产品设计分析

关键词： 产品设计 工学 感性 研究

产品设计分析（精选十篇）

产品设计分析 篇1

产品设计结合功能要求不同, 设计上必定存在较大的差异, 自然而然在处理感性工学上出现较大的区别, 进行相关概念研究工作时, 必须依据不同的处理形式使这一概念得到合理的运用。作为这一领域研究的权威, 著名教授长盯三生经过多年的苦心研究, 最终确定了这一概念的三种表达形式, 即感性语言区分、感性工学模式以及感性工学模型处理三类。当下, 产品本身所涉及的前期处理, 主要结合下列几点完成相应的操作:1) 进行机床设计时, 必须使其样本以及相应的空间准备妥善;2) 确定设计过程中满足标准要求的感性语言空间, 同时获取需要的感性词汇;3) 针对所选取的样本, 获取不同渠道的感性建议, 经过系统讨论确定最终意向[1]。

2 机床产品设计方法

2.1 机床产品样本空间建立及样本选取

机床设计阶段, 相关样本的选择必须通过专业渠道获取, 具体包含有机床设计师、从业人员、理论教师以及同学帮助等渠道得到相应的设计资料, 以此作为前提确定后期样本选择的储备资源, 经过合理筛选确定最终可供选择的机床类型四十种, 例如沈阳机床、哈斯等类型。参照相关机床得到后期所需要的器械样本。

2.2 感性语意空间建立及代表感性词汇确立

机床设计阶段, 确定的感性语汇需要进行全面细致的删选处理, 一旦出现失误, 必然会造成后期得到的理论与评价失去合理性, 实验将不再具备任何价值。故此在进行这一工作时, 我们需要大量收集可以反映出社会群众真正需要的感性词汇。本文在这方面经过综合整理, 确定了一百个词汇提供参考, 而词汇的获得主要依靠下列几种方式进行:头脑风暴、相关器械操作简章、请教大量专业人士后整理所得、遵循感性工学要求等多个方面。整理后得到以下词汇:精密的、冰冷的、现代的、复杂的、大气的、准确的、轻巧的、精密的、粗糙的、简约的、复杂的、现代的、传统的、炫酷的、稳住的、耐用的、美观的、时尚的、饱满的、硬朗的、艺术性的、个性的、便于舒适的、人性化的、整体性的、流畅的、高端的等。

在丰富的机床操作经验以及后期对该设备的了解情况下, 利用表格中针对每一台所提供的标签按照相应的理解进行评判, 评判相应的形容是否符合真实的标准, 结合真实标准给予分数:-2分 (此为所有分数中最低, 代表着与事实完全不符) , 2分 (此为所有分数中最高, 代表着与实际情况切实相符) , -1分 (代表着与事实存在较大误差, 并不十分认同) , 0分 (代表着一般认同) , 1分 (代表着基本认同) 。在综合评定后获取四个词汇采取刚性语义相关处理, 最终确定分数平均值。

2.3 代表样本感性意象调查与分析

通过语义测量表 (表1、表2) 从词汇库里筛选出四组感性意象, 分别为:精密的-粗糙的, 简约的-繁杂的, 炫酷的-普通的, 现代的-传统的。结合调查研究分析所得到的信息, 在前一步操作的基础上得到四组刚性词汇研究对象, 将之和事先准备的四十个样本综合计算, 以此获得相应的分数平均值, 同时需要确保相关信息来源通过机床工作者以及学生团队等合理渠道获得。

对实验数据进行收集整理, 确定数据合理有效性, 按照相关计算标准进行处理。在一系列操作后得到最终所需要的数据, 同时确定了四组目标对象所需要的刚性排名, 排名第一位的是精密的, 第二位则是现代的, 第三位是简约的, 排名最后一位则是炫酷的。结合此次分数的排名不难发现, 在处理机床设计问题时, 人们首先关注的是该设备的性能是否精密, 功能是否完善, 只有确定了这一点, 才会开始进行后期色彩外形的处理。

3 机床产品样本设计要素分析与提取

3.1 机床产品形体要素分析

机床设计阶段, 除了需要了解人们对于该设备的感性要求, 设计工作者本身也需要对这一概念进行全面了解。为了清楚相关从业人员是否具备相应的了解, 笔者在团队的帮助下对相关从业人员进行了一次分析了解, 采取抽样调查形式, 所涉及的问题不单单是针对产品本身的知识, 也包含了设备形体处理等方面的问题进行综合调查, 选择的调查人数确定为100人, 当前共有56人参与了问题的回答, 结合数据分析处理最终得到了机床形体色彩等方面的相关要求以及重点影响因素, 主要部件参考顺序为:观察窗、左右防护罩、把手和门。

结合分析所得数据进行相应的整理, 获得影响产品主要因素的了解情况, 在后期相关方面的处理上具有十分重要的意义, 再次我们结合实验数据全面研究上述产品要素, 得出相应的结论。

3.2 机床产品色彩分类

无论是任何一种产品, 附于其表面的色彩始终是人们心中的第一感觉, 具有极大的影响力。因此, 选择一种合理的色彩也将影响机床设备自身的价值和市场需求。

进行机床颜色处理阶段, 不能为了好看而过多的使用不同色彩, 实际操作时以两种至三种颜色进行处理, 颜色处理上的简单明确, 最终会使设备体现感更加强烈。当下, 人们对于此类设备所选取的颜色, 大多灰黑为主, 如此一来可以使该设备与周围的工作环境融为一体。而设备上的拉门等其他部位则用深灰加以区分。经过这样一个简单的表现形式, 设备将传达出一种更加稳重、精密的效果, 使得设备本身具备的性能也将在第一时间体现于人们心中。众所周知, 灰黑的理念代表着灰尘色, 它不是黑, 更不是白, 处理两者中间, 并不显眼。从人类生理角度上来讲, 这一色彩明度一般, 在可视的情况下并不会给人体带来损伤, 长时间的注视也不会造成工作人员的用眼疲乏。在灰色的基础上添加一些刺激感强烈的色彩, 那么设备形象也将拥有更多的特点。

3.3 机床产品材质分类

机床的机床身基座通常运用的是灰铸造铁, 达到国际GB9439-88标准, 该材质拥有较好的耐磨性和消震性, 令机床的使用年限延长。早期的立柱与其他结构采用的是灰铸铁, 随着技术的发展, 现阶段已开始运用钢板焊接结构。传动轴、齿轮通常采用钢材, 一些来严格要求的部件还会运用一锻打工艺[2]。

3.4 机床产品形态分类

机床产品的形态以简洁为主, 可分为直面型、直面+斜面型、直面+圆角过渡结合、直面+斜面+圆角过渡、直面+斜面+曲面、直面+曲面、直面+大圆角构成的曲面、曲面、多形态等。

当前机床最流行造型仍然为全封闭式造型, 直线型的造型令机床更显整洁规范, 块状式赶线型在统一度和清晰度上表现更佳, 而且组合也更加严谨。曲线型发源于直线型, 多数机床产品都是于直面的基础上展开圆角过渡, 或者配合曲面有效丰富其造型, 当前市场上较少有纯曲面机床。

4 机床产品设计元素的结构

4.1 观察窗的设计要素分析

此部件的存在, 可以帮助使用者直观了解机床内部运作情况, 因此对于此部件的设计以及位置的选择符合相应的标准, 如此一来, 该设备无论是在外观还是在操作上均能让使用者获得良好的体验。外形上则主要是直线、平面等, 在处理上使边角等部位过于硬直, 经过这样一个简单的处理, 在人们心中该部件早已变得更加整齐精密。若是将小圆角改为大圆角, 则选择曲面为主, 在处理上使主、次面连接处变得圆滑。随着时代的发展, 人们早已不再满足方形这一种模式, 经过众多研究工作者的不懈努力, 该领域已经取得了突飞猛进的发展, 大量研究成果被运用于实际, 国际市场上除了方形以外, 更多的则是以曲线或者其他组合形式的观察窗为主, 以此作为前提, 无论机床外观是否需要进行改变, 均能借此得到妥善协调。

4.2 左侧防护罩、右侧防护罩的设计要素分析

此部件的设计, 对于机床设备本身的造型而言具有十分重大的影响。作为这一设备本身不可或缺的一个环节, 必须经过合理有效的设计使其符合要求。人们对设备进行初次了解时, 离不开对护罩的研究, 一旦处理失当, 无论是人们心中第一次所受到的冲击, 亦或是后期运用时的感受均会受到影响。目前, 市场上主要流通的外罩按照外观区分可以分为三类:即曲面、直面、斜面型。若是进行深入探究, 我们还可以根据上述类型进行区分, 但是最终离不开这三种形式带给人的感觉。

4.3 把手的形态分析

此部件的设计, 同样需要经过全面周密的计算。相对于设备本身而言, 把手所存在的空间显得并不重要, 然而这一部件外观上的选择也会直接影响着人们的第一印象与使用心理。无论是在外形上亦或是其存在的地点, 必须结合相关理论知识进行合理处理, 在符合设计要求的情况下也必须考虑工作人员的使用需要。目前, 常见的外观形式可以分为三类:即直、曲、折, 进行这一部件的处理时, 主要按照人们手掌屈伸所占用的空间而定。而市面上提供的这一设备部件其截面往往是圆柱样式, 方体样式相对而言较少。

4.4 门的形态分析

此部件的处理作为机床设计过程中至为重要的一个环节, 需要设计人员细致周密的计算。由于门位处在整套设备中心位置, 在设计时不允许出现任何误差。实际生活中早已出现两者轮廓线无法正常结合在一起的机床设备。当出现这一情况时, 门所选择的地点出现了偏离, 与外罩不再属于同一个平面, 而是让后者产生凹陷, 如此一来, 门才能体现存在的价值, 进行正常工作。目前, 该部件在市面上常见的外观形式分为三类:即曲门、直门以及折门。这一部件无论如何设计, 均需要以外罩造型作为前提进行处理[3]。

5 结语

随着科技的发展, 人们对于物质生活与文化的追求不断提升, 因此, 对机床产品的要求也由传统的精密和自动化要求, 提升到了操作性与审美体验方面的要求。本论文结合机床产品的外观设计的要素, 由形体要素中的色彩、配件等方面提出感兴设计的方案, 现总结如表3所示:

参考文献

[1]张曙, 卫汉华.机雨丝产品外观设计的新动向[J].工业设计, 2009 (6) :12-13.

