序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

依據(jù)科學(xué)的調(diào)查數(shù)據(jù)所顯示，我國在十六歲以下的兒童共計有三億多，幾乎占據(jù)著我國人口比例的百分之二十左右。從人口比例中就可以看出我國兒童用品市場很大，也存在著巨大的消費潛力。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，人們生活水平的不斷提升，家長對于兒童教育，以及兒童生活質(zhì)量提升方面的投資也逐漸加大。對于兒童產(chǎn)品的選擇家長也越來越為重視，對于產(chǎn)品的健康性和安全性也提出了更多要求。為了滿足兒童產(chǎn)品市場發(fā)展的實際需求，必須要充分發(fā)揮創(chuàng)新能力，注重兒童產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計，這樣才能使得產(chǎn)品生產(chǎn)獲得家長的青睞。本文就是對現(xiàn)代兒童產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計進行深入研究，希望對相關(guān)人員有所啟示。

關(guān)鍵詞：

現(xiàn)代；兒童產(chǎn)品；創(chuàng)新設(shè)計

引言

如今家長對于孩子的教育問題非常關(guān)注，對于兒童產(chǎn)品設(shè)計也提出了更多地要求。對我國兒童產(chǎn)品市場流通的產(chǎn)品進行深入調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其中存在著較多不足之處，產(chǎn)品價格較高、應(yīng)用周期短暫，不僅加重了家庭負(fù)擔(dān)，對于兒童身心健康發(fā)展起到了影響也較小。設(shè)計人員在兒童產(chǎn)品設(shè)計過程中，還需要注重兒童產(chǎn)品的創(chuàng)新性，保證兒童產(chǎn)品可以滿足現(xiàn)代兒童生長發(fā)展的實際需求。所以對現(xiàn)代兒童產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新進行研究是具有現(xiàn)實意義的，下面就對相關(guān)內(nèi)容進行詳細(xì)闡述。

一、基于創(chuàng)新性設(shè)計理念的兒童產(chǎn)品設(shè)計

1、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理念在兒童產(chǎn)品設(shè)計中的作用

產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理念鼓勵設(shè)計人員進行精品設(shè)計，注重產(chǎn)品的創(chuàng)新，縮減產(chǎn)品生產(chǎn)的成本投入，在兒童產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和銷售價格方面都可以獲得家長的認(rèn)可，并且滿足預(yù)期希望達(dá)到的市場效應(yīng)。提升兒童產(chǎn)品的市場競爭力，加強企業(yè)品牌文化建設(shè)等等。雖然兒童用品市場存在著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ鞘袌龈偁幰彩欠浅＜ち业模髽I(yè)想要在激烈的市場競爭中脫穎而出，占據(jù)有利地位，必須要注重兒童產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新。只有這樣才能使得企業(yè)跟緊時展的腳步，保證企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。企業(yè)需要明確兒童產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量控制的重要性，積極的承擔(dān)起相應(yīng)的責(zé)任和義務(wù)，這樣才能幫助企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟效益和社會名譽。

2、基于產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理念的兒童產(chǎn)品設(shè)計要求

相關(guān)設(shè)計人員在對兒童產(chǎn)品進行創(chuàng)新設(shè)計的過程中，需要堅持以人為本的設(shè)計理念，將兒童的實際需求作為產(chǎn)品設(shè)計的核心，使得產(chǎn)品設(shè)計符合兒童心理和生理的基本特點。兒童產(chǎn)品在外觀上可以滿足兒童的審美需求，促進兒童產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提升。企業(yè)在對兒童產(chǎn)品進行開發(fā)的過程中，需要考慮的內(nèi)容眾多，其中包括產(chǎn)品的使用周期、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用環(huán)境。還需要考慮產(chǎn)品應(yīng)用后是否會對自然環(huán)境造成污染，如何對產(chǎn)品進行回收再利用，盡可能的提升資源和能源的應(yīng)用效率，避免兒童產(chǎn)品在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中對資源和能源造成浪費，盡可能的縮減產(chǎn)品生產(chǎn)的成本投入，保證兒童產(chǎn)品具有創(chuàng)新性特點[1]。

二、現(xiàn)代兒童產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計原則分析

1、產(chǎn)品設(shè)計可調(diào)節(jié)性，提升兒童產(chǎn)品應(yīng)用周期

人們在處于兒童階段時，身體發(fā)育是非常迅速的，兒童產(chǎn)品的更換速度也會非常的快。如果家長頻繁的對兒童產(chǎn)品進行更換，不僅會增加家庭的開銷，同時還會造成資源浪費。想要對此問題進行有效改善，就需要對兒童產(chǎn)品設(shè)計進行創(chuàng)新。設(shè)計人員需要考慮增強兒童產(chǎn)品的適應(yīng)性，該產(chǎn)品不僅可以在兒童時期應(yīng)用，同時在兒童上學(xué)期間以及成年后都可以繼續(xù)應(yīng)用，但是這一理念的實現(xiàn)具有很高難度性，甚至可以說是不切實際的。但是現(xiàn)在市場中出現(xiàn)了針對兒童某一生長發(fā)育階段推出的產(chǎn)品，可以依據(jù)兒童成長對產(chǎn)品進行調(diào)節(jié)，使得產(chǎn)品適應(yīng)性得到一定提升。在實際設(shè)計過程中，設(shè)計人員還需要考慮產(chǎn)品如何與其它類型的兒童產(chǎn)品進行組合應(yīng)用，或者產(chǎn)品自身存在重置組合的特點，使得兒童產(chǎn)品可以實現(xiàn)多種用途。在此過程中還能培養(yǎng)兒童的動手能力和思考能力，對于促進兒童智力開發(fā)有著積極影響[2]。

2、注重兒童產(chǎn)品的經(jīng)濟性

對兒童產(chǎn)品設(shè)計進行簡化、優(yōu)化，縮減兒童產(chǎn)品生產(chǎn)的成本投入，降低兒童產(chǎn)品的市場銷售價格。設(shè)計人員在對兒童產(chǎn)品進行設(shè)計過程中，需要盡可能的對產(chǎn)品進行簡化、優(yōu)化設(shè)計，這不僅可以促進我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實，對于保證企業(yè)的經(jīng)濟效益也有著積極影響。兒童產(chǎn)品的加工方式不要太過于復(fù)雜，拋棄以往無用的功能，以及其中過于復(fù)雜化的裝飾，使得兒童產(chǎn)品可以回歸于精簡。這樣不僅可以避免資源浪費，還可以節(jié)約企業(yè)運行成本，幫助家庭縮減兒童產(chǎn)品開資。合理的價格使得兒童產(chǎn)品更容易被消費者接受，幫助企業(yè)在市場中占據(jù)一定份額。

三、結(jié)語

現(xiàn)階段我國兒童市場規(guī)模較大，具有著很大的利益空間。但是對于我國兒童產(chǎn)品生產(chǎn)進行深入調(diào)查發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新意識缺乏，而且生產(chǎn)成本過高，不僅對兒童產(chǎn)品市場發(fā)展造成了不理影響，對于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也造成了嚴(yán)重?fù)p害。只有注重兒童產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新，才能使得產(chǎn)品可以獲得消費者的青睞，促進企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王白鴿,劉子建.關(guān)于兒童產(chǎn)品設(shè)計的探討[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新.2011(01):15-17.

[2]鄭祎峰,計靜.兒童產(chǎn)品的環(huán)保設(shè)計策略[J].藝術(shù)與設(shè)計(理論).2011(09):101-102.

[3].薛青，陳穎.基于可持續(xù)設(shè)計理念的兒童產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計策略研究.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新[J].2014-07-28.

