产品的设计开发精选(九篇)

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第1篇：产品的设计开发范文

关键词：扬州漆艺；产品开发设计；设计方法

一、扬州漆艺

品牌的传承扬州漆器厂的“漆花”品牌（见图1扬州“漆花”牌），自1992年创立以来多次获得殊荣，受到社会的广泛好评，2002年被评定为江苏省著名商标，2004年底被授予江苏省名牌产品称号，2006年被商务部授予“中华老字号”品牌。“漆花”品牌历经数载，以其质和量的保障取得了辉煌的成就，它是扬州漆艺的形象代言，已为政府和社会所认同。但是目前来看，“漆花”的品牌形象并未被很好的应用到漆艺产品的开发上。“漆花”品牌于漆艺产品的市场营销来说，是一个非常有利的砝码。应抓住“漆花”牌的品牌效应，形成家族化的产品系列，设计出拥有自己特色的“漆花”牌产品，借“漆花”为产品实现品牌增值效应，同时，通过产品的销售扩大对“漆花”品牌的宣传。

二、扬州漆艺文化意涵的植入

“文化渊源才是产品的生命力之所在”。扬州漆艺2000多年的悠悠历史，形成了自己独特的工艺特色和文化内涵，是产品设计开发可以利用的丰富资源。“要塑造性格鲜明的设计形象必须要锁定特色，归根到底就是由不同国家、不同民族、不同地域、不同发展历史和不同文化意识形态造成的”。由此看来，地域文化特色的融入是形成产品差异化的根基，只有具有了地域文化特色的产品才拥有文化的价值，才能打动用户，激起他们的购买欲望。扬州漆艺兼具“南秀”与“北雄”，色彩清新雅致，点螺工艺更是独具特色。若是将扬州漆艺的髹饰之技法与其意蕴之美呈现于漆艺产品的设计之中，无形之中便增加了产品的文化价值，也可使其在众多的漆艺产品中脱颖而出，达到区别于其他地区产品的目的，更具扬州地域文化特色。

三、传统扬州漆艺的改革

1.采用传统工艺与现代生产工艺技术结合。坚持扬州漆艺的传统手工艺，同时运用现代机械化生产工艺对传统工艺进行改革，传统手工生产效率低耗时长、成本高、技术参差不齐（见图2扬州漆器厂传统工艺制作）。随着科学技术的发展，机械化生产解决了传统手工生产的矛盾，传统工艺不再是少数人把玩欣赏的工艺，而是逐渐融入生活为大众所熟知。漆艺部分制作程序可以简化或者采用机械化生产，例如漆艺胎体制作可用机器开片、轧纹、切边、开槽，漆的髹涂也可采用机械化喷涂，开拓漆艺应用领域的更多可能性。工艺改良即简化可以机械化生产的工序，保留传统特色手工艺制作和扬州漆艺的神韵。2.保留部分原材料与生产工艺，与其他材料相结合。传统大漆产量低、价位高、生产周期长，腰果漆、聚氨酯漆复合材料性能上接近大漆可以替代大漆使用；传统漆艺胎体主要是木胎，随着环保意识的增强木材量的减少，竹材、布玻璃、陶瓷、金属、塑料等胎体可以替代木胎（见图3扬州漆器厂制作材料）。点螺工艺的材料也可以用金属丝代替。在寻找新型替换材料时，要求尽量与原材料保持较高的相似性，因为购买者对于产品的选择上，在基于保持价格合理的情况下，仍然希望看到比较原汁原味的传统工艺的存在。将漆艺传统的材质和工艺技法与现代可以机械化大批量生产的材料进行合理的组合，既可以在一定程度上降低漆艺产品的生产成本，又可以使得产品具有现代美感，且又不失传统工艺的品质感。

四、扬州漆器在产品开发设计中的方法

产品的价值不仅仅在其本身的使用功能，而是在于产品所蕴含的文化内涵体现出来的个人品味。所以说办公者对于产品的消费实质上是为满足其物质使用需求和精神需求的双重消费。1.以文化内涵为主，与实用功能相结合。现有扬州漆艺产品的主要之功能是其纪念性而非实用性。但中国传统的消费观念，使得一般消费者不愿意去花钱购买“无用之物”，他们更倾向于有一定使用价值的产品。产品的实用功能是其诱引用户购买动机的一个因素，但却不能作为决定性因素。在扬州漆艺产品设计开发改善策略中，应依照这一原则，将产品由物理功能为主提升为以精神功能为主的设计观念，二者结合，才能更大限度的吸引消费者。2.求新求异，增加产品的趣味性。漆艺是一门古老的传统工艺，在进行产品的设计开发中，很容易被其传统的造型和题材所影响。就目前扬州漆艺产品的设计开发来看，已经陷入了这个困境，产品毫无新意，品种过于单一，老一套的风格已经无法满足现代的审美需求。喜新厌旧是消费领域一个普遍的心理现象，追新猎奇是许多消费者固有的心理需要。严肃而古板的传统造型漆艺产品给人一种无形的距离感。作为扬州漆艺产品不应只当成一件收藏品用来“远观”的，而应该更加融入生活当中，以最直白的方式向购买者传达其所含的信息才能达到宣传和教育的目的。扬州漆艺产品的设计更应该以轻松幽默的方式，注入趣味性，向购买者传递扬州漆艺的传统工艺之美，要更多的人来了解扬州的漆艺文化特色。扬州漆艺历史文化价值和艺术价值决定了扬州漆艺的收藏价值。扬州漆艺产品设计必须秉承文化和艺术价值，在材料和工艺上坚持扬州漆艺特色，在产品造型、装饰题材上结合现代审美。扬州漆艺产品可以扩展产品的系列，可以是主题多样化，种类也可拓展，对象人群也可拓展，可以是针对学生人的产品也可以是针对办公族使用的产品；不同的办公环境也要求不同的漆艺产品设计要求。扬州漆艺产品设计商品化需要在建立品牌的基础上进行展开。3.延续扬州漆艺高档精品类，开发中低档漆艺产品。目前市场上所销售的扬州漆艺产品仍然以作为高档礼品、收藏品之功用的产品居多，此类产品的购买者大都是对扬州漆艺的价值有所了解的游客，他们懂得欣赏扬州漆艺的艺术性和工艺性，更加认同所含的收藏价值，故而会认为“物有所值”，愿意花钱购买。高档精品类的漆艺产品一方面可以充分体现出扬州漆艺的工艺性和艺术性，满足了高层消费者的需求，另一方面也很好的传承和保护了这一传统工艺，使其有了存活下去的可能性。所以，高档精品类产品的地位不可否认有其存在的价值。高档精品类的漆艺产品固然有着极高的工艺性和审美性，但大多数用户对于扬州漆艺还处于知之甚少的状态。扬州漆艺作为扬州最具地域特色的地方工艺之一，绝大部分用户都认为有其购买的必要性，面对目前市场上普遍高价的漆艺产品又因不太了解扬州漆艺所具有的价值，便望而却步，仅限于围观。因此扬州漆艺开发设计的重点应当从高档精品类转移到中低档产品上来，通过与现代技术结合，降低扬州漆艺产品的生产成本，增加产品的品类，来扩大消费群体的面向，做到“小玩意，有大市场”，以此来达到宣传扬州漆艺文化特色的目的，同时增加扬州漆器市场的收入。结语扬州漆艺作为中国漆艺艺术的瑰宝闻名于世，本文主要对扬州漆艺产品开发设计的方法进行了总结和阐述。从品牌的传承、传统手工艺的改革、冥思器物的情感三个方面介绍了扬州漆艺产品的设计方法，提出扬州漆艺传统工艺创新、结合新型材料的创意点。

参考文献：

[1]孟悦.扬州漆器产品设计与发展环境[D].江南大学硕士论文,2006.

