引論:我們?yōu)槟砹?3篇產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
現(xiàn)如今,各行各業(yè)運(yùn)用的電子產(chǎn)品越來越多,電子產(chǎn)品的安全性和使用壽命受到越來越大的重視。而為了保障電子產(chǎn)品的安全性和更長(zhǎng)的使用壽命必須保障電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理合理,同時(shí)保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。本文重點(diǎn)的分析了電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求,原則以及影響因素。通過電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,原則及影響因素的分析,為以后的電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有力的幫助,保障設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更加合理,安全性更高,使用壽命更久的電子產(chǎn)品。
二、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求
第一,功能要求。電子產(chǎn)品歸根結(jié)底是一件商品,對(duì)于使用者來說,滿足其功能是其基本的要求。所以,電子產(chǎn)品必須在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)自身的價(jià)值。第二,質(zhì)量要求。電子產(chǎn)品要想有更好的效率和更高的效益,必須質(zhì)量可靠,同時(shí)在結(jié)構(gòu)上必須更加合理,外觀美觀。第三,結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化。合理優(yōu)化的電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要是從其尺寸,工藝,使用材料等方面體現(xiàn),通過這些方面的考慮和選擇,找到最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。第四,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要滿足創(chuàng)新性的要求。現(xiàn)如今,電子產(chǎn)品都能滿足自身的功能要求,但要體現(xiàn)其創(chuàng)新性才能有更好的市場(chǎng),比如多功能的電子產(chǎn)品,外觀設(shè)計(jì)獨(dú)特,更加吸引人的注意力等等。只有電子產(chǎn)品的創(chuàng)新性做好,產(chǎn)品安全性高,實(shí)用性強(qiáng),外觀設(shè)計(jì)美化,才能有更好的市場(chǎng)。
三、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
第一,各部分功能滿足設(shè)計(jì)要求的原則。電子產(chǎn)品的基本原則就是設(shè)計(jì)的各部件,各部分的功能得以滿足預(yù)先設(shè)計(jì),能夠滿足基本的使用。第二,產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度滿足要求的原則。電子產(chǎn)品作為一件商品,其強(qiáng)度和剛度必須滿足要求,達(dá)到該產(chǎn)品的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,只有滿足這個(gè)原則,才能有更大的使用壽命。第三,工藝和裝配上滿足要求的原則。電子產(chǎn)品在工藝設(shè)計(jì)和裝配上必須滿足電子產(chǎn)品裝配的要求,在這個(gè)原則滿足后,產(chǎn)品才能更好的進(jìn)行裝配使用。第四,滿足用戶的審美要求的原則。電子產(chǎn)品最終作為商品使用,在滿足使用者基本功能需求的基礎(chǔ)上,要更加美觀,這樣才能更好的吸引使用者。
四、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素
1、生產(chǎn)和維修方面的因素。電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,必須考慮后續(xù)的生產(chǎn)和維修因素。在設(shè)計(jì)中必須保障后續(xù)的生產(chǎn)更加合理,方便后續(xù)的生產(chǎn),保障后續(xù)生產(chǎn)更加流暢合理。同時(shí),在設(shè)計(jì)時(shí),就必須考慮電子產(chǎn)品的后續(xù)維修。因?yàn)椋粋€(gè)電子產(chǎn)品不可能在使用中不出現(xiàn)問題,而出現(xiàn)問題后,就必須進(jìn)行維修,所以在維修上更加方便的電子產(chǎn)品更容易滿足要求。這需要設(shè)計(jì)者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上就必須考慮好。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以在電子產(chǎn)品出現(xiàn)問題進(jìn)行維修時(shí),能夠方便的進(jìn)行維修,而不破壞電子產(chǎn)品的本體。
2、零部件材料選擇方面的因素。電子產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中,零部件材料的選擇會(huì)直接影響電子產(chǎn)品的使用壽命以及電子產(chǎn)品的安全性。所以,選擇合適的材料是非常必要的。這就要求在電子產(chǎn)品零部件材料選擇上,必須考慮環(huán)保,安全,可回收利用等等因素。在選擇材料的時(shí)候,不能貪圖便宜,要認(rèn)真選擇生產(chǎn)廠家,選擇資質(zhì)齊全,口碑好的材料生產(chǎn)廠家。
3、功能實(shí)現(xiàn)方面的因素。功能實(shí)現(xiàn)方面因素考慮是保障后續(xù)電子產(chǎn)品后續(xù)投入使用良好的關(guān)鍵。為了滿足功能要求,必須考慮元器件布局、電路板布線、組件部件布局方面的相互影響。保障三者合理的實(shí)現(xiàn)功能,同時(shí)元器件布局、電路板布線、組件部件布局三者方面不會(huì)產(chǎn)生干擾的現(xiàn)象。
4、產(chǎn)品使用壽命方面的因素。電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮使用壽命的因素。用戶購買電子產(chǎn)品首先考慮的就是能夠長(zhǎng)久使用。所以提升使用壽命,是電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者必須考慮的重要問題。而為了保障使用壽命更久,就必須設(shè)計(jì)更加合理,零部件參數(shù)選擇更加優(yōu)化,材料選擇更加安全等等。
總結(jié):總之,在以后的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,在保障其設(shè)計(jì)原理合理的基礎(chǔ)上,注重其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常有必要的,保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求,并且根據(jù)其應(yīng)用環(huán)境來設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu),來滿足人們的需求,同時(shí)保持產(chǎn)品的安全性,保障電子產(chǎn)品使用壽命更長(zhǎng)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]曹偉智,田野. 產(chǎn)學(xué)研背景下的自行車產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究[J]. 美苑. 2015(06)
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1 工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
工業(yè)工程專業(yè)以制造業(yè)為對(duì)象、制造業(yè)信息化為背景,培養(yǎng)具備綜合應(yīng)用現(xiàn)代制造工程、現(xiàn)代管理理論、信息技術(shù)應(yīng)用和系統(tǒng)工程方法的知識(shí)、素質(zhì)和能力,培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)對(duì)生產(chǎn)管理和信息化建設(shè)需求,富有責(zé)任心、主動(dòng)性和創(chuàng)造力的,知識(shí)面寬、適應(yīng)能力和溝通能力強(qiáng),具有解決制造領(lǐng)域復(fù)雜問題能力的、既懂技術(shù)又會(huì)管理的高層次復(fù)合型人才。工業(yè)工程專業(yè)的學(xué)生首先應(yīng)具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ),以及較好的人文、藝術(shù)和社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ),而在素質(zhì)和技能方面,應(yīng)具備基本的工程素質(zhì),能夠看懂工程圖紙,并運(yùn)用機(jī)械工程的基本理論和方法解決簡(jiǎn)單產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝問題。另外,還應(yīng)掌握包含在工業(yè)工程學(xué)科里面必需的系統(tǒng)工程、制造工程和管理工程等學(xué)科的基礎(chǔ)理論和基本技能。在具體實(shí)施企業(yè)方案時(shí),應(yīng)能夠靈活應(yīng)用工業(yè)工程專業(yè)的基本理論和方法,解決企業(yè)在生產(chǎn)、物流和倉儲(chǔ)管理的實(shí)際問題。
2 《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》的課程設(shè)置規(guī)劃
本課程作為工業(yè)工程專業(yè)的一門實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)核心課程,其主要任務(wù)是學(xué)習(xí)產(chǎn)品功能的設(shè)定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則以及與產(chǎn)品造型有關(guān)的通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí),使學(xué)生掌握與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的基本知識(shí),具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本技能,能夠完成簡(jiǎn)單產(chǎn)品設(shè)計(jì)中從功能定義到材料選擇以及最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2.1 本課程的知識(shí)模塊包括:①產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識(shí);②塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則;③鈑金類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則;④模具基礎(chǔ)知識(shí);⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì);⑥產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)。其目的是使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力,在實(shí)際應(yīng)用中培養(yǎng)學(xué)生的新產(chǎn)品開發(fā)以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力。
2.2 課程的重點(diǎn)內(nèi)容包括:①常用塑膠材料基本知識(shí);②常用金屬材料基本知識(shí);③常用表面處理知識(shí);④產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總原則;⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系分析與結(jié)構(gòu)繪圖的基本要求。
3 《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)思路
3.1 選用教材。目前還沒有適合工業(yè)工程專業(yè)使用的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》教材,所以國內(nèi)普遍做法是選用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面教材,暫定的教材是黎恢來編寫的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例教程》。該教材將作者十幾年的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而成,系統(tǒng)、精細(xì)、全面地介紹了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)及設(shè)計(jì)全過程,明確了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念和崗位職責(zé),并通過講解一款電子產(chǎn)品的全套產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程,幫助學(xué)生融會(huì)貫通,更加高效地學(xué)習(xí)和掌握實(shí)用技巧。
3.2 教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)工業(yè)工程專業(yè)的整體人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的具體要求,將《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》分為六大模塊,每個(gè)模塊里面包括若干的章節(jié),各章節(jié)之間既自成體系,又互相有銜接,條理清晰,通俗易懂。①“產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識(shí)”模塊,主要介紹注塑工藝?yán)碚摗⒊S盟苣z材料和金屬材料基本知識(shí),以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面,介紹ABS、PS、PP、PVC等的應(yīng)用范圍、注塑模工藝條件和化學(xué)和物理特性,重點(diǎn)是使學(xué)生了解注塑件的常見問題分析及解決,比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面,介紹一些金屬的特性和應(yīng)用范圍,比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識(shí)方面,主要涉及塑料二次加工的基本知識(shí),學(xué)生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內(nèi)覆膜等表面處理工藝。②“塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”模塊,重點(diǎn)介紹塑料件在設(shè)計(jì)和修改階段需掌握的通用設(shè)計(jì)規(guī)范,比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設(shè)計(jì),能夠分析塑料件的加強(qiáng)筋、孔、支撐面的使用范圍。在細(xì)節(jié)部分,應(yīng)了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設(shè)計(jì)。③“鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”模塊,介紹鈑金類產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝要求,包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝,并且讓學(xué)生了解壓鑄類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝要求。在此模塊的教學(xué)中,應(yīng)引入企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品案例進(jìn)行講解,以便于學(xué)生更好地掌握鈑金件的設(shè)計(jì)規(guī)范。④“塑料模和鈑金模基礎(chǔ)知識(shí)”模塊,介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結(jié)構(gòu),包括模具概述,模具的分類、注塑機(jī)介紹等,重點(diǎn)講解的是注塑模結(jié)構(gòu)里面的澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和行位與斜頂,以及二板模和三板模之間的區(qū)別和應(yīng)用,以“實(shí)用、夠用”為度,學(xué)生只需了解典型的模具結(jié)構(gòu),不需要進(jìn)行后期的模具設(shè)計(jì)。⑤“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)”模塊,主要介紹殼體形狀結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)、螺釘柱結(jié)構(gòu)、螺紋連接結(jié)構(gòu)和嵌件連接結(jié)構(gòu)等知識(shí),以及各個(gè)特征的定義、作用和設(shè)計(jì)原則,特別是特征在使用時(shí)的相互配合關(guān)系。拓展知識(shí)方面,要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設(shè)計(jì)規(guī)則,以及模具設(shè)計(jì)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系。⑥“典型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”模塊,重點(diǎn)介紹目前國內(nèi)普遍使用的三大產(chǎn)品(電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品和電動(dòng)產(chǎn)品)的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)。每類產(chǎn)品選取一款經(jīng)典的已批量的產(chǎn)品作為藍(lán)本,深入解剖結(jié)構(gòu)知識(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的運(yùn)用。比如電子產(chǎn)品選手機(jī)為代表產(chǎn)品,講解手機(jī)產(chǎn)品各零部件的結(jié)構(gòu)、前殼與底殼的止口設(shè)計(jì)、LCD屏限位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電池固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以及內(nèi)藏?cái)z像頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。家電產(chǎn)品則以電吹風(fēng)為例,學(xué)生要掌握電吹風(fēng)的功能、材料、結(jié)構(gòu)工藝性等,了解CAD軟件在電吹風(fēng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,能對(duì)產(chǎn)品塑料件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。在此過程中,還要掌握項(xiàng)目管理方面的知識(shí)。
3.3 教學(xué)方法。在教學(xué)中,提倡基于工作過程為導(dǎo)向的項(xiàng)目化教學(xué),理論教學(xué)與實(shí)踐練習(xí)相結(jié)合,增加實(shí)踐課時(shí)的比例,培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力。教師引導(dǎo)學(xué)生建立實(shí)用合理的知識(shí)結(jié)構(gòu),強(qiáng)化學(xué)生的自覺體驗(yàn)和掌握知識(shí)的遷移能力,淡化理論和實(shí)踐的界限。在基礎(chǔ)知識(shí)夠用的前提下,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法,通過在具備多媒體教學(xué)設(shè)施的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地開展新產(chǎn)品和新工藝的開發(fā)工作,使學(xué)生體會(huì)具體產(chǎn)品的外觀造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程,提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和實(shí)際應(yīng)用能力。
4 《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》在工業(yè)工程專業(yè)總體實(shí)訓(xùn)的具體應(yīng)用
在面向制造業(yè)的工業(yè)工程專業(yè)總體實(shí)訓(xùn)里,結(jié)合各校的實(shí)際情況,以典型產(chǎn)品的流水線裝配設(shè)計(jì)為主體,總體實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分為五個(gè)階段:前期的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與組裝環(huán)節(jié)、生產(chǎn)線裝配改善環(huán)節(jié)、三維系統(tǒng)模擬環(huán)節(jié)、總結(jié)交流環(huán)節(jié)。在這些實(shí)訓(xùn)中,可以實(shí)現(xiàn)“教-學(xué)-做”一體化的行動(dòng)教學(xué),讓理論和實(shí)踐緊密結(jié)合,從而使學(xué)生在知識(shí)和技能上達(dá)到雙重提高;另一方面,可以鍛煉學(xué)生的綜合專業(yè)知識(shí)運(yùn)用能力,提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,也有利于提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,更好地讓學(xué)生參與企業(yè)模擬項(xiàng)目,融入企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與組裝環(huán)節(jié),教師把學(xué)生分成六人左右的項(xiàng)目組,根據(jù)企業(yè)的某一個(gè)典型產(chǎn)品布置項(xiàng)目任務(wù)書。學(xué)生綜合考量校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)際條件和設(shè)備,運(yùn)用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的知識(shí),共同完成項(xiàng)目。在此過程中,教師可以對(duì)新產(chǎn)品提出具體的要求,比如產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸不能過大,必須與生產(chǎn)線相匹配;結(jié)合人因工程學(xué),運(yùn)用動(dòng)作分析和雙手操作分析,在工藝上要符合車間的零部件裝配順序,有利于工序和工位的確定;新產(chǎn)品各零部件的裝配要牢固可靠,可以滿足多次拆卸而不容易損壞;產(chǎn)品的價(jià)格應(yīng)合理,要用最少的成本做出符合客戶要求的產(chǎn)品;考慮試驗(yàn)的可行性和零部件的可修改性。
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篇3
