產品工程設計匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇產品工程設計范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號：C29 文獻標識碼：A

工程設計企業作為智力服務型科技企業，其產品科技含量高，它的服務過程是對知識的生產、傳播和使用提供服務。工程設計企業提供的產品不僅僅是設計圖紙，還包括相應的服務，包括施工全過程各個分部分項的驗收配合、施工中問題的再優化以及設計回訪等。工程設計企業提供的核心產品是對業主需求的滿足。這種產品與社會中的一般流通商品不大一樣，既不能現場交易又不能重復生產。他的表現形式通常是為委托方提供知識和技術的服務，包含咨詢報告、工程規劃方案、設計方案、施工圖紙等。隨著工程設計行業的開放度加大，工程設計企業之間的競爭也會愈演愈烈，工程設計企業要深入剖析自己的產品特點，制定企業切合實際的市場營銷策略和計劃，完成既定預期目標。

一、品牌營銷

品牌營銷簡單的講：就是把企業的產品特定形象通過某種手段深刻地映入消費者的心中。

品牌是人們對一個企業及其產品、售后服務、文化價值的一種評價和認知，是一種信任。簡單地講是指消費者對產品及產品系列的認知程度。對于工程設計企業來講，就是自身綜合實力水平的體現，表征了企業的整體形象。

波音飛機、福特汽車你會聯想到美國，奔馳、寶馬你會聯想到德國，看到松下的相機，索尼的電氣你會想到日本，看到了萬里長城，你就會知道那是中國。無疑，一個知名的品牌會大大提升國家的形象。同樣，一個知名的品牌對一個地方的經濟推動作用也是相當明顯的，例如少林寺這個品牌創造了登封市的在全國的影響力，支持者該市旅游業的發展。

一個好的、優秀的品牌不會是輕而易舉、一朝一夕就能夠成功的，對于工程設計企業來講，他需要幾代人的精心打造，逐漸的才在社會上樹立起來的。機械工業第六設計研究院有限公司是一家從事工業工程、民用工程、市政與環境工程的咨詢、設計、監理、項目管理和總承包的國家大型綜合甲級設計院。建院60多年來，立足本地，服務全國，面向世界。項目遍及全國各地（不含港澳臺地區），特別是在機床工具、風電機械、煙草工程等行業的工程設計得到了業主方一致的高度評價，美譽度、知名度較高。這些實實在在的業績，均是在長期的實踐中打造的，使機械工業第六設計研究院有限公司這個品牌的無形資產大大提高。

品牌的價值綜合體現在工程設計企業的人才優勢、信譽優勢、質量優勢、技術優勢和服務水平等多方面因素，這些因素綜合體現了企業的整體實力和水平，因此，品牌的價值和作用至關重要。

二、技術營銷

工程設計企業作為知識密集型的服務企業，自身的技術水平必須過硬，俗語有云：沒有金剛鉆別攬瓷器活。技術水平的高低直接影響到工程設計的業務量。一個合理的設計方案，最優化的施工圖設計，最完備的后期服務配合，這些是業主方能夠選擇將設計工作委托與你的最重要的因素，因此，技術至關重要。

技術產品的生產創造者是人，只有有了高素質、高水平的人才，才有可能設計出高水平、引領行業發展的好的工程設計項目。在面對業主方或者甲方時，給業主方或者甲方最直接的感受就是專業技術人員，他們的學歷、學術水平、職稱、承擔過的業績、以及獲過的獎項等。因此說工程設計企業人才是根本。

除了人才外，工程設計企業的技術裝備水平也是向業主客戶展示自身實力不可忽略的重要因素。客戶或業主方還有可能會對企業進行考察。花園式的辦公環境，高檔大氣的裝修風格，寬敞明亮的辦公室以及計算機、彩色繪圖儀、工程掃描儀、工程復印機等工程設備都會給甲方一種最直接的震撼和說服力。

工程設計企業要迅速占領市場，關鍵要突出技術創新的優勢。隨著我國經濟的快速增長，資源消耗和能源短缺成了制約我國可持續發展、危及國家安全和現代化進程的重大問題。綠色建筑的概念應運而生。他在節能、減少環境污染和二氧化碳的排放基礎上還要滿足人們使用上的要求。這就要求工程設計企業要在設計上有創新思想，積極采用新技術、新工藝、新材料。對于業主或客戶來說，技術上的創新也許就需要前期的投入會加大，但是從長遠的角度來看，這些投入還是相當值得的。如機械工業第六設計研究院有限公司精心設計的阿爾斯通水電設備(中國)有限公司的屋頂太陽能發電的一期工程，就將綠色建筑的理念貫穿到工程設計中去。該項目位于天津空港經濟區，年發電量可達50萬千瓦時，并可年減排二氧化碳約500噸。該項目入選國家“金太陽”示范工程，使企業本身和設計單位獲得了雙贏，行業知名度大大提升。可見，技術創新是企業發展的新契機。

三、質量營銷

通過有關設計企業數據并結合自身經驗得出，在質量問題中絕大部分原因是質量意識的問題、是認真不認真的問題。如前期的設計資料收集不全、方案考慮不細，工作深度不夠都將直接影響到工程產品施工工期加長、施工困難、投資的增多等。

工程設計人員要樹立起質量意識，遵循“百年大計、質量第一”的方針，教育員工要有強烈的責任心和事業心，要無條件服從質量第一的原則。要取得高質量的設計成果———設計藍圖，就需要深入現場進行踏勘，加強前期設計資料的收集和設計成果的審核；設計文件達到應有的設計深度，設計方案進行比選，不遷就或者迎合不合理的要求；建立健全質量管理保證體系，全面推進ISO9001：2008的質量體系標準，層層把關，確保工程設計成果質量。

四、關系營銷

關系營銷是把營銷活動看成是一個企業與消費者、供應商、分銷商、競爭者、政府機構及其他公眾發生互動作用的過程，其核心是建立和發展與這些公眾的良好關系。工程設計企業雖是以提供工程知識、技術服務的企業，但關系營銷同樣十分重要。這種關系主要是指工程設計企業和委托方、競爭者、員工之間的關系。那么如何保持工程設計企業與委托方之間的關系呢？首先要為客戶提供滿意的工程設計成果，產品是鏈接企業和客戶的核心。工程設計企業在與委托方簽訂設計合同后，要充分與業主溝通，把握業主的整體思路，在滿足國家有關標準規范的前提下，盡最大可能滿足業主的需求；其次健全服務體系，工程設計成果的提交并不意味著工程設計的結束，相反，這恰恰是一個新的開始。工程設計企業的后續服務以及技術交底，現場進行技術指導和配合，對已完成的項目進行回訪，征求意見，為接下來的工程設計提供借鑒和指導意義；最后，提升與客戶的關系，對于有長期業務往來的客戶需要定期的進行溝通、回訪，推動客戶滿意度的提高，客戶滿意度的提高會增加企業與客戶的關系強度，最終實現工程設計企業和業主方的雙贏。在與競爭者的關系中若雙方能夠合作，可使合作各方獲得更多的利益，也避免了兩敗俱傷的局面。與競爭者之間的合作可以是雙方共同組成聯合體進行投標、可以進行優勢互補，最終使雙方獲得更多的優勢和利益。工程設計企業與員工的關系并不僅僅是雇傭與被雇傭的關系。要把員工當成客戶好好關心，建立積極的獎懲制度，調動員工的積極性。

篇（2）

關鍵詞:設計與開發;先天質量;預防措施;最佳設計方案

Key words:design and development;innate quality;preventive measures;the best design program

中圖分類號:F274文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)23-0054-01

0引言

產品的工藝設計與開發在整個設備生產運營過程中起著十分重要的作用。

首先弄清設計開發的概念。設計和開發概念是:將顧客、法規等要求轉換為規定的產品圖樣及質量特性和產品實現過程規范的一組過程。這里包括將產品的要求轉換為設計要求,并確定實現設計要求的原理方案、結構方案、參數及容差的過程,即全部產品設計過程。

在整個產品生產運營周期中,設計和開發的影響是及其深遠的,不僅會影響設計階段本身的結果,而且會對后續的加工、裝配、使用、銷售和服務帶來巨大的影響,企業在貫徹ISO9000標準中,特別是在貫徹ISO9001標準時,在整個質量體系要求的20個要素中,要算“設計控制“這個要素的工作量最大,幾乎要占貫徹ISO9001標準的20%以上。從中,也不難知道設計控制在質量管理中的地位和重要性。設計和開發的作用如下。

1企業經營的核心

產品的設計和開發水平的高低,直接關系著企業的發展前途和命運。生產的設備所呈現的技術水平、質量水平、生產效率及利潤,首先取決于產品設計階段。特別是對于工程項目來說,其成敗關鍵在于設計階段。由此可見,設計在企業發展中有著舉足輕重的地位。產品設計質量的好壞,直接關系到產品的市場競爭力。