[2]谢珊维.扬州日用漆器的造型演变研究[D].江南大学硕士学位论文,2011.

[3]吴桂香.传统设计元素在现代设计中的应用[J].美术大观,2012.

第2篇：产品的设计开发范文

体验性旅游；北禅寺；旅游产品

体验与旅游有着密不可分的关系，随着旅游业的深入发展，人们的旅游需求发生了极大的改变，人们既注重旅游产品的健康和文化内涵，又越来越重视在旅游活动当中所获得的体验。因此，创新能给游客带了更多更好体验的旅游产品就显得越来越重要。

在提倡让游客获得畅爽旅游体验的今天，以道家文化为主，融儒家释家元素为一体的北山景区依靠传统的旅游项目为支柱的景区，逐渐丧失了其应有的吸引力。在现在旅游市场需求多样化的今天，为使景区重新焕发出新的生命力，我们必须时刻瞄准市场，立足本地实际，以游客需要为导向，做到人无我有，人有我优，做市场的开拓者和领路人。对北禅寺景区进行传统旅游产品的延伸开发，对产品进行创新。既可以为旅游者提供一个上佳的选择，又可以提升景区形象，创造出更高的效益，同时又为景区的保护提供了雄厚的资金支持，利于景区永葆生机。

1.西宁北禅寺自然环境、社会及经济环境分析

自然环境分析。北山位于西宁古城北,祁连山余脉的一个山峦上，与南山寺对峙相望。北魏旅行家郦道元跋涉到西宁，登临土楼山，于《水经注》中写道“湟水东流，经土楼南，上有土楼，北依山原。峰高三百余尺，有若削成。”北山像一只奋翼欲飞的雏凤，而土楼山又似一只雏凤的翅翼，从此又多添了一个雅号叫“凤翼山”。北山现有植被多为杨柳树丛和低矮灌丛，山峦由于流水侵蚀、溶蚀、重力崩塌作用形成了典型的赤壁丹崖，远处看去为红色山恋，山体为鲜红的岩石，峥嵘挺拔，姿态不凡。

社会环境分析。从政府旅游政策来看：西宁市政府为改变当前西宁旅游发展滞后的现状，于2008年出台了《关于加快旅游商品发展的实施意见》，提出要切实加大政策扶持力度，促进全市旅游商品的发展上一个新台阶。并制定了详尽的发展目标和发展规划。中国夏都西宁加快旅游业发展实施纲要中，更是提出加快北禅寺景区的开发建设，深入挖掘道教文化历史，对景区内文物、配套设施及周边环境进行修复和综合开发，将北禅寺土楼观建成3A级景区。

从社区居民角度来看：西宁市社会文化的一个重要方面，是西宁市民注重休闲、饮食及康体娱乐。由于这里相对而言发展较为缓慢，造就了西宁舒缓、闲适的生活特征。市民们愿意把更多的时间投入到休闲、养生、健身、娱乐和美食中去。

从信息交流来看：西宁由于其地理位置的限制，以及宣传不到位等原因，在相当长的时间内，一直不为人知晓。随着经济的发展，人们观念的转变，现在的西宁，已经成为高原乃至西部的一个新型信息中心，能为旅游者提供便捷的服务。

经济环境分析。西宁市随着城乡居民收入的增加，城市居民消费性支出也大大提高，2009年，全市城市居民消费性支出为8717元，是1999年的2.20倍，十年间年均增长8.2%。城市家庭居民消费处于享受型的较快形成阶段，消费结构由被动型、发展型消费逐渐转向主动型、享受型消费，西宁人享受型消费比重上升了3个百分点，居民家庭消费正蓄势突破，家用汽车、旅游及文化消费热点的形成，这些必将推动城市居民消费结构快速升级，西宁人越来越懂得享受。

2.北山宗教旅游产品的体验化开发

在体验经济理论的指导下，对北山旅游产品的体验化开发，主要由物质文化产品和精神文化产品两大类组成。

A.道教物质文化产品设计开发

中国的道教，是中国土生土长的宗教。道教宗于道家，道家思想主要来源于上古时代先民们在烹饪中，对火与水的运用所获得的认识，进而又从饮食与医药中，获得养与治理的认识。到距今两千多年的春秋、战国时代，前者发展成为认识客观世界的哲学思维，总结在老子的《道德经》中；后者发展成为饮食养生的理论体系，成为《黄帝内经》的重要组成部分。故而道教重养生，而是追求今生的健康长寿。

综合道教注重养生的思想理念，在分析北山自然、人文资源及问卷调查结果的基础上，从旅游者进行体验旅游的意愿出发，在体验旅游区和体验旅游项目两方面，对北山的体验旅游进行设计和开发，具体思路如下：

饮食文化体验旅游产品。北禅寺的道教属于道教派别中的全真道“重清素、戒杀生”，不沾荤腥，这种道教信徒的素食既体现了道教和慈善爱的精神，又暗合养生之道。

在进行体验旅游项目设计时，可以开辟寺院的菜园，为游客提供的材料，主要包括一些新鲜的季节蔬菜。另一部分则由市场提供补足原料。这种情况是在寺院内菜园提供不足时作为补充。在选料的时候，可以请游客自主选择，而蔬菜类可以让游客在菜园内自由采摘，从而进一步加强游客的体验效度。当游客选好烹饪原料后，可以在寺院师父指导下，自己动手进行烹制，在享受素食养生的同时，体验劳动的快乐和烹饪的艺术。

养生文化体验旅游产品。对北山道教养生文化体验旅游产品的开发，主要从食疗和运动两个方面进行：

食疗——道教养生主要以粥类、羹类、茶类、酒类等具有调养治疗功效的食物为主。粥类、羹类、茶类一般为即用即制，讲究味美有效，而酒类因为要用中药浸制，需要提前制备。制备食疗的这些条件现在较为容易满足，且现有北山市场区域与景区不协调，可在此基础上改建为开展食疗的一些餐饮，药膳等的设施，使之与北山养生这一主题遥相呼应。

太极拳——在设计具体体验旅游产品时，可以在北山设置太极拳运动场馆，请专业的拳师做指导，游客在此通过学习拳术，可亲身体会到音乐的韵律，哲学的内涵，美的造型，诗的意境。这样不仅有助于游客强健体魄，更有助于形成一种氛围，一道景观，给旅游者新增加一种旅游体验方式，使旅游者获取旅游体验最大化。

B.建筑文化体验旅游产品

建筑文化体验旅游主要位于现在北山山体之上，一部分位于北山市场改建后的体验区之内。在现有的北山市场改造当中，开发出一般性旅游产品“客栈”和体验性较强的中高端旅游产品“静室”。北山新的旅游项目“静室”的开发将遵循实现人工建筑和自然的和谐统一这一原则。出于不同市场需求，“客栈”为短暂停留旅游者提供住宿及一定的餐饮条件，而“静室”是为中长期旅游者避暑养生而设。居于“客栈”或“静室”之中的客人似乎处于一种时空交错当中，享受反衬中难以感受的宁静和谐，从而获得与众不同的旅游体验。

