間順序進(jìn)行。傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)串行過程把用戶調(diào)研、概念設(shè)計(jì)、模型設(shè)計(jì)、工藝制作、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品上市分為先后順序(如圖1)，各個(gè)環(huán)節(jié)幾乎沒有對(duì)接。工業(yè)設(shè)計(jì)的串行過程以遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)今的市場(chǎng)。羅伯特.庫伯認(rèn)為速度產(chǎn)生競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)和較高的盈利能力，而且速度意味著較小的意外。串行的工業(yè)設(shè)計(jì)會(huì)造成材力、財(cái)力和人力的浪費(fèi)。造成用戶調(diào)研和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的脫節(jié)。

圖1 傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)串行過程

2.PLM背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)

工業(yè)設(shè)計(jì)從用戶調(diào)研到產(chǎn)品上市，可以分為六個(gè)環(huán)節(jié)。用戶調(diào)研應(yīng)貫穿整個(gè)產(chǎn)品生命周期，各階段表現(xiàn)其不同的特征，制定出需求分析報(bào)告，由PDM軟件整理出的數(shù)據(jù)共享到虛擬的產(chǎn)品主模型中，通過PDM提供的數(shù)據(jù)和其它部門進(jìn)行并行，縮短產(chǎn)品生命周期的時(shí)間，提高效益。概念設(shè)計(jì)要和用戶設(shè)計(jì)溝通，根據(jù)用戶調(diào)研的結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，包括新產(chǎn)品的可行性、使用環(huán)境、材質(zhì)、控制成本等，在產(chǎn)品主模型中可以和各部門交流，制定可行性分析報(bào)告，盡早發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)管，縮短產(chǎn)品生命周期的時(shí)間。3D建模階段需要使用專業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件，如3DMAX、PRO/E、RHINO、ALIAS、CAD等。制定3D模型評(píng)估報(bào)告和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表。同時(shí)，工業(yè)設(shè)計(jì)軟件需要和PLM、PDM、PMM協(xié)同工作。詳細(xì)設(shè)計(jì)，3D建模之后由設(shè)計(jì)評(píng)審反饋給建模，建模要與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)評(píng)審和硬件設(shè)計(jì)評(píng)審及時(shí)溝通，考慮操作性和審美因素等，制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)評(píng)審記錄和硬件設(shè)計(jì)評(píng)審記錄。通過對(duì)3D模型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的修改以及硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)的溝通實(shí)施模型設(shè)計(jì)。模型設(shè)計(jì)需要通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的評(píng)審和模具制作驗(yàn)證，對(duì)其進(jìn)行修改，制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)部和外部的記錄以及模具制作進(jìn)度表。生產(chǎn)制造受質(zhì)量監(jiān)管和成本控制，上市后的銷售直接反饋給生產(chǎn)制造。整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)流程與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)并行，并以PLM、PDM、PMM為基礎(chǔ)，使工業(yè)設(shè)計(jì)每個(gè)環(huán)節(jié)與其它團(tuán)隊(duì)盡可能并行且以數(shù)據(jù)為依據(jù)、文檔記錄，及時(shí)對(duì)其數(shù)據(jù)和信息管理，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品生命周期時(shí)間，增加市場(chǎng)競(jìng)爭力(如圖2)。

圖2 PLM背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)流程圖

三、PLM背景下的手機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)研究

隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為產(chǎn)品生命周期縮短、更新?lián)Q代速度換代速度加快、顧客需求多樣化、個(gè)性化。以前由于技術(shù)受限制，串行的手機(jī)設(shè)計(jì)延長了生命周期的時(shí)間，現(xiàn)代的手機(jī)設(shè)計(jì)流程可分為兩種：第一種是ID，即工業(yè)設(shè)計(jì)；第二種是MD(結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))，第一種更有利于企業(yè)和設(shè)計(jì)公司搶占市場(chǎng)。由于以往工業(yè)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間存在矛盾，造成開發(fā)時(shí)間變長，成本隨之增加。

手機(jī)設(shè)計(jì)由多個(gè)部門和人員構(gòu)成，并且有相關(guān)技術(shù)做支持，包括產(chǎn)品生命周期管理(PLM)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)、產(chǎn)品主模型(PMM)，手機(jī)設(shè)計(jì)制造流程大致可分為工業(yè)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理、資源開發(fā)部、質(zhì)量監(jiān)管。工業(yè)設(shè)計(jì)中的幾部分(市場(chǎng)調(diào)研、概念設(shè)計(jì)、模型設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、試產(chǎn)準(zhǔn)備、產(chǎn)品上市)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)并行。項(xiàng)目管理、資源開發(fā)部和質(zhì)量監(jiān)管要貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過程。項(xiàng)目管理的任務(wù)是管理項(xiàng)目的進(jìn)度和協(xié)調(diào)各部門的關(guān)系，資源開發(fā)部發(fā)掘新材料，保證材料充足，手機(jī)開發(fā)流程必須是一個(gè)質(zhì)量保證的過程。盡可能的使各部門之間的并行來達(dá)到最大限度縮短產(chǎn)品生命周期的時(shí)間。