篇(2)

【關(guān)鍵詞】 機械;創(chuàng)新;制造業(yè)

一、機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的原則

(一)經(jīng)濟效益最好原則

設(shè)計的機械零件既要功能滿足客戶要求,又要成本低廉。考慮經(jīng)濟最佳性必須從設(shè)計和制造兩個方面上入手。設(shè)計上保證合理的原理方案,選用正確的材料;制造上考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性。

(二)生態(tài)效益最好原則

不論是在產(chǎn)品制造過程中,還是在產(chǎn)品使用過程中,都要求產(chǎn)品對周圍環(huán)境“零污染”。這就要求在設(shè)計過程中盡量選擇低污染的材料及零部件,避免選用有毒、有害和有輻射性的材料。

(三)安全可靠原則

安全可靠是機械產(chǎn)品品質(zhì)的保證,必須確定零件在強度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性及熱平衡性上滿足設(shè)計要求。對于重型機械,一般要求有自鎖裝置和保險裝置,以確保操作員人身安全。

二、機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方法研究

(一)創(chuàng)新技術(shù)主題的確定與分類

搜集的專利可以分為發(fā)明專利、實用新型專利和外觀設(shè)計專利。發(fā)明和實用新型專利的說明書提供了發(fā)明或?qū)嵱眯滦偷募夹g(shù)特征,清楚、簡要地表述請求專利保護的范圍。外觀設(shè)計專利提供了該外觀設(shè)計的圖片或照片,必要時會作一定的簡要說明。在專利局專利分類方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合一般產(chǎn)品的特點,提出了一般產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)主題的確定與分類方法。創(chuàng)新技術(shù)主題的確定應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求書為主,并適當(dāng)結(jié)合說明書(包括說明書附圖)。以權(quán)利要求書為主確定技術(shù)主題,應(yīng)當(dāng)完整地掌握權(quán)利要求中所記載的技術(shù)內(nèi)容,如以獨立權(quán)利要求來確定技術(shù)主題時,則應(yīng)當(dāng)將其前序部分記載的技術(shù)特征和特征部分記載的技術(shù)特征結(jié)合起來確定。下面以鉆夾頭為例,確定創(chuàng)新技術(shù)主題的方法有:

(1)對于發(fā)明專利和實用新型專利,一般情況下以獨立權(quán)利要求中的前序部分記載的技術(shù)特征為主,將特征部分記載的技術(shù)特征看作是對前序部分的限定。例:一種新型鎖緊式鉆夾頭,其特征在于:空心鉆體的前端開有一截面為三角形的環(huán)形溝槽,所述前套的前端與該溝槽卡接。創(chuàng)新技術(shù)主題:以前套與絲母套之間的溝槽卡接為特征的鎖緊式鉆夾頭。

(2)對于發(fā)明專利和實用新型專利的特殊情況,即獨立權(quán)利要求中前序部分所描述的對象在分類表中沒有確切位置的,以特征部分記載的技術(shù)特征為主,將前序部分記載的技術(shù)特征看作是對特征部分的限定。例:一種鉆夾頭,包括有一前套、一后套、一空心鉆體和一絲母,在所述空心鉆體中部臺階面與所述絲母后端面之間安裝有一組滾珠,其特征在于:所述絲母為一整體結(jié)構(gòu)件。創(chuàng)新技術(shù)主題:鉆夾頭的絲母為一整體結(jié)構(gòu)件。

(二)基于專利的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程

創(chuàng)新的途徑很多但它們都需要大量的已有知識和經(jīng)驗的支持。實踐證明,除了基本的科學(xué)技術(shù)知識外,專利信息已經(jīng)成為實現(xiàn)創(chuàng)新的最有效的知識來源之一。作為前人創(chuàng)新成果的結(jié)晶,相對其他知識,專利更富有創(chuàng)新性,技術(shù)含量高,可用性強因此,基于專利實現(xiàn)創(chuàng)新,就像站在前人的肩膀上實現(xiàn)創(chuàng)新,使創(chuàng)新開始就處于一個較高的基礎(chǔ)上,大大提高創(chuàng)新效率和創(chuàng)新質(zhì)量。通過將創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)與制造行業(yè)PDM的集成,提出了基于專利和PDM的創(chuàng)新設(shè)計方法,其創(chuàng)新設(shè)計過程(如圖1所示)。

產(chǎn)品配置是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中的一項重點工作,根據(jù)制造企業(yè)的實際需求,采用三個層次的機械產(chǎn)品配置設(shè)計方法,分別是:基于零部件數(shù)據(jù)庫的交互設(shè)計、基于歷史的產(chǎn)品嫁接設(shè)計、基于規(guī)則的產(chǎn)品配置設(shè)計。

經(jīng)過對相關(guān)制造企業(yè)的深入調(diào)查和分析,提出了基于專利技術(shù)和PDM的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方法。該方法支持一般產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)新和快速變型設(shè)計,提高零部件和生產(chǎn)過程標(biāo)準(zhǔn)化。通過將基于專利的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計方法和生產(chǎn)管理技術(shù)引入企業(yè),必將增強企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力、有助于企業(yè)快速響應(yīng)客戶需求、提升管理水平,提高企業(yè)在市場中的綜合競爭能力。

參考文獻(xiàn)

篇(3)

隨著產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，如何讓自己的產(chǎn)品在眾多價格、功能、材質(zhì)甚至造型都極為相似的同類產(chǎn)品中脫穎而出，成為企業(yè)迫切需要解決的難題，而創(chuàng)新設(shè)計則是解決這一難題的根本途徑［1］。產(chǎn)品的傳統(tǒng)創(chuàng)新方式是企業(yè)利用技術(shù)優(yōu)勢在產(chǎn)品成本、功能、質(zhì)量等各方面領(lǐng)先同類產(chǎn)品，進而在市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位。但隨著社會整體科技水平的持續(xù)上升和行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的不斷普及，由技術(shù)壁壘形成的創(chuàng)新優(yōu)勢已難以長久維系，必須另辟蹊徑，探索實現(xiàn)產(chǎn)品“異質(zhì)化”的新途徑，微創(chuàng)新就是其中的重要途徑之一。

一、微創(chuàng)新概述

（一）微創(chuàng)新的內(nèi)涵目前針對微創(chuàng)新概念的論述主要來自產(chǎn)業(yè)界的相關(guān)人士，如喬布斯認(rèn)為“微小的創(chuàng)新可以改變世界”；奇虎360的周鴻祎認(rèn)為“從用戶體驗出發(fā)，把產(chǎn)品做得簡單、易用，或者能夠提高用戶在使用產(chǎn)品過程中的愉悅感。任何在此方面所做的創(chuàng)新努力，哪怕很微小，也有價值，我把它叫微創(chuàng)新”等等。但他們也僅止于達(dá)成基本共識，并未形成統(tǒng)一定義。上海的趙付春博士在綜合研究各方面意見后認(rèn)為微創(chuàng)新是基于主導(dǎo)創(chuàng)新平臺或設(shè)計，以員工的自發(fā)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，以流程、產(chǎn)品和服務(wù)等局部改善為手段，以改善用戶體驗為主旨，強調(diào)相關(guān)方（用戶或供方等）的參與和反饋而展開的漸進式創(chuàng)新方式［2］。雖然公眾對微創(chuàng)新的關(guān)注度近年來才逐漸上升，但事實上它并非全新的創(chuàng)新類型。學(xué)界根據(jù)成果的作用及影響程度不同將創(chuàng)新分為顛覆型和漸進型兩個基本類型：顛覆型創(chuàng)新往往基于跨越性的技術(shù)變革或開創(chuàng)性的商業(yè)模式創(chuàng)造出新的產(chǎn)品種類或差異較大的產(chǎn)品，甚至形成新的產(chǎn)品或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，影響較為深遠(yuǎn)；而漸進型創(chuàng)新一般不會建立新的產(chǎn)品、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，往往通過引入了新標(biāo)準(zhǔn)作為創(chuàng)新平臺進行二次開發(fā)形成改良產(chǎn)品，影響相對較小［3］。傳統(tǒng)上，無論是顛覆型創(chuàng)新還是漸進型創(chuàng)新，大都采用以企業(yè)為中心的創(chuàng)新模式，但由于企業(yè)的內(nèi)在惰性，往往易于陷入創(chuàng)新乏力的局面。微創(chuàng)新就其作用和影響而言無疑屬于漸進型創(chuàng)新，與傳統(tǒng)創(chuàng)新不同的是它拋棄了以企業(yè)為中心的創(chuàng)新模式，轉(zhuǎn)而以用戶為中心、以改善用戶體驗為目的，將消費者無窮的消費需求轉(zhuǎn)化為企業(yè)創(chuàng)新的核心動力，解決了傳統(tǒng)創(chuàng)新缺乏持久創(chuàng)新動力的難題。

