產(chǎn)品設計的方法:
1、組合設計
組合設計(又稱(chēng)模塊化設計)是將產(chǎn)品統一功能的單元,設計成具有不同用途或不同性能的可以互換選用的模塊式組件,以便更好地滿(mǎn)足用戶(hù)需要的一種設計方法。當前,模塊式組件已廣泛應用于各種產(chǎn)品設計中,并從制造相同類(lèi)型的產(chǎn)品發(fā)展到制造不同類(lèi)型的產(chǎn)品。組合設計的核心是要設計一系列的模塊式組件。為此,要從功能單元,即研究幾個(gè)模塊式組件應包含多少零件、組件和部件,以及在組合設計時(shí)每種模塊式組件需要多少等。
當今,在面臨競爭日益加劇、市場(chǎng)分割爭奪異常激烈的情況下,僅僅生產(chǎn)一種產(chǎn)品的企業(yè)是很難生存的。因此,大多數制造廠(chǎng)家都生產(chǎn)很多品種。者不僅對企業(yè)生產(chǎn)系統的適應能力提出新的要求,而且顯然要影響產(chǎn)品設計的技能。生產(chǎn)管理的任務(wù)之一,就是要尋求新的途徑,使企業(yè)的系列產(chǎn)品能以最低的成本設計并生產(chǎn)出來(lái)。而組合設計則是解決這個(gè)問(wèn)題的有效方法之一。
2、計算機輔助設計
計算機輔助設計是運用計算機的能力來(lái)完成產(chǎn)品和工序的設計。其主要職能是設計計算和制圖。設計計算是利用計算機進(jìn)行機械設計等基于工程和科學(xué)規律的計算,以及在設計產(chǎn)品的內部結構時(shí),為使某些性能參數或目標達到最優(yōu)而應用優(yōu)化技術(shù)所進(jìn)行的計算。計算機制圖則是通過(guò)圖形處理系統來(lái)完成,在這一系統中,操作人員只需把所需圖形的形狀、尺寸和位置的命令輸入計算機,計算機就可以自動(dòng)完成圖形設計。
3、面向可制造與可裝配的設計
面向可制造與可裝配的設計是在產(chǎn)品設計階段設計師與制造工程師進(jìn)行協(xié)商探討,利用這種團隊工作,避免傳統的設計過(guò)程之中“我設計,你制造”的方式而引起的各種生產(chǎn)和裝配問(wèn)題以及因此產(chǎn)生的額外費用的增加和最終產(chǎn)品交付使用的延誤。
如果一個(gè)產(chǎn)品的設計缺乏生產(chǎn)觀(guān)點(diǎn),那么生產(chǎn)時(shí)就將耗費大量費用來(lái)調整和更換設備、物料和勞動(dòng)力。相反,好的產(chǎn)品設計,不僅表現在功能上的優(yōu)越性,而且便于制造,生產(chǎn)成本低,從而使產(chǎn)品的綜合競爭力得以增強。許多在市場(chǎng)競爭中占優(yōu)勢的企業(yè)都十分注意產(chǎn)品設計的細節,以便設計出造價(jià)低而又具有獨特功能的產(chǎn)品。
產(chǎn)品造型設計是一門(mén)集人文藝術(shù)和計算機技術(shù)于一體的綜合性學(xué)科,隨著(zhù)商業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展,市場(chǎng)對產(chǎn)品造型設計專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人才十分緊缺。
本專(zhuān)業(yè)主要培養掌握創(chuàng )新設計基本知識,具有設計能力與計算機輔助設計技術(shù)的高級實(shí)用性人才。學(xué)生畢業(yè)可在工業(yè)設計公司、IT產(chǎn)品設計與制造、家具、玩具、影視動(dòng)畫(huà)公司、游戲后期產(chǎn)品設計等企業(yè)從事產(chǎn)品三維造型設計、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、視覺(jué)傳達設計等工作。
主要課程包括:設計素描、產(chǎn)品速寫(xiě)、設計圖學(xué)、快速表現技法、視覺(jué)傳達設計、形態(tài)設計、產(chǎn)品設計原理與方法、人機工程學(xué)、計算機輔助設計與AutoCAD、RHINO產(chǎn)品三維建模、三維造型Cinema 4D渲染技法、設計心理學(xué)、IT信息產(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)。
一項成功的設計,應滿(mǎn)足多方面的要求。這些要求,有社會(huì )發(fā)展方面的,有產(chǎn)品功能、質(zhì)量、效益方面的,也有使用要求或制造工藝要求。一些人認為,產(chǎn)品要實(shí)用,因此,設計產(chǎn)品首先是功能,其次才是形狀;而另一些人認為,設計應是豐富多采的、異想天開(kāi)的和使人感到有趣的。設計人員要綜合地考慮這些方面的要求。下面詳細講述這些方面的具體要求:
1、社會(huì )發(fā)展的要求
設計和試制新產(chǎn)品,必須以滿(mǎn)足社會(huì )需要為前提。這里的社會(huì )需要,不僅是眼前的社會(huì )需要,而且要看到較長(cháng)時(shí)期的發(fā)展需要。為了滿(mǎn)足社會(huì )發(fā)展的需要,開(kāi)發(fā)先進(jìn)的產(chǎn)品,加速技術(shù)進(jìn)步是關(guān)鍵。為此,必須加強對國內外技術(shù)發(fā)展的調查研究,盡可能吸收世界先進(jìn)技術(shù)。有計劃、有選擇、有重點(diǎn)地引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品,有利于贏(yíng)得時(shí)間,盡快填補技術(shù)空白,培養人才和取得經(jīng)濟效益。
2、經(jīng)濟效益的要求