2產品設計質量決定了產品“先天質量”

產品生產運營過程包括:設計、開發、生產、安裝和服務。設計和開發在產品質量形成過程中,處于最初階段。最終產品質量的優劣、能否滿足顧客需求首先取決于設計和開發的質量。產品的設計和開發包括市場調研、研究和開發、設計、制定規范、試驗驗證、審核確認等環節,是實現產品更新換代,提高產品質量水平的前提。究其對產品質量的影響,按美國著名的質量管理專家朱蘭的理論,約有80%左右的質量問題是可以在設計階段發現并予以消除。產品質量(包括內在質量和外觀質量)“先天不足”必然導致“后患無窮”,不僅會影響到產品本身質量,還會直接影響到生產管理秩序和企業的經濟效益。因此,設計和開發過程中的質量管理,應是質量管理的起點,是質量管理體系在產品實現過程中的首要一環。對設計開發階段嚴格加以控制,把質量問題的隱患盡可能在設計階段就加以排除,確實是解決產品先天不足的上上策,是產品順利生產、熱銷的關鍵,是企業”質量求效益”的有力保證,同時也是“預防為主,不斷改進“的現代質量管理思想的體現。雖然在設計和開發過程中,通過周密策劃、嚴格控制力求避免“先天不足”,但實際上,對于一些超出現有經驗的產品,技術上難度大的產品,一時不能完全控制住的現象是相當多的。這就要求設計相關人員及時研究產品標準、規范與客戶要求的差異,研究本企業與國內外同類產品的差異,及時修訂標準及規范,以最大限度地滿足客戶的需求。

3產品設計開發決定產品的成本

據統計,產品成本的70%~80%取決于產品設計。對于工程項目和大量生產的產品來說,真可謂“設計一條線,落筆千萬金”。設計所采用的原理方案簡易與復雜;結構的合理性;標準化、通用化、系列化水平;容差的合理確定;能耗、材耗水平;材料價值及其利用率等都直接影響著產品成本。設計過程中,既不能一味的追求質量而不考慮成本,也不能只考慮節約成本而不考慮質量,這都是客戶所不希望和接受的。這就要求設計人員不斷研究質量水平與成本水平之間的關系,尋求最佳折衷方案,以滿足質量要求的低成本滿足客戶的需求,達到雙贏的效果。

4優良產品設計開發是最重要的預防措施

產品質量的好壞,設計開發是關鍵。在設計和開發過程中,發現質量缺陷越早越好,問題發現的越早付出的代價越小;問題發現的越晚付出的代價越大。

產品設計過程中的預防是最經濟、最有效的預防。然而,要做好這種預防除了豐富的經驗之外,尚需全面開展FMEA(失效模式及影響分析)活動。特別是采用新的原理、新結構、新材料、新工藝時,應經過充分的驗證和試驗,需要格外慎重,做到萬無一失。

為了得到優良的產品設計,得到最優方案是關鍵。如何得到最佳設計方案呢?這就要求從以下幾方面著手進行。首先要加強設計的評審工作。設計評審是設計控制過程的一部分,是設計控制的一個重要手段,是為了能及時發現和糾正設計中存在的缺陷與不足,設計評審是早期預防系統的一個重要組成部分。實踐證明,現代產品發生的故障中,最嚴重的缺陷往往都產生于設計本身造成的先天不足。為了盡可能地把設計缺陷消除在設計過程之中,提高設計質量,必須運用設計評審這樣一種有效的控制手段,以利于及早采取糾正和改進措施。設計評審可以在設計過程的任何階段進行,在任何情況下該過程完成后都應進行。在設計的適當階段,約有計劃地對設計結果進行正式地評審,并形成文件。每次設計評審的參加者應包括與被評審的設計階段有關的所有職能部門的代表,需要時也應包括其他專家。這些評審記錄應予以保存。

總之,產品設計的作用是相當重要的,這里只簡單的闡述了幾個方面。實現滿足客戶要求的設計方案不是唯一的,如何獲得最佳設計方案是關鍵。最佳設計方案要從技術經濟角度綜合考慮,以實現產品預期的技術經濟指標。可以引用成熟的方法來優化各種參數和容差,發揮集體智慧、團隊精神以及專家系統的建立來解決原理方案和結構方案設計問題。設計優化可以在滿足產品質量要求的前提下,努力提高產品質量,降低產品成本,從而達到客戶與企業雙贏的最佳效果。

篇（3）

0引言

人體工程學是研究人在工作環境中的解剖學、生理學和心理學等多方面要素，如何通過合理配置，達到人-機-環境的最優化配置問題，其主要內容是將有關人的科學資料應用于設計領域，最大幅度的提高人的工作環境和生活質量，保障人的身心健康和全面發展。人體工程學應用涉及產品領域較多，如家具產品設計、日用生活品設計、工業產品設計等都離不開人體工程學，本文將以工業產品設計為例，對人體工程學在產品設計中的應用進行分析。

1人體工程學在工業設計中的應用

近年來，汽車制造行業發展較為迅速，企業之間的競爭也日漸激烈，為贏取客戶，搶占更大的市場占有率，汽車生產商紛紛將汽車設計作為其優勢。在設計過程中，將人體工程學融入其中，增加了產品的舒適性，從而達到提高客戶滿意度的目的。本文將以汽車部件的設計為例，對人體工程學的應用進行分析。

1.1轉向盤設計中的人體工程學

轉向盤布置主要是對轉向盤中心、傾角和輪緣直徑進行確定。轉向盤的布置對于駕駛員操縱姿勢和操作力具有直接影響，因此對于降低駕駛疲勞度具有重要意義。首先，轉向盤位置由儀表板和駕駛員之間的距離決定，轉向盤輪緣到駕駛者軀干的距離應達到安全距離的最低限制（250mm）；轉向盤前后位置還應考慮駕駛者的伸展性。其次，轉向盤高度設計時主要考慮駕駛者上肢的舒適性，轉向盤太高，駕駛者會產生“端胳膊”駕駛的感覺，加快疲勞的產生；駕駛者身材不同，其對轉向盤高度要求存在不同程度的差異，單一設計很難達到滿足所有客戶的需求，因此，轉向盤高度一般設計為可調節的，這樣就能根據駕駛者的身材進行調節，確保駕駛者能夠舒適的操作轉向盤。再次，轉向盤輪緣所在平面應與駕駛者觀察儀表時的視線為垂直關系，這是轉向盤傾角設計的主要依據，該設計能使駕乘人員獲得最佳的儀表視野；另外，轉向盤傾角還應與駕駛者手握軸線的方向相匹配。最后，轉向盤直徑設計太小不利于操控，且影響對儀表的觀察視野；直徑太大會造成空間的浪費。以商務車轉向盤設計為例，通常會設計為450mm，同時配置轉向助力裝置減少操控力，而不采用加大直徑的辦法減少操控力。轉向盤中心位置、傾角和直徑的最終確定是需要通過反復試驗、校核后得到的，確保轉向盤設計達到最優化狀態。現代轉向盤設計時還會配置許多功能按鈕，如雨刷器開關、擋風玻璃洗滌噴水開關、照明系統開關、喇叭按鈕等，布置這些功能按鈕時要充分考慮手指操作的伸及性，對功能按鈕的形式和順序進行不斷的優化，保障操作的便捷性。

1.2儀表板布置中的人體工程學

首先，儀表板主斷面的設計。儀表板主斷面位于駕駛員中心對稱面處，該部分設計是駕駛者乘坐環境設計的重要組成部分，其設計原理如圖1所示。駕駛者下視野線切線以下為盲區，要與眼橢圓下方相切（L4），切線（L4）與水平線所成的角（a）即為駕駛員前方下視野角。為保證前方下視野的要求，儀表板上方最高點、前擋風玻璃下側邊緣、轉向盤輪緣都要在下視野線切下方；做轉向盤輪緣最高處截面下方和眼橢圓上方的公切線（L1），做轉向盤輪緣上方和眼橢圓下側公切線（L2），L1和L2之間可布置儀表盤。連接儀表盤中心和眼橢圓中心（L3），L3應平分L1和L2之間的空間；儀表盤中心到眼橢圓中心的距離（R）最大值不超過750mm（以商務用車為例），一般距離可設計為710mm；儀表盤平面與L3的夾角應控制在90±10°范圍內。

1.3儀表布置中的人體工程學儀表盤和儀表橫向位置應布置

在可視區域內。一般來說，最常用、最主要的儀表應布置在可視區中心附近，如車速里程表等；將一般性的儀表布置在重要儀表的周圍，如發動機轉速表、油量表、發動機水溫表等。部分汽車儀表盤上還設計了其他功能儀表，如發電機狀態、燈光、變速檔、環境溫度、路面傾斜度等相關儀表，在布置儀表時應按照認讀順序進行，同時考慮各功能儀表之間的邏輯性，聯系密切的儀表可就近布置；當儀表較多時，還可通過顏色加大功能區分，將引人注目的顏色應用到重要儀表區，可對駕駛者起到警示作用。