價(jià)值工程是以提高實(shí)用價(jià)值為目的,以功能分析為核心,以資源的開發(fā)與節(jié)省為基礎(chǔ),以科學(xué)分析方法為工具,用最少的成本支出實(shí)現(xiàn)給定功能的產(chǎn)品開發(fā)的科學(xué)方法。換言之,即以最低的壽命周期費(fèi)用,可靠地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的必要的功能,對(duì)產(chǎn)品的功能,成本所進(jìn)行的有組織的分析研究活動(dòng)。國家標(biāo)準(zhǔn)給出的定義是“價(jià)值工程是通過各相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作,對(duì)所研究對(duì)象的功能與費(fèi)用進(jìn)行系統(tǒng)分析,不斷創(chuàng)新,提高對(duì)象價(jià)值的思想方法和管理技術(shù)”。
價(jià)值工程活動(dòng)中對(duì)于問題的分析是圍繞以下7個(gè)問題依次展開的:(1)它是什么?(2)它的用途是什么?(3)它的成本是多少?(4)它的價(jià)值是多少?(5)有其他方法能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能嗎?(6)新方案的成本是多少?(7)新的方案能否滿足要求。這7個(gè)問題的解答過程,就是價(jià)值工程的工作程序和步驟,即:選定對(duì)象、收集情報(bào)資料、進(jìn)行功能分析、提出改進(jìn)方案、分析和評(píng)價(jià)方案、實(shí)施方案、評(píng)價(jià)活動(dòng)成果。
2、價(jià)值分析的基本方法
價(jià)值工程是用功能分析的方法,以最低成本獲得產(chǎn)品的必要功能,從而達(dá)到提高價(jià)值的目的[1]。在價(jià)值工程活動(dòng)中,功能F(Function)、成本C(Cost)、價(jià)值V(Value)三者之間的關(guān)系是:
按照價(jià)值工程的理論,產(chǎn)品的價(jià)值是指功能和成本(包括設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、使用、維護(hù)等成本)的比值。提高產(chǎn)品的價(jià)值有五種途徑:
(1)產(chǎn)品功能不變,用降低成本的方法來提高產(chǎn)品的價(jià)值;
(2)維持成本不變,通過提高功能來提高產(chǎn)品的價(jià)值;
(3)既提高產(chǎn)品功能,同時(shí)也降低其成本;
(4)小幅提高成本,大幅提高產(chǎn)品功能);
(5)小幅減少產(chǎn)品功能,大幅降低產(chǎn)品成本。
分別表達(dá)為:,,,,
以上五種方法都是通過對(duì)F和C的調(diào)整來達(dá)到提高產(chǎn)品價(jià)值的目的。
3、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要工作
產(chǎn)品設(shè)計(jì)包括很多具體的內(nèi)容,如:功能設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度、剛度設(shè)計(jì)、尺寸設(shè)計(jì)、幾何精度設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì),以及外觀設(shè)計(jì)等[2]。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是針對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)、機(jī)械部分的設(shè)計(jì)。評(píng)價(jià)一個(gè)產(chǎn)品的好壞,最首要的標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)用,要實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能,這一要求能否達(dá)到,完全取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品形成過程中最重要的內(nèi)容,也是最復(fù)雜的環(huán)節(jié)。
機(jī)器設(shè)備的功能要由一系列符合裝配關(guān)系的零件和部件來實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)過程中需要考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀,既要求安全耐用、性能優(yōu)良,又要易于制造、降低成本。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要各種要求與限制條件尋求對(duì)立中的統(tǒng)一,給出協(xié)調(diào)、合理的設(shè)計(jì)方案。
4、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的價(jià)值工程方法
價(jià)值工程是用最低的成本實(shí)現(xiàn)必要的產(chǎn)品功能,其核心問題就是尋找功能與成本之間的最佳關(guān)系[3]。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是具象的,它是功能的載體。而功能則是抽象的,是產(chǎn)品的本質(zhì)屬性。用價(jià)值工程的方法對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,是從結(jié)構(gòu)入手去研究產(chǎn)品的功能,通過功能分析、功能整理、功能評(píng)價(jià)找出設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)目標(biāo)。
用價(jià)值工程理論指導(dǎo)改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),是要以最低的總成本確保產(chǎn)品必要功能(主要功能和次要功能)的實(shí)現(xiàn),同時(shí)去掉不必要的功能(亦稱過剩功能)。減少不必要的材料消耗,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,盡量做到縮小體積,減輕重量,降低單位產(chǎn)品材料消耗量。這與尺寸鏈設(shè)計(jì)中的最短尺寸鏈原則是一致的。
5、價(jià)值工程方法應(yīng)用實(shí)例
本文選擇的價(jià)值工程分析方法研究對(duì)象為一大型板坯加熱移動(dòng)翻轉(zhuǎn)設(shè)備系統(tǒng)中的熱板坯移動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置。該裝置主要由移動(dòng)翻轉(zhuǎn)車、平移油缸、翻轉(zhuǎn)臂、翻轉(zhuǎn)油缸及裝在固定支座上的鉸接軸、配重塊等組成,如圖1所示。
圖1 8臂板坯移動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置 圖2 6臂板坯移動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置
該裝置由水平移動(dòng)小車2、平移油缸4、翻轉(zhuǎn)油缸3及裝在固定支座鉸接軸上的翻轉(zhuǎn)臂1、同步軸5、配重塊6等組成。用翻轉(zhuǎn)油缸推動(dòng)翻轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)、使翻轉(zhuǎn)臂上起支承作用的鉤頭承接高溫板坯,完成翻轉(zhuǎn)動(dòng)作,并用配重塊平衡翻轉(zhuǎn)力矩;用水平油缸的活塞桿端推動(dòng)水平移動(dòng)小車前后移動(dòng),并可由同步軸連接二邊車輪以保證同步行走。
板坯移動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置中與加熱板坯直接接觸的是翻轉(zhuǎn)臂。原方案設(shè)計(jì)了8個(gè)翻轉(zhuǎn)臂,通過強(qiáng)度分析計(jì)算,可知左右兩端的翻轉(zhuǎn)臂受力較小,從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化考慮,對(duì)方案進(jìn)行了改進(jìn),成為圖2所示的6臂結(jié)構(gòu)。經(jīng)驗(yàn)算,該結(jié)構(gòu)可以滿足強(qiáng)度、剛度方面的要求。
根據(jù)價(jià)值工程的原理來分析,可以看出,在滿足功能要求的前提下,減少兩臂后,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了,用料少了,重量減輕了,加工和裝配的難度降低了,符合前述價(jià)值工程基本方法中的第一種――產(chǎn)品功能不變,通過降低成本的方法來提高產(chǎn)品和設(shè)計(jì)的價(jià)值。
6、結(jié)語
產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要遵循傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與方法。用現(xiàn)代的觀點(diǎn)來看,更要強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程與設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)化。運(yùn)用價(jià)值工程的分析方法對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加以改進(jìn),在滿足產(chǎn)品功能的前提下,采用簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)可提高設(shè)計(jì)乃至產(chǎn)品本身的價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
篇4
0 引言
當(dāng)前,世界各國都已經(jīng)加強(qiáng)了對(duì)本國知識(shí)產(chǎn)品的保護(hù)力度,我國在改革開放早期所采用的引進(jìn)―消化―吸收――創(chuàng)新基本模式已經(jīng)不能滿足我國新時(shí)期機(jī)械行業(yè)的發(fā)展需要。因此,提升機(jī)械設(shè)計(jì)自主創(chuàng)新能力才能夠?yàn)槲覈鴻C(jī)械行業(yè)的整體發(fā)展提供一個(gè)可行的途徑。而在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中,通過提高對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新的意識(shí)及能力,將機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造成本降低,提高產(chǎn)品的操作性能以及自動(dòng)化陳谷,達(dá)到對(duì)應(yīng)的環(huán)保要求,對(duì)推動(dòng)我國整個(gè)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
1 創(chuàng)新思維在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循的兩個(gè)原則
整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)過程源自于功能要求與開發(fā),通過作用原理分析,直到最終無力結(jié)構(gòu)構(gòu)思及形成。在整個(gè)過程中,機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)工作必須把握這樣兩個(gè)基本原則。
1.1 設(shè)計(jì)路徑最短原則
設(shè)計(jì)之初必須對(duì)產(chǎn)品必須具備的功能進(jìn)行確定,之后找尋得到最優(yōu)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方式,以便在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo),之后選擇正確合理的價(jià)值工程方法,將其中價(jià)值相對(duì)較低的少部分構(gòu)件找出,將之作為分析對(duì)象,確認(rèn)其與當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的矛盾,試圖通過最小改動(dòng)量來解決存在的矛盾問題。這種設(shè)計(jì)路徑所耗費(fèi)的資源以及時(shí)間都較少,這時(shí)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的路徑自然最短。
1.2 相似性聯(lián)想原則
聯(lián)想是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)重要方法,通過對(duì)事物之間的相似性進(jìn)行分析和總結(jié),而聯(lián)想得到的結(jié)構(gòu)是否合理的一個(gè)重要判據(jù)就是所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是否具有一定的相似性,而這有產(chǎn)品的實(shí)例直接決定。若設(shè)計(jì)的多個(gè)產(chǎn)品實(shí)例同時(shí)滿足功能需要,則它們之間一定存在對(duì)應(yīng)的相似性,表面產(chǎn)品具備創(chuàng)新設(shè)計(jì)的潛力。
2 創(chuàng)新思維在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1 在機(jī)械產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)人員根據(jù)用戶提出的產(chǎn)品功能需求而提出的從機(jī)械結(jié)構(gòu)原理出發(fā)的產(chǎn)品功能原理構(gòu)思。運(yùn)動(dòng)方案是探索并解決實(shí)際問題的一個(gè)有效途徑,其主要包括原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及執(zhí)行部件等系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)。其最終得到的結(jié)果必須滿足機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能的運(yùn)動(dòng)性能要求。設(shè)計(jì)的一種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的好壞直接影響到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝、成本以及使用性能等方面的能力,是確定產(chǎn)品的整體質(zhì)量、性能、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境以及所獲得社會(huì)效益的關(guān)鍵步驟,是整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程以及后續(xù)產(chǎn)品制造、使用過程的基礎(chǔ)。對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)品而言,實(shí)現(xiàn)其具體的功能可以采用不同的運(yùn)動(dòng)方案,即可以采用不同的寫原理予以實(shí)現(xiàn),同時(shí)不同的功能又可以通過不同的機(jī)構(gòu)來具體實(shí)現(xiàn)。因此,該階段的工作是整個(gè)設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn),設(shè)計(jì)人員必須從功能分析出發(fā),利用創(chuàng)新思維對(duì)產(chǎn)品的活動(dòng)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、優(yōu)化,最終得到理想的產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)方案。
以汽車的前驅(qū)、后驅(qū)運(yùn)動(dòng)方案為例,傳統(tǒng)的后驅(qū)運(yùn)動(dòng)方案具有生產(chǎn)制造成本高、驅(qū)動(dòng)部件多、安裝復(fù)雜、車內(nèi)空間較小、牽引力不足以及動(dòng)力效率較低的問題。在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的輕量化、汽車乘坐舒適性以及機(jī)動(dòng)性要求提高的背景下,后驅(qū)汽車已經(jīng)不能滿足當(dāng)前人們生活的需要。基于此,汽車生產(chǎn)廠商通過移植、逆反思維等方式對(duì)汽車的運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行創(chuàng)新,將發(fā)動(dòng)機(jī)前置,使得發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸直接與汽車前輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連,驅(qū)動(dòng)汽車前輪運(yùn)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)方式雖然使得前輪的負(fù)載增加,加大了輪胎的磨損量,但是其帶來了相當(dāng)多的好處:其一,汽車的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)得到了明顯簡(jiǎn)化,零部件數(shù)量明顯減少,使得汽車的造價(jià)降低;其二,汽車整車重量下降,使得汽車的加速性能得到改善,剎車距離縮短,油耗降低;其三,采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)的方式釋放了大量的車內(nèi)空間,使得車輛的乘坐舒適性得到提高。
2.2 在機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作主要包括對(duì)產(chǎn)品的外形、各部分的配置以及總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面。根據(jù)客戶對(duì)機(jī)械產(chǎn)品功能要求的不同,所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案也存在明顯差異。機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)根本任務(wù)就是要找到不同結(jié)構(gòu)形態(tài)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)出新型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式。
隨著人們對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能需求的提高,人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了更嚴(yán)苛的要求,設(shè)計(jì)人員必須在有限的空間中盡量多的將產(chǎn)品功能集成至一處,使得客戶的安裝和使用功能得到滿足。
例如,在傳統(tǒng)的辦公室中,各式各樣的打印機(jī)、復(fù)印機(jī)以及掃描設(shè)備充斥在空間中,使得辦公室的環(huán)境不能得到改善,人們需要一種多功能的一體化文檔處理設(shè)備。辦公用品廠家在了解到人們的需求之后,開始著手對(duì)辦公機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計(jì)。后經(jīng)分析調(diào)查,最終通過離散與綜合的創(chuàng)新思維方式,在盡量保證產(chǎn)品的基本構(gòu)形要求下,將打印、復(fù)印以及掃描等文檔處理功能集成于一體,設(shè)計(jì)制造了一臺(tái)多功能一體機(jī),顯著改善了辦公室的工作環(huán)境。
2.3 在機(jī)械產(chǎn)品動(dòng)力能源創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在制造技術(shù)、材料加工技術(shù)以及能源應(yīng)用技術(shù)得到迅速發(fā)展的背景下,機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在動(dòng)力能源的選擇過程中能夠選擇不同的能源作為產(chǎn)品動(dòng)力來源,包括石油、天然氣、電能和太陽能等。設(shè)計(jì)工作中,設(shè)計(jì)人員可以充分發(fā)揮其自身的創(chuàng)造性思維、方法,對(duì)產(chǎn)品的各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)甚至是重新設(shè)計(jì),將更多的清潔能源應(yīng)用與機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)力能源當(dāng)中。
還是以汽車為例,當(dāng)前在公共交通工具中日益廣泛應(yīng)用的電動(dòng)汽車,其主要使用的是電能,與傳統(tǒng)的燃油汽車相比,其自身不會(huì)排放對(duì)大氣造成污染的有害氣體,即使按單位電能生產(chǎn)過程中所排放的污染物(硫、微粒)進(jìn)行比較,電動(dòng)車造成的其他污染物得到了明顯控制。這有利于降低人口密集的城市區(qū)域大氣污染的程度,而且電動(dòng)汽車還能夠在晚間用電低谷時(shí)出現(xiàn)的富余電力充電,提高了發(fā)電設(shè)備的利用效率,使得其經(jīng)濟(jì)效益得到明顯提升。另外,應(yīng)用達(dá)到了國家提倡的節(jié)能減排目的,是創(chuàng)新思維在機(jī)械產(chǎn)品能源設(shè)計(jì)中應(yīng)用的典型案例。
3 結(jié)論
本文針對(duì)創(chuàng)新思維在機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)方案以及動(dòng)力能源方面的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的論述,且利用具體的案例進(jìn)行了說明。雖然所列舉的案例較為簡(jiǎn)單,但是其思維方式對(duì)創(chuàng)新思維在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用依然具有指導(dǎo)作用,為復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供參考。
參考文獻(xiàn)
篇5
一、新時(shí)期家電產(chǎn)品中塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念
1、外觀形狀設(shè)計(jì)
外觀形狀是產(chǎn)品使人體視覺上產(chǎn)生美感、進(jìn)而達(dá)到心理上美的享受的商品的綜合印象,要想使家電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)上面的效果,設(shè)計(jì)師在其中就扮演了重要的角色,設(shè)計(jì)師在外觀設(shè)計(jì)的過程中,通常要通過外觀設(shè)計(jì)中最重要的點(diǎn)、線、面和角等幾何元素的綜合應(yīng)用,這些元素的綜合應(yīng)用可以創(chuàng)造家電產(chǎn)品外形的起伏、棱角、曲面和圓角等,從而實(shí)現(xiàn)這一效果。
2、圖案紋理設(shè)計(jì)
圖案紋理設(shè)計(jì)在家電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)別重要,其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括:流行時(shí)尚和傳統(tǒng)元素,對(duì)于流行時(shí)尚方面而言,要在流行時(shí)尚的設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下來挖掘設(shè)計(jì)元素并且尋求設(shè)計(jì)思想,用圖案紋理設(shè)計(jì)的表達(dá)效果給予合追求時(shí)尚和跟隨流行的消費(fèi)者一種鮮明的時(shí)代感和感染力。對(duì)于傳統(tǒng)元素方面而言,要從傳統(tǒng)元素這種設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下尋求創(chuàng)作源泉和創(chuàng)作思想,賦予家電產(chǎn)品古老文明的內(nèi)涵,通過這種創(chuàng)造給予消費(fèi)者喜聞樂見的好感。