[2]唐克岩.我国数控机床产业发展现状与展望[J].机床与液压, 2012, 40 (5) :145-147.

微乐app产品设计思维分析 篇2

微乐app是福建一定火网络有限公司主打的一款移动电商产品。也是最近比较抄的比较火热的一款可以赚钱的app。因为人们疯狂传播其能够赚钱的原因，因此也使其被人误解为一款传销的app产品。逐浪云产品设计对其app产品设计思想做了总结，其总况如下：

微乐仅仅只是一款普普通通的移动电商app产品而已，相对与其他的电商平台来说，没有太大的优势。其核心部分有两个：乐商与特产。

乐商：搜集传统商家，邀请其向移动互联网行业发展，入驻微乐平台经营。其做法基本模仿大众点评，却又做不到大众点评的专业。乐商以发布优惠券的形式给消费者提供优惠，消费者即是通过优惠券到实体店去消费使用。整个过程和大众点评的相似度达到80%。由于微乐也只是新创公司，产品运营未有得到很好的普及，所以入驻的商家仍旧很少，且中国很多很多地区是没有用到这款app产品的。

特产：搜索各地的特产商家，邀请其入驻微乐电商平台。此方式如同淘宝。没有太大创新点。

人们之所以疯狂的且资源的给微乐app打广告，是因为它的另外一个功能——粉丝收益。

粉丝收益是一种仿照传销模式的推广行为。其规则为粉丝关联6层关系内，也就是一个帐号其下面的6层粉丝关系，粉丝获得的收益，此帐号也能够得到相应的收益。粉丝收益是核心的收益方式，同时用户也能够通过点击广告、下载免费app来得到收益，但收益却是零头之中的零头。赚这样的钱，还不如踏踏实实的看看书、看看新闻，长长见识更好。

除了收益部分，微乐也做了即时聊天功能，做了朋友圈功能。逐浪云产品设计认为，即时聊天，提供给个人及商家是有一定道理的，但是个人及个人之间的聊天，更多人还是会选择微信、QQ等。而朋友圈功能，更加是生硬的强加到产品中来，感觉是没有为产品做好精确的定位。且因此还加大了管理者的管理难度，去审查人们是否发表太多不健康的内容。

产品交互设计分析 篇3

关键词：交互设计;产品设计;系统行为;软件界面

一、交互的发展过程

人类历史上很早就存在交互设计的案例，但现代的交互设计正是作为一门学科来研究却是上个世纪的事情，Bill Moggridge在1984年一次设计会议上提出了软面（SoftFace）设计概念，后来最终确定为Interaction Design―交互设计。

在上世纪50年代，B.Shackel提出了人机界面文献：关于计算机控制台设计的人機工程学，到60年代，LikliderJCK提出了：人际紧密共栖的概念，这对人机界面有启蒙的重大作用。随后召开了第一次人机系统的国际大会和第一份专业杂志UMMS创刊。到了70年代，陆续有计算机相关的人机工程学出版，同时美国和英国都成立了HCI研究中心。到了80年代交互学从人机学科中开始逐渐的独立出来，即以bill提出的软面与交互设计为标志，然后从90年代至今交互设计从界面发展到智能，多媒体等多个方面。

二、交互的设计原则

（一）交互的可用性

产品的可用性是产品交互设计的基本而且重要设计原则之一，是用户在对产品使用体验后的产品的可用程度的评价，即衡量产品是否更有效，更易操作，更安全，更舒适等多项标准。此外交互设计的最终目标即是达到用户的心理预期，着重考虑用户的期望和体验，达到用户的期望是所有产品设计发展的一个重要目标，当然也包括交互设计。交互设计遵守的可用性原则是必须保证产品可用功能和易用方式，而产品体验在于给用户一些符合用户对产品期望的特别的感觉。交互产品的体验设计也是让用户感受交互产品区别并优于其它产品的一个重要指标，总之可用和体验都是交互设计的设计目标，给用户以满意的产品。

（二）以用户为中心

以用户为中心的设计其实就是在设计中多从用户角度来考虑产品设计，交互设计的目的是让产品变得更加的容易使用，产品的功能变得更加有效而让人使用愉快，多注重研究理解用户的需求和期望，了解用户在使用产品时产生的交互行为，了解人的心理学，人机工程学，以人为本的设计理念和设计特点，找出各种有效的交互方式方法，选择最有效的方法对其进行扩充，同时从横向上了解多个相关学科知识，注重和多学科的不同知识背景人员的交流沟通，在产品设计中时刻为用户着想。

三、交互与界面设计

在很多人的印象中，说起交互设计就会想到UI界面设计，甚至把交互设计等同于界面设计，实际上界面设计只是交互设计的一种，UI设计是在对软件产品与用户使用的相互作用的研究。在界面设计中特别需要考虑人即用户的作用程度，让产品的软件界面与用户相互作用而产生的一系列的行为过程，比如大家使用现代手机的过程。

界面是以相对静止的形式呈现，包含了产品的输入口，部件设计布局，展现形式，外观，可操作端口等，是人与产品之间交流的物质媒介。而交互是相对动态的形式呈现，交互的行为和界面有着不可分割的联系，甚至在很大的程度上界面的好坏直接影响着交互的行为，影响着人们对产品的体验，影响着产品的质量，因此界面的UI设计实际上是交互设计的一个体现形式，界面设计的美观和清晰都是交互设计追求的目标。

四、交互的设计过程分析

设计时的需求分析是对于一个产品的用户来讲的，产品使用的目标人群，该类用户人群的各方面特点都是需求分析的内容，这些可以通过市场调查，用户反馈，会议评审讨论等方式，用图表，图片，文字等多种形式对用户和产品进行需求分析，这是设计的模糊前期的重要内容，当然也可和市场管理人员进行交流，了解整体用户需求的变化。有需求才有市场，有市场才有产品的价值，故此了解用户的准确需求是开发产品需要把握的出发点。此外关于用户使用场景的用户体验分析也很重要。好的交互设计是建立在对用户深刻了解之上的。因此用户使用场景分析就很重要，调查了解产品的现有交互以及用户使用产品习惯等，这需要设计师在做设计分析的时候要从用户的角度来考虑问题。

此外在产品的样机做出来后，还需要对产品进行产品果的验证分析，了解用户对产品的使用体验，了解产品是否达到或满足了用户的需求，接受用户的正确反馈意见对产品进行再一次的改进，整个设计过程真正做到以用户为中心和为用户服务的宗旨，最后开发出高质量的产品。

五、结语

产品交互设计是机器/系统、人、界面三者之间的一种统一协调，期望达到人与机器（产品）最合理的组合方式。系统侧重于人的因素，采用以人为本的设计理念为根本，以用户为中心，为用户服务，注重产品与用户的交互行为以及用户对产品的使用体验，不断的满足用户的需求，即产品的功能作用和产品对用户的心理感受，设计出用户期望的产品，让生活变得更加的丰富与多彩。

【参考文献】

[1]库珀.软件观念革命：交互设计精髓[M].北京：电子工业出版社，2005.

[2][美]科尔科.交互设计沉思录M].方舟译.北京：机械工业出版社，2012.

[3][美]Jeff Johnson.认知与设计-理解UI设计准则[M].张一宁译.北京：人民邮电出版社 2014.

[4][美]Robert Hoekman，Jr.瞬间之美：Web 界面设计[M].北京：人民邮电出版社，2009.

产品设计过程结构分析与优化 篇4

产品设计过程是一个动态、复杂的过程,包含着多个设计者、设计约束、设计目标、设计活动、过程变量等要素,这些设计过程要素之间的相互关系构建了设计过程的结构[1]。现如今设计过程建模优化的研究工作一直是工程领域研究的重点。不同的设计过程其建模方法也有各自的特点。许多研究人员对不同的设计过程建模方法进行了研究[2,3]。Shen等[4]把“扩增实境”技术应用于当前的产品设计过程中,并实现了产品的协同设计。黄洪钟等[5]在分析比较现有的设计过程建模方法的基础上,提出了用分层有色Petri网建立产品协同设计过程模型的思路和方法,并给出了设计过程性能分析的方法。崔卫华等[6]分析了新型自驱动式牵引机的开发过程,将协同工作过程建模方法(MCM)应用于复杂产品设计过程中。庞辉等[7]提出了一种数字化车身设计流程图,应用有向图和模糊设计结构矩阵对该设计流程进行信息建模和优化重组,为建立车身创新设计平台提供了有效的软件集成模式。

目前,从业务运作、项目管理的角度来理解设计过程的有关键路径法(CPM)和甘特图法等;从过程描述的角度来理解设计过程的有IDEF3法;从消除设计任务规模局限性的角度来理解设计过程的有设计结构矩阵(DSM)法;从设计活动间的信息驱动来理解设计过程的有图、树和Petri网法。当前实现设计过程要素、设计任务和设计活动之间结构关系的研究方法中往往采用DSM法。而DSM法采用撕裂、耦合等规则,对于复杂产品结构关系的分析具有局限性,同时DSM不能量化结构节点之间的关系。本文先对设计过程进行层次化分析,随着层次结构化模型概念的提出,引出结构模型内元素间的相互关系,并以一个液压系统的基本设计为例对结构模型进行说明;进一步构建产品设计过程结构模型,实现基于决策的产品设计过程的层次规划。

1 设计过程的层次化分析

一般层次结构分为树状结构和网状结构。层次结构中任一节点均可对应为一设计对象,该设计对象有自身的设计参数、设计函数和设计方法等。一个完整的设计过程往往对应一个设计树或设计网图,设计树或设计网图的每一节点均有与其对应的目标函数树[8],这样才能满足全过程、全系统和群决策的设计需要。根节点(顶层节点)往往为设计过程的最高级目标或最重要级过程因素,包含有产品的主参数、主约束和主目标。节点之间通过参数的输入输出形成一个有机整体。树图的树枝表达了节点之间的级次关系,并非数据传递关系。这些节点从结构层次上来讲,是树状结构,而从数据流传递方面来讲,则可能是无序或有序结构表达式[9]。实际上,我们需要理清各个元素节点之间的影响路径,将设计过程从纵的方向排出级次,形成相应的层次结构。

