产品工程设计精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的产品工程设计主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：产品工程设计范文

逆向工程设计技术在汽车、动力机械等零部件设计中已经得到了广泛的应用．本文以某典型汽车零部件产品逆向重建的设计流程为例，介绍了逆向工程技术在产品设计过程中的应用，通过优化逆向工程方案设计，获得了令人满意的设计效果，为有效应用逆向工程技术提供理论依据，具有一定的现实意义和价值．

关键词:

逆向工程;CAD软件;汽车工业;产品设计

在现代的企业中机械设备等产品的设计及加工制造，要求越来越精巧，尤其汽车、动力机械等设备的外形结构越来越复杂，设计过程则要求愈来愈精细，同时市场竞争要求机械设备的性能指标要大幅度提高，而通过先进的设计方法和手段可以有效地提高设计效率和设计水平．利用先进的CAD及逆向工程设计分析方法进行产品设计与分析等成果，来指导加工制造已经成为当前产品设计开发领域技术发展的必然趋势．本文主要结合汽车零部件的逆向工程设计方法进行研究与探讨．

1逆向工程技术

逆向工程是以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有产品进行解剖、深化和再创造．逆向工程通过应用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程［1-2］．逆向工程设计的原理是用许多细小的空间三角形来逼近还原CAD实体模型，通常采用NURBS曲面片拟合出NURBS曲面模型，简单介绍了曲面重建的策略［3］。逆向工程在汽车工业中的应用，着眼于实际问题就是在汽车设计中怎样进行实物测量和逆向建模，所使用的CAD设计工具主要是UG和CAT-IA，利用现有的设计方法和手段，根据零部件的自身特点，建立起与原模型相近的模型［1］．目前这种先进的设计方法及相关软件大大提升产品设计的质量，缩短设计周期，在许多方面为企业保持竞争优势提供了强有力的技术保证．

2逆向工程设计中的数据采集

逆向工程设计首先需要对原始工件进行三维护数据采集，进而为后续三维重建及分析提供准确有依据．三维数据的采集一般通过三维扫描仪来完成．三维扫描仪通常采用光栅扫描技术，可以实现标志点全自动拼接，具有高效率、高精度、高寿命、高解析度等特点，三维扫描仪是产品开发、品质检测的必备工具，用于产品研发设计(RD)、逆向工程(RE)及三维检测(CAV)．本文以某汽车冷却水管的三维逆向设计过程为例进行逆向工程设计方法进行研究与探讨．

2．1系统标定

开始扫描前应先标定系统，标定的精度将直接影响系统的扫描精度．如果在使用过程中已经标定过系统，在系统未发生任何变动的情况下，进行下一次扫描时可以不用再进行标定．结合不同软件，系统标定主要包括:调整扫描仪角度、调整测量距离、调整十字及相机参数、选择标定板参数、采集标定板数据、标定计算、应用标定结果等内容．为十字调整、相机光圈与焦距的调节、标定结果确定结果．

2．2扫描前期准备

在扫描之前要先做一些前期准备工作，如扫描的工件表面处理，选择和粘贴标志点．

2．2．1扫描物体表面处理

工件的表面质量对扫描的进行也很重要．扫面物体的表面必须符合浅色、漫反射特征，如果扫描工件的表面太吸光或者太反光，则必须使用显影剂处理成符合要求的表面．只有亮但不反光的表面适合扫描，同时要保证工件表面干净，无明显的干扰污渍，同时也要将工件放平稳．为已经经过显影剂表面处理的工件．

2．2．2在物体表面贴标定点

为完整地扫描一个三维的物体，通常需要将被扫描物体表面贴上标志点，要求标志点粘贴牢固、平整．标志点要尽量随机贴在物体表面上的平坦区域，与曲面每边边缘的距离不宜过大，公共标志点至少为4个，由于图像质量、拍摄角度等多方面原因，有些标志点不能正确识别，因而尽可能多粘贴标志点，一般为5～7个为宜．不要人为的将标志点分组排列，标志点尽量不要贴在一条直线上．

2．3实体扫描

扫描环境一定要在干扰光源比较少的地方进行，否则会使扫描成功的面积减少或扫描不上任何面．通过拼接扫描软件对标定点进行识别并标号，然后进行当前位置的扫描，当对其他面进行扫描时旋转角度不可过大，并务必要有重复的识别点，对于细节部分可以着重扫描．扫描后通过软件进行扫描文件的数据导出，完成数据采集［4］．

3实体的重建与后处理

本文通过Geomagic公司，研发的GeomagicStudio逆向工程软件进行实体的重建与后处理，GeomagicStudio逆向工程软件可以帮助用户从点云数据中创建优化的多边形网格、表面或CAD模型．GeomagicQualify则建立了CAD和CAM之间所缺乏的重要联系纽带，允许在CAD模型与实际构造部件之间进行快速、明了的图形比较，并可自动生成报告［5］．

3．1GeomagicStudio软件建模的流程

GeomagicStudio软件建模的具体的流程点云处理―封装为多边形―多边形阶段―造型阶段―输出模型。

3．2重建与后处理

(1)点阶段处理工作:通过Geomagicstudio软件将扫描得到的文件导入后，通过点阶段处理，进行点云的编辑，通过去噪、采样、补点等操作来优化点云数据，为点云的网格化做准备．点阶段处理应缩小点云之间误差，使点与点之间距离更细腻．封装过程为将点云文件联结为三角云片体。(2)多边形阶段:多边形阶段的主要目标是进行形状处理和边界处理．运用松弛、删除钉状物、砂纸、填充孔等工具对面进行加工处理，使其光滑平整。(3)制作精确曲面阶段:精确曲面阶段的主要包括轮廓线的探测、曲率的探测、轮廓线的抽取、轮廓线的编辑和延伸以及如何松弛轮廓线，以及曲面片的编辑、面板移动、曲面片松弛以及曲面片修理等．通过选择构造曲面片，将片体进行拆分构造，可使用移动，拟合曲面等功能使曲面片布置更合理，提高精确度，然后构造格栅，拟合曲面．

3．3重建结果及文件输出

通过Geomagicstudio软件重建与后处理结果．通过以上逆向工程软件进行的实体重建与后处理得到的三维模型结果结果与实体原型进行比较，基本上能够非常准确地表达出原型效果。最后，通过Geomagicstudio软件可以将处理后的文件输出为*．dxf(或*．igs)等格式数据，可供AUTOCAD或UG等其他CAD软件进一步进行处理．