1.4儀表罩布置

儀表罩要能遮住射向儀表玻璃的光線，這就需要對儀表罩的設計深度進行試驗，確保入射光經過儀表表面反射后不會與眼橢圓相交，消除炫目現象。儀表罩布置不能干擾前方下視野，其斷面應布置在公切線L1上方，下視野線L4以下。儀表罩最前端要與轉向盤保持50mm以上的距離，防止二者的干涉。

2人體工程學應用前景分析

產品設計的主要目的是滿足人的需要，因此，產品設計應以“人”為中心，將“人”在使用產品過程中產生的行為和心理感受融入到產品設計中，充分考慮人-機-環境之間的關系，加強人與產品之間的溝通是非常重要的，也是產品設計是否成功的關鍵要素。隨著人們生活水平的不斷提升，人們對各類產品的需求也越來越高，客戶不僅關心產品的性能，更關注產品能否滿足客戶的實際需求、產品設計師在進行產品設計時，應具有創新意識，利用人機工程學、超強的觀察力和敏感力對產品進行設計，確保產品能夠滿足客戶的需要，提高產品的市場占有率和好評率，擴大企業的經濟效益。

參考文獻：

[1]辛樂.人體工學在卡路賽利椅設計中應用研究[J].家具與室內裝飾，2015，09:74-75.

[2]劉春榮.面向汽車人機工程設計的人體建模系統及其關鍵技術研究[D].武漢理工大學，2002.

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1.引言

隨著經濟與科技的發展，用戶對產品的要求越來越高，除了要求能滿足正常的功能，還對產品的外觀提出了新穎性和個性化的要求，因此許多產品就需要有著較為美觀的異性曲面，包括機械、電子、日用等產品。為了縮短新產品開發周期，降低產品的研制開發成本，常常采用逆向工程技術與快速成型技術來完成產品的快速數字建模。逆向工程技術是對已有先進產品進行分析、改進或發展創造新產品的一種產品開發方法，也是將三維物理實體幾何信息數字化一系列技術手段的總稱。快速成型技術是將三維CAD模型迅速轉化為實物模型。這項技術是從已有的先進產品出發，經過精密測量，三維重構，再現其形狀結構特征并獲得所有制造加工數據，然后或經過柔性制造系統輸出產品，或經過快速原型制造做出樣品原型，加以修改后再進入柔性制造系統。逆向工程信息流如圖1所示。

下面以小龍人玩具為設計對象，介紹其逆向工程技術與快速成型技術的設計方法。

2.數據的提取

產品的逆向設計過程中對產品的三維數據采集尤為重要，采集的數據對后期的數據處理有著至關重要的影響，常用的數據提取的方法有三角形法、結構光學法、激光干涉法、計算機視圖法、CT測量法、MRI測量法、層切法、超聲波法、接觸式坐標測量法等。

在此，我們采用激光掃描設備對小龍人產品進行數據采集。激光三維掃描儀是利用激光光刀對物體表面進行掃描；由光電耦合攝像機（Charge-coupled Device，簡稱CCD）采集被測表面的光刀曲線，得到光信號，通過光電傳感器把采集到的光信號轉化成電位差信號，通過處理電路將電位差信號轉化成類比的影像信號，最后通過取像卡，把類比的影像信號轉換成計算機像素數據，即點云數據。使用激光三維掃描儀對小龍人模型的拍攝步驟如下：①打開3D ScanWizard軟件進行系統設置；②啟動光柵發射器；③系統標定計算；④立體拍攝；⑤數據結果導出。

在產品數據提取步驟中，尤為關鍵的是系統標定計算和立體拍攝這兩個步驟。在系統標定計算過程中，主要是建立起拍攝坐標并設置零點，通過調整相機的不同角度進行6次空拍攝獲取零點的6個標定數據。立體拍攝過程中主要是對小龍人模型的各個不同角度進行拍攝以獲取每個面的數據，而在變換模型位置，注意保證與前面拍攝位置至少有4個公共標識點，以便于數據的拼接。

3.數據的處理

由激光三維掃描儀獲取的小龍人模型為點云數據，該點云數據較為龐大，而處理該數據就是從中識別和抽取原有的幾何特征信息。在此，使用Geomagic軟件對小龍人點云數據進行處理。是美國杰魔軟件公司推出的逆向軟件，該軟件是目前對點云處理及三維曲面構建最強大的軟件，從點云處理到三維曲面重建的時間通常是其他軟件的三分之一。數據處理遵循點階段-多邊形階段-成型階段三個密不可分的階段作業流程，可以輕易地從點云創建出完美的多邊形模型和樣條四邊形網格，并可自動轉換成NURBS曲面，建模效率非常高。新增的Fashion模塊可以通過定義曲面特征類型來捕獲物理原型的原始設計意圖，并擬合成準CAD曲面。

3.1 點階段

小龍人點云數據中含有比較多的離散點，這些點通常都是遠離我們的主點云并且并不參與我們想要的任何幾何形狀的表達。而這些點的產生通常是因為我們在掃描過程中無意中從背景中取得的，比如是工程臺、房間的墻壁或是工件的支撐架等等。結合以下方法可以去除特征：①用選擇工具手動移除游離點；②對于比較靠近主云點的非主云點，可以設置非連接項的“尺寸”數值來選擇刪除，該“尺寸”可設置為5.0；③對于還殘留的體外游離點，可以體外孤點的“敏感性”為85左右來刪除；④在掃描過程中，由于掃描設備輕微震動、掃描校準不精確或被掃描物體表面準備處理不好等原因，有可能將一些噪聲點引入數據中，表現為曲面對象粗糙、不均勻。為了減少這些噪音點，可以使用減少噪聲。具體操作為：從Points（點）菜單中選擇ReduceNois（減少噪音）或者直接點擊圖標進入減少噪音選項頁。選擇Free-form shapes（自由曲面形狀））如果模型有很多銳邊或者小細節需要保留，可選擇Prismatic shapes（棱柱形）），并切拖動Smoothness Level（光滑程度）動條到中間位置，Iterations（插值）設為3便可，然后點確定就可以進行減少噪音的過程，系統會自動利用噪音點進行平均化以得到更光滑的表面；⑤通過統一采樣設置點間距為0.6來減少點云數據；⑥封裝數據：通過設置目標三角形數目把小龍人點云模型轉化為多邊形模型。

3.2 多邊形階段

對于多邊形階段，主要是對整個小龍人模型的缺口進行補修，并得到更光滑的面。結合以下方法：①利用填充孔功能可在缺失數據的區域里來創建一個基于曲率的填充（curvature-based filling）或一個平面填充（flat fill），把小龍人多邊形多邊形模型的孔進行填充；②通過打磨工具對小龍人模型表面凹凸不平的地方進行光滑修復；③通過去除特征對模型的腫塊和壓痕；④通過簡化多邊形來減少小龍人模型的三角片數量。

3.3 成型階段

成型階段即曲面階段，主要是把小龍人多邊形模型轉化為曲面模型，并輸出常用的三維模型編輯格式，以便使用別的軟件進行下一步的編輯。曲面階段可以通過以下幾個步驟來完成：①通過修復相交區域來檢測是否存在相交的區域；②探測輪廓線：設置“曲率敏感性”為70.0，設置“分隔符敏感度”為40，設置“最小區域”為71.31，敏感性”為50，即可根據模型的形狀描繪輪廓線；③通過構造曲面片，把模型劃分為多個小曲面片；④對輪廓線進行“升級/約束”，分隔輪廓線與各曲面片；⑤定義劃分曲面片：通過添加/刪除2條路徑等來編輯輪廓線區域；⑤通過編輯曲面片移動模型上的頂點，從而調整各個曲面的平滑度；⑥定義曲面細節總數：構造模型格柵，細分各曲面；⑦最后把模型擬合成NURBS曲面；⑧把文件保存為STL格式，以便在別的軟件可以繼續編輯。

對于小龍人模型的數據處理，已從點云階段轉化成曲面階段，提取了大部分的曲面幾何特征信息，轉化成我們都熟悉的幾何特性，再次基礎上還可以對小龍人模型進行改造，創新。

4.數據輸出

獲取小龍人模型常用格式文件后，需要對小龍人進行加工制造成成品，在此，我們采用FDM快速成型機設備加工小龍人。FDM快速成型，絲狀材料選擇性熔覆（Fused Deposition Manufacturing，簡稱FDM），又稱熔融沉積造型。FDM工作原理：①絲狀熱塑性材料材料由供絲機構送進噴頭，在噴頭中加熱到熔融態；②熔融態的絲狀材料被擠壓出來，按照計算機給出的截面輪廓信息，隨加熱噴頭的運動，選擇性地涂覆在工作臺的制件基座上，并快速冷卻固化；③一層完成后工作臺下降一個層高，再進行下一層的涂覆，如此循環，最終形成三維產品。在快速成型過程中，關鍵是對分層參數的設置，分層參數影響著產品最終的加工質量。在經過四小時的三維打印后，小龍人成品在設備的工作室中已完成，如圖2所示。