（二）微創(chuàng)新與“山寨”行為的區(qū)別近年來，微創(chuàng)新在備受推崇的同時也招來了眾多質(zhì)疑，其中最為詬病的就是微創(chuàng)新與山寨之間千絲萬縷的“曖昧”關(guān)系。不少人認(rèn)為微創(chuàng)新就是山寨、抄襲的代名詞，是“偽”創(chuàng)新，但事實上兩者在創(chuàng)新的動機、手段以及結(jié)果等方面都存在很大差異：其一是動機不同。微創(chuàng)新通過局部創(chuàng)新不斷改善用戶體驗，逐步增強產(chǎn)品的市場競爭力，形成穩(wěn)定、持久的產(chǎn)品力；而山寨產(chǎn)品則往往只追求短期、高額的商業(yè)利潤，缺乏長遠(yuǎn)的創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃。其二是手段不同。微創(chuàng)新以現(xiàn)有產(chǎn)品、技術(shù)和消費需求等為基礎(chǔ)，通過二次開發(fā)、局部創(chuàng)新形成新的產(chǎn)品；而山寨則是對現(xiàn)有產(chǎn)品功能、結(jié)構(gòu)、材料等的簡單模仿或完全抄襲，未融入自身的思考和研究［4］。其三是結(jié)果不同。微創(chuàng)新不僅能改善消費者的使用體驗，形成穩(wěn)定持久的產(chǎn)品力，同時還有利于形成產(chǎn)品創(chuàng)新的內(nèi)在邏輯。產(chǎn)品創(chuàng)新的內(nèi)在邏輯不僅能促進創(chuàng)新設(shè)計，同時還能形成創(chuàng)新壁壘，對抄襲行為產(chǎn)生阻隔作用；而山寨產(chǎn)品雖然可能在短期內(nèi)產(chǎn)生轟動效應(yīng)、獲取高額利潤，但往往由于缺乏創(chuàng)新邏輯而后繼無力，從而迅速歸于沉寂。由此可見，微創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展必不可少的創(chuàng)新手段，而山寨行為則是企業(yè)步入正軌的攔路石，兩者具有本質(zhì)性區(qū)別。

二、微創(chuàng)新在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中的應(yīng)用價值

（一）微創(chuàng)新能幫助企業(yè)快速適應(yīng)個性化的消費市場產(chǎn)品同質(zhì)化是社會科技水平整體提升、技術(shù)壁壘逐漸消除后的通病，它與消費者多元化的個性需求形成難以調(diào)和的矛盾，成為當(dāng)前影響企業(yè)生存、發(fā)展的根本性問題之一。持續(xù)的產(chǎn)品創(chuàng)新是消除同質(zhì)化的有效手段，但是基于關(guān)鍵性技術(shù)突破的顛覆型創(chuàng)新不僅投入大、周期長，且具有較高的不確定性。即使是實力雄厚的大型企業(yè)，也無法通過持續(xù)的顛覆型創(chuàng)新來適應(yīng)個性化市場的發(fā)展，因此，以微創(chuàng)新為代表的漸進型創(chuàng)新必然成為企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新的主要形式。同時，隨著用戶體驗對消費者購買行為的影響不斷加劇，以改善用戶體驗的為基本立足點的微創(chuàng)新對產(chǎn)品創(chuàng)新的重要性也不斷提升［5］，成為企業(yè)適應(yīng)短、頻、快的個性化消費市場的重要手段。

（二）微創(chuàng)新能促進現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計理論的發(fā)展微創(chuàng)新對產(chǎn)品設(shè)計理論的發(fā)展也具有重要意義，不少重要的現(xiàn)代設(shè)計理論中都包含有微創(chuàng)新的相關(guān)理念，如模塊化設(shè)計就非常注重局部性的微創(chuàng)新：模塊化設(shè)計理論要求按一定依據(jù)將產(chǎn)品分解為若干相對獨立的子模塊，并根據(jù)消費需求變化對相應(yīng)模塊進行增減、更新或重組，通過針對性的局部創(chuàng)新形成既符合消費者個性需求又相對低廉的產(chǎn)品，有效解決產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化與個性化之間的矛盾。此外，微創(chuàng)新關(guān)于用戶體驗的相關(guān)理念對模塊化設(shè)計也具有啟發(fā)意義：即可以強化產(chǎn)品子模塊與用戶體驗之間的對應(yīng)性，進而通過改進子模塊更具針對性地改善相應(yīng)的用戶體驗，產(chǎn)生事半功倍的創(chuàng)新效應(yīng)。

（三）微創(chuàng)新能充分發(fā)揮現(xiàn)代先進制造技術(shù)的生產(chǎn)效能就發(fā)展趨勢而言，以柔性化制造技術(shù)為代表的智能化先進制造技術(shù)必將成為現(xiàn)代制造業(yè)的主流技術(shù)，而微創(chuàng)新則在發(fā)揮現(xiàn)代先進制造技術(shù)的產(chǎn)能和效能方面具有天然的優(yōu)勢。例如，當(dāng)前已有不少大型制造企業(yè)建立了新型的、柔性化的生產(chǎn)線，企業(yè)可以在一定范圍內(nèi)對生產(chǎn)流程、工藝、結(jié)構(gòu)以及尺寸進行局部調(diào)整，以便根據(jù)市場需要快速調(diào)整產(chǎn)品線［6］，并且避免傳統(tǒng)剛性生產(chǎn)線在產(chǎn)品轉(zhuǎn)換時所帶來的高額人力、物力、財力和時間成本。但柔性化生產(chǎn)線的可調(diào)整性具有一定限度，顛覆型創(chuàng)新因其往往需要對生產(chǎn)線進行大幅調(diào)整，超出了柔性化生產(chǎn)線的承受范圍，難以發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢。而微創(chuàng)新由于對生產(chǎn)線調(diào)整的要求少、幅度小，因而與柔性化生產(chǎn)線的技術(shù)特性具有較高的匹配度，更有利于發(fā)揮其靈活多變、高效低耗的技術(shù)優(yōu)勢。由此可見，現(xiàn)代先進制造技術(shù)既為企業(yè)開展微創(chuàng)新創(chuàng)造了良好的硬件環(huán)境，同時也要求企業(yè)必須將微創(chuàng)新作為產(chǎn)品創(chuàng)新的主要途徑，才能充分發(fā)揮先進制造技術(shù)及設(shè)備的效能，避免無形的浪費。