3、色彩設(shè)計(jì)
色彩設(shè)計(jì)主要從以下幾方面的內(nèi)容來設(shè)計(jì):其一,家電產(chǎn)品的市場(chǎng)定位和對(duì)產(chǎn)品時(shí)尚潮流進(jìn)行研究要從產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)兩方面來進(jìn)行分析。其二,通過色彩設(shè)計(jì)給消費(fèi)者創(chuàng)造一種溫馨的家電環(huán)境,從而使使用者感受到家電產(chǎn)品帶來的親切感和愉。其三,家電產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)其和周圍環(huán)境形成一種和諧的基調(diào),從而使使用者感受到溫馨和舒適。
二、冰箱產(chǎn)品中塑料件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、壁厚的設(shè)計(jì)
壁厚的合理設(shè)計(jì)對(duì)一個(gè)塑料制品來說是至關(guān)重要的,制品的壁厚一般在1~6mm范圍內(nèi),而最常用的壁厚數(shù)值為2~3mm。壁厚的設(shè)計(jì)與塑件尺寸有一定關(guān)系,其關(guān)系見表1。舉例說明,在冰箱設(shè)計(jì)中,門體上下飾條的大面壁厚為2.5mm(材料為ABS),抽屜壁厚為2~3mm(材料為PS),擠出件設(shè)計(jì)要做到盡量壁厚一致,壁厚一般為2mm。過薄的壁厚不能保證制品的強(qiáng)度,過厚的壁厚要消耗大量材料、增加制品成型后的冷卻硬化時(shí)間,此外還容易產(chǎn)生氣泡、凹陷、夾心和收縮不均勻,從而造成應(yīng)力集中。
壁厚的設(shè)計(jì)一般來說應(yīng)遵循如下原則:制品的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證壁厚均勻,避免壁厚突然變厚或變薄;對(duì)于壁厚過厚的地方,采用增加工藝孔等方式去掉多余的壁厚,消除該處產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
表1
2、脫模斜度的設(shè)計(jì)
為了塑料從模腔中脫出,在平行于脫模方向上的塑件表面上設(shè)有一定斜度,稱之為脫模斜度。脫模斜度的大小取決于塑料的性質(zhì)、收縮率的大小、制品的壁厚和形狀,設(shè)計(jì)時(shí)一般考慮以下幾種情況:制品形狀復(fù)雜,深度較深,不易脫模的,塑料的收縮率大的,應(yīng)選用較大的脫模斜度;制品尺寸精度要求高的,制品較高、較大的,應(yīng)選用較小的脫模斜度。一般而言,對(duì)于透明GPPS材料的抽屜而言,脫模斜度在不影響外觀和使用功能的前提下,應(yīng)盡量大,正常情況下不小于2度。而對(duì)于ABS材料的其他零件,相應(yīng)的脫模斜度可小些。
3、加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)
增加加強(qiáng)筋可以在不增加壁厚的情況下,使塑件強(qiáng)度和剛度提升,以節(jié)約塑料用量,減輕重量,降低成本。并有效防止塑件翹曲,還起到輔助澆道的作用。加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)要點(diǎn):
用高度較低、數(shù)量稍多的筋代替高度較高的單一加強(qiáng)筋,避免厚筋底冷卻收縮時(shí)產(chǎn)生表面凹陷。當(dāng)筋的背面出現(xiàn)凹陷影響美觀時(shí),可采用裝飾結(jié)構(gòu)予以遮掩。
筋的布置方向最好與熔料的充填方向一致。筋的根部用圓弧過渡,以避免外力作用時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力集中而破壞。但根部圓角半徑過大則會(huì)出現(xiàn)縮水現(xiàn)象。一般不在筋上安置任何零件。位于制品內(nèi)壁的凸臺(tái)不要太靠近內(nèi)壁,以避免凸臺(tái)局部熔體充填不足加強(qiáng)筋在防止制品變形、增加制品剛性方面的應(yīng)用。為了防止正面收縮痕跡,盡量將與正面連接的壁厚減薄,如果強(qiáng)度有影響,可以將連接處局部減薄。一般而言,筋條的厚度為0.5~0.75倍的正面壁厚。
4、孔的設(shè)計(jì)
塑料制品上的孔通常有兩種,一種是制品本身有各種用途的裝配孔,另一種是為了改善制品的性能而設(shè)置的工藝孔,不管是哪一種孔,設(shè)計(jì)合理,就會(huì)有一個(gè)好的質(zhì)量并且便于制品的成型。具體應(yīng)用主要分三種情況:當(dāng)制品需有側(cè)孔時(shí),往往會(huì)使模具增加側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),使模具的制造復(fù)雜化,因此應(yīng)盡量改進(jìn)設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),確保順利脫模;制品上孔的位置,應(yīng)盡可能設(shè)置在不易削弱制品強(qiáng)度的位置上;對(duì)于脆性制品,相鄰孔之間以及孔到制品邊緣之間,要留有適當(dāng)?shù)木嚯x,以防止在連接和固定制品時(shí)發(fā)生破裂。
三、新時(shí)期家電產(chǎn)品中塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)
1、優(yōu)化幾何形狀設(shè)計(jì)
壁厚:從家電產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)角度分析,如果使用過厚的塑料件壁厚,過厚的塑料件壁厚不僅增加了家電產(chǎn)品原材料的成本,同時(shí)還有利于延長(zhǎng)塑料件的使用周期,這樣做的缺點(diǎn)就是會(huì)大大增加產(chǎn)品的材料費(fèi)用和成本;過厚的塑料件壁厚在家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度分析,很難達(dá)到均勻硬化的狀態(tài)。太薄的塑料件壁厚太薄,在脫模過程和裝配使用的過程中容易發(fā)生翹曲變形主要是由于剛度性能差和強(qiáng)度性能差的原因造成的。
2、優(yōu)化裝配設(shè)計(jì)
2.1塑料件之間的連接方式設(shè)計(jì)
自攻螺釘連接法有很多優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn),簡(jiǎn)單的模具加工和較好的裝配強(qiáng)度是這種方法最好的優(yōu)點(diǎn),但這一方法也有其自身的缺點(diǎn),這種方法需要多的自攻螺釘、較發(fā)雜的裝配工序和較高的成本費(fèi)用,同時(shí)這種方法在拆卸的過程中也比較繁雜。卡鉤-扣位連接法相對(duì)于上述方法而言也有很多自身的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn),其中,模具加工復(fù)雜是這種方法很大的特點(diǎn),但這種方法還有很多優(yōu)點(diǎn),裝配方便是這種方法最重要的優(yōu)點(diǎn),卡鉤-扣位連接法要求卡鉤-扣位之間松緊合適,滿足這一要求是為了實(shí)現(xiàn)方便事后操作的目的。
2.2間隙配合設(shè)計(jì)
家電產(chǎn)品的塑料件成型后,會(huì)有一些很明顯的缺點(diǎn),塑料件成型后會(huì)產(chǎn)生誤差,而這個(gè)誤差產(chǎn)生的原因是多方面的,其一是因?yàn)樗芰霞尚秃笞陨砹粲袣堄鄳?yīng)力發(fā)生翹曲變形導(dǎo);其二是模具加工制造造成的;其三是由于熱脹冷縮造成的。所以,塑料件之間間隙配合不能偏大偏小,應(yīng)該保持在合理的狀態(tài),因?yàn)樗芰霞g縫隙超標(biāo)是由于偏大的間隙配合造成的,還有,塑料件之間干涉是由于偏小的間隙配合造成的。
3、強(qiáng)度設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化
強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要靠零件強(qiáng)度設(shè)計(jì)和連接強(qiáng)度設(shè)計(jì)這兩種方式來實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)效果。決定零件強(qiáng)度的因素很多,其一,家電產(chǎn)品塑料件使用材料的壁厚;其二,所使用的塑料件材料的形狀;其三,塑料件的加強(qiáng)筋和結(jié)構(gòu)形式;這三個(gè)方面的原因是決定零件強(qiáng)度的主要原因。在加強(qiáng)連接強(qiáng)度的過程中可以選擇多種方法,其中螺釘聯(lián)接和卡鉤-扣位聯(lián)接這兩種方式是主要的使用方式,要求在把握產(chǎn)品的總體外形尺寸上,從而加強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。
4、降低成本的設(shè)計(jì)優(yōu)化
在塑料件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等各方面的條件滿足塑料件的設(shè)計(jì)要求時(shí),就可以減少塑料件的壁厚,從而達(dá)到降低材料成本的目的。當(dāng)滿足塑料件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用要求的條件時(shí),可以減少無關(guān)緊要的加強(qiáng)筋的使用,在這一過程中還可以簡(jiǎn)化零件結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)零件簡(jiǎn)單實(shí)用的目標(biāo)。采用低成本的塑料件表面處理工藝設(shè)計(jì)方案。
四、新時(shí)期家電產(chǎn)品中塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些建議
1、適應(yīng)模具加工制造和注塑方面的設(shè)計(jì)創(chuàng)新
適應(yīng)模具加工制造和注塑方面的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新中,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的要求特別嚴(yán)格,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要充分考慮模具加工制造方面的問題,同時(shí),適應(yīng)模具加工制造和注塑方面的設(shè)計(jì)創(chuàng)新和對(duì)塑料件設(shè)計(jì)要以有利于成型、脫模和提高成品質(zhì)量為設(shè)計(jì)原則,另外,適應(yīng)模具加工制造和注塑方面的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師還要做到在滿足幾何形狀設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,充分考慮塑料件結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),同時(shí)還要讓它與幾何形狀設(shè)計(jì)的思維方法一致。
2、適應(yīng)批量生產(chǎn)方面的工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新
適應(yīng)批量生產(chǎn)方面的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的要求較為復(fù)雜,其主要內(nèi)容主要是指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)塑料件的過程中要考慮多方面的問題,其一,應(yīng)該充分考慮生產(chǎn)線上的效率,例如,要?jiǎng)?chuàng)造出方便和快捷的員工裝配和操作,這種方式就有利于提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。其二,適應(yīng)批量生產(chǎn)方面的工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新離不開工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、幾何形狀設(shè)計(jì)和成本設(shè)計(jì)的作用,要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師適應(yīng)批量生產(chǎn)方面的工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新的過程中統(tǒng)籌全局,還要注重細(xì)節(jié)。
結(jié)束語
新時(shí)期家電產(chǎn)品中塑料件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要包括幾方面的內(nèi)容,其一是家電產(chǎn)品的造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其二是家電產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其三是工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其中塑料件結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心,其二和其三家電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),本文從這三方面對(duì)新時(shí)期家電產(chǎn)品中塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了一些創(chuàng)新性的建議。
參考文獻(xiàn)
篇6
3 系統(tǒng)詳細(xì)需求分析 8
3.1 詳細(xì)功能需求分析 8
3.1.1 MIS分系統(tǒng)的功能需求 8
3.1.2 EDM分系統(tǒng)的功能需求 8
3.1.3 CAD/CAPP分系統(tǒng)的功能需求 9
3.1.4 MFS分系統(tǒng)的功能需求 9
3.1.5 SES分系統(tǒng)的功能需求 10
3.2 信息需求分析 10
3.3 性能需求分析 10
3.4 接口需求分析 11
4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 13
4.1 系統(tǒng)組成及邏輯結(jié)構(gòu) 13
4.2 應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 14
4.3 支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 18
4.4 系統(tǒng)集成 20
4.5 系統(tǒng)工作流程 22
5 MIS分系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 24
5.1 前言 24
5.2 MIS分系詳細(xì)需求分析 24
5.2.1 功能需求 25
5.2.2 信息需求 27
5.3 MIS分系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 28
5.3.1 MIS分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及子系統(tǒng)劃分 28
5.3.2 MIS分系統(tǒng)技術(shù)方案 33
5.4 MIS分系統(tǒng)中各子系統(tǒng)詳細(xì)功能設(shè)計(jì) 36
5.4.1 經(jīng)營管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 36
5.4.2 物資管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 36
5.4.3 生產(chǎn)管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 37
5.4.4 質(zhì)量管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 45
5.4.5 財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 46
5.4.6 辦公自動(dòng)化(OA)與人力資源子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 48
5.4.7 設(shè)施管理子系統(tǒng)詳細(xì)功能描述 49
5.5 MIS分系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) 50
5.5.1 MIS分系統(tǒng)外部的信息界面劃分 50
5.5.2 MIS分系統(tǒng)內(nèi)部的信息界面劃分 51
5.5.3 MIS分系統(tǒng)用戶界面設(shè)計(jì) 53
6 CAD/CAPP及EDM分系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 56
6.1 分系統(tǒng)詳細(xì)需求分析 56
6.2 分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及子系統(tǒng)劃分 57
6.2.1 分系統(tǒng)的邏輯體系結(jié)構(gòu) 57
6.2.2 分系統(tǒng)的子系統(tǒng)劃分 58
6.3 分系統(tǒng)功能詳細(xì)設(shè)計(jì) 58
6.3.1 工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)子系統(tǒng) 58
6.3.2 零部件設(shè)計(jì)子系統(tǒng) 59
6.3.3 工藝設(shè)計(jì)子系統(tǒng) 59
6.3.4 產(chǎn)品技術(shù)圖檔管理子系統(tǒng) 59
6.3.5 項(xiàng)目和任務(wù)管理子系統(tǒng) 61
6.3.6 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及零部件裝配子系統(tǒng) 63
6.4 分系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) 64
6.4.1 外部界面設(shè)計(jì) 64
6.4.2 內(nèi)部界面設(shè)計(jì) 65
6.4.3 用戶界面設(shè)計(jì) 65
7 MFS分系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 67
7.1 分系統(tǒng)詳細(xì)需求分析 67
7.2 分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及子系統(tǒng)劃分 67
7.3 分系統(tǒng)功能詳細(xì)設(shè)計(jì) 68
7.4 分系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) 70
8 信息編碼設(shè)計(jì) 72
8.1 編碼原則 72
8.2 信息分類 72
8.3 編碼規(guī)則 73
8.3.1 單據(jù)與文件編碼規(guī)則 73
8.3.2 人員機(jī)構(gòu)編碼規(guī)則 73
8.3.3 自制件編碼規(guī)則 75
8.3.4 原材料編碼規(guī)則 76
8.3.5 標(biāo)準(zhǔn)件編碼規(guī)則 76
8.3.6 設(shè)備器材編碼規(guī)則 76
9 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 78
9.1 需求分析 78
9.2 信息模型 78
9.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 79
9.3.1 數(shù)據(jù)庫選型 79
9.3.2 邏輯結(jié)構(gòu)與共享方式設(shè)計(jì) 79
9.3.3 安全和保密性設(shè)計(jì) 80
10 網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 81
10.1 FIBOW-CIMS網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求 81
10.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 81
10.2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選型 81
10.2.2 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)計(jì) 82
10.2.3 網(wǎng)絡(luò)信息載體及硬件配置 83
10.3 網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計(jì) 84
10.3.1 網(wǎng)絡(luò)的物理布局設(shè)計(jì) 84
10.3.2 光纜敷設(shè) 84
10.3.3 驗(yàn)收技術(shù)指標(biāo) 85
10.3.4 其他注意事項(xiàng) 85
10.4 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 85
11 關(guān)鍵技術(shù)及解決方案 87
11.1 SFCAD等CAD軟件與EDM的數(shù)據(jù)接口 87
11.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集和信息的分類編碼 88
11.3 “面向企業(yè)決策者”的綜合查詢與輔助決策支持功能開發(fā) 88
11.4 企業(yè)INTRANET的建立及B/S應(yīng)用模式的開發(fā) 89
11.5 EDM工程數(shù)據(jù)庫中BOM到MIS數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換 90
12 系統(tǒng)配置 91
13 工程實(shí)施與測(cè)試計(jì)劃 93
14 投資預(yù)算 95
15 附錄 98
:39000多字
400元
篇7
以我公司生產(chǎn)實(shí)際中的幾種典型薄壁卷筒鑄鋼件產(chǎn)品為例,重點(diǎn)闡述薄壁卷筒鑄鋼件工藝思路和方法,以及對(duì)生產(chǎn)過程中常見問題及原因分析。具體解決措施歸納總結(jié)如下。
1 薄壁卷筒鑄鋼件鑄造工藝的一般思路
1.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件分析
通常產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)圖紙的結(jié)構(gòu)往往與我們希望適合鑄造產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在一些矛盾。尤其對(duì)于薄壁卷筒鑄鋼件來說,其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如果對(duì)鑄造工藝不合理,我們可能會(huì)花費(fèi)很多精力和想很多辦法去解決由于結(jié)構(gòu)不合理產(chǎn)生的鑄造缺陷,往往這些問題最終得不到徹底的解決。我認(rèn)為,對(duì)于薄壁卷筒鑄鋼的生產(chǎn),前期的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析是很重要的,鑄造工作者在不影響產(chǎn)品最終使用和其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的情況下,是可以適當(dāng)與設(shè)計(jì)者溝通,提出一些結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)和建議。對(duì)于薄壁鑄鋼件來說,其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件分析一般應(yīng)著重注意如下一些方面:
1)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)盡量避免十字交叉熱節(jié)和多方向板狀結(jié)構(gòu)相交且不容易得到鑄件補(bǔ)縮的熱節(jié)出現(xiàn),筋板以“T”字交接為宜;
2)產(chǎn)品相鄰厚薄懸殊不能太大,厚薄交接應(yīng)逐漸過渡,不能急劇過渡;
3)對(duì)于鑄件內(nèi)腔尺寸過大,而且砂芯不能很好固定的情況,要適當(dāng)考慮開設(shè)工藝孔,這樣便于操作,也便于后工序的清砂。
4)產(chǎn)品材質(zhì)方面,對(duì)于薄壁鑄鋼件來說,最好以中低碳鋼和低合金鋼為宜,因?yàn)檫@些材質(zhì)相對(duì)來說流動(dòng)性較好,裂紋傾向小。對(duì)于材質(zhì)裂紋傾向大及合金含量高的的材質(zhì)產(chǎn)品薄壁產(chǎn)品,要慎重開發(fā),否則前功盡棄。
