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产品创新设计理论、方法与工具的研究范围大体可分为:产品创新设计、降低成本设计、快速设计、仿真与虚拟设计、智能设计、广义优化设计等设计技术。
二、现状及国内外发展趋势
二战以后的几十年来,各主要发达工业国家先后开始重视起对设计技术的研究,如英国从60年代开始,就以国家政策和财力来支持发展与推广设计新技术;德国提出“设计就是科学”,且其设计学的发展已初具规模;美国成立有“设计委员会”。日本同样也非常重视设计技术的发展,将设计看作是技术、经济、美学和人机学的一体化整体,并极力推广和采用新技术,从而大大提高了机械产品在国际市场的竞争力。近年来,在国际上每年召开一次与设计有拳国际会议,探讨设计的新理论和新方法。
我国工业产品设计的发展经历了一个曲折的过程。以前都是凭借设计者的经验,以模仿为主,故局限性大。从60年代开始,加强了新产品的开发设计与实验研究工作,从而使设计从仿制和经验设计逐渐走向实验研究和计算分析阶段。到了80年代,开始在国内介绍一些国际上的先进技术与方法。同时将计算机引入设计领域,对设计工作的发展起了很大的推动作用。
但是,我国在设计领域中仍存在很大问题,主要是对设计研究不够,已有的成果得不到有效的推广和应用,资金投入少,人员培训工作跟不上发展的需要,一直没形成开发新产品或更新老产品的设计和应变能力,对引进的先进技术和产品,更没有从设计的角度进行消化。
在创新设计方面,随着科技和经济的迅速发展,计算机在设计领域的应用已越来越广阔,创新也由原来的仿生法、智爆法、联想法、形象思维法和阵列法等基于认知的方法(CognitiveApproach)过渡向基于系统的方法(SystemApproach)方向发展,对设计进程和设计对象进行建模、模拟人类的认知思维模式,极大地推进了创新设计的自动化,并且利用系统论和信息论的研究成果,创新设计开始向智能化发展。
在降低成本设计方面,国内外专家对成本估算及降低成本的方法进行了大量的研究。德国学者提出了成本结构和分类,用相对成本概念来实现不同设计方案之间的对比评价,同时利用设计方法学和控制成本的设计思想研究成本特征与设计特征之间的转化,提出了面向用户的目标成本核算法;美国学者(在面向报价方面)对已有或生产过的产品作回归统计的结果,建立了成本模型;日本、瑞士、英国等学者也均对制造阶段的成本估算进行了较多的研究。国内的许多学者也对这一课题进行了数年的研究,但由于工厂数据可靠性较差,研究经费和人力不足,工作量和难度大等原因,进展缓慢,从上述可看出对产品降低成本的设计长期以来还一直停留地局部阶段的理论分析和计算,尚未把它纳入到贯穿设计全过程一体化的CAD系统中,且分析结果大多是定性的,少数定量分析又是基于统计分析基础上的,因此,建立支持设计全过程尤其是原理方案和总体结构设计阶段的成本信息模型已成为实现低成本设计的关键和迫切需要解决的难题。
在快速设计方面,1992年6月,在东京国际会议上正式提出并行工程技术,在此基础上发展成旨在缩短产品设计周期的快速设计技术(RapidDesignTechnology,RDT),目前国际上在针对快速设计的并行设计技术、快速原型技术、系列化模块化技术和虚拟制造技术等发展均较为迅速。
在仿真与虚拟设计技术方面,国内外的研究均较为活跃,在机械产品设计的仿真建模中,目前应用最广泛的包括有限元方法(FEM),有限差分法等。在一些实际应用领域,希望从仿真系统中得到在真实世界中无法亲身体验到的感受,从而能突破物理空间和时间的限制,也就是说需要仿真系统具有超越现实的虚拟性,这些客观需求推动了一种新兴的技术——虚拟现实(VR-VirtualReality)技术的发展;同时,在计算机虚拟现实系统(VRS)环境中的虚拟设计(VirtualDeign-VD)技术方面的研究也越来虎受到人们的重视。
在智能设计技术方面,各主要工业发达国家正从传统的CAD技术不断向智能CAD(ICAD)和人机智能化设计系统方向发展,对设计型专家系统的研究也正逐渐走向纵深,智能设计技术向着不但提供知识处理自动化,而且实现决策自动化,以支持大规模的多学科多领域知识集成设计全过程的自动化。
广义优化设计方面,国内的数值优化技术约在70年代初应用于工程设计,且目前离形和随机变量优化、结构优化、智能优化、优化建模和复杂系统优化方法学等领域的研究已取得具有相当水平的理论和应用成果,但对向前扩展到建立模型、处理模型,向后扩展到优化结果显示的全过程的研究还很不够,与主要工业发达国家有着一定差距。
三、“十五”目标及主要研究内容
1.目标
研究并掌握产品创新设计的理论与方法,并有重点地应用于一批产品设计中,提高产品综合设计技术,使自己的产品能够在产品质量、价格、交货期及功能、款式(造型色彩)等方面满足用户不断发展的需求,在激烈的市场竞争中占据较多的份额。
2.主要研究内容
(1)创新设计技术
开展对产品功能原理创新、结构创新和形态创新等方面理论及技术基础研究,为此着重研究创新设计技术中的原理方案设计目录(PCDC)、创新问题求解理论(TIPS)、材料选择,从而通过对原理方案的优选、分解和组合来产生新的原理方案;利用求解理论解决工程系统中新的需求与不能满足要求的旧系统之间的冲突问题,以及利用不同的材料选择来达到完全创新的设计结果。
(2)降低成本设计技术
在产品设计过程中采用面向成本设计技术和并行的成本估算技术是使产品成本降低的关键,其中重点要研究的是成本结构分析技术和价值工程分析技术,且需要构造多种专用的设计知识库来精确地并行估算成本。同时,目标成本控制技术和成本优化技术及对降低成本的知识基系统技术也是降低产品成本、提高产品竞争优势所要重点研究的内容。
(3)快速设计技术
开展基于网络的协同(异地)设计技术、并行工程技术研究,可以缩短产品的开发周期。其中,系列化模块化设计技术、人工智能技术、快速原型成形技术和虚拟制造技术也是快速设计的所要研究的重要内容。
(4)仿真与虚拟设计技术
建模/仿真方法学、仿真计算机、CAE和仿真软件是计算机仿真技术中的重要研究课题,对科学计算的可观化研究,分布仿真系统以及在将专家系统模糊决策和人工神经网络等技术引入仿真系统的研究将有助于形成一个高效的、智能仿真系统。开展虚拟现实(VR)技术的研究,使多种仿真技术具有一个更加真实方便的输入输出系统,并能使用户根据仿真结果快捷地作出各种决策。
(5)智能设计技术研究
智能CAD(ICAD)技术和人机智能化设计系统技术的研究,使得面向CIMS的智能设计走向智能设计的高级阶段,原理方案智能设计、协同求解、基于实例的推理、知识获取、表达和利用等技术也是智能设计技术所要研究的重要内容。
论文摘要:从中国工业设计模仿西方来反思,提出了关于中国工业设计发展的一些对策,以创新为根本,通过实施人才战略,由“中国制造”到“中国创造”的一个转型。
中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:
工业设计,这个名词正在被越来越多的人所认识和接受。但工业设计目前在我国还不十分流行,仅仅处在一个模仿的阶段,创新设计的新产品更是少之又少。这在国际上处于落后阶段。工业设计的核心就是产品创新设计,它是一切企业活动的核心和出发点,是企业赖以生存和发展的基础。在今天市场竞争愈趋激烈,所以我们不能一味的去模仿,要由“中国制造”走向“中国创造”真正实现自主设计。