三、產(chǎn)品微創(chuàng)新的基本策略

（一）主動轉(zhuǎn)換創(chuàng)新視角產(chǎn)品中的一些小問題對專業(yè)人員而言很容易解決，但對普通消費者來說卻并非如此。這些問題雖然很小，但解決的好卻能大幅改善消費者的使用體驗。產(chǎn)品微創(chuàng)新過程中，創(chuàng)新人員不僅要將自己的身份從產(chǎn)品設(shè)計者轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的使用者，更為重要的是必須擺脫自身專業(yè)知識構(gòu)架和固有思維模式等的禁錮，嘗試以普通消費者非專業(yè)的視角來審視產(chǎn)品，進而發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，往往能夠取得意想不到的效果。

（二）持續(xù)發(fā)掘創(chuàng)新途經(jīng)技術(shù)創(chuàng)新是產(chǎn)品創(chuàng)新的重要手段，能有效提升產(chǎn)品的市場競爭力［7］。但在“體驗為王”的消費時代，產(chǎn)品創(chuàng)新不能單純依賴高新科技，必須不斷發(fā)掘新的創(chuàng)新途徑，并重技術(shù)創(chuàng)新、體驗創(chuàng)新等多種途徑。在產(chǎn)品的微創(chuàng)新過程中尤其應(yīng)該注重體驗創(chuàng)新，通過恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、工藝或材料等有針對性地滿足產(chǎn)品目標(biāo)對象的消費需求，改善、甚至創(chuàng)造全新的使用體驗，進而產(chǎn)生良好的體驗創(chuàng)新效果。

（三）不斷拓展創(chuàng)新內(nèi)容傳統(tǒng)的產(chǎn)品創(chuàng)新往往偏重物質(zhì)功能，著力于增加產(chǎn)品的使用功能或提升其性能。但實際上產(chǎn)品的功能包括物質(zhì)和精神兩個方面，除物質(zhì)功能之外,產(chǎn)品的審美性、趣味性、互動性等精神功能也應(yīng)該成為創(chuàng)新的重要內(nèi)容。尤其在經(jīng)濟發(fā)展水平不斷上升、社會需求層次逐漸向上遷移的形勢下，產(chǎn)品精神功能的創(chuàng)新往往能產(chǎn)生事半功倍的創(chuàng)新效應(yīng)。由于微創(chuàng)新以用戶體驗為基礎(chǔ)，因此，在精神功能的創(chuàng)新方面更具優(yōu)勢。如圖1所示名為“moon-glass”的茶具就側(cè)重于精神功能的微創(chuàng)新：設(shè)計者對茶杯內(nèi)壁造型做了細(xì)微改動，使其在使用過程中隨著水面高度的變化呈現(xiàn)出與月亮類似的盈缺變幻，產(chǎn)生“月有陰晴圓缺，人有悲歡離合”的人文意境，與使用者產(chǎn)生情感互動，營造出與眾不同的使用體驗，有效提升了產(chǎn)品的附加價值。

（四）及時調(diào)整創(chuàng)新意識傳統(tǒng)創(chuàng)新往往致力于實現(xiàn)根本性的突破、產(chǎn)生顛覆性的新功能、新產(chǎn)品，但隨著技術(shù)壁壘的不斷消解，這一類型的創(chuàng)新越來越困難。而在產(chǎn)品同質(zhì)化日漸普遍的背景下，設(shè)計的優(yōu)劣、品質(zhì)的高下往往體現(xiàn)于細(xì)節(jié)的處理上，所謂“見微知著”。因此，在產(chǎn)品創(chuàng)新過程中企業(yè)和開發(fā)人員必須轉(zhuǎn)變創(chuàng)新意識，從細(xì)節(jié)入手，圍繞“最能夠打動消費者的那個點”開展創(chuàng)新設(shè)計，通過微小的創(chuàng)新改變世界，而不是盲目地求大求全。

四、微創(chuàng)新的評價方式

微創(chuàng)新以改善用戶體驗為主旨，因此微創(chuàng)新成功與否也必須以用戶體驗作為評價依據(jù)。消費者對產(chǎn)品的體驗可以分為預(yù)期使用體驗與實際使用體驗：預(yù)期使用體驗是消費者在購買產(chǎn)品之前根據(jù)以往的生活經(jīng)驗預(yù)想而成的使用效果，這一預(yù)期效果也是消費者評價新購產(chǎn)品的內(nèi)在標(biāo)準(zhǔn)。比如：消費者原來使用的手機運行某些大型軟件較為緩慢，那么運行大型軟件必須流暢，就會成為他們的預(yù)期使用體驗之一，并成為購買新手機的標(biāo)準(zhǔn)之一。實際使用體驗則是消費者購買產(chǎn)品之后在使用過程中形成的真實體驗。通過對比預(yù)期使用體驗與實際使用體驗?zāi)軌驅(qū)ξ?chuàng)新作出較為客觀的評價：如果某方面的實際使用體驗高于預(yù)期使用體驗，就意味著產(chǎn)品中相應(yīng)的微創(chuàng)新較為成功；兩者基本持平則表示基本成功；而如果實際使用體驗低于預(yù)期，則表示對應(yīng)的微創(chuàng)新較為失敗。

五、產(chǎn)品微創(chuàng)新的通用模式探究

雖然目前微創(chuàng)新在各領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛，但學(xué)理層面的研究還較為薄弱，微創(chuàng)新的實踐應(yīng)用缺乏系統(tǒng)而有效的理論指導(dǎo)。因此，在深入實踐的同時必須及時總結(jié)經(jīng)驗，探索產(chǎn)品微創(chuàng)新的通用模式，不斷完善其理論體系。

（一）產(chǎn)品微創(chuàng)新的一般步驟1.掌握產(chǎn)品目標(biāo)對象的預(yù)期使用體驗。預(yù)期使用體驗不僅是消費者評價產(chǎn)品的內(nèi)在標(biāo)準(zhǔn)，同時也是產(chǎn)品微創(chuàng)新的重要依據(jù)，在產(chǎn)品開發(fā)前期必須掌握消費者真實、準(zhǔn)確的預(yù)期使用體驗。在獲取預(yù)期使用體驗數(shù)據(jù)時必須兼顧針對性和普適性：針對性是指必須根據(jù)產(chǎn)品的目標(biāo)對象設(shè)定數(shù)據(jù)來源，而不能隨意選取調(diào)查的對象群體；普適性是指調(diào)查數(shù)據(jù)必須達(dá)到一定規(guī)模，以使最終數(shù)據(jù)能夠體現(xiàn)產(chǎn)品目標(biāo)對象的群體共性，而非個別消費者的個體特性。2.解析預(yù)期使用體驗中的訴求點。預(yù)期使用體驗當(dāng)中往往蘊含著消費者對產(chǎn)品的某些訴求，包括顯性訴求和隱性訴求。顯性訴求是指消費者對產(chǎn)品比較明確的要求，比如很多消費者都喜歡使用大屏手機，以獲取更好的視頻或游戲效果；隱性訴求則是消費者比較籠統(tǒng)的、甚至尚未明確意識到的訴求，比如：大屏手機雖然給人們帶來了更加精彩的視覺享受，但也產(chǎn)生了操作上的不便，原先單手就可以完成的操作在大屏手機上必須雙手并用才能完成。因此，很多用戶都希望提高大屏手機的操作性。但“提高手機操作性”是一個比較模糊的訴求，不同的設(shè)計師會根據(jù)實際情況給出不同的解決方案。比如有不少企業(yè)就針對這一訴求開發(fā)了單手觸控模式，對撥號鍵盤和輸入盤做縮小、貼邊處理（見圖2），用戶只需一只手就可完成撥打電話、發(fā)短信以及解鎖等操作，而且可以左右手隨意切換，在一定程度上改善了手機的操作性，滿足了消費者的隱性訴求。3.通過微創(chuàng)新將訴求點轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新點。改善用戶體驗的基本手段是利用產(chǎn)品的創(chuàng)新點來滿足消費者的訴求點，但前提是必須確定消費者最關(guān)心的“那個點”。因此，從預(yù)期使用體驗中解析出消費訴求之后，必須進一步篩選出消費者需求最為迫切的主要訴求，以便通過針對性的微創(chuàng)新優(yōu)先予以滿足，從而快速、有效地提升消費者的實際使用體驗。值得注意的是，在同時選擇多個訴求點進行微創(chuàng)新時，除了消費者需求的強弱之外，還必須考慮這些訴求點之間的關(guān)聯(lián)性。一般而言，關(guān)聯(lián)度高的訴求點更易于形成產(chǎn)品創(chuàng)新的內(nèi)在邏輯，并產(chǎn)生系列性的創(chuàng)新成果，進而為跨越性的產(chǎn)品創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