1.2 分型面的選擇、砂芯的設(shè)計(jì)及型砂的選擇薄壁鑄鋼件多以箱體結(jié)構(gòu)、管狀筒體結(jié)構(gòu)居多
為滿足其使用強(qiáng)度,往往在這些產(chǎn)品內(nèi)腔或外型上設(shè)計(jì)有較多的加強(qiáng)筋板,這就使多數(shù)產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)主要以砂芯組合方法生產(chǎn)方式居多,合理的分型方法和砂芯設(shè)計(jì)對(duì)保證產(chǎn)品尺寸和減少裂紋的產(chǎn)生有著重要的作用。一般來說,對(duì)于薄壁鑄鋼件,其分型方法根據(jù)不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)而定,但其砂型和砂芯的設(shè)計(jì)以及型砂的選擇要注意如下幾方面:
1)砂型、芯設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮其退讓性,要盡可能減少鑄件收縮阻力,以減少裂紋和變形的產(chǎn)生。對(duì)于內(nèi)腔較大的砂芯可在內(nèi)腔設(shè)計(jì)稻草、泡沫等等退讓物,也可以做成空心結(jié)構(gòu)。
2)砂型、芯的設(shè)計(jì)要充分考慮排氣措施,特別是被鋼水包住的箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)腔砂芯,由于薄壁件產(chǎn)品凝固速度快,型內(nèi)氣體很難在短時(shí)間內(nèi)排出箱外,型芯排氣通道一定要保證暢通,從多方向引氣。
3)砂芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要便于操作,尺寸較大的砂芯可分半,分芯面可開設(shè)排氣道。
4)砂種的選擇,我廠鑄鋼件生產(chǎn)用砂主要以水玻璃石英砂、石灰石砂、樹脂砂,鉻鐵礦砂和覆膜砂為主,也可以結(jié)合各種砂的優(yōu)缺點(diǎn)混合使用。
1.3 澆冒口的設(shè)計(jì)
鑄鋼件由于本身的材質(zhì)決定了其澆注過程流動(dòng)性差,澆注過程充型困難,其壁厚較薄,凝固過程散熱較快,凝固速度比一般的鑄鋼件快很多,凝固過程不但要滿足順序凝固的原則,而且還要兼顧同時(shí)凝固原則,要保證其內(nèi)在質(zhì)量,其特殊性決定了澆冒口的設(shè)計(jì)必須要合理,同時(shí),薄壁件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)也十分重要,合理的澆注系統(tǒng)有助于防止裂紋產(chǎn)生、提高產(chǎn)品澆注質(zhì)量,一般澆冒口的設(shè)計(jì)除遵循常規(guī)的設(shè)計(jì)原則外,還要注意如下注意事項(xiàng):
1)冒口尺寸設(shè)計(jì)要合理,一般滿足鑄件模數(shù)即可,冒口過大,其凝固過程相對(duì)緩慢,使冒口附件區(qū)域所受到的凝固收縮拉應(yīng)力較大,鑄件容易出現(xiàn)熱裂紋。
2)冒口設(shè)計(jì)位置一般都分布在鑄件壁厚相對(duì)較厚的部位和筋板交接部位,冒口位置盡量使整個(gè)鑄件收縮應(yīng)力分布基本均勻,相鄰冒口設(shè)計(jì)要避免發(fā)生收縮應(yīng)力不一致以造成鑄件拉裂。
3)冒口補(bǔ)縮距離比一般鑄件的補(bǔ)縮距離遠(yuǎn)很多,通常可以達(dá)到壁厚的10~15倍,壁厚越薄,由于其凝固速度更快,鑄件基本趨向同時(shí)凝固,這時(shí)補(bǔ)縮距離更遠(yuǎn)。
4)內(nèi)澆口的開設(shè)應(yīng)注意避開熱節(jié)集中部位,避免直對(duì)鑄件壁厚入水,進(jìn)水口的位置以側(cè)注或底注為宜,設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮在澆口處設(shè)置冒口,內(nèi)澆口從冒口進(jìn)入,再進(jìn)入鑄件,這樣可防止?jié)沧_砂,對(duì)澆口位進(jìn)行有效補(bǔ)縮,防止縮松和裂紋的產(chǎn)生。例如,我公司生產(chǎn)的DQL8030.35斗輪堆取料機(jī)中,變幅機(jī)構(gòu)卷筒,設(shè)計(jì)材料ZG35,該產(chǎn)品尺寸從Φ760×22,長(zhǎng)度1200,主要壁厚為,22~30mm為主,澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)在下部邊冒口,澆注質(zhì)量一直很穩(wěn)定,加工后砂氣孔很少,內(nèi)澆口位置也沒有出現(xiàn)裂紋、縮松缺陷。
5)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)從直澆口到橫澆口再到內(nèi)澆口層層開放,但不適宜太開放,要適當(dāng)考慮增加一些充型壓力,以防止?jié)膊蛔恪?/p>
6)對(duì)于澆注高度較高,壁厚較薄,為實(shí)現(xiàn)鑄件的順序凝固和冒口的有效補(bǔ)縮,可考慮設(shè)計(jì)階梯澆注系統(tǒng),提高頂層冒口高度溫度,達(dá)到補(bǔ)縮效果。
1.4 冷鐵及拉筋的設(shè)計(jì)
薄壁卷筒鑄鋼件由于工藝熱節(jié)分散且數(shù)量較多等特點(diǎn),要靠設(shè)計(jì)冒口去對(duì)每個(gè)熱節(jié)進(jìn)行補(bǔ)縮是很困難的。因此,與一般鑄鋼件相比,薄壁鑄鋼件其裂紋傾向大很多,這些裂紋主要是由于凝固過程鑄件收縮不一致,凝固速度不一致,使鑄件的一些弧立熱節(jié)位呈現(xiàn)出縮裂和拉裂,要防止和消除這些裂紋的產(chǎn)生,內(nèi)外冷鐵和筋條設(shè)計(jì)是必要的有效手段。
1.5 其它一些相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)
1)伸尺:一般鑄鋼件的伸尺都是2%,對(duì)于收縮過程受阻薄壁鑄鋼件,其伸尺往往達(dá)不到2%,特別是多方向都受阻礙收縮的“口”形狀鑄件,尺寸偏大的產(chǎn)品工藝縮尺往往在1.5%左右較適宜,對(duì)于一些開口鑄件,除工藝上設(shè)計(jì)拉筋之外,同時(shí)還要考慮增加一些工藝補(bǔ)正量或調(diào)整工藝尺寸去滿足縮尺的需求。
2)澆注溫度和速度:對(duì)于該類型產(chǎn)品澆注過程的控制是很重要,要引起高度重視,澆溫和澆速要控制適當(dāng),澆溫過高或過快,型腔內(nèi)氣體很難排出,澆注過程容易出現(xiàn)發(fā)滾,且熱裂傾向較大,澆溫低或澆速慢,容易出現(xiàn)澆不足、冷隔和產(chǎn)生縮孔,對(duì)于薄壁鑄鋼件澆注溫度要比一般鑄鋼件高一些,澆溫在1570~1580℃較適宜,澆速稍快一些,開澆后澆口全開,澆注后期要稍收水,點(diǎn)澆至滿,防止?jié)沧⑦^程假滿。
2 結(jié)論
薄壁卷筒鑄鋼件的生產(chǎn)過程,是一個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜的工程,鑄造工藝設(shè)計(jì)不僅要注重補(bǔ)縮系統(tǒng)的分析,更要注重充型過程的分析與控制。凝固順序的控制措施要在滿足順序凝固的同時(shí),更要兼顧同時(shí)凝固原則。鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)要做到策劃細(xì)致周密,各項(xiàng)工藝措施準(zhǔn)確到位,重點(diǎn)要放在防止熱裂紋的產(chǎn)生和澆注系統(tǒng)的策劃這兩個(gè)環(huán)節(jié)中。
篇8
1人體數(shù)據(jù)采集和分析
人體數(shù)據(jù)是確定產(chǎn)品尺寸的重要依據(jù)。只有了解人體各部位尺寸,才能確定產(chǎn)品的造型和尺度,使其符合人體和功能要求。
人體測(cè)量的基本目的是為設(shè)計(jì)提供參考。對(duì)于功能服裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說,主要從靜態(tài)人體、動(dòng)態(tài)人體和群體尺寸等3 個(gè)方面來掌握。
1.1靜態(tài)人體尺寸
靜態(tài)人體尺寸指被測(cè)者處于靜止?fàn)顟B(tài)和規(guī)范姿勢(shì)(立姿或坐姿)測(cè)量得到的數(shù)據(jù),反應(yīng)了人體被測(cè)部位的結(jié)構(gòu)情況。主要對(duì)人體相關(guān)部位的高度、長(zhǎng)度、寬度、厚度、圍度等部位進(jìn)行測(cè)量,如身高、腰節(jié)高、胸圍等項(xiàng)目。靜態(tài)人體尺寸主要用于服裝規(guī)格的設(shè)計(jì)以及與人體結(jié)構(gòu)直接相關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。
1.2動(dòng)態(tài)人體尺寸
動(dòng)態(tài)人體尺寸是以被測(cè)者在某種活動(dòng)狀態(tài)下測(cè)量的尺寸,也稱為人體功能尺寸,數(shù)據(jù)涉及人體四肢、軀干在伸展、屈曲時(shí)的形體變化范圍與極限。動(dòng)態(tài)人體尺寸測(cè)量要求在人體活動(dòng)中,身體各部位的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致,具有連貫性和關(guān)聯(lián)性。
根據(jù)人體活動(dòng)功能的特點(diǎn),動(dòng)態(tài)人體尺寸測(cè)量主要包括運(yùn)動(dòng)過程測(cè)量(如關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角、運(yùn)動(dòng)靈活性和運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)量等),動(dòng)作范圍大小測(cè)量(如手腳的活動(dòng)范圍、活動(dòng)空間和活動(dòng)方向的測(cè)量等),形體變化測(cè)量(如運(yùn)動(dòng)過程中身體發(fā)生的彎曲、扭轉(zhuǎn)、伸直和前后左右變化等)。
1.3群體尺寸測(cè)量
由于人體差異的存在,設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)必須分析目標(biāo)用戶的特點(diǎn)。多數(shù)情況下功能服裝是面向特定群體的,因此要以目標(biāo)群體的人體尺寸作為設(shè)計(jì)依據(jù)。
在特定群體中,人體尺寸的測(cè)量值是離散的變量,可采取抽樣測(cè)量的方法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,獲得相應(yīng)群體尺寸的統(tǒng)計(jì)規(guī)律和特征參數(shù)。目前我國正積極展開基于非接觸測(cè)量技術(shù)的三維人體數(shù)字化研究,從號(hào)型等方面為服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。
2人體尺寸數(shù)據(jù)的應(yīng)用方法
2.1平均尺寸設(shè)計(jì)
平均尺寸設(shè)計(jì)是采用中間人體尺寸作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)的方法。當(dāng)產(chǎn)品尺寸與使用者的身材關(guān)系不大,或不適宜用極限設(shè)計(jì)或調(diào)節(jié)性設(shè)計(jì)的時(shí)候,可采用人體尺寸均值。在服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用標(biāo)準(zhǔn)尺寸設(shè)計(jì),即采用中間標(biāo)準(zhǔn)體作為設(shè)計(jì)參照。
2.2可調(diào)性設(shè)計(jì)
可調(diào)性設(shè)計(jì)是用兩個(gè)關(guān)鍵人體百分位數(shù)據(jù)分別作為尺寸上限值和下限值的設(shè)計(jì)方法,又稱雙限值設(shè)計(jì)。由于可調(diào)性設(shè)計(jì)的產(chǎn)品尺寸可以在一定范圍內(nèi)變動(dòng),能夠滿足大部分人使用,因此具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,所以是否采用可調(diào)性設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮各種因素。在功能服裝中為了實(shí)現(xiàn)較大范圍的適應(yīng)性,經(jīng)常采用可調(diào)性設(shè)計(jì),如褲腰的大小、褲腳口的收束、背帶的調(diào)節(jié)袢等。
2.3極限設(shè)計(jì)
極限設(shè)計(jì)是指采用某一人體百分位數(shù)作為產(chǎn)品尺寸極限值的方法。根據(jù)選用的百分位數(shù)分為大尺寸設(shè)計(jì)與小尺寸設(shè)計(jì)兩種情形。大尺寸設(shè)計(jì)確定的是產(chǎn)品的尺寸最小值,在服裝設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多,例如套頭衫的領(lǐng)口大小、袖口寬度、口袋寬等。小尺寸設(shè)計(jì)是確定產(chǎn)品尺寸的最大值,小尺寸設(shè)計(jì)要求產(chǎn)品的某項(xiàng)尺寸不能過大,否則身材瘦小者的使用會(huì)受到影響,如口袋底的位置高低、背帶間距等。
2.4通用尺寸設(shè)計(jì)
通用設(shè)計(jì)又稱為包容性設(shè)計(jì)、全方位設(shè)計(jì),要求在最大程度上設(shè)計(jì)出效用最大的產(chǎn)品,考慮全部用戶的需要,同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)的要求,以節(jié)約和環(huán)保的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
通用設(shè)計(jì)致力于滿足盡可能大范圍的人群在各種各樣的情況下進(jìn)行操作,設(shè)計(jì)包括空間、產(chǎn)品、信息系統(tǒng)等,滿足各種情況以使其廣泛適用于不同能力和狀態(tài)下的使用者是重要原則,例如左右手都能用的開口設(shè)計(jì)。通用設(shè)計(jì)還要求盡量使用通用部件,減少特殊定制的要求,降低產(chǎn)品成本,如消防服上貼飾的反光帶、領(lǐng)袢、扣環(huán)等。
3人體數(shù)據(jù)在功能服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
本課題以消防戰(zhàn)斗服為例進(jìn)行了研究,對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)、細(xì)部尺寸的設(shè)計(jì)提出了改進(jìn)方案。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮的人體要素見圖 1。
3.1分析使用對(duì)象和人體數(shù)據(jù)
由于不同類型的人體尺寸差別比較大,因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)該首先考慮使用對(duì)象的性別、年齡和職業(yè)。在本例中,消防戰(zhàn)斗服的使用對(duì)象為 18 ~ 28 歲的消防戰(zhàn)士、男性青壯年。由于長(zhǎng)期參加規(guī)律的訓(xùn)練,消防戰(zhàn)士身體健壯,體型與普通人群具有一定區(qū)別,應(yīng)該對(duì)此人群的尺寸進(jìn)行測(cè)量和分析,確定其重要部位的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和形體特征,相關(guān)人體數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容見圖 2。
3.2確定產(chǎn)品尺寸類型
確定采用的數(shù)據(jù)類型需要綜合考慮消防戰(zhàn)斗服的整體結(jié)構(gòu)、技術(shù)可行性和使用要求。例如消防戰(zhàn)斗服中褲子的腰圍采用大尺寸設(shè)計(jì)原則,并通過側(cè)縫加調(diào)節(jié)袢和后腰部用橡皮筋的可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì),使服裝既有較大的適用范圍,又能夠確保對(duì)每個(gè)人體的適應(yīng)性,而且在各種活動(dòng)中能有較好容度(表 1)。
3.3選擇人體百分位數(shù)
百分位數(shù)的選擇與滿足度相關(guān),滿足度就是產(chǎn)品尺寸的適應(yīng)域,是指產(chǎn)品在尺寸上滿足多少人使用,以適合使用的人占使用者群體的百分比表示。
滿足度取值要考慮到使用人群的人體差異性、生產(chǎn)的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)合理性等因素。對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中人體百分位數(shù)的選擇,GBT12985規(guī)定一般產(chǎn)品的大小百分位數(shù)分別選用P95和P5,或酌情選P90和P10。在消防戰(zhàn)斗服的設(shè)計(jì)中采用P99和P1作為大部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的依據(jù),以確保服裝的適應(yīng)性。
3.4進(jìn)行產(chǎn)品尺寸修正
產(chǎn)品尺寸修正包括功能修正與心理修正。功能修正指為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的尺寸修正,分為穿著修正、姿勢(shì)修正和操作修正;心理修正是為消除空間壓抑感、恐懼感或?yàn)榱嗣烙^等心理因素而設(shè)置的尺寸修正。
在消防戰(zhàn)斗服的設(shè)計(jì)中,操作修正量是進(jìn)行調(diào)整的主要內(nèi)容,尤其對(duì)影響人體活動(dòng)的主要部位,例如袖子對(duì)人體肩、臂部的各種運(yùn)動(dòng)造成牽扯,在結(jié)構(gòu)中需要對(duì)袖底線尺寸進(jìn)行加量處理(圖 3),以減少腋下的牽制。另外通過增加袖長(zhǎng)確保活動(dòng)時(shí)袖子能對(duì)手腕進(jìn)行遮蓋防護(hù)。
3.5確定產(chǎn)品尺寸
服裝的外觀和結(jié)構(gòu)與人體形態(tài)密不可分,要根據(jù)功能要求分析產(chǎn)品尺寸與人體相關(guān)部位。不同類型尺寸的重要性是不同的,甚至是相互沖突的,這需要在設(shè)計(jì)時(shí)統(tǒng)一考慮,分層級(jí)處理。消防戰(zhàn)斗服結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)層級(jí)見表 2所示。
4結(jié)論
功能服裝對(duì)使用過程中的安全、可靠、效率、適應(yīng)性等要求較高,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)和對(duì)服裝的功能要求靈活運(yùn)用平均尺寸設(shè)計(jì)、可調(diào)性設(shè)計(jì)、極限設(shè)計(jì)和通用尺寸設(shè)計(jì),根據(jù)使用人群的人體數(shù)據(jù)確定尺寸類型和滿足的百分位數(shù),并進(jìn)行功能修正和心理修正,以增加服裝的合體性和適應(yīng)性,發(fā)揮其應(yīng)有的功能。
參考文獻(xiàn)
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篇9
現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展在給人民物質(zhì)生活水平帶來巨大便利的同時(shí),也給人們賴以生存的自然環(huán)境造成了極大危害,是引起當(dāng)前環(huán)境惡化的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球制造業(yè)每年約產(chǎn)生不少于55億噸的無害廢物和7億噸的有害廢物。
我國自改革開放以來通過吸引外商投資方式,同時(shí)兼具有廉價(jià)勞動(dòng)力和原材料資源等特點(diǎn)吸引了世界大批制造業(yè)流入我國,使得制造業(yè)得到迅猛發(fā)展,我國已赫然成為世界級(jí)制造大國,然而發(fā)達(dá)國家工業(yè)化過程中導(dǎo)致的環(huán)境污染也逐漸顯現(xiàn),使得自然環(huán)境急劇惡化,當(dāng)前的資源緊缺、水質(zhì)污染、垃圾污染等一系列問題已日益嚴(yán)重。在人類對(duì)環(huán)境保護(hù)日益重視的今天,我們必須尋求新型可持續(xù)性制造發(fā)展方式,尋求制造業(yè)發(fā)展與環(huán)境相協(xié)調(diào)的最佳平衡點(diǎn),面向環(huán)境產(chǎn)品制造技術(shù)即是在此需求下被人們提出并逐漸得到認(rèn)可。
1.面向環(huán)境產(chǎn)品制造相關(guān)概念
1.1 概念
面向環(huán)境制造(MFE),也稱環(huán)境意識(shí)制造(ECM)或綠色制造,它是在保證產(chǎn)品功能、質(zhì)量的前提下,綜合考慮環(huán)境影響、資源利用效率的現(xiàn)代制造模式,它借助各種先進(jìn)制造技術(shù)使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢及回收處理的整個(gè)生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化,資源利用率最高,能源消耗最低,實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的協(xié)調(diào)優(yōu)化。是人類可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),是制造業(yè)未來的發(fā)展方向。
區(qū)別于傳統(tǒng)制造模式,面向環(huán)境制造模式實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品生命周期的真正閉環(huán),它從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用一直到產(chǎn)品報(bào)廢回收的整個(gè)壽命周期對(duì)環(huán)境影響最小,資源利用率最高,以系統(tǒng)的觀點(diǎn)考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性,改變以前的末端處理的環(huán)境保護(hù)辦法,對(duì)環(huán)境保護(hù)從源頭抓起,并考慮產(chǎn)品的基本屬性,使產(chǎn)品在保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本性能、使用壽命、質(zhì)量等特性的同時(shí)要滿足環(huán)境目標(biāo)的要求等。
1.2 原則
根據(jù)面向環(huán)境制造定義,結(jié)合制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造過程,面向環(huán)境制造具有以下內(nèi)涵:1) 優(yōu)良的環(huán)境友好性,即產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境無害或影響甚小,這就要求企業(yè)在生產(chǎn)過程中選用清潔的原料,清潔的能源,清潔的工藝過程,生產(chǎn)清潔的產(chǎn)品。2)最低限度地使用材料資源。綠色產(chǎn)品應(yīng)盡量減少材料的使用,盡量避免使用有毒、有害材料。這就要求在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),在滿足產(chǎn)品功能的前提下,盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),科學(xué)選材,并使零件材料最大限度地回收再利用。3)最大限度地節(jié)約能源。生產(chǎn)過程中所耗能源最少,盡量選取清潔能源。
2.企業(yè)實(shí)施綠色制造技術(shù)的方法及途徑
企業(yè)實(shí)施綠色制造的關(guān)鍵是技術(shù)設(shè)計(jì)及企業(yè)的管理,采用雙管齊下的方法使得面向環(huán)境化生產(chǎn)滲透于企業(yè)產(chǎn)品的整個(gè)制造過程,并持續(xù)不斷的改善創(chuàng)新,使環(huán)境化制造的水平不斷提升。
2.1企業(yè)管理
(1)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)必須接受這樣的觀點(diǎn),推行綠色制造可以降低風(fēng)險(xiǎn),改善企業(yè)形象并提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,并有明確的承諾,倡導(dǎo)在企業(yè)中始終貫徹與實(shí)施綠色制造的精神與理念,如果推行綠色制造沒有得到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的強(qiáng)調(diào)與重視,要完全實(shí)施綠色制造的機(jī)會(huì)就很小,或者難以落到實(shí)處。
