产品设计的构成要素篇1
关键词：电子产品；结构设计；影响因素
中图分类号：tH156文献标识码：a文章编号：1672-545X（2015）11-0258-02
作者简介：郑海航（1987-），男，广东汕尾人，学士，准备评中级机械工程师，研究方向：产品结构开发
电子产品的功效不仅需要通过原理性设计来实现，同样也需要进行电子产品结构设计优化来实现。电子产品的结构性设计与原理性设计相辅相成、不可分割，在电子产品设计时要综合考虑。但是一些电子产品设计人员在产品设计时只侧重于功能性原理设计，忽略了结构性设计。在对电子产品结构设计时要充分考虑到电子产品的功能，综合考虑电子产品生产和维修、产品设计零件材料、产品功效实现、产品用户使用、产品使用寿命、产品经济效益等影响因素。
1电子产品结构设计的要求与原则
1.1电子产品的结构设计要求
电子产品结构设计的要求一般体现在以下几个方面：第一是功能要求，电子产品作为一种商品，要在结构设计中体现自身的使用价值；第二是产品质量要求，产品美观、实用、环保等质量要求决定了产品的价值，有助于实现电子企业的经济效益；第三是产品结构优化，电子产品结构设计涉及到工艺、材料、联接方式、形状、位置、尺寸等结构设计元素，找到结构优化的最佳方案；第四实现结构设计创新，现代电子产品与信息技术同步发展，在高速发展的现代社会，电子产品更新升级速度相当的快速，所以在对电子产品结构设计时要运用创造性思维，运用最先进的电子技术和设备，实现电子产品的盈利。
1.2电子产品结构设计的基本原则
第一，实现各个部件的预期功能的原则，立足结构设计的整体，协调各个结构之间的关系，简化电子产品结构，实现一个结构多种功能；第二，遵循强度与刚度的要求，通过结构设计、减小应力集中、改善受力情况来增加强度，对外壳材料进行综合的检测，满足所需要的强度和刚度；第三，满足制造工艺和装配要求的原则，在结构设计中，要简化电子产品零部件的配置、提升产品装配性能、合理划分装配单元等来实现零部件的合理安装；第四，满足用户审美的原则，电子产品不仅要有实用功能，更不可以忽视电子产品的外在美感[1]。
2结构设计阶段应考虑的主要因素
2.1产品的生产和维修方面的因素
做好电子产品结构设计生产和维修环节，笔者建议从以下几个方面做起：一是增强元器件布局的安全性、高效性、方便性。做到电路清晰识别，避免波峰焊出现隐蔽效应。产品的生产是做好电子产品的基础，因此在产品生产阶段就应当做好结构设计，设计好的产品才能投入生产中。电子产品的设计一定要结合其实用性考虑，将实用性纳入到电子产品结构设计工作中，做到产品的美观设计和实用设计相结合。其次，注重组件部件的连接。组件部件的连接要综合考虑连接线的方式和种类，其对组装效率和产品检修有很大的影响，一般来讲，排线连接生产效率要高，插拔连接较方便，同时，在维修方面的设计也非常重要，电子产品要做到维修便捷，因此在维修方面的设计要易于打开相应设备，维修的线路和主板能够直观地被维修人员看到，及时检查故障点，快速维护产品性能。产品生产和维修是结构设计阶段应当考虑的首要因素。
2.2产品设计零件材料方面的的因素
对产品设计零件材料的选择，也将极大的影响到电子产品设计的效果。在零件材料的选择上，要考虑零件材料是否环保、可回收再利用、安全等因素。在对电子产品设计零件材料的选择上，要选择信誉较好、价格较合适的厂家，不能贪图低价的便宜，缩减生产成本，采购前要选定产品设计所需要的材料，采购时尽量选择材料优质，价格合适的厂家，采购来的零件材料要送到相关的检测部门，经过一系列的检测程序后，安全合格后方可投入到正式的电子产品设计环节中；电子产品的种类不断增多，电子产品的使用人群增多，电子产品的普及产生了较多的电子污染，对土地资源、水资源等都造成了不可修复性的威胁。可是相关电子技术设计人员却忽视了对电子产品的后期处理，造成许多电子产品在被使用后没有得到科学的处理方法，电子设计人员要牢牢树立环保意识，要实现电子产品设计各个环节的无污染。另外，还要考虑电子产品的可回收利用。
2.3产品功效实现方面的因素
电子产品的功效能否实现很大程度上取决于产品内部布局的合理性，因此要想实现电子产品预先设计的功能，就必须要考虑元器件布局、电路板布线、组件部件布局、以及三者之间的相互影响。在元器件布局上要克服电路之间相互干扰的问题，考虑电路板承重限度，避免过重导致电路板的变形甚至是断裂，对于怕热的元器件要远离物源；在电路板布线方面，要考虑公共、高频线路阻抗、信号、接地等因素对信号的影响，避免分布电容对布线带来的干扰；在组件部件布局方面，应该考虑到与相关因素的地理位置距离。
2.4产品在用户使用方面的因素
电子产品设计是为了服务广大用户，因此，要考虑到用户使用方面的因素。电子产品贴近人们生活，所以务必要保证其安全性，完善安全保护接地措施，安装电子安全设备，比如安全接地、防雷接地等，消除触电的隐患；杜绝外界因素对电子产品机械零部件损害，延长电子产品机械零部件的寿命；电子产品对外辐射较大，久而久之，对设计人员、用户等都形成了无形的生命威胁；对电子产品结构的设计要有可靠的防过热高温、防火、防爆措施；同时，不可忽视对电子产品运输、存储时的安全，防止引起意外爆炸。
2.5产品使用寿命方面的因素
产品的结构好坏，对产品使用寿命有着很大的影响。综合考虑散热、热保护、热机械固定、太阳辐射等温度对产品使用寿命的影响因素，及时为元器件散热，对功率性发热的元器件实施热保护，避免长时间的太阳直射，保护元器件，避免电子产品的过早报废，延长产品使用寿命；保证电气连接、机械连接的可靠，进行防振动设计，防止连接松动和噪音产生；在结构设计时既要避免内部电路的误操作，又要避免外部电路的误操作，避免误操作对元器件的损害。避免印制线路由于电路板变形过量而断裂，提高产品的耐用性，提高产品的使用性能[2]。
3结束语
实现电子产品结构设计需要综合考虑很多因素，只要电子设计人员准确把握电子产品结构设计的影响因素，才能实现电子产品的预期功效，使电子产品更加符合人们的需求，满足人们日益增长的使用需要，使电子企业在激烈的市场竞争中处于不败之地，获得长足发展。
参考文献：
[1]于龙飞.电子通讯产品结构设计研究[J].信息技术与信息化，2014，11:47-48.
产品设计的构成要素篇2
关键词：机械产品；方案设计方法；发展趋势
引言
科学技术的飞速发展，产品功能要求的日益增多，复杂性增加，寿命期缩短，更新换代速度加快。然而，产品的设计，尤其是机械产品方案的设计手段，则显得力不从心，跟不上时展的需要。目前，计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究，并初见成效，而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。为此，作者在阅读了大量文献的基础上，概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法，并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的发展趋势。
根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征，可以将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。
一、系统化设计方法
系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。
系统化设计思想于70年代由德国学者pahl和Beitz教授提出，他们以系统理论为基础，制订了设计的一般模式，倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上，制订出标准VDi2221“技术系统和产品的开发设计方法。
制定的机械产品方案设计进程模式，基本上沿用了德国标准VDi2221的设计方式。除此之外，我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想，其中具有代表性的是：
(1)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础，从产品开发的宏观过程出发，利用质量功能布置方法，系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。
(2)将产品看作有机体层次上的生命系统，并借助于生命系统理论，把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求，形成产品功能系统结构。
(3)将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题：一是把要设计的产品作为一个系统处理，最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系；二是将产品设计过程看成一个系统，根据设计目标，正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段。
由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。
1.1设计元素法
用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”，认为一个产品的五个设计元素值确定之后，产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。
1.2图形建模法
研制的“设计分析和引导系统”KaLeit，用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息，实现了系统结构、功能关系的图形化建模，以及功能层之间的联接。
将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面，利用nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有内容丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点，将设计方法解与信息技术进行集成，实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。
文献将语义设计网作为设计工具，在其开发的活性语义设计网aSK中，采用结点和线条组成的网络描述设计，结点表示元件化的单元(如设计任务、功能、构件或加工设备等)，线条用以调整和定义结点间不同的语义关系，由此为设计过程中的所有活动和结果预先建立模型，使早期设计要求的定义到每一个结构的具体描述均可由关系间的定义表达，实现了计算机辅助设计过程由抽象到具体的飞跃。
1.3“构思”—“设计”法
将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。
