产品设计的技能篇1
随着时代的发展，信息技术悄然走进了社会的各个角落，我们的教育方式也在发生着悄然的变化，从以前的黑板教学到现在的多媒体教学，从实物模型演示到数字化演示，教师的教学形式得到了极大的扩张，学生的学习方式也发生了巨大的改变。学校与时俱进，通过设立工业产品设计的服务机制，可以完成以下三方面的需求：
1.提高学生工作技能的需要。职高的学生具有强大的创造创新潜力，他们思维活跃，动手能力强。而职高学习的一个重要目的是发挥学生的特长，培养学生的兴趣，充分调动学生的积极性。
2.借助工业产品设计的服务模式，教师能完成专业的、符合学生需求的教学模型，增强教师的教学技能，有助于教师队伍的成长；有利于教师自身信息化教学能力的提高，缓解传统教师在新教学模式下的压力。
3.响应“服务为本位”的需要。本着“以服务为本位”的教学理念，设计以服务为主体的工业产品设计课程实训模式，让学生在校不但学习知识技能，同时加深对“服务”的理解；学校通过以服务为主体的教学模式，来拓展全新的实训途径，加快教学与企业的沟通与交流。以“服务”带动学生、学校、企业三方面知识、技能、经验的传递与提升。
二、“服务换技能”实训模式的内容和实施思路
“服务换技能”模式的重点在于服务，通过服务来达到知识的实战运用效果，服务模式作为牵引力，将企业的专业知识和教师的经验源源不断地输送到渴望知识的学生手中；通过服务的成果，即设计经验积累和设计素材积累来实现从学生到教师、从服务到教学、从学校到企业的三重反馈效果。
1.服务的主体。该服务模式的主体应由以下几个方面组成：(1)以学生为主体。工业产品课程的全体学生作为设计的主体，以小组合作为主要机制，完成来自学生、老师、企业的各种设计需求。(2)以教师为辅助。教师在服务实训模式下主要起辅助作用，学生在遇到问题时，老师帮助解决，并且将这些遇到的问题全部记录下来，以点带面，起到补充知识、提炼知识的引导作用。(3)以企业为支撑。聘请企业专家为学生、教师提供技术支持，这样可以有效地提升学生的实践经验、教师的教学能力。
2.服务对象。工业产品设计服务对象大致分为三类：(1)学生。学生有着惊人的思维和想象力，但是很多时候，他们的专业知识无法满足他们思维的脚步，这时，工业产品设计学生就作为技术支持，帮助他们实现他们的设计。(2)教师。以信息化能力较弱的中老年教师为主。他们通过交流看到了先进教学模式带来的高效与便捷，从而提高学校整体的教学水平。(3)企业。以自身设计改进能力较弱的中小型企业为主。他们无法投入太多的资金在设计与改善上。通过与我们的合作，我们可以将他们部分的想法变成现实，从而提高企业的核心竞争力。
3.服务方式。本着“以服务为本位”的教育宗旨，结合本校工业产品设计专业自身的特点，研究搭建以服务为驱动，以专业学生为主体，以教师与相关企业专家为辅助的实训方式，通过服务对象表达需求生成服务任务单学生组队接单发现问题学习、询问（教师和企业专家）、解决问题完成服务任务总结任务经验这7个步骤来实现服务换技能的实训目的。
三、实践中可能碰到的问题及对策
我们的师生已经习惯了传统的上课模式，对于这种服务性的实训模式，在实际操作中可能会出现一些以前不曾碰到的问题，需要我们提前准备和应对。
1.服务订单不足的问题。在本实训模式开始的初期，学生、教师和企业3方在有需求的情况下，但不知道有我们这样的服务团队，不会主动来找我们。这就需要我们师生共同努力在前期做好宣传工作，储备一定量的服务订单，在运行一段时间以后，会形成一种良性的循环。
2.服务订单的时效性问题。我们知道，有时候师生参加比赛，或者企业试制样品，对于我们的设计是有时间要求的。如何在短时间内完成他们的设计要求，需要我们合理安排课程，主要可以采取以下两种办法：合理利用晚自修、活动课和其他休息时间段，开放机房，让学生有充足的时间参与设计；学生分组完成不同的任务订单，达到最大的产出效能。
产品设计的技能篇2
关键词：市场经济；机械制造；快速设计
一、快速设计技术是市场经济发展的必然要求
快速设计技术是当前市场在对产品多样化、瞬变性等需求的形势下提出并发展起来的。快速设也称快速响应设计、敏捷设计。快速设计技术是当前市场在对产品多样化、瞬变性等需求的形势下提出并发展起来的。当前国际市场需求快速变化的特点和21世纪更加个性化的市场趋势，使产品投放市场的时间日益成为决定产品竞争力的重要因素，促进了快速设计技术的发展。产品快速设计与制造的主要目的是缩短产品的设计周期，提高产品设计质量，以及提高企业对市场的快速响应能力。
产品快速设计与制造并没有将其解决问题的范围扩大到企业的整个生产领域，而只是将重点放在缩短产品的设计开发周期上，尤其是总体结构和工艺设计方案阶段，以提高产品一次开发成功和快速响应市场的能力。产品快速设计是先进制造技术发展的产物，是计算机辅助设计与制造技术的发展和延伸，它涉及到并行工程技术、产品数据管理（pDm）技术、专家系统、集成建模、优化技术、网络技术以及价值工程和生产工程技术等。快速设计的理论和方法主要有数字化设计、网络化协同设计、模块化设计、智能化设计和绿色设计等。
二、机械产品快速设计的内涵在于针对市场和客户需求
现代机械产品市场的发展趋势集中体现在用户需求个性化加强、产品交货期和生命周期缩短、产品功能价格比提高等方面。“质量、时间、效益”成为现代产品设计的准则，三者之间既相互矛盾而又辨证统一。机械产品快速设计技术正是解决这一矛盾的有效手段。快速设计技术的目标在于高效率地完成高质量设计，缩短产品设计开发周期，提高企业对市场的快速响应能力。一切有助于加快产品开发速度的理论、方法和手段都可以成为快速设计技术与方法的组成部分。快速设计技术与方法以现代设计理论为基础，融合并行设计、模块化设计理论、基于知识的智能化设计技术与方法，集成各种计算机辅助技术（CaX）、网络、计算机技术、仿真技术、产品数据建模及数据管理和分享技术，构建特定产品的设计系统，加快产品设计进度，提高设计质量，快速响应市场需求。
因此，机械产品快速设计的内涵在于针对市场和客户需求，应该充分利用各种产品设计工具及针对具体产品的设计知识及经验，快速制定满足设计需求的可用于制造的方案，并使方案快速付诸实施。针对这一目标，快速设计从内容上应包含以下几个方面：一是机械产品族结构规划。利用模块化设计方法对产品的结构变形及规格系列进行规划，建立系列化的产品族结构，构造模块系统并利用参数化、变量化方法建立产品库、模块库，利用知识化方法建立产品设计对象及其设计过程知识库；二是机械产品设计方案的快速生成。根据用户需求，利用知识化方法和变量化方法，匹配并定制特定产品所需模块，通过模块综合，生成满足用户需求的产品设计方案；三是机械产品设计方案的快速评价与仿真。对产品设计方案进行装配、运动仿真和动、静态性能分析，评价方案的可行性及设计需求满足程度，对产品设计方案进行优化并对影响产品性能的薄弱模块环节进行修改。
三、我国机械产品快速设计的实施策略
实施机械产品快速设计是一项系统化工程。其实施策略可概括为以下几个方面。
一是要建立产品需求信息的快速捕捉和决策机制。充分利用网络技术，快速捕捉复杂多变的市场动态信息，为产品正确地预测和决策提供保证，并使企业和用户之间的沟通更为直接、快速。市场分析是进行模块化产品规划的基础，准确的产品定位是模块化发挥最大效益的前提。确定市场需求量大、前景广阔的一类产品为模块化系统的设计对象，根据用户需求分析，确定产品的功能、性能、参数范围。
二是要建立模块化产品数据库、知识库及其管理系统。通过产品规划、模块的识别以及产品设计所需的各种知识的提取和加工，建立产品模块及产品知识管理系统。利用基于知识的模块化的产品模型及产品知识管理系统，能最大限度地重用已有产品模块及其设计知识，使快速设计建立在科学、正确和合理的基础之上，因而成为能支持富有竞争力的快速产品设计策略的最有力的工具。
三是要构造机械产品的快速设计集成平台和软件工具集。以重点行业和典型产品的创新设计为背景，提出适合快速设计的软件体系结构，以支撑软件的二次开发为主要手段，利用各种接口将CaD/Cae/Cam的应用程序、数据库、规范与标准库连接成一个集成化系统。通过开发各种构件和专用工具集，建立一个支持复杂信息环境下工程设计应用开发、应用集成和系统运行的软件平台。以该平台为基础，构建适用于企业和产品特点的快速设计软件
