工业及产品设计精选(九篇)

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第1篇：工业及产品设计范文

1研究铜鼓在工业产品设计中应用的意义

1.1保护、传承中国的传统文化铜鼓已有2700多年的历史，是一种集冶炼、铸造、雕刻、绘画、装饰、音乐、舞蹈、宗教于一身的西南民族文化的物质载体形式[2]，是中国西南少数民族先民的生产生活、民族习俗、图腾崇拜、价值观念等方面的真实写照。对铜鼓造型在现代设计中的应用进行研究，有利于铜鼓文化的传承和发展。研究铜鼓的造型美学在工业产品中的设计应用，就是为了通过越来越多的铜鼓工业产品的流通，传达铜鼓文化神韵，秉承古老的中原文化，并推动西南地方经济的发展，提高其在全国甚至全球的经济地位。

1.2改变工业产品设计无创意的现象众所周知，工业设计现状并不乐观，其中热衷仿造、创新力不足是工业设计中存在的一大问题。由于工业设计在中国推广不够深入，许多企业为追求效益，不惜抄袭、模仿外国的先进产品[3]。这种现象已经阻碍了我国产品走向世界和经济的增长。在中国加入WTO后，迫切要求企业加强投入开发创新产品方面的力度。只有把中国传统文化与工业产品结合起来，才能生产出具有中国特色的工业产品。铜鼓的造型在工业产品设计中的应用研究，正是为改变工业产品无创意的现象作出努力。

2铜鼓造型美学原则

2.1铜鼓的造型与功能合二为一

2.1.1作为乐器的铜鼓铜鼓是一种打击乐器，鼓面和鼓心形成共振腔，鼓心和鼓边厚度有显著的差异，所以敲击铜鼓的鼓面中心和鼓面边缘，可以发出2个不同的音。再加上声音的强弱、节奏的快慢，与其他乐器配合，就会创造出丰富多彩的铜鼓音乐。铜鼓的设计可以正置于地，可以侧置于台，用绳索系住铜鼓的一只耳或相邻的两只耳，还可以悬于架上进行演秦，小巧的铜鼓还可以挂在身上，不同的置鼓方式又可以配合不同的舞姿,使得音乐和舞蹈融为一体，欣赏性极强。

2.1.2作为神器的铜鼓铜鼓的主要社会功能之一是用于祭祀。铜鼓上的装饰花纹，也多是原始宗教意识的反映。如雕塑中的青蛙、龟、鸟，画像中的翔鹭等，传说中都是通神的灵物。装饰图案中的太阳纹、云雷纹、水波纹等，是自然崇拜的遗迹。画像装饰中的龙舟竞渡、羽人舞蹈等，都是祭祀活动中的项目[4]。铜鼓纹饰：翔鹭、龟、太阳纹、羽人，见图1，都是铜鼓纹饰中充满宗教意识的代表纹饰。

2.1.3作为重器的铜鼓铜鼓也是所有者身份和地位及财富的象征，所以形体之大，以至鼓唯高大为贵，甚至有的直径超过1m以上。广西民族博物馆摆放一面世界上最大的铜鼓，直径达到165cm，质量达到300kg，堪称铜鼓王。

2.2铜鼓的造型与纹饰的浑然一体

铜鼓是由面、胸、腰、足、耳5个部分组成的。鼓面圆而平，下接鼓身，连接部分略外凸，形成球状弧度为胸。腰部略细，内收如束腰。往下鼓身又扩大，呈喇叭口部分为足。鼓身两侧各有2个半环形的耳。鼓面主体纹饰为太阳纹，太阳纹周围有许多层称“弦”的同心线条，弦数多少不等，弦与弦之间由宽窄不等的图案组成，称为晕圈。鼓身四周的表面，也有多数平行的晕圈，晕圈中铸出的纹饰图案绚丽多彩，有虫鱼、鸟兽、花卉、舟船和人物等，工致纤巧，别具风采。造型与纹饰的统一见图2，可以称得上是天工之作。作为乐器、神器、重器的铜鼓，它所隐喻的内涵和价值是神圣、不可估量的；它的造型美、纹饰美是独一无二的。对这种优良传统文化的传承和发扬，也是人们义不容辞的责任和义务。在这里主要研究铜鼓造型元素在工业产品设计中的运用方法。

3铜鼓造型在工业产品设计中的应用方法

3.1直接模仿直接模仿也就是仿真铜鼓的制作，大多数体现在铜鼓小礼品的制作上。西南地区是中国铜鼓的发源地，集中了中国大多数的铜鼓。如云南、广西等地，铜鼓种类齐全，数量众多，铸造精美。因为铜鼓也是重器，所以很多人认为收藏一面铜鼓，会给人带来力量、吉祥和幸福。云南、广西等地也是全国的旅游胜地，所以在这些地区制作仿真小铜鼓，具有相当重要的意义。既能带动当地的旅游产业，又能发扬本地的优秀文化传统。直接模仿还体现在大型的铜鼓景观雕塑设计上，能直观的体现本地的城市形象和精神面貌。在制作仿真铜鼓时，可以把表面材质通过特殊工艺处理成仿青铜质感，体现铜鼓的真实性和历史悠久及沧桑之感。也可以采用不同材料改变其质感，比如采用银铜、水晶、实木、青花瓷等材料进行制作，来提高产品的经济价值和收藏价值。银铜铸金材质的小铜鼓见图3，青花瓷质感的小铜鼓见图4。比起青铜器铜鼓，少了些许的沧桑，而增添了些许的秀美，更具装饰性和收藏价值，为小铜鼓礼品制作又开辟了一块新的天地。

3.2间接模仿间接模仿是指不同类产品之间造型设计上的相互模仿，把铜鼓的造型运用到其他工业产品的造型设计上，来增加铜鼓类工业产品的流通量，提高经济价值，扩大传统文化的宣传力度，加大城市形象的宣传和提升知名度。比如生活用品、家具、玩具、照明产品、饰品甚至服装的设计，都可以采用铜鼓造型元素进行创作。广西铜鼓魂茶具见图5，就是采用铜鼓造型元素进行的设计，铜鼓形茶叶罐、茶壶、茶杯、茶盘，造型美观，形制独特，把茶道和铜鼓2种广西传统文化结合起来，充分体现广特的个性和特征，有着浓厚的广西文化气息。除了运用到其他产品的造型设计上之外，还可以把铜鼓的造型运用到产品的包装造型设计中。产品的包装造型设计首先要考虑包装造型应具有鲜明的个性，以便快速传递给人们所需要的信息，并使人们迅速建立起对产品的深刻印象，以获得对产品的认同[5]。把铜鼓造型运用到广西特产的包装造型设计上，无疑是传递广西地域特征的最好选择，同时铜鼓造型的包装效果能给人留下深刻的印象，从而产生购买欲。酒类铜鼓造型包装见图6，用铜鼓的造型元素作包装造型设计，铜鼓造型的使用价值得到延伸，同时又别具一格，具有浓厚的广西本土特色。这种直接模仿和间接模仿在很大程度上保持了铜鼓原有的表现形态，能够直观体现铜鼓所隐喻的价值和意义。这2种方法很多都是运用于礼品的设计制作上，由于铜鼓是权力和财富的向征，因此成为西南地区游客选购礼品的首选之一，有利于提高西南地区的知名度和促进旅游经济的发展。模仿是一种常见的自然现象，也是一种普遍的社会现象，产品设计应充分利用模仿的方法，以创造出更多符合现代生活需求的产品，来提高人们的生活质量，并促进现代产品设计的进一步发展和完善[6]。

