产品设计的方法:
1、组合设计
组合设计(又称模块化设计)是将产品统一功能的单元,设计成具有不同用途或不同性能的可以互换选用的模块式组件,以便更好地满足用户需要的一种设计方法。当前,模块式组件已广泛应用于各种产品设计中,并从制造相同类型的产品发展到制造不同类型的产品。组合设计的核心是要设计一系列的模块式组件。为此,要从功能单元,即研究几个模块式组件应包含多少零件、组件和部件,以及在组合设计时每种模块式组件需要多少等。
当今,在面临竞争日益加剧、市场分割争夺异常激烈的情况下,仅仅生产一种产品的企业是很难生存的。因此,大多数制造厂家都生产很多品种。者不仅对企业生产系统的适应能力提出新的要求,而且显然要影响产品设计的技能。生产管理的任务之一,就是要寻求新的途径,使企业的系列产品能以最低的成本设计并生产出来。而组合设计则是解决这个问题的有效方法之一。
2、计算机辅助设计
计算机辅助设计是运用计算机的能力来完成产品和工序的设计。其主要职能是设计计算和制图。设计计算是利用计算机进行机械设计等基于工程和科学规律的计算,以及在设计产品的内部结构时,为使某些性能参数或目标达到最优而应用优化技术所进行的计算。计算机制图则是通过图形处理系统来完成,在这一系统中,操作人员只需把所需图形的形状、尺寸和位置的命令输入计算机,计算机就可以自动完成图形设计。
3、面向可制造与可装配的设计
面向可制造与可装配的设计是在产品设计阶段设计师与制造工程师进行协商探讨,利用这种团队工作,避免传统的设计过程之中“我设计,你制造”的方式而引起的各种生产和装配问题以及因此产生的额外费用的增加和最终产品交付使用的延误。
如果一个产品的设计缺乏生产观点,那么生产时就将耗费大量费用来调整和更换设备、物料和劳动力。相反,好的产品设计,不仅表现在功能上的优越性,而且便于制造,生产成本低,从而使产品的综合竞争力得以增强。许多在市场竞争中占优势的企业都十分注意产品设计的细节,以便设计出造价低而又具有独特功能的产品。
产品造型设计是一门集人文艺术和计算机技术于一体的综合性学科,随着商业化进程的发展,市场对产品造型设计专业的技术人才十分紧缺。
本专业主要培养掌握创新设计基本知识,具有设计能力与计算机辅助设计技术的高级实用性人才。学生毕业可在工业设计公司、IT产品设计与制造、家具、玩具、影视动画公司、游戏后期产品设计等企业从事产品三维造型设计、新产品开发、视觉传达设计等工作。
主要课程包括:设计素描、产品速写、设计图学、快速表现技法、视觉传达设计、形态设计、产品设计原理与方法、人机工程学、计算机辅助设计与AutoCAD、RHINO产品三维建模、三维造型Cinema 4D渲染技法、设计心理学、IT信息产品语义学。
一项成功的设计,应满足多方面的要求。这些要求,有社会发展方面的,有产品功能、质量、效益方面的,也有使用要求或制造工艺要求。一些人认为,产品要实用,因此,设计产品首先是功能,其次才是形状;而另一些人认为,设计应是丰富多采的、异想天开的和使人感到有趣的。设计人员要综合地考虑这些方面的要求。下面详细讲述这些方面的具体要求:
1、社会发展的要求
设计和试制新产品,必须以满足社会需要为前提。这里的社会需要,不仅是眼前的社会需要,而且要看到较长时期的发展需要。为了满足社会发展的需要,开发先进的产品,加速技术进步是关键。为此,必须加强对国内外技术发展的调查研究,尽可能吸收世界先进技术。有计划、有选择、有重点地引进世界先进技术和产品,有利于赢得时间,尽快填补技术空白,培养人才和取得经济效益。
2、经济效益的要求
设计和试制新产品的主要目的之一,是为了满足市场不断变化的需求,以获得更好的经济效益。好的设计可以解决顾客所关心的各种问题,如产品功能如何、手感如何、是否容易装配、能否重复利用、产品质量如何等;同时,好的设计可以节约能源和原材料、提高劳动生产率、降低成本等。所以,在设计产品结构时,一方面要考虑产品的功能、质量;另一方面要顾及原料和制造成本的经济性;同时,还要考虑产品是否具有投入批量生产的可能性。
3、使用的要求
新产品要为社会所承认,并能取得经济效益,就必须从市场和用户需要出发,充分满足使用要求。这是对产品设计的起码要求。使用的要求主要包括以下几方面的内容:
(1)使用的安全性。设计产品时,必须对使用过程的种种不安全因素,采取有利措施,加以防止和防护。同时,设计还要考虑产品的人机工程性能,易于改善使用条件;
(2)使用的可靠性。可靠性是指产品在规定的时间内和预定的使用条件下正常工作的概率。可靠性与安全性相关联。可靠性差的产品,会给用户带来不便,甚至造成使用危险,使企业信誉受到损失;
(3)易于使用。对于民用产品(如家电等),产品易于使用十分重要;
(4)美观的外形和良好的包装。产品设计还要考虑和产品有关的美学问题,产品外形和使用环境、用户特点等的关系。在可能的条件下,应设计出用户喜爱的产品,提高产品的欣赏价值。
4、制造工艺的要求
生产工艺对产品设计的最基本要求,就是产品结构应符合工艺原则。也就是在规定的产量规模条件下,能采用经济的加工方法,制造出合乎质量要求的产品。这就要求所设计的产品结构能够最大限度地降低产品制造的劳动量,减轻产品的重量,减少材料消耗,缩短生产周期和制造成本。
典型的产品设计过程包含四个阶段:概念开发和产品规划阶段、详细设计阶段、小规模生产阶段、增量生产阶段。
1、在概念开发与产品规划阶段,将有关市场机会、竞争力、技术可行性、生产需求的信息综合起来,确定新产品的框架。这包括新产品的概念设计、目标市场、期望性能的水平、投资需求与财务影响。在决定某一新产品是否开发之前,企业还可以用小规模实验对概念、观点进行验证。实验可包括样品制作和征求潜在顾客意见。
2、详细设计阶段,一旦方案通过,新产品项目便转入详细设计阶段。该阶段基本活动是产品原型的设计与构造以及商业生产中的使用的工具与设备的开发。详细产品工程的核心是“设计--建立--测试”循环。所需的产品与过程都要在概念上定义,而且体现于产品原型中(可在计算机中或以物质实体形式存在),接着应进行对产品的模拟使用测试。如果原形不能体现期望性能特征,工程师则应寻求设计改进以弥补这一差异,重复进行“设计--建立--测试”循环。详细产品工程阶段结束以产品的最终设计达到规定的技术要求并签字认可作为标志。
3、小规模生产的阶段,在该阶段中,在生产设备上加工与测试的单个零件已装配在一起,并作为一个系统在工厂内接受测试。在小规模生产中,应生产一定数量的产品,也应当测试新的或改进的生产过程应付商业生产的能力。正是在产品开发过程中的这一时刻,整个系统(设计、详细设计、工具与设备、零部件、装配顺序、生产监理、操作工、技术员)组合在一起。
4、开发的最后一个阶段是增量生产。在增量生产中,开始是一个相对较低的数量水平上进行生产;当组织对自己(和供应商)连续生产能力及市场销售产品的能力的信心增强时,产量开始增加。
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