我们认为产品设计是实施品牌战略的首要任务。产品设计是有目标地创造工业产品和计划的过程,它对产品的先进性和竞争能力起着决定性的作用,并往往决定制造成本和营销服务成本。所以,产品设计是现代工业文明的最重要支柱,是产品创新的核心环节。
产品是以物的形态存在于人们的生活当中的。如果设计师在设计产品的过程当中,在产品中融入设计的情感因素时,产品就将不再是单纯的物,就具有了情感产生了一定亲和力,很容易引起人们对产品的兴趣,使人们通过产品进行交流。交流本身也是设计的过程,设计是在不断交流的过程中完成的。产品在设计师的情感化设计过程中应当让更加易于人们的情感交流。将人们的多种情感因素设计在我们的产品当中,达到物与人情感交流顺畅的目的。让人们首先从心理感受上接受产品,实现情感世界的产品设计。
设计对人们最大的影响就是改变了人们的生活。用设计的有效手段来引导和改变人们的生活方式,通过情感产品的设计拉近了人们之间的距离,改善了人们的生活环境及质量,使其达到美化效果。实现情感化设计,让人们在交流时产生愉悦的心情。而设计生产那种没有情感可言的“机械化”产品,就不会给人们的交流带来愉快,也不可能拉进人们之间的遥远感情距离。
设计的本质任务是服务人们的生活。而产品的非物质因素是产品设计中要考虑的关键。实现产品设计的情感化,以产品这一物的形态来实现人们的沟通,营造良好的社会生活环境,让产品成为情感的依托,这应当作为当代产品设计师所追求的目标。
同时也要做到人性化,人性化设计就是要充分尊重人的尊严,满足人的物质和精神的多层次的需求,发掘人的内在潜能。经典的诺基亚移动电话总是人性化的。它必须与心灵、感觉、情感有着千丝万缕的联系。技术的根本是人性,让技术按照人们自然的生活方式工作,这是诺基亚倡导的人性化技术的精髓。想像一种无限灵活的技术,它结合了不可抗拒的美学魅力、经典的设计、符合人体工程学的极度舒适,让诺基亚移动电话像天然的皮肤一样无间完美地契合消费者的生活,为消费者传情达意。
所以我们要遵循“以人为本 ”的设计理念,同时也要在这些设计中融入我们中国的元素,有我们中国的特色。企业要不断强化工业设计创新意识和自觉性,更多地运用工业设计提高产品自主创新的能力以便更好的创造我们自己的品牌,做到中国制造。此外,要加强普及工作,提高公众的工业设计意识。企业要高度重视工业设计的作用,为设计行业提供更多的机会,留驻更多的设计人才。
说到人才,我们也要充分利用我们国家人口多的优势来实施工业设计人才战略,构建一支高素质、国际化、多层次的设计人才体系。人才是我国的强国之邦,设计人才则是提高我国工业设计之本。
但是与此同时工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时,也加速了资源,能源的消耗,并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。所以设计师们要重新思考自身职责和作用,来实现我们要走的一条绿色设计的道路。
由此可见,只有创新,才能令中国企业走上自强之路,才能令“中国制造”提升产品的价值。再重视创新的同时也要考虑到环境问题和走可持续发展的道路,以人为本做好绿色设计。总之,我国产品创新应从多方面来考虑,设计和制造出有中华民族特点的现代工业产品,开创具有中国特色的工业设计体系。
参考文献:
[1]戴力农.当代设计研究理念[M].上海交通大学出版社,2007.
[2]陈汗青.产品设计[M].华中科技大学出版社,2005.
关键词:工作室;校企合作;教学改革;实践技能
一、产品设计专业主干课程介绍
产品设计专业的主干课程包括工程制图、设计工程基础、产品效果图、人机工程学、设计心理学、模型制作、计算机辅助工业设计、产品基础形态设计、设计方法学、人机交互设计等。其中,《产品开发设计》是产品设计专业课的主干核心课程,交叉整合了消费者行为学、经济学、营销学、知识产权等相关学科。通过该课程的学习,学生能够了解企业中新产品开发的环境、动机、流程等方面的知识,因此重视产品开发设计课程是产品设计专业的共识。产品设计专业实践性很强,学生除理论课学习外,还参加多种实践教学科目,如美术实习、工程材料实习、金工实习、产品设计实习、产品结构实习、工业设计工程基础实习、毕业实习、毕业设计等。主要实验环节包括:模型实验、工程材料实验、木工实验、金工实验、产品结构实验等。专业主干课程的教学设计和实施是一项创新工程,只有通过课程教学内容与教学实践方法相结合,不断完善教学内容,改进教学实践方法,才能顺利完成专业学习的教学任务。
二、工作室制度下主干课程的校企共建教学优势
正因为产品设计专业的实践教学需求,目前国内有许多院校开展了校企合作模式,通过和企业进行实践合作来促进教学的有效开展。而工作室制度的引入,在一定程度能够更加有效地激发学生的学习热情和学习的专注力。工作室制度以往更常见于研究生培养阶段,而在本科阶段运用工作室制度在我国还不多见,但其优势还是显著的。(一)促进教学与课程体系建设突出学生的主体地位,重视学生创新实践能力和独立自主能力的培养,通过理论教学、实践教学和科学研究相结合,加强学生知识体系的构建;通过组织学生进行工作坊式体验式教学培养学生的应用技能;根据产品设计专业的培养目标和培养方向,强调具体课程内容的实用性和前瞻性;组织学生参加国内外设计竞赛,提升专业总体竞争力,打造专业建设平台。(二)促进教学团队建设依据教学改革和教学任务,加强教学团队建设,可以提升设计教学和设计人才培养质量,推进教学方法的改革与研究,促进教师的专业水平发展。从企业聘任专业功底深厚、业务精通、实务能力强的自身设计能力,提高“双师型”教师比例。由教学水平高、专业能力强、学术造诣高的教师领衔,形成分工明确、责任到位、团结合作的教师群体,提升团体的凝聚力。(三)构建有效的实践教学体系对于产品设计应用型人才的培养而言,实践教学是不可或缺的重要环节。因此,有效地实践教学体系的构建,以及如何构建符合产品设计本科教育的实践教学体系,成为一项重要的课题。产品设计专业教学体系的建立应遵循实践性、规范性和系统性的原则,结合产品设计本科实践教育的特征,寻求实践教学方法的创新。将课程实践与理论学习有机结合,有效提升学生的实践能力和创新精神;维护建设好现有的实践教学基地,同时增加不同类型的行业企业,让学生有所选择,提高实践教学质量;有计划地邀请相关企业部门的领导担任客座讲师。
三、工作室制度下主干课程的校企共建教学措施
(一)我院自2012年开展校企合作的工作室制度以来,进行了大力改革。学院建立了基本的制度,保障产品设计专业主干课程教学方法研究。近几年来,制定或修订了本科教学质量与教学改革工程项目及专项资金管理办法、本科学生课外创新实践学分实施细则、实践教学管理办法、校外实习基地建设与管理办法、实验教学管理办法、综合性、设计性实验开设办法、本科毕业论文(设计)质量与教学管理评估实施办法、实践教学建设与质量监控管理办法、学生参加学科竞赛管理与奖励办法等一系列教学规章制度,这为项目的实施和管理提供了制度上的保障。(二)探讨提高了学生实际动手能力的教学方法,强化学生的专业操作能力,建立完整的理论教学体系,使课程建设更适合企业的需要,满足学生在企业稳定就业,以获得更多发展机会的需要。(三)从专业建设方向出发,进一步优化师资队伍的人员结构、知识结构和能力结构,根据发展需要,适时调整专业和兼职教师队伍比例,加大双师型比例,根据行业发展要求不断更新其知识与能力。(四)加大与企业的联系,在已有的校企合作的基础上,尽量对合作模式进行创新。在充分调查研究的基础上,考虑专业发展持续性、教师继续教育与学生就业的稳定,加大与企业的联系。精选2-5家企业进行深度合作,建立学生实习基地,借鉴其经营管理模式、培训体系,利用其市场优势,形成企业资源、学校资源共享、制定共同培养人才的方案,为学生实践能力的培养奠定基础,增强人才适应性,使学生学有所用,拓宽学生就业渠道。(五)实行课题工作室制度,进行科学研究,鼓励教师与企业进行合作,承担设计课题,同时撰写与课题有关的学术论文,总结经验并运用于教学,形成自己的教学体系。。(六)明确工作室管理制度。包括组织工作室成员会议,制订工作计划,确定成员阶段工作目标。召开阶段性工作情况汇报会,督促检查工作的实施情况。定期召开工作室总结会,总结经验成果,梳理存在的问题,研究解决的办法。