将方案的“构思”具体描述为：根据合适的功能结构，寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现，并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”，“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图，先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”，再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置，得到结构示意图。Roper，H.利用图论理论，借助于由他定义的“总设计单元(Ge)”、“结构元素(Ke)”、“功能结构元素(FKe)”、“联接结构元素(VKe)”、“结构零件(Kt)”、“结构元素零件(Ket)”等概念，以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图，把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述，形成了有效地应用现有知识的方法，并将其应用于“构思”和“设计”阶段。
从设计方法学的观点出发，将明确了设计任务后的设计工作分为三步：1)获取功能和功能结构(简称为“功能”)；2)寻找效应(简称为“效应”)；3)寻找结构(简称为“构形规则”)。并用下述四种策略描述机械产品构思阶段的工作流程：策略1：分别考虑“功能”、“效应”和“构形规则”。因此，可以在各个工作步骤中分别创建变型方案，由此产生广泛的原理解谱。策略2：“效应”与“构形规则”(包括设计者创建的规则)关联，单独考虑功能(通常与设计任务相关)。此时，辨别典型的构形规则及其所属效应需要有丰富的经验，产生的方案谱远远少于策略1的方案谱。策略3：“功能”、“效应”、“构形规则”三者密切相关。适用于功能、效应和构形规则间没有选择余地、具有特殊要求的领域，如超小型机械、特大型机械、价值高的功能零件，以及有特殊功能要求的零部件等等。策略4：针对设计要求进行结构化求解。该策略从已有的零件出发，通过零件间不同的排序和连接，获得预期功能。
1.4矩阵设计法
在方案设计过程中采用“要求—功能”逻辑树(“与或”树)描述要求、功能之间的相互关系，得到满足要求的功能设计解集，形成不同的设计方案。再根据“要求—功能”逻辑树建立“要求—功能”关联矩阵，以描述满足要求所需功能之间的复杂关系，表示出要求与功能间一一对应的关系。
Kotaetal将矩阵作为机械系统方案设计的基础，把机械系统的设计空间分解为功能子空间，每个子空间只表示方案设计的一个模块，在抽象阶段的高层，每个设计模块用运动转换矩阵和一个可进行操作的约束矢量表示；在抽象阶段的低层，每个设计模块被表示为参数矩阵和一个运动方程。
1.5键合图法
将组成系统元件的功能分成产生能量、消耗能量、转变能量形式、传递能量等各种类型，并借用键合图表达元件的功能解，希望将基于功能的模型与键合图结合，实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换，寻求由键合图产生多个设计方案的方法。
二、结构模块化设计方法
从规划产品的角度提出：定义设计任务时以功能化的产品结构为基础，引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务，即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解，这样，能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾，早期预测生产能力、费用，以及开发设计过程中计划的可调整性，由此提高设计效率和设计的可靠性，同时也降低新产品的成本。Feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层，(1)产品(2)功能组成(3)主要功能组件(4)功能元件。并采用面向应用的结构化特征目录，对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件StRat。
认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解，而具有新型解的专用功能只是少数，因此，在专用机械设计中采用功能化的产品结构，对于评价专用机械的设计、制造风险十分有利。
提倡在产品功能分析的基础上，将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构，通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件，甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的接口(联接和配合部)，并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、经济化，具有互换性、相容性和相关性。我国结合软件构件技术和CaD技术，将变形设计与组合设计相结合，根据分级模块化原理，将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级，并利用专家知识和CaD技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块，再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。
以设计为目录作为选择变异机械结构的工具，提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排，形成解集设计目录。并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息，非常有利于设计工程师选择解元素。
根据机械零部件的联接特征，将其归纳成四种类型：1)元件间直接定位，并具有自调整性的部件；2)结构上具有共性的组合件；3)具有嵌套式结构及嵌套式元件的联接；4)具有模块化结构和模块化元件的联接。并采用准符号表示典型元件和元件间的连接规则，由此实现元件间联接的算法化和概念的可视化。
在进行机械系统的方案设计中，用“功能建立”模块对功能进行分解，并规定功能分解的最佳“粒化”程度是功能与机构型式的一一对应。“结构建立”模块则作为功能解的选择对象以便于实现映射算法。
三、基于产品特征知识的设计方法
基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。
机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征，以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策，完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计，必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此，国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作，采用的方法可归纳为下述几种。
3.1编码法
根据“运动转换”功能(简称功能元)将机构进行分类，并利用代码描述功能元和机构类别，由此建立起“机构系统方案设计专家系统”知识库。在此基础上，将二元逻辑推理与模糊综合评判原理相结合，建立了该“专家系统”的推理机制，并用于四工位专用机床的方案设计中。
利用生物进化理论，通过自然选择和有性繁殖使生物体得以演化的原理，在机构方案设计中，运用网络图论方法将机构的结构表达为拓扑图，再通过编码技术，把机构的结构和性能转化为个体染色体的二进制数串，并根据设计要求编制适应值，运用生物进化理论控制繁殖机制，通过选择、交叉、突然变异等手段，淘汰适应值低的不适应个体，以极快的进化过程得到适应性最优的个体，即最符合设计要求的机构方案。
3.2知识的混合型表达法
针对复杂机械系统的方案设计，采用混合型的知识表达方式描述设计中的各类知识尤为适合，这一点已得到我国许多设计学者的共识。
在研制复杂产品方案设计智能决策支持系统DmDSS中，将规则、框架、过程和神经网络等知识表示方法有机地结合在一起，以适应设计中不同类型知识的描述。将多种单一的知识表达方法(规则、框架和过程)，按面向对象的编程原则，用框架的槽表示对象的属性，用规则表示对象的动态特征，用过程表示知识的处理，组成一种混合型的知识表达型式，并成功地研制出“面向对象的数控龙门铣床变速箱方案设计智能系统GBCDiS”和“变速箱结构设计专家系统GBSDeS”。
3.3利用基于知识的开发工具
在联轴器的CaD系统中，利用基于知识的开发工具neXpeRt-oBJeCt，借助于面向对象的方法，创建了面向对象的设计方法数据库，为设计者进行联轴器的方案设计和结构设计提供了广泛且可靠的设计方法谱。则利用neXpeRt描述直线导轨设计中需要基于知识进行设计的内容，由此寻求出基于知识的解，并开发出直线导轨设计专家系统。
3.4设计目录法
构造了“功能模块”、“功能元解”和“机构组”三级递进式设计目录，并将这三级递进式设计目录作为机械传动原理方案智能设计系统的知识库和开发设计的辅助工具。
3.5基于实例的方法
在研制设计型专家系统的知识库中，采用基本谓词描述设计要求、设计条件和选取的方案，用框架结构描述“工程实例”和各种“概念实体”，通过基于实例的推理技术产生候选解来配匹产品的设计要求。
四、智能化设计方法
智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学理论，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。
在利用数学系统理论的同时，考虑了系统工程理论、产品设计技术和系统开发方法学VDi2221，研制出适合于产品设计初期使用的多媒体开发系统软件mUSe。
在进行自动取款机设计时，把产品的整个开发过程概括为“产品规划”、“开发”和“生产规划”三个阶段，并且充分利用了现有的CaD尖端技术——虚拟现实技术。1)产品规划—构思产品。其任务是确定产品的外部特性，如色彩、形状、表面质量、人机工程等等，并将最初的设想用CaD立体模型表示出，建立能够体现整个产品外形的简单模型，该模型可以在虚拟环境中建立，借助于数据帽和三维鼠标，用户还可在一定程度上参与到这一环境中，并且能够迅速地生成不同的造型和色彩。立体模型是检测外部形状效果的依据，也是几何图形显示设计变量的依据，同时还是开发过程中各类分析的基础。2)开发—设计产品。该阶段主要根据“系统合成”原理，在立体模型上配置和集成解元素，解元素根据设计目标的不同有不同的含义：可以是基本元素，如螺栓、轴或轮毂联接等；也可以是复合元素，如机、电、电子部件、控制技术或软件组成的传动系统；还可以是要求、特性、形状等等。将实现功能的关键性解元素配置到立体模型上之后，即可对产品的配置(设计模型中解元素间的关系)进行分析，产品配置分析是综合“产品规划”和“开发”结果的重要手段。3)生产规划—加工和装配产品。在这一阶段中，主要论述了装配过程中CaD技术的应用，提出用计算机图像显示解元素在相应位置的装配过程，即通过虚拟装配模型揭示造形和装配间的关系，由此发现难点和问题，并找出解决问题的方法，并认为将CaD技术综合应用于产品开发的三个阶段，可以使设计过程的综合与分析在“产品规划”、“开发”和“生产规划”中连续地交替进行。因此，可以较早地发现各个阶段中存在的问题，使产品在开发进程中不断地细化和完善。
我国利用虚拟现实技术进行设计还处于刚刚起步阶段。利用面向对象的技术，重点研究了按时序合成的机构组合方案设计专家系统，并借助于具有高性能图形和交换处理能力的openGL技术，在三维环境中从各个角度对专家系统设计出的方案进行观察，如运动中机构间的衔接状况是否产生冲突等等。