系统，是实现产品的快速设计有效途径。
四、我国机械产品快速设计系统框架模型
实施机械产品快速设计应以现代设计理论和方法为指导，根据市场需求，综合运用产品创新、概念设计、详细设计所需各种设计技术和设计工具，进行科学化、系统化的设计。基于述快速设计技术原理究，可建立机械产品快速设计框架体系。该体系分为方法层，工具层与应用层。方法层建立机械产品快速设计的技术、方法体系；工具层提供应用方法层论述的设计技术和方法的工具体系；应用层利用工具层提供的快速设计工具构建面向产品快速设计系统。
1、机械产品快速设计的技术构成
机械产品快速设计基本技术和方法包括模块化设计技术，智能化设计技术和各种计算机辅助技术（Cax）。模块化设计技术是实施快速设计，构建机械产品快速设计系统的核心和基础技术，包括模块化产品族规划、模块化产品数据建模和管理、模块化产品方案设计、方案评价技术等；智能化设计技术是提高产品设计速度和质量的重要手段，主要任务包括产品设计经验和知识的采集、整理、表达、建模以及基于知识的推理求解技术等；各种计算机辅助技术是快速设计的重要工具，包括各种CaD、Cae、Cam工具。企业实现产品族系列规划和客户化产品设计要以产品结构的模块化为基础。构建模块化的产品族系统将使多数新产品设计任务可以利用对现有的产品和模块进行变型获得初始设计方案，而无需从零开始重新设计。在进行模块化设计的过程中，引入智能化设计的手段和Cax工具，可提高产品设计开发的质量和效率，保障产品设计、制造的成功率。将Cax技术和智能化技术引入机械产品快速设计系统的重点在于智能化设计与Cax技术的集成，构建KBe（KnowledgeBasedengineering）系统，通过对产品设计知识和经验加以总结、提炼，提高设计进程的智能化和自动化程度；利用Cax平台，建立产品数字化三维实体模型、进行产品结构动、静态性能的分析和产品装配、运动仿真、可制造性分析，实现数字化的产品设计。
2、快速设计软件工具系统的构成
实施机械产品快速设计需要构建特定的计算机辅助快速设计（CaRD）系统，利用计算机平台来完成产品数字化的设计开发过程。快速设计需要各种计算机辅助工具的支持，一方面要充分利用现有的、发展成熟的方法和工具，同时还要设计开发面向具体应用、解决具体设计问题的计算机软件系统。这些都称为快速设计软件工具，根据在快速设计系统中的应用可以划分为如图2－5所示的三个层次：支撑快速设计的支撑平台；实现特定方法或特定任务的快速设计使能工具；面向具体产品的专用快速设计系统。快速设计的使能工具则是针对快速设计技术中的具体技术方法开发的软件工具，如实施模块化设计的模块划分工具、模块综合工具以及应用智能化设计的知识建模工具、知识推理工具等。使能工具通过在快速设计支撑平台的基础上进行二次开发等手段使CaD、Cae工具软件能够有效地溶入快速设计系统。专用快速设计系统是针对特定类型产品的专用设计工具。通过将快速设计使能工具集在统一的平台下集成，并针对具体产品的特点建立相应的设计知识库、模型库、图形库，可快速地构建特定产品快速设计系统。快速设计软件工具系统的层次性使之能够满足对一定范围内不同种类的产品进行快速设计的需求。快速设计系统使能工具集由模块化设计工具集，智能化设计工具集和Cax应用工具集三类构成，从快速设计系统构建和应用的角度可分为快速设计系统构建工具集和产品方案快速设计工具集。
3、快速设计系统集成平台
快速设计集成平台的作用体现在两个方面：一是将快速设计使能工具集和各种支撑工具有机集成在统一的框架内，使之能够为具体的产品设计任务提供快速设计支持；二是提供对并行协同设计模式的支持，使各个设计环节之间能够进行有效的分工与合作。
机械产品快速设计系统数据建模是基于信息理论和计算机技术建立一定的数据模式定义和描述整个生命周期中产品的数据内容、活动过程及数据联系的信息模型。构建机械产品快速设计系统首先要解决产品建模问题，支持快速设计系统的集成和快速方案设计过程。机械产品快速设计是以模块化设计技术为基础，面向产品族的设计开发，产品结构以模块作为基本构成单元。产品的结构构成模式为产品----模块----子模块，具有层次化的特点。其中，产品、模块与子模块是一组具有相对关系的概念，如在加工中心机床中，刀库模块对整个机床来说是模块，但对组成刀库的子模块来说，它本身可视为一个模块化产品，拥有自己独立的模块系统。因此，可以对产品、模块和子模块建立统一的数据模型，即模块数据模型。集成化模块数据模型的信息构成，主要包括功能信息、性能信息、、结构信息、管理信息和知识信息。
作者单位：咸宁学院信息工程学院
参考文献：
[1]汪应洛．《新世纪的生产系统--精简、灵捷、柔性生产系统》．《中国机械工程》，1995,5．
产品设计的技能篇3
随着我国信息技术、科学技术等的发展，机电一体化系统的发展成为一种必然的发展结果，而信息技术支持下的机电一体化，促进了传统产品朝着智能化、网络化、自动化等生产方向发展。机电一体化产品是机电一体化技术的承载者，同时也是机电一体化信息技术的体现者，在产品概念设计中，mCD机电一体化系统的应用，有重要的意义。产品概念设计的设计方法，对产品设计非常重要，概念设计也是产品设计中的关键，将机电一体化系统应用在产品概念设计中，可以提高产品设计的理论化、规范化、智能化、网络化等。在产品概念设计中，因为机电一体化产品的设计具有复杂性，很多产品设计理论虽然可以对产品概念设计起到一定的作用，但是这些设计理论也为产品概念设计的机电一体化进行了限制。概念设计是产品设计中最为重要的环节，影响着产品设计的质量，为了提高设计质量，需要建立产品概念设计机电一体化设计理论，在良好的产品概念设计方案下，完成产品的机电一体化概念设计。公理化设计理论、pFD理论等，在产品的创新设计中，发挥着巨大的作用，从mCD机电一体化自身的特性进行分析，在产品概念设计中，建立完成的、系统的产品概念设计的理念、方法、方案，可以促进产品概念设计的进行，实行产品的机电一体化创新设计。在产品概念设计中，mCD机电一体化设计，为产品的创新设计提供理论、方案等，促进产品概念设计创新等。
2基于mCD机电一体化产品概念设计的可操作性
科学技术的发展推动了机电一体化的进行，也为工程信息技术行业的发展创造了有利的条件。在机械生产、加工、制造等行业中，机电一体化的形成和应用，使其发生了翻天覆地的变化，机电一体化主要是将主功能、动力功能、处理功能等有效的结合在一起，并引入电子信息技术，实现电子设计、软件、设备等的结合。当前的机电一体化并没有形成一个统一的定义，这主要是因为机电一体化自身具有复杂性，涉及到很多领域的知识、技术等，mCD机电一体化，主要是机电一体化方案，在产品的设计中，应用mCD机电一体化系统，结合机械工程、电子技术、计算机技术等，形成科学性、复杂性、融合性等特点为一体的产品设计系统，充分的利用它的功能，完成产品概念设计。为了研究基于mCD机电一体化产品概念设计的可操作性，我们针对产品的mCD机电一体化概念设计的内涵进行分析。概念设计是产品设计中最复杂、重要的部分，是实现从无到有、从模糊到清晰的一个过程，在信息技术、智能技术等的支持和应用下，概念设计取得了新的发展成果。应用mCD机电一体化进行产品概念设计，主要分为产品概念设计的规划、概念设计、详细设计、改进设计等，不同的环节中，有不同的子模块组成部分，例如在概念设计中，分为功能设计、原理设计、功能分析等等。将mCD机电一体化应用于产品概念设计中，需要借助各种信息库确定mCD机电一体化方案，然后进行产品概念设计。mCD机电一体化系统的交换频率非常高，抗干扰能力强，在进行产品概念设计中，系统误差小，结构功能非常强，将其应用在产品概念设计中，可以保证产品设计的实用性、可靠性、稳定性、规范性、经济性，同时也有安全性和可操作性。为了研究研究mCD机电一体化在产品概念设计中的可操作性，我们以其在传感器概念设计中的应用进行分析。在进行产品概念设计时，先进行系统的划分，对传感器的功能、性能等进行分析，然后检验传感器子系统的传感器的功能载体，了解传感器的类型和用途，最后采用mCD机电一体化中的信息处理系统，对传感器设计中的相关信息进行处理和控制，完成信息的分析、处理之后，进行mCD机电一体化产品概念设计。互感器等产品的mCD机电一体化设计制造，是一个复杂的过程，其中包含了很多的子系统和子环节，每一个过程都比较的繁琐，稍有差错和偏差，就会造成设计制造的失败，而且产品的设计需要很长的时间，设计制造中使用的材料价格很高，所以在产品的概念设计中，如果出现差错，就会造成严重的损失。在使用mCD机电一体化进行产品概念设计中，一定要对产品的概念设计理论、方法、方案等进行仔细的审核。概念设计是中最为重要的是方案设计，要确定mCD机电一体化产品方案，需要将前面的各项工作的理论等加入其中形成一个逻辑思维，在计算机技术、网络技术等的支持下，基于mCD机电一体化的产品概念设计，具有可行性。