C.道教精神文化产品设计开发

对北山道教精神文化产品的开发，主要从道教的典籍文化和道教艺术文化两个方面进行。文化体验旅游产品。对道教典籍文化的开发，主要侧重于道教中的哲学思想开发。北山典籍旅游产品的开发项目主要有：

开设“问经阁”——这里所谓的问经阁是针对旅游者特设的，由具有很高修养的大师授课，在授课过程中，由游客询问或是发表见解，与大师直接进行交流沟通，使游客得到印证和体悟。这种互动性的活动，能让游客紧密参与其中，并且获得至高的旅游体验。

开设“静室”——静室将被开发为全木质结构仿古院落式建筑，传承上述建筑体验中的建筑原则。开设静室一方面解决游客住宿的实际问题；另一方面可以给游客提供感受更好的体验的场所，延长其感知体验时间，使其获取旅游体验最大化，同时也有利于景区创收。

在进行北山典籍旅游产品的体验开发时，可以利用人的好奇心和求知欲，成功转移游客的注意力，缓释其长期生活在都市生活所产生的方方面面的压力，达到悦己、悦心、悦意的初衷，使自己能够心境平和，利于身心健康。这些给游客可以带来强烈的

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旅游体验感受，增强游客对旅游产品的认同度和信可度。

艺术文化体验产品。对北山道教艺术文化的开发，主要侧重于道教音乐和绘画艺术的开发：

道家音乐美学思想自诞生之日起，就与中国的音乐文化揉合到了一起，它的核心是自然、虚静，渴望达到“大音希声”的境界；对北山的道家音乐开发，可以在北山开设“闻声阁”，阁内装修应古朴典雅，可以组织演奏乐队，以古乐器如古筝、箫等演奏道家音乐，让游客去倾听和感悟，使他们不但闻得天籁般的道家声乐，也能在音乐的感召下去听闻、感悟他人与自己的心声。使游客闻乐而忘忧，留恋忘返。

道教文化的绘画艺术，主要以宗教故事和人物为素材。北山作为宗教文化集中地，其历史可以追溯到东晋安帝隆安三年（公元399年）法显取经时。北山的“九窟十八洞”中，保存了大量的佛教、道教壁画和雕塑，有“西平莫高窟”的美誉。北山道教绘画艺术的开发，主要依托于北山“九窟十八洞”。在这些资源的基础上，对洞窟中的壁画和雕塑进行修缮，为旅游者开辟出一个“宗教绘画艺术博物馆”。

通过北山旅游产品的体验化开发，使西宁北山的道教文化得到进一步深挖，在饮食文化、建筑文化、典籍文化、养生文化和艺术文化等方面开发出一批富于体验，能为旅游者直观感受的旅游新产品，从而带给旅游者前所未有的体验，吸引旅游者，通过旅游产品创新使旅游者获得旅游体验的最大化，通过旅游体验的最大化同时带来北山旅游效益的最大化。

[1]约瑟夫·派恩,詹姆斯·吉尔摩.体验经济[M].北京:机械工业出版社,2002

[2]史常凯.论体验经济时代的体育旅游营销[J].学术评论,2006.20

第3篇：产品的设计开发范文

关键词 设计方法；新产品开发；工业设计

1.工业设计诉求的转变

所谓设计的模式转变（Paradigm Shift）是基于生产方式的改变而发生变化的，无论是设计操作或者是学术研究，都面临着因为生产方式及产品结构的变化所导致设计的模式转变，设计的主要活动及设计所要处理的对象，已经扩大为一个项目程序的规划，而不再是有形体的造型活动。

工业设计是由Mark Stam在1948年首次提出的，他认为工业设计师是在各领域中为产业工作的绘图师，尤其是在新式材料造型工作方面。Sigfried Giedion也在1987年对工业设计师进行了描述，他认为工业设计师是为外壳造型，思考如何将看的见得马达隐藏起来，并使产品具有整体感。这些描述说明了在工业设计发展的前期，人们普遍认为工业设计师所扮演的是一种外观美化者的角色。

此外，认知心理学家Donald A.Norman在1977年提出设计需要和使用者进行沟通，让设计回归到“以使用者为中心的设计”，从使用者的观点来纠正商品过度开发的狂热，见证了消费社会中“市场导向”取代“制造导向”的风潮；另外，他对于情感设计的论述，更是将设计专业推向了满足体验和情绪的要求。此后，产品设计得到了进一步的发展，冒出了许多新生事物，诸如新生的家电用品，通讯器材，个人电脑等，这些都是需要一个实质意象，许多新事物越加趋向轻薄短小，简洁，这些新生事物更促成了“物品识别需要”和“情绪的需要”。后现代产品设计思潮，最重要的就是希望产品设计能够具有更加丰富的表情和意象。这不但是为了配合竞争市场的改变，也是配合社会创新需求的改变。

2.传统设计方法的问题

设计方法学在60年代对设计这门学科的稳固提供了重要的理论基础，当时的设计方法运动展开一场整合科学管理与系统论的方法学取向的设计研究。相较于20世纪开始的20年，工业设计研究重要的范畴围绕在以完型理论（Gestalt Theory）为基础的形式美学领域上，之后开始呈现蓬勃且多元的发展；面对新的生产技术、资本机构等产销环境，工业设计专业期望通过以实证、量化等工程及科学属性的设计方法，将自身融入其中。

到了20世纪70年代，设计就更强烈地朝向丰富的任务阶段。人们开始趋向个性化的消费需求。因此其他的方法也变得重要起来，如各种社会价值观的表现、生活形态的讨论或是广告心理学的联想方法，这些都被加注在设计上 。90年代由Jones撰写的《设计方法》堪称为早期的设计方法的整理。然而Jones今年来认为过度偏重方法的理性思考，反而使设计者对于问题的处理态度变得过于依附与程序，并趋向于依赖既定的步骤来确定答案，而无法涵盖使用者的自主特性，以至于产生了“方法压抑思考”（Method over mind）的弊端 。

3.新设计方法之相关研究

这里所说的新的设计方法颠覆性的从产品层次脱离出来，而是从创造性思维的角度来寻求新的设计方法。

创意思维是指具有创意的思考活动，为何在产品设计中创意思维是最为重要的呢？因为设计是种思维先于实践的活动，也就是说先思考，然后才真正进入制作与生产的活动。而要如何让设计具有创意，适当的运用一些设计方法将有助于创意的产出。

头脑风暴法提倡大家随意发表意见，尽情畅谈，使这些意见自然地发生相互作用，在头脑中产生创造力的风暴，以此来创造出更过、更好的方案。这项方法最初由美国BBDO公司副经理A.F.奥斯本首创，他还提出针对头脑风暴的著名的四项原则：自由畅想原则；延迟评判原则；数量保障质量原则；综合完善原则。黑箱法是创造性思维方法的一种。琼斯认为人类创造出的物品均是经过人脑中的“黑盒子”而产生的，帮助大脑的思考，使人更容易产生好想法的技术就称为“黑箱方法”。应用黑箱方法研究问题，第一步骤就是将课题与其环境分离开来以确定黑箱。第二步则是考察黑箱的特性，研究它的输入，输出关系。第三部则是根据对黑箱的考察，对输入、输出关系的分析，说明黑系那个、描述黑箱的功能。除了这些理论化的新型的设计思考方式，还有一些公司或者团体综合运用这些方法，发展出更加全面，系统的设计方法。