4结论

通过逆向工程设计得到的实体重建结果能够准确地表达出原型效果，而对于汽车及动力机械行业中结构更加复杂的零部件若采用逆向工程设计将会得到满意的效果，同时也将大缩短设计周期及设计成本，达到事半功倍的效果［6］．因此，本文所述逆向工程设计方法和手段对产品设计及其应用提供了很好的借鉴．逆向工程是一项具有开拓性、实用性和综合性技术，采用该技术能够进一步提高设计制造质量，降低生产成本，随着该技术的不断完善与广泛应用，将会大大提升我国在机械加工制造行业中的竞争力．

作者：甘树坤 吕雪飞 卢尊 单位：吉林化工学院汽车工程学院 吉林化工学院机电工程学院

参考文献:

［1］李君君．逆向工程在汽车工业中的应用［J］．机械工人．冷加工，2003(8):24-25．

［2］甘树坤．基于SolidWorks的二维工程图三维重建系统实现［J］．吉林化工学院学报，2011(7):39-42．

［3］张荣强．逆向工程方法在家具复杂零件曲面设计中的应用［J］．家具，2015(1):8-11．

［4］陈莉华．逆向工程在烟机异型件建模中的应用［J］．机械研究与应用，2005(1):76-77．

第2篇：产品工程设计范文

关键词：工程设计，非标设计，工程运用

中图分类号：S611文献标识码： A

前言

现在的工程设计中对国家标准及行业标准应用的比例越来越大,尤其在机械专业中的表现特别突出。这样可以缩短设计周期,提高了工作效率。但是在情况复杂及有特殊要求的条件下就显得力不从心,这时非标设计的优越性就显现出来,往往能取得意想不到的效果。

1.非标机械产品设计的含义及目的

1.1非标机械产品设计是指不按国家颁布的统一的行业标准和规格制造,而是根据自己的用途需要，自行设计制造,"非标设计"就是根据自己的实际需要,设计出与国家标准不一致或不完全一致的产品或零件,非标机械有别于传统机械设计，非标机械设计有时间性限制，设计周期要短，设计要简洁、准确、安全、可靠及满足客户合理的专业性要求，用户对非标机械的设计往往有许多的要求，包括合理和不合理的，这是一项挑战性的工作。

1.2非标设计的目的是为了提高产品的质量、提高生产效率以及确保生产的安全。

2.非标机械设计的特点

与一般标准设计相比非标机械设计有以下特点：

1）非标设计涉及范围广，因为职业的性质就是能解决各方各面的问题，所以要求非标设计工作者有广泛的学识和知识，知识越多，工作越得力，知识越多，经验越多解决问题的方法越多、越快、越准确。因此其更多注重设计标准化、模块化和简约化的原则；

2）非标机械设计是一种个性化产品设计，根据客户的不同要求进行单台或多台定制生产。

3）全部采用Auto CAD、solidworks等三维设计软件进行产品设计，可生成零、部件体积、重量、重心位置等物理量，为相关设计和后续加工提供了可靠依据；

4）所有二维结构图均根据三维数字模型由计算机自动生成，保证了视图与尺寸的准确无误，保证了绘图质量与工作效率的和谐统一；

5）设计完成时即可输出BMP、JPG等格式的产品渲染图。

3.非标机械设计的步骤

3.1非标机械设计前的准备

1）必要的设计手册，手册中有各种参数，你可以从书中获得你想要的知识。

2）掌握这些机械运动原理，结合电气、气动和液压来进行非标设计。

3）了解设备的用途，看它是属于加工设备、还是试验设备、或者工装夹具。加工设备：首先要保证加工的精度，其次上下料方便，准确，快速。试验设备：提供相应动力，试验必要的测试点，与电气怎样结合，显示数据和读出数据。工装夹具：需要怎样限制自由度，上下料快速可靠。

4）要到现场进行考察，了解设备相关数据、安装场地的相关数据、设备安装使用的电气相关数据等。

5）准备一些行业标准，网上生产厂家的产品相关数据，各厂家都会提供原理、安装尺寸等数据，为设计做好准备。

6）制定可行性的方案报告。

3.2非标机械设计制图步骤

1）首先发挥我们的想象，在脑袋中勾画设计，把设备分成几大块，每块采用怎样结构，怎样衔接。

2）将我们的想法落实到图纸上，方便更改设计和想法。

3）强度校验，有经验者可直接选料，经验少者，要作简单校核，防止出现重大失误。

4）校图，主要检查零部件是否有干涉，是否便于加工、测量、装配、使用和维修等。

5）整理图纸，计算出配件重量，用于成本核算和发货运输；并下发图纸到下一个部门[1]。

4.在非标机械设计中要注意的事项

在非标机械设计中我们要通过多请教老工程师请求指导，完善提高自己的设计水平，提高非标机械设计的可行性、减少失误率；在机械行业中因为可利用的原理很少，再加上机械与电气、气动、液压有效的结合而发展，所以其不像电子行业发展迅猛，因此我们要多看一些别人的成功设计，读懂设计理念，运用到自己的设计中来；至于我们设计出的东西要方便维修、方便加工，设计时要考虑加工问题，比如尽量不要在圆弧面上钻孔，如果一定要钻或是通过中心，或是先加工平台再钻孔；在设计初稿完成后一定要对其优化，看有没有更简便的方式，及更先进的零部件代替。以达到减少投资、减少故障点及减少维修成本等效果。

5.非标设计的工程运用

非标机械设计在两种情况下使用：一种情况是由于条件限制不得不采用非标（行星齿轮减速机为达到一定速比常用非标齿轮）；另一种情况是出于行业垄断采用非标（缝纫机的锁床固定螺丝就是非标M5×1的）。而非标机械产品设计又分为成熟产品设计与非成熟产品设计。

1）所谓成熟型的非标机械是指工作原理清晰，机械结构较为通用，甚至有产品样板可以模仿的产品的设计。成熟非标机械设计可以分为三类，第一、主机相同，夹具和辅件不同，这类型的设计较简单，只要消化好主机和辅件的作用就行了；第二、主机的规格要放大或缩小，动力要变化，那就需要将产品的结构和动力重新考虑，例如企业有30吨压力的四柱压机，现在客户要订造一台60吨四柱压机，这样，在结构形式、液压油路和电路相同的情况下，我们就要对框架进行力学分析计算，重新选择框架用料大小，另外，液压缸、液压泵、液压阀等重新选型；第三、主机不同，部件相同，那就要根据成熟的部件进行组合设计，达到客户要求，这样则尽可能采用成熟的部件，对特别设计部分进行设计，并提早对特别设计部分进行试验，另外，使用三维图对整体进行组装，在图中对运动部件进行仿真运动，确认总体结构成功。