过程层次化的目的是建立合理的子因素、子任务层次结构,从而使因素、任务之间的联系尽可能少,以提高过程的求解效率。层次化有4种基本形式:第一种是按树的各节点层次结构,将其分解为多个子系统,这种规划往往带有主观性和随意性,规划结果具有多样性,问题求解的效率也难以把握,此外,设计过程的树图节点关系非常复杂,进行层次化处理之后可能只有一个或少数几个节点,这样就难以按结构层次进行分解,这种分解方式的优点是直观;第二种是设计结构矩阵法,用矩阵形式间接地表示复杂过程中变量间的信息依赖关系[10],通过矩阵的划分和割裂对过程元素实现行列重排,尽量少包含反馈标记,减少元素之间的耦合;第三种层次规划是从计算方便角度出发,将所有节点统一,然后根据整体设计函数与设计参数之间的相互关系,借助相应算法将整体任务分解为多个相互较为独立的子任务;第四种层次规划是将一个复杂的过程按决策过程将各种因素进行分解,形成层次化分析模型,包括目标层、准则层、方案层等,通过两两因素的相互比较,经过一致性判断,确定各决策因素的重要性权值或相对优劣的排序值。基于决策的设计过程层次化过程如图1所示。

2 结构模型的描述

面向设计过程进行建模时,模型的可信性既取决于模型的种类,又取决于模型的构造过程。复杂系统是由大量实体(可以是物理元件、装置等硬件,也可以是事件或现象,还可以是子系统)组成的,这些实体之间存在着错综复杂的相互作用关系。要建立系统的数学模型,必须首先正确地表示这些实体及它们相互之间存在的某种关系,建立系统的结构模型。系统结构模型具有以下特性:(1)结构模型是一种几何模型,可用有向连接图表示;(2)结构模型是一种以定性分析为主的模型,主要用来分析系统各实体之间的关系;(3)结构模型可用矩阵形式描述,把定性分析和定量分析相结合;(4)结构模型的描述形式处在数学模型和逻辑分析形式之间,它可以处理宏观、微观、定性、定量问题。

结构模型用于描述系统各实体间的关系,可表示成一个实体集合。用S={S1,S2,…,Sn}表示实体集合,Si表示实体集合中的元素,R={〈x,y〉|W(x,y)}表示在某种关系W下各实体间关系值的集合。这样,集合S和定义S元素的关系R就表示了系统在关系W下的结构模型。用节点表示S中的元素,用节点间的有向弧表示关系R,并约定:如果〈Si,Sj〉∈R,则在节点Si和Sj之间存在一条弧,其方向是从Si指向Sj。这样,结构模型{S,R}就可以用相应的有向图G={S,R}来唯一表示,其中S是节点集合,R是有向弧集合。有向图可以是树图,也可以是网图。现以液压系统的基本设计过程来对结构模型进行说明。

在液压回路的设计中有以下基本步骤:首先描述设计需求和工作环境;接着画出液压回路草图,计算和选择液压元件,确定液压系统的性能参数;最后画出液压系统图,并确定规范。图2所示是一个基本的液压回路,给出所需的往返速度v1和v2,系统的负载P1、P2、P3,要求设计液压系统。图2中,A为活塞有效面积,q为流量。通过分析,得出该基本液压回路设计过程的结构模型如图3所示。其中,S1表示计算活塞缸内径;S2表示计算活塞杆直径;S3表示计算泵流量;S4表示估算系统工作压力;S5表示确定泵规格;S6表示确定电机规格;S7表示计算油箱容积。节点之间的弧表示相应的数学计算关系。如S2和S3之间的弧表示如下的数学计算关系:节点S2表示活塞杆直径d,由直径可算出活塞面积S=πd2/4;节点S3表示计算泵流量,由活塞面积和已知的活塞速度,可以求出泵流量q=Sv。

由此可知设计过程中结构模型的节点可以表示设计要素、设计活动、设计参数和设计变量。

3 设计过程结构模型的构建

在对过程进行层次划分后,接下来要对设计过程进行层次规划。规划的目的是使设计过程层次结构更优化,节点之间关系更明确。在产品设计过程结构优化中,优化的主要目标就是明确设计因素之间的关系,减少不必要的设计因素,确定耦合设计因素,减少迭代设计因素。该设计过程结构构建算法如下:

(1)初始化关系结构矩阵S,确定矩阵的维数。

(2)首先对矩阵进行节点关系运算,若不能得出运算结果,转步骤(3),否则计算后结束。

(3)采用分枝规则,以同级节点的计算结果分析确定节点级次。

(4)对各分枝(级)节点进行分解,若各分枝(级)不能分解,则返回步骤(3)。

(5)对每个节点计算模型目标值,或赋予目标权重值,进行比较,确定消除节点。

(6)对节点之间的弧定义数学关系和模糊关系,相邻节点间两两比较,如果超出设定值,返回步骤(5)重新调整。

(7)如果节点有下述情况之一时便把它们排除:(1)目标权重值和模型目标值小于设定值,节点出度和入度少;(2)节点不可行,不满足计算约束。

(8)根据每个节点的参数和弧的数学关系计算不同层级之间节点的关系,通过计算结果验证消减节点的正确性,返回步骤(5)调整。

(9)当没有未测深节点和重要性判断节点时,结束,当前的结构层次为最优;否则,返回步骤(1)。

4 算例

在产品开发设计过程模型中,设计者往往需要考虑多个设计因素,如成本、可靠性、方便性、制造性等。在设计方案的决策中需要知道这些设计因素间的相互关系、重要度、密切度和因素对设计方案的影响度。在产品设计过程中考虑如下8个因素:(1)产品功能S1;(2)产品可信性S2;(3)产品安全性S3;(4)产品生产与维护性S4;(5)产品成本S5;(6)产品运输储存S6;(7)产品人因功效S7;(8)产品安装S8。

这8个因素是产品设计的决策准则,表示了设计的目标和属性。它们之间的相互影响关系用一个倒半角矩阵表示,如图4所示,其第i行从左到右分别表示了S8、S7、…、S1同Si间的相互关系,x表示Si影响其他因素,a表示其他因素影响Si,xa表示Si同其他因素互有影响。

下面根据因素相互影响图列出邻接矩阵:

根据邻接矩阵,则可求得可达矩阵:

在可达矩阵中,S5和S6所在行对应的列都相同,构成回路,去掉因素S6形成新的可达矩阵,见表1。

消去最高级别的S5因素后,形成新的可达集和前因集关系,见表2。

去掉第2级别因素S2后的关系如表3所示。

去掉因素S1后的关系如表4所示。

去掉因素S7后的关系如表5所示。

在设计过程结构模型的构建中,对于因素S1和因素S7,其可达集与前因集的交集和前因集相同,而此时可达集中已经不包含更高一级的因素,根据分析,列出因素S1为当前参考因素,进行后序求解,若出现矛盾情况则返回重新判定。由以上计算过程可以得出该产品设计开发过程的结构模型,如图5所示。该设计结构模型体现了设计过程要素的相互关系以及层级关系。图示结构模型中,最高级的设计要素为S5,第二级的设计要素为S2和S6,第三级的设计要素为S1和S7,第四级的设计要素为S3、S4和S8。该结构模型实现了基于决策的产品设计过程的层次规划。

5 结束语

产品设计过程直接影响了产品的开发质量、成本和时间。复杂产品的设计往往包含多个系统、子系统和子子系统以及大量复杂的设计因素,这些系统以及因素之间的结构关系直接影响产品设计过程。因此,分析结构关系、构建结构模型对设计过程的优化具有十分重要的意义。本文对产品设计过程进行分析,提出了设计过程的结构分析和结构模型的构建方法,在构建了设计过程结构模型后,后续的研究工作就可以围绕设计过程结构特征以及设计要素之间的定量关系进行展开,实现控制和优化设计过程的最终目的。

参考文献

[1]马明旭,王成恩,张嘉易,等.复杂产品多学科设计优化技术[J].机械工程学报,2008,44(6):15-26.

[2]Cai J.A Socio-technical Approach to Support Col-laborative Engineering Design[D].LosAngeles:University of Southern California,2002.

[3]Movahed-Khah R,Ostrosi E,Garro O.AnalysisOfinteraction Dynamics in Collaborative and Distrib-uted Design Process[J].Computers in Industry,2010,61(1):2-14.

[4]Shen Y,Ong S K,Nee A Y V.Augmented Realityfor Collaborative Product Design and Development[J].Design Studies,2010,31(2):118-145.

[5]黄洪钟,刘伟,李丽.产品协同设计过程建模研究[J].计算机集成制造系统-CIMS,2003,9(11):955-959.

[6]崔卫华,李刚炎,王慧,等.复杂产品协同设计过程建模方法研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2005,29(4):620-623.

[7]庞辉,方宗德.车身并行设计过程建模及优化研究[J].机械科学与技术,2007,26(7):931-935.

[8]王红卫.建模与仿真[M].北京:科学出版社,2002.

[9]冯强,孙博,任羿,等.产品综合设计过程建模方法与实现[J].计算机集成制造系统,2010,16(4):772-777.