四、教学成果
我院积极推行“实际、实用、实践”的人才培养模式,重点强化学生的实践创新能力,取得了显著成效,其中产品设计专业在全国设计大赛中累计有70余人次获奖,多名教师获得“优秀指导老师奖”。与知名公司、企业建立合作,例如:联想、美的、格兰仕、红古轩、硕美科等,将课堂内容与实际项目结合,进行产、学、研系列化服务。同时和其他院校进行项目合作,例如银川大学经管学院等,共同开发新产品,进一步提高学生的交流合作实践能力。图1为我院产品设计专业校企共建的部分成果。
五、工作室制度下主干课程的校企共建教学意义
现有的产品设计专业教学培养体制具有其自身的缺陷,主要体现在学科基础课与专业主干课程分割,无法满足培养市场对设计人才的需求。设计专业培养的应是通才,将设计方法和多种学科交叉运用于产品之中,因此全面系统地掌握设计相关的主干课程知识是非常有必要的。通过对高素质双师型师资的培养,强化教师的实践经验,通过教师的言传身教,有利于学生学习到理论与实践相结合的有效知识;通过具体教师负责具体工作室,责任到位,有利于培养教师和学生的竞争意识和工作学习的主动性;通过加大与企业的联系,在已有的校企合作的基础上,尽量对合作模式进行创新,有利于让学生能够学习到真正贴近实践、贴近市场的知识。
六、结语
[论文摘要]创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。本文对机械行业的创新保障和创新方法做了探讨。
一、导言
人类文明的进步与发展。足一部不断创新不断发展的历史。人在认识利用改造自然,认识改造社会完善自身的过程中为推进物质文明和精神文明的发展都进行了一系列创新的思维行为和活动。
对企业而言:创新就是①产品创新②工艺创新③市场创新④资源供给创新⑤组织管理创新。十六大报告高度评价:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”对企业而言,创新同样是“灵魂”是企业兴旺发达的不竭动力!现代企业要生存立足于科技日新月异、竞争残酷激烈的市场。必须在上述五个领域进行不断的创新。质量是企业的生命,创新是企业的灵魂已是越来越多成功企业的经典理念。
二、机械行业创新的各项保障
1、创新的制度性保障
我国国家创新系统大致经历了三个阶段①改革开放以前是改府主导模式:创新动机源于政府认为经济发展或国家安全需要,创新决策由政府制定,资源由政府为主体投入②改革开放的初级阶段:由政府主导向政府导引模式转化③自1992年起以市场经济体制为基本制度,强化企业的创新功能,实施科教兴国战略和可持续发展战略,深化科技和教育体制改革,促进科技教育与经济的结合,充分发挥市场和社会需求对科技进步的影响和推动作用,实施了面向21世纪我国国家创新体系的“三大工程”即知识创新工程技术创新工程和211工程。三大工程和国家其他重点科技计划结合,形成建设国家创新体系完整的总体战略布局,通过实施,力争到2010年前后,基本形成适应社会主、义市场经济体制和符合科学技术发展规律的国家创新体系及运行机制,基本具备能够支撑我国科技与经济持续发展的国家创新能力。国家创新系统的建立极大地激发广大专业技术人员和国家公务员的创新欲望,树立创新意识,肩负时代赋予的历史使命,为实现我国科学技术的发展、实现中华民族的伟大复兴而努力奋斗。
2、创新的人员素质保障
要取得创新成果必须具有各种基本的创新素质,创新素质是指支持人创新活动的各种生理与心理的,智力与非智力的内在要素的总和。其中最重要的是强烈的事业感和责任感,由此而产生的无私无畏的奉献精神、严格严密的科学态度、百折不挠的探索拼搏力量,是技术创新的力量和源泉。我们生产的机械在工厂服役期达数十年甚至半个世纪以上。作为机械设计和制造工作者必须深切地了解这点。机械设计和制造工作者有了这个观念,就能在机械技术创新道路上不断的取得动力、取得进步和成功。
3、创新的知识技能保障
我们常说:学历不等于能力,文凭不等于水平,但知识、经验和技能仍然是创新成功的基础。哲学家培根提出:“知识就是力量”,牛顿说他的成功是站在前人肩膀上的结果。一个十分重要的规律是所有创新都是孜孜不倦的学习和百折不挠实践的结果。要创新,必须学习知识和技能。进入信息时代以后,知识日新月异,信息空前膨胀。一个人的知识通过大学学习只能满足其需要知识的10~20%。其余的必须通过不断地继续学习才能满足社会发展的需求。如果没有一定的数学,力学基础知识,我们就无法确定机械运动的空间轨迹,无法进行动平衡设计,如果没有必要的动手能力,新产品设计就只能束之高阁。因此年轻的机械设计和生产工作者,应不断地刻苦学习,锲而不舍地提高自己创新的知识,经验和技能,否则“创新”喊得再响也不过是一句“口号”。
4、创新的精神动力保障
既然是创新,必然是比照前人的扬弃。因此“闭门造车”和“唯书唯上”是创新的大敌。创新必须坚持从实际出发,从生产需要出发,否则创新将成为无源之水,无本之术。书本是前人知识和经验的积累,是前人留下的宝贵财富,但是对知识的学习有输入转化和输出(即知识的应用)三个阶段。如果只有输入没有输出,知识不会形成力量:若知识的输入和输出只是复印则知识并无增值。我们尊重前人的知识和经验,但要创造性地学、创造性地用,尊重书本又不迷信书本,那么我就能通过自己的劳动,大大增加知识的附加值,创新的意义正在于此。
5、创新的思维保障
思维是人脑对于客观事物间接的、概括的反映,创新思维则是产生新颖性思维结果的思维。它是人在头脑中发现事物之间的新关系新联系或新答案,用以组织某种话动或解决某种问题的思维过程,人类就凭借创新思维不断地认识和改造世界。可以说人类所创造的一切成果都是创新思维的外观或物化。创新思维与人在认识过程中借助概念、判断、推理、反映现实的逻辑思维,既有共性又有区别。
其共性是二者都属于思维的范畴,是按不同标准对思维进行分类的产物,二者有并不互相排斥的交叉关系。其区别则在于思维形式、方法、方向和思维基础方面不同,创新思维是从猜测、想象出发。没有固定的思维方式,创新思维虽然需要一定的知识为基础,但并不完全依赖于知识。
创新思维的基本要素是:敏锐的观察力,丰富的想象力,广博的知识结构以及锲而不舍的追求达到目标的注意力。观察是认识活动的起点,是思维材料的来源,因此观察是创新思维的前提。丰富的想象力是创新思维的源泉,可以说:没有想象就没有创新。知识则是创新思维的基础,一个人知识的深广就反映其创新能力的大小,并能直接决定创新成果的质量和价值。
三、机械行业创新的方法探讨
1、研究市场开拓创新