結(jié)語

隨著傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)串行過程模式自身弊端的暴露和信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基于PLM背景下的并行工程等先進(jìn)技術(shù)和理念必然會(huì)代替之前的串行工業(yè)設(shè)計(jì)流程。PLM影響下的工業(yè)設(shè)計(jì)流程已經(jīng)不僅需要和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)接，更要適應(yīng)市場(chǎng)的需求；再者，PLM不僅是一種技術(shù)，也是一種理念，對(duì)它的深入研究有利于從根本上發(fā)揮工業(yè)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品創(chuàng)新中的地位。基于PLM的工業(yè)設(shè)計(jì)流程研究有利于縮短產(chǎn)品生命周期的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)流程中的各部門對(duì)接，以此來提高市場(chǎng)競(jìng)爭力。

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作者簡介：劉國豪（1967-），男，河南信陽人，教授，從事設(shè)計(jì)管理和設(shè)計(jì)文化方向研究。

產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)范文3

關(guān)鍵詞：工業(yè)工程 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 總體實(shí)訓(xùn)

工業(yè)工程是目前世界上被大家認(rèn)可的可以有效地提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的把生產(chǎn)技術(shù)與科學(xué)管理有效地結(jié)合起來的一門相對(duì)邊緣的學(xué)科。它涵蓋了管理工程、制造工程和系統(tǒng)工程的相關(guān)內(nèi)容。伴隨著世界現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，工業(yè)工程專業(yè)的課程體系也得到了不斷的完善，所含內(nèi)容逐漸豐富。但隨著學(xué)科的不斷擴(kuò)充，教學(xué)內(nèi)容越來越廣泛，工業(yè)工程專業(yè)高速發(fā)展帶來的弊端也日益凸顯，尤其突出的就是實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足。這些弊端不能僅從高校單方面的角度來解決，而應(yīng)該聯(lián)合企業(yè)共同探求實(shí)際可行的方案。

1 工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

工業(yè)工程專業(yè)以制造業(yè)為對(duì)象、制造業(yè)信息化為背景，培養(yǎng)具備綜合應(yīng)用現(xiàn)代制造工程、現(xiàn)代管理理論、信息技術(shù)應(yīng)用和系統(tǒng)工程方法的知識(shí)、素質(zhì)和能力，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)對(duì)生產(chǎn)管理和信息化建設(shè)需求，富有責(zé)任心、主動(dòng)性和創(chuàng)造力的，知識(shí)面寬、適應(yīng)能力和溝通能力強(qiáng)，具有解決制造領(lǐng)域復(fù)雜問題能力的、既懂技術(shù)又會(huì)管理的高層次復(fù)合型人才。工業(yè)工程專業(yè)的學(xué)生首先應(yīng)具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)，以及較好的人文、藝術(shù)和社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)，而在素質(zhì)和技能方面，應(yīng)具備基本的工程素質(zhì)，能夠看懂工程圖紙，并運(yùn)用機(jī)械工程的基本理論和方法解決簡單產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝問題。另外，還應(yīng)掌握包含在工業(yè)工程學(xué)科里面必需的系統(tǒng)工程、制造工程和管理工程等學(xué)科的基礎(chǔ)理論和基本技能。在具體實(shí)施企業(yè)方案時(shí)，應(yīng)能夠靈活應(yīng)用工業(yè)工程專業(yè)的基本理論和方法，解決企業(yè)在生產(chǎn)、物流和倉儲(chǔ)管理的實(shí)際問題。

2 《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》的課程設(shè)置規(guī)劃

本課程作為工業(yè)工程專業(yè)的一門實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)核心課程，其主要任務(wù)是學(xué)習(xí)產(chǎn)品功能的設(shè)定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則以及與產(chǎn)品造型有關(guān)的通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)，使學(xué)生掌握與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的基本知識(shí)，具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本技能，能夠完成簡單產(chǎn)品設(shè)計(jì)中從功能定義到材料選擇以及最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.1 本課程的知識(shí)模塊包括：①產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識(shí)；②塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則；③鈑金類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則；④模具基礎(chǔ)知識(shí)；⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)；⑥產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)。其目的是使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力，在實(shí)際應(yīng)用中培養(yǎng)學(xué)生的新產(chǎn)品開發(fā)以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力。

2.2 課程的重點(diǎn)內(nèi)容包括：①常用塑膠材料基本知識(shí)；②常用金屬材料基本知識(shí)；③常用表面處理知識(shí)；④產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總原則；⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系分析與結(jié)構(gòu)繪圖的基本要求。

3 《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)思路

3.1 選用教材。目前還沒有適合工業(yè)工程專業(yè)使用的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》教材，所以國內(nèi)普遍做法是選用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例教程》。該教材將作者十幾年的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而成，系統(tǒng)、精細(xì)、全面地介紹了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)及設(shè)計(jì)全過程，明確了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念和崗位職責(zé)，并通過講解一款電子產(chǎn)品的全套產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，幫助學(xué)生融會(huì)貫通，更加高效地學(xué)習(xí)和掌握實(shí)用技巧。