经典工业设计产品形态构成分析 篇5

目录：

1.经典工业设计产品——Audi A6产品分析

2.经典工业设计产品——BMW Mini产品分析

3.经典工业设计产品——Apple iPhone4产品分析

经典工业设计产品——Audi A6产品分析

Audi A6系一汽-大众推出的国内生产的技术最先进、性能最佳、国情适应性最强的高档豪华商务车，Audi A6融入了Audi在全球最先进的高科技独家技术，又进一步丰富了豪华的配置，并赋予其超强的运动特性，从设计到性能无不体现出完美品质。其特点是更豪华、更动感、更成熟。豪华主要体现在BOSE音响、电视/DVD和冰箱上，而且都是世界一流名牌产品。更动感体现在运动座椅、方向盘上；更成熟体现在Audi A6经过多次成功的升级，不仅达到了一个全新的标准，而且可靠性很强.Audi A6的Multitronic无级/手动一体式变速箱，在豪华轿车历史上，第一次实现了真正的无级变速。它采用金属链传动方式，彻底取代了传统的齿轮组变速方式，所以动力输出全无顿挫感，比普通自动变速更顺畅平滑，更拥有手动变速般的快捷灵敏，同时还更节省燃油，操控更舒适。新增设的S档，提高加速能力，增加驾驶乐趣。Multitronic无级/手动一体式变速箱的最迷人之处，就在于它最终克服了自动变速箱和手动变速箱的一切不足，一举超越二者的各项性能，实现了汽车变速箱技术的大飞跃。舒适与豪华背后，是Audi细致入微的尖端科技，车载冰箱专为行驶移动的Audi A6而设计，耐颠簸、倾斜。工作状态高度稳定。高品质的TV/DVD系统安全融入Audi A6原有结构，功能多样，而且极易操作，电动高级桃木办公桌可谓符合人体工程的精心之作，只需轻触按钮，就能打开或放下桌板，可延伸，可调角度。

Audi A6 外观造型形态分析：

在外形设计方面，与上一代Audi A6相比，全新Audi A6在外观上的最大变化是，前脸上原本被前保险杠分开的散热和进气格栅变成了一个完整的梯形格栅。这种Audi家族最新成员的标志性前脸设计将复古、经典与现代、时尚有机地融为一体，既透着Audi的创始人霍希在上世纪30年代统治德国顶级豪华车市场时的威严，又体现出Audi自战后复兴以来突出科技和运动特点的品牌理念。

尾部上方由圆润的流线型改为略微翘起的棱角，具有扰流板的功效，可使车辆在高速行使时获得足够的抓地力，从而增强了高速行使状态下车辆的操控性和安全性，同时也使尾部造型更显硬朗和运动化。Audi产品被公认为极致经典的低悬式车窗设计以及类似跑车的车顶轮廓现在变得更具张力，动感十足：低平的腰线和向后上扬的肩线把整个车身勾勒出蓄势待发、呼之欲出的动感神态。而发动机舱盖中部醒目的弧形设计更突显了全新Audi A6的强劲动力和出众性能。

跟03款的A6相比较，04款的A6在外形、内饰上没有变化，最大改变在于运动包和行政包这两套组合配置的推出，并且把以前的一些选装件，比如前电动座椅、6碟CD机等变成了标准配置。据Audi的销售人员介绍，在整车售价不变的情况下，增加配置无疑会使客户有一种意外惊喜的感觉，能有更多的配置供选择总是一件令人高兴的事。Audi A6给人的感觉通常是性格稳重的成功人士之坐骑，这一点从相对保守的前脸设计便可见一斑。A6包括运动座椅、带换挡功能的方向盘、215宽胎在内的运动包很显然就是给那些每日西装笔挺、端坐于空气都很少流通的办公室里的商界人士所预备的，让他们也能在阳光灿烂的周末亲自驾驶，驰骋郊野，放飞心情。

据说方向盘上的换挡按钮设计是从F1赛车上移植过来的，A6的这般设计令车主体验到了驾驶乐趣的感觉。不同的人世会有不同的需求。04款A6的另一个组合配置是行政包，这个设计看来是为那些不打算疯跑疯闹、酷爱舒适享受的人预备的：后排座椅靠背的中间部分里面是个小冰箱，放上两瓶红酒和一些冰块绰绰有余，按动电钮从前排座靠背的后身里会展现出一个小巧的办公桌，前排座头枕的后边则安装着两个液晶显示屏，可以接收电视台的节目或观看自身携带的DVD影碟。在交通拥堵的时候，这些装备尤其显得重要，既可以伏案工作又可以娱乐休闲，不但可以劳逸结合，而且有利于节省办公人士获得视频信息的时间。行政包的小冰箱有点意思，它不是那种只吹进空调冷风的冷藏箱，而是真正的、有制冷能力的冰箱。想象一下，在有驻车加热和座椅加热功能的宽大空间里享用清凉的香槟，同时让音乐和画面来诠释轻松的心情！但是，谨慎地给正在享受的后排乘员一点小提醒：千万不要把杯中酒洒到脚边的DVD机器上，因为那上面没有保护性的盖子。另外冰箱的配备占去了比较大的行李厢空间，在一定程度上影响了有效收纳容积。但想必能乘坐Audi A6的成功人士出行不至于弄一堆牙刷、毛巾之类的行囊跟着吧？从外观上可以看出来的就是新A6带有倒车雷达，车前有接近雷达，排气管出气口改成了双嘴式，运动感觉提高了一点点。驾驶室内部没有太多的变化，依旧保持了豪华舒适的风格，但是前排座椅在新A6上安装了一对运动款跑车座椅，就是平时大家叫做半桶椅的样式，因为使用了这款半桶椅，驾驶A6高速进弯时，可以牢牢地将驾驶员固定在座椅上，提高了驾驶员的稳定性和安全性。Audi的销售人员介绍新A6的方向盘感觉和过去不同了，在驾驶时能够感受到新A6的方向盘是轻了许多，中速度操作方向时，准确性提高了，驾驶乐趣多了一点点，其实真正的新A6魅力是在变速箱上。动力方面，发动机均为每缸5气门，双顶置凸轮轴，可变配气相位，可变长度进气歧管，配置5档手动，tiptronic 手动/自动一体式或Multitronic无级/手动一体变速箱。虽然发动机技术不是什么专利，但是这么小的排量采用5气门实际上已经是技术上的突破了。简单地说，如果没有精湛的工艺和材料科学的进步即便是传统的设计也未必能实现。这些年Audi一直在技术领域孜孜不倦的进取精神的确可嘉。尤其是Audi“独创”的无级/手动一体变速箱实在值得称道。要说这项技术也不是近期才发明，但是一直没有投入生产的原因就是理论上通过了，但是材料问题却解决不了。现在的AudiA6实现了大范围应用目的，从这个意义上讲，Audi声称的技术领先就是确凿的科学事实。V形6缸5气门发动机输出的动力驱动这辆体重为1545千克的汽车感觉动力还算充足，Multitronic(r)无级/手动一体式变速箱也表现不俗，起步、加速的全过程平顺流畅，没有自动变速箱自动换挡时的那种间歇感。记得昔日装配着自动变速箱的汽车刚刚进入市场的时候，有的人误以为那是无级变速，实际上挡位还是存在的，只不过它是自动换挡不需要驾驶者去打理而已，Audi公司把变速箱里以往的齿轮相互啮合进行变速改成了一根金属链条，从而克服了自动变速箱和手动变速箱的某些不足。当AudiA6 2.4达到200公里/小时的时候，发动机的噪声和底盘噪声仍然都很小，说起来也难怪，毕竟是一款豪华轿车嘛。当发动引擎后，中央仪表板的液晶显示屏首先显示出中文提示：踩住刹车换上行车挡。起初我对Audi这种做法的第一感觉是Audi挺尊重驾驶者，在所有进口品牌的国产车上很少能有中文信息。后来我才领会到它的实际用意。一般自动挡换挡柄上都有一个锁键，只有按下控制键你才可以换挡。而A6的换挡柄上没有锁键，那么锁键在那里呢？就在刹车踏板上。就是说如果你不踩下刹车踏板就换不上行车挡。在挡位座的显示板上还有一个刹车符号+脚踏符号的指示灯，刚开始接触A6的人一定会疑惑，原来也是换挡的指示，踩下刹车踏板它就灭了。如果你是在夜间这个指示灯一定很显眼可以提示你如何起步。当然有人会说中央仪表板不是有指示吗？是的，但是许多人的观察方式不一样，习惯也不一样。Audi为了适应各种人的习惯不惜重复设置，这在其他方面也有体现。比如说“S”挡运动模式的控制方式，本来在所有的Multitronic装置上都可以实现手动运动模式，可是运动包就在方向盘上增加了手动换挡键，而且左右都有。也就是说，你习惯传统的地排挡换挡模式就用地排挡，如果你想领略现代F1战车方向盘电子换挡方式就用拇指实现加减挡，甚至可以左右开弓。惟一我觉得不太方便的就是巡航控制装置，和转向灯开关组合在一起，操作起来不那么顺手。车内的一些电子装置，比如仪表盘的中央是一个显示屏，被称做是驾驶者信息系统，上面显示着收音机、油耗、温度、挡位状态、车门状态等各种信息，这个显示屏最近几年在一些新车型上时有见到，特别是有些车加装了中文显示，使人备感亲切。车前车后都装配了俗称“倒车雷达”的警报装置，能根据物体与车的距离发出不同的声响，相信这一装置能给驾驶经验匮乏的人士提供很大的便利。

配置方面：双氙气大灯；大灯自动清洗；灯光自动调节等都是A6系列的基本装备。豪华舒适装备增加了真皮方向盘及座椅；座椅加热；木纹饰条；电动后窗阳光防晒帘；BOSE音响。技术领先装备增加了记忆前电动座椅及后视镜；自动防炫目内后视镜；前后驻车报警雷达；巡航定速；动力转向随速调节。运动包为前运动座椅；带换挡键运动方向盘；215/55/R16Y轮胎；7JX166幅运动轮辁；“Sporty”徽标。而行政包最主要的就是右后座的小桌板；两个装在前排座椅头枕后面的DVD/TV屏幕；以及迷你吧，包括小冰箱和能收纳香槟酒杯格。

2009款 Audi A6（侧面）

2012款Audi A6（侧面）

2009款 Audi A6（正面）

2012款 Audi A6（正面）

2009款 Audi A6（尾部）

2012款 Audi A6（尾部）

2009款 Audi A6（内饰）

2009款 Audi A6（产品尺寸图）

经典工业设计产品——BMW Mini产品分析

1956年，欧洲汽油的供应紧张到了极点，英国政府开始强制执行燃油配额供给制度，这让BMC下定决心，开发一辆燃油效率最大化的小车。工程师阿莱克·伊斯古尼斯（Alec Issigonis）接受了这个课题。在戛那海滨酒店的一张餐巾纸上，伊斯古尼斯画下了MINI的第一张草图。MINI的传奇故事在1959年8月26日正式开始。宝马在2000年初将路虎转卖给福特，却将MINI留了下来，并为其投入了近3.6亿欧元，重建了设在英国牛津的MINI车厂。2001年，经过宝马重新设计的全新MINI问世了。也正是在那个时候，MINI可爱的家族式特征才逐渐形成。