3小结
产品设计的技能篇4
研究CaD技术在机械制造中的应用价值，应对CaD技术的整个发展历程进行了解，从而更加明白CaD技术如何一步步地与机械制造相结合，又有着怎样的发展趋势，使CaD技术能应用于机械制造中。
1.1在产品中的发展应用
CaD技术能应用于产品生产的过程当中，从产品的设计开发阶段到最终的产品生产中，它能对产品生产中的品质、价格、用户需求等进行设计考量，对产品的生产信息进行转换，方便不同周期中的应用。在对原有产品进行重新设计研究时，CaD技术能记录产品的原始数据，能利用已有的生产数据及实践对产品进行更新换代研究，有效减少产品的设计生产成本、减少产品开发的时间、为机械生产的标准化提供更好的技术支持。
1.2CaD技术集成化及智能化发展
集成化发展主要是CaD技术与Cam技术以及Capp的集成化应用，可以将彼此独立的几个技术通过接口技术进行系统化的联结，也可以以这几个技术为基础，开发出综合了几个技术的系统。在智能化的发展研究中使得CaD技术能将人工智能的理论技术与CaD技术相结合，将计算机赋予人的思维模式，进行人脑的模拟，对整个设计进行设计研究决定，实现自动化操作。
2CaD技术在机械制造中的应用价值
CaD技术在机械制造领域中的应用，能提高机械设计的速度以及精准化、个性化设计及生产技术含量。
2.1有利于机械设计师的发挥
在对机械进行设计的过程中，设计师通常需要对机械产品的设计进行构思，而后在脑中形成一个具体的三维设计图形，但这只是一种理想化的表现形式，脑中的设计图形是否能进行实际的设计操作，有待进一步的研究，因此在设计师的设计过程中，机械设计师应将关注点放在产品的设计上而不是反复思考如何将脑中的图形进行表达，忽略了设计本身。CaD技术的应用能让设计师更加专注于设计而不是设计图形的表达上，而且CaD技术还能进行连续性的操作，将设计师脑中的设计更加直观、精确地表现在立体图形上，方便与他人进行交流，使设计师能更加深入化地设计，进行扩展性的设计研究。
2.2减少了机械设计的时间
机械设计是一项复杂的操作，单纯进行人工设计需要耗费较长的时间，利用CaD技术能将一些复杂的几何图形设计问题交给CaD三维机械设计进行操作，并且能在机械设计的过程中大大减少工作量，利用布尔运算将简单的几何实体进行重新组合形成所需的复杂几何实体，减少设计的时间。在机械更新中，也能利用三维CaD技术设计新的产品，但这种更新设计并不需要大动干戈，因为CaD技术能对产品的继承性进行考虑，能继承产品已有的信息，因此只需对原有产品设计进行部分改造，从而有效地提高了机械设计的效率，减少机械设计的时间。
2.3方便零部件的设计修改与装配
在机械制造中，利用三维CaD系统的软件对在装配环境下的零件进行设计，使得机械设计更加方便有效。对相邻零件进行位置及形状的确定从而设计出新的零件，在大大提高设计效率的同时还能确保零件之间的匹配性，降低了单独设计的零件装配失败的概率。在CaD系统中配备有查找器，在设计好一个机械零件时，资源的查找器能展现该机械设计的所有命令，这些命令清晰地展现出机械产品设计的整个过程，还能使用零件回放的功能以动画的形式演示整个设计流程，方便直接。在对零件进行修改时，只要点击资源查找器中相对应的命令就能进行修改操作，而在装配零件中，资源查找器中的装配路径查找器能对每一个装配步骤进行记录，一旦装配中出错，查找器能显示错误的装配，方便修改，进一步体现了CaD技术的应用方便了零部件的设计修改与装配。
2.4提升了机械制造的质量
信息化的操作，使用CaD技术中的优化设计方法，进行一系列先进化的设计操作，提升了机械制造的质量。特别是在一些大企业中，利用数控加工技术的同时结合了CaD以及一些的集成性的相关技术对零部件进行加工，能提高机械生产的一致性，提高机械产品的质量。而在设计中利用CaD三维设计，不仅能对产品的大小形状等进行描述还能对产品进行细致化的描述，例如设计对象的纹理、颜色、惯性矩等，使机械产品的设计更具精准性。
3结语
产品设计的技能篇5
关键词：机械产品设计；结构优化技术；应用策略
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.018
0引言
机械产品设计的结构优化技术是指在系统优化背景下，采用综合运用设计的方式，以此来实现机械产品的需求和质量，达到最优设计方案和标准。目前传统机械产品设计主要采用机械产品加工工人和其他类型的产品设计为主要的模板，运用长时间的设计经验和观察最后来确定整体的设计方案，在产品加工后期要尽心检测来确定是否符合整体的质量要求和标准。这一设计过程不仅仅需要大量的时间，同时还会给机械产品的设计埋下安全隐患，给机械产品加工过程带来问题和困难。结构优化技术是通过进行拓扑优化技术以及尺寸优化技术，利用科学合理的设计方式，确定整体机械产品设计的最优方案。这样做不仅仅能够保证机械产品设计的效率，同时也能够确保机械加工的精确度，确保效率和质量同时进行，提升机械产品设计加工的水平，利用结构优化技术，实现机械产品的创新发展，满足时代进步的需求，促进企业能够在激烈的市场竞争中占有优势。
1结构优化设计的方法和层次
结构优化设计可以分成不同的层次和种类，按照优化目的的不同可以分为：尺寸优化技术、形状优化技术、拓扑优化技术。
（1）尺寸方面的优化技术。在尺寸方面的优化技术主要是指通过保证机械产品的形状和拓扑关系不受到改变，通过计算机技术应用，在优化设计过程中使用计算机技术来寻找适合的尺寸变量，并且通过运行过程实现重组，以此来找到最佳的优化设计方案。
（2）形状方面的优化技术。机械产品在设计过程中不仅仅要保证尺寸达到标准，还要确保外观形状能够满足施工工程的要求。由此可见，形状方面的设计要保证机械产品的尺寸以及拓扑关系不变，在进行设计过程中保证形状变量，通过设计不同的结构，在最后保证形状能够符合工程要求，实现使用功能。
（3）拓扑方面的优化技术。拓扑优化技术主要是通过连续结构和离散结构进行优化，连续结构拓扑技术中要主要注意优化孔洞的数量，还包含形状方面以及分布现象，同时也要注重对结构边界进行优化，通过离散结构拓扑技术来保证相关数据的关键，确保每一个关键点能够实现优化的连接方式。
2结构优化技术的设计方式
（1）要确定目标函数。目标函数是进行机械产品结构优化设计的基本参数，要通过确立目标函数，明确机械产品在技术标准方面进行有效的设定和研究，对工程中提出的具体要求也能够进行设置和整理，并且通过设定目标函数，尽量减少变形所带来的压力和程度。
（2）进行函数变量的设计。在结构优化中确立的函数，下一步要对函数中相关的结构设计参数进行研究和确定，机械产品的参数设定主要有结构组成中的几何参数以及物理参数，比如在设计中设定零件的长度、宽度、厚度等，这些参数都会影响机械产品和质量和效率。如果在参数设计中存在相关不合理数据，会直接对机械产品的质量产生影响，同时也会影响到企业的发展和经济效益的提升。