将构造标准模块、产品整体构造及其制造工艺和使用说明的拟订(见图1)称之为快速成型技术。建议在产品开发过程中将快速成型技术、多媒体技术以及虚拟表达与神经网络(应用于各个阶段求解过程需要的场合)结合应用。指出随着计算机软、硬件的不断完善，应尽可能地将多媒体图形处理技术应用于产品开发中，例如三维图形(立体模型)代替装配、拆卸和设计联接件时所需的立体结构想象力等等。
利用智能型CaD系统SiGRapH-DeSiGn作为开发平台，将产品的开发过程分为概念设计、装配设计和零件设计，并以变量设计技术为基础，建立了胶印机凸轮连杆机构的概念模型。从文献介绍的研究工作看，其概念模型是在确定了机构型、数综合的基础上，借助于软件SiGRapH-DeSiGn提供的变量设计功能，使原理图随着机构的结构参数变化而变化，并将概念模型的参数传递给下一级的装配模型、零件设计。
五、各类设计方法评述及发展趋势
综上所述，系统化设计方法将设计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分，拟定出每一层欲实现的目标和方法，由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起，使整个设计过程系统化，使设计有规律可循，有方法可依，易于设计过程的计算机辅助实现。
结构模块化设计方法视具有某种功能的实现为一个结构模块，通过结构模块的组合，实现产品的方案设计。对于特定种类的机械产品，由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定，结构模块的划分比较容易，因此，采用结构模块化方法进行方案设计较为合适。由于实体与功能之间并非是一一对应的关系，一个实体通常可以实现若干种功能，一个功能往往又可通过若干种实体予以实现。因此，若将结构模块化设计方法用于一般意义的产品方案设计，结构模块的划分和选用都比较困难，而且要求设计人员具有相当丰富的设计经验和广博的多学科领域知识。
机械产品的方案设计通常无法采用纯数学演算的方法进行，也难以用数学模型进行完整的描述，而需根据产品特征进行形式化的描述，借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。因此，欲实现计算机辅助产品的方案设计，必须解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题，由此形成基于产品特征知识的设计方法。
目前，智能化设计方法主要是利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计，直观性较好，开发初期用户可以在一定程度上直接参与到设计中，但系统性较差，且零部件的结构、形状、尺寸、位置的合理确定，要求软件具有较高的智能化程度，或者有丰富经验的设计者参与。
值得一提的是：上述各种方法并不是完全孤立的，各类方法之间都存在一定程度上的联系，如结构模块化设计方法中，划分结构模块时就蕴含有系统化思想，建立产品特征及设计方法知识库和推理机时，通常也需运用系统化和结构模块化方法，此外，基于产品特征知识的设计同时又是方案智能化设计的基础之一。在机械产品方案设计中，视能够实现特定功能的通用零件、部件或常用机构为结构模块，并将其应用到系统化设计有关层次的具体设计中，即将结构模块化方法融于系统化设计方法中，不仅可以保证设计的规范化，而且可以简化设计过程，提高设计效率和质量，降低设计成本。
产品设计的构成要素篇3
关键词：品牌识别；机床产品；造型设计元素；构建
当前，在全球品牌激烈竞争的环境下，企业都希望通过鲜明的品牌形象去得到消费者的认可，但是国内成功的机床品牌却少之又少。究其原因，机床品牌的塑造需要先进的技术和稳定的性能，更要注重企业有“家族化”特征的产品形象。我国系统设计的研究起步较晚，在产品造型设计领域，特别对品牌的创建与塑造中没有系统的设计策略。在机床产品设计中，只是更多地考虑机床设计的功能性和人机性，而鲜有将企业形象以独特的设计语言作为一个完整的整体进行系统设计，致使产品只是单纯的求新、求异，系列产品缺乏设计元素的延续性与一致性，消费者很难通过产品辨别出企业的品牌。
1品牌R别与产品造型设计
1.1品牌识别
品牌识别指从产品、企业、人、符号等层面定义出能打动消费者并区别于竞争者的品牌联想，与品牌核心价值共同构成丰满的品牌联想。建立在品牌核心价值基础上的品牌识别，能有效地将品牌核心价值传达给消费者，体现了品牌鲜明个性和高度差异性。
1.2产品造型设计
产品造型设计是对产品的设计开发观念、原理、功能、结构、构造、技术、材料、造型、色彩、加工工艺、生产设备、包装、装潢、运输、展示、营销手段和广告策略等进行系统的策划和设计，形成产品统一的感官形象和统一的社会形象。
2基于品牌识别的机床产品造型设计
2.1机床产品造型设计元素
产品的造型设计语言很丰富，其中形态、色彩、材质这三大要素构成机床产品造型的核心视觉元素。
2.1.1形态
形态是视觉形象系统的核心元素，通过基本形态要素的相似性，将具有某种性格特征的线形、面状和体状等基本形态要素作为产品群体中的统一符号加以运用，使整体视觉传达系统能持续一致地传递出品牌含义，促进品牌的形成。机床产品造型设计应将企业的品牌形象从整体以点、线、面通过分割、组合、拼接、折叠等手法来表达出来，并且借助对局部形态的分割比例以及造型特征的强化来塑造系统化的产品形象。机床产品形态在整体上要满足基本的功能需求，局部要体现出企业品牌形象的独特性。
2.1.2色彩
建立企业统一的色彩形象系统，有利于形成与产品品牌相匹配的色彩形象及更为生动的产品品牌形象。在产品造型意象定位的基础上，确定产品色彩设计的元素：主色、辅助色、贴图、logo等。在保证体现企业品牌形象的主体色稳定性的情况下，充分利用对比、节奏、韵律等美学法则来确定辅助色的选择和配比方式的改变，使之形成有机的整体来体现品牌的统一性和差异性。建立一套符合企业品牌形象并且能体现家族特征的系统化色彩规律，有利于企业品牌形象的确立和识别。
2.1.3材质
在产品造型设计中，材质的选择和加工工艺直接制约着产品的结构、形状、大小和美感。科学地选择材料与工艺才能实现产品造型的要求和目的一致，实现技术与艺术的完美结合。
2.2基于品牌识别的机床产品造型设计的构建
2.2.1产品造型设计元素的提取
（1）体现品牌形象的产品造型设计元素提取的源点：一是来源于企业内部，包括：企业理念、已有的产品、公司设计研发的进展、生产管理和制造技术；二是来源于企业外部，包括：竞争公司的产品、市场态势、用户调研分析、社会流行趋势。
（2）产品造型设计元素的提取方法：一是静态性特征语言库的提取，是指归纳品牌形象的特性以及其投影到产品形态上的抽象特征；二是动态性语言库的提取，包括预测产品形态抽象特征在一段时间内的发展方向和模拟可传达品牌特征的多种产品形态表现形式的原型。
2.2.2基于品牌识别的机床产品造型设计的构建原则
品牌识别的构建原则是：（1）设计品牌识别要内部与外部相一致；（2）品牌识别的设计不仅要丰富和清晰，更要有特色；（3）在品牌识别设计的执行中，既要保持一定的延续性，又要有适当的变异性。根据品牌识别的构建原则总结出机床产品的造型设计元素的构建是既有延续性又有创新性的过程，表现出一致性和差异性。根据品牌识别的构建原则得出机床产品的造型设计元素的构建原则：（1）差异性原则：独特性、可识别性、不易模仿性、优越性、可盈利性；（2）一致性原则：一是企业文化、品牌风格和产品形象三者保持一致；二是横纵系列产品的特征造型保持一致；三是产品形式与功能保持一致。
2.2.3基于品牌识别的机床产品造型设计的构建方法
通过对市场上现有机床产品的样品的大量搜集和总结，总结分析出满足机床产品基础功能需要的造型设计元素，利用感性工学的语意差别法分析出机床产品的意象造型元素，结合符合企业品牌文化形象的意向造型进行解构和重新组合后，设计出创新型的符合企业自身品牌文化形象的机床产品造型。这些创新型产品中难免会有一些形态、质感、颜色、功能等方面有较大的差异，这就需要调和。根据时代的流行趋势、市场的调研反馈和客户的需求期望，在下一代产品设计中通过一定的元素的过渡和衔接，使人从产品造型、色彩材质等体验中感受到一系列整齐、简洁、单纯、统一的设计特征。提取出在众多产品中起过渡与衔接作用的元素，不断地继承并加强持续性，在消费者眼中形成稳定的统一的视觉形象，从而形成符合企业品牌文化的家族产品造型的特有的稳定的识别特征，如图1。
3机床产品造型设计元素在品牌识别中的应用
3.1系列产品应用分析
系列产品造型的特征，就是对现有的一组独立的产品进行再设计，通过一些相同或相似元素的持续应用和延续，在消费者眼中形成较为固定的印象特征。机床的系列产品造型设计呈现出需求的横向特性和时间的纵向特性，即同一时期产品具有相同和相似的造型元素。机床系列产品造型设计构建的方法，主要是将部分特征元素在一组独立的产品设计中持续进行重复和强化，如图2。
3.2家族产品应用分析
在企业现有产品的基础上，根据市场和消费者需求，通过局部的功能和造型上的再o计，然后经过归类整理形成系列产品，在系列产品的再设计中，对其中的部分元素进行模块化延续和强化，即构成家族产品。企业需要通过一致的设计策略，使各设计要素起到彰显其自身价值以稳定传递品牌形象的作用。家族产品造型特征是不同系列产品造型特征的集合，自横向和纵向综合来看，这些元素将体现出家族产品造型特征的统一性。同时，家族产品造型特征也要表现出差异性，以对稳定性进行延伸与发展。对造型元素创新的形式有：造型元素选择的创新、造型元素的表达方式的创新和造型元素的组合规律的创新。机床家族产品造型设计的构建方法为：（1）整体造型。从家族产品的立体视觉特征，以及轮廓线型上进行适用于“全家族”的综合造型处理。（2）细节造型。从产品之体或面的转角、功能控制部件等细节上塑造产品的家族特征。（3）产品的色彩和装饰处理，如图3。
4结语
在保证符合企业品牌形象的基础造型稳定性的情况下，继承和创新一些造型设计元素，设计出全新的单一产品和系列产品的造型形象，构成家族产品的整体造型特征，建立起机床产品完整的造型设计系统。选择形态、色彩、材质中的一、两种元素，持续地应用于单一产品、系列产品和家族产品造型设计中，可实现机床产品造型形象与品牌形象的统一，以及不同系列机床产品造型特征的差异性。产品造型特征的一致性可以帮助企业品牌文化和理念树立更明确的特征，从而在用户心里留下深刻的印象。产品造型的差异性又可以帮助企业更好地满足市场的需求以及实现竞争的优越性，进而达到企业品牌识别的确立，能够更好地指导生产实践中的机床品牌区分定位与控制把握能力，更易达到品牌、产品、用户之间的正确传达与沟通，通过机床产品形象提升品牌档次并维持品牌的长期竞争优势。
参考文献：
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[4]陈满儒，邓晓霞.浅谈产品设计中品牌概念的传递[J].机电信息，2007，20（3）：11-13.
产品设计的构成要素篇4
关键词：机械产品,方案设计方法
abstract:accordingtothecurrentdomesticandforeignscholarsbydesignofmechanicalproductsdesignofmaincharacteristicsofthought,thedesignmethodoftheproductswillbesummarizedassystematic,structure,basedontheproductcharacteristicsmodularknowledgeandintelligencefourtypes.