全新的MINI Cooper在外形上并没有多大的变化，又大又圆的前照灯以及平顶、短尾的独特设计，秉承了MINI家族的风貌。这样娇小而独特的外形已经成为MINI的招牌形象，相信不管怎样升级、改款，厂方也不会舍得对其“改头换面”。MINI Cooper的色彩搭配非常丰富，既可以选择车身与车顶同色，又可以选择车身与车顶不同色。

BMW Mini外观造型形态分析：

内饰造型夸张，但不乏舒适实用

坐进MINI Cooper，立时感觉被带有金属质感的圆形仪表盘以及操控键所包围。位于转向盘后方的是一个圆圆的转速表，金属银外壳、白色表盘、字及橘黄色指针，十分清晰，表盘能够随着转向盘的位置作调整。中控台上方是一大两小三个表盘对称布置，中间大表盘是时速表，样式与转速表相呼应。其他操控键如开门扳手和变速杆饰圈等，也几乎都以金属质感的圆形为主，营造出一个似乎用圆形搭建起来的空间。车门内饰板材的造型很另类，不过用起来很舒服、实用。

MINI造型设计简洁有力，古典色彩与时尚感在她身上共存，大又圆的头灯印证着她MINI家族的纯正血统和风貌。所有的MINI车型都是两门车，车门张开的最大角度可达80度，进出车门和后排座都很方便。短小而紧凑的车身、平坦的车顶、造型怪异的尾灯让它看起来十分精简灵巧。前机盖由单张金属板件制成，一直延伸至轮拱，堪称是设计和工程学的力作。前大灯与发动机罩采用一体化设计，不但醒目独特，而且显示了高度精确的生产和装配的工艺。侧面的MINI腰线向后缓缓上升，向人展示出了一个动力十足的侧身，清晰地表明了该车的性能取向。前、后风挡玻璃的倾角设计的很小，侧窗玻璃也几乎没有弧度，天窗大得几乎覆盖了整个车顶，车门采用了无边框设计，为了保护玻璃并减轻关门时乘客耳部的不适，开门时侧窗玻璃会自动降下一点，门关好后又会自动升起，造型古老的镀铬门把手让人在握住它的瞬间就会萌生几分怀旧情怀。

老款BMW Mini Cooper

新款BMW Mini Cooper

BMW Mini Cooper(正面)

BMW Mini Cooper(尾部)

BMW Mini Cooper(侧面)

BMW Mini Cooper（内饰）

BMW Mini Cooper(轮毂)

经典工业设计产品——Apple iPhone4产品分析

iPhone 4的外观造型相比前三代有了较大的改变，全新设计的边框结构取消了之前的弧线设计，变得更加棱角分明，金属元素突出，音量调节和扬声器、麦克风都做出了相应的改变。下面看看iPhone 4有哪些特色的外观设计。iPhone 4外形上给人最大的印象是由以往弧形设计变成了四四方方的火柴盒造型。尽管如此，一点都不阻挡它的优雅气质。超薄机身也是iPhone完美工业设计的体现，相比本已无懈可击的iPhone 3GS，iPhone 4的厚度比iPhone 3GS（12.3毫米）减少了24%，仅为9.3毫米。

产品设计分析 篇6

毕业设计是培养学生设计能力和创新能力的重要实践环节，毕业设计既是高校教学过程中对学生综合素质与培养效果的全面检验，也是学生对大学四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。而设计类院校的毕业设计尤为重要，主要是指各类艺术设计专业的毕业班学生在专业教师的指导下，运用已掌握的专业基础知识与设计表现技能，结合社会需要以实际性课题或虚拟性课题，进行一次全面的综合性实践教学活动。按设计的目的来分类，艺术设计专业毕业设计主要分为视觉传达设计、产品设计和环境设计三大类。 本文主要从产品设计专业的角度来分析毕业设计存在的问题。

产品设计专业毕业设计的定位

产品设计专业是将造型艺术、工业生产技术、自然科学和社会科学紧密联系的综合性学科，专业目标是通过专业课程的讲授培养学生思维创新能为，使学生成为懂艺术、懂技术的实用型、技能型人才。在产品设计专业的毕业设计教学环节中，要求学生在设计实践方面具有很强的动手能力，毕业生必须严格按照学校的要求完成。首先，毕业设计的作品，一方面要具有实用性，满足市场需求，另一方面要具备一定的前瞻性，即能预测市场发展方向，比如概念性创意产品的创作。在毕业设计一开始就要求学生要有明确的设计理念，并能很好的表达自己的设计意图，从设计理念的提出到设计模型的展示，是一个学生想象思维能力和具象表达能力的体现。其次，要严格按照毕业设计时间进度。

产品设计专业毕业设计的程序分析

以哈尔滨商业大学设计艺术学院为例，产品设计专业的毕业设计分为六个阶段：准备阶段、毕业设计/论文的开题阶段、毕业设计中期阶段、毕业设计末期阶段、毕业设计收尾阶段、毕业设计/论文答辩与成绩评定阶段。产品设计专业的毕业设计/论文与普通的文理生的毕业论文相比，它的内容与要求更为丰富、复杂，除了完成毕业论文，还要完成大量的设计任务，制作设计手册、产品模型、成果展板以及办毕业设计作品的展览等等，工作量极大，要求极高，这需要毕业生必须了解自己专业的特点，很好的来安排工作的时间进度，保质保量的完成毕业设计/论文的所有内容。针对产品设计专业的特点，将在教学过程中对毕业设计/论文的安排的六个阶段应该做的内容和须注意的事项一一分析如下：

第一阶段：准备阶段是在11月初，要求毕业生完成毕业设计选题（题目可暂定），并要求近两年的课题重复率应控制在10%以内，同一届学生课题无重复率。好的选题是一篇毕业论文成败的关键，如果选定的题目毫无意义，即使努力完善文章结构，也不会有太好的效果。在这个阶段学生往往陷入迷茫，不知要做什么，甚至不知如何发挥自己的专业优势，那么指导教师应该给予正确的指引和教导，先大量的阅读文献、收集、整理资料，从对资料的整理中确定自己的方向，直到确定题目。

第二阶段：毕业设计/论文的开题阶段指导教师向学生下发《毕业设计/论文的任务书》，要求学生在这个阶段广泛查阅国内外参考文献，并撰写开题报告，准备毕业设计与论文的开题答辩。同时在时间进度上，要求毕业生在3月20左右返校，初步完成论文的大框（提纲）及毕业设计图纸1/3的工作量。这个阶段是比较容易出问题的阶段，学生经历了一个寒假，在学习上较松懈，指导教师需要及时监督，并检查要求完成的工作任务：首先检查论文的目录大纲是是否论点、论据清晰、论点是否正确论据是否充分、否符合逻辑性，接着检查设计方案的草图、方案的初稿、方案的过程以及设计图纸是否规范等

第三阶段：毕业设计中期是在4月20左右之前，要求毕业生完成毕业论文的写作及毕业设计2/3的工作量，开始筹划模型的制作。在这个阶段指导教师应经常督促、检查学生毕业设计与论文的进展情况，及时指导学生解决问题。

第四阶段：毕业设计末期是在5月20左右之前，要求毕业生完成毕业设计/论文的撰写、修改和定稿；严格按照学校统一规定的论文格式做最后的检查工作，无误后，按顺序装订成册。同时模型已开始制作。

第五阶段：毕业设计收尾阶段是在5月30日之前，完成毕业设计的论文、设计图册、展板、模型的全部工作。

第六阶段：毕业设计/论文答辩与成绩评定阶段，指导教师根据学生的完成情况及答辩的表现，按《毕业设计/论文的评分标准》给出成绩。

通过对产品设计专业毕业设计六个阶段的分析，了解到每个阶段的需要做的工作及工作中可能产生的问题，产品设计专业人才培养的定位应以市场为导向，培养综合实践型人才，毕业设计从选题到设计到模型都应与实际的生产生活、市场接轨，必须依托于市场的需求，遵循市场规律，不能孤立发展一个专业。

小结

面对新环境和新形势，高校如何应对多变的市场需求，改变毕业设计的“形式主义”成为高校教改的重要课题之一。毕业设计也应该与时俱进地针对教学过程中出现的问题作出相应的修改和调整。

（作者单位：哈尔滨商业大学 设计艺术学院）

绿色设计在产品设计中的应用分析 篇7

关键词：绿色设计,绿色材料,产品设计

绿色设计是20世纪80年代末出现的一股国际设计潮流, 进入90年代, 在工业设计界关于产品设计造型的花样翻新已经走到了尽头, 人们对于不同造型的产品似乎失去了以往的新奇和兴趣, 人们正在设计领域寻找着新的突破。“绿色设计 (G r e e n Design) ”也被称成为“Sustainab1e De Sign (可持续性设计) ”、“Eco—design (生态设计) 或者是DFE (Design For Environment为环境而设计) ”。它是经济、社会以及生存发展的一种物品设计的艺术。它所包含从小到生活用品设计, 大到建筑、城市以及整个地球生态环境的设计。对工业设计而言, 绿色设计的核心是“3R”:即Reduce、Recyle、Reuse, 即减少有限资源的使用率和有害物质的排放, 使产品的各部分组件实现可回收或重新利用化。总之, 绿色设计不仅对于产品设计师来说是一种技术性的革新, 更重要的是理念和思想方面的转变。

1 产品绿色设计的实现途径

1.1 地方官员强化绿色设计意识

政府官员是社会发展进步的领路人, 地方官员的意识直接决定着该地区生活水平的高低, 也决定着该地区经济发展的程度和环境状况。他们的思维和意识是否拥有可持续发展的内容, 是否能真正理解实现可持续发展需要的具体步骤, 对于该地区具有关键性的作用和意义。同时, 一个地区的成功对全国的经济健康持续发展和环境的保护都具有重要的借鉴意义。每个地方的官员都注重绿色设计, 在工作中真正推行绿色设计的价值观念, 那么整个中国的绿色设计也就不再是一句空话。改革官员考核机制, 中央考核地方官员政绩时应当加大对地方生态环境和绿色设计推行状况内容的考察, 不再把经济效益当做唯一的考核指标。