5.結束語

通過以上實驗，結合逆向工程技術與快速成型技術可以加速產品設計周期，縮短制造產品的時間，便于對產品的創新修改，大大降低了產品的成本，提高產品制造效率。

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中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2012）02-0-02

引言

隨著計算機技術和創新管理的發展，以往串行的工業設計流程已遠不能應對激烈的市場競爭，如何使工業設計在產品創新中發揮更大作用變得十分重要。二十世紀九十年代以來，產品并行工程設計和PLM等概念的提出為工業設計發展有重要意義。國內外專家認為PLM的發展促進工業設計信息化，但是，多數并行工程的研究應用在產品開發過程中，工業設計作為產品開發的一個獨立環節，又參與整個開發過程，因此工業設計流程也隨著PLM的發展而變化.有必要對基于PLM的工業設計各個環節的運行做深入研究。手機作為主要通訊工具，如何在PLM的背景下縮短產品生命周期、應對變幻莫測的市場變化十分必要。

一、產品生命周期管理對工業設計的影響

1.文獻綜述

2002年美國咨詢公司CIMdata對PLM從三層含義來詮釋其對促進信息化的重要性。即PLM是一種策略、一種理念和一系列軟件[1]。國內學者曹陽提出了綜合利用并行工程和工業設計使能技術，整合工業設計串行過程，重構工業設計并行過程的新思路。劉國豪[2]認為加強工業設計融入先進管理技術系統的深入研究，優化和重構工業設計流程，有利于充分發揮工業設計在產品集成開發中的作用。關于PLM對產品開發的影響，國內外學術界已經取得了一定的成果，但是單獨把工業設計拿出來研究的還不多，不夠深入。

2.產品生命周期管理的含義及定位

隨著信息技術的發展，產品生命周期管理已經逐漸被企業接受并蓬勃發展。產品生命周期管理(PLM)是一種支持產品全生命周期信息的創建、管理和應用的技術。它強調對產品生命周期內跨越供應鏈的所有信息進行管理和利用。產品生命周期管理是一個發展很快、比較新的領域，對它的定義也有不同的理解。美國著名咨詢公司CIMdata在2002年了一份PLM報告，對PLM進行定義：(1)PLM是一種商業戰略，即與產品創新有關的信息技術總稱；(2)PLM是一種理念，即對產品從創建到到使用，再到最終報廢等全產品生命周期的數據信息進行管理的理念；(3)PLM是軟件產品，這些軟件不僅針對產品開發過程中的數據進行管理，同時也包括產品數據在生產、營銷、采購、服務和維修等部門的應用。

3.并行工程的含義以及國內外發展狀況

由于產品生命周期管理強調對全生命周期的管理，各個部門的對接變的十分重要，所以并行工程成為現代工業設計的發展方向。1988年美國國家防御分析研究所完整地提出了并行工程(CE―Concurrent Engineering)的概念，即“并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)的系統方法。要求產品開發人員從一開始就考慮到產品全生命周期內各階段的因素。并強調各部門的協同工作，最大限度地減少設計反復，縮短設計、生產準備和制造時間。

目前，并行工程已經在國外得到廣泛應用，如飛機、計算機、機械以及電子類產品。相對國外，中國的并行工程發展較晚，20世紀90年代，并行工程引起政府和學術界的高度重視。我國在實施新一代CIMS工程時，863主題專家組織相關專家進行研究和技術開發，使我國在并行工程的理論研究、技術開發等方面趕上世界先進水平。

工業設計貫穿整個產品生命周期，無論是前期的用戶調研和概念設計，還是新產品的造型等工業設計都發揮著重要的作用。工業設計并行工程不僅可以縮短產品生命周期的時間，而且可以最大限度的減少資源浪費。工業設計和產品生產的各個環節發生對接。

4.PLM對工業設計的影響

現代的工業設計流程需要適應新管理和新技術的要求，因此工業設計是新產品開發的重要環節。這主要是有幾個因素構成，先進的技術在發展；客戶的需求在變化；產品生命周期在縮短，研究表明[3]，在過去50年間，產品生命周期已經縮短到原來得四分之一，新產品不再有五到十年的生命周期，甚至已經出現上市一代，儲存一代，開發一代的趨勢；還有就是來自國內外的激烈競爭。由于各個階段和各部門的并行，使產品可能出現的錯誤盡早修正，避免在產品生命周期后期才發現不足，節省成本、人力等，使產品生命周期時間縮短。

工業設計的信息化離不開PLM的發展。設計師團隊將通過PLM系統交換和共享產品數據和思路，協同完成設計工作。產品生命周期管理(PLM)、產品數據管理(PDM)、產品主模型(PMM)的共同作用使產品生命周期的時間縮短。所有用戶可以通過PMM軟件完成他們的技術任務。PMM貫穿整個產品生命周期，產品生產的所有數據都包含其中。產品主模型的功能可用于用戶研究、概念設計、產品設計、工藝設計、產品制作、市場分析、環境分析、使用分析等等。工業設計師、工程設計師、軟件工程師、廣告設計師等能夠在異域空間端對端地共享產品主模型技術。不同部門的工作人員并行，通過對數據信息的管理盡早發現、修改錯誤，達到縮短產品生命周期的目的，同樣有益企業對成本的控制。

二、現代工業設計流程

1.傳統的工業設計串行過程

串行工程是把整個產品開發全過程細分成很多步驟，每個部門和個人都只做其中的一部分工作，而且是相對獨立進行的，工作做完以后把結果交給下一個部門。即從需求分析、產品結構設計、工藝設計一直到加工制造和裝配是―步步在各部門之間順序進行。傳統的工業設計串行過程把用戶調研、概念設計、模型設計、工藝制作、生產制造、產品上市分為先后順序(如圖1)，各個環節幾乎沒有對接。工業設計的串行過程以遠不能適應當今的市場。羅伯特.庫伯認為速度產生競爭優勢和較高的盈利能力，而且速度意味著較小的意外。串行的工業設計會造成材力、財力和人力的浪費。造成用戶調研和設計環節的脫節。

圖1 傳統的工業設計串行過程

2.PLM背景下的工業設計

工業設計從用戶調研到產品上市，可以分為六個環節。用戶調研應貫穿整個產品生命周期，各階段表現其不同的特征，制定出需求分析報告，由PDM軟件整理出的數據共享到虛擬的產品主模型中，通過PDM提供的數據和其它部門進行并行，縮短產品生命周期的時間，提高效益。概念設計要和用戶設計溝通，根據用戶調研的結果和數據進行概念設計，包括新產品的可行性、使用環境、材質、控制成本等，在產品主模型中可以和各部門交流，制定可行性分析報告，盡早發現問題，進行質量監管，縮短產品生命周期的時間。3D建模階段需要使用專業的工業設計軟件，如3DMAX、PRO/E、RHINO、ALIAS、CAD等。制定3D模型評估報告和結構設計進度計劃表。同時，工業設計軟件需要和PLM、PDM、PMM協同工作。詳細設計，3D建模之后由設計評審反饋給建模，建模要與結構設計評審和硬件設計評審及時溝通，考慮操作性和審美因素等，制定結構設計評審記錄和硬件設計評審記錄。通過對3D模型和結構設計的修改以及硬件設計、軟件設計的溝通實施模型設計。模型設計需要通過結構設計的評審和模具制作驗證，對其進行修改，制定結構設計內部和外部的記錄以及模具制作進度表。生產制造受質量監管和成本控制，上市后的銷售直接反饋給生產制造。整個工業設計流程與結構設計、硬件設計、軟件設計并行，并以PLM、PDM、PMM為基礎，使工業設計每個環節與其它團隊盡可能并行且以數據為依據、文檔記錄，及時對其數據和信息管理，提高產品質量，縮短產品生命周期時間，增加市場競爭力(如圖2)。

圖2 PLM背景下的工業設計流程圖

三、PLM背景下的手機設計開發研究

隨著信息技術、計算機技術、網絡技術的發展，手機的發展趨勢表現為產品生命周期縮短、更新換代速度換代速度加快、顧客需求多樣化、個性化。以前由于技術受限制，串行的手機設計延長了生命周期的時間，現代的手機設計流程可分為兩種：第一種是ID，即工業設計；第二種是MD(結構設計)，第一種更有利于企業和設計公司搶占市場。由于以往工業設計和結構設計之間存在矛盾，造成開發時間變長，成本隨之增加。

手機設計由多個部門和人員構成，并且有相關技術做支持，包括產品生命周期管理(PLM)、產品數據管理(PDM)、產品主模型(PMM)，手機設計制造流程大致可分為工業設計、結構設計、硬件設計、軟件設計、項目管理、資源開發部、質量監管。工業設計中的幾部分(市場調研、概念設計、模型設計、工藝設計、試產準備、產品上市)與結構設計、硬件設計、軟件設計并行。項目管理、資源開發部和質量監管要貫穿整個設計過程。項目管理的任務是管理項目的進度和協調各部門的關系，資源開發部發掘新材料，保證材料充足，手機開發流程必須是一個質量保證的過程。盡可能的使各部門之間的并行來達到最大限度縮短產品生命周期的時間。

結語

隨著傳統的工業設計串行過程模式自身弊端的暴露和信息技術、計算機技術、網絡技術的發展，基于PLM背景下的并行工程等先進技術和理念必然會代替之前的串行工業設計流程。PLM影響下的工業設計流程已經不僅需要和設計團隊對接，更要適應市場的需求；再者，PLM不僅是一種技術，也是一種理念，對它的深入研究有利于從根本上發揮工業設計在產品創新中的地位。基于PLM的工業設計流程研究有利于縮短產品生命周期的時間，實現工業設計流程中的各部門對接，以此來提高市場競爭力。

參考文獻：

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[2]劉國豪.基于并行工程的工業設計流程構建[J].裝飾,2010,206(06):82-83.

