产品工程设计汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇产品工程设计范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

中图分类号：C29 文献标识码：A

工程设计企业作为智力服务型科技企业，其产品科技含量高，它的服务过程是对知识的生产、传播和使用提供服务。工程设计企业提供的产品不仅仅是设计图纸，还包括相应的服务，包括施工全过程各个分部分项的验收配合、施工中问题的再优化以及设计回访等。工程设计企业提供的核心产品是对业主需求的满足。这种产品与社会中的一般流通商品不大一样，既不能现场交易又不能重复生产。他的表现形式通常是为委托方提供知识和技术的服务，包含咨询报告、工程规划方案、设计方案、施工图纸等。随着工程设计行业的开放度加大，工程设计企业之间的竞争也会愈演愈烈，工程设计企业要深入剖析自己的产品特点，制定企业切合实际的市场营销策略和计划，完成既定预期目标。

一、品牌营销

品牌营销简单的讲：就是把企业的产品特定形象通过某种手段深刻地映入消费者的心中。

品牌是人们对一个企业及其产品、售后服务、文化价值的一种评价和认知，是一种信任。简单地讲是指消费者对产品及产品系列的认知程度。对于工程设计企业来讲，就是自身综合实力水平的体现，表征了企业的整体形象。

波音飞机、福特汽车你会联想到美国，奔驰、宝马你会联想到德国，看到松下的相机，索尼的电气你会想到日本，看到了万里长城，你就会知道那是中国。无疑，一个知名的品牌会大大提升国家的形象。同样，一个知名的品牌对一个地方的经济推动作用也是相当明显的，例如少林寺这个品牌创造了登封市的在全国的影响力，支持者该市旅游业的发展。

一个好的、优秀的品牌不会是轻而易举、一朝一夕就能够成功的，对于工程设计企业来讲，他需要几代人的精心打造，逐渐的才在社会上树立起来的。机械工业第六设计研究院有限公司是一家从事工业工程、民用工程、市政与环境工程的咨询、设计、监理、项目管理和总承包的国家大型综合甲级设计院。建院60多年来，立足本地，服务全国，面向世界。项目遍及全国各地（不含港澳台地区），特别是在机床工具、风电机械、烟草工程等行业的工程设计得到了业主方一致的高度评价，美誉度、知名度较高。这些实实在在的业绩，均是在长期的实践中打造的，使机械工业第六设计研究院有限公司这个品牌的无形资产大大提高。

品牌的价值综合体现在工程设计企业的人才优势、信誉优势、质量优势、技术优势和服务水平等多方面因素，这些因素综合体现了企业的整体实力和水平，因此，品牌的价值和作用至关重要。

二、技术营销

工程设计企业作为知识密集型的服务企业，自身的技术水平必须过硬，俗语有云：没有金刚钻别揽瓷器活。技术水平的高低直接影响到工程设计的业务量。一个合理的设计方案，最优化的施工图设计，最完备的后期服务配合，这些是业主方能够选择将设计工作委托与你的最重要的因素，因此，技术至关重要。

技术产品的生产创造者是人，只有有了高素质、高水平的人才，才有可能设计出高水平、引领行业发展的好的工程设计项目。在面对业主方或者甲方时，给业主方或者甲方最直接的感受就是专业技术人员，他们的学历、学术水平、职称、承担过的业绩、以及获过的奖项等。因此说工程设计企业人才是根本。

除了人才外，工程设计企业的技术装备水平也是向业主客户展示自身实力不可忽略的重要因素。客户或业主方还有可能会对企业进行考察。花园式的办公环境，高档大气的装修风格，宽敞明亮的办公室以及计算机、彩色绘图仪、工程扫描仪、工程复印机等工程设备都会给甲方一种最直接的震撼和说服力。