3.2 教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)工業(yè)工程專業(yè)的整體人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的具體要求，將《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》分為六大模塊，每個(gè)模塊里面包括若干的章節(jié)，各章節(jié)之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。①“產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識(shí)”模塊，主要介紹注塑工藝?yán)碚?、常用塑膠材料和金屬材料基本知識(shí)，以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面，介紹ABS、PS、PP、PVC等的應(yīng)用范圍、注塑模工藝條件和化學(xué)和物理特性，重點(diǎn)是使學(xué)生了解注塑件的常見問題分析及解決，比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面，介紹一些金屬的特性和應(yīng)用范圍，比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識(shí)方面，主要涉及塑料二次加工的基本知識(shí)，學(xué)生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內(nèi)覆膜等表面處理工藝。②“塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”模塊，重點(diǎn)介紹塑料件在設(shè)計(jì)和修改階段需掌握的通用設(shè)計(jì)規(guī)范，比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設(shè)計(jì)，能夠分析塑料件的加強(qiáng)筋、孔、支撐面的使用范圍。在細(xì)節(jié)部分，應(yīng)了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設(shè)計(jì)。③“鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”模塊，介紹鈑金類產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝要求，包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝，并且讓學(xué)生了解壓鑄類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝要求。在此模塊的教學(xué)中，應(yīng)引入企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品案例進(jìn)行講解，以便于學(xué)生更好地掌握鈑金件的設(shè)計(jì)規(guī)范。④“塑料模和鈑金?；A(chǔ)知識(shí)”模塊，介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結(jié)構(gòu)，包括模具概述，模具的分類、注塑機(jī)介紹等，重點(diǎn)講解的是注塑模結(jié)構(gòu)里面的澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區(qū)別和應(yīng)用，以“實(shí)用、夠用”為度，學(xué)生只需了解典型的模具結(jié)構(gòu)，不需要進(jìn)行后期的模具設(shè)計(jì)。⑤“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)”模塊，主要介紹殼體形狀結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)、螺釘柱結(jié)構(gòu)、螺紋連接結(jié)構(gòu)和嵌件連接結(jié)構(gòu)等知識(shí)，以及各個(gè)特征的定義、作用和設(shè)計(jì)原則，特別是特征在使用時(shí)的相互配合關(guān)系。拓展知識(shí)方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設(shè)計(jì)規(guī)則，以及模具設(shè)計(jì)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系。⑥“典型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”模塊，重點(diǎn)介紹目前國內(nèi)普遍使用的三大產(chǎn)品（電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品和電動(dòng)產(chǎn)品）的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)。每類產(chǎn)品選取一款經(jīng)典的已批量的產(chǎn)品作為藍(lán)本，深入解剖結(jié)構(gòu)知識(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的運(yùn)用。比如電子產(chǎn)品選手機(jī)為代表產(chǎn)品，講解手機(jī)產(chǎn)品各零部件的結(jié)構(gòu)、前殼與底殼的止口設(shè)計(jì)、LCD屏限位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電池固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及內(nèi)藏?cái)z像頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。家電產(chǎn)品則以電吹風(fēng)為例，學(xué)生要掌握電吹風(fēng)的功能、材料、結(jié)構(gòu)工藝性等，了解CAD軟件在電吹風(fēng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能對(duì)產(chǎn)品塑料件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。在此過程中，還要掌握項(xiàng)目管理方面的知識(shí)。

3.3 教學(xué)方法。在教學(xué)中，提倡基于工作過程為導(dǎo)向的項(xiàng)目化教學(xué)，理論教學(xué)與實(shí)踐練習(xí)相結(jié)合，增加實(shí)踐課時(shí)的比例，培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力。教師引導(dǎo)學(xué)生建立實(shí)用合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化學(xué)生的自覺體驗(yàn)和掌握知識(shí)的遷移能力，淡化理論和實(shí)踐的界限。在基礎(chǔ)知識(shí)夠用的前提下，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法，通過在具備多媒體教學(xué)設(shè)施的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地開展新產(chǎn)品和新工藝的開發(fā)工作，使學(xué)生體會(huì)具體產(chǎn)品的外觀造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

4 《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》在工業(yè)工程專業(yè)總體實(shí)訓(xùn)的具體應(yīng)用