Keywords:mechanicalproducts,plandesignmethod
中图分类号：tB472文献标识码：a文章编号：
1、系统化设计方法
系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。
由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。
1.1设计元素法
用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”，认为一个产品的五个设计元素值确定之后，产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。
1.2图形建模法
用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息，实现了系统结构、功能关系的图形化建模，以及功能层之间的联接。
将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面，利用信息分析方法可以采用图形符号、具有内容丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点，将设计方法解与信息技术进行集成，实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。
1.3“构思”—“设计”法
将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。
1.4矩阵设计法
在方案设计过程中采用“要求—功能”逻辑树(“与或”树)描述要求、功能之间的相互关系，得到满足要求的功能设计解集，形成不同的设计方案。再根据“要求—功能”逻辑树建立“要求—功能”关联矩阵，以描述满足要求所需功能之间的复杂关系，表示出要求与功能间一一对应的关系。
1.5键合图法
将组成系统元件的功能分成产生能量、消耗能量、转变能量形式、传递能量等各种类型，并借用键合图表达元件的功能解，希望将基于功能的模型与键合图结合，实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换，寻求由键合图产生多个设计方案的方法。
2、结构模块化设计方法
从规划产品的角度提出：定义设计任务时以功能化的产品结构为基础，引用已有的产品解描述设计任务，即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解，这样，能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾，早期预测生产能力、费用，以及开发设计过程中计划的可调整性，由此提高设计效率和设计的可靠性，同时也降低新产品的成本。
认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解，而具有新型解的专用功能只是少数，因此，在专用机械设计中采用功能化的产品结构，对于评价专用机械的设计、制造风险十分有利。
提倡在产品功能分析的基础上，将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构，通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件，甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的接口(联接和配合部)，并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、经济化，具有互换性、相容性和相关性。我国结合软件构件技术和CaD技术，将变形设计与组合设计相结合，根据分级模块化原理，将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级，并利用专家知识和CaD技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块，再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。
以设计为目录作为选择变异机械结构的工具，提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排，形成解集设计目录。并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息，非常有利于设计工程师选择解元素。
根据机械零部件的联接特征，将其归纳成四种类型：1)元件间直接定位，并具有自调整性的部件；2)结构上具有共性的组合件；3)具有嵌套式结构及嵌套式元件的联接；4)具有模块化结构和模块化元件的联接。
3、基于产品特征知识的设计方法
基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。
机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征，以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策，完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计，必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此，国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作，采用的方法可归纳为下述几种。
3.1编码法
根据“运动转换”功能(简称功能元)将机构进行分类，并利用代码描述功能元和机构类别，由此建立起“机构系统方案设计专家系统”知识库。在此基础上，将二元逻辑推理与模糊综合评判原理相结合，建立了该“专家系统”的推理机制，并用于四工位专用机床的方案设计中。
知识的混合型表达法
针对复杂机械系统的方案设计，采用混合型的知识表达方式描述设计中的各类知识尤为适合，这一点已得到我国许多设计学者的共识。
在研制复杂产品方案设计智能决策支持系统DmDSS中，将规则、框架、过程和神经网络等知识表示方法有机地结合在一起，以适应设计中不同类型知识的描述。将多种单一的知识表达方法(规则、框架和过程)，按面向对象的编程原则，用框架的槽表示对象的属性，用规则表示对象的动态特征，用过程表示知识的处理，组成一种混合型的知识表达型式，并成功地研制出“面向对象的数控龙门铣床变速箱方案设计智能系统GBCDiS”和“变速箱结构设计专家系统GBSDeS”。
3.3利用基于知识的开发工具
在联轴器的CaD系统中，利用基于知识的开发工具neXpeRt-oBJeCt，借助于面向对象的方法，创建了面向对象的设计方法数据库，为设计者进行联轴器的方案设计和结构设计提供了广泛且可靠的设计方法谱。则利用neXpeRt描述直线导轨设计中需要基于知识进行设计的内容，由此寻求出基于知识的解，并开发出直线导轨设计专家系统。
3.4设计目录法
构造了“功能模块”、“功能元解”和“机构组”三级递进式设计目录，并将这三级递进式设计目录作为机械传动原理方案智能设计系统的知识库和开发设计的辅助工具。
基于实例的方法
在研制设计型专家系统的知识库中，采用基本谓词描述设计要求、设计条件和选取的方案，用框架结构描述“工程实例”和各种“概念实体”，通过基于实例的推理技术产生候选解来配匹产品的设计要求。
4、智能化设计方法
智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学理论，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。
在利用数学系统理论的同时，考虑了系统工程理论、产品设计技术和系统开发方法学，研制出适合于产品设计初期使用的多媒体开发系统软件。
把产品的整个开发过程概括为“产品规划”、“开发”和“生产规划”三个阶段，并且充分利用了现有的CaD尖端技术——虚拟现实技术。
1)产品规划—构思产品。其任务是确定产品的外部特性，如色彩、形状、表面质量、人机工程等等，并将最初的设想用CaD立体模型表示出，建立能够体现整个产品外形的简单模型，该模型可以在虚拟环境中建立，并且能够迅速地生成不同的造型和色彩。
产品设计的构成要素篇5
包装工程是产品生产后最后一道工序，也是构成产品自身的重要内容。从包装的功能来看，首先是对产品的营销功能，特别是现代自选商场货架上琳琅满目的商品，各厂家纷纷从产品包装上进行专门设计，增强产品包装的吸引力，从而实现商品与消费者之间无声的媒介沟通。可见，对于包装工程来说，其在产品综合价值中的分量越来越重。平面设计与包装工程的融合，能够从平面设计的视觉传达艺术上增强包装的装饰效果。因此，从平面设计的设计要素探析着手，来探讨平面设计与包装工程的融合对策就显得尤为重要。
平面设计与包装工程装饰的关系
平面设计是基于平面来研究视觉传达语言中各图形、结构、造型、色彩、文字、编排等内容的关系，而对于包装工程来说，其综合性更强。一方面需要从包装平面效果上进行突显艺术性；另一方面从包装材料、印刷方式、生产成型等技术环节来渗透营销心理学，增强产品的形象战略。从包装的商业性来看，一方面需要从独特的外形结构上来增强产品的视觉冲击力，吸引消费者；另一方面借助于包装平面，通过对图形、色彩文字等要素的组合与创新，来提升包装装饰效果，从而打动消费者。对于平面设计与包装工程的融合，重点从平面设计的设计要素中来挖掘艺术表现力，增强平面的视觉传达效果。如通过图形或结构来渗透情感要素，通过色彩的合理搭配来增强产品包装的气质等。这些设计要素往往对于构建产品的外在形象起着决定性作用。包装工程装饰设计与平面设计的融合，需要从产品的不同属性和诉求上，科学的引入平面设计策略，以促进和引导消费者的消费行为。总的来说，利用平面设计来改进产品的包装装饰效果，主要从六个方面来入手：一是对于产品包装外观的价值诉求，如产品包装造型、外形尺寸、风格等；二是产品设计经济性诉求，主要从包装设计成本上来优化包装形状、质量、容量等；三是产品包装安全性诉求，如产品色彩表现、标注信息、构成成分、产品信誉度等；四是产品包装品质诉求，从产品外形、色彩的醒目度、时尚性等方面来改进；五是特殊性诉求，主要从产品受众行业特点、市场流行性要求、个性化要求等；六是产品包装所属性诉求，针对产品的使用范围、使用对象、受众的年龄、性别、收入层次等来优化。无论是产品包装吸引力效果还是产品包装便携性、安全性要求，对于产品包装工程装饰设计来说，运用创新性思维和设计策略，将产品设计融入新的理念以增强产品包装的效果，塑造良好的企业形象和品牌知名度，才是平面设计对包装工程装饰最有力的促进。
包装工程中平面设计要素及应用效果
对于包装工程中平面设计的要素，主要包括图形、文字、色彩、光照、留白，以及点、线、面等要素的合理组合，来营造产品包装设计的视觉中心，突显产品包装的主配角关系，实现产品包装感性与理性的辩证统一。
1.文字在包装装饰工程中的应用