篇(4)

機械產(chǎn)品創(chuàng)新的核心在于構(gòu)思產(chǎn)品的創(chuàng)新概念。產(chǎn)品概念設(shè)計決定性地影響后續(xù)的產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)、產(chǎn)品市場開發(fā)以及企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。一旦概念設(shè)計被確定，產(chǎn)品設(shè)計的60%～70%也就確定了。因而，產(chǎn)品概念設(shè)計成為設(shè)計過程中最重要、最復(fù)雜，最不確定的設(shè)計階段。機械產(chǎn)品概念設(shè)計是一個創(chuàng)造性問題求解過程，其主要特征是初始狀態(tài)定義不良。只有弄清楚設(shè)計者在創(chuàng)新設(shè)計過程中到底是如何進行認(rèn)知操作的，才能更好的理解創(chuàng)新設(shè)計過程，并為該過程建立有效的支持工具。因此，通過結(jié)合工程領(lǐng)域的概念設(shè)計過程與認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)造性過程，建立面向產(chǎn)品創(chuàng)新的概念設(shè)計認(rèn)知過程模型，該模型的主要作用在于揭示創(chuàng)新設(shè)計過程本質(zhì)，確定影響設(shè)計結(jié)果的設(shè)計資源和設(shè)計行為，幫助設(shè)計者更好的使用來自于設(shè)計領(lǐng)域及認(rèn)知領(lǐng)域的的創(chuàng)造性工具、方法及技術(shù)。以認(rèn)知科學(xué)為基礎(chǔ)，機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計為對象，實現(xiàn)人機智能協(xié)同設(shè)計為目的，研究機械產(chǎn)品概念設(shè)計行為機理。首先分析影響創(chuàng)新設(shè)計的關(guān)鍵因素，并對這些因素進行歸類分析，確定可以通過外部資源得以促進的可控因素；其次，對創(chuàng)造性概念設(shè)計過程中的關(guān)鍵認(rèn)知行為、信息傳遞、信息操作及認(rèn)知回路進行分析，并基于此建立有利于創(chuàng)新實現(xiàn)的一般設(shè)計過程，為建立計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)的概念平臺奠定基礎(chǔ)。

2人機智能協(xié)同的內(nèi)在機理研究

利用計算機技術(shù)、信息技術(shù)及智能技術(shù)實現(xiàn)概念設(shè)計行為機理研究結(jié)果的具體方法，從而建立人機智能協(xié)同的模式。首先，根據(jù)信息加工理論，分析從刺激的選擇和注意，到對刺激意義的理解，工作記憶對信息的存儲并進行加工處理，長時記憶的形成和使用，對創(chuàng)新設(shè)計的影響，確定人機智能協(xié)同應(yīng)遵循的原則；其次，為影響創(chuàng)新設(shè)計的可控因素尋找利用機器智能實現(xiàn)的方法；最后，研究利用計算機技術(shù)實現(xiàn)創(chuàng)新認(rèn)知規(guī)律的方法。

3計算機輔助機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計原型系統(tǒng)研究

計算機輔助機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)是認(rèn)知科學(xué)、信息技術(shù)、設(shè)計理論與方法的會聚平臺，也是創(chuàng)新設(shè)計的工作平臺。該系統(tǒng)主要由知識庫系統(tǒng)、信息檢索系統(tǒng)、概念設(shè)計空間及創(chuàng)造性思維方法等部分構(gòu)成，其關(guān)鍵作用是在產(chǎn)品的概念設(shè)計階段、方案設(shè)計階段為設(shè)計者提供有用的工具，并實現(xiàn)與設(shè)計者之間的智能交互，從而提高設(shè)計者的創(chuàng)新設(shè)計能力。在本研究方案中，原型系統(tǒng)的邏輯體系結(jié)構(gòu)共分為三層：界面層、應(yīng)用程序服務(wù)器層、資源層。

4結(jié)束語

篇(5)

[關(guān)鍵詞]產(chǎn)品設(shè)計 移植 形態(tài) 結(jié)構(gòu) 功能

移植一詞本屬生物學(xué)范疇，最早指將植物移動到其它地點種植，后來引申到人類的生命機體中，指一個器官或組織從生命體移到別處。從移植的本性來看，是通過移植這種方法使生命體重新煥發(fā)生機，所以我們現(xiàn)在多用移植比喻引進別處的經(jīng)驗、優(yōu)點等。

在產(chǎn)品設(shè)計中，我們常用移植法來進行創(chuàng)新性設(shè)計。所謂產(chǎn)品設(shè)計的移植法，是指沿用已有的設(shè)計成果，創(chuàng)造性地移植在新產(chǎn)品的設(shè)計中，是一種巧妙的移花接木之術(shù)。而移植并非一種簡單的復(fù)制和模仿，而是要恰到好處地將原有產(chǎn)品的精髓移入到新的產(chǎn)品設(shè)計，其核心目的在于創(chuàng)新。

在經(jīng)過產(chǎn)品設(shè)計初期的調(diào)研和定位階段后，我們需要對產(chǎn)品進行展開設(shè)計，此時便可將移植法引入產(chǎn)品設(shè)計過程當(dāng)中。在具體展開時，我們可以從產(chǎn)品的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上分別進行移植創(chuàng)新，而在實際的移植設(shè)計過程中這幾方面又相互影響互為因果，因此我們不能過分獨立地去看待移植設(shè)計過程。

一、產(chǎn)品形態(tài)的移植創(chuàng)新設(shè)計

產(chǎn)品形態(tài)的移植創(chuàng)新是最為直接的移植設(shè)計方式，我們可以很直觀地在新產(chǎn)品中看到移植的痕跡。比如，現(xiàn)在有很大一部分人群喜歡親近自然或煥發(fā)原生態(tài)氣息的設(shè)計，因此有設(shè)計師直接把樹干形態(tài)移植在水果架的設(shè)計當(dāng)中，不僅將水果有效收納在架子上，還還原了水果長在樹上的一種天然的面貌。當(dāng)然，設(shè)計并未止于水果架，設(shè)計師繼續(xù)將水果架的造型進行移植，把這種天然的形態(tài)移植在臥室衣架的形態(tài)設(shè)計中，那種天然而成的造型讓居室顯得更加舒適，而樹干本身多枝杈的特點也使衣架的掛物能力得到了最大范圍的釋放。所以，原本是一種形態(tài)的移植，卻同時滿足了產(chǎn)品的功能需求。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的移植創(chuàng)新設(shè)計