3.3替代设计替代设计就是在产品开发设计中，用某一事物替代另一事物的设计[7]。首先可以采取材料替代的方法对鼓铜乐器产品进行设计。铜鼓是音乐器材，这种优秀的音乐功能可以再加以运用和改良。改变铜鼓的材质来制作鼓，看看有什么音质效果，以此产生更多更优秀的乐器。另一种替代设计就是同类产品之间采用造型互相替代的方法进行设计，也就是把铜鼓造型运用到其他的时尚音乐产品中。比如耳机、MP5等的造型设计上，让传统文化在年青人一代中进行传播和交流。铜鼓首先是作为乐器的，替代设计是对铜鼓作为乐器的发扬光大，对铜鼓文化的传承和发扬具有很重要的意义。在这方面还有很大的研究和开发空间，是需要音乐家及商家和设计师共同关注和努力的。

3.4平面装饰法平面装饰法就是指把铜鼓的造型先平面符号化，再运用在其他产品的表面上作为装饰。这种设计的方法首先是要把铜鼓元素进行平面符号化，这个元素可以是鼓面、鼓身、整个铜鼓造型，也可以采取一个局部和铜鼓其中的纹饰作为元素。把所需的元素概括成点、线、面，根据点、线、面以及色彩的视觉心理，运用对比与统一、对称与平衡、节奏与韵律、条理与重复、比例与权衡等形式美的原则，结合材料、工艺、技术及功能等方面进行总体意匠，形成图案[8]，再运用到其他工业产品的表面上，起到装饰的效果。铜鼓戒指见图7，铜鼓欢袖扣见图8，就是用铜鼓的鼓面作为元素形成图案装饰在戒指和扣子的表面上，把铜鼓的纹饰美运用于首饰设计上，显得既别致又独特。当然，铜鼓平面装饰法还可以运用到许多领域，比如海报招贴、服装图案、产品表面装饰、包装标贴设计等。平面装饰法是对铜鼓造型和纹饰的一种运用和传承，特别是对纹饰的运用，对研究铜鼓纹饰所隐喻的意义以及构成原理有很重要的意义。如今，已经有很多关于铜鼓造型的工业产品问世，但仍然有很多领域有待开发。这需要设计师有敏锐的思维和目光，才能让传统文化在现代设计中的应用普及得以实现。

第2篇：工业及产品设计范文

结构设计的前题是要理解该产品的相关标准，包括国标及出口国家的标准，使参数设计符合要求。结构设计最重要，基本上就是定型产品了，包括各个零部件的材料、质量及加工工艺，可以预计产品的价格、功能情况。同时，好的结构设计可以节约能源和原材料，提高劳动生产率，并使得装配容易等。例举产品的机头内部图如图2所示。

1.1产品结构设计遵循自顶向下的装配思路，通常画出装配草图。先简单画出零件功能造型，经装配后再修改成实际形状。创建标准零件库，可重复地使用库里的零件，也可通过修改参数做出一个新零件，提高了设计效率。

1.2干涉检查是三维设计软件最大的优点，非常实用与方便，其目的是减小设计过程中的疏忽。运行干涉检查，可在本装配中以警告色显示干涉处，也可在不同的剖切面直观显示，检查移动零件有无碰撞情况，修改好零部件直到没有出现干涉。

1.3按设计要求模拟出机构的动作，提高设计的成功率。通过运动模拟，可以摆脱大量的复杂计算，避免了重复的制图，减少了设计人员的劳动。曲轴与给进刀架简化运动分析结果如图3所示。图中的曲轴以500r／min的转速旋转，进刀架按水平方向做往返运动。通过运动分析及综合模拟情况的反馈，进一步地调整结构，使产品设计更合理。

1.4静态应力分析，其归属于有限元分析，是软件的高级应用。如图4所示为数控插针机上部的圆盘支架中心轴静态应力分析配置图。指定中心轴为普通碳钢（屈服强度为220MPa，密度为7800kg／m3），固定好约束面，对中心轴施加1000N的静态压力，网格化分析零件（网格尺寸5mm×5mm，网格公差±0．25mm）。图5所示为分析的结果图，最大应力处在中心轴的根部为32．7MPa，最大位移处在中心轴的头部0．02mm处。分析结果符合使用要求。工程材料的力学性能有屈服强度、塑性性能、硬度等参数，他们是设计结构与选用材料的主要依据，关系到产品的质量与使用寿命。在实际设计中设计人员时常是通过对相同材料、形状相近的样件与设计件进行比较，记录好数据，来提高对结构的判定能力与选择材料的经验。

2知识扩展

知识扩展对设计人员也很重要，只有学到这方面的知识，才能设计出真正的产品，才能正确加工设计件，使结构设计得以成功实现。工业产品设计中常用的知识如下。

2.1钣金知识钣金归属于冲模，如图6所示为机床前盖的外形与钣金展开图。在实际应用中，可通过修改折弯系数（K因子）与软件内置计算表，来提高展开尺寸的准确度，通过调整钣金件的形状，来改善实际生产中的合理排料。级进模设计有Logopress插件，UG为Pro－gressive、Die、Wizard，软件中的模拟程序可方便地计算冲模的中心重力点、材料的使用率及需要的冲床压力吨位。特别是Logopress插件，正确装配好模具零件后，在软件中设定好进料步距、冲头行程、卸料行程，可以模拟出冲孔、翻边、拉深等各个工位状态的动画。

2.2模具知识模具广泛应用于汽车、家用电器等领域。工程塑料具有质量轻，耐化学腐蚀等优点，设计合理的塑料件可代替复杂加工的金属件。随着高分子工程塑料的性能提高，更多的金属零件被塑料零件所代替。如图7所示是本机器内部电器盒的模具分解图，在图中可以看到产品、已分开的静模腔、动模芯、铜极及侧抽芯。此产品的材料为阻燃聚碳酸酯，可顺利脱模，模具工艺正确，设计件符合注塑加工。注塑模、压铸模设计有Imold插件，UG为Moldwizord，包括设计初始化、模具修补、分型、标图7电器盒的模具分解图准模架的添加、标准件的添加和管理、浇注系统和冷却系统的设计等。

2.3测量知识测量要依据机械制图的绘图原理，合理选择基准面与参照点。在测量各零部件的尺寸中，遇到难以测量的配合尺寸，要制作专用量具或必要时剖切产品来测量。对高精度的曲面可借助三坐标测量仪。

3结语

第3篇：工业及产品设计范文

关键词：仿生设计；工业产品设计；前景

仿生设计理念起源于仿生学。这是把生物自然界的特点、原理应用于人类社会，解决人类问题的一门学科。仿生设计本质是对所有事物“形式”、“结构”、“颜色”、“功能”、“声音”等多方面的研究，将新方法新创意运用到设计中去，从而改变改善人们的生活。仿生设计研究的主要类别有形态仿生、功能仿生、结构仿生等。现代仿生设计由于其具有符合人们需求、独特的设计理念得到广泛的运用，而未来仿生设计将会秉承科学可持续的理念，探索和改善人与自然关系，促使人、自然和社会和谐统一，这也是仿生设计的发展趋势与最终目的。

