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引论：我们为您整理了13篇产品结构设计原则范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
现如今，各行各业运用的电子产品越来越多，电子产品的安全性和使用寿命受到越来越大的重视。而为了保障电子产品的安全性和更长的使用寿命必须保障电子产品的设计原理合理，同时保证结构设计的准确性。本文重点的分析了电子产品结构设计的要求，原则以及影响因素。通过电子产品结构设计要求，原则及影响因素的分析，为以后的电子产品结构设计提供有力的帮助，保障设计出结构更加合理，安全性更高，使用寿命更久的电子产品。
二、电子产品结构设计的要求
第一，功能要求。电子产品归根结底是一件商品，对于使用者来说，满足其功能是其基本的要求。所以，电子产品必须在设计中体现自身的价值。第二，质量要求。电子产品要想有更好的效率和更高的效益，必须质量可靠，同时在结构上必须更加合理，外观美观。第三，结构更加优化。合理优化的电子产品结构主要是从其尺寸，工艺，使用材料等方面体现，通过这些方面的考虑和选择，找到最优化的结构设计方案。第四，结构设计上要满足创新性的要求。现如今，电子产品都能满足自身的功能要求，但要体现其创新性才能有更好的市场，比如多功能的电子产品，外观设计独特，更加吸引人的注意力等等。只有电子产品的创新性做好，产品安全性高，实用性强，外观设计美化，才能有更好的市场。
三、电子产品结构设计的原则
第一，各部分功能满足设计要求的原则。电子产品的基本原则就是设计的各部件，各部分的功能得以满足预先设计，能够满足基本的使用。第二，产品的强度和刚度满足要求的原则。电子产品作为一件商品，其强度和刚度必须满足要求，达到该产品的规范标准要求，只有满足这个原则，才能有更大的使用寿命。第三，工艺和装配上满足要求的原则。电子产品在工艺设计和装配上必须满足电子产品装配的要求，在这个原则满足后，产品才能更好的进行装配使用。第四，满足用户的审美要求的原则。电子产品最终作为商品使用，在满足使用者基本功能需求的基础上，要更加美观，这样才能更好的吸引使用者。
四、电子产品结构设计的影响因素
1、生产和维修方面的因素。电子产品结构设计的过程中，必须考虑后续的生产和维修因素。在设计中必须保障后续的生产更加合理，方便后续的生产，保障后续生产更加流畅合理。同时，在设计时，就必须考虑电子产品的后续维修。因为，一个电子产品不可能在使用中不出现问题，而出现问题后，就必须进行维修，所以在维修上更加方便的电子产品更容易满足要求。这需要设计者在结构设计上就必须考虑好。合理的结构设计，可以在电子产品出现问题进行维修时，能够方便的进行维修，而不破坏电子产品的本体。
2、零部件材料选择方面的因素。电子产品在设计中，零部件材料的选择会直接影响电子产品的使用寿命以及电子产品的安全性。所以，选择合适的材料是非常必要的。这就要求在电子产品零部件材料选择上，必须考虑环保，安全，可回收利用等等因素。在选择材料的时候，不能贪图便宜，要认真选择生产厂家，选择资质齐全，口碑好的材料生产厂家。
3、功能实现方面的因素。功能实现方面因素考虑是保障后续电子产品后续投入使用良好的关键。为了满足功能要求，必须考虑元器件布局、电路板布线、组件部件布局方面的相互影响。保障三者合理的实现功能，同时元器件布局、电路板布线、组件部件布局三者方面不会产生干扰的现象。
4、产品使用寿命方面的因素。电子产品结构设计必须考虑使用寿命的因素。用户购买电子产品首先考虑的就是能够长久使用。所以提升使用寿命，是电子产品设计者必须考虑的重要问题。而为了保障使用寿命更久，就必须设计更加合理，零部件参数选择更加优化，材料选择更加安全等等。
总结：总之，在以后的电子产品设计中，在保障其设计原理合理的基础上，注重其结构设计是非常有必要的，保障结构设计满足国家标准要求，并且根据其应用环境来设计合理的结构，来满足人们的需求，同时保持产品的安全性，保障电子产品使用寿命更长。
参 考 文 献
[1]曹伟智，田野. 产学研背景下的自行车产品设计研究[J]. 美苑. 2015（06）
[2]李晓明，姜红明，任召. 某高密度电子设备结构设计与解析[J]. 科技风. 2016（01）
篇2
1 工业工程专业培养目标
工业工程专业以制造业为对象、制造业信息化为背景，培养具备综合应用现代制造工程、现代管理理论、信息技术应用和系统工程方法的知识、素质和能力，培养适应现代企业对生产管理和信息化建设需求，富有责任心、主动性和创造力的，知识面宽、适应能力和沟通能力强，具有解决制造领域复杂问题能力的、既懂技术又会管理的高层次复合型人才。工业工程专业的学生首先应具有较扎实的自然科学基础，以及较好的人文、艺术和社会科学基础，而在素质和技能方面，应具备基本的工程素质，能够看懂工程图纸，并运用机械工程的基本理论和方法解决简单产品的设计、工艺问题。另外，还应掌握包含在工业工程学科里面必需的系统工程、制造工程和管理工程等学科的基础理论和基本技能。在具体实施企业方案时，应能够灵活应用工业工程专业的基本理论和方法，解决企业在生产、物流和仓储管理的实际问题。
2 《产品结构设计》的课程设置规划
本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程，其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识，使学生掌握与产品设计相关的基本知识，具有产品结构设计的基本技能，能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。
2.1 本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中培养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。
2.2 课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。
3 《产品结构设计》课程的教学思路
3.1 选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。
3.2 教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。
3.3 教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。
4 《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用
在面向制造业的工业工程专业总体实训里，结合各校的实际情况，以典型产品的流水线装配设计为主体，总体实训内容分为五个阶段：前期的准备环节、产品设计与组装环节、生产线装配改善环节、三维系统模拟环节、总结交流环节。在这些实训中，可以实现“教-学-做”一体化的行动教学，让理论和实践紧密结合，从而使学生在知识和技能上达到双重提高；另一方面，可以锻炼学生的综合专业知识运用能力，提高团队协作能力，也有利于提升学生的实际动手能力，更好地让学生参与企业模拟项目，融入企业生产实践。在产品设计与组装环节，教师把学生分成六人左右的项目组，根据企业的某一个典型产品布置项目任务书。学生综合考量校内实训基地的实际条件和设备，运用产品结构设计的知识，共同完成项目。在此过程中，教师可以对新产品提出具体的要求，比如产品的结构尺寸不能过大，必须与生产线相匹配；结合人因工程学，运用动作分析和双手操作分析，在工艺上要符合车间的零部件装配顺序，有利于工序和工位的确定；新产品各零部件的装配要牢固可靠，可以满足多次拆卸而不容易损坏；产品的价格应合理，要用最少的成本做出符合客户要求的产品；考虑试验的可行性和零部件的可修改性。
参考文献：
[1]郭艳丽，李亨英，柴春锋.适应社会需求，提高IE人才实践创新能力的因素分析[J].高教论坛，2011（9）.
[2]周梓荣，龚存宇.工业工程专业应用型人才培养体系探讨[J].湖南工程学院学报，2005（3）.
[3]光昕，李沁.高职工业工程专业教育教学探索[J].中国成人教育，2009（23）.
[4]赵涛，路琨.我国工业工程学科的发展研究[J].高等工程教育研究，2003（2）.
[5]陆刚，孙宇博，卢明银，韩可琦.工业工程本科毕业设计与创新型人才培养[J].工业工程，2010（2）.