在面向制造業(yè)的工業(yè)工程專業(yè)總體實(shí)訓(xùn)里，結(jié)合各校的實(shí)際情況，以典型產(chǎn)品的流水線裝配設(shè)計(jì)為主體，總體實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分為五個(gè)階段：前期的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與組裝環(huán)節(jié)、生產(chǎn)線裝配改善環(huán)節(jié)、三維系統(tǒng)模擬環(huán)節(jié)、總結(jié)交流環(huán)節(jié)。在這些實(shí)訓(xùn)中，可以實(shí)現(xiàn)“教-學(xué)-做”一體化的行動(dòng)教學(xué)，讓理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，從而使學(xué)生在知識(shí)和技能上達(dá)到雙重提高；另一方面，可以鍛煉學(xué)生的綜合專業(yè)知識(shí)運(yùn)用能力，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，也有利于提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，更好地讓學(xué)生參與企業(yè)模擬項(xiàng)目，融入企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與組裝環(huán)節(jié)，教師把學(xué)生分成六人左右的項(xiàng)目組，根據(jù)企業(yè)的某一個(gè)典型產(chǎn)品布置項(xiàng)目任務(wù)書。學(xué)生綜合考量校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)際條件和設(shè)備，運(yùn)用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的知識(shí)，共同完成項(xiàng)目。在此過程中，教師可以對(duì)新產(chǎn)品提出具體的要求，比如產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸不能過大，必須與生產(chǎn)線相匹配；結(jié)合人因工程學(xué)，運(yùn)用動(dòng)作分析和雙手操作分析，在工藝上要符合車間的零部件裝配順序，有利于工序和工位的確定；新產(chǎn)品各零部件的裝配要牢固可靠，可以滿足多次拆卸而不容易損壞；產(chǎn)品的價(jià)格應(yīng)合理，要用最少的成本做出符合客戶要求的產(chǎn)品；考慮試驗(yàn)的可行性和零部件的可修改性。

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產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)范文4

本文以ZL40G環(huán)保型輪式裝載機(jī)為例，就機(jī)械材料的選用與設(shè)計(jì)、所要遵循的要點(diǎn)和所需考慮問題，提出幾點(diǎn)建議和設(shè)想。

1、環(huán)保型材料的利用

1）盡量采用能再生利用的材料和資源

在各系統(tǒng)及部件設(shè)計(jì)中所選用的材料盡量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用過程中對(duì)環(huán)境無害的材料，特別是結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能采用比較容易裝配和分解的大模塊化結(jié)構(gòu)和無毒材料，提高工程機(jī)械材料的再生率。

2）長壽命、低能耗及減輕重量的設(shè)計(jì)原則

通常來說，延長產(chǎn)品壽命就等于減少了機(jī)械的生產(chǎn)量和降低其報(bào)廢量，降低產(chǎn)品能耗可減少對(duì)環(huán)境的污染，而減輕產(chǎn)品重量即可減少材料和資源的消耗。要從減少環(huán)境負(fù)荷的角度盡可以考慮各系列產(chǎn)品同類零部件的互換性和通用性。為此應(yīng)在保持主機(jī)各項(xiàng)性能參數(shù)前提下，盡量減少主機(jī)和附屬作業(yè)裝置或機(jī)具的體積和重量，提高動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)零部件的強(qiáng)度和耐久性能，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的輕量化和高效率。

3）盡量采用低環(huán)境負(fù)荷材料

工程機(jī)械零部件設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能不使用氟利昂（空調(diào)）、含氯橡膠、樹脂及石棉等有害材料。如裝載機(jī)駕駛室和內(nèi)飾上使用難以自然分解且對(duì)環(huán)境有害的工程塑料及其它一些非金屬材料都加重了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染；在儀表、散熱器及蓄能電池等采購生產(chǎn)中，應(yīng)盡可能減少或替代鉛的使用量。因此在主機(jī)設(shè)計(jì)中一些附屬零部件選用新型環(huán)保型材料很重要。

4）廢棄零部件處理的污染最小化及綜合成本最優(yōu)化

工程機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)初始階段就要考慮報(bào)廢件處理簡單、費(fèi)用低和污染小，零部件要解體方便、破碎容易，能焚燒處理或可作為燃料回收。

2、環(huán)保型工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)

1）選用低公害發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)是工程機(jī)械所有系統(tǒng)中對(duì)環(huán)境影響最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪聲、高效率的環(huán)保型水冷增壓柴油機(jī)能大大降低對(duì)環(huán)境的負(fù)荷。目前歐美發(fā)達(dá)國家正在通過采用一系列新的技術(shù)手段、措施或應(yīng)用新型的環(huán)保燃料來進(jìn)一步降低排放、噪聲等，努力適應(yīng)第三次排放法規(guī)要求。