一、仿生设计在工业产品设计中的应用现状

卢吉•科拉尼（德国著名设计师）曾说：“设计应该以大自然生命所呈现的真理为基础”，这句话显示出了自然界蕴含着无限的设计秘诀。而仿生设计就是人们长期研究探索大自然、学习模仿大自然的过程。经过经验的积累，通过科学家仿生学的相关研究理论，将仿生设计加入到工业设计中，以满足人们的精神需求和物质需求。[1]应用于工业产品设计的仿生主要有以下几个方面。

（一）形态仿生。一些设计师在设计过程中会借鉴自然界动植物的形态，从而获得设计的灵感与理念，形态仿生是从自然界汲取生物形态灵感并建立在视觉效应上的设计，让产品更加适应市场需求。小到我们日常的风筝、鼠标———仿造鸟类、老鼠的形体加以进化而成，大到车辆中模仿鲨鱼身体的流线型设计的宝马还有模仿甲壳虫形态设计的大众甲壳虫汽车。而在众多形态仿生设计中，根据不同的仿生方法与仿生程度，可以将形态仿生分为具象形态仿生与抽象形态仿生。[2]（1）具象形态仿生。具象形态仿生，顾名思义，就是直接模仿自然界生物的形象体态，设计出来的工业产品与此生物很相似，人们能直接轻易的辨别出来。当然，具象形态仿生并不是直接简单的仿照，而是运用夸张或者抽象的艺术手法对生物形态的特点进行归纳与概括，引起人们的联想与对产品的好奇心，使设计的新产品不仅要惟妙惟肖，而且要风格独到，具有创意。目前，具象形态仿生的例子更是数不胜数：2008年北京奥运会的鸟巢就是仿照真实的鸟巢而建；蜜蜂的蜂房已经被运用到许多领域，大小相同紧密相连的蜂巢连接在一起，具有节省材料、固定性强、空间占用少的优势，纸浆盒子就是模仿蜂房的构造用以运输包装禽蛋。（2）抽象形态仿生。抽象形态仿生也是模仿自然生物的形态，却不仅仅是直观的模仿，此类仿生无法轻易被认出，但是经过描述解释，人们还是能够迷糊的辨认出所模仿的事物的大致轮廓，这是抽象形态仿生的主要特点。在抽象仿生的过程中，设计者要对模仿的事物进行概括与归纳，充分提取其主要特征，运用各种艺术手法与设计方式对所要模仿的内容进行处理与加工，将其从生物整体抽离出来，保留所模仿事物的特点与神韵，提高艺术美感，增加产品本身的吸引力与创新力。抽象形态防生不局限于模块化，重点在于如何抽象化、抽象到何种程度。[3]例如：LGWD-N12410D滚筒洗衣机就是一款采用了抽象形态仿生设计理念的产品，该机器采用了仿生的鱼尾提升筋，洗衣机运行时提升器就像鱼尾板波动衣物，给予衣物柔和而有力的拍打力，洗净衣物的同时降低磨损度。形态仿生广泛应用于服装、包装、工业以及其他各方面。这类产品易于让人们接受的，同时又具有新奇的吸引力，艺术来源于生活，设计师根据日常观察到的现象与生物特征，加以联想、创新，最终通过模仿与改进制造出别具一格的产品。（3）意象形态仿生。意象形态仿生与具象形态仿生相似，都有对事物表面形态的模仿，但是此类仿生在对具体事物进行模仿的同时，还会赋予产品一种蕴含的含义与意境，人们通过产品的形态，不仅能够猜测出其所模仿的事物，而且可以体察出其中体现出来的内涵，所以，意象形态仿生不仅具有了所模仿生物的外在影子，还会让设计出的产品拥有一种特殊意象或者象征，这是仿生的高级阶段，对设计者的要求也很高，要求设计师不只拥有超凡的设计能力，而且还有多方面的知识及丰富的想象力。如此，设计师才能察觉所设计的产品与所模仿的事物之间的内在联系。例如：前面所提的奥运会“鸟巢”与水立方，两者结合充分体现出了“天圆地方”的中国传统文化理念。再有，文艺复兴时期，人体造像经常成为建筑的装饰，线条刚直的多立克柱往往象征男性，而相对柔美的爱奥尼柱则代表女子，两种柱经常出现于同一建筑中意味着阴阳平衡，天地合一，这些建筑修饰不仅仅使人联想起男女的形象，也代表了男性女性的性格特点，蕴含了特别的含义。

（二）功能仿生。功能仿生就是设计者利用生物的某种功能或者特性来制造工业产品。这需要科学家与设计师两者共同的努力。科学家要充分发挥自己特长，认准自己职能，将各生物的功能结构分析透彻、包括自然有机体的“形”、“色”、“音”、“动”和特征规律，认真研究总结成系统的理论，然后设计者通过掌握这些理论、结合市场需要来发明出实时的工业产品。当代工业产品设计不仅要满足质量与人们的使用需求，还要与人的精神心理相匹配。例如：光感闹钟，这是利用不同色彩具有不同功能，对人们心理产生不同影响的原理制造的。普通的闹钟是利用高分贝急促的声音叫醒人们，而此类产品是模仿天亮时分的色彩变化，利用慢慢变亮的鹅黄色柔光使人们渐渐适应周围环境，从而逐渐苏醒。设计师充分利用了视觉，制作出了符合人们生理要求适应人的生活经验的产品。

（三）结构与材料仿生。自然界生物除却外形和功能可以用于仿生之外，很多事物的结构也具有独特的用处，令人惊叹。例如前面所提到的蜂巢，除却可用于运输包装禽蛋之外，它的菱形结构不仅可以形成内部空间大的效果，并且蜂巢的材质质量轻，而且可以隔音。随着科技进步，人们生活水平的提高，现代生活对科技进步的要求也与日俱增，许多新的科技产品都需要新型材料———仿生材料就是新型材料类型之一。自然界许多生物存在天然材料，明显优于人造材料。科学家及工业产品制造者可以通过研究生物的特点特征，可以制造现在市场需求的材料。例如：人工冷光就是利用萤火虫发光制造。还有一种自清洁玻璃，是利用荷叶表面多尺度结构和表皮生物蜡的存在起到清洁的目的而制成。荷叶表面是由很多密集排列的突起组成，它们之间存在纳米级的微小的空隙，而在此之上还存在更为细小的突起，形成双重的结构突起。水滴在荷叶上极易滚动，与此同时带走尘埃细菌，利用此材料制造超疏水性自清洁玻璃，在冬季，这种自清洁玻璃还有很好的防结冰作用。

二、仿生设计的发展前景

仿生设计具有交叉性、创新性与商业性相结合的特点，结合现代设计的整体趋势，仿生设计未来的发展前景具有三种特点：人文与技术相互融合，宏观与微观齐头并进，自然与人工和谐并存。

（一）人文与技术相互融合。现代仿生设计来源于仿生学和设计学，带有两种学科的特点，所以总体来讲仿生作品可以分为两种类型：一种是偏向于技术层面、注重实用；另一种是偏于自然，注重人文。未来现代仿生设计的发展趋势会呈现适度技术、人文交叉的情景。例如：2015年设计师PedroSanin设计了一款沙漠温情灯，利用了沙子流动的特性，灯光是暖黄色的与细沙相映成辉，充分加入了人文元素，使人感到温暖与安逸。另外，还有新型的松树形、笋形的落地灯的设计，这是一种形态仿生设计，松树、笋形状的设计预示着勃勃生机、节节高升，非常有人文特色（如图1）。