[3]羅伯特.G.庫伯.新產品開發流程管理:以市場為驅動[M].北京:電子工業出版社,2010:7-8.

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1.1本課程的知識模塊包括：①產品材料與表面處理工藝常識；②塑料件結構設計的基本原則；③鈑金類產品結構設計基本原則；④模具基礎知識；⑤產品結構布局設計；⑥產品典型結構。其目的是使學生掌握結構設計的基礎知識，培養學生的三維空間想象能力，在實際應用中培養學生的新產品開發以及應用計算機繪圖的能力。

1.2課程的重點內容包括：①常用塑膠材料基本知識；②常用金屬材料基本知識；③常用表面處理知識；④產品結構設計總原則；⑤產品結構關系分析與結構繪圖的基本要求。

二、《產品結構設計》課程的教學思路

2.1選用教材。目前還沒有適合工業工程專業使用的《產品結構設計》教材，所以國內普遍做法是選用產品結構設計方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產品結構設計實例教程》。該教材將作者十幾年的產品結構設計經驗總結而成，系統、精細、全面地介紹了產品結構設計知識及設計全過程，明確了產品結構設計的概念和崗位職責，并通過講解一款電子產品的全套產品結構設計的整個過程，幫助學生融會貫通，更加高效地學習和掌握實用技巧。

2.2教學內容。依據工業工程專業的整體人才培養方案和教學大綱的具體要求，將《產品結構設計》分為六大模塊，每個模塊里面包括若干的章節，各章節之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。①“產品材料與表面處理工藝常識”模塊，主要介紹注塑工藝理論、常用塑膠材料和金屬材料基本知識，以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面，介紹ABS、PS、PP、PVC等的應用范圍、注塑模工藝條件和化學和物理特性，重點是使學生了解注塑件的常見問題分析及解決，比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面，介紹一些金屬的特性和應用范圍，比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識方面，主要涉及塑料二次加工的基本知識，學生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內覆膜等表面處理工藝。②“塑料件結構設計規范”模塊，重點介紹塑料件在設計和修改階段需掌握的通用設計規范，比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設計，能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細節部分，應了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設計。③“鈑金件結構設計規范”模塊，介紹鈑金類產品設計的工藝要求，包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝，并且讓學生了解壓鑄類產品結構設計的工藝要求。在此模塊的教學中，應引入企業實際產品案例進行講解，以便于學生更好地掌握鈑金件的設計規范。④“塑料模和鈑金模基礎知識”模塊，介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結構，包括模具概述，模具的分類、注塑機介紹等，重點講解的是注塑模結構里面的澆注系統、頂出系統、排氣系統和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區別和應用，以“實用、夠用”為度，學生只需了解典型的模具結構，不需要進行后期的模具設計。⑤“產品結構布局設計”模塊，主要介紹殼體形狀結構、密封結構、卡扣結構、螺釘柱結構、螺紋連接結構和嵌件連接結構等知識，以及各個特征的定義、作用和設計原則，特別是特征在使用時的相互配合關系。拓展知識方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設計規則，以及模具設計與產品結構設計之間的聯系。⑥“典型產品結構”模塊，重點介紹目前國內普遍使用的三大產品（電子產品、家電產品和電動產品）的典型結構設計知識。每類產品選取一款經典的已批量的產品作為藍本，深入解剖結構知識在產品設計的運用。比如電子產品選手機為代表產品，講解手機產品各零部件的結構、前殼與底殼的止口設計、LCD屏限位結構設計和電池固定結構設計，以及內藏攝像頭結構設計。家電產品則以電吹風為例，學生要掌握電吹風的功能、材料、結構工藝性等，了解CAD軟件在電吹風設計中的應用，能對產品塑料件進行結構分析。在此過程中，還要掌握項目管理方面的知識。

2.3教學方法。在教學中，提倡基于工作過程為導向的項目化教學，理論教學與實踐練習相結合，增加實踐課時的比例，培養產品設計的實踐能力。教師引導學生建立實用合理的知識結構，強化學生的自覺體驗和掌握知識的遷移能力，淡化理論和實踐的界限。在基礎知識夠用的前提下，采用任務驅動教學法、項目教學法，通過在具備多媒體教學設施的校內實訓基地開展新產品和新工藝的開發工作，使學生體會具體產品的外觀造型和結構設計過程，提高學生的綜合應用能力和實際應用能力。

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過去房地產高速發展主要依賴GDP高速增長、寬松的貨幣政策、快速的城鎮化進程和地方政府對土地財政的高度依賴等因素。而隨著GDP增速放緩、企業融資成本高和國家調控效果顯現，房地產業利潤水平已逐步回歸到市場各行業的平均利潤水平。企業像以往依靠土地增值獲取利潤的可能性逐步減小，獲得效益將由企業的競爭能力決定。在“低成本”的前提下，設計出高質量的產品是核心競爭力中重要的組成部分，也是設計管理人員的價值體現。文章結合本人在房地產公司從事的設計工作，從圖紙設計、標準化、圖紙質量三個方面分析房地產產品設計工作與成本的關系。

1圖紙設計與成本的關系

圖紙設計是工程建設的重要環節，設計的產品與選用的材料，無一不與成本相關。文章從規劃及建筑設計中與成本有關的幾項內容進行說明。

1.1規劃階段

規劃最有利于銷售的產品排布，可以創造最大產品價值。如住宅配套商業中的內街與外街商業、獨立集中商業與店鋪商業布置的考量。住宅產品的設計盡量選擇成熟的產品，無論設計、施工均有前期可借鑒的經驗。另外，豎向規劃盡量結合場地地形，減少土方成本。此階段將極大影響整個產品投資回報率，必須經過方案比較、通過技術經濟指標與預估售價結合，選定最優方案。

1.2建筑外立面裝飾材料

外立面建筑材料的選擇主要有石材、面磚、涂料。在高層建筑中，底層立面局部使用石材可提升產品品質，如果是低層建筑，整體選用不同飾面材料體現在每戶建造成本上的差別是相當巨大的。

1.3單體建筑層高

在客戶使用感受及產品價值不受影響的前提下，適當降低建筑層高，將帶動土建、裝修工程量的減少，機電管線長度降低，暖通專業的計算復核也將適當降低。據資料分析，層高每降低0.1m，可降低單層造價2%左右。

1.4窗墻比

采暖居住建筑應盡量控制窗墻比。以遼寧省地方標準中的嚴寒地區要求為例，北向小于等于0.25，東西向小于等于0.30，南向小于等于0.45。窗墻比超出規定后，除外窗單方成本高于墻體外，整體為滿足采暖耗熱量指標要求。同等厚度外墻保溫材料導熱系數需降低，如仍不能通過節能計算，需提高外窗傳熱系數，造成窗構造的復雜，成本再次增加。

1.5地下車庫面積及層高

在滿足停車要求的前提下，盡量壓縮地下室建筑面積。除可減少地下室成本投入外，對基坑施工方案的制定也有更簡便的方案選擇。合理設計地下室層高，其高度的降低對土方開挖、建筑結構等成本將均有減少。

2標準化與成本的關系

標準化包括各階段設計計劃控制標準（含其他部門介入時間及參與工作內容），明確各專業設計要求標準，各專業設計成果標準等。本部分以部品材料選擇及機電設備布置及管線敷設舉例。

2.1部品材料選擇

在方案、施工圖設計階段應逐步明確部品材料的選擇，明確反映在施工圖紙當中。不應在施工圖接近完成時甚至施工階段，還有大量技術、細部、部品的缺漏沒有考慮。否則，對于應用技術和材料的變更以及效果的不確定，直接帶來的就是施工圖紙不準確或缺失，最終將造成成本不易控制。