（3）约束条件的规定。在完成函数变量设计之后，要在机械产品设计中增加一些要求，在设计过程中加入一些约束条件，之后才能够进行加工和制造。约束条件主要是指在计算中要确定函数变量能够处在相对的约束范围内，比如能够设定一些极值的设定和管理。
（4）选择最佳优化设计方式。选择最佳优化设计方案是机械产品优化设计的最后过程也是关键点。面对各种各样，各具特点的设计优化方案，要慎重的进行选择和评价。这就要确定对机械产品工程进行具体分析，结合实际问题和现象进行合理的选择和研究，最后来选择一个适合的机械产品的设计方式，在进行加工制造之前，要让专业技术人员对方案从全方位的监督进行分析和评价，以此来提高机械产品设计的质量和水平。
3机械产品设计的结构部优化技术应用策略探讨
3.1提高整体技术人员的综合素质能力
机械产品要能够实现设计优化，首先要保证技术人员具有专业的工程知识，同时还要具有数学建模能力，工程设计人员在设计方面要符合规范，要注重理解功能的体现，运用规范的数学语言来表达存在的问题和设计内容，确定适合的解决问题的模型。设计人员在掌握建模能力的基础上，还要具有解决建模中存在的⑹问题，利用不同的参数变量，在求解过程中要确定得到准确的答案。
3.2在结构优化设计中要运用各个学科的综合能力
机械产品的优化设计具有复杂性，在设计工程中会包含各个学科的专业知识，比如说数学算法、数据分析方式和计算机技术等。要保证在进行设计过程中注意从各个角度进行分析和运用，以此来考虑方案的可行性。首先要从工程整体角度出发，把整个设计系统氛围不同的设计板块和内容，通过相对应的知识来进行目标函数的设定，优化函数变量，设计好每一个板块，要注重掌握每一个板块的联系，进行整体的组合，保证优化设计方案的完整特点。
3.3要注重实现结构优化设计的创新发展
要从市场需求的角度出发，要注重创新发展，通过变革传统设计方案，实现机械产品设计的创新发展。在新时期，创新能力是企业发展的源泉，要保证企业在市场中能够占据优势地位，拥有市场优势。在改革创新过程中，要摒弃传统理念，创新设计方案和思维，跟上时展的步伐，满足市场需求。
4总结
机械产品是我国各行各业发展的重要基础保障，并且具有重要的影响。目前机械行业中的产品质量和设计是社会关注的重点内容，要减少质量不过关和使用能力差的现象，通过结构优化技术提高机械产品的质量和效率，为机械行业的发展提供创新发展能力。
产品设计的技能篇6
关键词：计算机辅助设计；机械设计；应用
计算机辅助设计技术是借助计算机本身强大的数据计算能力和图形处理分析能力，通过绘图软件操作帮助有关工程技术设计人员来对工程产品进行分析、设计，从而设计出符合社会发展的工程零件，促进社会的发展进步。传统的机械设计一般是应用手绘来设计图纸的，而应用计算机辅助设计技术之后能够方便设计操作，促进对产品的研发和修改，相比传统的机械设计而言，计算机辅助设计技术的应用提升了产品的质量。
1计算机辅助设计技术在机械设计中应用的意义
1.1实现和人脑思维适应性的匹配
机械设计师在进行产品设计的时候需要在脑海中进行构思，之后将自己所构思的进行表达。在一般情况下，机械设计师在脑海中构思的物体形状是立体的，需要应用三维模型对产品的属性、形状等进行反映，计算机辅助设计技术有利于三维模型的制作。
1.2能够提升机械设计的工作效率
计算机辅助设计技术进行机械三维设计能够将复杂、多样的几何造型进行体现，之后应用运算软件和简单的几何实体来计算复杂的实体，形成截交线和相贯线，降低机械设计的工作难度，减少机械设计的工作周期，提升机械设计产品的生产效率。
1.3方便对机械设计零件的修改
计算机辅助设计技术的应用能够在不同装配环境下进行新零件的设计，并根据零件的位置信息和形状等信息进行新零件的设计，提升零件设计的方便性和快速性，实现不同零件之间的有效配合，减少零件设计中可能出现的错误。在装配环境下，机械设计工作人员可以根据箱子的形状在较短的时间内设计出和箱子相匹配的箱盖。在完成机械零件设计之后，通过资源查找能够发现机械零件设计的具体操作步骤，从而更好的进行机械零件设计。
1.4提升机械产品的设计质量
在社会科技和机械技术的不断发展下，在机械设计领域逐渐实现了机械产品设计和信息技术的结合发展，通过应用计算机辅助设计技术提升了机械设计产品的设计效率，提高了机械设计产品的质量。计算机辅助设计技术在机械设计中的应用具体体现在机械产品设计优化、分析机械产品有限受力情况等方面，通过对这些问题的分析能够提升机械设计产品的质量。同时，伴随大型企业内部数控加工工作的完善化发展，需要相应的提升机械产品的应用质量。在应用计算机辅助设计技术之后，能够准确的描述机械设计零件的位置、大小和形状，帮助有关工作人员更为准确、全面的了解产品的设计意图。
2计算机辅助设计技术在机械设计中的应用
2.1计算机辅助设计技术在机械设计逆向工程中的应用
在机械设计中，逆向工程是一种消化、吸收和应用先进科学技术的机械设计方法，通过应用这种方法能够提升机械产品的设计效率和质量。但是在机械设计逆向工程应用发展中存在成本耗费大、受市场限制的问题，想要实现有效的机械设计目标需要有关人员投入更多的精力。计算机辅助设计技术在机械设计逆向工程中的应用能够对先进国家的技术更好的消化和吸收，将这些技术转变为自身机械生产设计的动力。传统的逆向工程设计研究和应用注重实体物上，关注是对新产品的制造，具体实施在只有实物模型的条件下，在了解产品设计之后，对产品零部件进行逆向重构的过程。传统逆向工程设计研究往往是通过对产品的拆解和重新构建实现新产品的制造。在计算机辅助设计技术的应用发展下能够借助坐标测量设备、通用CaD软件等将实体物进一步转化为CaD模型，在计算机辅助软件和计算机集成制造系统的配合下对产品进行处理、再设计。计算机辅助设计技术在逆向工程中的应用以仿真的方式为有关人员的机械产品设计提供了实物分析，加强了有关工作人员对产品特点和产品零部件模型的充分认识。
2.2计算机辅助设计技术在汽车覆盖件中的应用
汽车覆盖件模型的设计对汽车车型和汽车的个性化设计都具有重要的影响。在现代汽车覆盖模型设计中，常常会出现设计人员设计和工艺人员设计之间的冲突现象，导致汽车覆盖件的设计人员无法在汽车覆盖件生产和制造环节中有效工作，严重的还会出现返工的现象，无形中增加了汽车覆盖件设计的成本费用，不利于提升汽车覆盖件的生产效率。汽车覆盖件的设计一般包括对市场需求的了解、模具结构的制造、模具工艺和热度问题的分析等。计算机辅助设计技术在汽车覆盖件设计中的应用能够将汽车覆盖件转变为实物，如果出现了设计的问题之后可以返回上一次操作重新设计。另外，在汽车覆盖件的绘图设计中，传统的绘图方式采用的手工的方式，对设计人员的手工操作有着较高的要求，在具体操作的时候很容易出现问题。而将计算机辅助设计技术应用在绘图设计中能够应用相关软件进行设计操作，提升了汽车覆盖件设计的效率。
2.3计算机辅助设计技术在零件装配观察中的应用
机械零件装配的设计需要设计人员应用不同的装配来实现自己的设计理念，由此带来的机械零件装配设计效果也是多样的。而计算机辅助设计技术在机械零件装配中的应用能够借助计算机系统操作演示不同机械设计之间的不同搭配，从而进行搭配设计的筛选，剔除掉不符合实际需要的零件装配设计，节省机械零件装配设计所需要不必要的时间和测试费用，提高工作效率。
3结束语
综上所述，将计算机辅助设计技术应用到机械产品的设计中能够提升机械产品设计的准确度，实现对复杂数据和图形的简化分析。为了进一步提升机械产品的设计加工效率，需要有关设计人员加强对计算机辅助设计技术的研究应用。需要注意的是，计算机辅助设计技术大多来自于发达国家，我国自主研发的较好，将其应用在机械产品加工设计中和国外相比仍有较大的差距。为此，还需要有关人员加强对计算机辅助设计技术的自主研发力度，结合社会主义经济市场发展需要和对该技术的应用情况提升计算机辅助设计技术的应用水平，加大力度宣传计算机辅助设计技术，从而为计算机辅助设计技术的发展应用提供更为广阔的空间。
作者:刘希望单位:山西天地煤机装备有限公司
参考文献：
[1]沈进.浅谈计算机辅助设计技术在机械设计中的应用[J].信息与电脑（理论版），2011，12：34.