（二）宏观与微观齐头并进。由于当代社会的发展，对仿生设计的需求越来越大，所以仿生设计不再局限于个别领域，而是在许多方面都有运用，把这些仿生原理与建筑学、机器人学、文化、娱乐等领域相结合。还包括文化仿生、产品界面仿生等。宏观与微观应用相结合，未来仿生设计会得到更广更全面的发展。例如，我国发明了一种高智能的仿人机器人，通过预算行为轨迹实现了机器人打乒乓球的突破。

（三）自然与人工和谐并存。现代设计的理念与思想重要的一点就是回归自然，保护自然。注重自然与人的和谐相处，使人类在物质与精神上都能接近自然、回归自然。例如：凯迪拉克Aera概念跑车设计的车门类似翅膀。在汽车设计中除了形态仿生之外，还有色彩防生。有一种丛林色彩汽车，就是因为设计者观察蝴蝶时发现变色蝴蝶，得到启发，运用特殊金属材料加入涂料，所以，从不同角度看汽车会有不同色彩，充分表达了人类向往自然、爱护自然的概念（如图2）。

参考文献：

[1]陈天超，韩松芸.工业设计中仿生设计的应用[J].河南科技，2014（01）：11.

[2]张雅丽.产品形态仿生设计技术研究[J].艺术科技，2014（04）：247.

第4篇：工业及产品设计范文

关键词：工业工程 产品设计 总体实训

工业工程是目前世界上被大家认可的可以有效地提高生产效率和经济效益的把生产技术与科学管理有效地结合起来的一门相对边缘的学科。它涵盖了管理工程、制造工程和系统工程的相关内容。伴随着世界现代工业的飞速发展，工业工程专业的课程体系也得到了不断的完善，所含内容逐渐丰富。但随着学科的不断扩充，教学内容越来越广泛，工业工程专业高速发展带来的弊端也日益凸显，尤其突出的就是实践环节薄弱，实际经验不足。这些弊端不能仅从高校单方面的角度来解决，而应该联合企业共同探求实际可行的方案。

1 工业工程专业培养目标

工业工程专业以制造业为对象、制造业信息化为背景，培养具备综合应用现代制造工程、现代管理理论、信息技术应用和系统工程方法的知识、素质和能力，培养适应现代企业对生产管理和信息化建设需求，富有责任心、主动性和创造力的，知识面宽、适应能力和沟通能力强，具有解决制造领域复杂问题能力的、既懂技术又会管理的高层次复合型人才。工业工程专业的学生首先应具有较扎实的自然科学基础，以及较好的人文、艺术和社会科学基础，而在素质和技能方面，应具备基本的工程素质，能够看懂工程图纸，并运用机械工程的基本理论和方法解决简单产品的设计、工艺问题。另外，还应掌握包含在工业工程学科里面必需的系统工程、制造工程和管理工程等学科的基础理论和基本技能。在具体实施企业方案时，应能够灵活应用工业工程专业的基本理论和方法，解决企业在生产、物流和仓储管理的实际问题。

2 《产品结构设计》的课程设置规划

本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程，其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识，使学生掌握与产品设计相关的基本知识，具有产品结构设计的基本技能，能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。

2.1 本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中培养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。

2.2 课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。

3 《产品结构设计》课程的教学思路

3.1 选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。

3.2 教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。

3.3 教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。

4 《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用

在面向制造业的工业工程专业总体实训里，结合各校的实际情况，以典型产品的流水线装配设计为主体，总体实训内容分为五个阶段：前期的准备环节、产品设计与组装环节、生产线装配改善环节、三维系统模拟环节、总结交流环节。在这些实训中，可以实现“教-学-做”一体化的行动教学，让理论和实践紧密结合，从而使学生在知识和技能上达到双重提高；另一方面，可以锻炼学生的综合专业知识运用能力，提高团队协作能力，也有利于提升学生的实际动手能力，更好地让学生参与企业模拟项目，融入企业生产实践。在产品设计与组装环节，教师把学生分成六人左右的项目组，根据企业的某一个典型产品布置项目任务书。学生综合考量校内实训基地的实际条件和设备，运用产品结构设计的知识，共同完成项目。在此过程中，教师可以对新产品提出具体的要求，比如产品的结构尺寸不能过大，必须与生产线相匹配；结合人因工程学，运用动作分析和双手操作分析，在工艺上要符合车间的零部件装配顺序，有利于工序和工位的确定；新产品各零部件的装配要牢固可靠，可以满足多次拆卸而不容易损坏；产品的价格应合理，要用最少的成本做出符合客户要求的产品；考虑试验的可行性和零部件的可修改性。

参考文献：

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[5]陆刚，孙宇博，卢明银，韩可琦.工业工程本科毕业设计与创新型人才培养[J].工业工程，2010（2）.

[6]王建林，马如宏，周峰，董晓慧.工业工程专业实践教学体系探讨[J].高校实验室工作研究，2012（1）.

第5篇：工业及产品设计范文

在经济全球化的时代，众多企业在进行生产时已经不仅仅在追求对于技术的创新，也在追求设计上的创新，其中工业设计理论以及有关的应用模式对于提高产品创新程度发挥出重要作用。文章对产品创新的概念和基本模式、工业设计及工业设计创新的发展历程、工业设计视角下企业产品创新的方法三个方面内容进行了论述。

关键词：

产品创新；工业设计；发展历程；创新方法；企业管理

1人们对于产品创新的解读

众多的人群对于产品创新具有不同的解读。比如：有的研究者将产品创新从三个方面进行解读，即产品的核心、产品的形式、产品的附加，将三个层次进行全面性的融合，就构成了一个全新的整体产品。就现代的产品创新来讲，其主要是充分以市场为导向，进行产品各种方面的创新，提高产品在市场中的竞争力，实现产品的效益和价值。而从单个的产品来讲，其主要是通过对于产品进行某一项技术经济指标参数的提高，使得产品在质量上和数量上进行提升、突破。比如：对于老旧的产品进行新型的技术研发、产品的整体化设计、构思、试制作、产品的营销等，始终贯穿产品的全过程。而另外的一些研究者将产品创新从另外一个方面进行分析，即产品本身的创新、对于产品应用多种技术方式进行质量提高、更好地满足人们应用的需求。通过总结以上方面的内容，我们可以分析出产品创新具有以下方面的特征：第一，产品的创新是产品结果和过程的统一；第二，在风险中进行产品的创新。从产品创新的模式来讲，其主要有以消费者驱动为模式的创新，以技术应用为类型的产品创新。