明基集团的“设计先行”策略，设计先行是在产品开发之前进行设计研究，从源头目标族群的美感经验中去研究感性需求，以及从使用行为与使用环境中去分析理性需要，从中找到产品定位与机会点。借此，设计团队得以创造出贴近使用者需求，感动使用者的产品。设计先行的内涵是设计贯穿企业的研发供应链，从了解消费者趋势、目标族群的需求，到使用情境分析、使用界面的体验，先进材质的开发应用，运输仓储的效率改善，再到市场行销故事的塑造等，甚至售后服务零件维修，设计人员必须串联每一个缓解，每一个缓解都因设计产生更多的价值。

简言之，传统设计方法因工业设计专业的转变而开始走向以人为中心，强调创意。这也就促使工业设计师开始探讨创新的思考方式，提高设计师的创意灵感，而如何使用设计方法激发设计概念构想的产生，就应该适当的运用方法并发挥最大的效果。

参考文献

第4篇：产品的设计开发范文

1．1建立虚拟样机模型在ADAMS中按照该机构的实际尺寸和形状建立初始模型，根据实际的运动情况在各个部件之间施加相应的约束与载荷。添加约束和载荷时应注意选择约束和载荷的类型、作用部件、作用点和方向。在依次完成导入几何建模、约束的施加、载荷的施加后，在ADAMS软件中建立起来的整个虚拟样机如图2所示。

1．2测试初始模型通过作用在操作手柄上端80N的力来产生至少800N的夹紧力，来对该机构进行一次动态仿真。当D处于F和C的连线时，夹紧力达到最大值。通过测量角度来反映手柄压下的行程，弹簧挂锁锁紧时，手柄需要压过锁紧点位置，从而保证挂锁处于自锁状态。借助传感器使该角度在不小于0°时仿真停止，再进行一次动态仿真来测量弹簧力和角度的变化值，仿真结果如图3所示。

1．3检测测试结果下面调入物理样机试验数据，将模拟仿真结果与物理样机试验数据对照比较，如图4所示。验证了所设计方案的可行性。

1．4虚拟样机模型参数化的优化a)参数化模型本文的虚拟样机模型是依附于设计点建立的，因此采用参数化点坐标的方法。将设计点的坐标参数化，可以自动地修改与设计点有关的对象，并利用这些点产生新的构件，当这些设计点的参数改变时，与其相关联的几何形体也将自动更新，得到新的虚拟样机模型，故通过将点的坐标参数化可以实现弹簧挂锁机构模型的参数化。本文将设计点POINT－1作为原点，其参数值不变，对设计点POINT－2一POINT－6的横坐标和纵坐标进行参数化处理，创建设计变量DV－1～DV－10。b)优化设计优化分析是ADAMS/View提供的一种高级参数化计算、分析工具，在设定的变化范围内，通过分析程序自动地调整设计变量，求取最佳设计。样机优化设计方法有2种:1)同时考虑各个设计变量，进行仿真分析，得出优化结果，这种方法在设计变量较少时适用;2)先分别对每个设计变量进行优化灵敏度分析，选取灵敏度最高，即对设计影响最大的几个变量进行调整，得出优化结果，该方法在设计变量较多时适用。本文采用2)方法，优化目标是使弹簧挂锁机构夹紧力达到最大。为了对虚拟样机模型进行细化处理，需要创建设计变量，并对设计变量值进行设计。用设计变量代替虚拟样机模型中设计点的x和y坐标值。但为了保证机构的封闭性要求，保留手柄端点point－4坐标值为常数。设计变量设置如图5所示。

1．5虚拟样机模型设计研究为快速地获得虚拟样机的改善模型，在满足手柄能通过死点的条件下，需要对一些点进行设计方案研究，从中找出一种较优的方案使夹紧力最大，同时可以迅速确定设计变量的取值范围。下面对其中DV－1变量方案评估，评估结果如下图6所示。同理，在其余变量保持恒定的基础上，分别对每一个变量进行设计研究，以直观比较系统模型针对各个设计变量的灵敏度，结果见表1，其中敏感度定义为弹簧力相对变量的斜率。优化设计过程中，必不可少的重要环节就是评估系统模型针对不同设计变量的灵敏度，而灵敏度对最优化设计时设计变量的选择起到至关重要的作用。通过参数化可以迅速分析得知哪些设计变量对目标函数影响较大，哪些设计变量对目标函数影响较小，选择影响较大的设计变量作为目标函数的设计变量进行优化设计。在本机构中，DV－4、DV－6和DV－8的敏感度最大，那么这3个变量对该目标函数的影响最大，在接下来的优化设计中将选择这3个变量作为主要目标函数的设计变量进行优化设计。

1．6虚拟样机模型优化设计通过对DV－4、DV－6和DV－8的变量初始值，即设计点的相关坐标进行微调，观察比较微调前后目标函数的变化，验证结果显示设计模型能够满足优化设计的要求，使弹簧挂锁机构夹紧力达到最大，达到本次优化设计目标。

2结语

第5篇：产品的设计开发范文

所谓“知己知彼，才能百战百胜”。在实训中，观察和分析是首要步骤。没有什么东西是凭空地,完全地创新，革新产品往往是在同类产品中诞生的，所以首先应对将要设计的产品进行同类产品的观察。观察同类产品的发展情况，发展瓶颈，收集相关的产品信息进行分析。观察分析的结果帮助学生从宏观上把握产品设计的方向，使得后续设计进程更有针对性。以“雨伞”设计为例：传统雨伞的形象是“伞柄+伞布”，实现的功能是挡雨。通过观察分析可以发现，挡雨仍然是雨伞的主要功能，但是随着夏日户外活动越来越多，雨伞的功能已不仅仅是挡雨那么简单，还可以挡紫外线。此外，雨伞的款式也开始成为众多爱美人士着重考虑的因素。但是传统雨伞也存在很多问题，例如滴水，收纳，双人偏小等。这样就引出一个问题：我们能否设计一款雨伞，除了能挡雨挡紫外线，还能解决滴水，收纳的问题？这也给了我们一个启示：传统产品必然具有其优越性才得以推广，同时又兼具一定的局限性，优越性我们可以加以利用，而这个局限性恰恰就是我们设计改良的切入点，为我们赢得了设计的广阔空间，这样我们接下来的调查和定位就更有针对性了。

2磨刀不误砍柴工---实地调查

产品设计的最终流向都是市场，所以市场的需求是产品设计围绕的中心。即使是概念性产品，也并非天马行空，完全脱离实际，那也是基于市场发展需要提炼出来的,有着可能的潜在市场的理念产品。作为实训的重要环节，实地调查是产品设计最有力的事实依据，注重的是“切切实实进入市场”，“认认真真着手调查”。在此要注意与观察分析区分开来，观察分析注重的是整体掌握产品的发展情况，而实地调查是切实地掌握产品的详细数据，例如上文提到的雨伞，人们对其偏好的具体形态，尺寸，材料，颜色，功能等就是需要我们通过大量市场走访和调研得出来的数据分析结果。此外，现阶段的科学技术水平能否达到实现人们期望的水平，生产成本能否控制在能承受的范围内，都会直接影响到后期产品设计的具体导向。所谓“磨刀不误砍柴工”，切不可为了完成任务而对实地调查环境缩时减料。只有准确的市场指导才能正确地引导产品设计。