产品设计的技能篇7
关键词：科技感 产品设计 用户心理 科技表现
中图分类号：tHl2 文献标识码：a 文章编号：1007-3973(2011)008-109-02
1 科技感剖析
1.1高科技风格的影响
高科技风格发展与20世纪50年末以来以电子工业为代表的科技迅速发展有着密切联系，科技不仅影响社会生产的发展，也影响着人们的思想，高科技风格在这样一种社会背景下应运而生。
新技术的出现，提升了社会工作效率，一定程度上使工人从繁重劳动中脱身，这一切都展示了科技的魅力。新技术同时也改变着人们的生活，使人们认识到其中的利益所在。由此新兴技术被设计师所关注，并呈现出对技术高度热衷化的趋势。设计师刻意将许多零件暴露在外或模仿军用通讯器材过度添加旋钮，这无疑扭曲了对技术的认识。刻意将技术表面化设计的方式愈发脱离了设计本质，造成设计与产品操作功能脱节，背离了其实用性。高科技风格由于过度沉迷于技术，没能摆正技术在设计中的位置而把装饰压到了最低限度，使产品显得冷漠而缺乏人情味，常常招致非议。
科技对产品功能的创新及对新产品开发的促进作用不容忽视，人们热衷于借外观表现技术的方式虽有所欠缺，但毕竟是高科技出现后为将设计与科技相融合作出的第一次尝试，正是这次尝试引起了设计师的反思。
高科技风格过于注重技术表面，偏离了对科技深层含义的理解而陷入设计误区，给人以机械、生硬的感觉。这就是在高科技风格推动下，技术形式化作用于产品外观设计所带给人的视觉感受，即科技感的最初由来。
1.2现代科技感定义 ，纯粹技术需借助某种表现方式以对人的心理产生影响。表达方式不同，所产生的效果也不尽相同，产品设计的作用即通过选用合适的方式以体现科技。
基于高科技风格基础上，现代科技感不仅是对技术的传达，更有其深层次理念，即服务大众、符合现代审美标准、传递情感等。现代科技感传达的并非是外在形式，它更注重科技内涵，是在实现科技价值与用户情感需求过程中带给人的一种享受、，是伴随科技与设计的相容理念应运而生的。
1.3科技与设计
设计是艺术与科技的结合，随着科技的发展，其融合程度亦逐渐升高，促进了设计的快速发展。科技是设计开发的诱导因素，是设计发展的必要条件。
科技影响设计发展，为设计实现提供更宽泛的手段及更高可能性，由此提升设计实现效率。设计同时为科技发展提供更清晰的思路，影响科技发展潮流。一定程度上科技得以发展的前提是实现设计，设计为科技提供立足点，使科技发展方向更为明确。设计与科技相辅相成，共同服务于人类生产、生活。
2 科技感设计表现形式
2.1色彩表达
色彩表现是产品设计过程中的重要环节。设计中经常提到的产品时尚感，科技感，文化感，历史感等多种视觉感受与色彩表现手法的应用紧密相连。
美国视觉艺术心理学家卡洛琳・布鲁墨说：“色彩唤起各种情绪，表达感情，甚至影响着我们的正常的生理感受”。如黑色能体现沉稳、庄重的感觉，白色能带给人神圣、光明、魄力等感觉。色彩本身所具备的这种象征、隐喻等特点是体现科技感的基本因素。首先黑白色带给人的感觉是各类中青年成功人士所追求的感觉，此类用户通常是中高档科技产品用户群体，该群体的喜好在一定程度上影响着高科技产品设计用色。其次黑白本属无色系，不易受色彩流行趋势影响，被看作是永不过时的色彩而广泛应用于高科技产品色彩设计表现，久而久之二者便成为高科技产品的代言色。
除了黑白色之外，灰色在高科技产品色彩设计中的使用频率也相对较高。究其根源与机器大工业时代背景以及高科技风格影响是分不开的。钢铁、玻璃等材料被运用于建筑设计之后，带有钢铁色彩倾向的灰色作为一种新潮色也被广泛运用到高新产品设计中，且一直影响至今。因此灰色亦被划入高科技感色彩行列。除无色系色彩外，据每年的色彩流行趋势，其他色彩偶尔也会被运用于高科技产品设计表现，但其流行时间持续性不强，故影响到此类色彩科技感评价。
2.2型应用表现
任何造型艺术内容都必须通过一定的组织结构和表现手段表达出来，这些组织结构和表现手段构成艺术作品特定的外在形式。
在研究产品造型形式的心理效应之前需从心理学角度对“外在形式”建立明确认识。外在形式是设计师用物质材料并通过一定的艺术处理手段对空间、形体、光线、色彩等人们可以感知的信息进行加工的编码系统。这些信息编码系统有组织的传递着某些视觉信息，使欣赏者的视觉器官受到刺激从而产生兴奋。这时外在形式中体现出总体特征，如可爱、舒适、雄伟、壮丽等种种感受。
随着人们审美意识水平的提高，产品形态设计愈发饱满、有机化、抽象化，更为注重形态与功能的结合以及形态带给人的心理感受。首先抽象、有机的形态可以给人自然、贴切的感觉，营造舒缓的氛围，容易为大众所接受，这种形态在低技术条件下实现可能较小，科技发展及人们造型审美水平提升带来的产品形态多样化、有机化能够让人们切身感觉到科技的力量。因此形态的有机化、抽象化在一定程度上能够体现产品科技感。
科技发展促进了技术手段的更新，提高了产品造型实现的可能性。当今时代虽生产技术手段充足，设想当代人不具备较高的审美认知水平，结果会是重蹈高科技风格覆辙。因此设计师及受众的造型审美认知水平在一定程度上影响着产品科技感的真实表现。
2.3科技作用下的效率提升与新材料应用
技术是无形的，纯粹的技术不能作为单独的存在呈现于人的视觉范围之内。我们所能意识到的是科技作用下产品工作性能的提升。科技作用提升了产品工作效率，为产品划上了高速标识。因此产品工作效率也成为衡量科技感强弱的又一因素。如高速列车的正式投入运行，缩短了人们的出行时间，使人们切实感受到科技的力量。
另外科技的发展带动了先进制造技术的提升，为设计提供了更为实用的原材料。材料的光感、硬度、轻重、透光性等特点是产品设计选材考虑的重要因素。不同产品对材料要求不同，科技水平的提升使原材料向着对体现该产品特性更为有利的方向发展。如20世纪初第一架载人上天飞机是用木材、布和钢制造的，如今铝、钛、钢和复合材料已成为飞机的基本结构材料。复合材料具有强度高、质量轻、抗疲劳、减振、可设计等一系列优点，因此高新材料的运用愈发彰显着产品的科技感。
3 科技感的设计理念构建
3.1环保设计理念枸建
在人类设计史中，设计在不断向前迈进的同时，也加速了资源、能源的消耗，并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。在这种背景下，设计师不得不重新思考其职责和作用，因此萌生环保设计理念。
早在20世纪60年代末，美国设计理论家维克多・巴巴纳克(Victorpapanek)出版专著《为真实世界而设计》(Designfortherealworld)。他在书中强调，设计应该认真看待有限的地球资源使用问题，并为保护地球的环境服务。这一观点，当时未得到广泛关注。自从70年代“能源危机”爆发，他的“有限资源论”才得到人们普遍认可，由此绿色、低碳、生态等设计术语渗入设计师思想。科技发展为实现环保设计理念提供了有利条件，同时科技也在向着环保型方向发展，环保理念为科技发展指明了方向。因此产品是否具备可持续条件，是否符合绿色设计理念成为了评判科技感的又一标准。
3.2科技与传统文化融合理念
传统文化融入产品形态设计，在本源设计层次上以具体的、清晰的符号元素出现。但这种符号不是生搬硬套，更不是肤浅的理解和简单的模仿，而是从中国的传统文化理念出发，借助传统元素寻求最合适的符号语言以及现代构造手法。
传统文化融于设计是对传统和现念兼收并蓄，对文化进行分解、变革、延伸，并与现代设计有机融合，达到现代技术与传统文化共存。例如北京奥运火炬设计创意来源于中国祥云和纸卷轴符号，具有中国传统文化的符号元素造就了具有民族特色的设计形式。另外上海世博中国馆将传统文化与现代技术相融合，具有浓厚的中国风及现代技术特色，融合传统文化的设计理念为科技感的传递另辟蹊径。
4 总结
科技进步促使产品设计开发经历了多轮技术变革，产品科技感表现也在悄悄发生着变化，若继续将其简单理解为产品科技含量高低带给人的感觉难免会有失偏颇。在高科技风格时代产品尾随科技而生，而如今人的需求即产品的目标设计方向已占据主导地位，引导科技的发展方向，科技感这一词语也慢慢退出中性词语范围，正以褒义词的身份应用于设计评价中。
产品设计的技能篇8
关键词：三维数字化技术；传统工艺；美术设计
引言：
作为数字时代特有的技术类型，三维数字化技术能够借助先进的设备软件，利用模拟操作功能创造出直观的产品模型，这对企业产品的艺术设计无疑起到了巨大推动作用.对于传统工艺美术产业而言，三维数字化技术是实现设计创新的基础，本文阐述了三维数字化技术应用于传统工艺美术产品设计中的优势，并讨论了三维数字化技术的设计方法，最后通过陶瓷等工艺美术产品的设计实践分析三维数字化技术应用.