結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品的一個重要組成因素，結(jié)構(gòu)通常決定一個產(chǎn)品的造型，同時結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的載體。在產(chǎn)品設(shè)計中，將結(jié)構(gòu)進行移植設(shè)計，通常是為了使新產(chǎn)品獲得更好的功能。我們都有過超市購物的體驗，在超市中人們會推超市提供的購物推車進行采購。超市推車一個最大的特點是可以穿插收納在一起，從而有效節(jié)省空間。這主要源于購物車儲物框的背面是一個可活動的設(shè)計，能夠使購物車儲物框成為一個通透的結(jié)構(gòu)，達(dá)到穿插在一起節(jié)省空間的目的。這的確是一個好的設(shè)計，因此我們有必要將這種設(shè)計進行拓展，應(yīng)用在更多的產(chǎn)品中。為此我們應(yīng)該先要分析已有產(chǎn)品的優(yōu)勢在于哪，而它又適用于何種情境。我們看到購物車的優(yōu)勢主要在于節(jié)省空間，而實現(xiàn)這種優(yōu)勢的手段就是利用可穿插的結(jié)構(gòu)。所以我們分析，在一些公共場所需要放置很多座椅供人使用，而在非使用期又要收納起來節(jié)省空間的時候，就可以利用到這種穿插式的結(jié)構(gòu)設(shè)計。為此我們可以將座椅的下方設(shè)計為一個可穿插式的空間，改變四條腿的常規(guī)結(jié)構(gòu)，讓座椅腿和座椅面結(jié)合成一體形成字母c型的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到多個座椅收納節(jié)省空間的目的。所以，在這個設(shè)計中，我們看到的是結(jié)構(gòu)移植，但也同時是為功能而服務(wù)的。此外，在移植過程中，需要研究兩種產(chǎn)品移植的相關(guān)性，比如說在上述這個例子中，兩種產(chǎn)品都是為了節(jié)約空間，而且在結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)上具備可操作性。

三、產(chǎn)品功能的移植創(chuàng)新設(shè)計

功能是產(chǎn)品最為核心的一個要素，好的功能能為產(chǎn)品帶來良好的使用體驗。這也使得越來越多不同領(lǐng)域的產(chǎn)品在功能上進行相互借鑒。一個最具代表的跨領(lǐng)域功能移植設(shè)計，就是將汽車后視鏡的設(shè)計移植到銀行自助取款機上，便于取款人觀察身后情況，提高取款安全性。從這個設(shè)計中我們可以體會到，產(chǎn)品設(shè)計其實具有很強的跨行業(yè)屬性。在產(chǎn)品設(shè)計師的日常工作生活中，應(yīng)該與不同領(lǐng)域和行業(yè)的人們溝通，積累移植設(shè)計的靈感來源。我們也欣喜地發(fā)現(xiàn)，有越來越多的產(chǎn)品設(shè)計師具備了這種職業(yè)敏感性，將產(chǎn)品功能的移植演繹得恰到好處。比如說，很多人兒時都玩過一種叫做不倒翁的玩具，時至今日，市面上依然在銷售這種玩具，只不過較十幾二十年前的功能更加高大上。現(xiàn)在的不倒翁可以發(fā)光發(fā)聲，全方位引發(fā)嬰幼兒的感官刺激，提升其肢體和智力發(fā)育。當(dāng)然，不變的是“不倒”這種功能，可是如果只把這種功能圈定在玩具當(dāng)中，便限制了產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的可能性。我們應(yīng)當(dāng)將這種功能移植到存在使用問題的產(chǎn)品中。于是，不倒翁剃須刀便應(yīng)運而生。我們?nèi)粘Ｓ玫奶觏毜叮谑褂煤笾荒堋捌教伞痹谧雷雍凸褡由希焕诠?jié)省空間，也不利于居室整潔。把不倒翁的功能移植到剃須刀上，可以使閑置的剃須刀“站立”在桌面上，有效地解決了原先亂擺放的問題。類似的設(shè)計還有不倒翁牙刷。另一個具有創(chuàng)造性的移植設(shè)計是將紙抽的功能原理移植在垃圾桶的設(shè)計當(dāng)中。以往的垃圾桶需要在每次扔垃圾后再人工套入一個塑料袋，當(dāng)我們把紙抽的功能移植到垃圾桶后，塑料袋變成了一個連續(xù)性的滾筒狀的結(jié)構(gòu)，每次裝滿垃圾往外提取垃圾袋時都會把下一個相鄰的垃圾袋提取出來，從而方便使用。在這個設(shè)計當(dāng)中，設(shè)計師大膽而創(chuàng)新地將紙抽和垃圾桶兩個看似不相關(guān)的物品聯(lián)系在了一起，也讓我們深刻地感受到移植設(shè)計是一個具有巨大創(chuàng)新空間的設(shè)計方法。

篇(6)

關(guān)鍵詞:NURBS技術(shù);產(chǎn)品造型;創(chuàng)新設(shè)計;3DS MAX

中圖分類號:TP309文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)20-0059-02

一、產(chǎn)品造型創(chuàng)新設(shè)計概述

產(chǎn)品造型設(shè)計是工業(yè)設(shè)計的核心內(nèi)容,創(chuàng)新的設(shè)計開發(fā)已經(jīng)成為贏得市場的關(guān)鍵,它不僅包括產(chǎn)品形態(tài)的藝術(shù)設(shè)計,而且包括與現(xiàn)實產(chǎn)品形態(tài)及實現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)定功能有關(guān)的材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、工藝等方面的技術(shù)性設(shè)計。產(chǎn)品造型設(shè)計是一門綜合性科學(xué),既是一門實用美術(shù),又是一門工程技術(shù),是工藝美術(shù)與工程技術(shù)的有機結(jié)合。當(dāng)今任何一個國家,若要在綜合國力上取得優(yōu)勢地位,就必須在科學(xué)技術(shù)上取得優(yōu)勢,尤其要在高新技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計與開發(fā)能力上取得優(yōu)勢。

CAD是產(chǎn)品設(shè)計的重要工具,經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展,產(chǎn)品設(shè)計由最初的二維繪圖轉(zhuǎn)換到三維設(shè)計為主、幾何造型方法,經(jīng)歷了線框造型、曲面造型、實體造型、曲面實體造型和特征造型等階段,其中的曲面造型和實體造型是兩個主要的造型理論。隨著計算機圖形顯示對于真實性、實時性和交互性要求的日益增強,曲線曲面造型在近幾年來得到了長足的發(fā)展。盡管實體造型系統(tǒng)已主宰CAD造型十多年,曲線曲面造型系統(tǒng)卻仍然以其獨特的優(yōu)勢成為美觀外形設(shè)計不可或缺的技術(shù)手段。曲面造型的方法很多,其中Coons曲面、Bezier曲面以及B樣條曲面在工程中最為常用。單一的曲線曲面造型系統(tǒng)缺乏形體表示上的完整性,而實體造型的優(yōu)點就是具有完整性和無二義性,所以如何融入實體造型功能設(shè)計出高速、高質(zhì)量的曲線曲面造型是目前CAD技術(shù)的主題之一。

二、NURBS造型的模型和優(yōu)勢

在工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計及各類成形模具的計算機輔助設(shè)計中,常常要涉及到自由曲面的表示問題。