2.2機電設備布置及管線敷設

施工圖紙設計前期階段，必須具備準確的市政配套路由，且依據進出線路由合理進行設備用房布置，以減少外線布置長度。在合理確定進出線路由后，再合理細化下一級設備用房布置，以保證負荷均勻，降低管線投資成本。標準化中，任何一個環節出了問題，都有可能造成設計、工程工作的無法正常推進，繼而帶來成本的變化。

3圖紙質量與成本的關系

房地產開發過程中，發生設計變更是不可避免的。工程實施后，相應部位的設計變更或多或少都會產生工程量的變化。控制設計變更從設計角度即保證施工圖紙質量。

3.1設計單位的管理

作為甲方設計管理人員大量工作精力應該是協調、配合、監督、提出指導性意見，提出完整、準確的設計任務要求，而不是替代設計院對圖紙進行校對圖紙和技術把關工作。要充分發揮建筑設計院的資源優勢，因最終圖紙質量的高低不能只靠外部人員的審查。外部人員的審查只是單方面的，通過設計院各專業相互協作才能保證圖紙的原始質量。

3.2設計周期

施工圖紙盡量保證合理的設計周期和可行的計劃。合理的設計周期是保證設計單位各專業充分協調、互提專業條件、圖紙交圈的必要條件。業主應與設計單位就設計周期充分溝通，避免為壓縮工期而影響圖紙質量。

3.3施工圖紙審查

外部審查的審圖機構僅會側重于制圖原則及國家規范的把控。公司內部審查則側重于圖紙是否符合原始要求，是否符合設計條件，是否達到雙方約定深度，對圖紙進行及時優化。

3.4二次設計

單獨列出此項個人認為是很有必要的，對于像鋁窗、幕墻等專業化較強的單位一般均是“深化設計+施工”合同，業主在此類設計中仍起到管理、審查作用，但后期常會因為深化設計的原因而產生變更，此類設計變更最好在合同中予以約定。

4結束語

據中國報告大廳網《2015年我國房地產開發行業發展趨勢分析》顯示，“房地產開發未來10年，我國房地產行業將進一步加快轉型發展，一些中小房企將被淘汰出局，市場集中度將進一步提高。在激烈的競爭中，更多房企將在品牌、資金、技術產品研發、項目管控等方面逐步形成自己的核心競爭力，開發出質量好、品質佳、低成本、節能低碳型的商品房，房地產業將持續穩定地向前發展。”作為設計人員，“品質佳”不代表不計成本的投入，設計成果經工程施工轉換為產品。在保證品質的前提下，合理的控制在設計、實施過程中的成本投入是可實現的，所以說“低成本”和“品質”之間不是矛盾而是共生共贏的關系。

作者:齊永剛 單位:沈陽建筑大學管理學院

參考文獻：

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工業工程是目前世界上被大家認可的可以有效地提高生產效率和經濟效益的把生產技術與科學管理有效地結合起來的一門相對邊緣的學科。它涵蓋了管理工程、制造工程和系統工程的相關內容。伴隨著世界現代工業的飛速發展，工業工程專業的課程體系也得到了不斷的完善，所含內容逐漸豐富。但隨著學科的不斷擴充，教學內容越來越廣泛，工業工程專業高速發展帶來的弊端也日益凸顯，尤其突出的就是實踐環節薄弱，實際經驗不足。這些弊端不能僅從高校單方面的角度來解決，而應該聯合企業共同探求實際可行的方案。

1 工業工程專業培養目標

工業工程專業以制造業為對象、制造業信息化為背景，培養具備綜合應用現代制造工程、現代管理理論、信息技術應用和系統工程方法的知識、素質和能力，培養適應現代企業對生產管理和信息化建設需求，富有責任心、主動性和創造力的，知識面寬、適應能力和溝通能力強，具有解決制造領域復雜問題能力的、既懂技術又會管理的高層次復合型人才。工業工程專業的學生首先應具有較扎實的自然科學基礎，以及較好的人文、藝術和社會科學基礎，而在素質和技能方面，應具備基本的工程素質，能夠看懂工程圖紙，并運用機械工程的基本理論和方法解決簡單產品的設計、工藝問題。另外，還應掌握包含在工業工程學科里面必需的系統工程、制造工程和管理工程等學科的基礎理論和基本技能。在具體實施企業方案時，應能夠靈活應用工業工程專業的基本理論和方法，解決企業在生產、物流和倉儲管理的實際問題。

2 《產品結構設計》的課程設置規劃

本課程作為工業工程專業的一門實踐性強的專業核心課程，其主要任務是學習產品功能的設定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產品結構設計的原則以及與產品造型有關的通用結構設計知識，使學生掌握與產品設計相關的基本知識，具有產品結構設計的基本技能，能夠完成簡單產品設計中從功能定義到材料選擇以及最終的結構設計。

2.1 本課程的知識模塊包括：①產品材料與表面處理工藝常識；②塑料件結構設計的基本原則；③鈑金類產品結構設計基本原則；④模具基礎知識；⑤產品結構布局設計；⑥產品典型結構。其目的是使學生掌握結構設計的基礎知識，培養學生的三維空間想象能力，在實際應用中培養學生的新產品開發以及應用計算機繪圖的能力。

2.2 課程的重點內容包括：①常用塑膠材料基本知識；②常用金屬材料基本知識；③常用表面處理知識；④產品結構設計總原則；⑤產品結構關系分析與結構繪圖的基本要求。

3 《產品結構設計》課程的教學思路

3.1 選用教材。目前還沒有適合工業工程專業使用的《產品結構設計》教材，所以國內普遍做法是選用產品結構設計方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產品結構設計實例教程》。該教材將作者十幾年的產品結構設計經驗總結而成，系統、精細、全面地介紹了產品結構設計知識及設計全過程，明確了產品結構設計的概念和崗位職責，并通過講解一款電子產品的全套產品結構設計的整個過程，幫助學生融會貫通，更加高效地學習和掌握實用技巧。

3.2 教學內容。依據工業工程專業的整體人才培養方案和教學大綱的具體要求，將《產品結構設計》分為六大模塊，每個模塊里面包括若干的章節，各章節之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。①“產品材料與表面處理工藝常識”模塊，主要介紹注塑工藝理論、常用塑膠材料和金屬材料基本知識，以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面，介紹ABS、PS、PP、PVC等的應用范圍、注塑模工藝條件和化學和物理特性，重點是使學生了解注塑件的常見問題分析及解決，比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面，介紹一些金屬的特性和應用范圍，比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識方面，主要涉及塑料二次加工的基本知識，學生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內覆膜等表面處理工藝。②“塑料件結構設計規范”模塊，重點介紹塑料件在設計和修改階段需掌握的通用設計規范，比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設計，能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細節部分，應了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設計。③“鈑金件結構設計規范”模塊，介紹鈑金類產品設計的工藝要求，包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝，并且讓學生了解壓鑄類產品結構設計的工藝要求。在此模塊的教學中，應引入企業實際產品案例進行講解，以便于學生更好地掌握鈑金件的設計規范。④“塑料模和鈑金模基礎知識”模塊，介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結構，包括模具概述，模具的分類、注塑機介紹等，重點講解的是注塑模結構里面的澆注系統、頂出系統、排氣系統和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區別和應用，以“實用、夠用”為度，學生只需了解典型的模具結構，不需要進行后期的模具設計。⑤“產品結構布局設計”模塊，主要介紹殼體形狀結構、密封結構、卡扣結構、螺釘柱結構、螺紋連接結構和嵌件連接結構等知識，以及各個特征的定義、作用和設計原則，特別是特征在使用時的相互配合關系。拓展知識方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設計規則，以及模具設計與產品結構設計之間的聯系。⑥“典型產品結構”模塊，重點介紹目前國內普遍使用的三大產品（電子產品、家電產品和電動產品）的典型結構設計知識。每類產品選取一款經典的已批量的產品作為藍本，深入解剖結構知識在產品設計的運用。比如電子產品選手機為代表產品，講解手機產品各零部件的結構、前殼與底殼的止口設計、LCD屏限位結構設計和電池固定結構設計，以及內藏攝像頭結構設計。家電產品則以電吹風為例，學生要掌握電吹風的功能、材料、結構工藝性等，了解CAD軟件在電吹風設計中的應用，能對產品塑料件進行結構分析。在此過程中，還要掌握項目管理方面的知識。

3.3 教學方法。在教學中，提倡基于工作過程為導向的項目化教學，理論教學與實踐練習相結合，增加實踐課時的比例，培養產品設計的實踐能力。教師引導學生建立實用合理的知識結構，強化學生的自覺體驗和掌握知識的遷移能力，淡化理論和實踐的界限。在基礎知識夠用的前提下，采用任務驅動教學法、項目教學法，通過在具備多媒體教學設施的校內實訓基地開展新產品和新工藝的開發工作，使學生體會具體產品的外觀造型和結構設計過程，提高學生的綜合應用能力和實際應用能力。