2工业设计不同历史时期的演变

工业设计经历了不同历史时期的演变，使其不断发展变化。具体来讲，在开始的时候，工业设计主要是通过对于产品外形等方面应用新型技术来进行改进、更好地满足设计者提高产品质量、在市场中竞争力的需求，到后来主要是通过应用高质量的机械设备来进行产品的批量生产，通过对于企业的员工进行培训、应用新型的技术知识来进行新型材料的应用、产品结构和形态的改变、对于产品的表面、颜色等进行有效性的加工、装饰等提高产品的质量、资质等。在企业进行工业设计中，不会受到时间、空间、个人目的等因素的影响，然后充分地满足设计者、社会大众对于产品在物质上和精神上的需求。同时我们需要明确工业设计受到众多方面因素的影响，使其呈现出不同的状态，比如企业生存的环境、各种有形和无形因素的影响、工业设计者心理因素、精神因素等。工业设计完全与企业生产的方法脱离，通过对于新型设计理念和模式的应用，与众多新型产品生产机械相配合，通过有效性地进行产品生产、改进、提高，最终使得企业产品的质量和价值获得实现。随着时代的发展，工业设计在众多领域中进行了应用。比如：视觉传达的设计主要是在精神装备中进行应用、产品设计主要是在工具装备中进行应用、环境设计主要是在环境装备中进行应用。工业设计的创新经历了众多发展阶段，呈现出不同的状态。具体来讲：第一，在手工艺的时代，手工艺生产中的工人通过自身对于产品进行自身智慧的发挥来进行对其进行质量的提高，使其具有个性化的特点。但是这种工业设计创新的方式是非常缓慢，所能创造的价值非常有限；第二，在工业革命的时代，通过对于新型工业设备的发明创造、新型创新技术方式的应用，产品在进行批量化生产的同时，功能和质量获得了提高，但是却没有对于产品外观给予众多关注；第三，全球化、信息化时代的来临，使得人们对于产品的质量、性能、外形等方面给予了前所未有的关注，因此众多的企业在进行产品设计时，充分地应用工业设计的理念、模式来进行产品外形等方面的改造，使得产品的外形更加美观、舒适、具有个性化的特点，可以充分获得消费者的青睐，有利于实现企业的经济效益和社会效益。因此，通过对于以上方面内容进行分析，企业在进行产品生产时，注重产品的质量，进行必要的工业设计已经成为企业发展的重要内容。而从应用的方式来讲，已经从过去凭借着设计者自身的水平、进行产品设计在生产实践中的验证到现代应用网络信息技术、计算机技术、心理学、人机工程学等众多的学科、技术方式，使得产品工业设计更加科学化、专业化。纵观我国工业设计创新发展的历史，也大致经历了这样发展历程，最终为提高我国企业产品生产的质量和水平，实现企业的经济效益和社会价值发挥出了重要的作用。在进行企业产品工业设计创新模式应用的同时，需要进行必要的设计管理，通过对于工业设计问题的界定，对于产品工业设计者的寻找，良好设计环境的营造，通过对于设计预算和时间的明确最终解决产品在工业设计中存在的问题，提高产品工业设计的质量和水平，提高企业产品生产的效益。对于一个发展的企业来讲，通过进行有效性的产品设计管理，可以充分降低企业生产的成本、进行自身新型技术方式的应用，与客户的关系进行有效性的建立，为企业未来的发展提供了有力支持。

3通过产品创新促进企业发展

对于处于经济全球化、社会竞争加剧的企业来讲，需要通过对于自身产品进行必要的工业设计，使其产品获得创新、提高产品的附加值，改变产品在市场中原有的滞销状态，最终使得企业获得生存和发展。原因在于，没有进行产品创新、固步自封、墨守成规意味着企业在市场中放弃了竞争、放弃了生存发展的权利，必然会导致企业的没落、最终破产。企业在进行产品创新也经历了不同的发展时期。在创建的阶段，企业主要是通过对于人才的应用、新型技术的应用来进行产品创新，在发展阶段，企业主要是通过对于资本和良好机制的应用来进行产品创新，在企业进一步的发展阶段，企业主要是通过对于产品树立起良好品牌、开展新型技术成果的应用来进行产品创新，在现代全球化的时代，企业主要是通过对于众多方面因素进行分析、与其他企业进行联合，对于新型工业设计模式进行应用来进行产品创新。在企业进行产品创新中，一些因素的存在会对于企业产品创新有重要影响。具体来讲，第一，内部的因素。比如企业人员的素质和能力、企业资本投入的程度、企业应用的技术方式、企业信息方面的因素、企业应用的学习机制、激励机制、企业文化；第二，外部的因素。比如企业发展所面临的制度环境因素、产业技术政策、利益分配政策、市场的规范、对于知识产权的保护、信息服务因素、基础理论的研究、教育培训等。企业通过对于工业设计模式的应用开展产品创新，有利于推动企业的进步和发展。具体来讲，第一，企业开展产品创新是企业生存、发展必要的条件。企业在进行产品生产中，通过进行思维方面的创新、产品服务方面的创新、技术应用模式的创新、企业组织管理方面的创新、营销与企业文化方面的创新，为企业的生存、发展开拓了空间；第二，工业设计成为企业进行产品创新的重要因素。企业通过进行工业设计模式的应用，充分地以用户为中心，通过对于设计中问题的提出、分析和研究工作，最终应用良好方式对于这些问题进行解决，使得企业生产出的产品充分满足用户需求，提高企业在市场中的竞争力，实现企业的效益和价值。比如：我们以苹果公司为例进行具体的说明。该企业通过对于产品用户的需求进行充分的研究和分析工作，比如：用户的心理因素、用户的体验方式等，最终有效地应用工业设计模式，赢得了在市场中的效益和价值，为企业未来的发展打好了基础。具体来讲，以乔布斯为代表的苹果公司通过对于市场中用户心理因素和体验方式的充分研究，应用工业设计的模式进行智能模式手机的研发，使其具有非常多的功能、全面性满足了用户的个性化需求。比如：对于高端技术方式的追求、进行简约化外形和功能的设计、再充分的配置众多高端交互应用软件、通过完美类型图形化界面设计应用、专业化的人机交互方式的应用，全面性地增强了用户对于苹果手机的情感体验。而这些都源于苹果公司对于工业设计模式的应用。因此，在苹果公司的带动下，众多的手机生产企业开展了市场用户心理因素分析，对于工业设计模式进行合理化应用，最终使得我们应用的手机等电子产品获得巨大发展，已经进入到智能化的时代。就我国来讲，众多的企业，比如美的、海尔、联想、TCL等企业也非常的注重对于工业设计的研究和分析工作，积极以用户的需求为中心，进行工业设计理念和方式的运用，提高产品的质量、外部形态、使得用户的心理获得满足，对于产品进行更好的体验，最终在激烈的市场竞争中脱颖而出、获得了巨大的市场份额，实现了企业的效益和价值。而随着时代的发展和社会的进步，工业设计对于企业产品创新的影响会越来越大，企业需要充分进行合理化的研究和准确性的应用，提高企业的核心设计质量和水平，通过对于产品发展趋势和布局的分析，全面性地提高企业自主创新的能力，有利于企业获得发展和进步。

参考文献

[1]蒋之炜．基于工业设计流程优化的中小企业产品创新途径研究[D]．浙江理工大学，2011.

[2]侯亚婧．工业设计对企业产品创新的影响[D]．南京理工大学，2012.

[3]曲金勇，马骁，陈岩．工业产品创新设计对销量的影响[J]．企业改革与管理，2016，（11）.

[4]王恒．基于产业集群导向下中小型企业工业产品创新设计模式再造[J]．企业导报，2016，（20）.

[5]田静．工业设计中产品概念设计研究[D]．重庆大学，2006.