2）降低整機(jī)振動(dòng)與噪聲

減振與降噪應(yīng)該是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最需關(guān)注的焦點(diǎn)問題。例如在裝載機(jī)設(shè)計(jì)中，動(dòng)力裝置采用雙向減振懸掛系統(tǒng)就能克服整機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)與車架之間的共振、噪聲及對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的疲勞破壞；后橋設(shè)計(jì)成中心擺動(dòng)結(jié)構(gòu)能使后橋擺動(dòng)中心與動(dòng)力輸入中心重合，很好地減少附加力矩對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)不停沖擊所產(chǎn)生的振動(dòng)與噪音，避免在崎嶇不平道路上整機(jī)各部件相互沖擊所產(chǎn)生的噪聲。除選擇低噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)外，主機(jī)的結(jié)構(gòu)布置或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也可以進(jìn)行某些針對(duì)性的改進(jìn)。如冷卻風(fēng)扇可不再由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，而可單獨(dú)由液壓馬達(dá)帶動(dòng)，這便于將風(fēng)扇與發(fā)動(dòng)機(jī)隔開并將整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)密封起來，從而使噪聲不能通過風(fēng)扇出風(fēng)口傳到外部，降低噪聲對(duì)環(huán)境的影響；通過優(yōu)化液壓管路排列來降低液壓油泵振動(dòng)、閥節(jié)流和油管振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲；可在機(jī)罩等覆蓋件處設(shè)計(jì)粘貼吸音隔音材料；可設(shè)計(jì)全密封整體式駕駛室，密封減震，隔音降噪，真正體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計(jì)宗旨。

3）液壓系統(tǒng)的清潔和防滲漏

保持傳動(dòng)液壓油的清潔度對(duì)工程機(jī)械的液壓傳動(dòng)非常重要，因此精心設(shè)計(jì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)（如采用高效高精度過濾裝置）十分必要，這樣就可去除油液中微塵垃圾、機(jī)械磨損物等雜質(zhì)，減少液壓元件故障與磨損、延長常用液壓元件的使用壽命，降低液壓油的更換頻率；同時(shí)可有效避免液壓油在工作中溫度升得過高過快，延長換油間隔時(shí)間，減少對(duì)周邊作業(yè)環(huán)境的污染。另外通過采用增壓液壓油箱，可改善泵的吸油效果從而延長其使用壽命，并且能很好地防止外界灰塵和水分進(jìn)入油箱，提高整個(gè)液壓系統(tǒng)的清潔度。液壓系統(tǒng)的滲漏對(duì)周圍環(huán)境的污染是目前部分工程機(jī)械產(chǎn)品中普遍存在的，液壓管路采用耐腐蝕、防老化、具備優(yōu)良密封性能的進(jìn)口優(yōu)質(zhì)膠管很有必要；為了減少損壞軟管的廢棄量，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在可能的條件下盡量使用硬管；對(duì)設(shè)計(jì)過程中只能采用軟管并且容易破裂時(shí)油液流出而污染環(huán)境。

4）系統(tǒng)高效節(jié)能的設(shè)計(jì)

工程機(jī)械的高效節(jié)能也是環(huán)境保護(hù)的重要一環(huán)，減少能源消耗即意味著減少對(duì)環(huán)境的污染。故選用電控高性能長壽命節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)是研制環(huán)保型機(jī)械最基本的一環(huán)；另外在設(shè)計(jì)時(shí)采用雙泵分合流技術(shù)、液壓負(fù)荷傳感技術(shù)、靜液驅(qū)動(dòng)技術(shù)等都可達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3、工程機(jī)械產(chǎn)品人性化的設(shè)計(jì)

1）環(huán)保安全關(guān)懷型駕駛室的設(shè)計(jì)

如采用防紫外線輻射玻璃的全密封整體式、經(jīng)減震降噪處理的“安全環(huán)保型”駕駛室，室內(nèi)配置無氟環(huán)保型冷暖空調(diào)，并設(shè)計(jì)FOPS及POPS駕駛室以確保駕駛員的安全；充分運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)原理，如司機(jī)座椅可全方位調(diào)節(jié)、功能集成的單操縱手柄、可調(diào)式轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)器、全自動(dòng)換擋裝置、電子監(jiān)控與故障自診斷系統(tǒng)，再輔以合理美觀的顏色搭配，可大大改善司機(jī)的工作環(huán)境，緩解疲勞，提高作業(yè)效率。

2）自動(dòng)加脂裝置或集中系統(tǒng)的配置

傳統(tǒng)的手動(dòng)加注脂費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且通常有多余的油液溢出來污染周邊環(huán)境。因此研制環(huán)保型工程機(jī)械就能自動(dòng)定時(shí)加注脂的設(shè)備，如集中系統(tǒng)就能自動(dòng)定時(shí)給各鉸銷加注黃油，其加油量經(jīng)過仔細(xì)計(jì)算后設(shè)定，可很好地保證各銷軸得到足夠的而又沒有多余的油溢出，既環(huán)保又方便。另外對(duì)于小型機(jī)械，鑒于降低設(shè)計(jì)成本，可采用密封的銷軸或使用新型材料的特殊軸套、或設(shè)計(jì)二級(jí)防塵結(jié)構(gòu)等防止外部異物的進(jìn)入和內(nèi)部油脂的排出，從而延長加注油的間隔，減少對(duì)環(huán)境的污染。

3）外觀美學(xué)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的工程機(jī)械產(chǎn)品一直是外形粗放、笨重的形象，環(huán)保型產(chǎn)品更應(yīng)注重外觀美學(xué)和車身的流線型設(shè)計(jì)，達(dá)到機(jī)器的環(huán)境的諧和，給人以視覺上的美感。如發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩就可進(jìn)行造型別致美觀的流線型設(shè)計(jì)，整機(jī)的標(biāo)識(shí)標(biāo)牌應(yīng)精心布置、設(shè)計(jì)，良好地體現(xiàn)環(huán)保特色。