自由曲面不像一般的初等解析形狀那樣可以用工程圖中的三視圖來表達(dá),而必須給出恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)描述。因此采用何種數(shù)學(xué)方式來表達(dá)自由曲面是進行復(fù)雜形體設(shè)計、制造中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在20世紀(jì)80年代后期國外提出了非均勻有理樣條的方法并逐步得到了重視,到目前為止,它已成為了計算機輔助幾何設(shè)計領(lǐng)域的主要方法,并逐步取代了B樣條和Beizer方法。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在1991年頒布的工業(yè)產(chǎn)品幾何定義的STEP標(biāo)準(zhǔn)中,NURBS被定義為唯一的自由型曲線曲面表示方法。

NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的縮寫,是非統(tǒng)一有理B樣條的意思。簡單地說,NURBS就是專門做曲面物體的一種造型方法。NURBS造型總是由曲線和曲面來定義的,所以要在NURBS表面里生成一條有棱角的邊是很困難的。就是因為這一特點,我們可以用它做出各種復(fù)雜的曲面造型和表現(xiàn)特殊的效果,如人的皮膚,面貌或流線型的跑車等。

NURBS曲線是由分段有理B樣條多項式基函數(shù)定義的,形式是:

(u)= (1)

其中Wi=(i=0,1,…,n)稱為權(quán)因子;di(i=0,1,…,n)稱為控制頂點;Ni,k(u)是k次規(guī)范B樣條基函數(shù),由節(jié)點矢量U=[u0,u1,…,un+k+1]按德布爾-考克斯遞推公式得到。上述分式表示的NURBS曲線方程可被改寫為如下等價形式:

(u)= Wi i×Ri,k(u)

Ri,k(u)= (2)

這里Ri,k(u)(i=0,1,…,n)稱為k次有理基函數(shù)。

NURBS能統(tǒng)一表示初等曲線曲面和自由曲線曲面,通過引入權(quán)因子,可以使用NURBS定義的形狀更具柔性。盡管NURBS公式復(fù)雜、難以理解、計算量大,但它能夠比傳統(tǒng)的網(wǎng)格建模方式更好地控制物體表面的曲線度,從而能夠創(chuàng)建出更逼真、生動的造型。它的突出特點是:可以精確地表示二次規(guī)則曲線曲面,從而能用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)形式表示規(guī)則曲面與自由曲面,而其它非有理方法無法做到這一點;具有可影響曲線曲面形狀的權(quán)因子,可以通過修改控制頂點、節(jié)點矢量或權(quán)因子的方法對NURBS曲線曲面進行修改,而且這種修改具有良好的幾何特性;它的可利用工具完備、控制性靈活,從而可以勝任復(fù)雜的建模,是一種完全符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建模手段。在實踐過程中,因為NURBS曲線曲面的精確控制,可以準(zhǔn)確表現(xiàn)內(nèi)外部結(jié)構(gòu)。作為數(shù)學(xué)表達(dá)式的控制曲線,系統(tǒng)資源占用率低,可在普通的PC機上進行操作,十分有利于低配置用戶的使用。

三、NURBS在造型設(shè)計中的應(yīng)用實例

NURBS是一種非常優(yōu)秀的建模方式,在高級三維軟件當(dāng)中都支持這種建模方式。下面我們就以制作移動電話機為例來學(xué)習(xí)如何在3DS MAX中實現(xiàn)NURBS建模。

1.先在top視圖用CV Curve畫出模型的主體輪廓(如圖1所示),3DS Max中有兩種NURBS曲線,點曲線(Point Curve)是由曲線上的點控制的,這些點全部依附在曲線上。可控曲線(CV Curve)是由可控點控制的,這些點往往不在曲線上。這里使用的是可控曲線。

2.在front視圖下繪制輪廓線,并向下拉至大約為寬度的1/4處,形成外輪廓,進入修改命令面板,在Curve子層中用Make Indenpendent命令將后復(fù)制的曲線變成獨立曲線。

3.使用Cup命令點取上下兩條曲線,生成兩個曲面,用Make Indenpendent命令使之獨立。刪除兩條曲線(注意:應(yīng)刪除白色曲線,即一、二步生成的獨立輪廓線,另外兩條曲線為曲面的輪廓線,如刪除則曲面變成方形)。

4.用Creat Blend Surface命令點取兩個曲面的輪廓線,形成模型大樣,調(diào)整Tension的值至滿意效果。在進一步制作之前必須把外形調(diào)整準(zhǔn)確,否則在對外形修剪以后,任何的外形修改都會影響到修剪面,帶來很多麻煩,所以必須把外形調(diào)整準(zhǔn)確。

5.在模型上表面用Creat CV Curve on Surface命令畫出如圖2所示曲線,畫時曲面顯示藍(lán)色,注意曲線不能超出曲面范圍。用Trim命令將其剪切出一個曲線狀空洞。在Surface層級選中并在原位置復(fù)制上表面,為避免混亂,選中復(fù)制出的上表面,用Detch命令將其分離出來,命名Face。

6.選中Face,隱藏其它物體。在Curve層級選中曲線,用Flip Trim命令進行翻轉(zhuǎn)剪切。然后用同樣的辦法,在Face面上生成屏幕,并調(diào)整好位置。

7.模型上還有很多凹面都可通過上述方法實現(xiàn),由于篇幅所限就不一一贅述了,至于按鍵都是用基本幾何形體修改成的。

8.再經(jīng)過一些耐心的修飾,加入材質(zhì),渲染后的效果如圖3所示:

四、結(jié)語

NURBS建模方法是一種理想的曲面仿真技術(shù),高度綜合了以前利用各種數(shù)學(xué)模型進行的曲面造型方法并引入了權(quán)因子的概念,特別適合復(fù)雜表面的計算機擬實造型。其簡便的造型過程、靈活的控制方式以及突出的仿真效果,比其他的建模方法能更好地控制造型物體表面的曲線度,從而可以創(chuàng)建出曲面更為復(fù)雜、形狀更為生動、效果更為逼真的造型,因而必將在產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用。NURBS的提出和發(fā)展把曲面造型理論提高到一個新高度,也使工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計的計算機化成為可能。

篇(7)

【關(guān)鍵詞】實用型機械產(chǎn)品 創(chuàng)新設(shè)計 設(shè)計方法 設(shè)計流程

隨著現(xiàn)代造制業(yè)的高速發(fā)展，機械行業(yè)的競爭日益加劇烈，機械產(chǎn)品的生命周期越來越短，外觀新穎、性能優(yōu)異的產(chǎn)品越來越受到用戶的歡迎。作為產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)面臨著劇烈的生存挑戰(zhàn)。為此，企業(yè)應(yīng)該在不斷提高現(xiàn)有產(chǎn)品的質(zhì)量、降低成本的基礎(chǔ)上，成立新產(chǎn)品研發(fā)團隊，通過不斷地推出性價比高的實用型新產(chǎn)品，滿足消費者個性化和多樣化需求，才能提高企業(yè)的競爭力，使自己立于不敗之地。

一、實用型機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的思路

任何一種新產(chǎn)品的產(chǎn)生，從研發(fā)到推上市場，都應(yīng)該是經(jīng)過嚴(yán)格的科學(xué)論證和實踐檢驗的。企業(yè)的研發(fā)團隊可以從幾個方面做好產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的相關(guān)工作：