1三维数字化技术应用于传统工艺美术产品设计中的意义
传统工艺美术是我国传统文化中的一部分，随着社会与时代的发展，很多人已经不再对传统工艺美术产品感兴趣，这就导致我国传统工艺美术产品设计行业出现人才断层现象.而将三维数字化技术引入传统工艺美术产品设计后，可以借助现代化的科学技术吸引学子目光，激发人们对传统工艺美术产品的热爱，可以说三维数字化技术是促进文化传承与传播的沟通桥梁.此外，三维数字化技术能够弥补传统工艺美术设计手法的不足，科学利用三维数字化技术可以促进传统工艺美术产品的繁荣与发展.
2三维数字化技术的设计方法分析
三维数字化技术的应用需要利用设计软件，对设计对象进行建模和调整，通常这些步骤都会分为四个阶段，下面具体进行分析.
2.1前期准备阶段
在前期准备阶段过程中，需要将传统工艺产品设计需要用到的资料和素材准备好，确定基本的设计思路，例如，对于一项工艺产品而言，它的产品图色、装饰图案、产品材料都是需要提前确定的[1].尤其是工艺产品的美术造型需要利用标准色卡进行颜色比对设计人员可综合搜集到的资料，对工艺产品进行大概的方案策划，绘制初步的产品三视图.准备阶段的产品设计图各个数据的精准性可能会存在误差，但是在这一期间不不会差生过多的影响，事实上这一阶段设计出的模型只是为后期阶段深入研发做准备.
2.2设计制作阶段
在这一阶段中，设计人员需要详细的了解产品设计要求，根据产品的设计要求进行各项数据的细分，并且制作精确的设计方案.我国传统工艺产品类型多种多样，所涉及到的设计内容也样式繁多，因而在设计制作阶段需要设计师选用最佳的设计方案进行工作，例如，选用相应的设计软件，在制作传统工艺产品模型期间，需要设计人员掌握不同产品的特点，对于产品的应用材料、模型结构，都要做好充分准备.
2.3方案优化阶段
方案优化阶段属于对设计制作出的产品模型进行设计评价，从已经制作出的产品模型中分析产品的各项数据和表现，寻找在模型中存在的瑕疵，并且根据可优化方向做进一步的设计修改.
2.4深入设计阶段
深入设计阶段基本上就是传统工艺产品模型定型阶段，在这一阶段中需要设计人员最终确定设计方案，并且校对好三维模型的各项数据.得出最终的设计结果后，利用模型数据计算制造成品所需的产品材料数量，以及制作成品的各项收缩比值，这样可以促使生产产品过程中的成功率的提升.值得注意的是，三维数字化技术在设计中可以忽视一些实践工艺设计中难以克服的困难，因此在设计方案敲定后还要考虑实际加工艺术产品时的限制，结合当前的实际生产水平适当更改设计方案.
3三维数字化技术融入传统工艺美术产品设计的分析
传统的产品模型设计大多是通过手工组成，或者是利用图纸绘制出模型，或者是利用轻便材料制作实物模型，但是这两种方式都存在一定弊端.相比这两种传统的模型方法，利用三维数字化技术制作模拟模型，既可以节约大量时间，又可以轻松得到模型的数据，继而换算与实际产品的数据比值[2].当前，我国陶瓷、琉璃灯利用传统材料进行设计的工艺美术产品，已经引入了三维数字化技术的设计方法，完善了传统美术工艺产品的设计，提高了陶瓷产品与琉璃产品的造型水平，其已经成为现代化装饰艺术发展的手段.
3.1利用三维数字化技术设计陶瓷产品
陶瓷产品的造型与设计注重产品曲面的弧度，因此在设计之中需要有严格的曲线率控制，传统的陶瓷产品，例如茶壶（图2）、茶杯等艺术工艺品在设计创造中多依赖手工艺人的技术和经验，通过肉眼观察来塑造陶瓷工艺品的曲面曲线，尽管茶壶等工艺产品的曲面设计难度不大，但是为了展现出陶瓷茶壶工艺品的艺术性就必须创造出具有最优化曲面和舒适度的艺术工艺品.利用三位数字化技术对陶瓷茶壶工艺品进行设计，能够有效的减少茶壶曲面率差错，在计算曲面率数据中得到更准确数值，这比单纯依靠肉眼进行判断要准确很多.要想实现茶壶曲面精准设计，可以选择具有曲面计算功能的绘制工具，在实践中设计人员常用Rhino软件来进行茶壶的造型设计工作.借助Rhino软件可以先进行简单的框架设计，绘制出简单的茶壶模型，然后利用软件功能进行造型的分析和评价，再进一步优化茶壶造型设计.茶壶分为两个部分，即由壶盖、壶身组成，壶身上又从左到右依次分为壶嘴、壶肚、壶把，所以总体来看茶壶在设计时要着重从四个节点入手.在使用Rhino软件时，应当先从整体着眼，把握这四个部件的具体规格，在设计过程中更加注重每两个相连部件之间的数据，利用曲线工具、圆弧工具琢磨连接处，保证茶壶的四个部分能够组成协调的一体模型.