对于包装工程中的文字，往往是对产品的名称、类型、组成成分、使用说明，以及厂家信息等内容进行标注，当需要处理的文字较多时，往往给包装工程设计带来困难。由于汉字本身的结构特点，其在包装平面上的设计更需要认真优化，合理布置。常用的设计方法有文字字形、大小、色彩、排列关系、位置及各要素间的合理组合等。同时，在文字的设计上，除了文字自身效果的优化，还需要从包装平面的规划上，利用点、线、面、体等元素来进行重组。如在视觉传达上，单个的文字表现为点，而一行字表现为线，多行文字不同色彩能够产生整体性效果；大号字或者借助于艺术设计滤镜来获得不同的文字立体感等，也大大增强了文字的包装工程装饰中的地位。
2.色彩在包装装饰工程中的应用
平面设计中色彩是重要元素，同时对人的感知也最灵敏和最直接。所以，在色彩的使用和设计上，需要从平面设计与包装装饰关系上来优化色彩，增强产品包装的设计内涵，提升整个包装的色彩基调和定位准确度。不同色彩在其色彩纯度、明度、色相等差异下，其色彩的感知效果也不同。如果处理不合理反而给产品包装带来负面影响。如主辅色关系偏差导致重点不明晰，色相太多导致视觉失衡。比如在色彩深浅对比上，多用于招贴或局部装帧设计，以突显不同色彩所产生的视觉效果。大面积的浅色面上辅以深色的产品构图；咖啡色面融入淡黄或白色图案；淡绿色铺底墨绿色构图；灰色铺底皂灰色构图等等，都是借助于色彩的深浅对比来赋予产品包装装饰效果。在色彩的点与面上形成对比，从视觉上反应出大小间的衬托效果。通常在包装平面设计中，利用色素从一个中心转移到整个画面，以形成不同范围的画面对比。如在洗涤用品包装设计上，我们多可以看到整个平面干净，中间或某点集中显示某些小色块，来构成不同的品牌，增添包装平面的视觉冲击力。对于色彩繁简对比的运用，从某些食品包装上可以发现，借助于某个包装平面，完全采用两种单色进行交织，其效果在突显中心上存在偏离，无法衬托商标主题，也无法突显图案效果，从而形成色彩上的错落感。
3.图案在包装装饰工程中的应用
图案是构成包装平面设计的重要元素，对于图案的制作与设计，一方面采用素材，另一方面进行手工创意设计，还有些图案选择摄影。对于图形与包装装饰的渗透，主要从图形的大小、位置、色彩、像素、排列关系等方面来优化。同时，对于图形与包装平面背景之间，需要从图案的预处理中再融入背景。如果图案难以适应背景，或者如果视觉传达效果不够，则需要对边界进行镂空或模糊处理，以增进视觉一体性。
4.光照与留白在包装装饰工程中的应用
包装平面设计中的光照效果，通常应用较少，主要集中在对图形、文字等要素进行特殊化处理，以增强整个包装平面印刷效果。当然，在强调光照效果上，光照的使用能够从设计中渗透动态光感效果，特别是对于局部光照、光感捕捉、明暗对比等手法，来突显整个包装平面的艺术气氛和主题效果。另外，对于包装平面设计中的留白，依然是广泛采用的艺术设计技巧。俗话说“密不透风，疏能走马”，就是对留白的艺术诠释。在包装平面中结合产品包装整体尺寸，从留白的整体配合上保持开阔、通透效果，但要注意留白的集中性、动态性、韵律美。
5.点、线、面、体在包装装饰工程中的应用
包装工程装饰设计与平面设计中的点、线、面、体的结合，主要从对比效果上来实现不同的艺术化应用，增强不同设计要素的渲染力。如对于点，可以是方形点、圆形点，还可以是三维点、不规则的点；对于线可以是粗线、曲线、虚线，还可以是有文字等要素构成的现状效果；对于面来说是平面设计的核心，不要元素在使用中要结合面来进行组合，同时，对于不同要素之间所构造的不同大小的面，设计师要能够从不同面的组合上融入视觉传达信息。如对于面的不同部位进行填充不同的元素，使其具有整体性的艺术冲击力。体是突破二维平面的设计技法，在包装工程设计中主要通过光影效果来形成三维透视。
包装工程装饰中对平面设计元素的应用策略
1.视觉中心点、主配角和版面骨架的设计方法
对于包装工程装饰设计中应用平面设计方法，其目标在于通过对平面要素的综合来形成特定的艺术表达，增强产品包装信息的有效传递。无论是图形、文字、还是其他要素，在设计中需要分清主次，以及主配角关系。通常情况下，对于一个设计平面只有一个主角，也是设计平面的视觉中心点，各要素在渗透和融合中，要围绕设计主角来处理；同时，对于设计平面中的配角，也需要给予重视，特别是在与消费者之间进行信息传递中，要能够突显其传达效果。如对于产品的使用方法说明、对与厂家的信息等，都需要给予格外关注。另外，在各要素大小、色彩、位置优化上，可以融入点、线、面、体等要素，使其在主配角关系搭建中保持协调性，明确设计平面的架构。
2.统一与对比及“度”的把握
任何包装平面设计都要注重对设计美学及设计规律的尊重，包装平面设计也不例外。对于设计的统一性，主要从色彩的变化上、各要素的关系调整上形成合理架构；对比是要素间的调和，不是相互割裂，如色彩中的主辅色对比。从包装工程平面设计的整体来看，要把握“度”，要有所侧重、有有主体。在对设计审美的实现上，要遵循美学逻辑，从对比、统一中实现调和。
3.感性和理性的结合
从包装工程中对平面设计的感性与理性的把握，往往是设计创意的具体表现。创意是形象思维与逻辑思维的融合，两者在平面设计中能够增强视觉审美高度，突出设计师的灵感。从包装工程平面设计实践来看，对于创意的激发，与平面设计架构有密切联系，如何从平面展开上塑造新颖的设计骨架，并从聚合思维中进行删减和优化，从而将理性与感性、发散与聚合形成辩证统一的效果。当然，在对包装工程平面视觉平衡上，如果采用绝对理性则使得构图缺乏生机和动感；如果过于感性，则容易偏离构图的主旨。所以说，在设计中做好细节处理，特别是在齐头、齐尾、居中等位置，渗透严谨与理性，而对于平面中的色彩、位置搭配则需要渗透更多的感性理解。
产品设计的构成要素篇6
关键词：形态学；工业设计；教学研究
1，工业设计专业形态学教育的必要性
形态学又名造型论，工业设计专业的全称为工业产品造型设计专业，形态学课程之于工业设计专业的重要性，勿庸多言。所谓产品造型设计，指用特定的物质材料，依据产品的功能而在结构、形态、色彩及外表加工等方面进行的创造活动。作为艺术与技术的结合，无论外观还是完全意义的产品设计或其它相关设计，都必须解决包括形态、色彩、空间等要素在内的基本造型问题。从这个角度来看，形态学是一切造型设计的基础，贯穿于造型活动的始终。
现代造型艺术体系始于德国的包豪斯运动，它是以在科学而非个人感情基础上培养起来的视觉经验，将形式、色彩、肌理、材质等方面的训练及研究分离出来。这类造型训练作为包豪斯的重要基础课程，一直为后来的设计专业教育所采用，并不断取得突破。一方面更加紧密地与色彩、素描、构成等教学紧密衔接；另一方面更深入产品设计的各个角落，成为工业设计专业教学的一条内在主线，是产品造型设计的核心课程。越来越多国内外的专家、学者认为，应该把基础造型训练及相关理论在工业设计专业教学领域进行整合，并列为“形态学”课程予以讲授，以利学生更系统全面地掌握造型艺术的相关理论及手法。
“形”通常指物体外在的形状，“态”则是物体蕴涵的“神态”。因此，形态就是物体“外形”与“神态”的结合。在我国古代便有“内心之动，形状于外”，“形者神之质，神者形之用”等论述，指出了形与神之间相辅相成的关系。形离不开神的补充，神离不开形的阐释；无形而神则失，无神而形则晦，形与神之间不可分割。只有将形与神二者结合在一起，才能构成对事物完整而科学的认知。可见，形态要获得美感，除了要有美的外形外，还需具备与之相匹配的“精神势态”，犹如历代中国画家在创作时所追求的那种境界－形神兼备。
形态作为形式要素之一，是形式的基础。形态学重点是通过外形把握其表现，即通过特点对观者所产生的心理效益去研究形态的“态势”或“生命态”表现，以设计上对形态注入感人的魅力为切入点。
形态是造型艺术即设计借以表达思想感情、传递信息及满足人的视觉评价、使用需求的重要媒介之一。一个人、一个物件、一个色块、一个点、一条线，乃至一部分空间和空间中的一组物象，都具有形态性。
产品的形态是信息的载体，工业设计师通常利用特有的造型语言（如形体的分割与组合，材料的选择与开发，及构造的创新与利用等）进行产品的形态设计。借助产品的特有形态可以向外界传达设计师的思想与理念。消费者在选购产品时，也往往通过产品形态所表达出的某种信息来判断和衡量与其内心所希望的是否一致，并最终做出购买的决策。
产品的形态是工业设计的最终结果，设计师应增强对立体形态的表达能力和创造能力，了解形态发展变化的必然性与永恒性，更加充分地认识和理解形态，有目的地创造出新形态。由此看来，开设形态学课程对工业设计专业学生进行形态教育具有重要的意义。
2，产品造型形式美原理及其表现特征
产品造型设计的美与一般造型艺术的美在有着共性的基础上亦有其特异性。一般造型艺术的美是一种纯自然的美，它可以是自然形成的，也可以由艺术家的灵感产生，只要被少数知音所了解便可以视为成功。但是产品造型设计的美必须满足某一特定人群的大多数需要。
因此，工业造型设计不能以设计师个人美学好恶来取舍，它应以满足大多数消费对象为前提。基本的美学原则为大多数人接受，设计师只有根据这些基本原则去延伸和扩张，才能取得比较满意的设计效果。一个好的产品设计必须满足造型美观、方便使用、节约材料、便于加工、满足功能需求、符合市场流行趋势等要求。
产品的形态美是产品造型设计的核心，它的基本美学特点和规律，概括起来，主要包括统一与变化、对称平衡与非对称平衡、分割与比例(包括数学上的等差级数、等比级数、调和级数、黄金比例等强调与调和、错视觉的应用等。
工业设计师应在变化与统一中求得产品形态的对比和协调，在对称的均衡中求得安定和轻巧，在比例与尺度中求得节奏和韵律，在主次和同异中求得层次和整体。通过对比表现产品的形态差异性，突出产品造型重点，从而获得强烈的视觉效果；通过协调使产品形态间呈现相互渗透的和谐艺术特征；通过均衡使形态各部分之间在距离长短、分量轻重、体量大小上都不完全相同，产品形态的局部变化给人以视觉上的平衡感；通过节奏和韵律则表现产品形态的连续交错和有规律的排列组合特点。
产品的形式美特征表现有：a.体量感，包括体积感和量感（物理量感和心理量感）；b.产品的动感，具有生命力的东西就蕴涵着动；c.秩序，从产品形态变化的各种因素中寻找一种规律和统一性；d.稳定感，包括产品在物理上和视觉上的稳定；e.产品形态的独创性，在科学合理的基础上通过创造性思维，进行大胆的探索和实践，包括产品形态的新颖感、结构材料的新颖性和产品主题内容的新颖性。
3，工业产品形态要素设计拓展
从设计的角度看，形态离不开一定的物质形式来体现。产品的形态总是与其功能、材料、机构、结构等要素分不开，人们在评判产品形态时也总是与这些基本要素联系起来。产品形态是功能、材料、结构、机构、色彩等要素所构成的“特有态势”给人的一种整体观赏形式。
1)形态与功能。早在战国时期，韩非就指出“玉厄无当，不如瓦器”，说明再贵重的盛酒玉器，如果没有底连水都不能放，其价值还不如普通的瓦器。可见，我们先辈很早就意识到实用功能在容器造型中的价值。产品的实用功能要素是决定产品形态的主要要素。进入包豪斯时期，“功能决定形式”的设计理念更为现代工业设计的发展奠定了基础。
随着社会的发展、科技的进步及物质的极大丰富，产品的功能不再仅指使用功能，出现了极大的延伸和发展，还包括审美功能、文化功能等。利用产品的特有形态来表达产品的不同美学特征及价值取向，让使用者从内心情感上与产品取得一致和共鸣。当今作为一名产品设计师，不仅要充分重视产品的功能，更应树立长远的生态学观念，以“绿色设计”为新世纪的发展方向，充分运用“形态契合”和“形态组合排列”等原则，进一步探索以形态特殊结构扩大功能价值，最大程度地节约材料、空间，减少资源投入的可能性。