1.確定產(chǎn)品的市場定位

確定產(chǎn)品的市場定位就是企業(yè)在充分調(diào)查產(chǎn)品的市場擁有量及所處的位置，了解競爭對手產(chǎn)品定位、用戶對本產(chǎn)品的滿意程度等情況的基礎(chǔ)上，針對用戶對該種產(chǎn)品的某種特征、性能和核心利益的要求，研發(fā)出本企業(yè)產(chǎn)品與眾不同的、給人印象深刻、鮮明的形象和獨特的功能的產(chǎn)品，并通過一套特定的市場營銷組合把產(chǎn)品推向市場并使用戶接受。通過市場定位，使本產(chǎn)品與其他企業(yè)的產(chǎn)品嚴(yán)格區(qū)分開來，用戶明顯感覺和認(rèn)識到新產(chǎn)品的優(yōu)勢，從而在用戶心目中形成良好形象并優(yōu)先選用。

2.確定新產(chǎn)品的開發(fā)流程

確定新產(chǎn)品的市場定位后，應(yīng)該寫出產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)的可行性分析報告，包括產(chǎn)品的總體設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)的實施、本企業(yè)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品的設(shè)計周期和生產(chǎn)周期、經(jīng)濟效果分析等。項目確認(rèn)后進行產(chǎn)品的總體設(shè)計及零部件設(shè)計、編寫工藝文件、樣機的試制和鑒定，提供樣機給用戶試用，并根據(jù)用戶試用后反饋意見進行總結(jié)改進，完成產(chǎn)品的開發(fā)評審和最終定型。接著小批量投入生產(chǎn)，最后根據(jù)市場的需求量確定大批量生產(chǎn)，完成產(chǎn)品的全部開發(fā)生產(chǎn)過程。

二、實用型機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的方法

實用型機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計，就是設(shè)計者根據(jù)市場的實際需要，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，吸收最新科技成果，運動現(xiàn)代設(shè)計理論與方法，設(shè)計出更具競爭力的機械新產(chǎn)品。通常創(chuàng)新設(shè)計方法可以分為三種：原創(chuàng)設(shè)計、變異設(shè)計和反求設(shè)計。

1.原創(chuàng)設(shè)計

原創(chuàng)設(shè)計是指全新的設(shè)計，是設(shè)計者根據(jù)機械產(chǎn)品的外觀與功能要求，通過建立產(chǎn)品模型、產(chǎn)品工作原理圖，然后根據(jù)機械設(shè)計原理分別設(shè)計出產(chǎn)品的動力裝置、傳動裝置、執(zhí)行裝置和控制裝置等組成部分。產(chǎn)品具有區(qū)別于其它產(chǎn)品的獨特的外形和功能。

2.變異設(shè)計

變異設(shè)計是指通過改變機械產(chǎn)品的外型、增加產(chǎn)品的新功能或改變產(chǎn)品的局部結(jié)構(gòu)等方法，使新產(chǎn)品與原有產(chǎn)品有質(zhì)的提高。進行變異設(shè)計過程中，設(shè)計者要收集和整理具有相同或相似功能特征的現(xiàn)有產(chǎn)品，找出它們外型差異、共有的基本功能和不同的功能，分析其性能優(yōu)劣， 從實用性出發(fā)，找到突破點，開發(fā)產(chǎn)品的新外形或新功能。同時注意避開他人的專利技術(shù)， 創(chuàng)造出比原先產(chǎn)品更加優(yōu)異的產(chǎn)品，以滿足用戶的需求。

3.反求設(shè)計

反求設(shè)計是指設(shè)計者通過對產(chǎn)品實物樣件表面進行數(shù)字化處理如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等，利用可實現(xiàn)逆向三維造型設(shè)計的軟件如Geomagic軟件對數(shù)據(jù)點云進行處理，重新構(gòu)造實物的外型曲面，再利用UG、Catia等三維軟件構(gòu)建出產(chǎn)品的CAD模型，通過修改產(chǎn)品的某些結(jié)構(gòu)參數(shù)得到新產(chǎn)品。

三、鋁塑板剝邊機的創(chuàng)新設(shè)計

鋁塑板是一種新型建筑裝飾材料，廣泛用于大樓外墻、帷幕墻板、舊樓改造翻新、室內(nèi)墻壁及天花板裝修、廣告招牌、展示臺架、凈化防塵工程等。它的結(jié)構(gòu)是由多層材料復(fù)合而成，上下層為高純度鋁合金板，中間為聚乙烯芯板，其正面還粘貼一層保護膜。全國生產(chǎn)廠家數(shù)量眾多，據(jù)不完全統(tǒng)計，達(dá)300家以上。在實際生產(chǎn)中都碰到一個相同的問題，即鋁塑板按規(guī)格裁邊后，產(chǎn)生的邊角料要求鋁條及塑料條剝離，以便分類回收利用。廠家通常都是雇用臨時工，對鋁塑條手工剝離，成本高、效率低。解決的方法是設(shè)計一臺自動剝邊機，以滿足生產(chǎn)廠家的需要。

1.總體設(shè)計方案的確定

根據(jù)生產(chǎn)線上的生產(chǎn)情況，分析研究后得到的設(shè)計思路是在鋁塑板壓制成型后，首先使用刀具按照尺寸規(guī)格裁邊，再經(jīng)由剝邊機將剪裁出來的鋁塑邊料進行塑料和鋁片的剝離，最后經(jīng)過粉碎機將塑料邊粉碎為塑料粒。剝邊機工作是的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以是過兩滾筒將塑料和鋁片以一定的速度剝離。

2.工作原理

如圖1，電動機帶動一對鏈輪轉(zhuǎn)動，通過鏈條驅(qū)動兩對滾筒回轉(zhuǎn)。其中，一對滾筒由主動輪與壓輪組成，壓輪將鋁條和塑料條分離并將分離出來的鋁條壓緊在主動輪上，主動輪則帶動塑料條不斷地從鋁塑邊上剝離，并以一定的速度向前移動，從而達(dá)到剝邊的目的。

圖1 系統(tǒng)工作原理

3.關(guān)鍵技術(shù)

通過機械傳動機構(gòu)將電機的運動傳遞給一對滾筒，并使主動輪的線速度v=3m/s。

4.設(shè)計過程

圖2 產(chǎn)品總裝圖

圖3 定型產(chǎn)品

確定產(chǎn)品的設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)后，根據(jù)工作原理圖，同時考慮降低產(chǎn)品的制造成本等因素，產(chǎn)品設(shè)計方案采用鏈條傳動和齒輪傳動等機械傳動機構(gòu)將電機的運動傳遞給滾筒，用兩個彈簧將壓輪壓緊在主動輪，保證鋁塑條能不斷地分離。主要零件有：M560-502，60W，220V電機，配5GU800K變速器及調(diào)速器; m=2，z=24的齒輪;2分23齒的鏈輪，25H-82L的鏈條;滾花滾筒等。經(jīng)過設(shè)計計算，最后得出產(chǎn)品總裝圖（圖2）和零件圖，加工裝配后調(diào)試，對其不足進行修改，投入生產(chǎn)線使用并根據(jù)其生產(chǎn)情況不斷改進，最后得到定型產(chǎn)品（圖3），完成產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計生產(chǎn)的全過程。

5.產(chǎn)品的實用價值

鋁塑板剝邊機投入使用后，其生產(chǎn)率高，成本低，每天剝離工作量相當(dāng)于10個工人使用手工剝離的工作量，為鋁塑板生產(chǎn)廠家解決了實際問題，得到廣大用戶的肯定。

四、結(jié)論

實用型機械產(chǎn)品最大特點就是其實用性。本文通過對鋁塑板剝邊機的創(chuàng)新設(shè)計過程的研究，提出了根據(jù)產(chǎn)品的功能快速設(shè)計制造出滿足用戶需求的新產(chǎn)品的方法與思路。可以幫助企業(yè)提高產(chǎn)品開發(fā)能力、生產(chǎn)組織能力和市場競爭能力。

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