3忍痛割爱---拿捏有度，优化设计

让设计产品外形美观，功能强大，经济实惠是所有设计人员的美好愿望。很多设计构想若得到适当的运用，确实可以为我们的设计大大加分。但是在现实生活中，往往会出现“构想过多，不愿意舍弃”的心态。以手机设计为例：同学A为了给手机实现“超体验”游戏界面，不惜把手机按键区域做成模拟游戏手键的形式，同时植入大尺寸屏幕，这样一来，似乎此款手机的娱乐性特点得到了很突出的表现。但是当回归到现实问题中来，这个看似美好的愿望却不一定受到使用者的追捧。首先，模仿游戏手键的按键区在频繁发送信息的人群中使用并不方便。其次，大屏幕必然会带来耗电快，便携性差的问题。最重要的是，把游戏体验融入手机是好的，但是说到底，手机最根本的功能仍然是通讯，过于强调游戏概念，反而喧宾夺主，混淆了手机的主要职能。当游戏机用时，没有专业游戏机娱乐性强；当手机用时，没有传统手机便携易用，导致“两头不着岸”的尴尬结果。这样就使手机失去了最初的使用意义。同时，手机属于价格不菲的高科技产品，人们选择时倾向于货比三家，更为慎重。在此条件下，同学A的手机方案显然市场竞争力不强。在此情况下，我们就应该“忍痛割爱”。在我们设计一个产品时，避免因小失大，买椟还珠。

4结语

第6篇：产品的设计开发范文

半精纺设计理念产品开发现状

近年来，随着服装面料的市场需求不断地多样化、差异化，各种新型的纺纱技术相继出现。而毛纺业内半精纺纱的出现，一改传统毛纺产品厚重、粗犷的特点，使毛纺产品外观精致、轻薄、细腻、平整、弹性足、手感挺括，呈现出高贵典雅的风范，备受国内外客户的青睐，市场份额越来越大。

1半精纺工艺的介绍

半精纺工艺是我国的一项创新纺纱技术，半精纺不仅打破了棉纺与毛纺对原料的使用界限，更是突破了其工艺与设备的界线。它属于中长及以下短纤维纺纱，是传统棉、毛、丝、麻产品的一大补充。它的原料使用、产品开发、工艺及设备开发，都有很大的发展潜力和空间。产品风格各具特色、丰富多采，顺应了当前消费时尚化、个性化、专业化和功能化的潮流，受到国内外客户的欢迎。目前半精纺技术已被众多的毛纺和棉纺企业所运用，江苏、浙江、山东是半精纺产品的主要生产地。

2半精纺产品的设计理念

2.1多种天然纤维混纺色纱的开发

天然纤维深受消费者的喜爱，在开发半精纺产品的时候，将各种天然纤维引入半精纺产品创新中，将麻的硬、丝的滑、毛的柔、棉的糯充分结合，利用纤维染色加工后不同的纤维特性，形成多面的织物风格。例如利用麻纤维与绢丝等纤维混纺，其织物既有麻的凉爽、洁净、挺刮，又有丝的柔软、色泽，制成的服装粗而不糙，吸湿透气，适合做夏季高档面料。

2.2高档稀有动物纤维产品的开发

在设计半精纺产品时，可充分发挥半精纺加工技术对纤维控制能力，在半精纺设备上开发羊绒、羊毛、狐狸绒、貂绒这类高端毛类产品。在开发这类产品的时候，可结合利用各种新型纤维的性能，开发含稀有动物纤维的混纺产品，由其制成的面料虽不是纯羊绒却胜似纯羊绒，具有很高的性价比，让一般的消费者也能享受羊绒的高档次风格。

2.3新型纤维半精纺纱线的开发

20世纪中叶以来，化学纤维加工业加大科技创新，包括各种改性纤维、差别化纤维、功能性纤维在内的一批批新型纤维原料纷纷面世，大放异彩，逐步为消费者接受，稳固占据了一部分市场份额。在开发设计半精纺产品时，应同样关注各种新型纤维的发展情况，及时将新型纤维原料创新应用到半精纺产品中来。

2.4功能性纱线的开发

利用半精纺加工技术“批量小，档次高，翻改快”的特点，结合功能性面料量小但附加值高的优势，针对性地开发功能性的纺织面料。该类产品包括：带有负离子功能的纱线；具有保健活络血脉的磁性纤维混纺纱线；适合老人儿童穿着且具有阻燃功能的纱线。

近年来，半精纺得到了快速发展，但是产品主要应用在针织横机及少数仿毛类面料领域，具有一定的局限性。究其原因，主要是现今半精纺纱线的线密度、条干、棉结等水平与棉纺纱线还有很大的差距。可通过纺纱加工技术的革新，开发高品质、高支数的羊毛、羊绒纱线，也可以将羊绒、狐狸绒等高档稀有毛类纤维与腈纶、竹纤维等其它纤维混纺，开发薄型针织或梭织面料用纱，特别是贴身面料，将半精纺纱蓬松柔软的特性发挥得淋漓尽致，带给肌肤全新的享受。

3半精纺产品的开发现状

3.1半精纺机织产品

（1）“精经半纬”　的短顺毛产品。体现“精经半纬”短顺毛原料采用粗纺类短纤维作原料，纤维主体长度一般控制在30～40mm，由于纱支细，条干好，而且三根单纱并捻合股决定成品细腻平整的外观和丰满富有弹性的手感。

（2）半精纺花呢。原料捻系数16～18，比一般粗纺织物要大一些。因半精纺纺纱路线较短，纱线中羊毛纤维顺直度较差，纱线表面毛羽很多而且较长，若直接用于织造，经纱问由于频繁摩擦，毛羽相互纠缠，造成开口不清，经纱断头，无法正常生产，因此经纱在织造前必须经过上蜡或上浆处理，以使纱线表面的毛羽贴伏，织造时形成清晰的开口。

（3）精纺面料。综合发挥了羊毛、棉和蚕丝的优良特性，使其具有了传统衬衣面料无法比拟的丰满活络的手感，柔和自然的光泽，良好的吸湿透气性和悬垂性，以及优良的抗折皱性能，用此半精纺面料做成的休闲衬衣，穿着自然舒适，易于护理，适应了人们对穿着的休闲追求，是新型春秋休闲衬衣面料的首选。

3.2半精纺针织产品

针织产品个性化的要求越来越高，内在的品质要求、文化内涵的要求越来越多。针织新产品的开发，不仅仅在于织物组织、款式、颜色的设计，更重要的是原料的创新。由多种纤维混纺的半精纺纱线将毛针织纱线的品种以单一纤维的纯纺或简单混纺扩展到各类天然纤维、化学纤维等多组分的混纺。这种多种纤维组合、优势互补、风格各异的特点，正是开发针织新品的最好选择。随着半精纺纱线逐步成为当今针织市场生力军的同时，对半精纺针织纱线也提出了更高的要求。半精纺针织纱线根据用途可分为横机用纱和圆机用纱。传统的半精纺纱线一直是横机用纱，主要用于毛衫生产，纱支相对较粗，且为股线。圆机用纱线纱支相对较细，强力要求相对较高，传统圆机用纱，产品以棉、化纤及新型纤维素纤维为主，而随着半精纺技术的不断发展和完善，毛纺厂开发了以羊绒、丝光羊毛、绢丝等为主的用于针织圆机生产的混纺纱线品种，迎合了市场对羊绒和绢丝混纺圆机用纱的要求，丰富了传统圆机产品品种。随着人们对内衣品质的要求越来越高，预计对半精纺针织圆机产品的需求将逐步增加。