設計和試制新產(chǎn)品的主要目的之一,是為了滿(mǎn)足市場(chǎng)不斷變化的需求,以獲得更好的經(jīng)濟效益。好的設計可以解決顧客所關(guān)心的各種問(wèn)題,如產(chǎn)品功能如何、手感如何、是否容易裝配、能否重復利用、產(chǎn)品質(zhì)量如何等;同時(shí),好的設計可以節約能源和原材料、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本等。所以,在設計產(chǎn)品結構時(shí),一方面要考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量;另一方面要顧及原料和制造成本的經(jīng)濟性;同時(shí),還要考慮產(chǎn)品是否具有投入批量生產(chǎn)的可能性。
3、使用的要求
新產(chǎn)品要為社會(huì )所承認,并能取得經(jīng)濟效益,就必須從市場(chǎng)和用戶(hù)需要出發(fā),充分滿(mǎn)足使用要求。這是對產(chǎn)品設計的起碼要求。使用的要求主要包括以下幾方面的內容:
(1)使用的安全性。設計產(chǎn)品時(shí),必須對使用過(guò)程的種種不安全因素,采取有利措施,加以防止和防護。同時(shí),設計還要考慮產(chǎn)品的人機工程性能,易于改善使用條件;
(2)使用的可靠性。可靠性是指產(chǎn)品在規定的時(shí)間內和預定的使用條件下正常工作的概率。可靠性與安全性相關(guān)聯(lián)。可靠性差的產(chǎn)品,會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)不便,甚至造成使用危險,使企業(yè)信譽(yù)受到損失;
(3)易于使用。對于民用產(chǎn)品(如家電等),產(chǎn)品易于使用十分重要;
(4)美觀(guān)的外形和良好的包裝。產(chǎn)品設計還要考慮和產(chǎn)品有關(guān)的美學(xué)問(wèn)題,產(chǎn)品外形和使用環(huán)境、用戶(hù)特點(diǎn)等的關(guān)系。在可能的條件下,應設計出用戶(hù)喜愛(ài)的產(chǎn)品,提高產(chǎn)品的欣賞價(jià)值。
4、制造工藝的要求
生產(chǎn)工藝對產(chǎn)品設計的最基本要求,就是產(chǎn)品結構應符合工藝原則。也就是在規定的產(chǎn)量規模條件下,能采用經(jīng)濟的加工方法,制造出合乎質(zhì)量要求的產(chǎn)品。這就要求所設計的產(chǎn)品結構能夠最大限度地降低產(chǎn)品制造的勞動(dòng)量,減輕產(chǎn)品的重量,減少材料消耗,縮短生產(chǎn)周期和制造成本。
典型的產(chǎn)品設計過(guò)程包含四個(gè)階段:概念開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品規劃階段、詳細設計階段、小規模生產(chǎn)階段、增量生產(chǎn)階段。
1、在概念開(kāi)發(fā)與產(chǎn)品規劃階段,將有關(guān)市場(chǎng)機會(huì )、競爭力、技術(shù)可行性、生產(chǎn)需求的信息綜合起來(lái),確定新產(chǎn)品的框架。這包括新產(chǎn)品的概念設計、目標市場(chǎng)、期望性能的水平、投資需求與財務(wù)影響。在決定某一新產(chǎn)品是否開(kāi)發(fā)之前,企業(yè)還可以用小規模實(shí)驗對概念、觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行驗證。實(shí)驗可包括樣品制作和征求潛在顧客意見(jiàn)。
2、詳細設計階段,一旦方案通過(guò),新產(chǎn)品項目便轉入詳細設計階段。該階段基本活動(dòng)是產(chǎn)品原型的設計與構造以及商業(yè)生產(chǎn)中的使用的工具與設備的開(kāi)發(fā)。詳細產(chǎn)品工程的核心是“設計--建立--測試”循環(huán)。所需的產(chǎn)品與過(guò)程都要在概念上定義,而且體現于產(chǎn)品原型中(可在計算機中或以物質(zhì)實(shí)體形式存在),接著(zhù)應進(jìn)行對產(chǎn)品的模擬使用測試。如果原形不能體現期望性能特征,工程師則應尋求設計改進(jìn)以彌補這一差異,重復進(jìn)行“設計--建立--測試”循環(huán)。詳細產(chǎn)品工程階段結束以產(chǎn)品的最終設計達到規定的技術(shù)要求并簽字認可作為標志。
3、小規模生產(chǎn)的階段,在該階段中,在生產(chǎn)設備上加工與測試的單個(gè)零件已裝配在一起,并作為一個(gè)系統在工廠(chǎng)內接受測試。在小規模生產(chǎn)中,應生產(chǎn)一定數量的產(chǎn)品,也應當測試新的或改進(jìn)的生產(chǎn)過(guò)程應付商業(yè)生產(chǎn)的能力。正是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的這一時(shí)刻,整個(gè)系統(設計、詳細設計、工具與設備、零部件、裝配順序、生產(chǎn)監理、操作工、技術(shù)員)組合在一起。
4、開(kāi)發(fā)的最后一個(gè)階段是增量生產(chǎn)。在增量生產(chǎn)中,開(kāi)始是一個(gè)相對較低的數量水平上進(jìn)行生產(chǎn);當組織對自己(和供應商)連續生產(chǎn)能力及市場(chǎng)銷(xiāo)售產(chǎn)品的能力的信心增強時(shí),產(chǎn)量開(kāi)始增加。
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