4 《產品結構設計》在工業工程專業總體實訓的具體應用

在面向制造業的工業工程專業總體實訓里，結合各校的實際情況，以典型產品的流水線裝配設計為主體，總體實訓內容分為五個階段：前期的準備環節、產品設計與組裝環節、生產線裝配改善環節、三維系統模擬環節、總結交流環節。在這些實訓中，可以實現“教-學-做”一體化的行動教學，讓理論和實踐緊密結合，從而使學生在知識和技能上達到雙重提高；另一方面，可以鍛煉學生的綜合專業知識運用能力，提高團隊協作能力，也有利于提升學生的實際動手能力，更好地讓學生參與企業模擬項目，融入企業生產實踐。在產品設計與組裝環節，教師把學生分成六人左右的項目組，根據企業的某一個典型產品布置項目任務書。學生綜合考量校內實訓基地的實際條件和設備，運用產品結構設計的知識，共同完成項目。在此過程中，教師可以對新產品提出具體的要求，比如產品的結構尺寸不能過大，必須與生產線相匹配；結合人因工程學，運用動作分析和雙手操作分析，在工藝上要符合車間的零部件裝配順序，有利于工序和工位的確定；新產品各零部件的裝配要牢固可靠，可以滿足多次拆卸而不容易損壞；產品的價格應合理，要用最少的成本做出符合客戶要求的產品；考慮試驗的可行性和零部件的可修改性。

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關鍵詞：

公共空間；產品設計海州古城；濱海新區

山海相擁的美景是大自然對連云港的饋贈，千年海州古城是歷史給予連云港的文化留存。新亞歐大陸橋東方橋頭堡的城市復興承載著連云港人再創歷史輝煌的復興夢想。近年來，在國家沿海開放戰略的支持下，連云港的城市建設如火如荼，城市面貌煥然一新。然而，在連云港城市不斷現代化的背景下，我們很難找尋其千年古城的遺留倩影，城市整體景觀靠山而不近山，濱水而不親水，古城不古、仿古不精。文章從城市公共空間產品設計的角度為古城找尋歷史與現代、東西方文明和藝術的最佳契合點。城市公共空間產品是城市景觀的一部分，應該體現出城市的文化景觀氣息、審美傾向和藝術追求。城市的文化景觀體現為城市的物質景觀和非物質化景觀，城市景觀的研究一直存在兩種傾向：一種是將城市景觀作為在傳統景觀的基礎上融入建筑等元素形成的整體的研究；另一種是將城市景觀作為城市整體的外延拓展，重點是將整個城市作為一個景觀對象進行研究。以往城市景觀的研究主要涉及地理學、建筑學、城市規劃學等學科，側重于整個城市的形態研究，關注城市的整體結構和功能，研究的最小單元僅止于建筑，然而現代城市的細節同樣決定著人們對城市的感知。

當我們進入一座城市，這座城市所給我們的第一感知可能僅僅是一塊導向標志牌。當人們以一名游客的視角認知城市時，首先感受到的是城市公共基礎設施帶來的基礎功能，其次是這些公共基礎設施的視覺沖擊力，最后是公共基礎設施與整個城市景觀的協調情況。所以，城市公共基礎設施的設計是人們認識一座城市的窗戶。城市景觀產品包括路燈、公交車、公交站臺、公用電話亭、垃圾桶、廣告牌等，目前連云港的城市公共基礎設施基本上都是由各家單位建設、提供，缺乏一致性和協調性。如，公交站臺由交通部門建設，路燈、垃圾桶由市政部門配置，電話亭由電信部門建設，在站牌導向系統方面，火車站、汽車站、機場的指示牌導向系統各自為政。連云港古城內的公共基礎設施、市中心的公共基礎設施、濱海新城的公共基礎設施區別很小，經過規劃的城市空間和老城區也看不出太多差異。連云港從秦朝建郡開始歷史雖然已延續千年，但其千年的歷史遺存只存在于摩崖石刻等為數不多的文化景點方面，城市中已難尋歷史的韻味，很多公共基礎設施難尋城市特色。

城市的公共空間產品應該具備城市的形態美，應該體現城市的歷史特色。在城市公共空間產品設計上能夠較好地做到歷史和現代協調與統一的當屬歐洲城市，歐洲歷史古城的公共空間產品設計主要表現在城市路燈、直飲水龍頭、垃圾桶、廣告牌、路邊長椅的人文設計上，使公共空間產品的設計與古城和現代化街區的整體景觀協調統一。

歐洲城市景觀設計起源于意大利的別墅園，歐洲的城市景觀主要建立在均衡的比例、對稱和一致性上，其人行道和樹木被布置得彼此左右相互呼應，而上下完全是等距的。歐洲城市早期路燈等公共基礎設施的設計和其建筑風格一樣，遵循嚴格的對稱設計風格，色彩上與街道、建筑的主色調協調統一。以歐洲城市的路燈為例，歐洲城市的路燈總體上有古典和現代兩種風格，從形態上看有立式與懸吊式兩種。羅馬和巴塞羅那等城市老城區的路燈以懸吊式為主，懸吊式路燈采用傳統的燈罩設計和昏黃光源，看起來充滿著歷史的滄桑感，同時也給古城蒙上了歲月的顏色。同時，因為老城區的街道偏窄，懸吊式的路燈設計還節約了街道的空間。

巴黎以塞納河為脊柱，以圍繞凱旋門形成星形廣場為軸線核心，加上巴黎圣母院、圣心教堂和埃菲爾鐵塔，共同構筑了清晰的巴黎城市結構。巴黎街道的路燈以立式的巴洛克風格設計為主，這也與巴黎城區早期街道設計得較為寬闊有關。協和廣場周邊、香榭麗舍大街兩側、塞納河兩岸、藝術橋兩側，眾路燈的設計基本都以深綠色為主，采用復雜的鐵藝設計，配以昏黃色光源，與周邊的宏偉建筑和大規模的雕塑完美協調，這些路燈與周邊的建筑共同塑造了法國的國家形象。城市、國家的形象不一定全部體現在廣場、標志性建筑方面，作為城市最小功能單元的公共基礎設施往往也成為城市、國家形象的個性化代言人。

當人們漫步于巴塞羅那，可以感受到中世紀的歐洲文化底蘊與新時代的時尚魅力在此完美結合，人們可以看到公共基礎設施從古老到現代的完美過渡。圣家堂附近的路燈極其繁瑣奢華，體現出中世紀古羅馬帝國的繁華，米蘭之家附近的路燈以輕古典主義為主，與米蘭之家的流暢線條遙相呼應，新城區的路燈設計簡潔流暢，體現了巴塞羅那的青春活力。歐洲城市老城區的公交站臺基本都是一個簡單的立式站牌，顏色以深綠色為主，材質主要采用木材，鮮有采用不銹鋼、玻璃等現代材料。而歐洲城市現代城區公共空間產品一般采用玻璃、不銹鋼作為材料，輔以現代化的工業設計、色彩斑斕的廣告宣傳畫，體現出城市的活力，同時也為人們乘坐公交車提供了一個遮風擋雨的臨時空間。

反觀連云港的城市公共空間產品，難以體現古城、新城的特色，只能體現新舊，新的如BRT的站臺設施就運用了不銹鋼加玻璃的工藝，舊的不管是公交站臺還是路燈桿，只能體現多年城市高速發展的遺跡，而新建的路燈、公交站臺很難體現城市的特色，與其他城市的路燈和公交站臺大同小異。城市公共空間產品的設計要體現出城市特色，就需要體現一個城市的前世今生。前世就是城市的歷史文化背景，今生即城市當今的環境。城市的環境由形式、顏色、圖案、肌理、空間和光線等基本元素組成，在富有特色的城市環境背景下，城市公共空間產品與城市環境基本組成元素有著密切的聯系，各自的功能和定義都得到了加強。

連云港的公共空間產品設計既要體現海州古城、東海名郡的歷史積淀，也應體現現代化濱海新城的勃勃生機。海上絲綢之路孕育了兩千多年的海州文明，作為海州文明遺存的海州古城是連云港千年海上絲綢之路的歷史見證。連云港山巒俊秀，具有特色的山水資源是大自然對于連云港的無私饋贈。豐富的人文歷史資源、深厚的文化積淀是海州古城的千年之魂。在海州古城境內，孔望山、石棚山、白虎山、桃花澗等組成了獨特的自然景觀資源。海州古城素有“蘇北夫子廟”之稱，其中包含眾多的歷史古跡，隨著連云港旅游資源的開發建設，海州古城初步形成了“三山一澗一古城”的旅游綜合景觀。連云區自然景色秀美，山海相擁，有波瀾壯闊的濱海懸崖和濱海風情的碧海銀沙。連云港海上云臺山景區、連島旅游度假區、港口構成了現代化的濱海都市景觀。連云港城市公共空間產品設計應緊扣連云港的千年歷史文化和濱海景觀，協同設計。連云港城市公共空間產品的設計重構應凸顯自然山水優勢，釋放古城人文情懷，溯源傳統文脈，尋求現代與歷史和諧，延續海州古城的千年城市價值體系。連云港整個城市的公共空間產品設計分為兩個區域：一個區域為濱海古城區，將行政區劃的海州區作為一個整體進行設計；另一個區域為濱海新城區，包括對行政區劃的連云區進行整體設計。