工程设计企业要迅速占领市场，关键要突出技术创新的优势。随着我国经济的快速增长，资源消耗和能源短缺成了制约我国可持续发展、危及国家安全和现代化进程的重大问题。绿色建筑的概念应运而生。他在节能、减少环境污染和二氧化碳的排放基础上还要满足人们使用上的要求。这就要求工程设计企业要在设计上有创新思想，积极采用新技术、新工艺、新材料。对于业主或客户来说，技术上的创新也许就需要前期的投入会加大，但是从长远的角度来看，这些投入还是相当值得的。如机械工业第六设计研究院有限公司精心设计的阿尔斯通水电设备(中国)有限公司的屋顶太阳能发电的一期工程，就将绿色建筑的理念贯穿到工程设计中去。该项目位于天津空港经济区，年发电量可达50万千瓦时，并可年减排二氧化碳约500吨。该项目入选国家“金太阳”示范工程，使企业本身和设计单位获得了双赢，行业知名度大大提升。可见，技术创新是企业发展的新契机。

三、质量营销

通过有关设计企业数据并结合自身经验得出，在质量问题中绝大部分原因是质量意识的问题、是认真不认真的问题。如前期的设计资料收集不全、方案考虑不细，工作深度不够都将直接影响到工程产品施工工期加长、施工困难、投资的增多等。

工程设计人员要树立起质量意识，遵循“百年大计、质量第一”的方针，教育员工要有强烈的责任心和事业心，要无条件服从质量第一的原则。要取得高质量的设计成果———设计蓝图，就需要深入现场进行踏勘，加强前期设计资料的收集和设计成果的审核；设计文件达到应有的设计深度，设计方案进行比选，不迁就或者迎合不合理的要求；建立健全质量管理保证体系，全面推进ISO9001：2008的质量体系标准，层层把关，确保工程设计成果质量。

四、关系营销

关系营销是把营销活动看成是一个企业与消费者、供应商、分销商、竞争者、政府机构及其他公众发生互动作用的过程，其核心是建立和发展与这些公众的良好关系。工程设计企业虽是以提供工程知识、技术服务的企业，但关系营销同样十分重要。这种关系主要是指工程设计企业和委托方、竞争者、员工之间的关系。那么如何保持工程设计企业与委托方之间的关系呢？首先要为客户提供满意的工程设计成果，产品是链接企业和客户的核心。工程设计企业在与委托方签订设计合同后，要充分与业主沟通，把握业主的整体思路，在满足国家有关标准规范的前提下，尽最大可能满足业主的需求；其次健全服务体系，工程设计成果的提交并不意味着工程设计的结束，相反，这恰恰是一个新的开始。工程设计企业的后续服务以及技术交底，现场进行技术指导和配合，对已完成的项目进行回访，征求意见，为接下来的工程设计提供借鉴和指导意义；最后，提升与客户的关系，对于有长期业务往来的客户需要定期的进行沟通、回访，推动客户满意度的提高，客户满意度的提高会增加企业与客户的关系强度，最终实现工程设计企业和业主方的双赢。在与竞争者的关系中若双方能够合作，可使合作各方获得更多的利益，也避免了两败俱伤的局面。与竞争者之间的合作可以是双方共同组成联合体进行投标、可以进行优势互补，最终使双方获得更多的优势和利益。工程设计企业与员工的关系并不仅仅是雇佣与被雇佣的关系。要把员工当成客户好好关心，建立积极的奖惩制度，调动员工的积极性。

篇（2）

关键词:设计与开发;先天质量;预防措施;最佳设计方案

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

中图分类号:F274文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)23-0054-01

0引言

产品的工艺设计与开发在整个设备生产运营过程中起着十分重要的作用。

首先弄清设计开发的概念。设计和开发概念是:将顾客、法规等要求转换为规定的产品图样及质量特性和产品实现过程规范的一组过程。这里包括将产品的要求转换为设计要求,并确定实现设计要求的原理方案、结构方案、参数及容差的过程,即全部产品设计过程。

在整个产品生产运营周期中,设计和开发的影响是及其深远的,不仅会影响设计阶段本身的结果,而且会对后续的加工、装配、使用、销售和服务带来巨大的影响,企业在贯彻ISO9000标准中,特别是在贯彻ISO9001标准时,在整个质量体系要求的20个要素中,要算“设计控制“这个要素的工作量最大,几乎要占贯彻ISO9001标准的20%以上。从中,也不难知道设计控制在质量管理中的地位和重要性。设计和开发的作用如下。

1企业经营的核心

产品的设计和开发水平的高低,直接关系着企业的发展前途和命运。生产的设备所呈现的技术水平、质量水平、生产效率及利润,首先取决于产品设计阶段。特别是对于工程项目来说,其成败关键在于设计阶段。由此可见,设计在企业发展中有着举足轻重的地位。产品设计质量的好坏,直接关系到产品的市场竞争力。