1.2 企业增强绿色生产意识

企业应当真正理解绿色设计, 实现绿色生产。绿色生产是指企业在生产中, 有意识地减少排放, 把因为生产而对环境的污染和破坏降低到最低, 甚至是0。因为只要生产就会产生垃圾, 所以企业单位在环境保护上具有直接的、不可推卸的责任。企业在市场经济条件下, 除了考虑经济效益和市场效益, 也要注重环境效益, 包括注重企业生产对自然环境和社会环境产生的影响。这就需要生产企业实现绿色生产, 做到市场效益和环境效益兼顾, 只有这样的企业才能走在时代的前列, 他们生产的产品才会在国际市场中具有竞争的优势。

1.3 设计师坚守绿色设计理念

绿色设计在这里应当做狭义的理解, 这主要是指绿色产品设计中推行的可操作性方法和措施。艺术设计是使用一定的物质材料进行的创造性活动, 无论是产品设计、包装设计、广告设计, 还是环境艺术设计, 都需要采用一定的物质材料作为载体进行创造。所以, 绿色设计的第一点就应该在设计材料的选择上提倡无污染和可再生。无污染材料不仅指在材料的加工生产过程中不会产生环境污染, 同时还包括使用过程和产品寿命终结后的所有环节中, 设计所应用的材料都不对环境具有污染性;可再生性材料是指减少对不可再生性材料和资源的应用, 推广使用可以再生类资源和材料。例如能使用竹材的就不要使用人造化工材料, 因为竹子在生长过程中对环境没有任何污染, 相反它有利于环境的绿化和空气的净化。同时竹子的生长速度较快, 再生力很强, 砍伐后可以在较短时间内得到恢复。我国幅员辽阔, 适合竹子生长的地区很广。化工材料主要来源于石油和煤炭等不可再生资源, 在加工化工材料的过程中和原料的运输中要排放, 合成时要排放, 冷却时也要排放, 不仅产生大量的气体垃圾, 还会产生较多工业性液体和固体垃圾, 这些对于有限的空间会产生巨大的污染。环保材料属于友好型材料, 在设计过程中能使用环保材料的就尽量保证不使用污染性材料。如果说所有的企业都生产绿色材料, 在源头上减少对环境污染的话, 那么设计师和商家选择绿色材料进行产品设计的过程, 就属于减少环境污染的中间环节。

1.4 消费者信守绿色生活信念

绿色生活主要是指社会大众在生活中崇尚节俭, 摒弃浪费, “以艰苦奋斗为荣, 以骄奢淫逸为耻”, 减少生活垃圾, 不虚荣, 不攀比, 不过度消费, 做一个对自己、社会和自然环境负责的新世纪公民。市场中销售的所有产品最终都需要在生活中消费掉, 所以如果每个人都提倡和积极响应无污染、绿色产品消费的话, 就为绿色设计的推行创造了巨大的动力, 也为绿色设计奠定了广阔的市场基础。其实在绿色设计的推行中, 最终得到实惠和利益的是社会大众, 因为产品实现绿色设计对于每个人都是安全可靠的, 有利于每个人的健康和发展, 所以提高社会大众绿色生活的意识, 对于绿色设计的实现具有不可忽视的作用。公众的绿色生活意识强烈, 就必然消费绿色设计的产品, 而绿色产品是绿色设计的结果, 社会大众是社会消费的主要组成, 他们构成了买方市场, 因此绿色设计产品的大量消费, 必然刺激生产厂家和企业进行技术革新, 全力投人到绿色设计和绿色产品的开发及生产中去, 使市场上被绿色产品所占有, 最终实现生活的绿色化。这样, 我们所倡导的绿色设计理念也就能够真正地得以运用, 我国也就能真正走向可持续发展的道路, 而中国的成功必将促进全人类社会走向可持续发展的道路。

1.5 教育工作者坚持绿色教育

绿色设计的理念虽然产生了近半个世纪, 但是在国内公民教育中普及得远远不够。目前我国在文化层次较高的普通高校, 对于绿色生活的宣传教育都明显不足。即使是在专门培养艺术设计人才的院校系科, 对于绿色设计知识的教育也显得很薄弱, 有的甚至是一片空白。今天的大学生就是明天社会的消费主体, 也是国民的主要组成, 因此, 要对他们进行绿色生活理念的教育。应该在所有普通高校开设绿色设计或者绿色生活之类的选修课程, 作为素质教育课程的一部分。通过学校的绿色教育不仅促进绿色设计的推广, 而且保证大学生素质与日俱进, 同时培养出明天的倡导绿色生活、走可持续发展之路的国民。高校在引领社会先进文化和生活的理念中发挥着重要的作用, 担当着人才培养和促进社会文化发展的重任, 所以在“绿色设计和绿色生活”理念的推广中应该发挥其重要的先导作用, 各地高校应当成为社会中宣传和推广“绿色设计和绿色生活”的重要阵地。

2 结语

产品铆接封装设计及实验分析 篇8

1 金属铆钉铆接方式

金属铆钉的连接是工业产品中常用的一种连接方式，其是依靠金属材料的塑性二次成型，形成加固面来实现部件之间连接的方式。常用的铆钉结构形式有空心铆钉、实心铆钉、半盲孔铆钉3种，如图1所示。

3种铆钉在使用过程中，均为将自由端的金属材料在外力作用下使其产生塑性变形而实现铆接目的。图1中的a空心铆钉一般用于需要较小铆接能量、较高铆接强度的产品上，同时由于其材料用量相对较少，也可以降低整个产品的重量。另一方面，由于其整个中间连接部分采用中空结构，而在自由端有铆接的要求，所以在材料上一般选择具有较高抗拉强度和延展性的铜材(如黄铜H65Y抗拉强度可以达到390 MP，铝Al Mg2的抗拉强度则为245 MP)。但是，此种类型的铆钉原材料价格相对偏高，会增加产品的整体成本。图1中的b实心铆钉采用铝材质，由于其成本相对铜铆钉低廉，且拥有一定的延展性，可以在部分常规应用场合作为铜铆钉的有效补充和替代品。图1中的c半盲孔铆钉同样采用铝材质，考虑到自由端的中空结构，其可能会降低受力面的承载能力，主要用在产品内部承载力相对较小的场合。

2 金属铆钉的受力模拟及分析

作为设计选型，在一开始就要根据产品需求确定铆接的形式和铆钉的类型。下面通过力学模拟和实验来分析几种不同铆钉的设计选型和使用情况。

此处选取250 N作为产品的实际承压能力测试值进行模拟，由于铆钉中部主承力杆发生断裂概率极小，而其自由端则要发生冷塑性变形，内部晶粒结构发生变化，因此在应用中，易发生铆接部分的大变形以及脱落现象，在此仅分析铆接部分的受力情况。

铆接后的尺寸选择如下：承力杆外径(mm)：φ2，铆接头外径(mm)：φ3.3。如图2所示。

图3为施加250 N的力在铆钉内部承载面上的模拟结果。通过不同部位的颜色值可以分析铆钉在实际情况下的应力、应变以及位移的趋势和分布。

3 种铆钉的模拟结果数据如表1所示。

注：(1)此处铜材选用黄铜CuZn 30%～36%，材料主体为拉制管线，硬状态下抗拉强度为370～390 MPa，伸长率为15%;(2)此处铝材选用铝合金Al Mg2，材料主体为拉制线材，最小抗拉强度为245 MPa，伸长率为3%;(3)假设产品内部晶粒均匀，各向同性。

对以上数据进行分析可以看出，模型应变均未超过极限值，考虑到实际产品破坏是由应变引起，因此，此处3个产品均处于安全范围之内。同时，比较数据可以发现在位移、应力、应变3个方面上铝铆钉结果值均远小于铜铆钉，说明其可以达到铜质铆钉的受力要求;另外，铝质半盲孔铆钉在受力情况下的位移和应变虽然比实心铆钉大，但是其数值均极小，可以认为没有差别，而应力也没有超过铜铆钉的数值，因此可以初步认为半盲孔铆钉可以达到实心铝铆钉的同等要求。

3 金属铆钉铆接实验及分析

由于在模拟时假设的是晶粒均匀，各向同性，因此与实际情况存在偏差，下面对实际产品进行实验和分析。

首先将铆钉铆接在产品上进行相关功能试验(整个产品的功能试验，模拟真实极限使用环境)。此处选用低压双极断路器来进行验证，实验标准采用GB 10963—9.12的短路实验，产品试样选用承载最大力的产品(40安培D曲线)，进行10 k A的瞬间冲击电流进行触头间分断实验，此时产品内部的两个触头电极之间空气电离会生成大量电弧，产生极高的温度和压力(单根铆钉受力近于500 N)，要求封装产品外壳的铆钉要有足够的承受能力。

选用9台产品进行实验，如图4可看出实验后均未发现铆钉断裂或铆钉头变形导致产品外壳破裂的现象。尤其是两种铝铆钉之间未发现有明显区别，说明在一定程度上半盲孔铝铆钉可以达到高强度实心铝铆钉的承载要求。