2)形态与材料。材料是制造产品所耗用的物资，伴随着人类社会的发展由低级走向高级。从设计角度来看，可分为有机材料、无机材料（金属，非金属材料）和复合材料三大类。了解不同材料的物理、化学及视觉性能特性，才能在设计中合理、科学地加以使用。应当在熟悉各种材料物理的、化学的、视觉的三方面综合特征的基础上，结合生产、加工、使用等因素全面衡量成本、价值、形态结构、美感等关系，科学合理地选择材料，从而最佳地发挥材料的性能特征。既善于利用各种新型材料，也要加强对传统材料的发掘再利用，建立新型的形态与材料观。
3)形态与结构。物体要保持自己的形态，就需要有一定强度、刚度和稳定性的结构来支撑。即使最简单的产品，也有一定的结构形式。大自然是人造物体结构产生的基本源泉。要认真深入地观察自然，分析和研究普遍存在于自然界中地优秀结构实例。在设计中要注意分析结构中材料的基本连接方法，包括滑接、榫接（铰接）和刚接三个基本类型，要研究材料结构与形态结构的关系，与结构稳定的关系，与受力方向的关系等，努力探索设计新结构形式的可能性。
4)形态与机构。机构是人为物体的组合，且各物体之间存在确定的相对运动，通过机构可转换机械能或做有用功。机构作为整个产品构成不可缺少的部分，除直接满足和实现产品基本功能外，对改善和扩展产品功能也起作用，并最终影响产品的形态。机构设计合理与否，将影响到产品的操作性能、安全性能及使用寿命等。工业设计师要了解常用的机构，包括平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构，还要了解螺旋、齿轮、带和链等基本传动机构。同时，又应注意研究与分析生物机构，抽取其主要机构原理和特征开展仿生机构设计。更科学、更合理、更节约能源，并利用新的设计去开发和利用新的能源。
5)形态与数理。数理要素对形成产品的形态美有着十分直接的关系，数是宇宙的基础。数的秩序也是形式美的基础，正确把握产品形态中的数理关系，是产品形态设计的重要条件。尺度比例是数理要素的重要内容，决定着产品形态的美感程度。尺度比例受到人们使用产品时生理和心理方面适应性的制约，新技术、新材料的不断开发运用在不断影响现代产品的形态和人们对传统产品比例尺度的观念。
6)形态与视知觉。产品的知觉形态，人们主要是通过视觉与触觉来感受的。视觉信息是人类的主要感觉来源，因此，对视觉的研究成为所有感觉通道研究中最透彻的一种。从心理学角度看，只有当客观刺激物之间存在某种差别时，一部分刺激物才能成为知觉的对象，而另一部分刺激物体则成为背景。这也是认知图形的必要条件。一般来说，可以感到的清晰的浮现出来的部分叫图形，感到不清晰而退隐的部分称为背景（底）。在产品设计中无论对平面还是立体的处理，经常会遇到视错觉现象。因此，错视成为了设计中令人注目的课题，引起设计师和心理学家的广泛兴趣。其中的线段长短错觉、角度大小错觉、面积大小错觉、、远近错觉、、高低错觉、、分割错觉、、移位错觉、、对比错觉、、残像错觉、以及幻觉等都对产品设计的各部分形态处理具有重要意义。
7)形态与色彩。色彩的发生，是光对人的视觉和大脑发生作用的结果。作为一种视知觉，需要光眼神经的过程，人才能见到色彩。人对色彩与形状的反应同人的年龄、个性、情绪有关。色和形是不可分割的一体两面，二者相辅相成。只有实现色和形统一，整体和局部匀称、协调，才能引起美感。总的来说，工业产品的色彩要纯净、和谐、简洁，既富于装饰性，又能展现产品的功能和形态特征，符合人体工程学和生态环境的要求，符合经济的原则。工业产品的色彩运用还应体现现代科技成果与艺术造型相结合、流行色与时代感相结合，符合现代人的审美情趣。色彩设计的基本原则，包括满足产品的功能要求、满足人机协调的要求、满足作业环境的要求、满足“色”与“形”协调统一的要求，符合造型设计的形式美法则、符合时代的审美要求、符合不同国家和地区对色彩的爱忌，等等。
8)形态与自然、科技和社会。形态与自然主要体现为对称的观念及在多领域的渗透；形态与科技和社会则体现在当按某种计划或构想进行具体物的造型时绝不能仅仅靠塑造技术，而是技术、形态和思想缺一不可，即使技术也须从技法、技术和技能三个方面来考察。任何造型物都与材料及加工技术密切相关。优秀的产品都能充分展现出材质的特性，当然任何材料对于造型而言都存在一定的制约性。人们为了生存和发展，总是有效利用自然材料，采取适当的加工方法，创造适于生活和环境的物品，况且这些材料及加工方法在漫长的历史中不断改良丰富，并一代一代继承下来逐步形成自己的风貌。在有效利用传统从事造型活动的同时，还要考虑合乎社会要求的创新设计，这是尝试利用自古以来的技术以适应现代生活的造型方法。同时，风尚不但影响着人类的精神生活，也与产品造型有着直接的关系，需要引起设计师重视。
4，培养新形态观
工业设计是一项创造性的活动，好的设计并非只有漂亮地外观，蕴涵的科技、人文、市场及环境等因素，也要通过产品的形体而体现。科技的进步和消费者的爱好，都成为作用于产品设计的“外力”，使产品呈现出日益丰富的形态变化。
工业设计师应该加强自身的修养、积累设计经验，完善自己的知识体系，提高自身综合能力。
在工业设计中，产品立体形态的创造有一定规律可循。大自然是天然形态的创造者，千万年来，在大自然伟力作用之下造就了纷繁复杂、千变万化的形态，其中不乏美的形态，在构造和材料方面也非常科学合理，还有人们至今尚未认识但有利于改生存条件、调节社会机能的系统。人类在改造自身生活环境、创造生活形态的同时，必须从自然物和从大自然获取设计灵感。通过对蕴藏在自然界美的要素和天然神奇的形态结构的发掘和汲取，进一步提炼和加工成人们创造具体实用形态时的基本元素。同时，通过对自然界大量科学合理形态要素的吸收，和对自然形态机能系统特征的详细分析和研究，而恰当地运用到机械结构的传动与运输、信息的发射与传播，及社会生态系统工程的运行与操作等方面。
时代在发展，作为始终以物质的实质性形态而展现的产品从物质形象上不断地表现着时代的活力。开拓产品形态，不仅从产品的功能上开展，还应体现时代脉搏的跳动。对于工业设计师来说，只有“师法自然”，不断从大自然吸取营养，用平等的观念对待自然，勇于探索未知世界，才能丰富和充实自己的知识，扩大视野，不断在设计实践中创造出科学合理的产品形态。见人所未见，创人所未有，保持清醒的设计意识和对设计语言的准确把握，在产品开发设计中“敢为人先”，将各种符合社会发展趋势的观念转化为产品形态，以产品实体促进社会的发展，以产品实态构成开辟具有新时展价值的产品形态。
参考文献：
（1）刘国余，沈杰，产品基础形态设计，[m],北京，中国轻工业出版社，2000年；
产品设计的构成要素篇7
以消费者为导向的设计已经成为一个成功的产品开发过程中的关键因素。消费者的需求不断变化，因此设计师需要更科学有效的方法在设计过程中充分融合消费者的想法，设计的产品才能更好地满足用户的需求。而用户的需求是通过产品属性实现的，目前在需求到产品属性的转化上，设计师和消费者存在认知的差异。通过借鉴方法目的链分析方法，建立设计师的用户需求转化为产品属性的认知结构模型，用户根据认知机构模型运用评分矩阵进行评分，从而得到设计师和用户在需求到产品属性转化上的共识，通过达成的共识指导设计。
关键词：
用户需求；产品属性；转化；方法认知共识
1引言
当前，产品设计提倡以用户为中心的设计理念，因此，设计要关注用户的真实想法。设计师在进行产品设计时应该结合用户的观点进行设计，这需要一种更科学有效的方法，将用户和设计师在需求到产品属性转化上的认知呈现出来，并找到设计师和用户在认知方面的共识，避免设计师通过自己的主观感受进行产品设计。本文的研究目的是得到一种科学有效的需求转化为产品属性的有效途径，以便于设计出满足用户需求的产品。
2方法目的链在产品设计中的应用
meC理论是综合产品属性、产品结果利益及价值的简单结构，可以有效地帮助我们了解消费者行为[1]。在市场营销中方法目的链理论是研究产品属性，用户使用结果和利益以及价值之间的关系，以此来了解顾客是如何、为什么选购某种产品的，产品设计中，用户的需求是受用户的价值观影响的，用户的需求必须通过产品属性来实现，将这种方法引用到产品设计中就可以回答如何设计产品以及为什么这样设计的问题，在进行产品设计时要以用户的需求为目标，产品属性与用户需求之间存在着很直接的相关性，产品设计的目的是满足用户的需求，用户的需求受用户的价值观影响，并且，用户需求的满足需要通过产品属性来实现，因此用户需求，产品属性和用户的价值观之间形成了一条关系链。在产品设计中借鉴方法目的链理论的研究方法，需要对原有方法目的链的结构进行改进，将使用结果层换成用户需求层，因为在市场营销中用户选购某种商品的目的是实现某种使用结果或利益，而在产品设计中，设计是为了满足用户的需求。
3用户需求到产品属性的转化过程
设计师关注用户的真实想法才能避免设计的主观性，才能使产品设计满足用户的切实需求，因此，在用户需求到产品属性的转化上应该更加科学有效。用户需求转化为产品属性的过程实质上就是将用户和设计师在需求到产品属性的转化上的认知进行呈现，并找到设计师和用户在认知方面的共识的过程。在产品设计中，借鉴联合模板技术，事先确定有关产品属性、用户需求和价值的列表［2］。将思维导图分为价值、用户需求和产品属性这三层，因为在产品设计中，用户的需求是受用户的价值观影响的，用户的需求必须通过产品属性来实现，这三者之间存在着必然的联系。制定认知结构模型，通过进行结构性的，定性的认知导向研究，取得适用于产品设计的方法目的链，并制定指导产品设计的价值层级图。
模型的构建主要分为三部分，首先构建一个呈放射状的思维导图（价值-用户需求-产品属性）去呈现设计师有关产品的认知。其次，创建一个评分矩阵，通过为属性-结果和结果-价值矩阵中的一对元素之间的关系进行评估和赋值来给用户提供一个表达他们观点的机会。再次，设计师和用户之间认知的相似性和差异性将被区分开来。这样设计师可以了解他们的认知结构相比用户有着怎样的差异，同时，也可以得到设计师和用户达成的共识，并以此来指导设计。具体流程如图1所示：
3.1构建设计师的认知结构模型的步骤认知结构模型的建立是由设计师完成的，通过认知结构模型可以了解设计师对于产品属性、用户需求、价值之间的相关性的认识。（1）建立编码——为了方便用户根据方法目的链模型进行评分和赋值，然后将收集到的价值、用户需求、产品属性、邀请3名设计师进行编码和分类，编码要采用数值编码的形式，编码的重点不在于关注各个要素，而是厘清要素间的关系，同时，编码所反映的内容必须清晰而全面。Gutman（1982）提出分类结果要由其他编码人员进行复检，从而保障其一致性［3］。（2）首先把设计主题这个关键词放在纸的中心，然后按照价值、用户需求、产品属性这三个层次从这个中心扩展其范围。（3）主要的分支将扩展出各个较小的分支，只能标注一个关键词在各自分支上。（4）所有较小的分支从主要分支中被扩展出来形成树状图；主要分支和较小分支的分支线粗细递减。
3.2建立综合关联评分矩阵建立综合关联矩阵是为了通过让用户评分的方式获得用户对产品属性、用户需求和价值之间的相关性的认识。通过矩阵，采用量化的方式实现被访用户的数据整理分析。有助于整合和量化消费者的认知取向，并以建立的矩阵来构建出价值层级图，简称HVm，从综合关联矩阵可以看到，横轴和纵轴包含了所有的编码，而矩阵的每格都有自己的含义，表示在阶梯矩阵中产品属性层的各元素与用户需求层的各元素之间的关联程度，或者用户需求层各元素与价值层各元素之间的关联程度。