2产品设计质量决定了产品“先天质量”

产品生产运营过程包括:设计、开发、生产、安装和服务。设计和开发在产品质量形成过程中,处于最初阶段。最终产品质量的优劣、能否满足顾客需求首先取决于设计和开发的质量。产品的设计和开发包括市场调研、研究和开发、设计、制定规范、试验验证、审核确认等环节,是实现产品更新换代,提高产品质量水平的前提。究其对产品质量的影响,按美国著名的质量管理专家朱兰的理论,约有80%左右的质量问题是可以在设计阶段发现并予以消除。产品质量(包括内在质量和外观质量)“先天不足”必然导致“后患无穷”,不仅会影响到产品本身质量,还会直接影响到生产管理秩序和企业的经济效益。因此,设计和开发过程中的质量管理,应是质量管理的起点,是质量管理体系在产品实现过程中的首要一环。对设计开发阶段严格加以控制,把质量问题的隐患尽可能在设计阶段就加以排除,确实是解决产品先天不足的上上策,是产品顺利生产、热销的关键,是企业”质量求效益”的有力保证,同时也是“预防为主,不断改进“的现代质量管理思想的体现。虽然在设计和开发过程中,通过周密策划、严格控制力求避免“先天不足”,但实际上,对于一些超出现有经验的产品,技术上难度大的产品,一时不能完全控制住的现象是相当多的。这就要求设计相关人员及时研究产品标准、规范与客户要求的差异,研究本企业与国内外同类产品的差异,及时修订标准及规范,以最大限度地满足客户的需求。

3产品设计开发决定产品的成本

据统计,产品成本的70%~80%取决于产品设计。对于工程项目和大量生产的产品来说,真可谓“设计一条线,落笔千万金”。设计所采用的原理方案简易与复杂;结构的合理性;标准化、通用化、系列化水平;容差的合理确定;能耗、材耗水平;材料价值及其利用率等都直接影响着产品成本。设计过程中,既不能一味的追求质量而不考虑成本,也不能只考虑节约成本而不考虑质量,这都是客户所不希望和接受的。这就要求设计人员不断研究质量水平与成本水平之间的关系,寻求最佳折衷方案,以满足质量要求的低成本满足客户的需求,达到双赢的效果。

4优良产品设计开发是最重要的预防措施

产品质量的好坏,设计开发是关键。在设计和开发过程中,发现质量缺陷越早越好,问题发现的越早付出的代价越小;问题发现的越晚付出的代价越大。

产品设计过程中的预防是最经济、最有效的预防。然而,要做好这种预防除了丰富的经验之外,尚需全面开展FMEA(失效模式及影响分析)活动。特别是采用新的原理、新结构、新材料、新工艺时,应经过充分的验证和试验,需要格外慎重,做到万无一失。

为了得到优良的产品设计,得到最优方案是关键。如何得到最佳设计方案呢?这就要求从以下几方面着手进行。首先要加强设计的评审工作。设计评审是设计控制过程的一部分,是设计控制的一个重要手段,是为了能及时发现和纠正设计中存在的缺陷与不足,设计评审是早期预防系统的一个重要组成部分。实践证明,现代产品发生的故障中,最严重的缺陷往往都产生于设计本身造成的先天不足。为了尽可能地把设计缺陷消除在设计过程之中,提高设计质量,必须运用设计评审这样一种有效的控制手段,以利于及早采取纠正和改进措施。设计评审可以在设计过程的任何阶段进行,在任何情况下该过程完成后都应进行。在设计的适当阶段,约有计划地对设计结果进行正式地评审,并形成文件。每次设计评审的参加者应包括与被评审的设计阶段有关的所有职能部门的代表,需要时也应包括其他专家。这些评审记录应予以保存。

总之,产品设计的作用是相当重要的,这里只简单的阐述了几个方面。实现满足客户要求的设计方案不是唯一的,如何获得最佳设计方案是关键。最佳设计方案要从技术经济角度综合考虑,以实现产品预期的技术经济指标。可以引用成熟的方法来优化各种参数和容差,发挥集体智慧、团队精神以及专家系统的建立来解决原理方案和结构方案设计问题。设计优化可以在满足产品质量要求的前提下,努力提高产品质量,降低产品成本,从而达到客户与企业双赢的最佳效果。