3.2利用三维数字化技术设计琉璃产品
在三维数字化技术中，3D打印技术成为各方设计人员重点关注的内容，国际上已经有人开始利用这种3D打印技术制成工艺产品.3D打印技术将三维数字化设计功能和工艺制造功能结合，能够在设计图纸定型后直接“打印”出立体产品.尽管3D打印技术刚刚兴起，但是已经引发了几轮热潮，目前在服饰行业、首饰行业、工艺产品行业中已经有设计人员利用这种技术制作出成品，当然由于3D打印技术还只是出于初级阶段，对于一些产品并不能直接利用相应的材料进行“打印”，只能以替代性材料来提前“打印”产品[3].对于琉璃艺术产品而言，当前的3D技术已经可以实现脱蜡铸造玻璃，因而在利用三维数字化技术设计琉璃工艺产品时，能够借助3D打印技术完成琉璃工艺产品.传统的脱蜡铸造玻璃过程，需要经过一系列复杂的处理环节，而使用三维数字化技术进行玻璃的设计与“打印”，可以节省许多步骤，
3.3利用三维数字化技术设计湘绣产品
我国刺绣艺术产品可以说是传统艺术产品的突出代表，刺绣的种类有许多，本文主要讨论的是湘绣艺术.传统湘绣需要绣工手工制作，手工湘绣在制作前也会绘制出效果图，但是由于手工绘制图与实际的刺绣图案存在较大不同，实际上也会影响湘绣的设计和制作效果.对此，运用三维数字化技术，采用具有多项功能的设计软件，可以在屏幕上设计出湘绣艺术产品模型，利用三维数字化技术创造的湘绣模型与人们最终制作出的艺术成品具有极高的相似性，若要提前观察湘绣艺术产品的制作效果就可以通过设计模型进行预览.并且在预览中对模型进行纠错和改进，当湘绣产品的规格尺寸出现问题时，可以直接利用修改软件进行改正[4].例如，在设计湘绣作品《牡丹》时，共需要绘制4朵牡丹花，每朵牡丹花的标准色都有细微差别，利用三维数字化软件Rhino先将牡丹花的造型设计出来，然后利用分类功能绘制牡丹花的用色图表.牡丹花花色偏艳丽，多为粉红色，所以选取的主色调为粉色，在设计期间可以在模型上标明每朵花的主色型号，这样可以避免在成品制作过程中出现混淆.一幅湘绣绣稿，除了图案设计以外，最重要的就是绣线颜色和绣线类型，湘绣绣线有许多不同分类，如果在设计之中没有精准把握好绣线的分类，容易在绣制过程中引发失误.所以现代湘绣艺术产品在设计上会借助三维数字化技术提前做好效果图，标明重要组成部分的基础数据，可以提高湘绣工艺产品的制作水平.结论：综上，三维数字化技术在传统工艺美术中的应用具有重要的意义和作用.在新的时代背景下，传统工艺美术行业应当加快引入三维数字化技术，促进传统工艺设计手段与现代化的设计技术相结合.相信未来三维数字化技术会更加成熟，3D打印技术也可以在传统工艺美术行业中大放异彩，提高产品的制造效率和质量.
参考文献：
〔1〕高原,丁剑.三维数字化传统工艺产品美术设计技术研究———评《产品造型设计材料与工艺》[J].宏观经济管理,2017(01):97-98.
〔2〕董春波.三维数字化造型在雕塑艺术中的运用研究[D].武汉纺织大学,2016.
〔3〕侯可新.论三位数字化技术在传统工艺美术传承与创新中的优势———以湖南传统工艺美术为例[J].艺术科技,2014(11):36-39.
产品设计的技能篇9
关键词：智能设计技术；农业机械研发；应用探讨
1智能设计技术概述
智能设计技术是近年来逐渐兴起的技术类型，它在传统研发设计的基础上，融入了大数据、智能制造、虚拟现实、智能建模、知识工程等技术形态，并根据行业设计研发的需求，形成适配于行业产品研发生产的一种全新技术形态[1]。换句话说，智能设计技术虽然基于智能制造、大数据、虚拟现实等技术范畴，但在不同行业的应用中却体现出了差异性。本文主要探讨农业机械研发制造中智能设计技术的应用，结合农业机械研发制造行业的具体情况，重点探讨了CaD智能建模技术、知识工程智能技术和虚拟现实智能验证技术三种智能设计技术的应用。
2农业机械研发制造中智能设计技术的应用
2.1CaD智能建模技术及应用
传统的CaD设计技术已被广泛应用在农业机械制造领域，能够辅助农机产品的设计、研发和三维仿真等设计工作，但在产品设计知识的高效利用领域体现了诸多问题，例如：传统CaD技术能够解决农业机械产品研发的结构性问题，但在建模设计知识与建模生成的融合上，存在灵活性、适应性和移植性不强的弊端。基于知识的CaD智能建模技术能够较好地攻克这一难题，该技术以智能化设计为基础，涵盖CaD建模标准规范、材料特性、装配语义、建模融合等新的技术形态，在农业机械研发制造中的应用体现出了新的价值。国内山东农业大学最新研发了一种基于CaD智能建模技术的农机产品制造模型特征提取方法，该方法将三维小波变换和CaD智能建模技术融合在一起，构建了农机产品设计eSB通用智能模型库，技术人员在设计农业机械产品时，可以从智能模型库中直接调取通用的设备模型，并运用三维小波变换进行智能分析，得到匹配性能最佳的产品模型，大大提升了大型复杂农业机械产品研发制造的效率和建模仿真的准确性[2]。
2.2知识工程智能技术及应用
知识工程智能技术源于专家系统的研究分支，贯穿于整个智能设计和制造领域，它以知识设计内容为基础，通过科学的表示、获取和推理过程，获得制造产品的最佳研发方案。以知识推理智能技术为例，它根据待制造产品的设计需求，从已知的知识判断得出新的设计思维方案，通过基于规则、实例和模型的推理过程，完成制造产品的智能设计过程。近年来，随着现代农业机械产品功能和性能的多元化发展，设计一款农机产品所需的知识系统越来越复杂，传统单一的设计推理模式难以满足产品的设计和研发需求，采用集成的多推理知识工程智能技术能够更好地解决现代农机产品研发面临的这一问题。例如：中国农业大学研究了一种基于知识工程的快速设计推理方法，该方法以相似度匹配算法为核心，能够对履带式收获机传动系的机械构件进行快速推理，有效地缩短了产品设计周期，提升了产品的设计智能性[3]。
2.3虚拟现实智能验证技术及应用
虚拟现实技术能够对结构复杂且设计困难的大型农业机械产品研发起到很好的辅助作用，研发人员运用虚拟现实技术能够实现对农机产品结构、外观和进行的仿真建模，在虚拟现实系统中构建真实感很强的运作场景，完成对研发农机产品的仿真运行。近年来，在传统虚拟现实技术的基础上，一种新的虚拟现实智能验证技术被逐渐应用在农业机械研发制造中，该技术不仅能够实现传统虚拟现实技术的所有功能，还能够对仿真的效果进行智能验证，验证的效果与产品开发出的实际使用效果无限接近。例如：中国农业机械化科学研究院采用虚拟现实智能验证技术，开发了基于视景仿真的联合收获机虚拟研发系统，该系统能够在虚拟现实情境下建立联合收获机轮胎模型，并对联合收获机作业过程进行虚拟受力分析，进一步通过对收获机运行时周边环境如农田、树木、草地等地表环境的虚拟建模和仿真，在Vegaprime中设计运动路径，实现了联合收获机作业的3D视景仿真和作业效果测定，结果表明：虚拟环境下的仿真测定结果与后期开发的联合收获机运行效果误差率小于1%[4]。
产品设计的技能篇10
关键字：工业设计简约设计功能科技发展趋势
引言：
禅宗有个故事说：“俱胝和尚，凡有诘问，唯举一指。后有童子，因外人问：“和尚说何法要？”童子亦竖指头，胝闻。遂以刃断其指，童子负痛号哭而去，胝复召之，童子回首，胝却竖起指，童子忽然领悟。”（《曹山语录》）
这个故事告诉我们，在达到哲学的单纯性之前，必须通过哲学的复杂性。由此，可以联想到，设计界正在风行的简约设计也正是走过了现代主义的价值观、工业文明和科学技术飞升下的功能主义设计观，才终于找到了在当代需求当代科技文明下的新价值、新境界。
一、简约主义的背景来源
简约主义是一种思想方法，指导设计与应用实践。简约主义最初来源于20世纪初的现代主义设计思想，后从建筑方面开始逐渐发展到了建筑、平面、产品等设计的方方面面。简约主义的思想基础是功能主义，主张形式遵循功能（FormsFollowFunction），提倡少修饰或无修饰。现代主义建筑大师LudwingmiesVanderRohe的名言“Lessismore”（少即是多）被认为是简约主义的核心思想。
1.1简约设计理念的提出背景