(2)建立相關(guān)環(huán)境保護(hù)體系、文件,重視全員綠色意識(shí)教育。以便于在開展各項(xiàng)活動(dòng)中兼顧環(huán)境影響。使企業(yè)員工能夠針對(duì)產(chǎn)品生命周期全過程中伴隨的環(huán)境問題進(jìn)行正確識(shí)別,并積極采取措施加以預(yù)防和有效處理,使環(huán)境控制的思維方式和行為模式制度化、慣性化。
(3)轉(zhuǎn)變觀念,樹立良好的環(huán)保意識(shí)。實(shí)現(xiàn)從“資源浪費(fèi)型”向“資源循環(huán)型”消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,改變企業(yè)的經(jīng)營觀念和消費(fèi)者的消費(fèi)觀念。
(4)職能部門角色的變化。在企業(yè)設(shè)立環(huán)保部門,主導(dǎo)并開展企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)中的環(huán)境政策方針的貫徹,定期對(duì)企業(yè)環(huán)境體系進(jìn)行審查,實(shí)施過程進(jìn)行環(huán)境體系評(píng)價(jià),指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中的環(huán)境化活動(dòng)運(yùn)行。財(cái)務(wù)部門需更新核算方法,采用包括環(huán)境成本、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境效益全成本核算法。生產(chǎn)部門及時(shí)進(jìn)行物料、庫存控制和廢棄物分離,加強(qiáng)廢物審計(jì),及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染源,并反饋環(huán)保部門采取整改措施。營銷部門需更新經(jīng)營策略,建立回收廢棄產(chǎn)品渠道,讓用戶接受綠色產(chǎn)品并協(xié)助解決環(huán)境污染問題。
(5)教育與培訓(xùn)。現(xiàn)有的企業(yè)對(duì)員工的教育培訓(xùn)缺少在關(guān)于環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容,力度不足,為促進(jìn)綠色制造的順利實(shí)施,管理部門需指定效應(yīng)的培訓(xùn)方案以提高企業(yè)職工的環(huán)境意識(shí)和環(huán)保知識(shí)水平。
2.2綠色設(shè)計(jì)
綠色設(shè)計(jì)是綠色制造技術(shù)的核心,是融產(chǎn)品的質(zhì)量、功能、壽命和環(huán)境于一體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)在產(chǎn)品生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)都考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性(如:可拆卸性、可回收性、可維護(hù)性、可重復(fù)利用性等),并將其作為一個(gè)重要的指導(dǎo)原則。在設(shè)計(jì)過程中使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、制造工藝設(shè)計(jì)、包裝運(yùn)輸設(shè)計(jì)、使用維護(hù)設(shè)計(jì)、回收設(shè)計(jì)、報(bào)廢處置設(shè)計(jì)等多個(gè)設(shè)計(jì)階段同時(shí)進(jìn)行、相互協(xié)調(diào),各階段和整體設(shè)計(jì)方案、分析評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行信息交流和反饋,從而在其設(shè)計(jì)研發(fā)過程中及時(shí)改進(jìn),使產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化。
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是在滿足產(chǎn)品的使用功能、質(zhì)量等要求的前提下盡量簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),使得產(chǎn)品用原材料盡可能減少、加工工藝簡(jiǎn)單、易于制造且制作過程耗能低、容易回收再循環(huán)使用等特點(diǎn)。
(2)材料選擇。指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的選材上盡量使用綠色環(huán)保材料,選擇無污染或少污染,易回收的材料。為此,一是要多開發(fā)綠色材料,并建立綠色材料庫;二是設(shè)計(jì)選材時(shí)要注意經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益相協(xié)調(diào)。
(3)制造工藝設(shè)計(jì)。綠色工藝是指在產(chǎn)品加工過程中盡量節(jié)約能源、減少污染。綠色工藝與潔清生產(chǎn)密不可分。綠色工藝主要還應(yīng)從技術(shù)入手,盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對(duì)環(huán)境污染小的工藝方案。如現(xiàn)在的精確成形、干式切削、準(zhǔn)干式切削、生產(chǎn)廢物再利用、快速原型制造等都是綠色工藝的新技術(shù)。
(4 )綠色處理。綠色處理是指上一個(gè)生命周期報(bào)廢的產(chǎn)品通過有效的回收又進(jìn)入下一個(gè)生命周期的循環(huán)中。為了便于產(chǎn)品的綠色處理,一是設(shè)計(jì)之初就要考慮產(chǎn)品的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如采用面向拆卸的設(shè)計(jì)方法、模塊化的設(shè)計(jì)方法;二是發(fā)展綠色再制造技術(shù),如再制造加工、過時(shí)產(chǎn)品的性能升級(jí)等。
3.結(jié)束語
在大力倡導(dǎo)環(huán)保主題的今天,基于可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)的面向環(huán)境制造技術(shù)是一種以保護(hù)環(huán)境和資源優(yōu)化為目標(biāo)的現(xiàn)代制造模式。它符合人類與環(huán)境相協(xié)調(diào)發(fā)展的時(shí)代主題,未來有著廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn):
篇10
在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,產(chǎn)品必須不斷的改進(jìn)與開發(fā),才能適應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境,取得好效益。以往的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者或者因?yàn)槠孀非蠹夹g(shù)指標(biāo)或裝飾效果,忽略了經(jīng)濟(jì)效益,或者只憑傳統(tǒng)觀念和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),結(jié)果造成設(shè)計(jì)的產(chǎn)品過剩的質(zhì)量、過高的成本、過低的利潤及過短的產(chǎn)品壽命。
2、產(chǎn)品設(shè)計(jì)中鈑金結(jié)構(gòu)應(yīng)用概述
鈑金加工具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu)點(diǎn),在機(jī)械、汽車、飛機(jī)、輕工、國防、電機(jī)電器、家用電器以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛,占有十分重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì),汽車鈑金件占整個(gè)汽車制造件的60%~70%,飛機(jī)鈑金件占全機(jī)零件總數(shù)的40%以上,機(jī)電及儀器、儀表中鈑金件占生產(chǎn)零件總數(shù)的60%~70%,電子產(chǎn)品中鈑金件占零件總數(shù)的85%以上,日用品的鈑金件也占到絕大多數(shù)。
鈑金是針對(duì)金屬薄板(通常在6mm以下)一種綜合冷加工工藝,包括剪、沖/切/復(fù)合、折、焊接、鉚接、拼接、成型(如汽車車身)等。其顯著的特征就是同一零件厚度一致。
3、工業(yè)設(shè)計(jì)的價(jià)值工程理論基礎(chǔ)
價(jià)值工程簡(jiǎn)稱VE(Value Engineenring),是研究技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的一門科學(xué)。價(jià)值工程把技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理三者有機(jī)的結(jié)合在一起,利用調(diào)查、分析、對(duì)比、計(jì)算、評(píng)價(jià)的方法,研究某一問題的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
產(chǎn)品分析定義為:價(jià)值(V)=F/C
①第一種方法是一種提高產(chǎn)品價(jià)值的最理想途徑。即是產(chǎn)品的功能提高,成本下降。例如,新的生產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)生與應(yīng)用,可以使某些產(chǎn)品的功能或是在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)重大突破。
成本提高,功能提高,即: V=F/C;
②第二種方法是在成本不變的情況下,使產(chǎn)品的功能有所提高,也能使價(jià)值提高。例如,對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的外觀重新設(shè)計(jì)后,產(chǎn)品的審美功能大大提高,而生產(chǎn)成本卻沒有什么變化,但是產(chǎn)品價(jià)值有了很大的提高。
功能不變,成本降低,即:V=F/C;
③第三種方法是功能不變,成本降低,價(jià)值提高。例如產(chǎn)品的某些原材料、新工藝在技術(shù)成熟以后,生產(chǎn)成本降低,這就可以在保持產(chǎn)品功能不變的情況下使生產(chǎn)成本降低,使產(chǎn)品價(jià)值提高。
成本不變,功能提高,即:V=F/C;
④第四種方法是成本稍微有增加,而功能大幅度提高,使價(jià)值提高。例如一個(gè)產(chǎn)品在由單功能變成多功能后,成本雖然有所提高,但功能卻成倍或幾倍的增加,從而使產(chǎn)品的價(jià)值大大提高。
功能大幅度提高,成本略提高,即:V=F/C;
⑤第五種方法是功能稍微降低,但成本大大下降,價(jià)值提高。例如,某中產(chǎn)品適當(dāng)?shù)亟档凸δ埽钥梢詽M足某些用戶的需求,但由于實(shí)現(xiàn)該水平功能的技術(shù)條件比較成熟,而使成本大幅度下降,使產(chǎn)品價(jià)值提高。
功能稍有下降,而成本大大降低,即:V=F/C。
4、工業(yè)設(shè)計(jì)中鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與價(jià)值工程研究
4.1 鈑金產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與成本
在設(shè)計(jì)制造時(shí)除應(yīng)考慮設(shè)計(jì)的獨(dú)創(chuàng)性外,還應(yīng)有計(jì)算成本、利潤及產(chǎn)量等經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)價(jià)值是產(chǎn)品在運(yùn)用材料和加工技術(shù)中所體現(xiàn)的價(jià)值。
在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),要綜合考慮產(chǎn)品功能特點(diǎn)、使用環(huán)境、產(chǎn)品加工工藝、表面處理工藝,產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等。基于鈑金件等壁厚、生產(chǎn)效率高、成本低、可加工復(fù)雜的形狀等特性,合理的選擇鈑金結(jié)構(gòu),降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品的價(jià)值。一般情況下,對(duì)于電器產(chǎn)品形狀簡(jiǎn)單的外殼、機(jī)柜、文件柜、機(jī)箱、支撐部件等宜于采用鈑金件;對(duì)于一些高附加值產(chǎn)品或者運(yùn)用特殊工藝的產(chǎn)品等宜于采用鈑金件。
1.盡量減少?zèng)_壓廢料。在沖壓零件成本中,材料費(fèi)用占60%以上。沖壓廢料可分為工藝廢料和結(jié)構(gòu)廢料。搭邊和余料屬于工藝廢料,這是與排樣形式及沖壓方式有關(guān)的廢料;結(jié)構(gòu)廢料是由工件的結(jié)構(gòu)形狀決定的。要提高材料的利用率,既要設(shè)法減少結(jié)構(gòu)廢料,又要設(shè)法減少工藝廢料。
2.減少結(jié)構(gòu)廢料。材料利用率與沖壓件的形狀關(guān)系密切。
3.盡量減少工件的外形尺寸,以降低材料的消耗。這一點(diǎn)對(duì)采用標(biāo)準(zhǔn)寬度的型材更具有意義,有時(shí)只對(duì)設(shè)計(jì)稍加修改,就能利用這種材料。
4.零件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)由利于機(jī)械加工,減少工作量,有利于簡(jiǎn)化模具,提高壽命或利用現(xiàn)有工藝裝備。
4.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的材料選擇與成本
1.滿足產(chǎn)品功能的金屬板材種類和規(guī)格。在選擇材料時(shí),首先要以滿足產(chǎn)品的功能要求為準(zhǔn)。功能包括兩個(gè)方面:產(chǎn)品的物質(zhì)功能的實(shí)現(xiàn),這是產(chǎn)品材料的基本作用;產(chǎn)品的精神功能的實(shí)現(xiàn),這主要依靠材料本身的色彩、材質(zhì)、肌理以及技術(shù)美的因素來體現(xiàn)。例如冷軋鋼板與不銹鋼,不銹鋼增加了產(chǎn)品的精神功能,但是成本卻是冷軋鋼板的2倍多。
2.金屬板材本身的成本。在生產(chǎn)計(jì)劃上,主要是考慮金屬板材自身材料成本以及加工處理的成本,材料不同,本身的價(jià)格差異就很大。在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),金屬板材的選擇以及板厚的選擇是重點(diǎn)。
3.金屬板材加工處理的成本。不同的金屬板材,加工的工藝也有區(qū)別,不同的工藝又要求用不同的設(shè)備、技術(shù)和技術(shù)工人,加工過程也是不一樣的,這些都是鈑金件加工的成本。
所以,在選擇金屬板材及其板厚的同時(shí)要充分兼顧產(chǎn)品設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性原則,充分運(yùn)用價(jià)值工程原理,以最低的壽命周期成本,最經(jīng)濟(jì)的金屬板材來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值,企業(yè)價(jià)值的最大化。
4.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的排樣
根據(jù)材料的利用情況,排料方法可分為有廢料排樣,少廢料排樣和無廢料排樣三種。
有廢料排樣是沿工件全部外形沖裁,工件周邊都留有搭邊,工件精度與沖模壽命較高,但是材料利用率低;少廢料排樣是沿工件部分外形沖裁,只局部留有搭邊;無廢料排樣無任何搭邊。采用少、無廢料排樣,對(duì)節(jié)省材料具有重要意義,且有利于一次沖裁多個(gè)工件,故可以提高生產(chǎn)率。在無廢料排樣時(shí),因?yàn)橹挥胁牧系牧项^和料尾損失,故材料利用率可達(dá)85%~95%。少廢料排樣的材料利用率也達(dá)70%~90%。同時(shí),這兩種排樣形式,因其沖切周邊減少,還可簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)和降低沖裁力。因此,在設(shè)計(jì)沖壓件時(shí),應(yīng)盡可能有利于采用少、無廢料的排樣方式。
4.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與成本
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要注意追求節(jié)約,應(yīng)以不危及結(jié)構(gòu)功能為前提,而滿足一些特殊要求,則又應(yīng)以不危及經(jīng)濟(jì)性為原則。用最少的費(fèi)用來最大可能地滿足功能要求,這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)始終應(yīng)遵循的基本原則。
一般來說,鈑金產(chǎn)品設(shè)計(jì)在明確了結(jié)構(gòu)的必要性和基本結(jié)構(gòu)方式的基礎(chǔ)上,可在下列方面力求降低產(chǎn)品成本。
1.降低設(shè)計(jì)費(fèi)用。鈑金產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)注意充分利用現(xiàn)有的設(shè)計(jì);采用標(biāo)準(zhǔn)件及市場(chǎng)上便于購買的半成品或構(gòu)件;消減品種類別;選定經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)尺寸和結(jié)構(gòu)形狀;采用對(duì)稱的結(jié)構(gòu)以代替特殊的偏左或者偏右的結(jié)構(gòu)。
2.降低材料費(fèi)用。鈑金產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先要注意采用最佳造型、節(jié)省材料用量,特別是節(jié)省貴重材料的用量。同時(shí),盡量減少邊角廢料,提高材料的有效利用率。
3.降低加工費(fèi)用。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)選用最合理的加工方法;減少零部件種數(shù),增加同類零部件的數(shù)目;減少機(jī)械加工面積;選擇最經(jīng)濟(jì)合理的表面粗糙度、尺寸公差、精度等級(jí)以及形狀位置公差等。同時(shí),應(yīng)注意將設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)按加工的合理性進(jìn)行分解,以節(jié)省裝夾時(shí)間、加工時(shí)間、測(cè)量時(shí)間;并盡可能使用普通刀具、夾具、量具和普通機(jī)床。
4.降低其他費(fèi)用。降低產(chǎn)品成本,除去考慮降低上述三種費(fèi)用外,還應(yīng)考慮降低包裝費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用以及安裝費(fèi)用。。
4.5 鈑金件的表面處理與成本
設(shè)計(jì)中,除了少數(shù)材料所固定的特征以外,大部分的材料都可以通過表面處理的方式來改變產(chǎn)品表面所需的色彩、光澤、肌理等需要。
1.產(chǎn)品的性能和使用環(huán)境。不同產(chǎn)品或者零部件由于使用環(huán)境和在產(chǎn)品系統(tǒng)中參與表現(xiàn)的物質(zhì)功能或精神功能的不同,因此需要根據(jù)選擇不同的材料選擇適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)的表面處理工藝。以滿足產(chǎn)品的性能和使用環(huán)境的要求。
2.產(chǎn)品檔次的經(jīng)濟(jì)性。產(chǎn)品應(yīng)消費(fèi)層次的不同而具有高中低不同檔次,產(chǎn)品表面處理工藝的選擇應(yīng)考慮產(chǎn)品檔次的經(jīng)濟(jì)性,以求得產(chǎn)品的合理裝飾,獲得理想的經(jīng)濟(jì)效益。
3.成本。不同的表面處理工藝成本不同。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種表面處理工藝的相對(duì)成本與決對(duì)成本都在發(fā)生變化。另外還有考慮工藝成本與使用壽命之間和工藝成本與運(yùn)行費(fèi)用之間的辯證關(guān)系,保證消費(fèi)者獲得做好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
5、金融營業(yè)場(chǎng)所安全裝備設(shè)計(jì)研究
篇11
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1006-5024(2008)06-0031-03
隨著經(jīng)濟(jì)的日益國際化,相同的材料、相同的加工技術(shù)、相同的產(chǎn)品功能要求,使工業(yè)產(chǎn)品越來越同質(zhì)化。同質(zhì)化現(xiàn)象的出現(xiàn)必定會(huì)很大程度影響整個(gè)行業(yè)的利潤空間,引發(fā)激烈的價(jià)格戰(zhàn)。面對(duì)產(chǎn)品同質(zhì)化,發(fā)達(dá)國家的企業(yè)既重視吸收科學(xué)技術(shù)的最新成果,又重視本國、本民族文化藝術(shù)特色的傳承和發(fā)展。學(xué)科整合、系統(tǒng)集成創(chuàng)新,使工業(yè)產(chǎn)品不僅體現(xiàn)出相同的實(shí)用美和技術(shù)美,而且還表現(xiàn)出本民族或地域的文化特色。由此可見,產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)是解決產(chǎn)品同質(zhì)化問題的必要途徑,是提高制造業(yè)價(jià)值的重要手段。
一、企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)涵
產(chǎn)品是人類維持生存的工具和用具,作為人造物,必然體現(xiàn)出人文價(jià)值。產(chǎn)品人文價(jià)值包含了產(chǎn)品的實(shí)用功能和精神功能。產(chǎn)品設(shè)計(jì)是人類為抵抗嚴(yán)酷的自然延伸自身生存與生產(chǎn)能力改善生活水平,而對(duì)工具與用具進(jìn)行不斷地創(chuàng)新的過程。產(chǎn)品設(shè)計(jì)是人類社會(huì)賴以進(jìn)步的重要文化創(chuàng)造,即一種物質(zhì)性的文化創(chuàng)造。一切文化現(xiàn)象都是符號(hào)現(xiàn)象,所以,產(chǎn)品設(shè)計(jì)作為文化創(chuàng)造活動(dòng),自然是一種符號(hào)現(xiàn)象。產(chǎn)品設(shè)計(jì)作為一個(gè)完整的符號(hào)傳達(dá)系統(tǒng),發(fā)信人是以設(shè)計(jì)師為代表的群體,其背后還有以委托人為代表的產(chǎn)品項(xiàng)目提供方。產(chǎn)品設(shè)計(jì)符號(hào)收信人是廣大的使用者群體。產(chǎn)品設(shè)計(jì)符號(hào)的信道是一個(gè)產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)、銷售的渠道。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的符號(hào)是由功能、結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、材料、人機(jī)和數(shù)理(比例與尺度)五要素組成的。因此,產(chǎn)品設(shè)計(jì)是藝術(shù)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)的綜合過程。現(xiàn)代制造業(yè)產(chǎn)品最終必須實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的商品化,所以,產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的根本目的就是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的人文價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,即向消費(fèi)者傳達(dá)設(shè)計(jì)師和生產(chǎn)商的信息,通過吸引消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)購買行為,達(dá)到經(jīng)濟(jì)目的。根據(jù)多學(xué)科研究的成果,我們可以把企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)容概括為產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、產(chǎn)品文化創(chuàng)新設(shè)計(jì)、產(chǎn)品人本創(chuàng)新設(shè)計(jì)和產(chǎn)品人機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)四個(gè)方面。