2）所谓非成熟产品是指工作原理比较复杂，机械结构不通用，更严重的是连客户都未完全了解其产品的整个生产工艺，或者是客户正在试验使用未成熟的生产工艺，其有三类：第一、单机类，主机较简单，但本企业对该产品不了解，客户提供较详细资料，甚至包括样机。针对这类型的设计，企业要对目前样机工作内容、工作原理、采用的结构进行详细分析后进行设计；第二、组合机类，主机较为复杂，部分结构可以使用企业成熟的结构，总体上要重新设计，针对这类型的设计，企业首先是要评审，企业是否有足够的能力承担设计任务，评审通过后，则要对所设计机械生产产品的生产工艺进行详细的了解，了解所设计产品的工作原理，进而进行机械结构和控制原理的选择，和总体构思和设计；第三、生产线类，这类型产品是最复杂的设计，这类型的设计往往不能由本企业就可以完成，需要选用外部产品与本企业组合才能完成生产线，包括液压机、锅炉、制冷设备、输送设备、风送等流体输送设备、吊重设备、模具、夹具、自动化入料和出料等专用设备。因而生产线的设计的评审要更加严格，除了评审本企业是否能够完成设计外，配套供应商是否也达到要求，对生产线的生产工艺和生产线工作原理要了解，对生产线的各台设备更要详细分析[2]。

结语：

目前在我国非标机械产品设计在大型的生产企业及各个领域的工程设计中应用越来越广,尤其在机械行业中的表现最为突出，非标设计非常有发展前景，因为世界的技术进步都离不开非标设计，因为我国的非标机械设计技术跟发达国家来比还有很大一段距离，因此要想通过非标设计来提高企业的劳动生产率、各项指标，我们应该不断学习先进的产品和技术，引进先进国家的技术，聘请拥有先进技术的设计技术人员，不断地研发，进行新技术储备。相信我国的企业将迎来更强的设计能力和更高的设计水平，从而让企业成为行业的先锋及具备跨行业发展的能力。

参考文献：

第3篇：产品工程设计范文

东北人喜欢用嫩玉米制浆蒸糕吃，因为加工复杂，这个东西在当地都很难吃到，哈尔滨市阿城区半山坡粘玉米合作社却将这个俗称“苞米耗子”的乡下食品做成速冻包装推向了展会。合作社理事长周喜红对记者说：“都说玉米市场不好，但在农家乐卖的最好的主食却是玉米制品，苞米耗子、大碴子、粘玉米都深受顾客喜爱。这些食品有一个共同特点就是不好加工。”他们将这些食品加工冷冻后销路极好，今年合作社3000亩粘玉米全在乳熟期收获加工，亩收益达到了2600元，明年不仅继续种粘玉米，还要把面积扩大到1万亩，同时，联合其它合作社成立了粘玉米协会，落实面积5万亩，保证市场需求。“别说种玉米不挣钱，那是没种对路子。”周喜红说。

酸菜是东北人冬天的当家菜，在深圳也有号召力。哈尔滨绿色园合作社的酸菜在展会上格外抢眼，因为菜心有淡淡的桔红色。合作社经理孟祥东说，东北人喜欢偏红的菜心，遇到这样的菜心都直接拌糖生吃。针对这种需求，合作社通过黑龙江省农科院引进了橘红心白菜，普通白菜上市时三毛钱一斤，橘红心白菜一元一斤，腌制成酸菜更值钱，这次来深圳展销比别的酸菜都好销。

五常大米是市场上的俏销货，五常市御良田水稻专业合作社大米卖的更实在，米的名字就叫“饼肥米”。合作社理事长伦士义说，他们的水稻用肥全是自己产的豆饼加工的有机肥，豆做肥成本虽高但大米能卖到30元一斤，有账可算。记者很好奇，大米用肥的名听着别扭，能好卖吗？伦士义说：“这叫实在，老百姓一听就明白，更好卖。”

六河九岸公司是一家生产种子、肥料等农资的企业，在展会上也做起了大米生意。公司董事长杨宝告诉记者，他们是专门来给合作社卖米的。这家公司为五常市新庄水稻合作社的8000亩稻田提供3000亩有机、5000亩绿色水稻的全程保姆式肥药服务，合作社所需的肥和药不用花一分现钱，公司全负担，秋后合作社用水稻抵肥药料款，剩下的水稻公司收购，价格随行就市，公司再加工水稻销售。这一模式给合作社免去购肥和销售水稻负担，公司加工有机、绿色大米还能增值，实现共赢。杨宝说，这是与合作社共同顺应供给侧改革摸索出的新招数，明年还将与更多的农民合作社进行合作，让更多的合作社受益。

第4篇：产品工程设计范文

随着教学改革的不断发展与前进，提升课堂质量适应时代工业设计的需求。引导学生正视计算机表现与手绘关系。让学生体会手绘对瞬时间捕捉设计创意的重要性。提高学生兴趣。为产品设计创意打下良好基础。

【关键词】

工业设计；产品表现技法；教学改革；手绘；激励式教学

产品表现技法是设计师与设计师之间、设计师与客户之间沟通的工具之一，可以将抽象思维转变为具象图形。贯穿工业设计师的整个设计生涯，由此可见其重要性。时代不停发展，关于产品表现技法课程也应该与时俱进，不停改革来适应时代需求。

1工业设计产品技法表现课程的现状

产品表现技法课程在国内从开创到现如今也有几十年了，初期设计师或者教师都是美术出身或绘画专业转设计，故对画面感要求高，出现盲目临摹，呆板，工具制图，一个又一个误区。因此教学效果不明显。使的教学效果十分不明确。在教学过程专业教师往往过于强调画面效果，技法表现，从而忽视了本课程真正的教学目的，草图手绘是将设计师思维可视化，是一种将思维可视化的过程，一种思考，而不是单纯的绘画。21世纪是一个课件大爆发的时代，整个社会被无数电脑制图软件，手机app占据着主流。短短数年电脑制图软件已更新数代，从数据化“呆板”的工程制图到现在“傻瓜”智能式，学生越来越依赖电脑制图，并开始质疑产品技法的训练的必要性?甚至有人认为手绘正慢慢向艺术靠近，渐渐束之高阁。从而退出设计历史舞台。设计公司研究现状分析:上述状况是人们大都只看到光鲜的结果，忽略过程造成的。当学生真正走进设计公司进行商业设计实战的时候，就会发现设计师大部分时间花在纸与笔上，而非电脑制图上。产品表现在设计过程中起着很重要的作用。将设计师早期初步存在脑海的想法，通过手绘可视化展现，将抽象概念具象化。在此期间的头脑风暴，初步探讨，推敲及深入阶段。它是设计师之间，设计师与客户之间的交流，最直接便捷的方法。