篇（3）

0引言

人体工程学是研究人在工作环境中的解剖学、生理学和心理学等多方面要素，如何通过合理配置，达到人-机-环境的最优化配置问题，其主要内容是将有关人的科学资料应用于设计领域，最大幅度的提高人的工作环境和生活质量，保障人的身心健康和全面发展。人体工程学应用涉及产品领域较多，如家具产品设计、日用生活品设计、工业产品设计等都离不开人体工程学，本文将以工业产品设计为例，对人体工程学在产品设计中的应用进行分析。

1人体工程学在工业设计中的应用

近年来，汽车制造行业发展较为迅速，企业之间的竞争也日渐激烈，为赢取客户，抢占更大的市场占有率，汽车生产商纷纷将汽车设计作为其优势。在设计过程中，将人体工程学融入其中，增加了产品的舒适性，从而达到提高客户满意度的目的。本文将以汽车部件的设计为例，对人体工程学的应用进行分析。

1.1转向盘设计中的人体工程学

转向盘布置主要是对转向盘中心、倾角和轮缘直径进行确定。转向盘的布置对于驾驶员操纵姿势和操作力具有直接影响，因此对于降低驾驶疲劳度具有重要意义。首先，转向盘位置由仪表板和驾驶员之间的距离决定，转向盘轮缘到驾驶者躯干的距离应达到安全距离的最低限制（250mm）；转向盘前后位置还应考虑驾驶者的伸展性。其次，转向盘高度设计时主要考虑驾驶者上肢的舒适性，转向盘太高，驾驶者会产生“端胳膊”驾驶的感觉，加快疲劳的产生；驾驶者身材不同，其对转向盘高度要求存在不同程度的差异，单一设计很难达到满足所有客户的需求，因此，转向盘高度一般设计为可调节的，这样就能根据驾驶者的身材进行调节，确保驾驶者能够舒适的操作转向盘。再次，转向盘轮缘所在平面应与驾驶者观察仪表时的视线为垂直关系，这是转向盘倾角设计的主要依据，该设计能使驾乘人员获得最佳的仪表视野；另外，转向盘倾角还应与驾驶者手握轴线的方向相匹配。最后，转向盘直径设计太小不利于操控，且影响对仪表的观察视野；直径太大会造成空间的浪费。以商务车转向盘设计为例，通常会设计为450mm，同时配置转向助力装置减少操控力，而不采用加大直径的办法减少操控力。转向盘中心位置、倾角和直径的最终确定是需要通过反复试验、校核后得到的，确保转向盘设计达到最优化状态。现代转向盘设计时还会配置许多功能按钮，如雨刷器开关、挡风玻璃洗涤喷水开关、照明系统开关、喇叭按钮等，布置这些功能按钮时要充分考虑手指操作的伸及性，对功能按钮的形式和顺序进行不断的优化，保障操作的便捷性。

1.2仪表板布置中的人体工程学

首先，仪表板主断面的设计。仪表板主断面位于驾驶员中心对称面处，该部分设计是驾驶者乘坐环境设计的重要组成部分，其设计原理如图1所示。驾驶者下视野线切线以下为盲区，要与眼椭圆下方相切（L4），切线（L4）与水平线所成的角（a）即为驾驶员前方下视野角。为保证前方下视野的要求，仪表板上方最高点、前挡风玻璃下侧边缘、转向盘轮缘都要在下视野线切下方；做转向盘轮缘最高处截面下方和眼椭圆上方的公切线（L1），做转向盘轮缘上方和眼椭圆下侧公切线（L2），L1和L2之间可布置仪表盘。连接仪表盘中心和眼椭圆中心（L3），L3应平分L1和L2之间的空间；仪表盘中心到眼椭圆中心的距离（R）最大值不超过750mm（以商务用车为例），一般距离可设计为710mm；仪表盘平面与L3的夹角应控制在90±10°范围内。