第6篇：工业及产品设计范文

关键词：交互设计；工业产品；以人为本

中图分类号：J524 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2013）06-0177-01

一、交互设计简介

研发、评估、实现给用户使用的交互式计算机系统，简称人机交互。具体地讲，人机交互主要以人与计算机之间信息互换为核心的研究内容，所有涉及到与人类进行信息互换的产品，均需要将人机交互的设计理念导入到产品的设计过程中。且这里的设计对象不再局限于计算机，而是包含所有需要通过人机交互来实现用户期望功能的工业产品。在日常生活中，人机交互不断发生，例如通过手机打电话、利用电脑玩游戏、使用遥控器切换电台等等。在这一系列的交互行为中，用户通过自身发起的行为进行输入，随后经过产品内部系统的处理进行输出，以图像或声音等方式呈现在了用户的面前。

二、工业产品中使用交互设计的现状及展望

目前，在国际上交互设计的导入不再局限于计算机软件的设计方面，正在逐步向实体工业产品的方向迈进，而国内在实体工业产品中还缺少对交互设计思想的引用，交互设计仍然停留在计算机软件的研发中。随着“以人为本”理念的不断深化，交互设计的导入必将成为现代工业产品设计的发展趋势。交互设计师这项新兴职业已经逐渐进入职场舞台，而目前从事该职位的工作人员的专业背景大部分为计算教学、心理学、机械设计学等，缺乏专业性，随着社会的高速发展，对交互设计的需求量必然呈上升趋势，为满足市场人才输出需求，必然会有更多的高校开设交互设计的专业及相关课程，来提高相关工作人员的专业性。

三、交互式工业产品的设计方案

（一）工业产品中交互设计思想的导入

工业产品的设计是一项繁琐的系统工作，需要多方人员的有效配合才能顺利完成，其中包括不同学术领域的工作人员以及不同部门的工作人员。经过100余年的理论总结和实践工作，工业设计已经发展成为一个成熟稳健的设计系统。对具体工作流程进行分析，目前的工业设计思路主要是从用户需求入手，针对不同人群研发不同的产品，并经过一系列测试后推入市场，满足不同用户的需求。

虽然产品设计师在产品设计时充分考虑到客户期望要求，但却忽略了用户在使用过程中可能碰到的问题，及完成期望要求的难易程度。因此有必要将人机交互设计理念导入设计系统中。首先对以上情况进行分析，导入交互设计的意义在于解决客户在使用过程中遇到的问题，因此必须对用户使用产品过程中所产生的行为进行分解剖析。交互设计由人、行为、使用环境、技术等几个因素组成。导入交互设计后的工业产品设计系统，不仅可以针对客户需求进行产品研发，更能发掘用户在使用过程中所产生的想法与情绪，通过设计保证用户愉悦地使用产品。

（二）工业产品设计与交互设计相结合的设计流程

在融入交互设计理念的工业产品设计系统中，以用户期望为关注焦点、以交互设计理念为设计核心、以以人为本为宗旨，设计出人性化工业产品，下面简单地介绍相关设计流程，其主要分为如下几个阶段：第一是通过市场调查等手段聆听用户呼声、获取用户需求。此阶段的主要负责人为市场调研人员、交互设计工程师。这一阶段的主要工作是通过对用户具体需求的研究、明确新产品的特性及针对的用户人群，并进行角色互换，设想作为用户使用该产品的情景。第二是由工业设计工程、交互工程设计师师提出不同的设计概念，选择较好的方案进入下一阶段。第三是由工业设计工程师与交互设计工程师、制造工程师共同将择优选出的设计概念转换为软件或硬件的具体实体产品。第四是对实体产品的原型进行一系列功能测试，该阶段由交互设计工程师、产品的实际使用者共同完成。通过实际使用者对使用过程中所遇到问题的描述，对已知问题和潜在问题进行分析研究，并提供相应的测试报告与改进意见。最后是产品优化及制造过程。该阶段工作团队由工业设计工程师、交互设计工程师、制造工程师组成，根据前阶段提供的测试报告对产品进行进一步的优化与更新，并再次进行功能测试，稳定之后，方可量产。

四、结语

随着以人为本观念的不断深入，目前交互设计理念在工业产品设计中的应用也是变得越来越广泛。它的应用已经打破了以往单一的计算机软件产品设计，逐渐迈向了工业产品设计系统。融入交互设计理念的工业产品设计系统，不仅在自身发展上面取得重大突破，同时在人文关怀方面也更加进步，为21世纪新时代的工业产品提供了新的路线。

参考文献：

第7篇：工业及产品设计范文

一、设计管理的定义及作用

“设计管理”即界定设计问题与目标，寻找合适的设计师，整合、协调或沟通设计所需的资源，运用计划、组织、监督及控制等管理手段，寻求最合适的解决方法，并通过设计战略、策略与设计活动的管理，在既定的预算内及时有效地解决问题、实现预定目的。合理的设计管理，具体分析产品开发的初期、中期、后期等各个时间段，制订最初的设计目标，分配相应的工作重点。合理的设计管理能充分调动企业中各种专业、各个部门的人，使其明确自身任务与责任，充分发挥自身的潜能，协调起来为共同的目标而努力。合理的设计管理能从战略高度出发，制订公司的整体以及长远的发展计划与目标，为产品设计指出创新的方向及目标。这样，我们可以用通俗的话来解释设计管理的定义：运用一般的管理理论，以科学技术以及艺术手段去管理一群具有设计背景的专业人士，善用合适的人、事、时、地、物等要素，以一定的资源发挥最高的设计能力，完成企业交付的任务。

二、设计管理与工业设计

工业设计几十年来吸收了现代科学、经济、艺术的成果，已涉及美学、人体工程学、市场学、材料学等广泛的领域，体现了工业产品的技术功能设计和美学设计的结合统一，现代科学技术与现代社会经济、文化、艺术的结合统一。工业发达国家的经验告诉我们，工业设计在这个转化过程中起着举足轻重的作用，它是科学技术转化为现实生产力的桥梁，先进技术通过工业设计才能转化为商品，而新产品的设计开发又需要有科学技术作强有力的保障，所以两者是密不可分的。一般在设计初期，由设计人员提出一种尝试性模型。经系统评定与优化以确定所提出的设计与给定环境的适应性，该过程可以反复进行，直至设计处于可更深入进行的地步。可见，工业设计主要是研究以人为本的产品与界面设计，在设计程序、设计的方法、设计考虑的方面都需要进行设计管理。引进设计管理理念，成为工业设计当务之急。产品设计与市场营销都是社会化大生产和商品经济高度发展的产物，两者互为条件相辅相成，都是企业经营战略的重要组成部分。好的设计师是产品赢得顾客的关键。营销组合中的市场细分、产品定位、延长商品生命周期、商品促销策略、扩大商品市场、提高利润率等都离不开工业设计。