1 產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。技術(shù)是構(gòu)成產(chǎn)品的關(guān)鍵要素,是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)用功能的必要手段,是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的核心,企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,必須在產(chǎn)品包含的技術(shù)上不斷創(chuàng)新,以實(shí)現(xiàn)生存和發(fā)展。產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)常采用技術(shù)分解、改進(jìn)、再重新構(gòu)成這樣三步走的方法,被稱之為“技術(shù)構(gòu)成”的方法。技術(shù)的發(fā)展有著時(shí)代的潮流與趨向。當(dāng)通過技術(shù)構(gòu)成來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新時(shí),既需要掌握傳統(tǒng)優(yōu)良技術(shù)成果,又需要把握產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的時(shí)代趨勢(shì)。當(dāng)今,產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的潮流是數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,下一輪技術(shù)突破的浪潮,可能會(huì)在信息、生命和納米科學(xué)的交叉之中涌現(xiàn)。
2 產(chǎn)品的文化創(chuàng)新設(shè)計(jì)。產(chǎn)品的形式是產(chǎn)品人文價(jià)值的綜合體現(xiàn)。產(chǎn)品形式無疑需要滿足實(shí)用功能的需求,但產(chǎn)品形式又不能唯實(shí)用功能而定。產(chǎn)品形式的精神功能(文化表述),同樣是不可忽缺的。因此,產(chǎn)品形式設(shè)計(jì)(產(chǎn)品造型設(shè)計(jì))必須兼顧其實(shí)用功能需求、形式之美和文化之美。產(chǎn)品文化設(shè)計(jì)的研究稱為文化構(gòu)成設(shè)計(jì)。提高產(chǎn)品的文化內(nèi)涵,通過在產(chǎn)品中巧妙地融入文化藝術(shù)元素以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,已經(jīng)成為一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的主流思想。文化構(gòu)成設(shè)計(jì),需要深入研究與發(fā)掘中外文化的內(nèi)容與特點(diǎn)。中華民族有5000年悠久歷史,文化沉淀深厚、內(nèi)容豐富,是一座用之不竭的寶藏:有陰陽學(xué)說為主體,天人合一的道家思想;有以禮儀、中庸為主體的儒家學(xué)說;有以強(qiáng)調(diào)輪回、因果辯證關(guān)系的佛教思想;還有生產(chǎn)實(shí)踐和地域因素形成的民間文化和民俗文化。盡管這些傳統(tǒng)文化常常帶有封建迷信的色彩,盡管近代承受過“西方文明”百年史,但祖先創(chuàng)造的燦爛文化并沒有沒落,它是中華民族持續(xù)發(fā)展的潛在資源。我們應(yīng)科學(xué)看待,取其精華,去其糟粕。在豐富多彩的文化表象中,含蓄大度、自然和諧、勸人為善的造物原則就是中華民族文化精神的集中體現(xiàn)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)者首先應(yīng)當(dāng)努力發(fā)掘本國和民族的優(yōu)秀文化傳統(tǒng),并充分應(yīng)用到產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中去。同時(shí),由于產(chǎn)品市場(chǎng)的國際化,必須了解產(chǎn)品面對(duì)人群所屬國家和民族的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更有針對(duì)性和創(chuàng)造性。
3 產(chǎn)品的人本創(chuàng)新設(shè)計(jì)。消費(fèi)者需求是消費(fèi)者在生理、心理各方面期望得到滿足的一種趨向。這種趨向可以引發(fā)消費(fèi)動(dòng)機(jī),進(jìn)而產(chǎn)生實(shí)際的消費(fèi)行為,使產(chǎn)品最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。產(chǎn)品人本創(chuàng)新設(shè)計(jì),是順應(yīng)時(shí)展,突出產(chǎn)品的個(gè)性化,滿足消費(fèi)者多樣化的需求。設(shè)計(jì)者通過把用戶市場(chǎng)進(jìn)行不同地域及不同用戶群體的細(xì)分,以及針對(duì)細(xì)分市場(chǎng)進(jìn)行用戶需求的認(rèn)真研究,充分挖掘不同用戶群體需求的個(gè)性特征,設(shè)計(jì)出滿足用戶獨(dú)特需求的新產(chǎn)品。這是產(chǎn)品實(shí)行高附加價(jià)值的重要手段。現(xiàn)代高技術(shù)與電子商務(wù)技術(shù)的結(jié)合,還將為個(gè)性化新產(chǎn)品與網(wǎng)絡(luò)化營銷的結(jié)合開辟廣闊前景。
4 產(chǎn)品的人機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。產(chǎn)品人機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)有兩個(gè)目的。(1)研究人?機(jī)?環(huán)境之間的和諧關(guān)系。人機(jī)交流是產(chǎn)品的人機(jī)界面,充分了解人與產(chǎn)品進(jìn)行交流互動(dòng)的操作方式和認(rèn)知方式,力求人操作產(chǎn)品的安全性和舒適性,并努力提高產(chǎn)品使用效率。通過綠色設(shè)計(jì),確保產(chǎn)品符合可持續(xù)性發(fā)展的要求。(2)通過研究人的形態(tài)與反應(yīng)特征,仿生設(shè)計(jì),為產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和人本創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供元素。
二、企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的主要過程
企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的主要過程可以概括產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品材料與工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品營銷設(shè)計(jì)五大步驟。
1 產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)。產(chǎn)品概念沒計(jì)首要任務(wù)是產(chǎn)品調(diào)研。產(chǎn)品調(diào)研是收集產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)元素的過程,是產(chǎn)品定位(產(chǎn)品概念形成)的必要過程。
產(chǎn)品調(diào)研具體內(nèi)容有消費(fèi)者需求、產(chǎn)品實(shí)用功能,結(jié)構(gòu)、材料與工藝、人機(jī)關(guān)系、市場(chǎng)信息、藝術(shù)造型規(guī)律、運(yùn)輸、維護(hù)、相關(guān)法規(guī),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。消費(fèi)者需求調(diào)研,是產(chǎn)品人本創(chuàng)新設(shè)計(jì)重要依據(jù)。消費(fèi)者需求是消費(fèi)者在生理、心理各方面期望得到滿足的一種趨向,是引發(fā)消費(fèi)動(dòng)機(jī),進(jìn)而產(chǎn)生實(shí)際的消費(fèi)行為。產(chǎn)品實(shí)用功能、結(jié)構(gòu)調(diào)研,是對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)的解構(gòu),是產(chǎn)品技術(shù)構(gòu)成創(chuàng)新設(shè)計(jì)(實(shí)用功能設(shè)計(jì))的必然過程。產(chǎn)品實(shí)用功能調(diào)研內(nèi)容主要是指產(chǎn)品的主要功能、輔助功能,功能的識(shí)別、使用、操作難易程度等。要求設(shè)計(jì)者了解從接觸產(chǎn)品到使用、評(píng)價(jià)整個(gè)過程中的消費(fèi)者感受,以及同類產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn),
以便自己在做設(shè)計(jì)的同時(shí)避免那些已經(jīng)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)雖然不能決定產(chǎn)品形態(tài),但是產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)能決定產(chǎn)品形態(tài)不能是什么樣。一方面,結(jié)構(gòu)影響著產(chǎn)品的實(shí)用功能,即使用的舒適性和可靠性;另一方面,在很大程度上影響著生產(chǎn)的工藝性,這里所說的工藝性是指能否用合理的成型方法生產(chǎn)制作所需的形狀、尺寸、精度,即工藝的合理性。材料與工藝調(diào)研,是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)物質(zhì)化的必要手段。一方面,材料是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的物質(zhì)載體,材料的選擇恰當(dāng)與否直接影響產(chǎn)品功能實(shí)現(xiàn)的可能性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性;另一方面,在構(gòu)成產(chǎn)品造型的形、色、質(zhì)三大感覺要素中,色彩和質(zhì)感都與材料有著直接的關(guān)系,因此,材料在賦予產(chǎn)品、體現(xiàn)產(chǎn)品的美學(xué)和人文價(jià)值方面起著同樣的關(guān)鍵作用。對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行充分的了解,可以為下一步設(shè)計(jì)當(dāng)中充分利用生產(chǎn)工藝特點(diǎn)做準(zhǔn)備。產(chǎn)品人?機(jī)?環(huán)境關(guān)系分析,是產(chǎn)品人機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)確保用戶操作安全性和舒適性,確保產(chǎn)品符合可持續(xù)性發(fā)展的前提。市場(chǎng)信息調(diào)查是運(yùn)用一定的科學(xué)方法收集、整理、分析各類市場(chǎng)信息的過程。作為信息載體的產(chǎn)品。除了承載著固有的物質(zhì)功能外,還承載著重要的品牌文化,對(duì)自身品牌及競(jìng)爭(zhēng)品牌作全面細(xì)致的對(duì)比分析,對(duì)于進(jìn)一步掌握市場(chǎng)發(fā)展變化的規(guī)律和趨勢(shì)有著重要意義,可以為企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)預(yù)測(cè)和決策提供可靠的數(shù)據(jù)和資料,進(jìn)而幫助企業(yè)確立正確的品牌發(fā)展戰(zhàn)略及產(chǎn)品研發(fā)計(jì)劃。藝術(shù)造型規(guī)律調(diào)研,是對(duì)產(chǎn)品自然發(fā)展史的文化解構(gòu),是產(chǎn)品文化構(gòu)成創(chuàng)新設(shè)計(jì)(精神功能設(shè)計(jì))的必要參考。運(yùn)輸、維護(hù)、相關(guān)法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等調(diào)研,是產(chǎn)品商品化的必要手段。
產(chǎn)品定位,即產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的定案。產(chǎn)品定位往往不是唯一的,但作為一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù),一個(gè)最終的產(chǎn)品卻是唯一的。因此,產(chǎn)品定位的臺(tái)理化決定整個(gè)產(chǎn)品工程的成敗。產(chǎn)品定位必須遵循實(shí)用,經(jīng)濟(jì)、美觀、舒適安全、綠色、文化認(rèn)同等美學(xué)原則,由企業(yè)內(nèi)部管理人員、設(shè)計(jì)師、用戶代表、營銷人員和有關(guān)專家組成評(píng)審組,對(duì)產(chǎn)品調(diào)研報(bào)告進(jìn)行公正合理的評(píng)判,確保產(chǎn)品的科學(xué)定位;同時(shí)指導(dǎo)確定產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的具體任務(wù)書。這部分工作由工業(yè)設(shè)計(jì)師主持,并在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的各類人才和消費(fèi)者代表的通力合作下完成。
2 產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)。產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)是按產(chǎn)品定位的既定目標(biāo),對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行形態(tài)設(shè)計(jì)的過程,其主要任務(wù)是產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)。產(chǎn)品功能包含產(chǎn)品的實(shí)用功能和精神功能。產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)具體為產(chǎn)品實(shí)用功能設(shè)計(jì)和產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)。產(chǎn)品實(shí)用功能設(shè)計(jì)是產(chǎn)品技術(shù)的重構(gòu)和創(chuàng)新,主要屬于工程設(shè)計(jì)的范疇;產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)是對(duì)產(chǎn)品所有創(chuàng)新元素的集成創(chuàng)新,主要屬于藝術(shù)設(shè)計(jì)的范疇。產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)成果最終集中體現(xiàn)在產(chǎn)品的形態(tài)中,所以,產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)必不可少的途徑。方案設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品符號(hào)科學(xué)編碼的基礎(chǔ)上,即滿足實(shí)用功能最基本的結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、材料與工藝、人機(jī)關(guān)系、價(jià)格等因素的制約,按產(chǎn)品語義學(xué)和產(chǎn)品語構(gòu)學(xué)規(guī)則,對(duì)產(chǎn)品最終形態(tài)進(jìn)行藝術(shù)編碼。方案設(shè)計(jì)在對(duì)產(chǎn)品最終形態(tài)進(jìn)行藝術(shù)構(gòu)思過程中,一方面要正確面對(duì)實(shí)用功能;另一方面必須遵循該類產(chǎn)品造型規(guī)律所昭示的趨勢(shì),正確面對(duì)特定使用群的文化背景和生活方式等人文藝術(shù)因素的制約。該過程中,必要時(shí)還需制作草模型(概念模型),協(xié)調(diào)理性與感性、視覺與觸覺的關(guān)系。人機(jī)界面設(shè)計(jì)在不破壞整體造型風(fēng)格的前提下,須充分滿足實(shí)用功能、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、人文識(shí)別、企業(yè)形象等因素的要求。針對(duì)不同產(chǎn)品,創(chuàng)新設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)有較大的差異。在保證產(chǎn)品合適的實(shí)用功能前提下,消費(fèi)品制造業(yè)更注重產(chǎn)品的精神功能,創(chuàng)新設(shè)計(jì)偏向產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)追求品味和流行時(shí)尚。裝備制造業(yè)則更注重產(chǎn)品的實(shí)用功能,創(chuàng)新設(shè)計(jì)偏向產(chǎn)品的工程設(shè)計(jì),其產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)有別于消費(fèi)品制造業(yè),主要特征表現(xiàn)在:1.物質(zhì)功能明確,不刻意追求藝術(shù)表現(xiàn);2.受技術(shù)與成本因素制約,造型可變空間小(由于產(chǎn)品批量小,材料以金屬板材、型材等為主,加工工藝以鑄、鍛、焊、鉚、折、彎、剪切等冷熱工種為主,造型不像塑料制品那么自如);3.由于產(chǎn)品一般體積大、工作強(qiáng)度大,對(duì)產(chǎn)品操作的人?機(jī)?環(huán)境協(xié)調(diào)性要求很高(盡管我國企業(yè)對(duì)此仍不太重視)。
方案構(gòu)思初步階段,工業(yè)設(shè)計(jì)師一般徒手繪制產(chǎn)品方案。隨著方案的深入,工業(yè)設(shè)計(jì)師會(huì)用相關(guān)CAD/CAM軟件在電腦中虛擬產(chǎn)品方案的三維效果,結(jié)合草模型進(jìn)行理性與感性的分析。最終方案一般須制作設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)模型。設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)模型制作,視產(chǎn)品具體情況確定。體積較小的產(chǎn)品,采用原型制作方法。原型制作是嚴(yán)格按照既定方案的結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、形態(tài)、色彩、材質(zhì)和標(biāo)識(shí)制作樣品的過程。裝備制造業(yè)產(chǎn)品一般體積較大,常常采用仿真模型制作方法。仿真模型制作是盡量按照既定方案的結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、形態(tài)、色彩、材質(zhì)和標(biāo)識(shí)制作等比縮小樣品的過程。由企業(yè)內(nèi)部管理人員、設(shè)計(jì)師、用戶代表、營銷人員和有關(guān)專家組成的評(píng)審組,面對(duì)產(chǎn)品最終方案的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)模型,圍繞產(chǎn)品材料與工藝、人?機(jī)?環(huán)境、生產(chǎn)成本、精神功能、可持續(xù)性等重要因素進(jìn)行深入細(xì)致地科學(xué)評(píng)議。方案認(rèn)定或修正之后,必須繪制精確的外觀三視圖,作為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。這部分工作由工業(yè)設(shè)計(jì)師全面負(fù)責(zé)完成。
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2.相關(guān)性設(shè)計(jì)的必要性
在飛機(jī)型號(hào)研制過程中,實(shí)行并行工程是縮短研制周期、加快上市時(shí)間的關(guān)鍵,而并行工程實(shí)行的好與否關(guān)鍵在于從總體氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)與各個(gè)結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)、各個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)最大可能的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì),甚至產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工裝設(shè)計(jì)之間的最大可能的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)。當(dāng)前該型號(hào)的各功能部件設(shè)計(jì)之間的協(xié)調(diào)性主要是靠UG的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)WAVE來保證和進(jìn)行,同時(shí)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)模塊UGWAVE的應(yīng)用還是在PDM的環(huán)境支持下進(jìn)行的。
3.自頂向下的WAVE設(shè)計(jì)方法
3.1基本概念
控制結(jié)構(gòu)(Controlstructure):傳遞飛機(jī)全局性的參數(shù)、外形、基準(zhǔn)位置等約束條件至零件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的樹狀結(jié)構(gòu),在TeamcenterEngineering中體現(xiàn)為產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)。可以用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)編輯器(PSE)編輯。
起始部件(StartPart):包含零件詳細(xì)設(shè)計(jì)所必需的各種約束條件(即link鏈接關(guān)系)的Ugpart文件。對(duì)于不同零件所需的不同約束條件,通過CopyGeometrytoPart來包含不同的約束條件,可以通過引用集的區(qū)分不同的幾何體。
鏈接零件(LinkPart):產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹和控制結(jié)構(gòu)樹發(fā)生關(guān)聯(lián)的UGPart文件,在其中進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),使其成為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中的零件或部件。
根據(jù)以下兩點(diǎn)決定不用CreateLinkPart,而采用CopyGeometrytopart:
根據(jù)保密要求只能提供必要的基準(zhǔn)信息到具體的零件UGPart,而CreateLinkPart會(huì)將基準(zhǔn)文件的所有信息一起鏈接到具體的零件UGPart;而采用CopyGeometrytopart可以選擇部分基準(zhǔn)信息鏈接到具體的零件UGPart.