4）人性化設(shè)計(jì)

工程機(jī)械控制技術(shù)的電子化代表了當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，采用微機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了各種工況下自動(dòng)判斷、挖掘機(jī)器發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳功率匹配，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗，并自動(dòng)診斷機(jī)器狀態(tài)，使機(jī)器使始終能保持良好狀態(tài)，因此控制和操縱的人性化能大大提高作業(yè)的安全性和舒適性。

產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)范文5

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；產(chǎn)品形態(tài)；設(shè)計(jì)

1.工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)分析

1.1 材質(zhì)分析

在對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)之前進(jìn)行材質(zhì)分析是十分重要的一步，因?yàn)橹挥谐浞至私獠馁|(zhì)的特性，才能選擇合適形態(tài)將材質(zhì)的性能完全表現(xiàn)出來，同時(shí)在另外一個(gè)方面如果利用比較良好的材質(zhì)就可以在很大程度上使工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)以最簡約的方式充滿藝術(shù)性。

1.2 工程機(jī)械產(chǎn)品功能分析

只有完全了解產(chǎn)品的功能才能有根據(jù)地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能從根本上選擇與產(chǎn)品功能相適應(yīng)的形態(tài)，才能保證設(shè)計(jì)出來的形態(tài)不脫離產(chǎn)品功能而存在。

1.3 線形與色彩分析

工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)中的色彩設(shè)計(jì)不僅僅要滿足使用者的審美要求，美觀大方，同時(shí)還要與工程機(jī)械產(chǎn)品的使用環(huán)境相協(xié)調(diào)，只有這樣才能在最大程度上發(fā)揮工程機(jī)械產(chǎn)品的功能與使用效果，甚至還有可能給使用者帶來超值感受。同時(shí)在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中還要分析機(jī)械產(chǎn)品的線條特征，盡量在線條設(shè)計(jì)時(shí)做到靜中有動(dòng)、直中有曲的形式美。

2.工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)原則

合理的工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)該是在保證產(chǎn)品基本使用功能的基礎(chǔ)之上，使其制造成本最低，因此工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)必須要遵循一定的原則。首先工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)必須要嚴(yán)格符合國家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和有關(guān)法令法規(guī)。

人性化設(shè)計(jì)原則，工程機(jī)械產(chǎn)品是一個(gè)與使用者、使用環(huán)境息息相關(guān)的產(chǎn)品，在實(shí)際的使用中，產(chǎn)品所發(fā)揮的功能、帶給使用者的心理體驗(yàn)會(huì)直接影響用戶對(duì)其設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)，因此產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中應(yīng)該以用戶為中心，確保設(shè)計(jì)出的工程機(jī)械產(chǎn)品完全符合“以人為本”的設(shè)計(jì)原則。

3.工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)方法分析

3.1 計(jì)算機(jī)輔助形態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)

3.1.1形態(tài)造型特征設(shè)計(jì)技術(shù)

形態(tài)造型特征設(shè)計(jì)技術(shù)是一種高層次的輔助設(shè)計(jì)方法，它將不同類型的形態(tài)實(shí)現(xiàn)方法、構(gòu)成方法以及造型風(fēng)格表現(xiàn)方式進(jìn)行有效調(diào)整，結(jié)合專業(yè)化描述詞匯給設(shè)計(jì)師提供專業(yè)的造型工具。同時(shí)進(jìn)一步促進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)更好的應(yīng)用于形態(tài)設(shè)計(jì)方面。

3.1.2草圖設(shè)計(jì)技術(shù)

草圖設(shè)計(jì)技術(shù)是為了滿足工業(yè)設(shè)計(jì)師手繪習(xí)慣發(fā)展的一種造型技術(shù)。它縮小了傳統(tǒng)CAD系統(tǒng)與工業(yè)設(shè)計(jì)之間的差距，草圖設(shè)計(jì)技術(shù)的重心主要體現(xiàn)在兩方面：（1）人機(jī)交互技術(shù)，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程中進(jìn)行有效的模擬設(shè)計(jì)手繪。（2）草圖重建技術(shù)。目前，在國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了基于草圖的CAD系統(tǒng)。通常情況下，草圖設(shè)計(jì)技術(shù)是建立在CAD造型平臺(tái)的幾何模型上，給設(shè)計(jì)師提供了網(wǎng)格的草圖板，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)其中的比例關(guān)系來勾畫各種造型曲線，同時(shí)在自定義選項(xiàng)獲取特征線和平面形。

3.1.3自由曲面設(shè)計(jì)技術(shù)