生活环境中充斥着各类产品，物质过剩，信息爆炸，需要更多地精力去应付生活。商业社会产生了许多功能复杂的产品，但许多设计功能冗余，让人难以理解。因此近来设计界提出简约科技的理念，鼓励设计师回归“简约”的精神，让科技强调“实用性”，跳脱繁杂取巧、华而不实的设计，强调简单实用才是设计的主流思想。简约科技追求的是一种科技结合上的完美、简化。科技简约是不断简单化的，更确切的说应该是不断优化组合。简约科技应用到工业设计领域，其特点就是保持产品功能的基础上，利用科技将产品的造型、工艺、概念等简化到最少的程度。因此，简约设计常常显得非常含蓄，与此同时又达到了以简胜繁的功效。
1.2简约设计的概念
科技对产品的影响也并不是产品越复杂越精密越好，而是强调科技产品也能很简单就上手，带给人类感动和微笑的“心”生活。简约科技代表“简化复杂”、“简单使用”、“简约能源”。这种精神蕴含于产品设计中，即为鼓励强调化繁为简之精神。简约设计也体现为自在简单的“Lohas乐活”生活，强调简约设计在物欲横流的社会中，让人找到诗意的栖居。简约设计开始提倡能够提升生活品质，同时通过科技使人们生活更加便捷的设计。
二、当代科技下产品设计中“简约”的力量
各领域科技的发展导致涌现出了许多功能各异的产品，但这些产品出现的最终目的不应是使事物变得复杂，而应是简化生活。由此，简约设计的理念再次引起人们的关注，因为简约设计能更符合用户的需求，给用户带来绿色环保的享受，不但在细节上做的出色还能提升产品的整体文化内涵。
2.1简约满足用户需求
面对纷繁复杂的消费市场，用户的需求也在不断的产生变化。从原来对产品体积大，功能多，造型材质体现身份地位，到现在越来越多的用户开始对产品的功能具有更加精确、更深层次的精神需求。希望产品的设计能够提升生活品质。
美国苹果公司在满足用户需求方面就是一个很好的例子，例如iphone手机的Siri功能就是利用语音识别科技实现简化操作、简约设计很好的例子。Siri是一款内建在苹果ioS系统中的人工智能助理软件。此软件使用自然语言处理技术，使用者可以使用自然的对话与手机进行互动。将人对“机”的单向指令操作，演化为自然的人机对话。苹果公司还将Siri整合到汽车语音控制系统中。
设想一下这样的场景：你在路上开着车，通过方向盘上的语音命令按钮，你的视线不必从路况上移开就能向Siri提问。为了尽可能地减少视线干扰，ioS设备屏幕不会变亮。凭借免视操作功能，可让Siri帮你打电话、选择播放音乐、听写文本信息以及其它更多事务，满足了现代人对产品更人性化、更深程度的精神需求。
2.2简约带来绿色体验
简约设计带给用户绿色环保的体验。简约设计对产品的整个生命周期做出合理的预计，考虑到产品的材料经历从生产到回收处理的各个环节。发挥设计的轻松特质，在给人类带来便利生活的同时，也具有环境上的可持续发展性。
例如，飞利浦公司在这方面的研究就非常具有可参考性，其设计的bio-light（生物灯光）凭借对新型材料的出色运用得到了红点概念奖。
bio-light是一个通过不同生物技术，利用发光细菌、沼气和堆肥材料来实现。由于其特殊的发光体，bio-light还能体现出对环境光的适应性，并可以进行自我修复。生物科技材料的应用使整个灯光的设计摆脱原本的能源束缚，并且解决了调节亮度的问题。无需提供能源也无需进行人工的操作，简化了提升了产品的绿色概念，使整个设计仿佛拥有自己的生命力，带个用户绝佳节能环保体验。
2.3简约凸显细节追求
简约设计并不等同于简单设计。简约设计考虑到产品设计人、机、环境的整体性、统一性，同时并不会失去产品设计对细节的把控。关注产品的细节部分，同时也不破坏其整体性。对细节的关注，更体现了简约设计对人的深入研究，对用户的关怀。
例如苹果电脑的侧边呼吸灯设计。不同于一般电器的指示灯只有亮和灭两种状态，苹果的呼吸灯完全模拟人的呼吸状态。
在一份2002年7月获得的“呼吸状态LeD指示灯”专利中，苹果描述了睡眠状态LeD的闪烁频率如何模拟缓慢的呼吸节奏。目前，mac笔记本闪烁频率与一名成年人的平均呼吸频率相符，即每分钟12-20次。而这个细节的存在也是在不影响产品整体的简约设计下的，不会为了凸显某一细节功能而破坏整体效果。这种对于细节的态度，也体现了设计师对简约设计的把握：简约而不简单，整体又不缺乏细节。
2.4简约彰显文化内涵
文化内涵也是简约设计的重要一环。文化内涵的渗入是一种无形的意识形态，却深深扎根在设计的每个方面。也正是这些无形的文化内涵给科技融入简约设计增添了附加值。中国古代有道家文化，宣扬“绘事后素”的简约主义精神，但在这方面，中国却做的远不如日本。日本的设计由于禅宗理念的渗入，而愈显灵性和深幽，因为禅意的设计艺术，始终表现出一种自然外物的空寂，它以“象外之象、意外之意”描绘出一个极静的空灵意境。日本设计师把禅宗与设计的结合视为表现自己文化心理结构与审美感受的最佳选择，在他们的理念中，普遍认为简单的优于复杂的，幽静的优于喧闹的，轻巧的优于笨重的，稀少的优于繁杂的。例如日本设计师深泽直人的设计，强调sleeksimplicity、user-friendliness（光洁的外表，用户良好性），产品的形状精简到最基本的几何形，通过精准的比例分割，适当的倒角，纯净的色彩，类似瓷器表面的质感和严谨优良的工艺，给人一种“禁欲”的美感。深泽直人的设计并没有把科技放在很显眼的地位，而是通过文化内涵的渗透，合理的运用科技来达到简约设计的目的，这些设计通常平凡但不普通，简单却不简陋，精致而不张扬，体现着日本禅宗空灵、优雅的独特气质。
三、基于新科技引领下的简约设计特征
简约设计以往在工业设计领域通常指产品的外形方面，抛弃繁杂的装饰，追求造型、色彩的简洁大方。简约设计在当代科技发展环境下并不只关注造型的简约，更多的是功能上的简约、生产工艺上、概念上的简约。
3.1造型上的简约设计
简约设计在新的科技背景下也有了新的内涵，人们对产品外形的要求通过复杂科技集合来实现。例如Leapmotion交互公司最近期推出其新型交互设备Leap3D，让用户可以用手势精准的操作电脑。
该设备是通过红外LeD和摄像头技术，以不同于其他运动控制技术的方式来完成对手指的追踪。这种全新的动作感应方式也是Leap体积小巧的原因。简单的几何外形看上去就像一方镇纸，却能同时追踪几十万个目标。通过复杂的科技手段来优化产品，让用户体验到简约造型或是简洁的交互界面。
3.2产品功能上的简约设计
产品功能的简约，并不是指产品功能的“单一性”，而是指单件产品的功能真正满足人们的合理需求，去除掉那些无用的装饰，摒弃产品功能上的简单“加法”。就如设计大师DiterRams所说，好的设计应该是诚实的，忠实地传达功能，而不是企图显得更高级更奢华。产品功能诉求也应符合简约设计的理念，让产品呈现其原本应有的样子，使产品与人的需求恰当的匹配，也让人们更加适度的生活。
3.3生产工艺上的简约设计
主要表现为绿色的、集约的、可持续的设计。其核心内容可以归纳为3个“Re”。即Reduce减少、Reuse回收、Recycling再生。不仅要减少物质和能源的消耗、减少有害物质的排放，而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。通过科学方法对产品生产流程工艺进行优化简约，实现可持续的设计。
3.4概念理念上的简约
让设计回归简约，摆脱产品对科技过分的依赖性，摆脱单纯的对“大好快”的追求。纵观简约设计的发展历程，随着设计功能第一性向诸多因素统筹考虑的转化，功能主义和现代主义也已经不能适应时代的需求。简约设计的新境界在追求各项设计要素的平衡中必须谋求一个平衡点，即我们人类本生。简约设计就是把“人”作为科技与设计和谐平衡的基点，摆正了“人”在设计中应该处于的位置，通过设计让科技和人和谐相处。也只有这么做才能跳出为了设计而设计的怪圈，还设计以本来面目，还我们的生活以简约的本质。
因此，在当今的多学科融合的大背景下，以科技为实现手段，简约设计的理念可通过造型、功能、从生产工艺和概念四方面来入手，从而使人类生活和地球环境实现更好的发展。
四结论