3.3建构价值层级图通过方法目的链模型和关联矩阵可以得到设计师和用户对于产品属性、用户需求和价值这三层中各个要素之间的关系的共识，得到需求转化为产品属性的方法。由此可以得到几条指导设计的方法目的链，根据所得方法目的链构建价值层级图，在层级图中所涉及的元素都可以采用编码内容作为依据，而连接的线条则以关联矩阵表中的连接顺序为主，价值层级图展现了产品的属性、利益和价值，在meC中的整体关联关系。
4设计实例应用
以老年人个人移动通信设备为例，确定从用户需求到产品属性的认知结构模型，以实现用户需求到产品属性的转化。案例研究“老年人个人移动通信设备”详细解释了用户如何考究设计师所产生的想法，然后双方达成共识。在研究开始时，设计师使用思维导图构思，并确定由26项“属性”元素13项“需求”元素，和5项“价值”的元素构成的认识结构模型。然后，建立一个关联矩阵让被调研的用户对属性和需求之间的关联度进行评价，以此可以得到消费者和设计师对“老年人个人移动通信设备”的认知异同，以及它们之间的联动关系。最后，精简的价值层级图被用来表示设计师和用户达成一致认知的想法，并利用这些信息指导产品设计方针。
4.1确定从用户需求到产品属性的认知结构模型的三个层次（1）价值是对特定行为或生活的终极状态的一种持续性信念，会影响个人的行为方式或生活目标［4］。依据Kahle（1983）所提出的ListofValues（LoV）中的九项价值并参照马斯洛需求层次理论来确定价值，将价值确定为温馨的人际关系、满足自我、趣味生活、安全感和成就感。（2）通过访谈法、问卷调查法、人物角色建模以及情景分析的方法确定老年人的用户需求层，得到以下用户需求层：（3）通过评语分析法确定老年人个人移动通信设备的产品属性,本文根据在京东商城销售量排前3名以及销售量居后3名的6款老年手机进行属性的分析和获取。选择销售量排前3名的老年手机进行研究，可以获取使用户做出肯定决策的产品属性，选择销售量后3名的老年手机可以获取是用户做出否定的使用决策的关键属性。最后将这6款手机的产品属性进行综合，得到以下产品属性表:
4.2建立关于老年人个人移动通信设备的认知结构模型设计师运用思维导图建立关于老年人个人移动通信设备的认知结构模型，三位设计师使用思维导图的方法花了1.5小时，集思广益。在主要分支价值上收集的要素有“满足自我”，“温馨的人际关系”，“成就感”，“趣味生活”，和“安全感”。子分支被扩展为需求，并从这些子分支到下一级所产生的分支是属性。根据他们的个人经验和知识，以及分层和分类关键字的原则，设计师建立认知结构模型的过程来阐述他们对“老年人个人移动通信设备”的认知结构，如图3所示。
4.3进行认知结构模型的可靠性评价：邀请三位程序员中熟悉方法目的链和内容分析的人对元素进行分类和编码。再对编码信息进行可靠性评价。wimmer&Dominick提出可靠性评价值要大于0.9，因此当评价大于0.9时设计师所建立的认知结构模型是合格的。可靠性可以通过以下公式获得：经过计算得出：可靠性计算所得数值大于0.9，因此设计师所建立的认知结构模型是合格的。
4.4建立综合关联矩阵研究用户认知关联矩阵中的元素根据图2中的认知结构模型进行aD和DV关联矩阵形式分类。首先，以属性为行，以需求在列，形成一个aD矩阵。被调研的用户对属性和需求之间的关联度进行评价。评价采用五分量表：非常密切相关是5、密切相关是4、次之是3、稍有关联是2、并没有关联是1。类似地，DV表中所列的是需求和价值。建立综合关联矩阵可以通过让用户评分的方式获得用户对产品属性、用户需求和价值之间的关系的认识。阐述用户和设计师对“老年人个人移动通信设备”的认知异同。通过此矩阵可以描述用户所理解的不同要素之间的相关性，并以此构建出价值层级图，得到需求转化为产品属性的途径。
4.5问卷调查并分创建一个评分矩阵，通过为属性-结果和结果-价值矩阵中的一对元素之间的关系进行评估和赋值来给用户提供一个表达他们观点的机会。再次，设计师和用户之间认知的相似性和差异性将被区分开来。这样设计师可以了解他们的认知结构相比用户有着怎样的差异，同时，也可以得到设计师和用户达成的共识并以此来指导设计。具体流程为了干什么的。问卷收集：调查问卷（包括aD和DV），向用户发放问卷98份，收回有效问卷86份，回复率为88％。基于86名受调研者提供的数据建立一个整合后的含义矩阵。通过将矩阵每一个区域中采访数据求和除以采访人数可以计算平均组合值。计算合计aD矩阵每一小区域中的平均组合值公式如下：i是属性的数量，值为1到26；j是需求的数量，值为1到13；n是被访者人数，86人；平均组合值，值为1到5。根据86份问卷调查结果，获得关于属性a1-a26各个名词与使用结果D1-D13各个名词之间的各项评分的平均分矩阵和展示在认知结构模型，用灰色部分标记出来，这些代表设计师的认知。另一方面，参照尼尔森（1993）的研究，如果五点量表的平均值大于3.60，则意味着这个问题有一个“正”的值，用户认为两个元素之间存在重要的相关性。如果表中的数值是灰色底的加粗黑体字，那就代表设计者和消费者达到了正向一致；如果是灰色但不是加粗黑体字，那就代表是设计者的主观意见；如果是加粗黑体字但不是灰色底，就表示代表着消费者的主观意见；如果既不是黑体也不是灰色，代表设计者与消费者意见相反。
4.6得出方法目的链若设计师和用户在某一类需求类别、需求以及属性之间的关联程度上达成了共识，那么就能确定一条需求类别、需求和属性之间的关系链，以此类推，可以获得多条具有较强相关性的关系链。经过计算属性与需求，以及需求与价值之间的相关性，可以得到14条方法目的链，通过这14条链，我们可以清楚地知道各个产品属性与各个用户需求以及价值之间的对应关系。可以明确用户的需求是在哪种价值的引导下产生的，通过哪一种属性来实现需求。
4.7建构价值层级图通过方法目的链模型和关联矩阵可以得到设计师和用户对于产品属性、用户需求和价值这三层中各个要素之间的相关性的共识，从而得到需求转化为产品属性的共识。这些共识是通过得到的方法目的链体现的，因此，根据所得方法目的链构建价值层级图，层级图中所涉及的元素都可以采用编码内容作为依据，而连接的线条则以关联矩阵表中的连接顺序为主，价值层级图展现了产品的属性、利益和价值这些元素在方法目的链中的整体关联关系，这种关联关系就是需求转化为产品属性的途径，利用这些信息可以指导产品设计。
5结论
本文研究一种合理的用户需求转化为产品属性的有效途径，以便设计师设计满足用户需求的产品，实现以用户为中心的设计理念。结合市场营销领域中的方法目的链分析法，建立用户需求到产品属性转化的认知结构模型，通过用户参与，取得需求转化为产品属性的有效途径，可以更科学有效地指导设计。
参考文献
[1]Gutman，Jonathan.ameans-endChainmodelBasedonCustomerCategorizationprocesses[J].Journalofmarketing，1982，Vol.46：60-72.
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[3]王吉军,岳同启,张建明,王健.客户广义需求分类体系研究[J].大连大学学报,2002,23（6）：48-54.
产品设计的构成要素篇8
关键词：产品设计方法系统系统设计
一、何为系统？系统设计又是一种怎样的设计理念与方法？
系统（system）一词来源于古希腊语，意思是由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。一个完整的系统是由元素、结构、功能三个要求组成的。
元素：构成系统的事物称之为系统的元素。
结构：元素间相对稳定有序的联系方式称为系统结构。
功能：元素间通过有机结构产生的综合效果称为系统的功能。
从系统的内涵分析，系统共有七个特性：
（1）整体性：整体性是指各要素一旦组成了有机整体，这个整体就具有孤立的、各要素所不具有的性质和功能。
（2）目的性：目的性即系统必须完成一种特定的功能，各元素、各子系统既相互协同又相互制约地达到系统的目的。
（3）有序性：即系统中各种多层次结构应有秩序地工作。
（4）层次性：是由于组成系统的诸要素的种种差异，包括结合方式上的差异，从而使系统组织在地位与作用、结构与功能上表现出等级秩序性，形成了具有质的差异的系统等级。
（5）动态性：即系统总是处于相对的稳定状态，而绝对地处于运动状态，随时随地在各种正常或不正常的输入与干扰信号下运动。
（6）稳定性：指的是在外界作用下，开放系统具有一定的自我稳定能力，能够在一定范围内自我调节，从而保持和恢复原来的有序状态、结构和功能。
（7）突变性：系统突变性是系统通过失稳从一种状态进入另一种状态的突变过程，是系统质变的一种基本形式。
系统论是研究系统的一般模式、结构和规律的学问，它研究各种系统的共同特征，用数学方法定量地描述其功能，寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型，是具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。
系统论的基本方法，就是把所研究和处理的对象当作一个系统，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性，用优化系统观点看问题，世界上任何事物都可以看成是一个系统，系统是普遍存在的。
将系统论的理论思想运用到产品设计当中，就形成一种新的设计思想——产品系统设计。
二、系统设计理论产生的意义：
自然科学的目的是研究物与物的之间的关系，人文社会科学的目的是研究人、人与自身、人与群体的关系，而设计则是研究人与物的关系。在这种意义上，设计横跨了科学技术与人文社会两大领域。今天的设计技术来自理性的方面，而人在心理的许多方面都具有非理性的因素，因此，产品设计像其他许多创造性学科一样，还很难达到广泛程度的理性标准和处理方法，包含了诸多不确定性。相应地，工业设计的实践构成了直觉和情感的一部分，正是这样使得设计充满了魅力。就产品而言，市场因素要求产品外观形式创新，增加了形式、视觉的复杂性；技术动因则要求功能与形式的整合，增加了技术、产品或系统层次的复杂性。设计是连接科技、生产、经济领域和消费、文化及意识形态领域的活动或过程，它具有不同及多变的角色。产品设计要在技术与艺术、功能、与形式、宏观与微观等等联系之中寻求一种适宜的平衡和优化。片面地研究某一侧面并加以过分强调都必然导致设计的偏差。孤立地追求造型形式或技术功能的最优并不一定能保证产品整体的最优。产品的设计、生产、管理、产品的经济性、维护性、包装运输、安全性、可靠性等方面都应该从系统的高度加以具体分析，确定其各自的地位，在有序和协调的状态下发挥作用。
三、系设计主要研究内容：
在产品设计中，人、自然、社会3方面构成产品设计大系统，产品只是这个系统中的元素。从产品设计本身来看，产品的开发设计、生产制造、市场销售三个方面又构成一个整体。而这三方面分别涉及色彩、形态、功能、结构、人机、环境、技术和材料等。