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价值工程是以提高实用价值为目的，以功能分析为核心，以资源的开发与节省为基础，以科学分析方法为工具，用最少的成本支出实现给定功能的产品开发的科学方法。换言之，即以最低的寿命周期费用，可靠地实现产品的必要的功能，对产品的功能，成本所进行的有组织的分析研究活动。国家标准给出的定义是“价值工程是通过各相关领域的协作，对所研究对象的功能与费用进行系统分析，不断创新，提高对象价值的思想方法和管理技术”。
价值工程活动中对于问题的分析是围绕以下7个问题依次展开的：(1)它是什么？(2)它的用途是什么？(3)它的成本是多少？(4)它的价值是多少？(5)有其他方法能实现这个功能吗？(6)新方案的成本是多少？(7)新的方案能否满足要求。这7个问题的解答过程，就是价值工程的工作程序和步骤，即：选定对象、收集情报资料、进行功能分析、提出改进方案、分析和评价方案、实施方案、评价活动成果。
2、价值分析的基本方法
价值工程是用功能分析的方法，以最低成本获得产品的必要功能，从而达到提高价值的目的[1]。在价值工程活动中，功能F(Function)、成本C(Cost)、价值V(Value)三者之间的关系是：
按照价值工程的理论，产品的价值是指功能和成本（包括设计、制造、试验、使用、维护等成本）的比值。提高产品的价值有五种途径：
(1)产品功能不变，用降低成本的方法来提高产品的价值；
(2)维持成本不变，通过提高功能来提高产品的价值；
(3)既提高产品功能，同时也降低其成本；
(4)小幅提高成本，大幅提高产品功能）；
(5)小幅减少产品功能，大幅降低产品成本。
分别表达为：，，，，
以上五种方法都是通过对F和C的调整来达到提高产品价值的目的。
3、产品设计的主要工作
产品设计包括很多具体的内容，如：功能设计、运动设计、结构设计、强度、刚度设计、尺寸设计、几何精度设计、材料设计，以及外观设计等[2]。
产品结构设计是针对产品内部结构、机械部分的设计。评价一个产品的好坏，最首要的标准是实用，要实现预定的功能，这一要求能否达到，完全取决于结构设计。结构设计是产品形成过程中最重要的内容，也是最复杂的环节。
机器设备的功能要由一系列符合装配关系的零件和部件来实现，设计过程中需要考虑产品结构紧凑、外形美观，既要求安全耐用、性能优良，又要易于制造、降低成本。结构设计人员需要各种要求与限制条件寻求对立中的统一，给出协调、合理的设计方案。
4、产品结构设计中的价值工程方法
价值工程是用最低的成本实现必要的产品功能，其核心问题就是寻找功能与成本之间的最佳关系[3]。
产品结构是具象的，它是功能的载体。而功能则是抽象的，是产品的本质属性。用价值工程的方法对产品的结构设计进行分析，是从结构入手去研究产品的功能，通过功能分析、功能整理、功能评价找出设计方案的改进目标。
用价值工程理论指导改进产品的结构设计，是要以最低的总成本确保产品必要功能（主要功能和次要功能）的实现，同时去掉不必要的功能（亦称过剩功能）。减少不必要的材料消耗，在保证产品质量的前提下，尽量做到缩小体积，减轻重量，降低单位产品材料消耗量。这与尺寸链设计中的最短尺寸链原则是一致的。
5、价值工程方法应用实例
本文选择的价值工程分析方法研究对象为一大型板坯加热移动翻转设备系统中的热板坯移动翻转装置。该装置主要由移动翻转车、平移油缸、翻转臂、翻转油缸及装在固定支座上的铰接轴、配重块等组成，如图1所示。
图1 8臂板坯移动翻转装置 图2 6臂板坯移动翻转装置
该装置由水平移动小车2、平移油缸4、翻转油缸3及装在固定支座铰接轴上的翻转臂1、同步轴5、配重块6等组成。用翻转油缸推动翻转臂转动、使翻转臂上起支承作用的钩头承接高温板坯，完成翻转动作，并用配重块平衡翻转力矩；用水平油缸的活塞杆端推动水平移动小车前后移动，并可由同步轴连接二边车轮以保证同步行走。
板坯移动翻转装置中与加热板坯直接接触的是翻转臂。原方案设计了8个翻转臂，通过强度分析计算，可知左右两端的翻转臂受力较小，从结构简化考虑，对方案进行了改进，成为图2所示的6臂结构。经验算，该结构可以满足强度、刚度方面的要求。
根据价值工程的原理来分析，可以看出，在满足功能要求的前提下，减少两臂后，结构简化了，用料少了，重量减轻了，加工和装配的难度降低了，符合前述价值工程基本方法中的第一种――产品功能不变，通过降低成本的方法来提高产品和设计的价值。
6、结语
产品设计需要遵循传统的设计原理与方法。用现代的观点来看，更要强调设计过程与设计结果的优化。运用价值工程的分析方法对产品的结构设计加以改进，在满足产品功能的前提下，采用简化的结构可提高设计乃至产品本身的价值。
参考文献
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0 引言
当前，世界各国都已经加强了对本国知识产品的保护力度，我国在改革开放早期所采用的引进―消化―吸收――创新基本模式已经不能满足我国新时期机械行业的发展需要。因此，提升机械设计自主创新能力才能够为我国机械行业的整体发展提供一个可行的途径。而在机械创新设计过程中，通过提高对产品创新的意识及能力，将机械产品的设计制造成本降低，提高产品的操作性能以及自动化陈谷，达到对应的环保要求，对推动我国整个机械行业的发展具有重要意义。
1 创新思维在机械设计中应该遵循的两个原则
整个机械设计过程源自于功能要求与开发，通过作用原理分析，直到最终无力结构构思及形成。在整个过程中，机械创新设计工作必须把握这样两个基本原则。
1.1 设计路径最短原则
设计之初必须对产品必须具备的功能进行确定，之后找寻得到最优的设计结构方式，以便在最短的时间内达到设计目标，之后选择正确合理的价值工程方法，将其中价值相对较低的少部分构件找出，将之作为分析对象，确认其与当前结构设计存在的矛盾，试图通过最小改动量来解决存在的矛盾问题。这种设计路径所耗费的资源以及时间都较少，这时实现目标的路径自然最短。
1.2 相似性联想原则
联想是机械创新设计过程中的一个重要方法，通过对事物之间的相似性进行分析和总结，而联想得到的结构是否合理的一个重要判据就是所设计的结构是否具有一定的相似性，而这有产品的实例直接决定。若设计的多个产品实例同时满足功能需要，则它们之间一定存在对应的相似性，表面产品具备创新设计的潜力。
2 创新思维在现代机械设计中的应用
2.1 在机械产品运动方案创新设计中的应用
机械产品结构运动方案的设计就是设计人员根据用户提出的产品功能需求而提出的从机械结构原理出发的产品功能原理构思。运动方案是探索并解决实际问题的一个有效途径，其主要包括原动机、传动机构以及执行部件等系统运动方案的设计。其最终得到的结果必须满足机械产品结构功能的运动性能要求。设计的一种机构运动方案的好坏直接影响到产品结构、工艺、成本以及使用性能等方面的能力，是确定产品的整体质量、性能、经济性、环境以及所获得社会效益的关键步骤，是整个机械产品设计过程以及后续产品制造、使用过程的基础。对于机械结构产品而言，实现其具体的功能可以采用不同的运动方案，即可以采用不同的写原理予以实现，同时不同的功能又可以通过不同的机构来具体实现。因此，该阶段的工作是整个设计工作的重点，设计人员必须从功能分析出发，利用创新思维对产品的活动架构进行设计、优化，最终得到理想的产品运动方案。
以汽车的前驱、后驱运动方案为例，传统的后驱运动方案具有生产制造成本高、驱动部件多、安装复杂、车内空间较小、牵引力不足以及动力效率较低的问题。在现代机械设计的轻量化、汽车乘坐舒适性以及机动性要求提高的背景下，后驱汽车已经不能满足当前人们生活的需要。基于此，汽车生产厂商通过移植、逆反思维等方式对汽车的运动方案进行创新，将发动机前置，使得发动机的输出轴直接与汽车前轮的传动机构相连，驱动汽车前轮运动。这种驱动方式虽然使得前轮的负载增加，加大了轮胎的磨损量，但是其带来了相当多的好处：其一，汽车的驱动机构得到了明显简化，零部件数量明显减少，使得汽车的造价降低；其二，汽车整车重量下降，使得汽车的加速性能得到改善，刹车距离缩短，油耗降低；其三，采用前置发动机的方式释放了大量的车内空间，使得车辆的乘坐舒适性得到提高。
2.2 在机械产品结构创新设计中的应用
机械产品的结构设计工作主要包括对产品的外形、各部分的配置以及总体结构的设计方面。根据客户对机械产品功能要求的不同，所设计的结构方案也存在明显差异。机械产品结构设计的一个根本任务就是要找到不同结构形态的产品设计方案，设计出新型的产品结构形式。
随着人们对产品结构功能需求的提高，人们对机械产品结构的设计提出了更严苛的要求，设计人员必须在有限的空间中尽量多的将产品功能集成至一处，使得客户的安装和使用功能得到满足。
例如，在传统的办公室中，各式各样的打印机、复印机以及扫描设备充斥在空间中，使得办公室的环境不能得到改善，人们需要一种多功能的一体化文档处理设备。办公用品厂家在了解到人们的需求之后，开始着手对办公机械设备进行改进和设计。后经分析调查，最终通过离散与综合的创新思维方式，在尽量保证产品的基本构形要求下，将打印、复印以及扫描等文档处理功能集成于一体，设计制造了一台多功能一体机，显著改善了办公室的工作环境。
2.3 在机械产品动力能源创新设计中的应用
在制造技术、材料加工技术以及能源应用技术得到迅速发展的背景下，机械产品设计师在动力能源的选择过程中能够选择不同的能源作为产品动力来源，包括石油、天然气、电能和太阳能等。设计工作中，设计人员可以充分发挥其自身的创造性思维、方法，对产品的各个系统进行改进甚至是重新设计，将更多的清洁能源应用与机械产品的动力能源当中。
还是以汽车为例，当前在公共交通工具中日益广泛应用的电动汽车，其主要使用的是电能，与传统的燃油汽车相比，其自身不会排放对大气造成污染的有害气体，即使按单位电能生产过程中所排放的污染物（硫、微粒）进行比较，电动车造成的其他污染物得到了明显控制。这有利于降低人口密集的城市区域大气污染的程度，而且电动汽车还能够在晚间用电低谷时出现的富余电力充电，提高了发电设备的利用效率，使得其经济效益得到明显提升。另外，应用达到了国家提倡的节能减排目的，是创新思维在机械产品能源设计中应用的典型案例。
3 结论
本文针对创新思维在机械产品结构设计、运动方案以及动力能源方面的应用进行了详细的论述，且利用具体的案例进行了说明。虽然所列举的案例较为简单，但是其思维方式对创新思维在机械产品设计中的应用依然具有指导作用，为复杂机械产品的创新设计提供参考。
参考文献
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一、新时期家电产品中塑料件结构设计中优化造型结构设计理念
1、外观形状设计