在计划经济年代,企业只是单纯的生产部门。所生产的产品由国家包销,企业没有或很少有市场意识,创新动力不足,造成产品几十年不变。在市场经济下,竞争日趋激烈,企业只有推出被市场接受的产品,才能生存下去。因此,企业必须下大力气研究分析市场、开拓市场,从市场和客户处取得新产品开发和老产品改造的需求信息,通过技术创新不适应市场竞争和客户需求的产品。要求做好产品规划,开展产品创新开发和技术创新研究,以增加企业的实力、发展后劲和竞争能力。
2、资源创新
资金、信息及高水平人才是产品创新开发的基本保证。必要的资金是开展科研开发及其成果产业化的保障。必须采取多种方法和措施,不断增加科技投入,集中用于企业技术开发及其成果产业化等的资金需求。
市场、技术、经济及法规等信息是产品创新设计的来源和基础,在科学技术日新月异,新技术、新工艺、新产品层出不穷的今天,现代信息技术成为加速产品创新开发的助推器。
人力资源(人及其组织)是影响产品创新设计的关键。必须采取有效措施发挥技术人员的创造能力,建立吸引高层技求人才并让其在技术研究及产品开发中发挥核心作用的用人机制,站在企业长远发展的战略高度合理使用和培养高层次技术人才。为实现企业的近、远期目标,建立相应的技术开发体系(组织),实施多层次的技术开发,并有相应机构对技术开发经费的使用及项目进行管理和评估。
3、开发手段创新
传统的产品设计方法大多是模仿或经验设计,设计手段落后。初级CAD的应用主要在计算机绘图、改图、编制明细表等方面,而三维CAD设计、有限元分析、优化设计、可靠性设计、信息与电子技术等现代设计理论方法在工程机械产品设计开发中的应用仍然很少。造成品种单一、结构陈旧,由此带来产品市场竞争力不强,企业经济效益低下。
提高和增强企业的产品开发手段,是增强技术创新能力的有效方法。信息及其它高新技术的成熟应用,为企业产品开发手段创新开辟了有效的途径。随时着以CAD技术为代表的信息技术在产品开发中的深入应用,将开创崭新的产品开发模式-数字化产品设计,由此带来设计观念、设计方法、组织形式的全面创新,将迎来工程机械产品设计的现代化。
4、保护和利用知识产权
企业产品创新开发就是要应用和体现自身的专有技术,并以专利的形式来保护创新成果。企业在新产品开发与技术研究的各个环节,对专利应有强烈的意识。决策技术开发方向时,要广泛了解国内外专利发展动态;研究开发新产品时。应检索专利文献。以提高创新开发起点,确保项目具有先进水平;研究开发新技术和新产品过程中,要注意技术保密,并及时申请专利,以保护企业的知识产权;开发新产品过程中,应利用新技术(包括专利技术)为企业服务。
1.果树环割国内研究现状
果树环割是指果农用刀具将果树的直立旺枝皮层环状割断,即根据枝条旺势相距1cm环割1-3圈,这种方法切断了果树韧皮部筛管的通路,阻碍叶片制造的有机养分向根系输送,而积累在环割圈的上部,并使生长素浓度下降,抑制环割上部枝条的营养生长,从而达到令果树促花保果的作用。国内的蜜柚果农常常因为传统刀具使用上的不便,操作易产生疲劳等原因无法高效的应对大面积的蜜柚树的环割工作。
那么,根据用户的诉求,为了提高蜜柚树环割的作业效率,引入工业设计方法及更加省时省力的电动工作原理对环割用具进行重新设计。使产品不仅在性能、可靠性、操作方便性上胜人一筹,还具有优美的造型和合理舒适的用户操作体验。
2.研究的理论与实际意义
(1)理论意义。
本文将对于电动环割用具的设计理论进行深入的挖掘,并基于蜜柚果农对其在蜜柚树环割中的应用进行研究探索。对利于蜜柚果农操作并提高作业效率及效果进行设计分析,旨在设计一个简便、易用、高效使用的蜜柚树电动环割机,来满足蜜柚果农的实际生产作业需要。另外,将对新产品工作原理进行归纳总结,形成一定的方法模式,为蜜柚果农普及新产品、新技术,甚至是对其他果树的环割用具的设计提供一定的参考借鉴。
(2)实际意义。
本课题是结合蜜柚树电动环割用具设计的实际项目展开,通过对于果农需求的挖掘和探索,与果农进行深入沟通,尝试设计新型的电动环割工作原理,形成一定的设计方法,用于提升果农环割效率,快速的实现大面积蜜柚果树的批量环割,甚至改变蜜柚果树的生产培育过程都具有较大的实际意义。另外,虽然是针对蜜柚果树设计的用户需求,但是对于其他果树的环割用具设备都具有一定的参考意义。
3.对科技、经济和社会发展的作用
(1)科学技术是农业发展的倚仗,而设计则是与科技的发展相辅相成。基于用户需求的产品设计赋予了农业用具更人文化的特性,使之能更好更人性化贴近果农的生产生活,为果农创造福音。
(2)从果农需求的内涵分析研究,另一方面也对科技、经济和社会发展有一定的驱动作用。不管是产品还是服务,价值都在于满足人们在生产生活活动中物质上和精神上的需求。而基于用户需求的研究,也将促使人们不断进取,不断创造新的价值。蜜柚树电动环割机的设计研究,是对果农生产工作的改善,是直接解决人们在生产活动中面临的问题,宏观上也直接推动了从科技、经济和社会的发展。
研究内容、研究目标,以及拟解决的关键问题
研究内容
(1)阐述需求的定义和以用户为需求主体的设计
首先对于需求的定义、内容以及其相关的时代背景等进行深入的解读,分析当代产品设计过程中的需求构成,其次对于一些以用户为主体的设计理念进行剖析运用,如以用户为中心、以人为本、用户体验等相关知识,最后对于需求设计的应用进行分析,尝试总结归纳其系统性、普遍性以及特殊性等。
(2)对蜜柚树电动环割机进行全面的解读并在此基础之上研究利于使用的设计分析
从果树环割用具的新技术出发对环割的变革、环割用具的发展、种类和原理等进行梳理,对现有环割用具市场进行深入分析,包括主要品牌及产品情况、优劣势分析等,得出环割用具在设计过程中的一些设计要点。如图1所示,蜜柚树电动环割机主要利用稳固滚动轴的稳定作用,将环割刀头沿着蜜柚树树干环绕一圈后,割开蜜柚树树皮,以达到环割的目的。使用过程中由电池控电,将节省操作者环割过程中的用力情况,很好的解决操作疲劳问题,让作业更加高效、简便。
(图1)
(3)以用户需求为导向,深入研究蜜柚树电动环割机用户的便携性需求
对蜜柚树电动环割机用户的便携性需求进行分析,将使用背包式的方式来携带蓄电池,对蓄电池的选取上追求轻量化,以减轻操作人员的负重。让用户亲身使用,沟通改良设计方案,完成最终设计。最后对于设计的展开进行评价与总结,验证是否达到预期目标。并尝试形成一定的方法来指导设计工作的展开,为其他类似的电动装备设计提供积极的参考意义。
拟采取的研究方案及可行性分析
1.研究的基本思路
(1)明确需求的相关定义和内容,阐述以用户为需求主体的设计
(2)对蜜柚树电动环割机进行全面的解读,明确现在果树环割用具市场的具体情况以及设计要点
(3)深入挖掘蜜柚树电动环割机用户的需求,构建目标系统,分析蜜柚树电动环割机的使用方便性设计要点,通过设计调研,得出转化策略
(4)以用户需求为导向的蜜柚树电动环割机设计实践,通过实际项目予以验证
2.研究的方法
(1)资料文献查阅分析:通过查阅用户需求、蜜柚树电动环割机的相关资料,如书籍、期刊、学位论文、学术论文等;利用网络资源了解用户需求开展的现有方法。并在后期工作中应用到建立蜜柚树电动环割机的基于需求的定位目标系统中。
(2)市场调研与设计调查。宏观上对国内外主流品牌的产品定位、技术特点等进行调查,微观上对各品牌的产品造型及其材料工艺、创新结构、人机分析、维护评价等细节上做深入研究并分析,为接下来的设计工作做准备。另一方面,深入的了解设备维护的工作步骤,发掘并分析工作过程中出现的问题,为能够针对性解决问题,提升蜜柚树电动环割机在使用上的优越性。
(3)设计实践。