三、设计管理中的产品设计

工业设计以产品设计为核心，产品设计一般分为两种：一是新产品的开发；二是产品的改进性设计。产品设计不仅仅是设计师的事情，特别是在新产品开发时，方方面面都融入了设计管理的理念。在公司经营活动中，设计是必不可少的部分，但在公司或企业的整个经营战略中，它只是这个战略中的一部分，因此它必须像其他经营活动一样进行有效的管理。新产品的企划阶段很大程度上决定了项目的成功，但是因为管理者的关注程度与资源的配置量成正比，所以往往会更加注重新产品开发的后期阶段，而忽视了前期阶段。开发新品种是为了最大限度地满足社会和人们生活情趣等的需要，尤其是要以人们潜在的需要而尚未形成商品为出发点，提出产品工业设计的新构思，合理处理新产品的功能、材质、结构、工艺、表面处理、包装、广告以及营销策略等方面问题，同时也应该认识到现代的市场观念已经进入个性化的时代，消费群的设定显得尤为重要。

四、设计管理在产品设计中的运用

第8篇：工业及产品设计范文

1专家系统与工业产品设计

1.1专家系统及其发展状况

专家系统是人工智能的一个重要研究分支。它是一种具有大量知识和经验的计算机程序。专家系统从领域专家那里获得知识，用一定的方法进行表达、存储、管理和维护，通过对专家知识和经验的综合运用，进行推理和判断，从而解决现实世界中的复杂问题。[1]目前已有多种类型的专家系统被广泛应用于国民经济的各个领域，包括解释型、诊断型、设计型等多种不同的类型。虽然它们的功能不同，但是它们具有下列共同的特点：

1)以足够复杂的问题为对象；

2)从某个问题领域的专家处获取专业知识；

3)能对知识进行推理或控制；

4)具有与专家同等程度的解决该专业领域内问题的能力。不同领域的专家系统，其功能和结构也不尽相同。但一个完整的专家系统有以下六个主要部件:即知识库、推理机、综合数据库、知识获取、解释机制和人机接口。现在流行的专家系统的一般结构如图1所示。其中，知识库和推理机是主要部件。

1.2工业产品设计与专家系统

通过上面的阐述，知道一个专家系统能利用专家的知识进行启发式推理，能解释其推理过程，对用户的询问做出回答，并且能够不断地、灵活地增加新的知识。专家系统把许多事实和有关专业内的经验法则结合在一起，通过系统地应用这些事实和启发规则，不断地缩小搜索范围，引导问题的解决。[2]对于工业设计来讲，目前工业设计被广泛采用的定义为：“就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格，叫做工业设计。”通常工业产品设计具有以下两个特点：第一，在设计过程中，很多工作是非数值计算性的，更多问题要通过思考、推理和判断来解决。设计过程不能追求唯一解，往往是在多个设计可行解中进行优化决策，且设计结果具有模糊性；第二，由于大多数设计模型不是简单的数学模型，而是建立在大量知识基础上的知识模型，因而，设计结果的优劣大多取决于设计者的知识、经验和思考问题的方法。工业产品设计也是一项系统工程，在总体设计过程中，要对大量的信息进行处理，需要运用多学科的专门知识与丰富的设计经验，并要通过多次反复的综合分析才能得到一个好的设计结果。通过上面的定义和分析我们可以看出，一个工业设计师的能力是通过训练，学习相关的技术知识和经验得来。设计过程是在综合大量的知识基础上推理、思考和判断。由此工业设计专家系统的知识库即包含产品的主要组成要素——材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰的相关知识，以及基本的设计理论，其推理过程则是对相关的信息作出比较、筛选、判断，用专家的设计经验结合在一起进行而得出能够解决问题的方案。

2专家系统在工业产品设计过程中的应用

工业设计的宗旨就是创造更为合理的生存方式，一个新产品的诞生不是一蹴而就的事，而是一个不断发展、渐进和系统的过程。设计的起点首先是从生活中发现问题，收集各种信息，然后是分析问题。通过前期设计调研和分析，对收集的各种信息进行分析使之概念化，也就是确定一个可开展的方向。接下进入创意设计阶段，即把产品概念转换成可视化的具体若干形态方案。形成形态方案后，必须通过设计评估，以选择最优设计方案，最后实现设计的商品化。基本的产品设计过程可以抽象成图2所示。在工业产品设计的这几个流程中，用专家系统来解决相关的设计问题，将对设计时间的缩短和设计质量的提高有着实际的作用。

2.1信息搜集与整理

信息的获取将是整个系统最首要的工作。建立智能信息采集系统，根据事先的设定目标，自动在一些信息载体上采集相关的设计信息和资料，在获取包含所需信息后，能够有效的提取出所需信息和数据，将这些数据下载到本地进行分类整理，以特定的形式存入数据库，为设计人员检索资料奠定基础。当然如果能从已有的设计资料中直接获取所需要得资料信息是最理想得，通过市场调查，获得需要设计的产品的相关信息，主要有文字的描述信息，产品的尺寸信息以及产品的图形图像信息，一般以图形图像信息居多。于是就要求系统能够自动从图片中提取产品的一些关键要素，如色彩，线型等信息，并能按照一定的规则，如时间得顺序，线型得相似性等等进行归类排列，整理出具有一定规律性和逻辑性的信息，并能求解设计风格变化趋势，做出预测，以为后面创意设计阶段所用。

2.2产品创意设计

创意设计的主要内容体现在产品的外观形态设计上。由于产品形态千变万化，因此产品形态设计方法具有较大的灵活性。设计师在长期的设计实践中总结出一些较为实用的设计方法，如比例设计方法、线型设计方法等。所谓比例设计方法即产品形态比例设计应遵循和符合美学法则的常用比例关系，如黄金分割比。这些典型的比例不仅自身有良好的比例美效果，而且它们之间又存在多种形式的转换与变化关系以及内在的数学关系，种种比例性质及变化为产品造型设计提供了多种多样形态间的比例关系和丰富多彩的构成形式。产品形态中的线条是形态要素的内容之一，而线的形式和风格往往是整体形态风格和特征的重要表现形式。因此产品形态设计可以首先从线型的风格定位及总体协调的角度出发，建立整体的产品形态，这就是形态设计中常用的线型设计方法。进行产品形态的线型设计时，首先确定产品的形态线型风格，如流畅、柔和、坚硬、刚毅等，然后确定线型的组织方式，即形成产品的基本形态。以上形态设计基本原理知识已经成熟并为设计师所公认，任何形态的设计都需遵循这些原则。这样就为产品形态设计提供了一个成熟的知识库，输入产品的风格特征，通过推理机的运算，可以得出适合需要的形态设计方案。此模块的专家系统的基本方法是把产品的特性进行分解，排列，最后检测它们之间的相互关系和可能的组合方式。首先定义基本信息特征，是指从不同角度反映产品整体信息的基本构成要素，如产品的功能特征、形态特征、结构特征等等，从这些角度对产品信息特征进行切割，使这些产品信息特征成为相对独立的形态特征。通过专家系统的对独立的产品形态信息特征的辅助设计，形成若干设计形态。最后进行组合，将分别来自专家系统的输出的形态特征进行合并，生成一个新产品。此过程的流程如图3所示。

2.3设计评价决策模块专家系统

对于设计方案的评定涉及到很多领域的知识，包括美学、人机工程学、社会心理学、加工制造工艺学、市场营销学等等，而且具有随机性和模糊性，单独一名设计师很难掌握如此广泛的知识，因而也就很难独立完成产品的方案评定。要想全面对产品的各方面进行综合评定，而又在缺乏相关领域专家的情况下，可以采用专家系统来辅助完成工作。