接下来分析两种铝质铆钉的实际塑性变形对承载能力的影响。金属经冷塑性变形后，除了外形和尺寸发生改变外，其显微组织与相关性能也发生了变化。经塑性变形后，各晶粒中除了出现大量的滑移带、孪生带，晶粒形状也发生了变化。变形量很大时，各晶粒已不能分辨而成为一片如纤维状的条纹，称为纤维组织。金属材料在塑性变形时遵从最小阻力定律，即在塑性变形过程中，如果金属质点有向几个方向移动的可能时，则金属各质点将向阻力最小的方向移动。即做最少的功，走最短的路。因此在铆钉铆接时，铆钉头的变形也受其本体形状的影响。铝质实心铆钉的本体在塑性成形前，是拉制成型的线材，其内部金属晶粒的分布可以看作是平行于其主轴方向的，同样，铝质半盲孔铆钉也是一样的。如图5中a所示，在塑性成形时，实心铆钉在旋铆机的外力作用下材料被强制发生位移而形成铆接的“蘑菇头”，其时内部的金属晶粒已经完全改变了原先的规则分布，而变为围绕于主轴的同心圆排列，且在变形过程中，金属内部容易发生变形不均匀，内部晶粒分布排列不规则，进而造成不规则的同心圆分布，降低铆钉的机械强度。在承受外力载荷时，剪切力就完全加载于同心圆分布的圆周受力面上，会弱化“蘑菇头”的受力能力。图5中b显示半盲孔铆钉在旋铆机的外力施加下，向阻力最小方向变化，金属薄壁沿着主轴直径方向延展，形成受力面的“蘑菇头”，此时由于不存在内部晶粒的重新分布，因此其是沿着半径方向的连续直线分布，在受外力时剪切力是施加在垂直于轴线的方向的，此时是最佳的受力方式，因此不会发生受力能力被弱化的现象。

金属材料在塑性变形时的单位体积变形能为：

式中，σ为应力;ε为应变;E为弹性模量。

冷拔黄铜和轧制铝的参数如表2所示。

从公式1可以看出，塑性变形能可以由弹性模量E和应变来控制，对于实心铆钉和空心铆钉来说，空心铆钉的应变要明显小于实心铆钉，因此也可以节约铆接设备的能量消耗，提高工作效率。

将铆接过后的铆钉垂直放置于显微镜下，观察其内部承载面的成型分布会发现两者的实际区别以及对受力的影响(圆形银色清晰面为“蘑菇头”承载面)。如图6所示，观察a实心铝铆钉的表面结构，可以看出其塑性变形后内部缺陷十分明显，在上面区域存在较长的黑线，这是由于铆接时不同部分的金属挤压在一起，但是没有完全结合而形成的间隙，这样会降低受力面的承载能力。在b半盲孔铝铆钉上，塑性变形后受力面几乎没有明显缺陷，不会降低受力面的承载能力，这通过前面产品的实验已经得到验证。

4 结语

通过以上研究可以看出，在不考虑重量的情况下，铝铆钉可以达到铜质铆钉的铆接强度要求，成为其较好的替代品;另一方面，半盲孔铆钉由于有较好的塑性成形，可以满足实心铆钉的强度要求，同时还可以节省材料和降低铆接时的设备能量输入，是一种较好的设计和工艺选择。

摘要：论述了在常用电子电器产品中铆接方式的多样化, 特别研究金属铆钉的设计选择、强度模拟、失效分析等, 并提出优化方案。

关键词：铆接,铆钉,强度,失效,优化

参考文献

[1]刘全坤.材料成形基本原理.北京:机械工业出版社, 2004

[2]刘智恩.材料科学基础.陕西:西北工业大学出版社, 2008

室内色彩设计与设计品位分析 篇9

1.1 满足功能性原则

室内色彩设计应在考虑空间环境的性质和精神功能的同时,充分满足使用功能需求,使室内色彩最大限度的满足室内空间、装饰装修、物理环境、陈设绿化等功能,并使其和谐统一。由于色彩具有明显的生理、心理效果,能直接影响人们的生活、工作和学习,因此在设计时首先要考虑功能需求,并在设计风格上力求统一。

1.2 符合形式美原则

室内色彩设计应遵循形式美法则,变化与统一、对比与协调始终是设计师应遵循的原则[1]。在室内色彩设计中处理好节奏与韵律关系,处理好主体与背景的关系和考虑家具与其他物体的颜色,以适应不同空间功能需求,使形式美贯穿于整个设计过程之中。

1.3 符合适应性原则

不同的色彩在不同的空间环境背景下,因位置不同,对人的知觉与反应情感也不同。室内色彩设计除了要形成一定的独立、和谐关系外,更要创造一个和谐的背景环境,背景环境主要是墙面、地面、顶棚在室内占有较大的面积,能衬托出室内的各种物体,是室内色彩设计中首先要考虑与选择的对象,尤其是墙面色彩的选择,对家具和其它陈设具有衬托作用。同时,室内色彩设计也是建立在装饰材料色彩选择的基础上的,设计时应充分考虑材料色彩因素,尽量发挥材料的材质特点和自然美。

1.4 符合地域性原则

不同地域有不同的用色要求,不同民族有不同的用色禁忌。在进行室内色彩设计时要掌握色彩学的基本知识和室内色彩用色的一般规律,同时,要特别注意不同地理环境、不同地域风俗,不同主人特性(民族、年龄、性别、喜好等)和不同气候条件等地域性的特殊要求和习惯;要充分发挥想象,不断实践,掌握用色的规律和技巧,发挥色彩的独特魅力。

2 室内色彩设计的方法

2.1 变化与统一

室内色彩的变化是多种色彩的相互选择应用,与色彩的统一是一种和谐关系,室内色彩只有统一没有变化就会产生单调和沉闷感,只有变化而无统一就显得杂乱无章,没有主题。因此,在变化中求统一,在统一之中求变化,要恰当处理好变化与统一中的质和量的关系。

2.2 主次与虚实

室内色彩设计有主次与虚实之分。主次关系明确,给人视觉和心理产生秩序美感,色彩的虚实设计可以强化或削弱某些色彩。会使室内整体色彩效果出现不同变化,满足各类需求。

2.3 节奏与韵律

室内色彩设计的节奏与韵律,是运用色彩的基本特性和不同表现形式,在室内空间环境形态创造方面借鉴音乐的节奏与韵律,使室内色彩设计富有层次、变化和节奏感,从而达到美化空间、装饰空间的效果。

3 室内色彩设计的品位

3.1 室内色彩设计与人的心理、生理

当色彩以不同的波长、亮度作用于人的视觉时,会对人产生一系列的生理、心理反应,而这些反应与以往的经验产生联想时,赋予色彩情感、意志、情绪等方面的意义[2]。同时,色彩以其特有的作用影响人的心理,使人产生各种不同的心理反应。如红色,对人的眼睛刺激作用最为明显,能使人联想到太阳、火焰、鲜血等,象征着热烈、喜庆、吉祥、生命、革命等感情,也用来表示警示等信息,象征着危险、恐怖。了解和掌握色彩带给人的不同心理感受,将有助于运用色彩,创造出风格独特、宜人宜居的室内空间环境。

3.2 室内色彩品位设计

3.2.1 营造自然和谐的色彩层次

室内色彩设计应充分营造自然和谐的环境氛围,运用色彩设计的原理和方法进行方案的设计,实际上就是进行室内色彩的构图和色彩的创造。室内色彩设计应考虑不同的组成要素及相互间的关系,既要考虑材料色彩,也要考虑家具及其它陈设色彩,既统一又有层次,使色彩感觉丰富不杂乱,舒适自然,以适应空间功能的要求。

3.2.2 运用重复与呼应的色彩节奏

重复是相同或相近的形象反复排列,其特征是形象的连续性,连续性是室内设计常用的设计手法。例如地面的铺设、墙面的造型设计和我国古建中藻井的应用等。而室内色彩设计用色的关键性的几个部位,要有主有从属,整个环境便会形成一个多样统一和色彩间相互联系的空间环境。室内色彩重复与呼应的应用,能使人的视觉取得联系与运动感,而将色彩进行有节奏的排列与布置时,同样会产生韵律感。室内色彩设计可以划分为多个层次色彩,背景色常作为大面积色彩,宜用灰色调,重点区常作为小面积的色彩,即室内的重点或焦点,可以通过对比色彩表现手法来加强效果,如通过色彩的重复、呼应、联系等方法加强节奏感与韵律感,达到室内效果的变化与统一和节奏与韵律。

3.2.3 室内色彩设计的用色技巧

背景色彩:背景色包括墙面、地面、天花,背景色在室内占有较大的面积,能衬托室内所有的物体。设计中首先要考虑与选择对象,不同色彩对空间设计要求是不同的。居住空间墙面色彩设计应以明快、淡雅的亮色调为主,天花宜用高明度的色彩或白色,以避免产生压抑感,且墙面与天花的色彩应以调和色为宜,反差不要太大,表1具体分析室内色彩用色与气氛营造。

装饰色彩:主要是门、窗、博古架、壁柜等,它们常和背景色紧密联系在一起进行设计。室内色彩运用要按照设计意图,遵循设计原则,即上浅下深,根据色彩的重量感,使环境色彩形成安定、稳重的感觉,是装饰材料选择中需要注意的问题。

家居色彩:主要是床、沙发、电视等,是室内风格的体现,是个性化设计的表现形式,是表现主体色彩效果的媒介,以采用较强烈的色彩为原则。

织物色彩:窗帘、床罩、地毯等,在色彩选择及应用时应对材质、图案、色彩进行整体把握。由于装饰材料不同,表面肌理和结构也不同,材料吸收和反射光的能力更不同。一般来说,光滑的材料表面反光强,色彩不够稳定,明度会有所升高;粗糙的表面,如各种织物,反光较弱,色彩稳定。因此,同一种色彩在不同材质上会产生不同的色彩效果。

陈设色彩:主要指家电、灯具、日用品、工艺品、字画等,陈设品本身的造型、色彩、图案、质感均具有一定的风格,其色彩赋予室内以生命力,其体积虽小,在室内设计中起到重点装饰和点缀的作用,能起到画龙点睛的效果,使室内环境更加生动活泼。

绿化色彩:各色花卉、盆景等绿叶陈设,千姿百态、色彩丰富,和其他颜色易于搭配,能丰富空间层次,软化空间,增强室内空间的生活气息。能改善室内环境,净化空气,增加人文气息。

3.2.4 主色调与辅色调

室内色彩设计的主色调是室内面积最大,感染力最强的色彩,辅色调是指室内与主色调相呼应的,起到点缀、平衡色彩关系的小面积色彩,因此,在室内色彩设计中,首先应对主色调进行设计(可根据风格和所要表达的主题来确定),然后对小面积的辅色调设计,与主色调有呼应,使室内色彩层次分明,有主有次。