首先基于调研工作的基础上,针对实际出现的问题设计解决方案并优化。从设备的整体性上,对其机械功能结构、传动系统、控制系统提出合理的利于维护的设计原则,以标准化、模块化的方法为指导进行提案并优化细化。
其次,从设备操控合理性以及便携性上,对其人机交互的细节进行分析,提出改善设备操作控制和便携方面安全、舒适的方案。
然后,从造型的创新以及材料与工艺的选择上,对于细节设计方案进行整合并优化。在材料与工艺的选择上,一方面以造型的整体性,简洁大气的风格做依据,另一方面以设备实际的工作环境做参考选择例如耐脏、易清洁等有利于维护做依据。
最后,设计工作完成之后,对工作中遇到的问题以及相应的方案进行总结和分析,归纳总结出行之有效的设备维护便捷性的机械装备产品设计方法和原则,用以拓展应用到其他类似的产品设计。
现有的研究条件和基础
在用户研究理论方面特别是在需求,已经有趋于成熟的系统方法,有一定的学术著作,学术论文、学位论文针对这一理论展开了探讨。也有了一些企业和老果农在果树环割方面积累了实际操作应用的宝贵经验,这些都为本课题中对于蜜柚树电动环割机的设计展开提供了强大的理论依据。
本课题的特色与创新之处
摘要:在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。
关键词:机械设计;CAD技术
1CAD技术的发展
CAD(ComputerAidedDesign)是计算机辅助设计的英文缩写,是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术(Com-puterAidedManufacturing,CAM)和产品数据管理技术(ProductDataManagement,PDM)及计算机集成制造系统(ComputerItegratedmanufacturingsystem,CIMS)集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(IntelligentCAD)。21世纪,ICAD技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。
2三维CAD技术在机械设计中的优点
通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点:
2.1零件设计更加方便
使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。
2.2装配零件更加直观
在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。
2.3缩短了机械设计周期
采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。
2.4提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CADCIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。
3CAD技术在机械设计中的应用
3.1零件与装配图的实体生成
3.1.1零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。
对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。
3.1.2实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。
3.2模具CAD/CAM的集成制造
随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。
一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。
3.3机械CAE软件的应用
机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。
4CAD前沿技术与发展趋势
4.1图形交互技术
CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路,解放大脑,让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能,为设计师提供了方便。此外,笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。
4.2智能CAD技术
CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。
4.3虚拟现实技术
虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。
参考文献
[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.
[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社,2002.
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(南京旅游职业学院,南京 211189)
(Nanjing Institute of Tourism and Hospitality,Nanjing 211189,China)
摘要:本文通过对创意产业发展特点的研究,首次提出可供餐饮业借鉴的五大方面:深扎于多彩的我国文化;立足于多样的产品创新;得益于强烈的产权意识;以动带静,先入为主;合纵连横,多方合作。据此提出餐饮产品设计的五大可行性意见:精致的文化包装、全面的科技创新、互动交流的实现、周边资源的整合、版权意识的提高。
Abstract: Through the study on the characteristics of development of creative industries, this paper firstly proposed five aspects for reference of catering industry: lay the roots in colorful culture of China; be based on a variety of product innovation; benefit from a strong sense of ownership; consider the dynamic virtual image as the publicity and promotion way; conduct multi-party cooperation and actively integrate peripheral resources, then made five feasible comments for catering product design: exquisite cultural package, comprehensive scientific and technological innovation, implementation of interaction, integration of surrounding resources, improvement of copyright awareness.