現(xiàn)代產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)的風(fēng)格逐漸趨向簡潔與人性化，自由曲面造型得到廣泛的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助形態(tài)設(shè)計(jì)也開始注重它的發(fā)展。目前自由曲面設(shè)計(jì)技術(shù)是LAID的重點(diǎn)研究之一，它主要采用的是曲面特征設(shè)計(jì)（SurfaceFeatureDesign），在曲面特征設(shè)計(jì)中包括基本表面、移動(dòng)特征和串通圖形。

3.1.4線型設(shè)計(jì)技術(shù)

所謂線型設(shè)計(jì)技術(shù)就是要遵循在工業(yè)設(shè)計(jì)中的美學(xué)原則，按照一定線型組織方式來組織線型，從整體上來協(xié)調(diào)各部的效果，確保整體造型的美觀。線型的設(shè)計(jì)在選取線型和布置上對(duì)造型有很大的影響，線型的設(shè)計(jì)在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中具有重要的作用，是不可缺少的重要組成部分之一。

3.2 工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)法則

3.2.1人機(jī)工程法則

人機(jī)工程學(xué)的范圍與很多理論學(xué)科都有重要的聯(lián)系，他的領(lǐng)域很大，很多企業(yè)非常重視這門學(xué)科，在市場(chǎng)信息的發(fā)展過程中，如果產(chǎn)品比較容易好進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，所以他的地位非常重要。因此可以說這門科學(xué)是許多公司的重要理論依據(jù)，以此為方向，提高自身的企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的整體的輿論和評(píng)價(jià)。在工業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展中，兩者的相互作用是最主要的原因，這樣可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和工作能力，實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)行。

3.2.2形式美法則

在整個(gè)的人類社會(huì)前進(jìn)過程中，有一個(gè)人們所共同認(rèn)可的理念：盡管每一個(gè)時(shí)代的背景不一樣，文化理念不一樣，對(duì)美的概念也有不同的認(rèn)識(shí)。不過這個(gè)審美原則是一直沒有變化的，保持固定的。我們可以借鑒這個(gè)原則應(yīng)用于機(jī)械的審美設(shè)計(jì)。有位名人說過，有生命的物體通過相互競(jìng)爭從而實(shí)現(xiàn)層次，主要原因是整體的大趨勢(shì)是保持原則的，所以說整個(gè)規(guī)劃不會(huì)出現(xiàn)大的變化，成為標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.3工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中的視錯(cuò)覺的應(yīng)用

由于人眼的特殊結(jié)構(gòu)，再加上人在觀察事物時(shí)總是受到形、光、色的相互干擾以及周圍環(huán)境因素的制約，因此就產(chǎn)生了視錯(cuò)覺。在設(shè)計(jì)中，無論是平面還是立體，經(jīng)常遇到視錯(cuò)覺現(xiàn)象，因此視錯(cuò)成了設(shè)計(jì)中一個(gè)注目的問題，有意識(shí)地利用這些視錯(cuò)覺，往往能取得意想不到的效果，其中在工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)中常應(yīng)用到的有分割錯(cuò)覺、大小錯(cuò)覺、凸凹錯(cuò)覺、光滲錯(cuò)覺等。

3.2.4工程機(jī)械產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)

色彩作為視覺審美的核心，深刻地影響著人們的視覺感受和情緒狀態(tài)。人類對(duì)色彩的感覺最強(qiáng)烈、最直接，印象也最深刻。產(chǎn)品的色彩來自于色彩對(duì)人的視覺感受和生理刺激，以及由此而產(chǎn)生的豐富的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)想和生理聯(lián)想，從而產(chǎn)生復(fù)雜的心理反映。在工程機(jī)械產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)中要考慮到功能和安全因素、企業(yè)文化和理念因素、產(chǎn)品形象要素、環(huán)境色彩因素等的影響。

4.結(jié)束語

值得注意的是，工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)法則，在滿足功能要求、設(shè)計(jì)美學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等前提下，運(yùn)用現(xiàn)代的觀念去改造和提煉，將它們有機(jī)結(jié)合起來，創(chuàng)造出形態(tài)美觀，功能良好，具有特色和差異化的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)范文6

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計(jì)、易用性、合理性、以人為本、高效

中圖分類號(hào)：J524文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005-5312（2012）15-0197-01

一、易用工程概念

易用工程即產(chǎn)品的易用性，國際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）對(duì)它的定義是：“在特定的環(huán)境中，特定的使用者實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo)所依賴的產(chǎn)品的效力、效率和滿意度”。因此，易用性是一種以用戶為中心的設(shè)計(jì)概念，其重點(diǎn)在于讓產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能夠符合用戶的習(xí)慣與需求。通俗的說，產(chǎn)品的易用性體現(xiàn)在是否好用上。

易用工程在設(shè)計(jì)中充分考慮到了人的價(jià)值，堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)原則。無論什么產(chǎn)品，設(shè)計(jì)都要充分考慮它的整個(gè)生命周期中，用戶如何使用才更方便更合理，用戶在使用過程中，產(chǎn)品要合乎客觀規(guī)律，合乎人的生理、心理需要, 使人更正確、迅速、舒適、有效地使用產(chǎn)品。正如美國設(shè)計(jì)家普羅斯所說的：人們總以為設(shè)計(jì)有三維: 美學(xué)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)，然而更重要的是第四維：人性。產(chǎn)品的易用性則充分體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的人性關(guān)懷。