4结语

新型的“半精纺”产品，是一种比较有创意的产品形态，这种产品解决了传统的精纺和粗纺不能单独解决的技术难题，既有精纺面料细腻、挺括、条干好的特点，同时又具有粗纺面料弹性好、绒毛丰厚的特点。在针织面料上的开发和运用使产品结构变得异常丰富，既能符合环保要求，又能提高穿着的舒适度与服用性能。可以预计半精纺产品的市场将越来越大。

参考文献：

[1]陈继申，蔡中庶，王艳．探究半精纺发展及其技术要点[J]．现代纺织技术，2011，（3）：27～28．

[2]阎均．半精纺产品的设计思路及技术要点[J]．现代纺织技术，2011，（3）：29～31．

第7篇：产品的设计开发范文

关键词：INPD一体化 交互体验 玩具 设计调查 拼图地垫

1 寻找产品机会阶段

本研究小组采用了“INPD一体化产品开发流程”方法，通过全面审视当前SET（社会-经济-技术）因素，寻找产品机会缺口。如图一，通过SET三种因素的分析可以看出随着婴儿年龄的增长，不同阶段所需要的产品也都在不断变化，儿童玩具、生活用品的不断更换，不仅增加了家长的支出，还造成了资源的浪费，同时也增加了环境的压力。因此，儿童产品的设计要十分严谨。

2 理解机会

通过SET三种因素的审视，本课题组对市场上的儿童玩具进行了调查总结，同时针对市场上的玩具制作了一份玩具调查问卷，对家长进行调查访谈，进一步明确产品机会缺口。

2.1玩具市场调查

课题组成员对目前市场上现有的儿童玩具进行了调查分类统计（如表二），大体了解了目前市场上的儿童玩具，并发现市场上的玩具大多都偏向益智类玩具，而关于互动类的玩具却相对较少。

2.2玩具调查问卷分析

针对城市儿童，制作了一份儿童玩具的调查问卷，共发放350份，回收341份，有效问卷336份，每一问题的阿拉法信度系数均高于0.8，因此可以判断问卷可信度较高。其中问卷第三题：您平时经常给孩子买什么类型的玩具？经过spss统计分析的数据（如表二）中可以看59.8%的家长还是倾向给孩子购买益智类玩具，9.8%的家长比较注重玩具中的感情培养因素，第七题为多选：您对于玩具能影响孩子哪些品质比较注重。其中选择“爱心”的只有28.6%，选择智慧的高达55.4%。情感的培养在调查中的比例并不高。

表二SPSS数据分析表

第三题，您平时经常给孩子买什么类型的玩具？

由玩具的市场调查和儿童的调查问卷可以看出，大多数家长更关注孩子的智力成长，而忽略了孩子在情感上的培养。市场上的玩具种类也倾向于益智玩具，培养儿童情感类的玩具相对较少。儿童内心与情感的培养没有得到足够的重视。因此，把儿童玩具的机会点定位在致力于情感培养的交互体验式玩具。

交互体验式儿童玩具是一类以情感交流、体验为主的玩具，在玩具具有游戏功能的基础上，赋予玩具情感内涵，让玩具通过“有意义的形式”表达一种情感，使儿童在与人玩耍和接触过程中产生一种积极的情绪体验，增强家长与儿童的情感互动性，这种积极的情绪体验能够与儿童的情感形成共鸣，进而触动他们丰富的情感世界，增进亲子关系。

3 产品概念定义

3.1权衡矩阵的筛选

确定了“交互体验式玩具”方向，接下来小组成员进行了头脑风暴，并进一步的筛选，得出16个玩具设计方向：1.大富翁2.角斗士3.愤怒的小鸟4.儿童爬行垫5.投篮球6.跷跷板7.小游戏空间8.抽抽乐9.打地鼠10.老鹰捉小鸡11.挖大宝12.拼图玩具13.翻绳14.跳房子15.盆栽16.滑梯，最终的到得分最高的三项为儿童爬行垫、小游戏空间和拼图玩具。将三者结合，即“儿童拼图游戏地垫”。

3.2玩具概念定义

3.2.1儿童的空间认知

所有的孩子出生时从子宫摔落到一个大空间中，首先要体验的必须是空间，他要在空间中体验空间，使用自己的身体，然后通过超越自己的身体探索这个物质世界的空间，才能够把自我和现实的世界完好地结合在一起。孩子在2-4岁时，会把自藏在门后面、床下、桌子下、书橱等处。这不仅仅是因为他喜欢玩耍还是因为这是他探索空间的一种方式。在捉迷藏的过程中孩子不仅能增加其动作的协调性还能提高他对空间的感知能力。实际上这也是运用身体的一个过程，空间的把握完全取决于一个人在心灵上能够承受多大的一个空间状态，这决定了儿童未来对这个世界探索的能力，同时为未来的发展埋下了重要的基础。

儿童时期是人思维成长的黄金时期，这个时期孩子们的空间思维具有神奇的穿透力。如果能在儿童时期建立起儿童的空间感将会对他们的今后产生重大影响。心理学研究显示：如果孩子在某个敏感时期得不到正确的引导教育，那么将来他的那一部分将会回到平庸。错过了敏感时期再培养某种能力只会事倍功半。父母要重视孩子对空间的感知能力，要注意的主要有以下四点1.让孩子尽情地探索空间，家长不要过多干涉；2.孩子喜欢插孔、盖盖子，这是他们在锻炼手的组装能力，家长要允许孩子自由地插孔，孩子不是捣乱，不要呵斥他；3.孩子会对“捉迷藏”情有独钟，家长不要责怪藏起来的孩子，和孩子一起玩捉迷藏，让孩子尽情享受探索的乐趣；4.垒高又推到，建立三维德空间感觉。让孩子拿安全的物品垒高别禁止孩子的垒高行为，和孩子一起玩垒高游戏，通过垒高让孩子了解更多的空间概念。

3.2.2儿童爬行垫

当宝宝10个月时已经能够从独自站立片刻，发展到能够扶物站起，坐下，翻滚，迈步走等动作；13-14个月时已经可以行走自如，自己可以拿取玩具，会爬楼梯，对颜色、图形、数字等也有了很强的认知能力；到15-16个月时家长可以和宝宝用积木搭火车、玩简单的拼图、和宝宝玩过家家等游戏。在这期间家里都缺少不了儿童爬行垫，它能提供宽敞而安全的玩耍空间。

3.2.3拼图玩具

拼图玩具也是一款比较经典的儿童玩具，拼图玩具可以训练手部精细动作能力，并提高宝宝对图形和色彩的认知能力。最后小组决定将这三个方向进行组合深化，即儿童空间感认知训练、游戏地垫和拼图玩具。

3.3产品概念定义

目前儿童爬行垫功能单一，使用期短，造成资源浪费。儿童游戏拼图地垫将传统的拼图玩具尺寸扩大，并可立体化，与儿童的空间认知训练充分结合，并且结构和材质足以让平面的拼图地垫搭接出小空间。让地垫成为家长和孩子互动的媒介，孩子可以凭借自己的想象力将地垫从平面变成各种形状立体空间。因此本款玩具的使用寿命就从婴儿期、幼儿期一直沿用到学龄前，延长了玩具的使用寿命，同时也能培养孩子专注于某一事物并不断探索的精神。