外观形状是产品使人体视觉上产生美感、进而达到心理上美的享受的商品的综合印象，要想使家电产品实现上面的效果，设计师在其中就扮演了重要的角色，设计师在外观设计的过程中，通常要通过外观设计中最重要的点、线、面和角等几何元素的综合应用，这些元素的综合应用可以创造家电产品外形的起伏、棱角、曲面和圆角等，从而实现这一效果。
2、图案纹理设计
图案纹理设计在家电产品的设计别重要，其设计内容主要包括：流行时尚和传统元素，对于流行时尚方面而言，要在流行时尚的设计理念的指导下来挖掘设计元素并且寻求设计思想，用图案纹理设计的表达效果给予合追求时尚和跟随流行的消费者一种鲜明的时代感和感染力。对于传统元素方面而言，要从传统元素这种设计思想的指导下寻求创作源泉和创作思想，赋予家电产品古老文明的内涵，通过这种创造给予消费者喜闻乐见的好感。
3、色彩设计
色彩设计主要从以下几方面的内容来设计：其一，家电产品的市场定位和对产品时尚潮流进行研究要从产品的功能和结构两方面来进行分析。其二，通过色彩设计给消费者创造一种温馨的家电环境，从而使使用者感受到家电产品带来的亲切感和愉。其三，家电产品的色彩设计可以实现其和周围环境形成一种和谐的基调，从而使使用者感受到温馨和舒适。
二、冰箱产品中塑料件的结构设计
1、壁厚的设计
壁厚的合理设计对一个塑料制品来说是至关重要的，制品的壁厚一般在1～6mm范围内，而最常用的壁厚数值为2～3mm。壁厚的设计与塑件尺寸有一定关系，其关系见表1。举例说明，在冰箱设计中，门体上下饰条的大面壁厚为2.5mm（材料为ABS），抽屉壁厚为2～3mm（材料为PS），挤出件设计要做到尽量壁厚一致，壁厚一般为2mm。过薄的壁厚不能保证制品的强度，过厚的壁厚要消耗大量材料、增加制品成型后的冷却硬化时间，此外还容易产生气泡、凹陷、夹心和收缩不均匀，从而造成应力集中。
壁厚的设计一般来说应遵循如下原则：制品的设计应尽量保证壁厚均匀，避免壁厚突然变厚或变薄；对于壁厚过厚的地方，采用增加工艺孔等方式去掉多余的壁厚，消除该处产生的内应力。
表1
2、脱模斜度的设计
为了塑料从模腔中脱出，在平行于脱模方向上的塑件表面上设有一定斜度，称之为脱模斜度。脱模斜度的大小取决于塑料的性质、收缩率的大小、制品的壁厚和形状，设计时一般考虑以下几种情况：制品形状复杂，深度较深，不易脱模的，塑料的收缩率大的，应选用较大的脱模斜度；制品尺寸精度要求高的，制品较高、较大的，应选用较小的脱模斜度。一般而言，对于透明GPPS材料的抽屉而言，脱模斜度在不影响外观和使用功能的前提下，应尽量大，正常情况下不小于2度。而对于ABS材料的其他零件，相应的脱模斜度可小些。
3、加强筋的设计
增加加强筋可以在不增加壁厚的情况下，使塑件强度和刚度提升，以节约塑料用量，减轻重量，降低成本。并有效防止塑件翘曲，还起到辅助浇道的作用。加强筋的设计要点：
用高度较低、数量稍多的筋代替高度较高的单一加强筋，避免厚筋底冷却收缩时产生表面凹陷。当筋的背面出现凹陷影响美观时，可采用装饰结构予以遮掩。
筋的布置方向最好与熔料的充填方向一致。筋的根部用圆弧过渡，以避免外力作用时产生应力集中而破坏。但根部圆角半径过大则会出现缩水现象。一般不在筋上安置任何零件。位于制品内壁的凸台不要太靠近内壁，以避免凸台局部熔体充填不足加强筋在防止制品变形、增加制品刚性方面的应用。为了防止正面收缩痕迹，尽量将与正面连接的壁厚减薄，如果强度有影响，可以将连接处局部减薄。一般而言，筋条的厚度为0.5～0.75倍的正面壁厚。
4、孔的设计
塑料制品上的孔通常有两种，一种是制品本身有各种用途的装配孔，另一种是为了改善制品的性能而设置的工艺孔，不管是哪一种孔，设计合理，就会有一个好的质量并且便于制品的成型。具体应用主要分三种情况：当制品需有侧孔时，往往会使模具增加侧抽芯机构，使模具的制造复杂化，因此应尽量改进设计，简化模具结构，确保顺利脱模；制品上孔的位置，应尽可能设置在不易削弱制品强度的位置上；对于脆性制品，相邻孔之间以及孔到制品边缘之间，要留有适当的距离，以防止在连接和固定制品时发生破裂。
三、新时期家电产品中塑料件结构设计中优化功能结构设计技术
1、优化几何形状设计
壁厚：从家电产品的经济角度分析，如果使用过厚的塑料件壁厚，过厚的塑料件壁厚不仅增加了家电产品原材料的成本，同时还有利于延长塑料件的使用周期，这样做的缺点就是会大大增加产品的材料费用和成本；过厚的塑料件壁厚在家电产品设计角度分析，很难达到均匀硬化的状态。太薄的塑料件壁厚太薄，在脱模过程和装配使用的过程中容易发生翘曲变形主要是由于刚度性能差和强度性能差的原因造成的。
2、优化装配设计
2.1塑料件之间的连接方式设计
自攻螺钉连接法有很多优点和特点，简单的模具加工和较好的装配强度是这种方法最好的优点，但这一方法也有其自身的缺点，这种方法需要多的自攻螺钉、较发杂的装配工序和较高的成本费用，同时这种方法在拆卸的过程中也比较繁杂。卡钩-扣位连接法相对于上述方法而言也有很多自身的优点和特点，其中，模具加工复杂是这种方法很大的特点，但这种方法还有很多优点，装配方便是这种方法最重要的优点，卡钩-扣位连接法要求卡钩-扣位之间松紧合适，满足这一要求是为了实现方便事后操作的目的。
2.2间隙配合设计
家电产品的塑料件成型后，会有一些很明显的缺点，塑料件成型后会产生误差，而这个误差产生的原因是多方面的，其一是因为塑料件成型后自身留有残余应力发生翘曲变形导；其二是模具加工制造造成的；其三是由于热胀冷缩造成的。所以，塑料件之间间隙配合不能偏大偏小，应该保持在合理的状态，因为塑料件之间缝隙超标是由于偏大的间隙配合造成的，还有，塑料件之间干涉是由于偏小的间隙配合造成的。
3、强度设计方案的优化
强度设计主要靠零件强度设计和连接强度设计这两种方式来实现其设计效果。决定零件强度的因素很多，其一，家电产品塑料件使用材料的壁厚；其二，所使用的塑料件材料的形状；其三，塑料件的加强筋和结构形式；这三个方面的原因是决定零件强度的主要原因。在加强连接强度的过程中可以选择多种方法，其中螺钉联接和卡钩-扣位联接这两种方式是主要的使用方式，要求在把握产品的总体外形尺寸上，从而加强强度设计方案的优化。
4、降低成本的设计优化
在塑料件的结构强度等各方面的条件满足塑料件的设计要求时，就可以减少塑料件的壁厚，从而达到降低材料成本的目的。当满足塑料件的结构强度和使用要求的条件时，可以减少无关紧要的加强筋的使用，在这一过程中还可以简化零件结构，从而实现零件简单实用的目标。采用低成本的塑料件表面处理工艺设计方案。
四、新时期家电产品中塑料件结构设计的一些建议
1、适应模具加工制造和注塑方面的设计创新
适应模具加工制造和注塑方面的工艺结构设计的创新中，对结构设计师的要求特别严格，结构设计师要充分考虑模具加工制造方面的问题，同时，适应模具加工制造和注塑方面的设计创新和对塑料件设计要以有利于成型、脱模和提高成品质量为设计原则，另外，适应模具加工制造和注塑方面的工艺结构设计的创新中结构设计师还要做到在满足几何形状设计的基础上，充分考虑塑料件结构的细节设计，同时还要让它与几何形状设计的思维方法一致。
2、适应批量生产方面的工艺结构的设计创新
适应批量生产方面的工艺结构设计创新，对结构设计师的要求较为复杂，其主要内容主要是指结构设计师在设计塑料件的过程中要考虑多方面的问题，其一，应该充分考虑生产线上的效率，例如，要创造出方便和快捷的员工装配和操作，这种方式就有利于提高生产效率和经济效益。其二，适应批量生产方面的工艺结构的设计创新离不开工艺结构设计、几何形状设计和成本设计的作用，要求结构设计师适应批量生产方面的工艺结构的设计创新的过程中统筹全局，还要注重细节。
结束语
新时期家电产品中塑料件结构的设计主要包括几方面的内容，其一是家电产品的造型结构设计，其二是家电产品的功能结构设计，其三是工艺结构设计，其中塑料件结构的功能结构设计家电产品结构设计的核心，其二和其三家电产品结构设计的基础，本文从这三方面对新时期家电产品中塑料件结构设计提出了一些创新性的建议。
参考文献
篇6
3 系统详细需求分析 8
3.1 详细功能需求分析 8
3.1.1 MIS分系统的功能需求 8
3.1.2 EDM分系统的功能需求 8
3.1.3 CAD/CAPP分系统的功能需求 9
3.1.4 MFS分系统的功能需求 9
3.1.5 SES分系统的功能需求 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 系统总体方案设计 13
4.1 系统组成及逻辑结构 13
4.2 应用系统结构 14
4.3 支撑系统结构 18
4.4 系统集成 20
4.5 系统工作流程 22
5 MIS分系统详细设计 24
5.1 前言 24
5.2 MIS分系详细需求分析 24
5.2.1 功能需求 25
5.2.2 信息需求 27
5.3 MIS分系统总体设计 28
5.3.1 MIS分系统结构设计及子系统划分 28
5.3.2 MIS分系统技术方案 33
5.4 MIS分系统中各子系统详细功能设计 36
5.4.1 经营管理子系统详细功能描述 36
5.4.2 物资管理子系统详细功能描述 36
5.4.3 生产管理子系统详细功能描述 37
5.4.4 质量管理子系统详细功能描述 45
5.4.5 财务管理子系统详细功能描述 46
5.4.6 办公自动化（OA）与人力资源子系统详细功能描述 48
5.4.7 设施管理子系统详细功能描述 49
5.5 MIS分系统界面设计 50
5.5.1 MIS分系统外部的信息界面划分 50
5.5.2 MIS分系统内部的信息界面划分 51
5.5.3 MIS分系统用户界面设计 53
6 CAD/CAPP及EDM分系统详细设计 56
6.1 分系统详细需求分析 56
6.2 分系统结构设计及子系统划分 57
6.2.1 分系统的逻辑体系结构 57
6.2.2 分系统的子系统划分 58
6.3 分系统功能详细设计 58
6.3.1 工程和产品设计子系统 58
6.3.2 零部件设计子系统 59
6.3.3 工艺设计子系统 59
6.3.4 产品技术图档管理子系统 59
6.3.5 项目和任务管理子系统 61
6.3.6 产品结构及零部件装配子系统 63
6.4 分系统界面设计 64
6.4.1 外部界面设计 64
6.4.2 内部界面设计 65
6.4.3 用户界面设计 65
7 MFS分系统详细设计 67
7.1 分系统详细需求分析 67
7.2 分系统结构设计及子系统划分 67
7.3 分系统功能详细设计 68
7.4 分系统界面设计 70
8 信息编码设计 72
8.1 编码原则 72
8.2 信息分类 72
8.3 编码规则 73
8.3.1 单据与文件编码规则 73
8.3.2 人员机构编码规则 73
8.3.3 自制件编码规则 75
8.3.4 原材料编码规则 76
8.3.5 标准件编码规则 76
8.3.6 设备器材编码规则 76
9 数据库系统设计 78
9.1 需求分析 78
9.2 信息模型 78
9.3 数据库设计 79