CreateLinkPart會(huì)將基準(zhǔn)文件的所有信息一起鏈接到具體的零件UGPart,這樣會(huì)將多余的基準(zhǔn)信息傳遞到具體的零件UGPart,造成基準(zhǔn)信息冗余,在進(jìn)行WAVEUpdate時(shí)加大計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)擔(dān);而采用CopyGeometrytopart可以選擇部分基準(zhǔn)信息鏈接到具體的零件UGPart,確保具體的零件UGPart的數(shù)據(jù)量最小,提高計(jì)算機(jī)處理的效率。
StartPart與Part之間的關(guān)聯(lián):CopyGeometrytopart.從StartPart通過選用不同的UG對(duì)象來生成不同的LinkedPart.
3.2WAVE控制結(jié)構(gòu)體系
WAVE的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法,結(jié)構(gòu)體系根據(jù)系統(tǒng)的復(fù)雜性來確定。
a)各個(gè)WAVE結(jié)構(gòu)采用UGPart來實(shí)現(xiàn)。(可以用或不用裝配的方式來體現(xiàn)結(jié)構(gòu),總體理論外形與子系統(tǒng)理論外形和子系統(tǒng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不需用裝配的方式來體現(xiàn)。)
b)各個(gè)WAVELINK必須采用自頂向下的鏈接方式。以確保不會(huì)產(chǎn)生循環(huán)鏈接的情況發(fā)生。
c)功能級(jí)或部件級(jí)的WAVE結(jié)構(gòu)中包括本功能或部件的幾何元素和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。
d)部件級(jí)的WAVE結(jié)構(gòu)并不是必須的。
3.3飛機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體系
a)零件中所需的設(shè)計(jì)元素(設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和外形曲面)從控制結(jié)構(gòu)(WAVE源)中鏈接。
b)原則上詳細(xì)設(shè)計(jì)的零件與零件之間不進(jìn)行WAVE鏈接。如需進(jìn)行WAVE鏈接,應(yīng)確保不會(huì)產(chǎn)生循環(huán)的鏈接情況發(fā)生。
c)幾何體的鏈接原則:統(tǒng)一、清晰。
4.WAVE應(yīng)用在后機(jī)身的實(shí)例
以L15后機(jī)身為例,介紹控制結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法:
a)先在TeamcenterEngineering中構(gòu)建后機(jī)身WAVE總控PSE結(jié)構(gòu),它與UG中的裝配文件結(jié)構(gòu)保持同步;
b)后機(jī)身WAVE總控文件L15_RearWAVE_CS由后機(jī)身外形鏈接L15_RearFuselage_Link(它是后機(jī)身外形是通過WAVE_Link的
方式從理論外形中鏈接的)和L15_RearFuselage_Datums后機(jī)身設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(后機(jī)身中所用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在此文件中創(chuàng)建)組成;其中文件L15_RearFuselage_Link和L15_RearFuselage_Datums是后機(jī)身子系統(tǒng)級(jí)控制。
根據(jù)建模功能需要,可以建立功能級(jí)WAVE結(jié)構(gòu)控制,如:
L15_RearFuselage_Kuang2后機(jī)身框內(nèi)形控制
L15_RearFuselage_CH后機(jī)身長(zhǎng)桁控制
L15_RearFuselage_CM后機(jī)身艙門控制
L15_RearFuselage_HBT后機(jī)身后邊條控制
L15_RearFuselage_LBL后機(jī)身兩邊梁控制
L15_RearFuselage_CWZL后機(jī)尾垂整流包皮控制
L15_RearFuselage_KG后機(jī)身口蓋
L15_RearFuselage_Kuang1后機(jī)身框外形控制
L15_RearFuselage_Datum_C后機(jī)身長(zhǎng)桁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
L15_RearFuselage_wpk發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口控制
由于后機(jī)身艙門包括了前艙門,中艙門,后艙門以及有許多鎖扣位置,隔板,桁條等結(jié)構(gòu),針對(duì)后機(jī)身艙門控制的復(fù)雜性,還可以創(chuàng)建部件級(jí)的WAVE控制結(jié)構(gòu)。 轉(zhuǎn)貼于
L15_RearFuselage_CM后機(jī)身艙門控制
L15_CM_CH_AXIS_LINE
L15_RearFuselage_CM_HCM
L15_HCM_xiaxie_36_37
L15_HCM_xiaxie_37_38
L15_HCM_xiaxie_38_39
L15_RearFuselage_CM_xincai
L15_RearFuselage_CM_zxc_1_2
L15_RearFuselage_CM_zxc_2_3
L15_RearFuselage_CM_zxc_3_4
L15_RearFuselage_CM_zxc_4_5
L15_RearFuselage_CM_xincai_1_2
L15_RearFuselage_CM_xincai_2_3
L15_RearFuselage_CM_xincai_3_4
L15_RearFuselage_CM_xincai_4_5
通過上面幾種方法將各級(jí)控制幾何和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)構(gòu)造出來:將整個(gè)后機(jī)身各個(gè)子系統(tǒng)、功能結(jié)構(gòu)和部件結(jié)構(gòu)的裝配傳遞關(guān)系明晰出來,將公共幾何在控制結(jié)構(gòu)中構(gòu)造出來,形成詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
5.后記
通過實(shí)際項(xiàng)目的實(shí)踐,我們充分體會(huì)到了UG/WAVE的強(qiáng)大功能,以及對(duì)實(shí)際工程問題的適應(yīng)性;如:
a)WAVE符合我們傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的自頂鄉(xiāng)下的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法;即先進(jìn)行總體布置,再進(jìn)行子系統(tǒng)和部件及零件設(shè)計(jì);
b)由于根據(jù)總體布置設(shè)計(jì)、打樣設(shè)計(jì)階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的需求設(shè)計(jì)了整個(gè)WAVE結(jié)構(gòu),使任務(wù)分發(fā)成為可能;在設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)主管負(fù)責(zé)WAVE結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和公用幾何、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的建立,并進(jìn)行任務(wù)分發(fā),一般設(shè)計(jì)人員進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì);使得大家的職責(zé)比較明確,工作比較順利;
c)真正用機(jī)身的理論外形和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)控制了整個(gè)后機(jī)身的其他子系統(tǒng)和部件的設(shè)計(jì);而且是集中控制,如某個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)需要更改,我們現(xiàn)在只需要更改一個(gè)地方,其它部分均會(huì)自動(dòng)更新;保證整個(gè)后機(jī)身結(jié)構(gòu)的一致性,避免錯(cuò)誤;
d)由于在后機(jī)身設(shè)計(jì)中有大量的公用幾何體,采用WAVE結(jié)構(gòu)后,節(jié)省了大量的重復(fù)建模時(shí)間,且保證公用部分模型的一致性;也節(jié)省以后修改的時(shí)間;大大提高了設(shè)計(jì)的效率;
篇13
當(dāng)你清晨從夢(mèng)中醒來,和煦的陽光照亮著溫馨宜人居室,格調(diào)高雅的組合家具,造型精巧的吊燈,形態(tài)各異的家用電器……,無不都是你享用的工業(yè)設(shè)計(jì)的成果;工業(yè)設(shè)計(jì)的影子無所不在,它可小到精美別致的打火機(jī),大到翱翔太空的宇宙飛船,隨時(shí)隨地都是工業(yè)設(shè)計(jì)的成果。
由此可見,工業(yè)設(shè)計(jì)已成了我們生活中不可缺少的一部分。因此人們對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)越來越重視,逐步加強(qiáng)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的理解,加深對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的研究。“什么是工業(yè)設(shè)計(jì)”就成為大家探討的一個(gè)首要問題。但是至今,仍然沒有固定的概念來表達(dá),可以說是眾說紛紜。1980年,巴黎國際學(xué)術(shù)年會(huì)權(quán)威的論述是,憑借訓(xùn)練、技術(shù)知識(shí)、經(jīng)濟(jì)及視覺感受,而賦予材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形狀、色彩、表面加工以及裝飾全新的品質(zhì)和風(fēng)格。更有人說“我們?cè)诜治觥⒀芯慨a(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品推廣、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)乃至經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)候,實(shí)際上也是在評(píng)判工業(yè)設(shè)計(jì)”……。
工業(yè)設(shè)計(jì)是一門涉及領(lǐng)域很廣的專業(yè),同時(shí)也容易受到周邊環(huán)境的影響,因此生活在不同環(huán)境的人,重視點(diǎn)不一樣,帶來的工業(yè)設(shè)計(jì)概念就不一樣。而我也有自己對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的理解。在此就以我在某家設(shè)計(jì)公司實(shí)習(xí)兩個(gè)月,將生產(chǎn)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合而看到的,學(xué)習(xí)的,理解的來逐步闡述我心中所認(rèn)識(shí)的工業(yè)設(shè)計(jì)。
在實(shí)習(xí)前,我認(rèn)為設(shè)計(jì)公司是一個(gè)充滿設(shè)計(jì)創(chuàng)意,比較隨意,藝術(shù)氣味比較重的地方。但一進(jìn)公司的門,我就被公司的嚴(yán)謹(jǐn)氣氛給震撼了。寬敞的環(huán)境,井然有序的布置,與我想象中的隨意完全不一樣。接待室的展板上寫著著名工業(yè)設(shè)計(jì)師DYSON的8大制造業(yè)生存哲學(xué):
1、沒有人會(huì)因?yàn)楫嫲迳系膭?chuàng)意而成功!有趣的問題和方案來源于接觸世界和細(xì)心觀察日常生活。與世隔絕或放棄必將無所作為。
2、與生活相關(guān)的產(chǎn)品才會(huì)有大市場(chǎng)。從現(xiàn)有的產(chǎn)品中找到弱點(diǎn),雖然改進(jìn)一個(gè)成熟的產(chǎn)品很困難,但在這個(gè)產(chǎn)品類別中大有可為,因?yàn)槭袌?chǎng)已經(jīng)存在了。
3、引進(jìn)新技術(shù),真正的技術(shù)通過專利保護(hù)創(chuàng)意,從而削弱盜版與競(jìng)爭(zhēng)壓力。
4、愛迪生原則。工程技術(shù)是一種思維方式和工作方法,突破只會(huì)源于思考與努力工作。不斷測(cè)試再測(cè)試,只相信自己的眼睛,而不是公式套路。
5、不斷革新,對(duì)產(chǎn)品的每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行再思考再改進(jìn),讓消費(fèi)者得到最大滿足,讓自己的產(chǎn)品擁有更多有優(yōu)勢(shì)的專利。
6、設(shè)計(jì)是表現(xiàn),最重要的是內(nèi)在,產(chǎn)品好用才會(huì)產(chǎn)生美,好的設(shè)計(jì)在于功能的說服力,但陳舊的外觀會(huì)失掉市場(chǎng),設(shè)計(jì)是為了消費(fèi)者的產(chǎn)品體驗(yàn)。
7、毅力與判斷。成功會(huì)比想象的來得慢,幸運(yùn)需要自己為自己創(chuàng)造,堅(jiān)忍不拔比聰明更易獲得成功青睞。
8、全面控制,不偏離最初的想法會(huì)讓產(chǎn)品從創(chuàng)意、概念、研發(fā)、測(cè)試、模型、加工、生產(chǎn)、銷售到市場(chǎng)與服務(wù)都獲得成功。
看到這些,我的心并沒有受到很大的震撼,覺得這些感語,對(duì)我并沒有多大的沖擊力。公司的經(jīng)理告訴我,DYSON的這些話是在長(zhǎng)達(dá)好幾年,不斷學(xué)習(xí)、不斷發(fā)現(xiàn)、不斷的失敗成功中總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)之談。而我才剛踩在起跑線上,因此還不能由衷的去體會(huì)已經(jīng)跑了一大段路的DYSON和經(jīng)理的話,不了解他們?cè)诒荣惵飞显龅绞裁礃拥睦щy,以及看過什么樣的美麗景色。雖然接觸工業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間還很短暫,但是在這期間,由于不斷的學(xué)習(xí)、接觸新的東西、了解更深層次的概念,回顧以前的我,發(fā)現(xiàn)自己對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的想法和了解也隨之經(jīng)歷了多次的改變。
大學(xué)前,我只是一心想把事物用畫筆漂亮的表現(xiàn)在圖紙上,還不了解什么是工業(yè)設(shè)計(jì),只是認(rèn)為工業(yè)設(shè)計(jì)就是把產(chǎn)品外觀畫得漂亮一點(diǎn)。于是把精力放在素描的物體造型,用美麗的線條去表現(xiàn)物體,以及捕捉物體與環(huán)境那微妙的色彩變化。
大學(xué)初期,鞏固、加深學(xué)習(xí)以前的專業(yè)基礎(chǔ)課,像結(jié)構(gòu)素描、色彩構(gòu)成、平面構(gòu)成等,除了這些還多了理論方面的知識(shí),從中淺淺的了解什么是工業(yè)設(shè)計(jì),在我腦中形成模糊的概念。想法還是停留在設(shè)計(jì)圖表達(dá)出來的東西有新意、空前絕后,就是好的設(shè)計(jì)觀念上。改變的是在畫物體寫生時(shí),開始注意物體的結(jié)構(gòu)線了,即為了更準(zhǔn)確的把物體透視表現(xiàn)好,花心思去把一個(gè)物體的結(jié)構(gòu)了解透徹,同時(shí)掌握用線表達(dá)物體的技巧。
大學(xué)中期,我才真正接觸工業(yè)設(shè)計(jì),開始初步了解人機(jī)工程學(xué)、機(jī)械制圖、模型制作等的概念,認(rèn)識(shí)更多產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論方面的東西,如設(shè)計(jì)原則(功能、人性化、經(jīng)濟(jì)等),對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的理解深入了一些。在專業(yè)表現(xiàn)上開始用簡(jiǎn)單的線條去表現(xiàn)物體,即產(chǎn)品的效果圖。而產(chǎn)品的效果圖,只靠畫筆和圖紙是不完整的,必須還要用電腦工具去表達(dá)。于是學(xué)會(huì)用平面軟件和三維軟件去表達(dá)產(chǎn)品。
電腦效果圖手繪效果圖
帶著以前的認(rèn)識(shí),我還是把產(chǎn)品的外觀表現(xiàn)放在第一位,因此,把大部分心思花在電腦的表現(xiàn)效果上,卻忽略了模型制作的課程,即忽略了設(shè)計(jì)創(chuàng)意怎樣轉(zhuǎn)為實(shí)體這一環(huán)節(jié)。
大學(xué)后期,開始進(jìn)行了單一化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品語意學(xué)等課程,接觸了更多的設(shè)計(jì)實(shí)踐,也更多地注意外觀設(shè)計(jì)所考慮的眾多因素,但這些都還是停留在草圖和效果圖中;產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的課程讓我們開始用ABS塑膠材料制作模型,但沒有真正的考慮、研究產(chǎn)品該有的結(jié)構(gòu),只是用材料拼拼湊湊的把外觀表現(xiàn)出來。直到大四,參觀了沿海幾家設(shè)計(jì)公司后,我好像突然的被拉到了和以前截然不同的現(xiàn)實(shí)中。從參觀實(shí)習(xí)中了解到:各個(gè)公司都反映了結(jié)構(gòu)的重要性,一個(gè)產(chǎn)品的誕生時(shí)間花費(fèi)較多的就是結(jié)構(gòu),出問題較多的也是結(jié)構(gòu),但最后追究責(zé)任時(shí),大部分都是外觀設(shè)計(jì)師,因?yàn)樵O(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開不了模。因此在設(shè)計(jì)公司中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師就占了一大半。這些感受讓我非常憂心,因?yàn)樵诖髮W(xué)期間,對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)接觸的不是很多——應(yīng)該說是沒有把它與產(chǎn)品聯(lián)系在一起,而是把重點(diǎn)全放在產(chǎn)品好看的表面上了。沿海之行帶來的打擊很大,因?yàn)榻佑|結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)很少。但那時(shí)候的我,由于缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),還是覺得產(chǎn)品外觀最重要:既然專業(yè)名是產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì),只要在產(chǎn)品的線條、顏色、總體造型上多費(fèi)功夫,其他的由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師、模板制作師去操心,自己只負(fù)責(zé)將設(shè)計(jì)清楚的呈現(xiàn)給他們看不就行了嗎?