2工业设计产品技法表现课程改革思路

2．1善用交互式和鼓励式教学方法

在常规的教学过程中，教师一般亲自示范，然后给出大量图片让其按照临摹练习。学生往往局限于对产品造型的“单纯输出”，不会进行创意设计。在教学过程中教师应该让学生手脑协调统一。大量的基本练习达到的作用是手的协调性，同时在绘画过程中强调设计思维的创造达到脑的训练。在这过程教师角色需要不停转换。初期是示范、中期是引导和指挥、后期作为总设计师与学生一起探讨设计思维的开发与表达。在整个过程中让学生自己发现问题，解决问题。让学生进行设计创作，并且将其作品贴在墙上，每一位同学都要来讲解自己作品。每周不记名投票(参考我是歌手投票方式)，由同学们评选出创意、表现最好的前三位同学。同时教师要进行讲评。这样既能达到互动效果，又锻炼了学生沟通的能力，而且激发了学生的学习兴趣。

2．2注重营造教学氛围，灵活贴近时尚的教学模式

物竞天择，竞争是人类进步的推动器。教师要把竞争意识带入课程，让学生自己去看、自己去体会、自己去评判。每周评出三个周最佳，大家把自己作品贴在教室的软墙壁上。每个学生都把所有作品看一遍，按照评判要求来评审。选出最好的三个。包括创意思维、设计表达效果、表达方式等。让学生自己看到自身不足之处，看到别人的长处。通过角色互换，学生从评审的角度来思考作品，无形中发挥其积极主观能动性。而且大家互相交流沟通，又增强了学生的荣誉感。这种模式既打破了常规教学的呆板，又能活跃课堂氛围，紧跟时跟脚步，获得学生的认同感。大大激发了学生的积极性。

2．3深入研究，提高学生研究能力

有些学生对于产品的表现只是单一的临摹，没有真正的去对产品形态进行研究，导致后期3维建模制作的时候理解不了线条转变和结构转化之间的关系。掌握不了形体穿插结构。针对以上问题，教师要鼓励学生绘画之前的动手思考能力，主动表达产品。可以将现有产品给予学生拆解，了解产品的形态结构，摆脱图片的局限。达到真正理解产品形态、产品构造。改变机械的绘图方式。

2．4培养学生的设计逻辑思维能力

设计是理性思维和感性思维的结合表现。通过寻找问题，发现问题，解决问题的过程。而非简单的艺术表现，因此整体的设计思维逻辑性很重要。让学生带着问题去思考、去表现。并进行workshop主题性的工作坊。着重整个设计创作过程的思维逻辑。知道为什么而设计，设计什么，为谁而设计，如何使用，怎样使用，产品定位。让学生了解产品形态结构。

2．5实际案例研究教学

实践是检验真理的唯一标准，实战教学可以训练学生的整个设计程序过程，从二维到三维的表现。教师引导学生从构思草图开始，到对产品结构的形态与材质方面都有一定的要求。三维表现时要参考二维的尺寸和材质。能够直观交代细节。为日后专业的学习和进入设计公司打下基础。要迎合市场需求。这样的设计才不会是象牙塔里的空谈。

3结语

随着设计的飞速发展，教学需要不停的改革，以来适应当代工业设计需求。对工业设计产品技法表现的教学改革尤为重要。笔者通过以上几点进行了改革，虽有些许成果，但仍有不足之处，还需要继续研究与探索加以实践，以摸索出更好的教学方式。

作者：唐亮 单位：广西师范大学设计学院

参考文献:

［1］秦波．浅谈工业设计专业产品表现技法课程教学改革［J］．美术教育研究，2013(21)．

［2］张恒国．马克笔工业产品设计表现技法［M］．北京:人民邮电出版社，2013．．

［3］艾森．产品设计手绘技法［M］．北京:中国青年出版社，2009．

［4］梁韵．旅游产品开发设计课程教学改革与实践［J］．艺术科技，2015(02)．

第5篇：产品工程设计范文

【关键词】产品设计；价值工程；钣金件

1、绪论

在激烈的市场竞争中，产品必须不断的改进与开发，才能适应市场环境，取得好效益。以往的产品设计中，设计者或者因为片面追求技术指标或装饰效果，忽略了经济效益，或者只凭传统观念和经验进行设计，结果造成设计的产品过剩的质量、过高的成本、过低的利润及过短的产品寿命。

2、产品设计中钣金结构应用概述

钣金加工具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、飞机、轻工、国防、电机电器、家用电器以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。据统计，汽车钣金件占整个汽车制造件的60%~70%，飞机钣金件占全机零件总数的40%以上，机电及仪器、仪表中钣金件占生产零件总数的60%~70%，电子产品中钣金件占零件总数的85%以上，日用品的钣金件也占到绝大多数。

钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型（如汽车车身）等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。

3、工业设计的价值工程理论基础

价值工程简称VE（Value Engineenring），是研究技术经济效益的一门科学。价值工程把技术、经济、管理三者有机的结合在一起，利用调查、分析、对比、计算、评价的方法，研究某一问题的技术经济效益。

产品分析定义为：价值（V）=F/C

①第一种方法是一种提高产品价值的最理想途径。即是产品的功能提高，成本下降。例如，新的生产技术的产生与应用，可以使某些产品的功能或是在结构上实现重大突破。

成本提高，功能提高，即： V=F/C；

②第二种方法是在成本不变的情况下，使产品的功能有所提高，也能使价值提高。例如，对现有产品的外观重新设计后，产品的审美功能大大提高，而生产成本却没有什么变化，但是产品价值有了很大的提高。

功能不变，成本降低，即：V=F/C；

③第三种方法是功能不变，成本降低，价值提高。例如产品的某些原材料、新工艺在技术成熟以后，生产成本降低，这就可以在保持产品功能不变的情况下使生产成本降低，使产品价值提高。

成本不变，功能提高，即：V=F/C；

④第四种方法是成本稍微有增加，而功能大幅度提高，使价值提高。例如一个产品在由单功能变成多功能后，成本虽然有所提高，但功能却成倍或几倍的增加，从而使产品的价值大大提高。

功能大幅度提高，成本略提高，即：V=F/C；

⑤第五种方法是功能稍微降低，但成本大大下降，价值提高。例如，某中产品适当地降低功能，而仍可以满足某些用户的需求，但由于实现该水平功能的技术条件比较成熟，而使成本大幅度下降，使产品价值提高。

功能稍有下降，而成本大大降低，即：V=F/C。

4、工业设计中钣金结构设计与价值工程研究

4.1 钣金产品造型设计与成本

在设计制造时除应考虑设计的独创性外，还应有计算成本、利润及产量等经济性。经济价值是产品在运用材料和加工技术中所体现的价值。

在进行产品设计时，要综合考虑产品功能特点、使用环境、产品加工工艺、表面处理工艺，产品的技术经济效益等。基于钣金件等壁厚、生产效率高、成本低、可加工复杂的形状等特性，合理的选择钣金结构，降低生产成本，提高产品的价值。一般情况下，对于电器产品形状简单的外壳、机柜、文件柜、机箱、支撑部件等宜于采用钣金件；对于一些高附加值产品或者运用特殊工艺的产品等宜于采用钣金件。