9.3.1 数据库选型 79
9.3.2 逻辑结构与共享方式设计 79
9.3.3 安全和保密性设计 80
10 网络通信系统设计 81
10.1 FIBOW-CIMS网络设计要求 81
10.2 网络结构设计 81
10.2.1 网络结构选型 81
10.2.2 网络互连设计 82
10.2.3 网络信息载体及硬件配置 83
10.3 网络布局设计 84
10.3.1 网络的物理布局设计 84
10.3.2 光缆敷设 84
10.3.3 验收技术指标 85
10.3.4 其他注意事项 85
10.4 网络操作系统 85
11 关键技术及解决方案 87
11.1 SFCAD等CAD软件与EDM的数据接口 87
11.2 基础数据的采集和信息的分类编码 88
11.3 “面向企业决策者”的综合查询与辅助决策支持功能开发 88
11.4 企业INTRANET的建立及B/S应用模式的开发 89
11.5 EDM工程数据库中BOM到MIS数据库的转换 90
12 系统配置 91
13 工程实施与测试计划 93
14 投资预算 95
15 附录 98
：39000多字
400元
篇7
以我公司生产实际中的几种典型薄壁卷筒铸钢件产品为例，重点阐述薄壁卷筒铸钢件工艺思路和方法，以及对生产过程中常见问题及原因分析。具体解决措施归纳总结如下。
1 薄壁卷筒铸钢件铸造工艺的一般思路
1.1 产品结构及技术条件分析
通常产品零件设计图纸的结构往往与我们希望适合铸造产品结构存在一些矛盾。尤其对于薄壁卷筒铸钢件来说，其产品结构设计如果对铸造工艺不合理，我们可能会花费很多精力和想很多办法去解决由于结构不合理产生的铸造缺陷，往往这些问题最终得不到彻底的解决。我认为，对于薄壁卷筒铸钢的生产，前期的产品结构分析是很重要的，铸造工作者在不影响产品最终使用和其结构强度的情况下，是可以适当与设计者沟通，提出一些结构上的改进和建议。对于薄壁铸钢件来说，其产品结构及技术条件分析一般应着重注意如下一些方面：
1）产品结构尽量避免十字交叉热节和多方向板状结构相交且不容易得到铸件补缩的热节出现，筋板以“T”字交接为宜；
2）产品相邻厚薄悬殊不能太大，厚薄交接应逐渐过渡，不能急剧过渡；
3）对于铸件内腔尺寸过大，而且砂芯不能很好固定的情况，要适当考虑开设工艺孔，这样便于操作，也便于后工序的清砂。
4）产品材质方面，对于薄壁铸钢件来说，最好以中低碳钢和低合金钢为宜，因为这些材质相对来说流动性较好，裂纹倾向小。对于材质裂纹倾向大及合金含量高的的材质产品薄壁产品，要慎重开发，否则前功尽弃。
1.2 分型面的选择、砂芯的设计及型砂的选择薄壁铸钢件多以箱体结构、管状筒体结构居多
为满足其使用强度，往往在这些产品内腔或外型上设计有较多的加强筋板，这就使多数产品在生产时主要以砂芯组合方法生产方式居多，合理的分型方法和砂芯设计对保证产品尺寸和减少裂纹的产生有着重要的作用。一般来说，对于薄壁铸钢件，其分型方法根据不同产品结构而定，但其砂型和砂芯的设计以及型砂的选择要注意如下几方面：
1）砂型、芯设计时要充分考虑其退让性，要尽可能减少铸件收缩阻力，以减少裂纹和变形的产生。对于内腔较大的砂芯可在内腔设计稻草、泡沫等等退让物，也可以做成空心结构。
2）砂型、芯的设计要充分考虑排气措施，特别是被钢水包住的箱体结构内腔砂芯，由于薄壁件产品凝固速度快，型内气体很难在短时间内排出箱外，型芯排气通道一定要保证畅通，从多方向引气。
3）砂芯结构设计要便于操作，尺寸较大的砂芯可分半，分芯面可开设排气道。
4）砂种的选择，我厂铸钢件生产用砂主要以水玻璃石英砂、石灰石砂、树脂砂，铬铁矿砂和覆膜砂为主，也可以结合各种砂的优缺点混合使用。
1.3 浇冒口的设计
铸钢件由于本身的材质决定了其浇注过程流动性差，浇注过程充型困难，其壁厚较薄，凝固过程散热较快，凝固速度比一般的铸钢件快很多，凝固过程不但要满足顺序凝固的原则，而且还要兼顾同时凝固原则，要保证其内在质量，其特殊性决定了浇冒口的设计必须要合理，同时，薄壁件浇注系统设计也十分重要，合理的浇注系统有助于防止裂纹产生、提高产品浇注质量，一般浇冒口的设计除遵循常规的设计原则外，还要注意如下注意事项：
1）冒口尺寸设计要合理，一般满足铸件模数即可，冒口过大，其凝固过程相对缓慢，使冒口附件区域所受到的凝固收缩拉应力较大，铸件容易出现热裂纹。
2）冒口设计位置一般都分布在铸件壁厚相对较厚的部位和筋板交接部位，冒口位置尽量使整个铸件收缩应力分布基本均匀，相邻冒口设计要避免发生收缩应力不一致以造成铸件拉裂。
3）冒口补缩距离比一般铸件的补缩距离远很多，通常可以达到壁厚的10～15倍，壁厚越薄，由于其凝固速度更快，铸件基本趋向同时凝固，这时补缩距离更远。
4）内浇口的开设应注意避开热节集中部位，避免直对铸件壁厚入水，进水口的位置以侧注或底注为宜，设计时可以考虑在浇口处设置冒口，内浇口从冒口进入，再进入铸件，这样可防止浇注冲砂，对浇口位进行有效补缩，防止缩松和裂纹的产生。例如，我公司生产的DQL8030.35斗轮堆取料机中，变幅机构卷筒，设计材料ZG35，该产品尺寸从Φ760×22，长度1200，主要壁厚为，22～30mm为主，浇注系统设计在下部边冒口，浇注质量一直很稳定，加工后砂气孔很少，内浇口位置也没有出现裂纹、缩松缺陷。
5）浇注系统设计应从直浇口到横浇口再到内浇口层层开放，但不适宜太开放，要适当考虑增加一些充型压力，以防止浇不足。
6）对于浇注高度较高，壁厚较薄，为实现铸件的顺序凝固和冒口的有效补缩，可考虑设计阶梯浇注系统，提高顶层冒口高度温度，达到补缩效果。
1.4 冷铁及拉筋的设计
薄壁卷筒铸钢件由于工艺热节分散且数量较多等特点，要靠设计冒口去对每个热节进行补缩是很困难的。因此，与一般铸钢件相比，薄壁铸钢件其裂纹倾向大很多，这些裂纹主要是由于凝固过程铸件收缩不一致，凝固速度不一致，使铸件的一些弧立热节位呈现出缩裂和拉裂，要防止和消除这些裂纹的产生，内外冷铁和筋条设计是必要的有效手段。
1.5 其它一些相关参数的设计
1）伸尺：一般铸钢件的伸尺都是2%，对于收缩过程受阻薄壁铸钢件，其伸尺往往达不到2%，特别是多方向都受阻碍收缩的“口”形状铸件，尺寸偏大的产品工艺缩尺往往在1.5%左右较适宜，对于一些开口铸件，除工艺上设计拉筋之外，同时还要考虑增加一些工艺补正量或调整工艺尺寸去满足缩尺的需求。
2）浇注温度和速度：对于该类型产品浇注过程的控制是很重要，要引起高度重视，浇温和浇速要控制适当，浇温过高或过快，型腔内气体很难排出，浇注过程容易出现发滚，且热裂倾向较大，浇温低或浇速慢，容易出现浇不足、冷隔和产生缩孔，对于薄壁铸钢件浇注温度要比一般铸钢件高一些，浇温在1570～1580℃较适宜，浇速稍快一些，开浇后浇口全开，浇注后期要稍收水，点浇至满，防止浇注过程假满。
2 结论
薄壁卷筒铸钢件的生产过程，是一个系统复杂的工程，铸造工艺设计不仅要注重补缩系统的分析，更要注重充型过程的分析与控制。凝固顺序的控制措施要在满足顺序凝固的同时，更要兼顾同时凝固原则。铸造工艺设计时要做到策划细致周密，各项工艺措施准确到位，重点要放在防止热裂纹的产生和浇注系统的策划这两个环节中。
篇8
1人体数据采集和分析
人体数据是确定产品尺寸的重要依据。只有了解人体各部位尺寸，才能确定产品的造型和尺度，使其符合人体和功能要求。
人体测量的基本目的是为设计提供参考。对于功能服装的结构设计来说，主要从静态人体、动态人体和群体尺寸等3 个方面来掌握。
1.1静态人体尺寸
静态人体尺寸指被测者处于静止状态和规范姿势（立姿或坐姿）测量得到的数据，反应了人体被测部位的结构情况。主要对人体相关部位的高度、长度、宽度、厚度、围度等部位进行测量，如身高、腰节高、胸围等项目。静态人体尺寸主要用于服装规格的设计以及与人体结构直接相关的结构尺寸设计。
1.2动态人体尺寸
动态人体尺寸是以被测者在某种活动状态下测量的尺寸，也称为人体功能尺寸，数据涉及人体四肢、躯干在伸展、屈曲时的形体变化范围与极限。动态人体尺寸测量要求在人体活动中，身体各部位的运动协调一致，具有连贯性和关联性。
根据人体活动功能的特点，动态人体尺寸测量主要包括运动过程测量（如关节运动角、运动灵活性和运动轨迹测量等），动作范围大小测量（如手脚的活动范围、活动空间和活动方向的测量等），形体变化测量（如运动过程中身体发生的弯曲、扭转、伸直和前后左右变化等）。
1.3群体尺寸测量
由于人体差异的存在，设计产品时必须分析目标用户的特点。多数情况下功能服装是面向特定群体的，因此要以目标群体的人体尺寸作为设计依据。
在特定群体中，人体尺寸的测量值是离散的变量，可采取抽样测量的方法对测量数据进行分析，获得相应群体尺寸的统计规律和特征参数。目前我国正积极展开基于非接触测量技术的三维人体数字化研究，从号型等方面为服装结构设计提供参考。
2人体尺寸数据的应用方法
2.1平均尺寸设计
平均尺寸设计是采用中间人体尺寸作为产品尺寸设计依据的方法。当产品尺寸与使用者的身材关系不大，或不适宜用极限设计或调节性设计的时候，可采用人体尺寸均值。在服装结构设计中常用标准尺寸设计，即采用中间标准体作为设计参照。
2.2可调性设计
可调性设计是用两个关键人体百分位数据分别作为尺寸上限值和下限值的设计方法，又称双限值设计。由于可调性设计的产品尺寸可以在一定范围内变动，能够满足大部分人使用，因此具有较强的适应性，但同时会导致产品结构的复杂化，所以是否采用可调性设计应综合考虑各种因素。在功能服装中为了实现较大范围的适应性，经常采用可调性设计，如裤腰的大小、裤脚口的收束、背带的调节袢等。
2.3极限设计
极限设计是指采用某一人体百分位数作为产品尺寸极限值的方法。根据选用的百分位数分为大尺寸设计与小尺寸设计两种情形。大尺寸设计确定的是产品的尺寸最小值，在服装设计中应用较多，例如套头衫的领口大小、袖口宽度、口袋宽等。小尺寸设计是确定产品尺寸的最大值，小尺寸设计要求产品的某项尺寸不能过大，否则身材瘦小者的使用会受到影响，如口袋底的位置高低、背带间距等。
2.4通用尺寸设计
通用设计又称为包容性设计、全方位设计，要求在最大程度上设计出效用最大的产品，考虑全部用户的需要，同时考虑经济的要求，以节约和环保的方式进行设计。
通用设计致力于满足尽可能大范围的人群在各种各样的情况下进行操作，设计包括空间、产品、信息系统等，满足各种情况以使其广泛适用于不同能力和状态下的使用者是重要原则，例如左右手都能用的开口设计。通用设计还要求尽量使用通用部件，减少特殊定制的要求，降低产品成本，如消防服上贴饰的反光带、领袢、扣环等。
3人体数据在功能服装结构设计中的应用
本课题以消防战斗服为例进行了研究，对其结构参数、细部尺寸的设计提出了改进方案。其结构设计中考虑的人体要素见图 1。
3.1分析使用对象和人体数据