关键词 :创意产业;餐饮产品;文化性;科技性
Key words: creative industries;catering products;cultural;scientific and technological nature
中图分类号:F719 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)25-0218-03
作者简介:袁欢(1987-),女,江西高安人,助教,研究方向为餐饮服务与经营管理。
0 引言
随着创意产业的兴起,其高经济效益得到全球的认同。借鉴其成功经验,期望为餐饮业的发展提供可行性建议。
1 创意产业之可借鉴经验
1.1 深扎于多彩的我国文化
文化创意产业是创意产业的分支,通过对文化的深挖及演绎来引起大众共鸣,促进产品销售。风行于国内旅游目的地的实景演艺无一不是借助文化来造势,桂林《印象刘三姐》以桂林民间传说、漓江山水为立足点,云南《印象丽江》以少数名族文化与玉龙雪山的自然风光为展示内容。博大精深的文化可以为产品设计提供资源与灵感。
1.2 立足于多样的产品创新
创新表现在诸多方面:旧观念的推翻,新形态的建立、丰富内容的挖掘,组合方式的创新等。国立故宫博物院开发的一系列创意衍生品是一个典型案例,以明太祖朱元璋和马皇后为形象的酒瓶塞,以双连瓶为原型的双依偎油瓶、醋瓶,这一系列产品通过创意将中国古典艺术品与现代柴米油盐酱醋茶融为一体。再如实景演艺以天地山水为表演场地,打破了原有演出的空间局限。只有不断创新,才能给予产品鲜活的生命。
1.3 得益于强烈的产权意识
创意产业强调版权保护,故也称之为“版权产业”。百老汇戏剧在当地演出或巡演别注意保护版权,如《猫》在全世界各地演出都有共同的规定:禁止观众在现场录音、录像,记者在演出开始后也不能拍摄。在正式演出时,一旦有人拍摄,剧场里的监控系统就会自动搜索出偷拍者位置。这种措施有效地防止了盗版,不仅保证了演出的质量,更刺激了票房,观众要看到全剧,就必须买票到剧场去看。有意识的保护,可以增加产品神秘感以及延长产品生命力。
1.4 以动带静,先入为主
以动态的虚拟形象来进行前期产品的宣传和推广,多表现于将产品形象植入动漫、游戏等形态当中。如全球首个全三维虚拟景区《大唐风云》于2006年推出,此游戏逼真再现了浙江凯恩集团的飞石岭景点,并为该虚拟景区开辟专区,《大唐风云》200万玩家可以邀请旅伴在该虚拟景区进行观光旅游活动,为该景区进行了大量的宣传。
1.5 合纵连横,多方合作
跨行业合作,积极整合周边资源,实现利益最大化。伦敦西区不少剧院和周边餐厅或酒店合作,推出包含演出门票和晚餐的套票,如《悲惨世界》的套票生意一度非常受欢迎,在剧院附近餐厅就餐的客人,半数都是前来观戏的观众。
2 我国餐饮产品设计的可行性模式
基于创意产业的五个成功因素,提出以下餐饮产品设计流程图如图1所示。
2.1 精致的文化包装
民以食为天,中国餐饮有悠久的历史。现代餐饮业的诸多菜肴都与文化联系在一起,如侧重于菜品的命名,“霸王别姬”——甲鱼与鸡,如侧重于菜肴的传说,龙井虾仁相传源自乾隆。如果把菜肴的文化内涵做的更为细致,文化氛围将更为浓烈,具有代表性的案例则是“大董意境菜”,其在菜名、器皿、摆盘等方面进行精致的文化、艺术包装,如焗扒松茸命名为“携手藕花湖上路,一家黄梅细雨”,加上摆盘的艺术性,给人非常具象的文化想象,文化体验更为突显。
立足于菜肴本身之外的文化包装,就是环境的营造。目前有众多具有文化意味的主题餐厅,如根植于文学的红楼梦餐厅,根植于名人的邓丽君餐厅等,但大量主题餐厅的涌现带来的直接问题是主题多表现在硬件设施上,软件服务却缺少文化味。所以更深入、更精致的文化包装应侧重于餐饮服务的文化包装,在结合餐厅主题、文化选择的基础上,在员工的服饰、言谈举止、服务方式等方面进行相应的文化培训,让文化氛围更完整。
2.2 全面的科技创新
2.2.1 移动终端点菜技术
有数据显示,餐饮业以28%的移动互联网普及率,成为受移动互联网影响最为深刻的行业之一。种类繁多的APP点菜软件,通过满足消费者不同需求逐渐受到大众喜爱。据统计,通过APP点菜付钱,每位消费者在店内平均少停留15分钟左右,这对于餐厅翻台率的提高非常有利。APP的广泛应用取决于大环境的WiFi信号铺设质量,在网络支付安全性能方面需进一步提高,并且APP的页面设计可更为丰富。
2.2.2 无纸化技术
诸多餐厅实现了菜单的电子化,可以节省纸张资源,有更为形象的菜品呈现,也可以节省前后场的沟通时间。2003年开始应用的全息投影技术,主要用于舞台来营造立体图像,如果能将其运用于餐厅,将非常有趣,将二维菜单立体化,菜品能够360°的展示在客人面前,菜单的形象化吸引程度将大大提高。目前移动终端手机都在尝试进行3D影像的营造,这种技术在餐厅的应用不会遥不可及。
2.2.3 大数据的共享
大数据的共享可以精确定位客户群,与团购网站合作来收集顾客的餐饮点击率、购买率等数据,借以分析消费者的喜好、消费水平、消费方式及消费频率,有针对性地做出产品调整及营销策划。与医疗保健机构合作,获得消费者的身体健康数据,了解消费者的健康体征,根据其健康情况开发及推荐相应菜肴。
2.2.4 智能餐桌
伦敦inamo餐厅所设计的E-table将所有菜单投影在餐桌上,顾客可以依据心情随意更换餐桌主题背景、自助点餐、玩游戏、查看厨房工作状态、甚至还能预约出租车。拥有高科技“武装”的餐厅可以给顾客营造一种现代时尚感。
2.3 互动交流的实现
2.3.1 餐饮产品的体验性
现行餐饮产品的体验性有诸多表现形式:①顾客DIY产品;②将产品的制作流程进行展示;③提供可供客人携带及日常使用的菜单。我们还可以尝试一些新的形式,如餐厅灯光可自由选择,餐厅服务可自由选择等。
2.3.2 虚拟游戏
由中粮集团开发的首款网络互动游戏“中粮生产队”于2010年1月上线,玩家可以选择水稻、玉米、葡萄、小麦、可可中的任何作物从种子培育开始,经过种植、仓储、运输等环节,最终生产出大米、玉米油等终端产品。玩家在游戏中的亲身体验,不仅可以全面了解产品的生产流程,也自然将中粮产品与“放心产品”联系在一起。
餐饮产品同样可以学习与模仿,可以让消费者在虚拟网络制作菜肴,可以设计经理、主管、领班、服务员等角色,让消费者可以选择喜欢的角色参与餐厅的服务与管理等。
2.4 周边资源的整合
餐饮产品的整合有两个途径:①同行业不同类别的产品整合,比如中西餐产品与周边咖啡产品、甜点产品、酒水产品的整合,形成一个满足于客人需求的整体,既可以共享客源,也不会有直接的客户竞争。②跨行业的产品整合,如餐饮企业与周边工作单位进行合作,提供价格优惠,也可以与周边的电影院、航空公司等合作,这样可以借助彼此的产品优势扩大吸引力。
2.5 版权意识的提高
餐饮业作为服务业,对于餐饮产品特别是无形产品的版权保护相对而言比较困难,可模范性高,新产品的推出往往会迅速被模仿,造成竞争力的降低。面对此种情况,餐饮从业者更需要具备产权保护意识,可以在多方面进行尝试:餐厅的名称、标识、整体风格、员工服饰及时申请专利;新菜品的配方、器皿、摆盘及时申请专利;就餐顾客要禁止拍照及摄像,保证餐厅的神秘性及独有性。
3 结论与展望
创意产业是有形产品与无形产品相结合的产业形式,与餐饮业有类似之处,两者之间的成功经验可以互相借鉴。从创意产业角度来看餐饮产品的设计,首先要立足于文化,将产品与文化紧密联系,作为产品的生命支撑点;其次,从满足客户需求考虑,产品设计要紧跟科技进步,将产品表现形式现代化,并增强客户体验;再次,与周边资源整合形成完整产品链;最后,运用保护手段,保持产品的神秘性及不可复制性。
餐饮产品的设计是一个复杂的过程,在此过程中涉及到有形产品的设计,同样涉及到服务型产品的设计,而服务由人来完成,具有诸多的不可控因素。文章主要为定性分析,缺乏一定的数据支持,不可控因素未纳入研究范围,这就决定了文章具有一定的局限性,希望在今后的研究中不断完善。
参考文献:
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[5]余宜娴.论餐饮企业产品创新[J].科学探究园地,2008:136-137.