1.尽量减少冲压废料。在冲压零件成本中，材料费用占60%以上。冲压废料可分为工艺废料和结构废料。搭边和余料属于工艺废料，这是与排样形式及冲压方式有关的废料；结构废料是由工件的结构形状决定的。要提高材料的利用率，既要设法减少结构废料，又要设法减少工艺废料。

2.减少结构废料。材料利用率与冲压件的形状关系密切。

3.尽量减少工件的外形尺寸，以降低材料的消耗。这一点对采用标准宽度的型材更具有意义，有时只对设计稍加修改，就能利用这种材料。

4.零件的结构形状应由利于机械加工，减少工作量，有利于简化模具，提高寿命或利用现有工艺装备。

4.2 产品设计中的材料选择与成本

1.满足产品功能的金属板材种类和规格。在选择材料时，首先要以满足产品的功能要求为准。功能包括两个方面：产品的物质功能的实现，这是产品材料的基本作用；产品的精神功能的实现，这主要依靠材料本身的色彩、材质、肌理以及技术美的因素来体现。例如冷轧钢板与不锈钢，不锈钢增加了产品的精神功能，但是成本却是冷轧钢板的2倍多。

2.金属板材本身的成本。在生产计划上，主要是考虑金属板材自身材料成本以及加工处理的成本，材料不同，本身的价格差异就很大。在进行产品设计时，金属板材的选择以及板厚的选择是重点。

3.金属板材加工处理的成本。不同的金属板材，加工的工艺也有区别，不同的工艺又要求用不同的设备、技术和技术工人，加工过程也是不一样的，这些都是钣金件加工的成本。

所以，在选择金属板材及其板厚的同时要充分兼顾产品设计的经济性原则，充分运用价值工程原理，以最低的寿命周期成本，最经济的金属板材来实现产品价值，企业价值的最大化。

4.3 产品设计中的排样

根据材料的利用情况，排料方法可分为有废料排样，少废料排样和无废料排样三种。

有废料排样是沿工件全部外形冲裁，工件周边都留有搭边，工件精度与冲模寿命较高，但是材料利用率低；少废料排样是沿工件部分外形冲裁，只局部留有搭边；无废料排样无任何搭边。采用少、无废料排样，对节省材料具有重要意义，且有利于一次冲裁多个工件，故可以提高生产率。在无废料排样时，因为只有材料的料头和料尾损失，故材料利用率可达85%~95%。少废料排样的材料利用率也达70%~90%。同时，这两种排样形式，因其冲切周边减少，还可简化模具结构和降低冲裁力。因此,在设计冲压件时，应尽可能有利于采用少、无废料的排样方式。

4.4 产品设计中的功能结构设计与成本

结构设计时，要注意追求节约，应以不危及结构功能为前提，而满足一些特殊要求，则又应以不危及经济性为原则。用最少的费用来最大可能地满足功能要求，这是结构设计始终应遵循的基本原则。

一般来说，钣金产品设计在明确了结构的必要性和基本结构方式的基础上，可在下列方面力求降低产品成本。

1.降低设计费用。钣金产品结构设计时，应注意充分利用现有的设计；采用标准件及市场上便于购买的半成品或构件；消减品种类别；选定经济的结构尺寸和结构形状；采用对称的结构以代替特殊的偏左或者偏右的结构。

2.降低材料费用。钣金产品结构设计时，首先要注意采用最佳造型、节省材料用量，特别是节省贵重材料的用量。同时，尽量减少边角废料，提高材料的有效利用率。

3.降低加工费用。结构设计时，应选用最合理的加工方法；减少零部件种数，增加同类零部件的数目；减少机械加工面积；选择最经济合理的表面粗糙度、尺寸公差、精度等级以及形状位置公差等。同时，应注意将设计结构按加工的合理性进行分解，以节省装夹时间、加工时间、测量时间；并尽可能使用普通刀具、夹具、量具和普通机床。

4.降低其他费用。降低产品成本，除去考虑降低上述三种费用外，还应考虑降低包装费用、运输费用以及安装费用。。

4.5 钣金件的表面处理与成本

设计中，除了少数材料所固定的特征以外，大部分的材料都可以通过表面处理的方式来改变产品表面所需的色彩、光泽、肌理等需要。

1.产品的性能和使用环境。不同产品或者零部件由于使用环境和在产品系统中参与表现的物质功能或精神功能的不同，因此需要根据选择不同的材料选择适当的经济的表面处理工艺。以满足产品的性能和使用环境的要求。

2.产品档次的经济性。产品应消费层次的不同而具有高中低不同档次，产品表面处理工艺的选择应考虑产品档次的经济性，以求得产品的合理装饰，获得理想的经济效益。

3.成本。不同的表面处理工艺成本不同。随着科学技术的发展，各种表面处理工艺的相对成本与决对成本都在发生变化。另外还有考虑工艺成本与使用寿命之间和工艺成本与运行费用之间的辩证关系，保证消费者获得做好的综合经济效益。

5、金融营业场所安全装备设计研究

金融营业场所安全整体柜台是一种应用于金融行业，采用工厂化制造装配具有特定安全防护作用，结构与装饰一体化的营业柜台。

第6篇：产品工程设计范文

中职工业产品设计课程以“服务换技能”的实训模式，是以教师为主导，以学生为主体，以需求为动力和出发点，通过搭建一个全面的企业、学生、教师交互服务平台，达到学生能接触先进的技术、教师能得到技术的支持、竞赛能获得实际的操练、团队能获得全面的发展的目的。

【关键词】

工业产品设计；服务换技能；实训模式

一、现实教学对服务型实训模式的需求

随着时代的发展，信息技术悄然走进了社会的各个角落，我们的教育方式也在发生着悄然的变化，从以前的黑板教学到现在的多媒体教学，从实物模型演示到数字化演示，教师的教学形式得到了极大的扩张，学生的学习方式也发生了巨大的改变。学校与时俱进，通过设立工业产品设计的服务机制，可以完成以下三方面的需求———

1.提高学生工作技能的需要。职高的学生具有强大的创造创新潜力，他们思维活跃，动手能力强。而职高学习的一个重要目的是发挥学生的特长，培养学生的兴趣，充分调动学生的积极性。

2.借助工业产品设计的服务模式，教师能完成专业的、符合学生需求的教学模型，增强教师的教学技能，有助于教师队伍的成长；有利于教师自身信息化教学能力的提高，缓解传统教师在新教学模式下的压力。