由于不同类型的人体尺寸差别比较大，因此在设计中应该首先考虑使用对象的性别、年龄和职业。在本例中，消防战斗服的使用对象为 18 ～ 28 岁的消防战士、男性青壮年。由于长期参加规律的训练，消防战士身体健壮，体型与普通人群具有一定区别，应该对此人群的尺寸进行测量和分析，确定其重要部位的统计数据和形体特征，相关人体数据采集的内容见图 2。
3.2确定产品尺寸类型
确定采用的数据类型需要综合考虑消防战斗服的整体结构、技术可行性和使用要求。例如消防战斗服中裤子的腰围采用大尺寸设计原则，并通过侧缝加调节袢和后腰部用橡皮筋的可调节设计，使服装既有较大的适用范围，又能够确保对每个人体的适应性，而且在各种活动中能有较好容度（表 1）。
3.3选择人体百分位数
百分位数的选择与满足度相关，满足度就是产品尺寸的适应域，是指产品在尺寸上满足多少人使用，以适合使用的人占使用者群体的百分比表示。
满足度取值要考虑到使用人群的人体差异性、生产的技术可行性与经济合理性等因素。对于产品设计中人体百分位数的选择，GBT12985规定一般产品的大小百分位数分别选用P95和P5，或酌情选P90和P10。在消防战斗服的设计中采用P99和P1作为大部分结构参数的依据，以确保服装的适应性。
3.4进行产品尺寸修正
产品尺寸修正包括功能修正与心理修正。功能修正指为实现产品功能的尺寸修正，分为穿着修正、姿势修正和操作修正；心理修正是为消除空间压抑感、恐惧感或为了美观等心理因素而设置的尺寸修正。
在消防战斗服的设计中，操作修正量是进行调整的主要内容，尤其对影响人体活动的主要部位，例如袖子对人体肩、臂部的各种运动造成牵扯，在结构中需要对袖底线尺寸进行加量处理（图 3），以减少腋下的牵制。另外通过增加袖长确保活动时袖子能对手腕进行遮盖防护。
3.5确定产品尺寸
服装的外观和结构与人体形态密不可分，要根据功能要求分析产品尺寸与人体相关部位。不同类型尺寸的重要性是不同的，甚至是相互冲突的，这需要在设计时统一考虑，分层级处理。消防战斗服结构参数的设计层级见表 2所示。
4结论
功能服装对使用过程中的安全、可靠、效率、适应性等要求较高，在结构设计中应该根据人体运动和对服装的功能要求灵活运用平均尺寸设计、可调性设计、极限设计和通用尺寸设计，根据使用人群的人体数据确定尺寸类型和满足的百分位数，并进行功能修正和心理修正，以增加服装的合体性和适应性，发挥其应有的功能。
参考文献
[1] 张文斌. 服装结构设计[M]（第1版）. 北京：中国纺织出版社，2006.
[2] 张峻霞，王新亭. 人机工程学与设计应用[M]. 北京：国防工业出版社，2010.
篇9
现代制造业的快速发展在给人民物质生活水平带来巨大便利的同时，也给人们赖以生存的自然环境造成了极大危害，是引起当前环境恶化的主要原因之一。据统计，全球制造业每年约产生不少于55亿吨的无害废物和7亿吨的有害废物。
我国自改革开放以来通过吸引外商投资方式，同时兼具有廉价劳动力和原材料资源等特点吸引了世界大批制造业流入我国，使得制造业得到迅猛发展，我国已赫然成为世界级制造大国，然而发达国家工业化过程中导致的环境污染也逐渐显现，使得自然环境急剧恶化，当前的资源紧缺、水质污染、垃圾污染等一系列问题已日益严重。在人类对环境保护日益重视的今天，我们必须寻求新型可持续性制造发展方式，寻求制造业发展与环境相协调的最佳平衡点，面向环境产品制造技术即是在此需求下被人们提出并逐渐得到认可。
1.面向环境产品制造相关概念
1.1 概念
面向环境制造(MFE)，也称环境意识制造(ECM)或绿色制造，它是在保证产品功能、质量的前提下，综合考虑环境影响、资源利用效率的现代制造模式，它借助各种先进制造技术使产品在设计、制造、包装、运输、使用到报废及回收处理的整个生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化，资源利用率最高，能源消耗最低，实现企业经济效益与社会效益的协调优化。是人类可持续发展的基础，是制造业未来的发展方向。
区别于传统制造模式，面向环境制造模式实现了产品生命周期的真正闭环，它从产品的设计、制造、使用一直到产品报废回收的整个寿命周期对环境影响最小，资源利用率最高，以系统的观点考虑产品环境属性，改变以前的末端处理的环境保护办法，对环境保护从源头抓起，并考虑产品的基本属性，使产品在保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等特性的同时要满足环境目标的要求等。
1.2 原则
根据面向环境制造定义，结合制造业产品设计及制造过程，面向环境制造具有以下内涵：1) 优良的环境友好性，即产品在生产过程中对环境无害或影响甚小，这就要求企业在生产过程中选用清洁的原料，清洁的能源，清洁的工艺过程，生产清洁的产品。2)最低限度地使用材料资源。绿色产品应尽量减少材料的使用，尽量避免使用有毒、有害材料。这就要求在设计产品时，在满足产品功能的前提下，尽量简化结构，科学选材，并使零件材料最大限度地回收再利用。3)最大限度地节约能源。生产过程中所耗能源最少，尽量选取清洁能源。
2.企业实施绿色制造技术的方法及途径
企业实施绿色制造的关键是技术设计及企业的管理，采用双管齐下的方法使得面向环境化生产渗透于企业产品的整个制造过程，并持续不断的改善创新，使环境化制造的水平不断提升。
2.1企业管理
（1）企业领导必须接受这样的观点，推行绿色制造可以降低风险，改善企业形象并提高企业的经济效益，并有明确的承诺，倡导在企业中始终贯彻与实施绿色制造的精神与理念，如果推行绿色制造没有得到企业领导的强调与重视，要完全实施绿色制造的机会就很小，或者难以落到实处。
（2）建立相关环境保护体系、文件，重视全员绿色意识教育。以便于在开展各项活动中兼顾环境影响。使企业员工能够针对产品生命周期全过程中伴随的环境问题进行正确识别，并积极采取措施加以预防和有效处理，使环境控制的思维方式和行为模式制度化、惯性化。
（3）转变观念，树立良好的环保意识。实现从“资源浪费型”向“资源循环型”消费观念的转变，改变企业的经营观念和消费者的消费观念。
（4）职能部门角色的变化。在企业设立环保部门，主导并开展企业经营活动中的环境政策方针的贯彻，定期对企业环境体系进行审查，实施过程进行环境体系评价，指导企业生产经营活动中的环境化活动运行。财务部门需更新核算方法，采用包括环境成本、环境风险和环境效益全成本核算法。生产部门及时进行物料、库存控制和废弃物分离，加强废物审计，及时发现污染源，并反馈环保部门采取整改措施。营销部门需更新经营策略，建立回收废弃产品渠道，让用户接受绿色产品并协助解决环境污染问题。
（5）教育与培训。现有的企业对员工的教育培训缺少在关于环境保护的内容，力度不足，为促进绿色制造的顺利实施，管理部门需指定效应的培训方案以提高企业职工的环境意识和环保知识水平。
2.2绿色设计
绿色设计是绿色制造技术的核心，是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法。在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性(如：可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等)，并将其作为一个重要的指导原则。在设计过程中使产品结构设计、材料选择、制造工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调，各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈，从而在其设计研发过程中及时改进，使产品设计达到最优化。
（1）结构设计。结构设计的原则是在满足产品的使用功能、质量等要求的前提下尽量简化产品结构，使得产品用原材料尽可能减少、加工工艺简单、易于制造且制作过程耗能低、容易回收再循环使用等特点。
（2）材料选择。指在产品设计的选材上尽量使用绿色环保材料，选择无污染或少污染，易回收的材料。为此，一是要多开发绿色材料，并建立绿色材料库；二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调。
（3）制造工艺设计。绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺与洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手，尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。
（4 ）绿色处理。绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理，一是设计之初就要考虑产品的材料和结构设计，如采用面向拆卸的设计方法、模块化的设计方法；二是发展绿色再制造技术，如再制造加工、过时产品的性能升级等。
3.结束语
在大力倡导环保主题的今天，基于可持续发展观点的面向环境制造技术是一种以保护环境和资源优化为目标的现代制造模式。它符合人类与环境相协调发展的时代主题，未来有着广阔的发展前景。
参考文献：
篇10
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
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[文献标识码]A
[文章编号]1006-5024(2008)06-0031-03
随着经济的日益国际化，相同的材料、相同的加工技术、相同的产品功能要求，使工业产品越来越同质化。同质化现象的出现必定会很大程度影响整个行业的利润空间，引发激烈的价格战。面对产品同质化，发达国家的企业既重视吸收科学技术的最新成果，又重视本国、本民族文化艺术特色的传承和发展。学科整合、系统集成创新，使工业产品不仅体现出相同的实用美和技术美，而且还表现出本民族或地域的文化特色。由此可见，产品创新设计是解决产品同质化问题的必要途径，是提高制造业价值的重要手段。
一、企业产品创新设计的内涵
产品是人类维持生存的工具和用具，作为人造物，必然体现出人文价值。产品人文价值包含了产品的实用功能和精神功能。产品设计是人类为抵抗严酷的自然延伸自身生存与生产能力改善生活水平，而对工具与用具进行不断地创新的过程。产品设计是人类社会赖以进步的重要文化创造，即一种物质性的文化创造。一切文化现象都是符号现象，所以，产品设计作为文化创造活动，自然是一种符号现象。产品设计作为一个完整的符号传达系统，发信人是以设计师为代表的群体，其背后还有以委托人为代表的产品项目提供方。产品设计符号收信人是广大的使用者群体。产品设计符号的信道是一个产品的大批量生产、销售的渠道。产品设计的符号是由功能、结构、机构、材料、人机和数理(比例与尺度)五要素组成的。因此，产品设计是艺术设计和工程设计的综合过程。现代制造业产品最终必须实现产品的商品化，所以，产品创新设计的根本目的就是实现产品的人文价值和经济价值，即向消费者传达设计师和生产商的信息，通过吸引消费者实现购买行为，达到经济目的。根据多学科研究的成果，我们可以把企业产品创新设计的内容概括为产品技术创新设计、产品文化创新设计、产品人本创新设计和产品人机创新设计四个方面。