二、易用工程體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)思想

設(shè)計(jì)師本身也是消費(fèi)者，因此設(shè)計(jì)師自己與消費(fèi)者需求的結(jié)合，已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)重要支撐點(diǎn)。閉門造車是設(shè)計(jì)中人性化體現(xiàn)的桎梏,設(shè)計(jì)師應(yīng)該逐步轉(zhuǎn)換自己的設(shè)計(jì)思維,真正做到為人而設(shè)計(jì)，這就需要設(shè)計(jì)師拋棄自命不凡的個(gè)性體驗(yàn), 真正把用戶作為上帝深入到用戶中去了解他們的真正需求，這樣才會(huì)設(shè)計(jì)出簡潔易用的產(chǎn)品。

另外，易用工程以人為本的思想還體現(xiàn)在對(duì)特殊人群的關(guān)懷上。我國的人口總量和人口結(jié)構(gòu)化決定了我們的社會(huì)中存在著大量的殘疾人和老年人群體，在社會(huì)發(fā)展過程中他們所面臨的困難和帶來的各種社會(huì)問題日益突顯出來，解決這些問題需要全社會(huì)的共同努力，這也正是工業(yè)設(shè)計(jì)本身所承擔(dān)的任務(wù)之一。

三、易用工程的屬性

（一）易學(xué)性：指用戶很容易能掌握如何使用產(chǎn)品?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的老年人手機(jī)，按鍵非常大而且顯而易見，背部有緊急呼叫按鍵，老年人對(duì)新事物認(rèn)知能力較差，所以這樣的手機(jī)對(duì)于老年人而言非常易懂。

（二）高效性：使用有效并且能很快實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。沃爾沃公司設(shè)計(jì)的設(shè)備L220G輪式裝載機(jī)榮獲了2011年紅點(diǎn)設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)，其特別之處在于裝載機(jī)的燃油高效性及高產(chǎn)能設(shè)計(jì)，并且擁有了更強(qiáng)的液壓系統(tǒng)。產(chǎn)品同時(shí)兼顧易操作性和燃油高效性。

（三）容錯(cuò)性：操作過程中允許出現(xiàn)錯(cuò)誤，并能簡單快速的糾正，不影響產(chǎn)品使用。

（四）滿意度：用戶對(duì)產(chǎn)品表示滿意并樂于使用。如圖四，優(yōu)秀的游樂場(chǎng)充分考慮到兒童的愛玩的性格特點(diǎn)，提供了豐富多彩的游樂項(xiàng)目，給使用者帶來了很高的滿意度。

四、實(shí)現(xiàn)易用的設(shè)計(jì)原則

（一）易見

易見就是單憑觀察，用戶就能知道產(chǎn)品的狀態(tài)和該產(chǎn)品供選擇可以采取的行動(dòng)。產(chǎn)品本身就能夠說明問題，產(chǎn)品中位置和操作方法應(yīng)該是自然、顯而易見的關(guān)系，能夠使客戶一看就明白產(chǎn)品的各項(xiàng)功能。例如使用者在想如何操作變化無常的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和其它電子產(chǎn)品而遭遇麻煩，這不是使用者的錯(cuò)，而是設(shè)計(jì)人員的錯(cuò)，這是設(shè)計(jì)上出現(xiàn)了問題。

（二）映射

每個(gè)人的腦子里，都儲(chǔ)存有大量的知識(shí)，這些知識(shí)對(duì)高效的使用產(chǎn)品一樣非常有用，在環(huán)境中，這些知識(shí)當(dāng)?shù)谝淮斡龅綍r(shí)非常有用。例如，關(guān)于飲水機(jī)的兩個(gè)水龍頭，大多數(shù)人不假思索就知道紅的是熱水，藍(lán)的是冷水。這就是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與我們大腦里已形成的火是紅的，水是藍(lán)的映射。

（三）反饋

反饋對(duì)于產(chǎn)品的易用性至關(guān)重要。通過不斷的的反饋，讓用戶明白自己的操作的結(jié)果。如果沒有反饋用戶便會(huì)琢磨自己的操作是否能產(chǎn)生預(yù)期的效果。例如，Windows操作系統(tǒng)中沙漏的圖標(biāo)，讓我們用戶一眼就明白當(dāng)前的狀態(tài)是需要等待，而不至于等得不耐煩去惡意敲擊鍵盤，屏幕顯示“正在……中，請(qǐng)稍候”遠(yuǎn)比圖像一動(dòng)不動(dòng)的要好。因而易用性設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的生命之源,是企業(yè)競(jìng)爭取勝的關(guān)鍵,它既能提高產(chǎn)品的競(jìng)爭力,更能突出產(chǎn)品中的人性化特征。

參考文獻(xiàn)：

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