直到進(jìn)了設(shè)計(jì)公司,進(jìn)行真正的實(shí)踐工作,我的“外觀為主”想法才開始改變。
剛?cè)サ牡谝粋€(gè)任務(wù)就是根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好整體造型的電子詞典來設(shè)計(jì)它內(nèi)部面板造型,以及按鍵的造型和排列。參考其他電子詞典按鍵排列順序后,設(shè)計(jì)了按鍵外輪廓,并大概的按照間距比例排列起來。后經(jīng)總監(jiān)提醒,發(fā)現(xiàn)按鈕之間的間距是有明確規(guī)定的,分別是上下2.2毫米和左右1.6毫米。我想:為什么要把間距體現(xiàn)得那么精確?設(shè)計(jì)完后交給結(jié)構(gòu)師,讓他去想這個(gè)問題就好了?!后來才知道,我做的平面圖是要直接轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)格式交給結(jié)構(gòu)師,然后結(jié)構(gòu)師就按照我做的線條、間距來建模。這樣一個(gè)小小的按鈕設(shè)計(jì)被翻來覆去的修改,后來終于得到總監(jiān)的認(rèn)可。但沒想到交給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師后,問題還是沒有完全解決。結(jié)構(gòu)師反復(fù)的把我叫去,問的可說是以前從沒考慮的問題:“表面的凹槽是圓角還是直角”、“這里的凹處深多少”、“按鍵表面是平的還是有弧度的,要弧度的話,高多少”。完全不知道該怎么回答,最后問了總監(jiān)才解決了這些問題,其中涉及到的數(shù)據(jù)全都是零點(diǎn)幾毫米。后來設(shè)計(jì)電子詞典的面蓋。提供了幾十款,被客戶選中幾個(gè)。做模板時(shí),模板制作師還需我考慮配色以噴涂在產(chǎn)品實(shí)體上、考慮什么特殊處理效果以及用什么顏色絲印品牌字。
這次設(shè)計(jì),讓我大概了解了設(shè)計(jì)公司工作的總流程,也是公司擬定的工作流程:
--方案策劃(產(chǎn)品規(guī)劃的重要階段)
--效果圖繪制(準(zhǔn)確表達(dá)量產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)的虛擬真實(shí)效果)
--外觀模型(為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開模提供最直觀的參考)
--結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(為模具加工提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù),也是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的完善和規(guī)范)
--結(jié)構(gòu)手板(是對(duì)造型內(nèi)之結(jié)構(gòu)的仔細(xì)研究,是模具制造前的檢驗(yàn))
--模具注塑(好的模具、注塑工藝是優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的根本保證)
--噴油絲印(色彩計(jì)劃的具體實(shí)施)
這些程序,缺少任何一個(gè)都不行。而且要調(diào)節(jié)好各個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系。
實(shí)習(xí)給我最大的啟示就是一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重要性。很多客戶與外觀設(shè)計(jì)師討論爭(zhēng)執(zhí)最多的并不是產(chǎn)品的外形好不好看,而是把矛頭指向結(jié)構(gòu)方面的各種問題。
“那以外觀為主要學(xué)習(xí)對(duì)象的我們豈不是沒有多大的用處?”。其實(shí),一個(gè)設(shè)計(jì)公司起著重要作用的,就是外觀設(shè)計(jì)師。只不過,有一個(gè)觀念是必須要去轉(zhuǎn)變:不能稱自己為外觀設(shè)計(jì)師,而應(yīng)該是工業(yè)設(shè)計(jì)師。意思就是,從事這個(gè)專業(yè)不能只停留在漂亮的設(shè)計(jì)效果圖紙上,還要學(xué)習(xí)掌握結(jié)構(gòu)、材料、生產(chǎn)工藝等,不能做到深刻學(xué)習(xí),但得清楚產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過程。
在設(shè)計(jì)公司里,工業(yè)設(shè)計(jì)師是必須要從頭到尾,一直負(fù)責(zé)到底的。無論是在做外觀設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的時(shí)候,還是在做模板的時(shí)候,你都要隨時(shí)與結(jié)構(gòu)師、模具師溝通,監(jiān)督整個(gè)過程,來保證客戶所選好的方案,能夠準(zhǔn)確、實(shí)實(shí)在在的體現(xiàn)出來。從這點(diǎn)可看出設(shè)計(jì)不是一個(gè)人就能完成的。但是作為工業(yè)設(shè)計(jì)師的你不能把一個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)完全的交給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師做,因?yàn)槟阍O(shè)計(jì)的產(chǎn)品的每一根線條的表現(xiàn)只有你自己最能夠體會(huì),而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師只是根據(jù)你畫的三視平面圖來建模,一遇到以弧面為主的設(shè)計(jì),他不能夠協(xié)調(diào)面與面之間的關(guān)系,不能夠把設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品完美的表達(dá)出來。所以,一般情況下,工業(yè)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)好產(chǎn)品后,都要用專業(yè)模具軟件(PRO-E)把產(chǎn)品的外部結(jié)構(gòu)做出來,然后交給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師把內(nèi)部的結(jié)構(gòu)完善。因此我進(jìn)了公司后,就被要求把PRO-E學(xué)好。
一段時(shí)間的實(shí)習(xí)實(shí)踐為之后的數(shù)碼相機(jī)設(shè)計(jì)(畢業(yè)設(shè)計(jì),同時(shí)也是為XX公司做的一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目)打下了基礎(chǔ)。一聽到數(shù)碼相機(jī),在我腦海中就閃過像尼康、奧林巴斯、索尼、佳能、富士等幾個(gè)高檔的數(shù)碼相機(jī)的造型。
市場(chǎng)數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品
但是一聽到經(jīng)理的說明,我就開始納悶了。原來這個(gè)客戶要生產(chǎn)的是市場(chǎng)銷售價(jià)僅一百多元的數(shù)碼相機(jī)。想一想,如今市場(chǎng)上的數(shù)碼相機(jī),都是價(jià)值幾千元的,廉價(jià)的產(chǎn)品有市場(chǎng)嗎?帶著問題我開始從各方面進(jìn)行調(diào)查。
長(zhǎng)久以來,很多消費(fèi)者一直認(rèn)為數(shù)碼相機(jī)的像素是評(píng)價(jià)數(shù)碼相機(jī)檔次的最重要指標(biāo),因此高像素的數(shù)碼相機(jī)一直占據(jù)著市場(chǎng)的主流地位。然而,由于高像素?cái)?shù)碼相機(jī)的價(jià)格一直居高不下,因此在很大程度上抑制了數(shù)碼相機(jī)在家庭用戶中的普及,目前中國城市家庭擁有數(shù)碼相機(jī)的比例只有0.83%。這主要是因?yàn)閼?yīng)用環(huán)境還不成熟:價(jià)格與規(guī)格的壁壘導(dǎo)致數(shù)碼相機(jī)的普及困難。如今國內(nèi)數(shù)碼相機(jī)市場(chǎng)的主流產(chǎn)品都是300~500萬像素的數(shù)碼相機(jī),而普通消費(fèi)者的需求并沒有達(dá)到專業(yè)級(jí)別。今年開始,由于普通消費(fèi)者對(duì)數(shù)碼相機(jī)的需求節(jié)節(jié)攀升,國內(nèi)外眾多廠商紛紛推出了低價(jià)格、低像素的數(shù)碼相機(jī)。因此,當(dāng)一批廉價(jià)的數(shù)碼相機(jī)出現(xiàn)在市場(chǎng)上時(shí),便迅速得到用戶的青睞。XX公司就是看中了這一點(diǎn),才大量生產(chǎn)廉價(jià)的數(shù)碼相機(jī)。由此可見,廉價(jià)的數(shù)碼相機(jī)是有市場(chǎng)的。這樣,我明確了設(shè)計(jì)的方向。
這次設(shè)計(jì)不是想怎樣就怎樣的,因?yàn)閄X公司提出了多個(gè)要求:產(chǎn)品大小都規(guī)定在900mm*600mm之間,厚度在30mm內(nèi);材質(zhì)方面,不能用鋁合金等高成本材料;功能簡(jiǎn)單,滿足拍照就行,不帶閃光燈,附加LCD數(shù)字液晶顯示,尺寸在13mm*13mm之間,用AAA兩節(jié)電池供電,內(nèi)部有圖片內(nèi)存件,用USB接口導(dǎo)出;結(jié)構(gòu)方面,盡量做到成型工藝簡(jiǎn)單,且時(shí)尚。總體來說就是——成本低且時(shí)尚。
為了設(shè)計(jì)好產(chǎn)品,我到各個(gè)商場(chǎng)進(jìn)行數(shù)碼相機(jī)外觀調(diào)查。大小方面,現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)都趨向小巧化,大小就和XX公司所規(guī)定的大小差不多;材質(zhì)方面,市場(chǎng)上大部分的數(shù)碼相機(jī)都采用鋁合金,由于其成本太高,在這次設(shè)計(jì)中不被采用;功能是市場(chǎng)上數(shù)碼相機(jī)的主要賣點(diǎn),里面的都采用高科技的元件,特別是鏡頭;結(jié)構(gòu)方面,市場(chǎng)上的結(jié)構(gòu)都是很簡(jiǎn)單的,重點(diǎn)都放在了材質(zhì)(鋁合金等)的處理上,大部分結(jié)構(gòu)都采用一般常見的方體設(shè)計(jì),因?yàn)殇X合金等高檔材料成型工藝成本很高,而且塑造有一定的局限;在顏色方面,大部分都采用白、灰、銀等流行色彩,體現(xiàn)金屬質(zhì)感。廉價(jià)的數(shù)碼相機(jī)要做到功能簡(jiǎn)單、材質(zhì)便宜且易成型,其中材質(zhì)是考慮的重點(diǎn)。近幾年來,塑膠材料受到設(shè)計(jì)家的青睞,最重要的因素是它不但成本低,造型工藝簡(jiǎn)單且塑造性強(qiáng),而且在設(shè)計(jì)中加以特殊處理,并采用最新流行色彩,能創(chuàng)造出獨(dú)特的美感,使原本低價(jià)塑膠產(chǎn)品的附加值大為提高。因此塑膠是這次設(shè)計(jì)的主要“角色”。定下大概的方向后,就開始草圖的繪制了。客戶要五個(gè)方案,為了讓客戶滿意,我從三個(gè)方面下手,設(shè)計(jì)三種類型的產(chǎn)品來讓客戶進(jìn)行選擇。定位上分為方體改良式設(shè)計(jì)、造型創(chuàng)意設(shè)計(jì)和使用方式設(shè)計(jì)。
--方體改良式設(shè)計(jì)
縱觀市場(chǎng)的數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品,大部分都是方體設(shè)計(jì),簡(jiǎn)單且時(shí)尚。而它的時(shí)尚體現(xiàn)點(diǎn)就是鋁合金材質(zhì)。鋁合金經(jīng)過拉絲等處理后,體現(xiàn)金屬那種光澤和硬度,就像鉆石一樣耀眼奪目。而在結(jié)構(gòu)方面考慮到鋁合金的成型工藝,所以不能做復(fù)雜的結(jié)構(gòu),這就是為什么大部分相機(jī)的造型都是方體的原因。而我的材質(zhì)是以塑膠為主,所以造型和結(jié)構(gòu)都可以靈活、復(fù)雜一點(diǎn),多體現(xiàn)些層次感,以設(shè)計(jì)出與市場(chǎng)不同的方體造型。但是不能像市場(chǎng)上的那些數(shù)碼相機(jī)一樣,周圍線條都是直的、硬的、面與面都成直角的,要運(yùn)用些弧面來增添時(shí)尚。如果想要有像鋁合金那樣的光澤,那就用金屬色來達(dá)到其效果。還可以運(yùn)用亞加力透明材質(zhì),來達(dá)到獨(dú)特的效果:在亞加力材質(zhì)底部進(jìn)行挖槽、蝕紋等處理,再在底面噴實(shí)色,會(huì)有透明的光澤度,顏色會(huì)顯得特別柔和。
--造型創(chuàng)意設(shè)計(jì)
市場(chǎng)上的以鋁合金為材質(zhì)的數(shù)碼相機(jī)是因?yàn)槭艿讲馁|(zhì)的約束,而且產(chǎn)品體積又很小,因此不能做到大的、復(fù)雜的曲面造型。由于材質(zhì)的緣故,就可以設(shè)計(jì)出造型特別、有新意的產(chǎn)品。這一類主要用弧線弧面來設(shè)計(jì),外形適度的夸張。在成型工藝上與上面的方體改良設(shè)計(jì)一樣。
--使用方式設(shè)計(jì)
以往的數(shù)碼相機(jī)都是方體造型,所以快門鍵都是設(shè)在長(zhǎng)方體的頂部,稱為豎式,這個(gè)當(dāng)然是掌握平衡的最佳位置。為了體現(xiàn)新意,所以就從這個(gè)使用方式來下手,以打破這個(gè)常規(guī)。我想到的有橫式、側(cè)式、筆式。但是要注意的一點(diǎn)是,要從人性方面去考慮,不能盲目的追求新意,而忽略了產(chǎn)品的實(shí)用性。
以上三種設(shè)計(jì)思路都必須要充分考慮結(jié)構(gòu)問題,一定要想清楚是否能夠開模、是否能批量化生產(chǎn),否則是不會(huì)被客戶接受的。
這些設(shè)計(jì)構(gòu)想真的有別于大學(xué)時(shí)期的設(shè)計(jì)想法。在學(xué)校時(shí),沒有受到大小、材質(zhì)、功能、結(jié)構(gòu)的限制,根據(jù)自己的設(shè)計(jì)理念來進(jìn)行設(shè)計(jì),盡量展開自己的創(chuàng)造思維,越獨(dú)特、越有新意就越好,沒有想過結(jié)構(gòu)方面的問題,是否能夠做出來,更不管是否能夠被市場(chǎng)接受。不過這并不是意味大學(xué)里的設(shè)計(jì)思維不對(duì),這個(gè)就是大學(xué)與社會(huì)的不同處。要知道這個(gè)可是改良設(shè)計(jì)。從這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合中,發(fā)現(xiàn)我的設(shè)計(jì)思路比以前清晰得多,考慮的東西也比以前多,像材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、以及成本。其中大部分企業(yè)最重視的就是成本。因此單單看產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)是不夠的,還要與市場(chǎng)、企業(yè)緊密相聯(lián)。這種認(rèn)識(shí)使我的設(shè)計(jì)思路逐漸現(xiàn)實(shí)化,也更接近市場(chǎng)產(chǎn)品的總體要求。
總的來說這次實(shí)習(xí)讓我學(xué)習(xí)了很多的東西,但是心中的問題和想法也多了很多。特別是對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)詞的概念。工業(yè)設(shè)計(jì)的概念正被越來越多的人所接受,學(xué)校把它看作有發(fā)展前途的新興專業(yè),企業(yè)依靠它開發(fā)產(chǎn)品和促進(jìn)銷售,老百姓通過琳瑯滿目的新產(chǎn)品憧憬著富裕而美好的生活。在大學(xué)里就知道工業(yè)設(shè)計(jì)涉及的領(lǐng)域特別的廣,工業(yè)設(shè)計(jì)的核心領(lǐng)域是產(chǎn)品設(shè)計(jì)。工業(yè)設(shè)計(jì)師從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、藝術(shù)等多種角度,對(duì)批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品的功能、材料、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面處理、裝飾等要素進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì),創(chuàng)造出能夠滿足人們不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)需求和精神需求的新產(chǎn)品。工業(yè)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)意義還在于對(duì)人工事物應(yīng)當(dāng)如何存在的深層思考,并協(xié)調(diào)處理人—產(chǎn)品—環(huán)境—社會(huì)的關(guān)系,對(duì)形成可持續(xù)發(fā)展的人類生活環(huán)境、融合全球文化和地方文化、技術(shù)文化和人文文化的生活方式產(chǎn)生積極的影響。