3.响应“服务为本位”的需要。本着“以服务为本位”的教学理念，设计以服务为主体的工业产品设计课程实训模式，让学生在校不但学习知识技能，同时加深对“服务”的理解；学校通过以服务为主体的教学模式，来拓展全新的实训途径，加快教学与企业的沟通与交流。以“服务”带动学生、学校、企业三方面知识、技能、经验的传递与提升。

二、“服务换技能”实训模式的内容和实施思路

“服务换技能”模式的重点在于服务，通过服务来达到知识的实战运用效果，服务模式作为牵引力，将企业的专业知识和教师的经验源源不断地输送到渴望知识的学生手中；通过服务的成果，即设计经验积累和设计素材积累来实现从学生到教师、从服务到教学、从学校到企业的三重反馈效果。

1.服务的主体。该服务模式的主体应由以下几个方面组成：(1)以学生为主体。工业产品课程的全体学生作为设计的主体，以小组合作为主要机制，完成来自学生、老师、企业的各种设计需求。(2)以教师为辅助。教师在服务实训模式下主要起辅助作用，学生在遇到问题时，老师帮助解决，并且将这些遇到的问题全部记录下来，以点带面，起到补充知识、提炼知识的引导作用。(3)以企业为支撑。聘请企业专家为学生、教师提供技术支持，这样可以有效地提升学生的实践经验、教师的教学能力。

2.服务对象。工业产品设计服务对象大致分为三类：(1)学生。学生有着惊人的思维和想象力，但是很多时候，他们的专业知识无法满足他们思维的脚步，这时，工业产品设计学生就作为技术支持，帮助他们实现他们的设计。(2)教师。以信息化能力较弱的中老年教师为主。他们通过交流看到了先进教学模式带来的高效与便捷，从而提高学校整体的教学水平。(3)企业。以自身设计改进能力较弱的中小型企业为主。他们无法投入太多的资金在设计与改善上。通过与我们的合作，我们可以将他们部分的想法变成现实，从而提高企业的核心竞争力。

3.服务方式。本着“以服务为本位”的教育宗旨，结合本校工业产品设计专业自身的特点，研究搭建以服务为驱动，以专业学生为主体，以教师与相关企业专家为辅助的实训方式，通过服务对象表达需求生成服务任务单学生组队接单发现问题学习、询问（教师和企业专家）、解决问题完成服务任务总结任务经验这7个步骤来实现服务换技能的实训目的。

三、实践中可能碰到的问题及对策

我们的师生已经习惯了传统的上课模式，对于这种服务性的实训模式，在实际操作中可能会出现一些以前不曾碰到的问题，需要我们提前准备和应对。

1.服务订单不足的问题。在本实训模式开始的初期，学生、教师和企业3方在有需求的情况下，但不知道有我们这样的服务团队，不会主动来找我们。这就需要我们师生共同努力在前期做好宣传工作，储备一定量的服务订单，在运行一段时间以后，会形成一种良性的循环。

2.服务订单的时效性问题。我们知道，有时候师生参加比赛，或者企业试制样品，对于我们的设计是有时间要求的。如何在短时间内完成他们的设计要求，需要我们合理安排课程，主要可以采取以下两种办法：合理利用晚自修、活动课和其他休息时间段，开放机房，让学生有充足的时间参与设计；学生分组完成不同的任务订单，达到最大的产出效能。

第7篇：产品工程设计范文

关键词：桥梁工程 概念设计 产品概念化

中图分类号：U442 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0059-01

为满足人类之间的实践交流、跨越空间障碍的需求，政府部门投资建设了多数桥梁，随着社会的发展，桥梁也需要不断的地更新、改造。基于桥梁工程在社会经济发展中的重要地位，作为桥梁建造开端的桥梁设计显得尤为重要。而桥梁的概念设计是具体设计的先导，是对桥梁设计的总体把握与构思，其思想贯穿桥梁设计的全过程，并随着项目的进行而不断完善。在桥梁建造工程中，高达70%以上的生产成本取决于概念设计，做好桥梁工程的概念设计才能造出“精品”桥梁，才能从根源上节约工程的建造价值，提升美学内涵。

1 桥梁工程概念设计综述

1.1 桥梁概念设计的过程

桥梁的概念设计主要是在一定经济条件下，提出满足结构造型要求、耐久性和使用功能要求、满足形变与受力要求的合理设计方案。现行的桥梁建设主要以结构设计与桥梁施工为核心，按照时间进行相关组织与实施，设计人员的主要职责是依照必要规范产生经济安全的桥梁结构设计方案。桥梁的概念设计活动除包含上述功能外，还要综合考虑影响设计初步阶段的环境、人文、美学等要素，完善了传统设计的表现手法与设计理念。

1.2 桥梁的产品化概念设计

桥梁是一种特殊产品，它具备土木工程结构的基本特征，也具备产品的一般属性。桥梁产品的建设规模大、投资巨大；桥梁的建造一般由政府根据社会、经济、交通需求确立实施，与市场关系较小；桥梁的使用年限长，达到寿命后将成为废弃物，在其长寿命周期内需具备抵御环境侵害的能力。鉴于产品概念设计的思想和桥梁概念设计的重要指导，将现有的桥梁概念设计内容从桥梁设计各步骤里提炼归纳出来，形成如下的桥梁概念设计新思路。

（1）设计定位阶段主要包含环境总体分析、使用方式分析、用户群体分析和寿命期成本分析这四个层次[2]。只有充分分析影响桥梁设计的主客观因素，才能合理定位设计走向。环境分析主要是对拟建桥区的水文、地形、气象、地质等条件的分析，这将决定了桥梁设计的抗震、抗风设计需要；桥梁的用户群体主要是社会、业主和生态环境，设计中要注重桥梁的生态性、安全性、景观美学性、经济性等；使用方式决定了线性布置、建设规模的大小、上下部结构设计、断面布置等；寿命期成本主要包含间接成本、直接成本和灾害事故成本。桥梁概念设计的主体由设计、施工、运营、管养等多单位与部门构成，在其寿命期内的所有部门被称作利益共同体。

（2）方案初拟阶段是在对桥梁概念设计精准定位后，从结构体系、桥位、景观、桥梁造型、施工方案等方面拟定桥梁建造的初步方案。桥位选择将决定工程造价、施工和运营的安全性、施工操作的难易程度；结构体系的选择要注意结构的可达到性和可维护性，为今后的桥梁检修提供便利条件，整体节约桥梁寿命期的总成本；桥梁的造型与景观设计要以工程师为主导，同时邀请建筑师及其他专业人员加入，形成合理的设计模式；施工方案直接影响着桥梁工程的质量、安全、工期，在考虑结构、线性、桥位条件之后形成了初步的施工方案。经反复对比分析，筛选出两三个可行的推荐方案。