1 产品的技术创新设计。技术是构成产品的关键要素，是实现产品实用功能的必要手段，是产品创新设计的核心，企业在激烈的市场竞争中，必须在产品包含的技术上不断创新，以实现生存和发展。产品的技术创新设计常采用技术分解、改进、再重新构成这样三步走的方法，被称之为“技术构成”的方法。技术的发展有着时代的潮流与趋向。当通过技术构成来实现产品创新时，既需要掌握传统优良技术成果，又需要把握产品技术发展的时代趋势。当今，产品技术发展的潮流是数字化、智能化、网络化，下一轮技术突破的浪潮，可能会在信息、生命和纳米科学的交叉之中涌现。
2 产品的文化创新设计。产品的形式是产品人文价值的综合体现。产品形式无疑需要满足实用功能的需求，但产品形式又不能唯实用功能而定。产品形式的精神功能(文化表述)，同样是不可忽缺的。因此，产品形式设计(产品造型设计)必须兼顾其实用功能需求、形式之美和文化之美。产品文化设计的研究称为文化构成设计。提高产品的文化内涵，通过在产品中巧妙地融入文化艺术元素以实现创新，已经成为一种产品设计和创新的主流思想。文化构成设计，需要深入研究与发掘中外文化的内容与特点。中华民族有5000年悠久历史，文化沉淀深厚、内容丰富，是一座用之不竭的宝藏：有阴阳学说为主体，天人合一的道家思想；有以礼仪、中庸为主体的儒家学说；有以强调轮回、因果辩证关系的佛教思想；还有生产实践和地域因素形成的民间文化和民俗文化。尽管这些传统文化常常带有封建迷信的色彩，尽管近代承受过“西方文明”百年史，但祖先创造的灿烂文化并没有没落，它是中华民族持续发展的潜在资源。我们应科学看待，取其精华，去其糟粕。在丰富多彩的文化表象中，含蓄大度、自然和谐、劝人为善的造物原则就是中华民族文化精神的集中体现。产品设计者首先应当努力发掘本国和民族的优秀文化传统，并充分应用到产品的创新设计中去。同时，由于产品市场的国际化，必须了解产品面对人群所属国家和民族的优秀传统文化。使产品设计更有针对性和创造性。
3 产品的人本创新设计。消费者需求是消费者在生理、心理各方面期望得到满足的一种趋向。这种趋向可以引发消费动机，进而产生实际的消费行为，使产品最终实现经济价值。产品人本创新设计，是顺应时展，突出产品的个性化，满足消费者多样化的需求。设计者通过把用户市场进行不同地域及不同用户群体的细分，以及针对细分市场进行用户需求的认真研究，充分挖掘不同用户群体需求的个性特征，设计出满足用户独特需求的新产品。这是产品实行高附加价值的重要手段。现代高技术与电子商务技术的结合，还将为个性化新产品与网络化营销的结合开辟广阔前景。
4 产品的人机创新设计。产品人机创新设计有两个目的。(1)研究人・机・环境之间的和谐关系。人机交流是产品的人机界面，充分了解人与产品进行交流互动的操作方式和认知方式，力求人操作产品的安全性和舒适性，并努力提高产品使用效率。通过绿色设计，确保产品符合可持续性发展的要求。(2)通过研究人的形态与反应特征，仿生设计，为产品技术创新设计和人本创新设计提供元素。
二、企业产品创新设计的主要过程
企业产品创新设计的主要过程可以概括产品概念设计、产品方案设计、产品结构设计、产品材料与工艺设计和产品营销设计五大步骤。
1 产品概念设计。产品概念没计首要任务是产品调研。产品调研是收集产品创新设计元素的过程，是产品定位(产品概念形成)的必要过程。
产品调研具体内容有消费者需求、产品实用功能，结构、材料与工艺、人机关系、市场信息、艺术造型规律、运输、维护、相关法规，行业标准等。消费者需求调研，是产品人本创新设计重要依据。消费者需求是消费者在生理、心理各方面期望得到满足的一种趋向，是引发消费动机，进而产生实际的消费行为。产品实用功能、结构调研，是对现有产品技术的解构，是产品技术构成创新设计(实用功能设计)的必然过程。产品实用功能调研内容主要是指产品的主要功能、辅助功能，功能的识别、使用、操作难易程度等。要求设计者了解从接触产品到使用、评价整个过程中的消费者感受，以及同类产品的优缺点，
以便自己在做设计的同时避免那些已经出现的错误。产品内部结构虽然不能决定产品形态，但是产品内部结构能决定产品形态不能是什么样。一方面，结构影响着产品的实用功能，即使用的舒适性和可靠性；另一方面，在很大程度上影响着生产的工艺性，这里所说的工艺性是指能否用合理的成型方法生产制作所需的形状、尺寸、精度，即工艺的合理性。材料与工艺调研，是产品创新设计物质化的必要手段。一方面，材料是实现产品功能的物质载体，材料的选择恰当与否直接影响产品功能实现的可能性、可靠性和经济性；另一方面，在构成产品造型的形、色、质三大感觉要素中，色彩和质感都与材料有着直接的关系，因此，材料在赋予产品、体现产品的美学和人文价值方面起着同样的关键作用。对现有的生产工艺进行充分的了解，可以为下一步设计当中充分利用生产工艺特点做准备。产品人・机・环境关系分析，是产品人机创新设计确保用户操作安全性和舒适性，确保产品符合可持续性发展的前提。市场信息调查是运用一定的科学方法收集、整理、分析各类市场信息的过程。作为信息载体的产品。除了承载着固有的物质功能外，还承载着重要的品牌文化，对自身品牌及竞争品牌作全面细致的对比分析，对于进一步掌握市场发展变化的规律和趋势有着重要意义，可以为企业进行市场预测和决策提供可靠的数据和资料，进而帮助企业确立正确的品牌发展战略及产品研发计划。艺术造型规律调研，是对产品自然发展史的文化解构，是产品文化构成创新设计(精神功能设计)的必要参考。运输、维护、相关法规、行业标准等调研，是产品商品化的必要手段。
产品定位，即产品概念设计的定案。产品定位往往不是唯一的，但作为一项设计任务，一个最终的产品却是唯一的。因此，产品定位的台理化决定整个产品工程的成败。产品定位必须遵循实用，经济、美观、舒适安全、绿色、文化认同等美学原则，由企业内部管理人员、设计师、用户代表、营销人员和有关专家组成评审组，对产品调研报告进行公正合理的评判，确保产品的科学定位；同时指导确定产品创新设计的具体任务书。这部分工作由工业设计师主持，并在产品开发设计的各类人才和消费者代表的通力合作下完成。
2 产品方案设计。产品方案设计是按产品定位的既定目标，对产品进行形态设计的过程，其主要任务是产品的功能设计。产品功能包含产品的实用功能和精神功能。产品功能设计具体为产品实用功能设计和产品造型设计。产品实用功能设计是产品技术的重构和创新，主要属于工程设计的范畴；产品造型设计是对产品所有创新元素的集成创新，主要属于艺术设计的范畴。产品创新设计成果最终集中体现在产品的形态中，所以，产品方案设计是产品创新设计必不可少的途径。方案设计是在产品符号科学编码的基础上，即满足实用功能最基本的结构、机构、材料与工艺、人机关系、价格等因素的制约，按产品语义学和产品语构学规则，对产品最终形态进行艺术编码。方案设计在对产品最终形态进行艺术构思过程中，一方面要正确面对实用功能；另一方面必须遵循该类产品造型规律所昭示的趋势，正确面对特定使用群的文化背景和生活方式等人文艺术因素的制约。该过程中，必要时还需制作草模型(概念模型)，协调理性与感性、视觉与触觉的关系。人机界面设计在不破坏整体造型风格的前提下，须充分满足实用功能、安全、经济、环保、人文识别、企业形象等因素的要求。针对不同产品，创新设计的侧重点有较大的差异。在保证产品合适的实用功能前提下，消费品制造业更注重产品的精神功能，创新设计偏向产品的造型设计，设计追求品味和流行时尚。装备制造业则更注重产品的实用功能，创新设计偏向产品的工程设计，其产品造型设计有别于消费品制造业，主要特征表现在：1．物质功能明确，不刻意追求艺术表现；2．受技术与成本因素制约，造型可变空间小(由于产品批量小，材料以金属板材、型材等为主，加工工艺以铸、锻、焊、铆、折、弯、剪切等冷热工种为主，造型不像塑料制品那么自如)；3．由于产品一般体积大、工作强度大，对产品操作的人・机・环境协调性要求很高(尽管我国企业对此仍不太重视)。
方案构思初步阶段，工业设计师一般徒手绘制产品方案。随着方案的深入，工业设计师会用相关CAD／CAM软件在电脑中虚拟产品方案的三维效果，结合草模型进行理性与感性的分析。最终方案一般须制作设计评价模型。设计评价模型制作，视产品具体情况确定。体积较小的产品，采用原型制作方法。原型制作是严格按照既定方案的结构、机构、形态、色彩、材质和标识制作样品的过程。装备制造业产品一般体积较大，常常采用仿真模型制作方法。仿真模型制作是尽量按照既定方案的结构、机构、形态、色彩、材质和标识制作等比缩小样品的过程。由企业内部管理人员、设计师、用户代表、营销人员和有关专家组成的评审组，面对产品最终方案的设计评价模型，围绕产品材料与工艺、人・机・环境、生产成本、精神功能、可持续性等重要因素进行深入细致地科学评议。方案认定或修正之后，必须绘制精确的外观三视图，作为产品结构设计的出发点。这部分工作由工业设计师全面负责完成。
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2.相关性设计的必要性
在飞机型号研制过程中，实行并行工程是缩短研制周期、加快上市时间的关键，而并行工程实行的好与否关键在于从总体气动外形设计与各个结构详细设计、各个结构设计系统与辅助系统之间实现最大可能的关联设计，甚至产品结构设计与工装设计之间的最大可能的关联设计。当前该型号的各功能部件设计之间的协调性主要是靠UG的关联设计WAVE来保证和进行，同时关联设计模块UGWAVE的应用还是在PDM的环境支持下进行的。
3.自顶向下的WAVE设计方法
3.1基本概念
控制结构（Controlstructure）：传递飞机全局性的参数、外形、基准位置等约束条件至零件进行详细设计的树状结构，在TeamcenterEngineering中体现为产品装配结构。可以用产品结构编辑器（PSE）编辑。
起始部件（StartPart）：包含零件详细设计所必需的各种约束条件（即link链接关系）的Ugpart文件。对于不同零件所需的不同约束条件，通过CopyGeometrytoPart来包含不同的约束条件，可以通过引用集的区分不同的几何体。
链接零件（LinkPart）：产品结构树和控制结构树发生关联的UGPart文件，在其中进行详细设计，使其成为产品结构树中的零件或部件。
根据以下两点决定不用CreateLinkPart，而采用CopyGeometrytopart：
根据保密要求只能提供必要的基准信息到具体的零件UGPart，而CreateLinkPart会将基准文件的所有信息一起链接到具体的零件UGPart；而采用CopyGeometrytopart可以选择部分基准信息链接到具体的零件UGPart.