2.3.1确定设计方案的评价准则评价准则制定得是否合理是保证评价科学性的关键问题之一。评价准则来自产品所追求的目标，也即对产品提出的要求、愿望和通常的约束条件。评价准则应该全面包括主要的目标和约束，包括整个产品生命周期中的不同方面，如技术、经济、安全、外观、环境等。这些方面具有不同的重要性。因此，评价准则不止一个，其重要程度也不相同，它们组成了一个评价指标系统。评价指标系统的制定必须遵循科学性与实用性、完整性与可操作性、不相容性与系统性、定性指标与定量指标结合、静态指标与动态指标相统一的原则。[3]一般采用多层次的结构模型，水平方向各项是评价指标项目，垂直方向表示指标的分级层次。一般来说，垂直方向的分级不宜多于4级，水平方向的指标项目不宜多于10个。对于某个具体产品来说，垂直方向分几级，每一级的指标项目是多少，应就问题的复杂程度而有所取舍。

2.3.2确定各评价目标所占的权重由于各评价指标对设计总目标的重要程度不同，首先必须确定各个项目的权重。针对评价主体的不同，同一个产品相同的项目所给的权重有可能不一样，对于一般企业而言，可以通过市场调查，从某个产品以往的用户的各种评价中得出各项指标的评价权重，然而这种数据及其难以获得，而且不具有通用性。更多的情况下，是对每个产品详细划分的评价指标进行优劣判断，分别代表优、良、中、差、劣五个等级来判断。其优点在于不仅保持了这种经验知识的模糊性，同时可采用软件方法处理，易于产生对比标度值。相对而言，评价的专家系统方面的研究较多，较为成熟，很多其他的各种评价的专家系统的都可以为工业产品设计的专家系统所用。

第9篇：工业及产品设计范文

1绿色设计的提出及涵义

“绿色设计”是20世纪80年代末出现的一股国际设计思潮,是20世纪“现代主义”设计理论之后转向新价值设计观的一种过渡。尽管绿色设计的声势并不浩大,但其阐述的生态价值观却为21世纪的设计思想确立了一条不可违背的原则。今天的人们比以往任何时候都更清醒地意识到人与环境和谐共处的宝贵价值。绿色设计正是顺应这样的历史条件与社会背景而形成的一股设计思潮。其内涵是一个相当宽泛的概念,主要强调生产与消费需要一种对环境影响最小的设计。狭义的绿色设计是以绿色技术为前提的工业产品设计。广义的绿色设计,则从产品制造业延伸到与产品制造密切相关的产品包装、产品宣传及产品营销各环节,并进一步扩大到绿色服务意识、绿色文化意识[2]。早在20世纪60年代,美国著名的设计教育家维可多?巴巴纳克在其著作《为真实世界的设计》中提出了对于设计目的性的新看法,更为重要的是,他提出了设计对于地球有限资源的考虑,当时很多人认为他的观点是危言耸听,因为其超前言论,巴巴纳克在60年代被美国工业设计协会开除。但是,在20世纪70年代初期的能源危机爆发后,其有限资源的观点被普遍认同。进入21世纪,因世界各国政府对环境问题的重视,使得带有理想主义色彩的“绿色设计”潮流逐步有了现实意义。基于对环境问题的重视和了解,人们已从20世纪60年代过于激进的“绿色运动”,发展到现今相对成熟的“绿色消费”行为,这为“绿色设计”带来了新的契机。

2绿色设计的特征及在工业产品设计中的应用

绿色设计作为一种设计思潮和方法论,主要着眼于人与自然的生态平衡关系,在设计过程中尽量减少对环境的破坏。绿色设计不仅是一种技术层面的考虑,更关键的是一种观念上的变革,在工业设计中绿色产品设计是现代企业参与市场竞争的新式武器。传统的产品设计理论与方法是以人为中心,从满足人的需求为出发点,而无视后续的产品生产及使用过程中的资源消耗对环境的影响。传统的绿色设计将重点集中于产品本身,而对产品及其相关的其他因素缺乏考虑,如产品的包装、运输环节中的绿色因素。因此,对传统产品的设计理论与方法必须进行改革与创新。以交通工具汽车为例,作为现代最常见的交通工具,同时也是环境污染的主要来源,消耗了大量能源。因此,包括汽车在内的交通工具的绿色设计倍受设计师们的关注。据报道,美国纽约市的公交车5年后全部更新为环保车,美中不足的是,这种环保车的价格不菲,一时还不能普及。不少工业设计师在这方面进行了积极的探索,在努力解决环境问题的同时,也创造了新颖独特的产品形象。绿色设计不仅成了塑造完美企业形象的一种策略,也迎合了消费者日益增强的环保意识。减少污染排放是汽车绿色设计最主要的问题。以技术而言,减少汽车尾气污染的方法主要有2个方面,一是提高汽油燃烧效率减少排气量,这也是现在最普遍、最直接有效的方法;二是使用新的清洁能源。但是目前这种方法还停留在试验开发阶段。另外,在外形设计上要注意细节,从空气动力学的角度研究车的整体性,减少风阻。美国通用汽车公司的EVI是最早的电动汽车之一。它采用流线造型,一次充电可行驶112~144km,不失为节省能源的优秀“绿色”产品。

3绿色设计是工业设计发展的必然趋势

今年中国提出了建设节约型社会,实现可持续发展的重大决策,就是要在社会生产、建设、流通、消费的各个领域,在经济和社会发展的各个方面,切实保护和合理利用各种资源,提高资源利用效率。部分地区已开始根据自身情况制定出了相应措施[3]。在生态文化的影响下,绿色设计已从消极适应向主动创造的方向发展,这将导致新的生活方式的产生,开创无污染的经济时代。这种设计策略,已经在许多行业得到应用,得到了经济价值、社会价值、生态价值的三重收获。保护自然环境和生态系统不受人为的破坏是绿色设计的目标,也是今后主流设计的发展趋势。现在越来越多的人已认识到设计对环境的巨大作用,世界上很多国家都制定了一系列的法律、法规,让设计为人类造福。在德国,政府立法规定电视机制造企业必须回收自己的电视机方能生产,为此,施奈特电子公司不久前研制出了一种“绿色电视机”,其零部件的回收率高达90%以上。目前德国30%的商品已成为绿色产品。这得益于该国1977年实施的“蓝天使”计划:对在生产和使用过程中都符合环保要求,且对生态环境和人体健康无损害的商品,授予“绿色产品”标志。无此标志的商品,在进口时要受到数量和价格上的限制,虽带有明显的贸易歧视,却受到本国生产者和消费者的认同。而后,其他国家甚至包括日本也相继建立了绿色标志认证制度,以保证消费者能识别产品的环保属性,从而也激励企业去生产低污染的绿色产品。中国在“‘九五’计划和2010年远景目标”中提出了常规产业与环保产业同步发展的可持续发展战略。在西方一些国家,已经出现许多新的绿色消费群体,而且每年以20%的数量递增。他们在购买商品时,拒绝购买以珍稀动植物为原料制成的产品。此外,在消费活动中不光要考虑商品的使用价值,还要考虑商品的环保、回收等一系列的问题,例如:纯棉的服装穿着虽然十分舒适,但由于种植棉花需要使用大量的杀虫剂、化肥,所以纯棉的制品对他们来说是破坏环境的非绿色产品。这些都说明了绿色设计在世界的各个角落都得到了关注。