关键词:远程机械设计计算方法
1机械设计发展概述
传统设计方法是主要采用封闭的收敛设计思维,进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析,并将载荷,应力进行集中处理,对计算数据的误差采用增加安全系数的做法。论文百事通传统设计以手工设计为主,使用简单工具,进行人工计算绘图。除此,传统设计是一种串行设计,即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。所以,一种产品从设计到正式投产要花很多时间,这样开发周期长,且串行设计过程中,各个环节之间缺乏信息沟通,经常导致设计人员之间的合作不协调。
近年来,由于计算机网络技术、Web技术和数据库技术的出现和飞速发展,给现代机械设计注入了新的生机活力,机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于Web的远程设计是在这种条件下产生的。它使得各制造企业可以充分利用Internet和Web的国际互联性和资源共享性,建立企业间的动态联盟或虚拟设计小组,通过分散组合在各地域企业的技术优势,发挥各个企业的局部特长,所以不同专业的技术人员可以不受地域的限制,在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计,实现信息的交流和共享,进而快速开发出所需产品,提高产品设计的一次成功率。
做为现代设计的一个重要组成部分,远程机械设计是一个多学科、多技术的研究领域,涉及到机械工程及计算机技术等许多知识领域。从机械设计的角度来看,主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来看,应研究如何对现有的设计资源进行组织和,使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序,供设计使用的数据库和知识库等,所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用,设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等,为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。
2国内外远程机械设计发展
2.1远程设计的概念和意义远程设计让设计人员通过浏览器输入设计参数,服务器自动进行选择和计算,根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的应用,其缩短了产品的设计周期和节省了设计成本,真正意义上释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比,远程设计具有以下优点:缩短产品的开发周期;避免重复开发;降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层B/S网络计算模式的出现,极大地降低了客户端软硬件的配置要求;因为远程设计一般都提供给用户进行交流和讨论的平台,这不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换,而且还大大提高了一次产品设计的成功率。
2.2远程设计的国内外研究现状
2.2.1在国外领域,有关远程协同设计的研究和应用起步比较早,主要有:①上世纪80年代中期,麻省理工学院学者就从事了这方面的研究,首次提出T计算机支持的协同工作的概念。②20世纪90年代中期,美国伯克利加州大学的集成制造实验室开展了一个名为Cybercut的研究项目,建立了世界上第一个基于WWW的设计和制造系统。③英国建立EdinburghEngineeringVirtualLibrary网站,提供工程设计、制造需要等各种信息,建立了基于Web的虚拟制造中心,提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。④美国的Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司联合研究面向产品全生命周期基于知识的协同设计支持网络环境“DesignKnowledgeNetwork”,减少了时间,降低了成本,快速获取全球设计知识的基础的同时,进行产品创新设计。⑤英国Liverpool等大学研究并且应用人工智能和Internet提供滚动轴承的网络化的设计服务。
2.2.2在国内,这方面的研究主要集中在高等院校和科研院所,其中主要有:①西安交通大学理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参并建立了国内第一个支持产品协同设计的网站-现代产品设计与研究开发网络(),旨在推进现代设计,主要提供设计知识的获取,参加的单位还有清华大学、机械科学研究院、华中理工大学、重庆大学、上海交通大学等国内许多著名的高校和科研院所。②清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于Web的异地合作设计系统Cdesign,其采用了Client/Serveer构架,客户与服务器之间通过VAW来完成。③上海先进制造工程技术研究中心与上海飞机制造公司开发了一个基于Intemet/web的异地设计和制造系统,利用它进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。
除此之外,国内也有一些相关的网站,如:中国机械网(china-)、材料与制造综合信息服务平台等,它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等,并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。
可是远程设计由于刚刚起步,像其它新兴技术一样还不够完善。随着CAD技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展,远程设计的内容必将越来越丰富,功能越来越强大,所提供的服务也将越来越完善。新晨
3远程设计系统的技术研究
任何系统的总体结构模式的确定是系统在设计初步阶段要完成的一项主要任务。它的总体结构模式是系统的基础,只有确定了系统的结构模式才能进行下一步的设计和开发。而且应用软件的架构是建立在计算模式基础之上的,所以,必须先对网络计算模式进行分析。
计算机网络技术的发展过程中先后出现了大型机为中心的计算模式,服务器为中心的计算模式和客户机/服务器(Client/Server)计算模式,还有随着Web技术的成熟而发展起来的浏览器/服务器(Browse/Server)计算模式。
对两种计算模式经过分析和研究,CS模式和B/S模式比较,具有以下优点:界面风格统
一、可移植;跨平台性,B/S模式的系统较US模式的系统有更好的跨平台性,客户端可位于任意的软、硬件平台;易于管理和维护。
4远程设计系统的支撑技术
基于Web的远程设计是一项涉及多学科多功能的综合活动,其中包括现代机械设计技术、Web技术、数据库技术、计算机编程技术、多媒体技术和图形浏览技术等。
参考文献:
关键词:工科;专业学位;研究生培养;论文模式
作者简介:谭德荣(1963-),男,山东青岛人,山东理工大学交通与车辆工程学院,教授;高松(1965-),男,山东潍坊人,山东理工大学交通与车辆工程学院,教授。(山东 淄博 255049)
基金项目:本文系山东省研究生教育创新计划项目(项目编号:sdyc11069)的研究成果。