城市的公共空間產品主要包括路燈、垃圾桶、公交站臺、公交車、公共自行車出租系統、充電樁等。針對海州古城區的設計，應突出一個“古”字，仿古像古，仿古而精。城市公共空間產品應多采用仿古設計，與古城的環境和歷史相匹配。如，可以采用青花瓷系統作為海州區公共空間產品的主基調。路燈可以采用仿青花瓷瓶設計，配以昏黃的光源，青花瓷的路燈上可以繪制系列圖案，描述連云港的歷史、文化、習俗。青花瓷的設計一方面可以體現古城風韻，另一方面呼應著連云港在古代“陶瓷之路”上的重要地位。海州區的公交站臺可以采用仿古的獨立站牌或者仿古站臺，仿古站臺可以采用木材、瓷磚裝飾，配以青花瓷花紋，獨立站牌可以采用木板制作。公交車等其他公共空間產品均以青花瓷花紋裝飾，可繪制人物、故事進行裝飾。連云區的公共空間產品設計應主要體現海洋文化、濱海風情。路燈設計可采用懸吊式路燈，路燈罩采用貝殼形狀進行裝飾。該區的城市公共空間產品以白色和淺藍色為主。公交站臺設計可選擇偏現代設計風格，采用不銹鋼、玻璃材質，以淺藍色浪花紋進行裝飾。連島等旅游區公交站臺可采用茅草頂棚、木頭支撐，呼應人們愉悅的度假心情。連云港市海州區和連云區的城市公共空間產品設計通過白色的主色調進行有機銜接，通過青色與淺藍色進行有機過渡，實現城市不同區域公共空間產品設計的和諧與統一。

在城市公共空間產品設計過程中，應統一設計、分步實施，既要實現城市的整體協調之美，又要考慮現有系統的改造成本，應把握好城市建設、改造的各個環節，對城市的公共空間系統進行升級換代。海州是連云港歷史的靈魂，海洋是連云港未來的希望。連云港城市公共空間產品設計應該尋根古城，立足海洋，以海州古城和海洋文化為紐帶，塑造連云港城市的文化精神，提升連云港旅游城市的整體品位，開創連云港城市的幸福明天。

參考文獻：

[1]周瑩.連云港：海上絲路的重要節點.中國海洋報，2014-11-12.

[2]世界華人建筑師協會城市特色學術委員會，吳偉.城市特色：歷史風貌與濱水景觀.同濟大學出版社，2009.

[3]邵甬.法國建筑•城市•景觀遺產保護與價值重現.同濟大學出版社，2009.

[4]張松.歷史城市保護學導論.同濟大學出版社，2009.

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1.建設工程產品價格

1.1建設工程產品價格的內涵和外延

建設工程產品價格是建設工程產品價值的貨幣表現,是指在建設工程產品生產的社會必要勞動時間的貨幣名稱。

從廣義上講是指一項工程經過土地市場、設備市場、發承包交易市場等的交易活動,最終形成具有一定使用價值的建筑工程產品,并以工程這種特定的商品形式作為交易對象。狹義的價格是指建設工程施工發承包價格。建設工程施工發承包價格是通過建設工程招標投標活動確定的一種市場成交價格形式,由需求主體投資者和供給主體建設工程承包商共同認可的價格,是建設工程產品最為典型的價格形式,最后表現為建設工程的承包合同價格和結算價格。

1.2建設工程產品的價格形成基礎及其構成

商品的價格是其價值的貨幣表現。建設工程產品也是商品,同其他商品一樣具有價值和使用價值。雖然在建設市場上由于供求關系的變化,建設工程產品的價格與價值有時并不一致,但其價格基礎仍是價值。

建設工程產品的價格=社會平均成本+利潤+稅金。建設工程產品的生產成本反映建設工程產品在生產中的社會必要勞動消耗,是建設工程產品生產所消耗的社會平均生產費用(成本),包括直接費用和間接費用。建設工程產品利潤是指建設企業所生產的建設工程產品收入扣除生產經營成本和稅金以后的余額,是企業純收入的組成部分,是建設工程勞動的社會勞動所創造的部分價值的貨幣表現。建設工程產品的稅金是由于建設工程種類繁多,涉及到固定資產投資、個人消費,且建設工程產品價值巨大, 稅率稍有變動對建設工程產品價格絕對數額的影響就會較大,因此國家根據不同時期的建設需要、產業政策等,利用稅率來調節建設工程產品價格。

1.3我國內地建設工程的市場化進程與計價模式

1.3.1國家定價階段

在傳統計劃經濟體制下,構成建設工程造價的主要因素,如人工費、材料價格、機械使用費等長期穩定,變化幅度很小。同時,工程建設任務是由國家主管部門按計劃分配,建筑業不是一個獨立的物質生產部門,建筑產品并不具有商品性質,所謂的“工程價格”也是不存在的。在這種工程建設經濟管理體制下,工程價格實際上是在建設過程各個階段利用國家或地區所頒布的各種定額進行投資費用的預估和計算,國家是這一價格形式的決策主體。

建設工程產品形成過程中,建設單位、設計單位、施工單位都按照國家有關部門規定的定額標準、材料價格和取費標準,計算、制訂工程價格,工程價格水平由國家規定。在此階段采用的是定額計價模式。

1.3.2建設工程產品的價格逐漸市場化

清單計價模式反映了市場定價階段工程價格在國家有關部門間接調控和監督下,由工程發承包雙方根據工程市場中建設產品供求關系變化自主確定的工程價格。其價格形成可以不受國家工程造價管理部門的直接干預,而是根據市場的具體情況,發承包雙方協商形成。此時的工程價格具有自發形成、自發波動和自發調節的特點。

2.市政工程、公路工程計價的改革及異同點

2.1目前市政工程的計價依據和模式及改革

市政工程的計價內容隨著市場經濟的發展已經有所變化,突破性地將工程實體項目和施工措施分離,將施工措施費納入市場競爭的范疇,使施工企業根據施工組織設計、機械設備確定措施費用。

市政工程計價過程如下:

分部分項工程費=∑(分部分項工程量×分部分項工程綜合單價);

措施項目費=∑(措施項目工程量×措施項目綜合單價);

其他項目工程費按招投標實際情況確定,投標人部分中的零星工程工作費同樣按綜合單價的方式計取;

單位工程報價=分部分項工程費+措施項目費+其他項目工程費+規費+稅金;

單項工程報價=∑單位工程報價;

建設項目總報價=∑單項工程報價。

2.2目前公路工程計價依據與模式的改革

編制公路工程量清單時,綜合單價內容包括單位項目所需的人工費、材料費、機械費、其他直接費、間接費、計劃利潤、稅金,即單位工程的綜合單價根據消耗量基礎定額,按當時當地的市場價格計算單位工程所需的人工費、材料費、機械臺班費、其他工程費、間接費、利潤、稅金等,再根據具體工程的特點及施工條件分攤到各單位工程中去。

目前由于大部分公路工程企業都沒有自己的企業定額,消耗量基礎定額一般都參考國家、省、有關專業部門制訂的各種定額。人工、材料、機械臺班單價參考各建設主管部門或造價站的人工單價、材料單價、機械臺班單價。

公路工程造價計算過程如下:

單位工程報價=綜合單價×工程量;

單項工程報價=∑單位工程報價;

建設項目總報價=∑單項工程報價。

2.3公路工程與市政工程計價依據、模式異同點

2.3.1定額的結構形式異同點

相同點:公路工程定額、市政工程綜合定額都將直接費定額中實體與非實體相應分為實體項目與技術、組織措施項目(公路工程的其他工程費即相當于技術、組織措施項目),費用定額分為經營性費用、其他措施性費用、生產性費用和強制性費用。

不同點:公路工程定額子目中是工、料、機合一的形式,經營性費用、其他工程費、強制性費用按各省、地區實際情況通過費率計算。

2.3.2工程量清單綜合單價構成不一樣

公路工程依然保持傳統的“直接費+間接費+計劃利潤+稅金”的模式。而市政工程綜合單價為直接成本和費用的總和,擺脫了傳統的模式,能較好地與國際計價慣例接軌,能適應工程實物量招標報價的要求,同時簡化了計價,有利于開展競爭和價格控制。