（3）方案比选阶段的主要工作是依据项目的相关规定和工程师的相关经验，从若干推荐方案中择优选取最终设计方案。经济指标是大多数桥梁最终方案决定的关键性要素，但在一些景区桥梁或标志性大桥的设计方案比选中，景观美学价值也是不容忽视的重要因素。

1.3 桥梁概念设计的阶段划分

桥梁的概念设计工作主要集中在工程的可行性分析、初步设计、施工图设计三个阶段。这三个阶段设计桥梁工程的技术层面的具体细部与结构设计，具体每阶段的概念设计内容如表1所示。

2 桥梁设计的前沿设计理念

这里主要介绍三类较具代表性的设计理念，即桥梁的耐久性设计理念、桥梁的生态性设计理念和桥梁的全寿命周期设计理念。

（1）耐久性设计理念是指在桥梁的设计使用期限内，保证桥梁的安全性、使用性及外观功能的设计理念。耐久性的设计需要在明确设计中可能的侵蚀类型和不同状况下的耐久性要求；评估特定条件下的侵蚀严重程度；明确桥梁的各个构件对侵蚀作用的防护水平与防护方法；提出设计、养护、维修等后续方案。

（2）桥梁的生态设计理念是充分利用生态学的设计思想，综合考虑桥梁相关的生态环境，在桥梁的设计规划中，提出满足人们需求且与生态环境和谐共存的设计方案。生态设计中要坚持生态保护的原则，尽可能选取对周围植被、水文、气候破坏程度最小的施工方法，严格控制施工范围；施工坚持使用清洁能源，选取无毒无害的装饰与建造材料，从而利于桥梁报废后的物料回收；桥梁建造需保证施工工艺先进、材料先进、设计和施工组织合理。

（3）桥梁的全寿命周期设计包含桥位的规划、方案的设计、性能的分析、详图的设计、建造的施工、管理的养护和拆除这几个阶段的全面规划和系统考虑，从而达到最优目标。桥梁的全寿命周期设计将使用、资金、文化、生态等需求细化成具体指标，并采用恰当的方式实现桥梁寿命周期的各类指标要求。

3 结语

本文介绍了桥梁概念设计的具体定义、相关特点、设计的步骤和流程，并从定性分析、经验积累、合理估算的基础上总体把握桥梁设计构思。借鉴产品设计的成熟经验，将桥梁作为产品，尝试桥梁的产品化概念设计，进而深入探讨工程的可行性研究、初步设计、施工图设计三个阶段的技术层面的桥梁概念设计。最后，介绍了现今的一些前沿桥梁概念设计理念，如生态设计理念、耐久性设计理念、全寿命周期设计理念等，对以后的桥梁概念设计发展有一定的启迪意义。

参考文献

第8篇：产品工程设计范文

【关键词】工业设计师；设计流程；能力

作者简介：张艺（1988—），男，江苏南通人，现供职于江苏海湾电气科技有限公司

工业设计师在产品研发过程中具有非常关键的作用，其专业素质能力的高低，不仅直接影响设计结果，而且对整个产品研发效率、流程进展起着重要的主导作用。本文拟就产品设计流程中工业设计师应具备的基本能力，谈一点自己的浅见。

一、对设计需求要有透彻的解读能力

设计项目的者（以下称甲方）在新的设计任务时，一般总会提出相应的设计需求。充分了解设计需求是设计流程的第一步，而透过设计需求，获得正确的设计输入信息则最为关键。因为这些一手信息，将为设计师顺利展开后续设计工作提供方向性的指引。笔者认为，要准确获取设计输入信息，必须做到“两个准确解读”。第一，要准确解读设计对象。如同文学作品创作一样，设计首先要切题。然而，要获取设计信息，首先必须对设计对象进行认真研究，比如要了解设计对象的功能、特性，从而明白自己要设计什么。这里，工业设计师除了怀揣自身对设计目标的认知经验外，还要借助一定的市场调研来补充，最后结合甲方的输入信息综合考量，想必通过这样三方面的解读设计对象，才能为新的设计构思做好铺垫。第二，要准确解读甲方意愿。甲方所提供的设计需求信息，内容上可能会具象地描述一种设计期望，也可能只是诉说某种抽象感觉。甲方的传达方式可能是文字（邮件），也可能是图像（照片），甚至是语音（电话或面议）。工业设计师要在准确解读设计对象的基础之上与甲方进行深入沟通，捕捉并磨合设计思想。有疑问的信息要及时予以反馈；抽象的信息要请甲方做具象化的说明，或给予案例参考。在全盘掌握甲方需求后，设计师要结合自身的理解，对眼前的设计需求进行消化、吸收和提炼，并转变成自己的设计输入信息。

二、对设计流程要有整体的规划能力

“设计”这个词从字面解析上即有“计谋”、“谋划”之意。人类进入信息时代后，设计工作的范畴拓宽，设计工作不再只是表面美化，而是在从无到有的酝酿一件“事”，即建立一个完善的产品服务与体验系统。设计是一个前瞻，对于现实的“设计工作”亦是如此。设计师应当首先学会对自己的设计工作流程进行“设计”，根据设计对象的难易度、工作量、工作周期等的全面评估，对设计流程作整体的规划。值得注意的是，工业设计师更多的时候是手上同时拥有多项不同的设计任务，可能其设计项目的品类不同、进度不同、难易程度不同，提案时间也不同，这就要求设计师拥有良好的设计管理能力，抓住重点，分清“轻重缓急”，作出统筹安排，确保设计工作高效、有序、健康地进行。

三、对设计构思要有理性的把控能力

产品设计中，创新思维十分关键，好的创意能为企业带来巨大的商业价值，引领消费潮流，颠覆行业习惯甚至改变世界。产品设计中的创意可能是外观上的，也可能是功能上的，设计行业与生俱来就与“创意”、“创新”相伴，但对产品设计前的“创意构思”不能“天马行空”式的进行“创意”，而应做到“放得开”、“收得回”。设计师在设计构思中始终须以产品功能展开设计，并力求简洁实用。比如，在电子产品设计时就要紧密围绕PCBA板，充分了解各端口的种类、布局、尺寸，然后再进行设计；再如，甲方给定的成本限制、工艺规范要时刻遵循。工业设计师应当高度关注甲方的限制条件，并在此区间里充分发挥自身创意，做到张弛有度。既要“形式追随功能”，又要考虑材料、技术的运用，以及加工制造等方面的可能，努力实现“机能”、“造型”、“材料”、“技术”四者之间的最佳融合。设计师的设计活动应当是“戴着镣铐跳舞”的，其创新结果必然是理性的。