中图分类号:G643?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)34-0019-01
当前我国的研究生培养中,研究生培养方式已分为专业学位和学术学位两种类型。基于工程实际的切实需要,专业学位研究生的培养正在快速发展,将成为今后专业领域高层次人才培养的重要途径。专业学位研究生教育的突出特点是学术性与职业性紧密结合,这对工科专业研究生未来的发展尤为重要。根据专业学位研究生的培养目标,获得专业学位的人主要不是从事学术研究,而是从事具有明显的职业背景的工作。因此,对于专业学位研究生的培养,在教学方法、教学内容、论文选题、授予学位的标准和要求等方面均与学术性学位研究生有所不同。[1,2]因此对工科专业学位研究生培养方式和论文选题进行研究具有实际意义。
一、专业学位研究生培养要求
随着我国经济社会的发展,对应用型、创新型高层次专门人才的需求量很大。教育部文件明确要求要进一步推动研究生教育类型结构的调整,进一步完善研究生教育培养体系,推动硕士研究生教育从以培养学术型人才为主的模式向以培养应用型人才为主的模式的转变,[3]加快专业学位研究生教育的发展。
近几年来,我国每年招收的硕士研究生数都在50万人左右,其中专业学位研究生所占比例逐年增加。从硕士研究生的就业趋势来看,大量毕业生特别是工科专业的毕业生,主要是走向社会实际的工作领域。因此,为了更好地适应国家经济社会发展对高层次应用型人才的需要,提高专业学位研究生的专业创新能力,专业学位研究生教育应在基础理论、整体素质、工程实践能力等方面进行全面培养规划,使学生能够掌握本专业领域坚实的基础理论和系统的专门知识,具有独立从事专业领域工程研究、工程设计、工程实施、工程管理能力,具有一定创新能力,能够运用所学知识解决工程实际问题。
二、工科专业学位研究生培养与论文选题
专业学位研究生培养是近几年快速发展起来的新兴培养模式,培养过程不能完全照搬学术性学位研究生的培养模式,需要把握好诸多环节。在培养过程中,应根据各专业实际情况,设置相关课程,加强基本技能培训,特别要加强工程领域的实践环节。对论文选题开题报告、中期考核、课题研究、论文写作与答辩等都要有不同于学术性研究生的培养内容。其中学位论文选题作为研究生培养过程的核心环节,要充分考虑学生的职业背景和发展方向,科学选题,尤其要定好研究方向和内容。选题的质量和方向会直接影响到研究生的培养质量、就业前景。如果选题没有新意,那么论文写作内容也只是重复前人的工作。同样,选题如果脱离专业学位硕士研究生培养的实际,研究内容太理论化,那么也就无法达到专业学位研究生培养的预期目标。[4]因此,对于专业学位研究生硕士论文的选题,要从提升实践创造能力的观点和视角来思考,选题既要考虑到科学性、先进性,也要根据专业学位研究生培养模式和目标要求,确定具有一定难度的实用性课题;既要有理论分析,又要有实践验证;选题应为本学科、专业或工程实际等方面具有实现该课题的基本物质条件,并经过努力能按期完成。[5]
三、工科专业学位研究生论文模式研究
1.论文选题范围
一般情况下,研究生论文选题主要来源于三个方面:一是根据导师已有课题确定选题。依据导师的科研项目进行选题,在研究经费、实验条件等方面都有较好的保障,学生的学习过程与导师的科研工作相融合,为学生顺利完成论文提供较好的研究条件。二是结合工程实践进行论文选题。从工程实践中提出研究课题是专业学位研究生选题的重要来源之一。专业学位研究生培养的主要目的之一就是解决工程实践的现实问题,学生在深入实践、广做调研的基础上,能够确定现实生活或学术研究领域中的实际问题作为论文研究的主要内容。在提升自己理论水平的同时,实践能力也得到提升,为更好地融入社会奠定了基础。三是与企业联合培养确定论文题目。高校与企业联合培养专业学位研究生是现在专业学位研究生培养的一种重要模式。选择企业亟须解决的技术难题作为论文选题,这种选题不仅可以充分地利用社会资源,还开阔了学生的视野,学会设计、研究与实际制作,培养他们从事科研、学习的基本素质和开创性的科研能力。
2.论文选题模式
从生产实际出发,工科专业学位论文形式可以多样化,既可以是研究类学位论文,如应用研究论文,也可以是设计类和产品开发类论文,如产品研发、工程设计等,还可以是针对某个工程领域的软科学论文,如调查研究报告、工程管理论文等。根据多年带专业学位硕士研究生的体会,工科专业学位研究生的论文具体可从五个方面进行选题。
(1)产品设计研发类论文。研究内容来源于生产实际的新产品研发、关键部件研发以及对国内外先进产品的引进消化和再研发,包括各种软、硬件产品的研发。要求遵循产品研发完整的工作流程,采用科学、规范、先进的技术手段和方法研发产品。产品达到行业规范要求,满足相应的生产工艺和质量标准;性能先进,有一定实用价值。
(2)工程设计类论文。该类题目综合运用专业基础理论、科学方法、专业知识与技术手段、技术经济、人文和环保知识对具有较高技术含量的工程项目、大型设备、装备及其工艺等进行设计研究。要求按照工程类设计规范必备的辅技术文件,包括工程项目概况、所遵循的规范标准、技术经济指标等。综合运用工程理论、科学方法、专业知识、技术手段、技术经济、人文和环保知识等对设计对象进行分析研究。
(3)工程应用类论文。该类题目直接来源于工程领域实际问题或具有明确的工程应用背景,可综合运用基础理论与专业知识、科学方法和技术手段开展应用性研究。综合运用基础理论和专业知识对所研究的命题进行分析研究,采取规范、科学、合理的方法和程序,通过资料检索、定性或定量分析等技术手段开展工作,实验方案合理,数据翔实准确,分析过程严谨。研究成果能解决特定工程实际问题,具有实际应用价值。成果应体现作者的新思想或新见解。
(4)工程项目管理类论文。该类论文的主要内容是以自然科学和工程技术为基础的工程任务,可以研究专业领域的各职能管理问题,也可以涉及专业领域的各方面技术管理问题等。能够综合运用基础理论和专业知识对所研究的工程管理问题进行分析研究,采取规范、科学、合理的工程项目管理问题研究方法和程序,通过资料检索、实地调查、定性定量分析等技术手段开展工作,资料和数据来源可信,给出明确的解决方案,提出相应的对策及建议。成果应体现作者的新思想或新见解,并具可执行性。
(5)调研类论文。该类论文研究的主要内容是对工程和技术命题进行调研,通过调研提出命题,发现本质,找出规律,给出结论,并针对存在或可能存在的问题提出建议或解决方案。综合运用基础理论和专业知识对所调研的命题进行分析研究,采取规范、科学、合理的方法和程序,通过资料检索、实地调查、数据统计与分析等技术手段开展工作,资料和数据来源可信。给出明确的调研结论,提出相应的对策及建议。成果应体现作者的新思想或新见解。
四、结束语
在专业学位研究生培养过程中,培养形式和论文选题是提高培养质量的关键。尤其是把好选题关有利于从根本上提高学位论文质量,从而提高研究生培养质量。本文分析了专业学位研究生培养需求,并根据以往指导专业学位研究生的工作经历,对专业学位研究生的培养目标进行思考,给出了工科专业学位研究生学位论文选题可采用的几种模式。这些论文模式符合各专业领域实际需求。随着经济社会的快速发展,国家对于应用型、创新型高层次专门人才的需要日益凸显,加强专业学位研究生的培养具有现实意义。
参考文献:
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[2]林超,赵海涛.全日制专业学位研究生科研选题模式探析[J].中国科技信息,2011,(19).
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