CreateLinkPart会将基准文件的所有信息一起链接到具体的零件UGPart，这样会将多余的基准信息传递到具体的零件UGPart，造成基准信息冗余，在进行WAVEUpdate时加大计算机系统负担；而采用CopyGeometrytopart可以选择部分基准信息链接到具体的零件UGPart，确保具体的零件UGPart的数据量最小，提高计算机处理的效率。
StartPart与Part之间的关联：CopyGeometrytopart.从StartPart通过选用不同的UG对象来生成不同的LinkedPart.
3.2WAVE控制结构体系
WAVE的结构体系应采用自顶向下的设计方法，结构体系根据系统的复杂性来确定。
a）各个WAVE结构采用UGPart来实现。（可以用或不用装配的方式来体现结构，总体理论外形与子系统理论外形和子系统设计基准不需用装配的方式来体现。）
b）各个WAVELINK必须采用自顶向下的链接方式。以确保不会产生循环链接的情况发生。
c）功能级或部件级的WAVE结构中包括本功能或部件的几何元素和设计基准。
d）部件级的WAVE结构并不是必须的。
3.3飞机产品结构体系
a）零件中所需的设计元素（设计基准和外形曲面）从控制结构（WAVE源）中链接。
b）原则上详细设计的零件与零件之间不进行WAVE链接。如需进行WAVE链接，应确保不会产生循环的链接情况发生。
c）几何体的链接原则：统一、清晰。
4.WAVE应用在后机身的实例
以L15后机身为例，介绍控制结构的构建方法：
a）先在TeamcenterEngineering中构建后机身WAVE总控PSE结构，它与UG中的装配文件结构保持同步；
b）后机身WAVE总控文件L15_RearWAVE_CS由后机身外形链接L15_RearFuselage_Link（它是后机身外形是通过WAVE_Link的
方式从理论外形中链接的）和L15_RearFuselage_Datums后机身设计基准（后机身中所用的设计基准在此文件中创建）组成；其中文件L15_RearFuselage_Link和L15_RearFuselage_Datums是后机身子系统级控制。
根据建模功能需要，可以建立功能级WAVE结构控制，如：
L15_RearFuselage_Kuang2后机身框内形控制
L15_RearFuselage_CH后机身长桁控制
L15_RearFuselage_CM后机身舱门控制
L15_RearFuselage_HBT后机身后边条控制
L15_RearFuselage_LBL后机身两边梁控制
L15_RearFuselage_CWZL后机尾垂整流包皮控制
L15_RearFuselage_KG后机身口盖
L15_RearFuselage_Kuang1后机身框外形控制
L15_RearFuselage_Datum_C后机身长桁设计基准
L15_RearFuselage_wpk发动机尾喷口控制
由于后机身舱门包括了前舱门，中舱门，后舱门以及有许多锁扣位置，隔板，桁条等结构，针对后机身舱门控制的复杂性，还可以创建部件级的WAVE控制结构。 转贴于
L15_RearFuselage_CM后机身舱门控制
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
通过上面几种方法将各级控制几何和设计基准构造出来：将整个后机身各个子系统、功能结构和部件结构的装配传递关系明晰出来，将公共几何在控制结构中构造出来，形成详细设计的基础。
5.后记
通过实际项目的实践，我们充分体会到了UG/WAVE的强大功能，以及对实际工程问题的适应性；如：
a）WAVE符合我们传统设计过程中的自顶乡下的设计思路和设计方法；即先进行总体布置，再进行子系统和部件及零件设计；
b）由于根据总体布置设计、打样设计阶段和详细设计阶段的需求设计了整个WAVE结构，使任务分发成为可能；在设计过程中，设计主管负责WAVE结构的构建和公用几何、设计基准的建立，并进行任务分发，一般设计人员进行详细设计；使得大家的职责比较明确，工作比较顺利；
c）真正用机身的理论外形和设计基准控制了整个后机身的其他子系统和部件的设计；而且是集中控制，如某个设计基准需要更改，我们现在只需要更改一个地方，其它部分均会自动更新；保证整个后机身结构的一致性，避免错误；
d）由于在后机身设计中有大量的公用几何体，采用WAVE结构后，节省了大量的重复建模时间，且保证公用部分模型的一致性；也节省以后修改的时间；大大提高了设计的效率；
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当你清晨从梦中醒来，和煦的阳光照亮着温馨宜人居室，格调高雅的组合家具，造型精巧的吊灯，形态各异的家用电器……，无不都是你享用的工业设计的成果;工业设计的影子无所不在，它可小到精美别致的打火机，大到翱翔太空的宇宙飞船，随时随地都是工业设计的成果。
由此可见，工业设计已成了我们生活中不可缺少的一部分。因此人们对工业设计越来越重视，逐步加强对工业设计的理解，加深对工业设计的研究。“什么是工业设计”就成为大家探讨的一个首要问题。但是至今，仍然没有固定的概念来表达，可以说是众说纷纭。1980年，巴黎国际学术年会权威的论述是，凭借训练、技术知识、经济及视觉感受，而赋予材料、结构、构造、形状、色彩、表面加工以及装饰全新的品质和风格。更有人说“我们在分析、研究产品开发、产品推广、产品质量、产业结构乃至经济发展的时候，实际上也是在评判工业设计”……。
工业设计是一门涉及领域很广的专业，同时也容易受到周边环境的影响，因此生活在不同环境的人，重视点不一样，带来的工业设计概念就不一样。而我也有自己对工业设计的理解。在此就以我在某家设计公司实习两个月，将生产实习与毕业设计相结合而看到的，学习的，理解的来逐步阐述我心中所认识的工业设计。
在实习前，我认为设计公司是一个充满设计创意，比较随意，艺术气味比较重的地方。但一进公司的门，我就被公司的严谨气氛给震撼了。宽敞的环境，井然有序的布置，与我想象中的随意完全不一样。接待室的展板上写着著名工业设计师DYSON的8大制造业生存哲学：
1、没有人会因为画板上的创意而成功！有趣的问题和方案来源于接触世界和细心观察日常生活。与世隔绝或放弃必将无所作为。
2、与生活相关的产品才会有大市场。从现有的产品中找到弱点，虽然改进一个成熟的产品很困难，但在这个产品类别中大有可为，因为市场已经存在了。
3、引进新技术，真正的技术通过专利保护创意，从而削弱盗版与竞争压力。
4、爱迪生原则。工程技术是一种思维方式和工作方法，突破只会源于思考与努力工作。不断测试再测试，只相信自己的眼睛，而不是公式套路。
5、不断革新，对产品的每一个细节进行再思考再改进，让消费者得到最大满足，让自己的产品拥有更多有优势的专利。
6、设计是表现，最重要的是内在，产品好用才会产生美，好的设计在于功能的说服力，但陈旧的外观会失掉市场，设计是为了消费者的产品体验。
7、毅力与判断。成功会比想象的来得慢，幸运需要自己为自己创造，坚忍不拔比聪明更易获得成功青睐。
8、全面控制，不偏离最初的想法会让产品从创意、概念、研发、测试、模型、加工、生产、销售到市场与服务都获得成功。
看到这些，我的心并没有受到很大的震撼，觉得这些感语，对我并没有多大的冲击力。公司的经理告诉我，DYSON的这些话是在长达好几年，不断学习、不断发现、不断的失败成功中总结出来的经验之谈。而我才刚踩在起跑线上，因此还不能由衷的去体会已经跑了一大段路的DYSON和经理的话，不了解他们在比赛路上曾遇到什么样的困难，以及看过什么样的美丽景色。虽然接触工业设计的时间还很短暂，但是在这期间，由于不断的学习、接触新的东西、了解更深层次的概念，回顾以前的我，发现自己对工业设计的想法和了解也随之经历了多次的改变。
大学前，我只是一心想把事物用画笔漂亮的表现在图纸上，还不了解什么是工业设计，只是认为工业设计就是把产品外观画得漂亮一点。于是把精力放在素描的物体造型，用美丽的线条去表现物体，以及捕捉物体与环境那微妙的色彩变化。
大学初期，巩固、加深学习以前的专业基础课，像结构素描、色彩构成、平面构成等，除了这些还多了理论方面的知识，从中浅浅的了解什么是工业设计，在我脑中形成模糊的概念。想法还是停留在设计图表达出来的东西有新意、空前绝后，就是好的设计观念上。改变的是在画物体写生时，开始注意物体的结构线了，即为了更准确的把物体透视表现好，花心思去把一个物体的结构了解透彻，同时掌握用线表达物体的技巧。
大学中期，我才真正接触工业设计，开始初步了解人机工程学、机械制图、模型制作等的概念，认识更多产品设计理论方面的东西，如设计原则（功能、人性化、经济等），对工业设计的理解深入了一些。在专业表现上开始用简单的线条去表现物体，即产品的效果图。而产品的效果图，只靠画笔和图纸是不完整的，必须还要用电脑工具去表达。于是学会用平面软件和三维软件去表达产品。
电脑效果图手绘效果图
带着以前的认识，我还是把产品的外观表现放在第一位，因此，把大部分心思花在电脑的表现效果上，却忽略了模型制作的课程，即忽略了设计创意怎样转为实体这一环节。
大学后期，开始进行了单一化产品设计、产品语意学等课程，接触了更多的设计实践，也更多地注意外观设计所考虑的众多因素，但这些都还是停留在草图和效果图中；产品结构设计的课程让我们开始用ABS塑胶材料制作模型，但没有真正的考虑、研究产品该有的结构，只是用材料拼拼凑凑的把外观表现出来。直到大四，参观了沿海几家设计公司后，我好像突然的被拉到了和以前截然不同的现实中。从参观实习中了解到：各个公司都反映了结构的重要性，一个产品的诞生时间花费较多的就是结构，出问题较多的也是结构，但最后追究责任时，大部分都是外观设计师，因为设计出来的产品结构开不了模。因此在设计公司中结构设计师就占了一大半。这些感受让我非常忧心，因为在大学期间，对产品结构接触的不是很多——应该说是没有把它与产品联系在一起，而是把重点全放在产品好看的表面上了。沿海之行带来的打击很大，因为接触结构方面的知识很少。但那时候的我，由于缺少实践经验，还是觉得产品外观最重要：既然专业名是产品外观设计，只要在产品的线条、颜色、总体造型上多费功夫，其他的由结构设计师、模板制作师去操心，自己只负责将设计清楚的呈现给他们看不就行了吗？