本方案“儿童拼图游戏地垫”主要为1-4岁儿童设计：0-18个月的宝宝，主要作为爬行垫和走步训练垫使用；18-36个月的宝宝，主要作为大型平面拼图使用；36个月以上的宝宝，主要作为立体空间拼插玩具使用。

材料方面，小组调查了目前市场上的拼图玩具材质，基本为木质、纸板、塑胶、EVA薄板等，儿童爬行垫的材料主要有毛毡、EVA发泡等材质。最终小组决定选用EVA板材作为模型材料，厚度采用2.5cm，本款进口EVA无毒、韧性高，具有良好的柔韧性和回弹性，防震缓冲、防潮、隔凉隔热性能良好。色彩选择方面，由于不同的色彩可以通过影响儿童的视觉来影响儿童的智商、情商和性格。因此，在孩子的色彩敏感期，如果幼儿没有建立很好的色彩感，孩子在未来成长的道路上有可能成为人格障碍。“儿童游戏拼图地垫”采用红、黄、蓝、绿以四种明朗的色彩为主，因为儿童最初识别的有彩色便是这四种颜色。并且我们采用高饱和度、高纯度的色彩，这会带给儿童欢快、明朗、兴奋的感觉，使儿童在色彩敏感期得到充分的视觉刺激。

4 产品概念实施

4.1儿童积木拼图游戏地垫

方案2-1中地垫的构思来源于传统的积木玩具，将传统积木中的经典形状三角形、圆形方形、拱形演化到平面拼图中，颜色选用黄色和绿色两种明亮颜色彩，最终得到儿童积木拼图游戏地垫，材料采用2.5cm厚度无毒、高韧性的EVA材料，不但可以作为平面拼图、爬行垫，也可作为立体拼插玩具，拼插出各种形式的小空间、玩具房，满足儿童对小空间的热爱。

4.2儿童拼图地垫

方案2-2将传统益智小游戏俄罗斯方块中的各种形状演化到地垫中。采用红、黄、蓝、绿四种明快的颜色，让地垫成为家长和孩子互动的媒介，孩子可以凭借自己的想象力，将地垫从平面变成立体，并且各种单体之间可以凭着孩子的想象搭建出不同立体空间，给孩子们提供一定隐蔽场所。

4.3儿童圆形拼图地垫

方案2-3将传统的儿童地垫做出圆形结构的，并且可以拼成立体图形的互动益智类玩具。可以帮助孩子识色、认识简单的数字、英文字母和一些简单的图形，解决地垫单一功能的问题，可以将地垫拼成木马、平衡木、小立体空间，具有互动、益智、多功能等优点。

第8篇：产品的设计开发范文

关键词:职业技能课程；电路仿真软件；Multisim

1概述

1）Multisim仿真软件简介Multisim是美国InteractiveImageTechnologies（IIT）公司在20世纪末推出的一种以Windows为平台的虚拟仿真平台，其最大的优点是软件界面操作方便、直观形象、易学易懂、学生可以很快地掌握它的基本操作[1，2]，所以，Multisim仿真软件在电子信息类的相关课程教学中得到了广泛的应用。Multisim仿真软件可以对模拟电路、数字电路和模拟数字混合电路进行设计和仿真。它提供的元器件库非常丰富，而且还有部分三维实物，对于初学者来说，非常逼真和形象。虚拟仪器仪表非常齐全，提供的仪器仪表有：万用表、信号发生器、瓦特表、示波器、波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪等。电路分析功能和作图功能非常强大，可以应用Multi⁃sim对模拟电路进行静态分析、动态分析和瞬态分析等十几种分析。同时，应用逻辑转换仪可以实现数字电路中的真值表、逻辑电路图和逻辑函数表达式两两之间的互换。为学生的学习和老师的教学带来了非常直观的视觉效果。而且，相对于其它的EDA软件，它更加形象和直观，而且，它能进行模数混合电路的仿真，几乎能够100%地仿真出真实电路的结果[3，4]，为广大的电子电路的学习者提供了非常方便和实用的电路设计平台。2）电子产品设计与开发根据应用电子技术专业和电子信息工程技术专业的人才培养目标可知，《电子产品设计与开发》是电子信息类专业的职业技能课程，是一门实践性和综合性都很强的课程，对于学生以前所学知识有着更高的要求，但是，这门课程对于学生进行毕业设计、顶岗实习以及将来出去工作都有着非常重要的作用，所以，在电子信息类专业中占有非常重要的地位[5]。为了提高教学效果，我们采用“教、学、做”合一的模式，将理论教学和实践教学融合为一体中，这样处理即可以提高学生的学习积极性，同时，又可以将复杂的知识点以简单明了的形式展示给学生，学生可以在实训室边教、边学、边演示、边实践，可以大大提高教学的效果。由于直接用实物操作进行设计和实训，有可能会造成大量实训耗材的浪费，同时，也存在一定的安全隐患[6]，所以，这门课程采取了一种虚拟和实践相结合的方式，非常实用。在教学过程中引入Multisim等仿真软件,使学生在学习硬件的同时,学会仿真软件验证相关原理及电路,从而丰富教学内容,更新课程的教学思路,提高课程的实践性与应用性。将学生置身于一个“提出问题——解决问题——实践验证”的情景之中,使教学方式由“知识传授”向“知识发现和知识创造型”转变[7，8]，大大提高了学生的兴趣和学习的积极性。

2Multisim在《电子产品设计与开发》课程中的应用

在《电子产品设计与开发》课程学习的初期，特别是小型电子产品设计的初期，先用Multisim仿真软件进行分析和设计，设计好合适的思路，选取好合适的元件和参数，并且在仿真软件上调试出较好的实验现象以后再进行实物制作。这样不仅大大节约了实训耗材的浪费，更重要的是可以让学生们大胆地进行尝试设计电路，不用担心安全事故的发生。而且，学生进行设计和探索的积极性也大大提高。《电子产品设计与开发》是学生们学习了模电、数电、电子设计自动化、单片机等主体课程之后所开设的一门综合性很强的课程，对于学生来说，这也是前段整个学习过程的一个总结，是检验学生两年的学习过程中所掌握专业知识的真实情况。对于本门课程，主要是采用“教、学、做”一体化的模式，以项目任务为载体，让学生们在学中做，做中学。主要是要制作一个小型电子产品，在整个的教学过程中，以学生为主体，重点在于激发学生学习的积极性和主动性，让每一个学生都亲手制作一个小型电子产品，从制作的过程中体会到成功制作电子产品的快乐，从而，获得学习的信心和一定的满足感。首先，根据学生们的具体情况，对于设计和制作的电路可以进行合适的选择，所以，可以每个同学都可以找到适合自己的电路，这样，学生参与《电子产品设计与开发》的积极性和兴趣就大大加强了。学生在选择好自己的任务之后，就亲手将产品制作出来，整个过程包括：Multisim仿真设计电路原理图原理图的绘制封装的测量和绘制PCB图的布线和绘制PCB板的制作程序的编写和调试产品的调试产品制作完成。应用Multisim仿真软件设计电路，是整个《电子产品设计与开发》课程的关键环节，只有首先仿真设计出具体电路、具体参数并且有良好的仿真效果后，才能进行具体硬件电路的制作。比如：学生们想设计一个50秒的定时器电路，并且要用数码管显示出来。学生们首先想到的是先在Multisim仿真软件上仿真出效果出来，再进行硬件电路的制作。如下图1所示，是某位学生利用Multisim仿真软件设计出的一个50秒的定时器电路。首先通过Multisim仿真软件进行电路的分析和设计，可以为学生提供非常方便、快捷的电路设计的效果，每一个元件的参数和型号学生都可以根据输出效果的不同来进行分析和判断，比如，如上图2中，如果，要将电路的定时时间定为30秒，在仿真电路中只要变换一根线的连接就可以实现，而且，还很容易就能看到效果，如下图2所示：通过这种学生自主尝试的学习方式，不仅可以帮助学生提高学习的积极性和主动性，更重要的是学生能够非常安全、快捷地进行电路的分析和设计，大大提高了学习的效果，也节省了大量的实训耗材的浪费。