3.2.5 黑、白、灰的衬托与运用

“黑、白、灰”被称为无彩色系,与其他颜色搭配使用,往往会达到意想不到的装饰效果[2]。而其表达的情感作用也不容忽视,特别是在室内色彩设计中,能够起到衬托,稳定的效果。白色是纯洁的颜色,也是最亮的颜色,以白色为主的浅色调在现代室内设计中应用越来越多,能给人以清新、淡雅、温和、梦幻等感觉。在室内设计中,恰当处理黑白灰的关系,往往使室内在简洁中表现丰富,在平淡中展现高雅,在清新中突出多彩。

4 结语

室内色彩是一种以科学技术为基础,艺术为形式表现的设计。目的在于塑造一个精神与物质并重,既有生活品味,又有文化内涵的室内环境。室内色彩设计除考虑设计的原则和设计方法外,还要综合考虑室内空间构造、整体风格、个性设计等。同时,当空间宽敞、光线明亮时,色彩设计的空间和余地较大,当空间较小,光线较暗时,首先要用色彩设计增大空间感,材料的使用也要考虑色彩变化等因素。

参考文献

[1]室内设计理论与方法[M].严肃.东北大学出版社.2011

现代产品设计复杂性的成因分析 篇10

设计是人类的基本实践活动, 随着时代的进步和科学技术的发展, “产品设计”的重要性与日俱增, 并逐渐从制造中分离出来, 进入20世纪60年代后, “产品设计”成为直接影响产品质量、周期、成本、环境和服务的重要因素, 成为产品开发、企业创新和综合竞争力的关键环节, 并逐渐形成了一门新兴的综合性学科——产品设计方法学, 它研究产品设计的过程、规律及设计中思维和工作方法。

然而, 设计理论与方法的完善、设计手段与工具的变革非但没有使现代产品设计变得简单和容易, 相反, 其复杂性是越来越高了:设计对象的越来越复杂, 设计需要涉及学科越来越多, 相关知识的密集度越来越大, 设计建模越来越难, 设计的结果更难趋于“最优解”或“最满意解”, 等等。它们又反过来要求采用更先进的设计理论、方法、工具和手段。

要寻找现象背后的原因, 需要正本清源;要挖掘现代产品设计复杂性的成因, 就需要首先对产品设计活动进行分析。

二、产品设计活动的主观因素和客观因素

从根本上说, 产品是用来满足人类各种需求的, 但这种满足有着多方面的条件限制, 如材料、制造工艺水平、社会价值取向等等。对于设计来说, 需求就是产品应该实现的功能 (功能集) , 也可以称为设计目标 (目标集) , 而所有的限制就是设计时必须满足的条件 (条件集) , 通常称为约束 (约束集) , 产品设计的核心就是在尽量满足所有条件或至少满足主要条件的前提下, 寻找到实现产品功能特别是主要功能的各种途径, 并通过比较判断, 从中得出一条相对好的途径。这里的“途径”可以称之为解。因此, 产品设计活动就是寻找“目标集”与“约束集”之间的“解集”和“最优解”。

尽管产品设计已经发展了几千年, 但其活动的上述基本实质没有变, 因此我们可以将其称为产品设计的本质。由于目标一般来自人类的主观需求而约束一般来自物的客观限制, 因此, 为便于后面的分析, 我们可以将来自人的要素全部归类于设计的主观因素, 而将来自物的要素归类于设计的客观因素。

三、设计活动的内部因素和外部因素

西方有学者曾将设计问题表述为“通过内部环境的组织来适应外部环境的变化”。这里的“内部环境”和“外部环境”分别代表了可能性和限定性, 前者是“一些可变通的元素及其组合”, 如现有的原理、技术、工艺、结构、材料、资源、成本等, 后者是“一组变化的参数”, 如人的目的、环境要求等。

这样的描述也非常确切, 因此, 可以这样理解:设计活动存在于“内部环境”和“外部环境”的交界处, 如果用内部因素和外部因素分别替换内部环境和外部环境, 那么, 产品设计活动就发生在内部因素与外部因素相互作用的“关系”中, 它在二者之间寻找着相互适应, 首先了解外部需求与限定, 然后组织内部结构, 再接受外部的评估、反馈, 然后修改内部, 如此循环往复, 直至得到满意的结果。

四、现代产品设计的复杂性来源于设计活动中各相关因素及其相互关系的复杂性

基于上面的分析, 可以讨论现代产品设计复杂性的成因。

1. 现代产品设计中的主观因素或外部因素的不确定性和易变性增加, 导致设计复杂。

主观因素或外部因素的核心是人, 人的动态、开放性以及非理性因素是造成设计目标不明确的根源。如果产品的设计者即为使用者, 他能非常明确的知道“自己”需求和体验, 这种设计的目标最明确;如果设计者能确定产品的具体使用者, 那么他能通过对话、观测了解客户的具体要求, 从而在设计时有的放矢;如果产品的设计者、生产者掌握市场的主动权, 消费者只能服从于他的意愿, 那么即使是复杂的产品, 设计的目标也比较清楚, 比如汽车大王福特就说过:“你可以选择任何颜色的T型车, 当然, 我们只有黑色”。但是, 20世纪60年代以后, 社会变迁、科学技术迅猛发展、生产技术管理的迅速提高、能源与环境问题的出现等, 使整个设计的理念产生了根本改变, 为“全民”设计、人性化设计、个性化设计、本土化设计、国际化设计、生态设计纷纷出现, 大众市场消失, 市场被精细划分, 消费者主导一切, 企业从过去关注“如何生产”转向“生产什么”, 从关注“生产效率”到“过程效率”。在这样状况下, 发现市场、发现目标消费者, 成为企业经营的重要内容。设计者、制造者与使用者的距离越来越大, 用户提出对系统的需求, 开发者应用相关学科的知识和技术来实现。由于用户往往只能说出大概的需求, 又不能以专业语言表述, 再加上差异化、个性化趋势增加, 这就使用户需求带有极大的不确定性。另外随着时间的推移, 即使同一类人也可能改变或修正自己的看法, 这又使得用户的需求带有易变性。用户需求的不确定性和易变性使得产生一份合格的用户需求说明书变的十分困难, 而需求说明书是系统开发者的出发点和行动指南。由此, 设计师遇到了前所未有的困难:不知道确切的目标用户, 不知道用户的确切需求。当然, 市场调研被更加重视了, 但这往往只能得到一些理性而枯燥的数据, 却无法全面理解用户的价值、情感、意义等感性的信息。也就是说, 用户需求模糊了, 设计复杂了。

2. 现代产品设计中的客观因素或内部因素的相关与耦合的程度提高, 使设计更加复杂。

为了不断改善生存、工作和发展环境, 人类对大型复杂系统的需求都呈现着几何增长的趋势, 导致现代产品中有相当一部分为复杂产品, 如汽车、飞机、武器、航天器等, 它们的组成零件成千上万, 材料五花八门, 涉及机械、液压、电器、电子、控制、软件等众多学科, 且相互之间相关、耦合, 改变其中的一个参数 (元素) , 往往导致一大批其他参数 (元素) 的改变, 而且这种改变一般是非线性的。假设设计人员从美学的角度出发而改变一条工艺缝的位置, 则可能导致内部结构与模具、生产等的一系列复杂改变;如果出于成本考虑而更换一种材料, 那么生产工艺、包装等也会改变。这其中的每一个改变增加了设计的复杂性。

3. 主客观因素之间、内外因素之间联系更加紧密, 设计复杂性全方位提高。

现代产品设计中, 有时很难判断一个因素应该是属于主观还是属于客观, 也难以分清它是内部因素还是外部因素, 而且, 各个因素之间一般紧密联系;产品的功能、形态、色彩、材料不仅与结构、生产、成本相关, 也与人的使用、心理、生理相连;设计时既要考虑功能、美观, 也要考虑人性化、环境保护等;设计活动需要在分解设计目的与寻找相应技术途径、实现方法之间逐步推进。如设计一个手柄, 为了结构强度 (客观、内部因素) , 选择金属材料;为了手感舒适 (主观、外部因素) , 用软橡胶做外套;为了防滑并有美感, 合理设计出一些麻点和凹凸;等等。

五、需求复杂性是现代产品设计复杂性的根源

从上面的分析可以进一步推断出:需求复杂性是现代产品设计复杂性的根源。

现代产品设计时要考虑各种要求, 如:增加系统功能、增强系统能力、综合利用资源、提高劳动效益、适应环境变化、满足多种选择、尽量实现自动化、快速反应和智能控制, 等等。为了满足这些要求, 设计的复杂性显著增加了, 具体表现为:

1. 使需要确定的系统设计指标呈现多样性。

用户对系统的需求不仅表现为一些功能性指标和性能性指标, 而且还表现为可靠性、维修性、安全性、开放性、易操作性、环境要求、寿命、成本等非功能和非性能性指标。这些指标之间, 有些可能是互相矛盾的。

2. 增加系统的组成成分和相互接口, 形成复杂产品系统。

为实现用户对系统的全部设计指标的要求, 现代系统在结构上必然包含大量的组成成分和各部分的相互接口, 这些接口包括硬件设备间的接口, 硬件设备与软件间的接口, 软件之间的接口和人-机接口。

3. 增大了系统集成和测试的难度。

对于复杂产品系统, 各子系统需要设计, 子系统之间需要集成, 各子系统、各阶段的集成效果、系统的总体功能, 都需要实时、准确地测试, 由于系统的复杂性, 这些工作都是相当有难度的, 如子系统之间可能存在耦合和干扰, 子系统最优不能保证组合后的大系统最优, 有些指标可能难以在样机制造前测试, 有的评价系统可能很难建立, 等等。这些都造成了设计复杂和产品开发困难。

摘要：分析了产品设计活动及其主客观、内外部因素, 进而探讨了现代产品设计复杂性的根本原因, 即设计活动中各相关因素及其相互关系的复杂性, 而其根源则是需求的复杂性。

关键词：产品设计,复杂性,需求,因素

参考文献

[1]韩明红:复杂工程系统多学科设计优化方法及技术研究[D].北京:北京航空航天大学, 2004