四、对设计形式要有全面的表现能力

设计表现制作阶段，属于设计展开的核心阶段，是整个流程中较为漫长且专业能力要求最高的阶段，是设计师充分展示技能的阶段。好的创意构思，需要通过多种设计形式来呈现。良好的草图绘制能力，可以快速的记录设计师的灵感，也可用以推敲有待完善的设计方案、操作原理、部件装配等等。工业设计师可以借助草图有效地与甲方或同行进行头脑风暴和方案甄选。在确定好草图方案后，设计师可先用计算机绘制产品平面线条，再导入三维软件中进行虚拟模型建立。这也是考察其设计操作应用能力的重要方面。计算机三维模型可以帮助设计师更为直观地呈现设计结果、评估生产成本、推敲设计细节等。在拥有了数字三维模型后，工业设计师须将三维模型进行效果图渲染，于后期再回到二维软件中进行美化处理、排版制作，最后以演示文稿或动画的方式提案。在这个流程当中，显而易见的是工业设计师需要具备完整的设计操作应用技能，如手绘能力、计算机辅助设计能力等等。这些能力缺一不可。作为设计师必须加强学习，与时俱进，不断提升设计操作的应用技能。

五、对后续研发要有执着的跟进能力

第9篇：产品工程设计范文

【关键词】成套供给；成套设计；模块化

随着家电技术的日益更新，整机生产厂家的市场竞争压力也越来越大，为了提升各自的单型号竞争力，产品及其零部件的成套模块化设计、供货、生产已经提上日程；家电的模块化设计思路在当前复杂的市场环境下，演变为大规模采购、大资源成套供给、成套模块化设计，以节约供生产成本、时间、创造效益。

一、对模块化成套设计的理解

1.1家电企业的成套设计需求

为了应对市场和用户多变的需求，企业要从用户角度改变运维模式，黏住客户，服务客户，由家电制造商转变成家电服务商，由卖产品转变为卖服务，这些就要求企业要有快速反应、迅速行动的能力，而成套供给为企业转变提供了一条捷径。

家电产品的成套供给是建立产品的模块化设计基础上的。所谓的模块化设计就是为了取得最佳效益，通过对产品系统的分析和研究，建立通用、独立单元、零部件优选库和相应模块的设计标准，并运用模块组合成产品（或系统）的全过程。利用不同模块的组合配置，就可以创建不同需求的产品，满足客户的定制需求；相似性的重用，可以使整个产品生命周期中的采购、物流、制造和服务资源简化。

1.2模块化设计对家电生产的重要意义

产品制造过程一般由设计、加工、采购、仓储、装配、维修六个环节组成。

模块化设计可以采用并行的开发和测试，采用成熟的经过验证的模块，能有效缩短设计周期，提高设计的可靠性，降低设计风险；

采用成熟的模块，可以大大减少由于新产品的投产对生产系统调整的频率，使新产品更容易生产制造，可以降低生产制造成本；

能够减少零件种类，形成批量生产，降低管理难度，提高加工效率，从而降低成本；

采购环节由于批量的增大，价格谈判的筹码增加，能够得到更合理的协议价格，减少采购开支；

仓储和财务环节上，可以有效减少库存，加快物流运转效率，提高资金利用率；

在装配环节实现模块化，并行生产，缩短产品生产周期，降低员工培训难度；

使维修，服务，操作更加简便，难度降低，缩短服务周期；

有利于企业研发团队分工，规范不同团队间的信息接口，进行更为深入的专业化研究和不同模块系统的并行开发。

1.3成套设计的基础是模块化

模块化最早按功能单元进行自由组合，强调几何尺寸上可以实现连接和互换。此后，模块有了明确的功能定义和特征。

随着复杂产品日渐增多，模块化也就成了人们用来处理复杂问题的常用方法。简化和统一化是最早的模块化形式，产品或零部件的通用化程度越高，其市场范围越广，生产量越大，制造成本就越低，维修保养也越经济。系列化是企业优势的延伸策略，即以老产品为基础，开发出能更好满足市场需求的派生，变型产品。组合化是企业“以少变求多变，以组合求创新”的开发策略，是通过可互换的标准单元组合为物体，这些单元又可重新拆装，组成具有新功能的新物体或新结构，而结构单元可多次重复利用。

模块化综合了以上形式的特点，是一种解决复杂系统类型多样化、功能多变的一种标准化形式，有利于减少复杂性，具有创造多样性和多变性特点。

1.4成套设计需要一个信息化平台

家用电器几乎每天都在更新换代，产品生命周期越来越短，产品的上市速度要求也越来越快。同时，顾客对产品性价比的要求也越来越高，越来越要求以更低的成本、购买到更高质量和更漂亮的电视、冰箱、洗衣机等。对于家电企业来说，企业规模越来越大，运作其实就越来越复杂。如何能够从端对端地经营？如何实现从供应商到客户的协同？怎么控制不断增长的零部件？一系列越来越复杂的问题挑战着企业的管理水平。

因此，寻找一些对产品生命周期进行优质管理的信息管理平台显得至关重要。在对信息平台进行选择过程中，企业也需要加强整个流程的创新，如果没有这些具体管理水平的提高和流程创新，整个平台只会沦为一个技术的平台。

以国内家电制造商海尔为例，目前海尔使用了Siemens PLM Teamcenter（原UGS PLM software）的产品，以对项目过程和整个产品数据进行管理；整个PLM项目实施规划为三期，海尔在完成一期后在模块化方面即取得了良好的效果：①零部件的重用率降低了29%，零部件的种类减少了20%；②缩短了整个零部件的生命周期。③建立了完善零部件的申请和淘汰的流程。④完成了整个研发体系的PTM，设计了整个研发流程，研发项目及进度可视化管理。

二、模块化设计的实施思路

2.1模块的系列化和标准化

系列产品中的模块是一种通用件，也是模块化设计和制造的功能单元，具有三大特征：

独立性：可以对模块单独进行设计、制造、调试、修改和存储，这便于由不同的专业化企业分别进行生产；

互换性：模块接口部位的结构、尺寸和参数标准化，容易实现模块间的互换，从而使模块满足更大数量的不同产品的需要；

通用性：有利于实现横系列、纵系列产品间的模块的通用，实现跨系列产品间的模块的通用。

模块的系列化与标准化已成为现今装备产品发展的一个趋势。

模块的标准化主要体现在企业标准化的建立：企业标准和设计规范为模块化的成套设计提供了统一的接口定义，在信息化平台的共享下，方便供应商开展成套供给的设计。以海尔电视为例，海尔电视的模块标准化有14个模块设计规范和1个零件标准库支持，对新非标部品，先从标准库中选取，如无法满足，则必须按后续可通用来设计，减少新品数量，缩减新品流程时间和采购时间；选择新方案时，在立项时明确机芯平台模块的尺寸、功能、成本等信息，规划好生命周期内订单量，公开集中招标， 最终在多个方案商中优选方案，为产品带来了有力的成本竞争力。