直到进了设计公司，进行真正的实践工作，我的“外观为主”想法才开始改变。
刚去的第一个任务就是根据已经设计好整体造型的电子词典来设计它内部面板造型，以及按键的造型和排列。参考其他电子词典按键排列顺序后，设计了按键外轮廓，并大概的按照间距比例排列起来。后经总监提醒，发现按钮之间的间距是有明确规定的，分别是上下2.2毫米和左右1.6毫米。我想：为什么要把间距体现得那么精确？设计完后交给结构师，让他去想这个问题就好了？！后来才知道，我做的平面图是要直接转换成结构格式交给结构师，然后结构师就按照我做的线条、间距来建模。这样一个小小的按钮设计被翻来覆去的修改，后来终于得到总监的认可。但没想到交给结构设计师后，问题还是没有完全解决。结构师反复的把我叫去，问的可说是以前从没考虑的问题：“表面的凹槽是圆角还是直角”、“这里的凹处深多少”、“按键表面是平的还是有弧度的，要弧度的话，高多少”。完全不知道该怎么回答，最后问了总监才解决了这些问题，其中涉及到的数据全都是零点几毫米。后来设计电子词典的面盖。提供了几十款，被客户选中几个。做模板时，模板制作师还需我考虑配色以喷涂在产品实体上、考虑什么特殊处理效果以及用什么颜色丝印品牌字。
这次设计，让我大概了解了设计公司工作的总流程，也是公司拟定的工作流程：
--方案策划（产品规划的重要阶段）
--效果图绘制（准确表达量产产品时的虚拟真实效果）
--外观模型（为结构设计、开模提供最直观的参考）
--结构设计（为模具加工提供准确可靠的数据，也是对产品设计的完善和规范）
--结构手板（是对造型内之结构的仔细研究，是模具制造前的检验）
--模具注塑（好的模具、注塑工艺是优质产品大批量生产的根本保证）
--喷油丝印（色彩计划的具体实施）
这些程序，缺少任何一个都不行。而且要调节好各个环节之间的关系。
实习给我最大的启示就是一个产品结构的重要性。很多客户与外观设计师讨论争执最多的并不是产品的外形好不好看，而是把矛头指向结构方面的各种问题。
“那以外观为主要学习对象的我们岂不是没有多大的用处？”。其实，一个设计公司起着重要作用的，就是外观设计师。只不过，有一个观念是必须要去转变：不能称自己为外观设计师，而应该是工业设计师。意思就是，从事这个专业不能只停留在漂亮的设计效果图纸上，还要学习掌握结构、材料、生产工艺等，不能做到深刻学习，但得清楚产品设计的全过程。
在设计公司里，工业设计师是必须要从头到尾，一直负责到底的。无论是在做外观设计和结构的时候，还是在做模板的时候，你都要随时与结构师、模具师沟通，监督整个过程，来保证客户所选好的方案，能够准确、实实在在的体现出来。从这点可看出设计不是一个人就能完成的。但是作为工业设计师的你不能把一个产品的结构完全的交给结构设计师做，因为你设计的产品的每一根线条的表现只有你自己最能够体会，而结构设计师只是根据你画的三视平面图来建模，一遇到以弧面为主的设计，他不能够协调面与面之间的关系，不能够把设计师所设计的产品完美的表达出来。所以，一般情况下，工业设计师在设计好产品后，都要用专业模具软件（PRO-E）把产品的外部结构做出来，然后交给结构设计师把内部的结构完善。因此我进了公司后，就被要求把PRO-E学好。
一段时间的实习实践为之后的数码相机设计（毕业设计，同时也是为XX公司做的一个设计项目）打下了基础。一听到数码相机，在我脑海中就闪过像尼康、奥林巴斯、索尼、佳能、富士等几个高档的数码相机的造型。
市场数码相机产品
但是一听到经理的说明，我就开始纳闷了。原来这个客户要生产的是市场销售价仅一百多元的数码相机。想一想，如今市场上的数码相机，都是价值几千元的，廉价的产品有市场吗？带着问题我开始从各方面进行调查。
长久以来，很多消费者一直认为数码相机的像素是评价数码相机档次的最重要指标，因此高像素的数码相机一直占据着市场的主流地位。然而，由于高像素数码相机的价格一直居高不下，因此在很大程度上抑制了数码相机在家庭用户中的普及，目前中国城市家庭拥有数码相机的比例只有0.83%。这主要是因为应用环境还不成熟：价格与规格的壁垒导致数码相机的普及困难。如今国内数码相机市场的主流产品都是300～500万像素的数码相机，而普通消费者的需求并没有达到专业级别。今年开始，由于普通消费者对数码相机的需求节节攀升，国内外众多厂商纷纷推出了低价格、低像素的数码相机。因此，当一批廉价的数码相机出现在市场上时，便迅速得到用户的青睐。XX公司就是看中了这一点，才大量生产廉价的数码相机。由此可见，廉价的数码相机是有市场的。这样，我明确了设计的方向。
这次设计不是想怎样就怎样的，因为XX公司提出了多个要求：产品大小都规定在900mm*600mm之间，厚度在30mm内；材质方面，不能用铝合金等高成本材料；功能简单，满足拍照就行，不带闪光灯，附加LCD数字液晶显示，尺寸在13mm*13mm之间，用AAA两节电池供电，内部有图片内存件，用USB接口导出；结构方面，尽量做到成型工艺简单，且时尚。总体来说就是——成本低且时尚。
为了设计好产品，我到各个商场进行数码相机外观调查。大小方面，现在的数码相机都趋向小巧化，大小就和XX公司所规定的大小差不多；材质方面，市场上大部分的数码相机都采用铝合金，由于其成本太高，在这次设计中不被采用；功能是市场上数码相机的主要卖点，里面的都采用高科技的元件，特别是镜头；结构方面，市场上的结构都是很简单的，重点都放在了材质（铝合金等）的处理上，大部分结构都采用一般常见的方体设计，因为铝合金等高档材料成型工艺成本很高，而且塑造有一定的局限；在颜色方面，大部分都采用白、灰、银等流行色彩，体现金属质感。廉价的数码相机要做到功能简单、材质便宜且易成型，其中材质是考虑的重点。近几年来，塑胶材料受到设计家的青睐，最重要的因素是它不但成本低，造型工艺简单且塑造性强，而且在设计中加以特殊处理，并采用最新流行色彩，能创造出独特的美感，使原本低价塑胶产品的附加值大为提高。因此塑胶是这次设计的主要“角色”。定下大概的方向后，就开始草图的绘制了。客户要五个方案，为了让客户满意，我从三个方面下手，设计三种类型的产品来让客户进行选择。定位上分为方体改良式设计、造型创意设计和使用方式设计。
--方体改良式设计
纵观市场的数码相机产品，大部分都是方体设计，简单且时尚。而它的时尚体现点就是铝合金材质。铝合金经过拉丝等处理后，体现金属那种光泽和硬度，就像钻石一样耀眼夺目。而在结构方面考虑到铝合金的成型工艺，所以不能做复杂的结构，这就是为什么大部分相机的造型都是方体的原因。而我的材质是以塑胶为主，所以造型和结构都可以灵活、复杂一点,多体现些层次感，以设计出与市场不同的方体造型。但是不能像市场上的那些数码相机一样，周围线条都是直的、硬的、面与面都成直角的，要运用些弧面来增添时尚。如果想要有像铝合金那样的光泽，那就用金属色来达到其效果。还可以运用亚加力透明材质，来达到独特的效果：在亚加力材质底部进行挖槽、蚀纹等处理，再在底面喷实色，会有透明的光泽度，颜色会显得特别柔和。
--造型创意设计
市场上的以铝合金为材质的数码相机是因为受到材质的约束，而且产品体积又很小，因此不能做到大的、复杂的曲面造型。由于材质的缘故，就可以设计出造型特别、有新意的产品。这一类主要用弧线弧面来设计，外形适度的夸张。在成型工艺上与上面的方体改良设计一样。
--使用方式设计
以往的数码相机都是方体造型，所以快门键都是设在长方体的顶部，称为竖式，这个当然是掌握平衡的最佳位置。为了体现新意，所以就从这个使用方式来下手，以打破这个常规。我想到的有横式、侧式、笔式。但是要注意的一点是，要从人性方面去考虑，不能盲目的追求新意，而忽略了产品的实用性。
以上三种设计思路都必须要充分考虑结构问题，一定要想清楚是否能够开模、是否能批量化生产，否则是不会被客户接受的。
这些设计构想真的有别于大学时期的设计想法。在学校时，没有受到大小、材质、功能、结构的限制，根据自己的设计理念来进行设计，尽量展开自己的创造思维，越独特、越有新意就越好，没有想过结构方面的问题，是否能够做出来，更不管是否能够被市场接受。不过这并不是意味大学里的设计思维不对，这个就是大学与社会的不同处。要知道这个可是改良设计。从这次生产实习与毕业设计相结合中，发现我的设计思路比以前清晰得多,考虑的东西也比以前多，像材质、结构、以及成本。其中大部分企业最重视的就是成本。因此单单看产品的工业设计是不够的，还要与市场、企业紧密相联。这种认识使我的设计思路逐渐现实化，也更接近市场产品的总体要求。
总的来说这次实习让我学习了很多的东西，但是心中的问题和想法也多了很多。特别是对于工业设计这个词的概念。工业设计的概念正被越来越多的人所接受，学校把它看作有发展前途的新兴专业，企业依靠它开发产品和促进销售，老百姓通过琳琅满目的新产品憧憬着富裕而美好的生活。在大学里就知道工业设计涉及的领域特别的广，工业设计的核心领域是产品设计。工业设计师从社会、经济、技术、艺术等多种角度，对批量生产的工业产品的功能、材料、构造、形态、色彩、表面处理、装饰等要素进行综合性设计，创造出能够满足人们不断增长的物质需求和精神需求的新产品。工业设计的长远意义还在于对人工事物应当如何存在的深层思考，并协调处理人—产品—环境—社会的关系，对形成可持续发展的人类生活环境、融合全球文化和地方文化、技术文化和人文文化的生活方式产生积极的影响。