3结束语

第9篇：产品的设计开发范文

关键词：逆向设计 快速成型技术 数据采集 数据处理 曲面重构

中图分类号：TH164 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（a）-0045-04

产品的逆向设计与快速成型技术，是指根据产品实物样件表面进行数字化处理，高效、准确地采集到产品表面的三维几何坐标数据，并运用相应的软件来处理点云数据。利用可实现逆向三维造型设计的软件来重新构造实物的三维CAD模型，进行曲面模型重构[1-2]。产品最终三维模型，经STL数据转换后输入到快速成型设备系统中，完成产品的打印及后处理。

1 油箱盖模型的数据采集与数据处理

1.1 扫描

针对油箱盖的外形进行模型分析，确定扫描方案，然后进行油箱盖点云数据的扫描。由于建模思想不一样，点云数据的扫描侧重点也不一样。数据点质量的好坏直接影响到曲面精度。使用手持式激光扫描仪对油箱盖进行数据采集，得到完善、精确的油箱盖点云，如图1所示。

1.2 点云数据的处理

油箱盖点云的处理主要在Geomagic Studio软件进行，其中包括清除噪点、手动注册、全局注册、合并、补洞、边界优化、简化数据及保存等步骤[3]。

（1）清除噪点。

打开Geomagic Studio软件，运用【统一采样】命令，右击界面中黑色的杂乱点云，可以按下鼠标中键旋转观察，在一起的点云变成绿色。选择除噪的工具栏，在分隔栏中选择“低”，并根据右边选点的多少更改数值的大小，确定后删除噪音点，如图2所示。

（2）精减点云。

在下拉式菜单中选择统一采样，在绝对距离中设置距离值为1。由于存在大量的冗余数据，会影响后期建模的光滑度，并影响加工质量。不同类型的点云可用不同的精减方式：对散乱点云可用随机采样法；对扫描线点云和多边形点云可用等间距缩减、倍率缩减、等量缩减、弦偏差等方法；对网格化点云可用等分布密度和最小区域法，如图3所示。

（3）边界优化。

放大油箱盖的边界，可以看到并不光滑，因此需要对其边界进行优化。菜单栏：边界编辑，选择“部分边界“选择边界线上的2点，再单击这条线，控制点应在7～8，张力应为0～1之间。可以调节数字使其边界顺滑。

（4）简化数据及保存。

因为点云处理完后可能要被Imageware编辑和处理，所以要保存为stl格式，这种格式也可直接被快速成型机识别。

（5）数据的转换。

使用Filesave as命令，选择igs格式保存。igs格式是能被UG、PROE等三维软件识别的一种文件格式。在保存时，注意删除原有的点云，这样才能更快地打开igs格式文件。

2 油箱盖模型的曲面重构

打开UG软件，打开预先保存的，在Geomagic软件中处理好的油箱盖点云数据，导入IGS文件，进入建模模块。

2.1 建立坐标系

用【基本曲线】命令画出两条实线，再用【拉伸】命令选择两条直线拉伸出一个平面，并用动态原点建立好坐标系，如图4所示。

2.2 建立基准平面及绘制草图

运用【基准平面】命令，创建所需的各个基准平面，并根据点云创建如图所示的草图轮廓，如图5所示。

2.3 构建曲面、凹槽及固定件

运用【扫掠】命令，按上一步骤绘制的草图曲线扫掠片体。运用【修剪片体】命令，修剪多余片体。从点云绘制曲线，并用【拉伸】命令，选取曲线拉伸成片体，并选取油箱盖顶面进行修剪。对凹槽内部边进行边倒圆，选择【加厚】命令，并选择片体加厚2.5 mm。最终得到的图形，如图6所示。

3 油箱盖的快速成型设备具体步骤

3.1 导出STL格式

绘制好的图形导出STL格式并修改三角公差为0.002 5、相邻公差为0.12，勾选自动法相生成并让其三角形显示，如图7所示。

3.2 打开Aurora快速成型系统

3.2.1 系统连接、初始化、调试

将机器与Aurora快速成型系统连接，然后进行Aurora快速成型系统初始化，最后调试仪器，检查各喷头的吐丝情况是否正常。

3.2.2 文件导入Aurora快速成型系统

单击【载入模型】，将文件载入快速成型系统，如图8所示。

3.2.3 将工件放入仪器中心并修改分层参数

将导入的文件自动对准，考虑节约支撑材料，将工件放置。把支撑间隔，轮廓线宽，工作台高度等参数修改成自己经验值的数据，如图9所示。

3.3 打印实体及后处理操作

对于油箱盖产品的快速成型，选择3D打印成型强度较好的熔融沉积（FDM）成型方式。产品打印完成图如图10所示。

打印完成后处理包括设备降温、零件保温、去除支撑、表面处理等步骤[4]。

（1）设备降温。

原型制作完毕后，如不继续造型，即可将系统关闭，为使系统充分冷却，至少于10 min后再关闭散热按钮和总开关按钮。

（2）零件保温。

零件加工完毕，下降工作台，将原型留在成形室内，薄壁零件保温15～20 min大型零件20～30 min，过早取出零件会出现应力变形。

（3）模型后处理。

用小铲子小心取出原型。去除支撑，避免破坏零件。用砂纸打磨台阶效应比较明显处，用小刀处理多余部分，用填补液处理台阶效应造成的缺陷。如需要可用少量丙酮溶液把原型表面上光。

4 结论

（1）油箱盖产品的数据采集是使用手持式激光扫描仪对油箱盖进行三维扫描，点云的数据处理主要在Geomagic Studio软件进行，其中包括清除噪点、手动注册、全局注册、合并、补洞、边界优化、简化数据及保存等步骤。

（2）油箱盖产品的曲面重构是运用UG软件重新构造实物的三维CAD模型，其中包括导入IGS点云文件、建立坐标系、建立基准平面绘制草图、构建曲面、构建凹槽、创建固定件、边倒圆、得到最终模型等步骤。

（3）产品最终三维模型，经STL数据转换后输入到快速成型设备系统中，选择3D打印成型强度较好的熔融沉积（FDM）成型方式，运用Aurora快速成型系统完成系统连接、初始化、调试及相关参数设置，最终完成油箱盖产品的打印及后处理。

参考文献

[1] 颜永年.先进制造技术[M].化学工业出版社，2002.

[2] 彭燕军，王霜，彭小欧.UG、Imageware在逆向工程三维模型重构中的应用研究[J].机械设计与制造，2011（5）：85-87.