产品设计的核心问题是协调人一产品一环境的关系。因而对于产品设计而言，可以从三个层面进行思考。首先是人、产品、环境组成的社会、经济、技术、文化的宏观层面。它主要影响产品的发展方向，是产品设计的战略层面，主要研究“设计什么”的问题，即设计的目的。其次是产品与人、企业、分别构成的中观层面。人的分析主要研究如何从人的角度来思考设计问题，即满足人的合适性要求。企业分析主要从企业角度来研究品牌问题，即满足企业的统一性要求。环境分析主要从自然的角度来研究发展问题，即满足环境的可持续性要求。中观层面主要关注“用户、企业、环境有什么需要，怎样满足”的问题，即设计的途径。最后是对产品本身的研究，主要是造型、材料、加工等方面，称之为微观层面，它主要侧重于操作的角度，主要侧重“怎么设计”的问题，即设计的方法。
产品系统设计要素简要解析图：
四、系统设计共性研究：
产品系统设计发展至今分别发展出不同的方向，针对不同的对象有相应的系统设计方法，比如：基于产品品牌的系统设计，基于产品用户的系统设计，基于产品生命周期的系统设计等。它们各自有各自独特的设计方法，分别学习掌握这些方法，需要一定的时间和精力，所以找到它们的共性，并形成成熟的理论方法，具有十分重要的意义。
在分别研究它们的方法理论之后，总结出系统设计最核心的三点，即：系统研究，系统分析和设计定位。
系统研究的目的：为下一步的分析做好充足的理论与实践资料。
系统分析：系统分析是系统设计中最重要的一步。
系统分析过程是把设计对象及有关问题看做是系统，对这些系统的构成元素的联结关系进行认识和解析，在此基础上进行设计构思，经过反复的分析、综合和评价，直到得到满意的结果。
系统分析就是为使设计问题的构成要素和有关因素能够清晰地显现面对系统的结构和层次关系进行分解，从而明确系统的特点，取得必要的设计信息和线索。系统综合是根据系统分析的结果，在经评价、整理、改善后，决定事物的构成和特点，确定设计对象的基本方面。
系统作为许多分系统和组成要素的集合，常常是较为复杂的。除了要在整体上把握系统的特性外，还应对其进行解析，把大系统分解为若干分系统，分系统也可进一步分解，这样就有利于对分系统用以往的经验和知识来分析和处理，把复杂问题条理化、简单化。最简单的系统分解是结构要素的分解。
在分解时，有两点是应该注意的，一是分解的程度应适当。过细不仅花费精力，还使系统综合变得困难，过于粗略则不利于分析，因此，分解为分系统的数目问题值得注意。二是选择好分解的位置，应在分系统间联系最少处，以免各分系统分析时的干涉过多。
要素分解完之后，绘制成系统分析图。将各各要素之间的关系表现出来。找到设计突破口。
产品设计的构成要素篇9
关键词：平面构成；现代广告设计；应用
平面构成的认识来源于对自然科学以及对哲学的认识和发展，随着对世界认识程度的加深，人类更加关注事物内部的结构变化，并且逐渐从宏观认识深化到微观认识，从造型艺术发展规律的角度来看，平面构成的思想和理念也在不断发展。平面构成涉及点、线、面的各个构成要素，笔者将在下文中就平面构成的各个要素与广告设计的关联性做出具体分析，探索在广告设计总如何应用平面构成。
一平面构成运用于现代广告设计的特点
随着社会生产生活发生了巨大的变化，现代广告的目的不仅仅在于为产品打广告，起到广而告之的作用，还在于通过广告的艺术表现以及广告的娱乐性，舒缓现代快节奏的生活压力，起到休闲娱乐和调节氛围的作用。现代广告对消费者的购买活动产生着较大的影响，消费者的购买活动受自身兴趣偏好以及购买力和外界因素的影响。构成是近代造型中的一个重要概念，其主要含义在于将不同或者具有相同形态的单元组合成一个新的单元。平面构成的对象主要是自然形态、几何形态以及抽象形态等，将富有抽象性和形式感的平面空间元素进行艺术创作，再现产品特色的同时，提高广告的整体创作艺术美感。
广告设计的过程中需要充分抓牢产品的特色，遵循美的法则和规律进行画面重构，发挥平面构成的基本功能，把握平面设计的基本设计原则，突出产品本身鲜明的个性，从而让需要推广的产品能够在众多的产品脱颖而出。平面构成涉及到产品结构的多个方面，无论从内容还是形式上来看都具有多样性和多元性，尤其是平面构成的取材方面，涉及到多方面的元素，相比较传统的平面图案设计而言，更加具有开放性，改变了传统平面设计中的制约性，更加具有现代化特色。
二平面构成的点、线、面与广告设计
平面构成作为艺术设计的重要分支，主要是指在二维空间范围内的线条构图设计，“结构自然，重构画面”是平面构成中的重要方法，在平面构成中主要是运用点、线、面三个主要要素来构成整体的美感。平面构成是以人的直接审美体验为基础的，通过点、线、面的合理构成最终组合成最优的设计方案，在实用性的基础上保持产品的造型美感。点、线、面各有自身的特征，不同的组合方式也传达了不同的内涵，点、线、面的搭配创造出了不同的风格和艺术效果，展现了产品不同的造型设计。
平面构成的最终目的在于通过现实环境的再创造，将现实与艺术紧密地结合在一起，在广告设计中既要保持整体广告可行性，同时还需要加强设计的艺术性，从而吸引更多的受众群体。总的来说，平面构成在现代广告设计中的应用主要包括了以下几个特征：首先，平面构成的最直接的创作来源，来自于现实生活中人的直接感受，因此是一个来源于现实而又高于现实生活的创创作过程。其次，平面构成应用于广告设计，是一个综合了抽象思维和具象思维的创造过程，将基于点、线、面的平面构成应用到广告设计中去，是用概念化的抽象思维来艺术化现实生活；再次是平面构成的点、线、面是一种理性的活动，具有相对的自觉性和自发性以及意识创作性。现代广告设计中应用平面构成，是通过借助图形、文字以及照片等多元的视觉元素来增强整体设计的表达效果，有效的实现信息传递。
三基于传统元素的平面构成在现代广告设计中的应用
当今社会是一个文化融合程度高，文化多元化是当今世界的突出特征之一，在多样化的世界文化背景下，我国的广告设计作品想要在国际现代设计作品中有立足之地，就需要在吸收借鉴国外先进设计经验的基础上，充分挖掘我国传统文化中的博大精深之处。平面构成过程中充分挖掘传统元素，对于提升现代设计的整体文化底蕴，丰富历史内涵具有重要意义。平面构成的基本元素在传达广告信息，突出产品特征方面发挥着重要作用，因此合理设计各种文化元素对于提升整体艺术表达效果具有重要意义。传统的文化元素包括了我国传统宗教艺术、传统人文美术、民间艺术、宫廷艺术等，这些元素大大丰富了我国现代广告设计的文化内涵。我国传统元素中蕴含着深刻的内涵，正是因为其自身蕴含的“意”而使得人们更加迷恋和向往。
将传统文化元素与现代平面构成结合起来，大大丰富了现代广告设计的内容及形式。传统元素在现代广告中的应用，一方面可以满足现代人对审美的基本需求，提升现代广告的整体表达效果，达到现代广告创作广而告之的目的。另一方面，在平面构造中融入传统元素，具有丰富的文化内涵，是对传统文化的继承和发扬，体现了现代广告设计的深厚文化底蕴。
综上所述，随着现代社会的发展，人们对审美提出了更高的要求，对现代艺术的追求也更加明显，平面构成通过多样性化的点、线、面的综合，通过优化构图，建立画面的秩序美感，从而突出整体构图的艺术美。现代广告设计不仅要突出产品的特征，还需要进一步提升广告本身传达的创意和艺术美感。平面构成的设计理念在现代广告设计中的应用对于提升现代广告的构图美感具有重要意义，平面构成中的图形联想、重组等都对在观众心中创造新的生动画面起到的积极作用。
参考文献
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[4]蒋忠华；精益包装管理：跟包装用户侃包装[J]；包装世界；2008年03期
产品设计的构成要素篇10
[关键词]包装设计 构成艺术 构成艺术
产品经过包装后不仅可以促进该产品的销售，还具有保护该产品的基本功能。一个成功的包装设计不仅要运用多个元素来吸引消费者对商品产生兴趣，同时还能通过这些设计直接把商品的信息传递给消费者，让消费者能快速的接受该产品的信息。生产厂家包装的产品已经开始综合利用颜色、结构、材质等多个因素来表现产品的内涵和信息。包装设计师们需要将构成艺术的特征结合包装的功能及市场特点，重新出发，设计出更多优秀的作品。本文从包装设计与平面构成、色彩构成、立体构成三个构成的联系讨论构成艺术在包装设计中重要意义。
一、平面构成与包装设计的联系
平面构成是将视觉元素按照美学的视觉效果和力学的原理，在二维的平面上进行具有创意思维的编排和组合。平面构成以理性和逻辑推理来创造形象，同时研究形象与形象之间的排列的方法，将理性思维与感性思维完美的结合起来。平面构成课最初源自德国包豪斯艺术设计学院的基础课程。我国开设艺术设计专业的院校都将平面构成视为艺术设计的基础课程。平面构成的学习创造了更赋予现代感的艺术设计表现形式。同时平面构成全新的造型观念，给艺术设计专业的学生和老师们带来了新的设计启发，让设计师们从新的维度去思考问题。平面构成中有许多基本形的创意方式，例如重复、近似形、渐变、发射、特异、密集、对比、空间等。同时平面构成的课程学习中，有涉及到空间中肌理的认识与表现。通过各种平面图形的不同的创意语言，设计师可运用其不同的视觉创造原理表达独特的设计创意。
产品包装图中的商品图片、文字以及背景的配置，是以吸引顾客的注意和激发消费者的消费心理为目的，是推销产品最直观的方式。只有包装图案能对消费者的消费心理产生强烈的刺激才能更激发他们的购买欲望，而且许多消费者还经常带有即效性的消费行为。现在许多包装的设计过分地强调美观，也就是所谓的艺术性，而忽视了产品的基本要求。在社会发展的同时，我们应把包装设计上的缺点在创新的过程中改进。包装设计出来的产品是给消费者所使用的，从消费者使用方便和喜好的角度考虑是包装设计最基本的出发点。同时设计师应结合平面设计的创意设计手法，设计出既实用又美观的包装设计作品来。
二、色彩构成与包装设计的联系
色彩构成一种是色彩的相互作用，它从人对色彩的基本知觉与心理出发，用理性科学的方法加以分析，将复杂多变的色彩现象还原为色彩的基本要素。同时利用色彩在空间、量与质上的变化性，按照一定的规律去组合重构色彩相互关系，再创造出新的理性色彩效果的过程。色彩构成是艺术设计的基础理论之一，它与平面构成及立体构成有着紧密的联系。当然我们要注意的是色彩不能脱离形体、位置、空间等而独立存在。万物都离不开色彩，人们就是生活在色彩之中的。色彩从客观的角度上是对人们的一种刺激和象征；从主观的角度上又是一种反应一种行为。色彩心理通过视觉，从知觉、感情而到记忆、思想等，其反应与变化是复杂多变的。不同波长色彩的光信息，通过视觉神经传入大脑后，经过思维，与以往的记忆及经验产生联想，形成一系列的色彩心理反应。同时由色彩心理学的知识我们可以了解到色彩的联想带有情绪性的表现。受众的色彩感受受到年龄、性别、文化、民族、宗教、生活环境、社会背景、等各方面因素的影响。例如可口可乐的产品包装设计，可口可乐公司为体现可乐的经典特征以红色为产品包装的主色调，但到了阿拉伯等中东国家，由于当地的气候颜色，同时把红色视为不吉利的色彩，可口可乐公司因地制宜，很快的做出调整，将产品包装的主色调换色绿色。人们也能常常感受到色彩对人心理的影响，这些影响能左右我们的情绪。色彩的心理效应发生在不同层次中，有些属直接的刺激，有些要通过间接的联想，更高层次则涉及到人的观念与信仰。有实验表明，在红色环境中，人的脉搏会增加，情绪容易兴奋冲动；而当人们处在蓝色环境中，脉搏会减缓，情绪也较沉静。有的研究表明，颜色也能影响脑电波，脑电波对红色的反应是警觉；对蓝色的反应却是放松，这些实验都告诉我们色彩对人心理的影响是巨大的。色彩的冷暖人的心理也有影响。由此，我们可知色彩构成对包装设计的影响是巨大的。不同的产品对应的是不同的购买人群与阶层，设计师们应总结并运用色构的相关知识，抓住色彩心理对消费者的影响，设计出美观，易于受众接受，同时能促进产品销售的包装设计作品来。