1.3仪表布置中的人体工程学仪表盘和仪表横向位置应布置

在可视区域内。一般来说，最常用、最主要的仪表应布置在可视区中心附近，如车速里程表等；将一般性的仪表布置在重要仪表的周围，如发动机转速表、油量表、发动机水温表等。部分汽车仪表盘上还设计了其他功能仪表，如发电机状态、灯光、变速档、环境温度、路面倾斜度等相关仪表，在布置仪表时应按照认读顺序进行，同时考虑各功能仪表之间的逻辑性，联系密切的仪表可就近布置；当仪表较多时，还可通过颜色加大功能区分，将引人注目的颜色应用到重要仪表区，可对驾驶者起到警示作用。

1.4仪表罩布置

仪表罩要能遮住射向仪表玻璃的光线，这就需要对仪表罩的设计深度进行试验，确保入射光经过仪表表面反射后不会与眼椭圆相交，消除炫目现象。仪表罩布置不能干扰前方下视野，其断面应布置在公切线L1上方，下视野线L4以下。仪表罩最前端要与转向盘保持50mm以上的距离，防止二者的干涉。

2人体工程学应用前景分析

产品设计的主要目的是满足人的需要，因此，产品设计应以“人”为中心，将“人”在使用产品过程中产生的行为和心理感受融入到产品设计中，充分考虑人-机-环境之间的关系，加强人与产品之间的沟通是非常重要的，也是产品设计是否成功的关键要素。随着人们生活水平的不断提升，人们对各类产品的需求也越来越高，客户不仅关心产品的性能，更关注产品能否满足客户的实际需求、产品设计师在进行产品设计时，应具有创新意识，利用人机工程学、超强的观察力和敏感力对产品进行设计，确保产品能够满足客户的需要，提高产品的市场占有率和好评率，扩大企业的经济效益。

参考文献：

[1]辛乐.人体工学在卡路赛利椅设计中应用研究[J].家具与室内装饰，2015，09:74-75.

[2]刘春荣.面向汽车人机工程设计的人体建模系统及其关键技术研究[D].武汉理工大学，2002.

篇（4）

1.引言

随着经济与科技的发展，用户对产品的要求越来越高，除了要求能满足正常的功能，还对产品的外观提出了新颖性和个性化的要求，因此许多产品就需要有着较为美观的异性曲面，包括机械、电子、日用等产品。为了缩短新产品开发周期，降低产品的研制开发成本，常常采用逆向工程技术与快速成型技术来完成产品的快速数字建模。逆向工程技术是对已有先进产品进行分析、改进或发展创造新产品的一种产品开发方法，也是将三维物理实体几何信息数字化一系列技术手段的总称。快速成型技术是将三维CAD模型迅速转化为实物模型。这项技术是从已有的先进产品出发，经过精密测量，三维重构，再现其形状结构特征并获得所有制造加工数据，然后或经过柔性制造系统输出产品，或经过快速原型制造做出样品原型，加以修改后再进入柔性制造系统。逆向工程信息流如图1所示。

下面以小龙人玩具为设计对象，介绍其逆向工程技术与快速成型技术的设计方法。

2.数据的提取

产品的逆向设计过程中对产品的三维数据采集尤为重要，采集的数据对后期的数据处理有着至关重要的影响，常用的数据提取的方法有三角形法、结构光学法、激光干涉法、计算机视图法、CT测量法、MRI测量法、层切法、超声波法、接触式坐标测量法等。

在此，我们采用激光扫描设备对小龙人产品进行数据采集。激光三维扫描仪是利用激光光刀对物体表面进行扫描；由光电耦合摄像机（Charge-coupled Device，简称CCD）采集被测表面的光刀曲线，得到光信号，通过光电传感器把采集到的光信号转化成电位差信号，通过处理电路将电位差信号转化成类比的影像信号，最后通过取像卡，把类比的影像信号转换成计算机像素数据，即点云数据。使用激光三维扫描仪对小龙人模型的拍摄步骤如下：①打开3D ScanWizard软件进行系统设置；②启动光栅发射器；③系统标定计算；④立体拍摄；⑤数据结果导出。

在产品数据提取步骤中，尤为关键的是系统标定计算和立体拍摄这两个步骤。在系统标定计算过程中，主要是建立起拍摄坐标并设置零点，通过调整相机的不同角度进行6次空拍摄获取零点的6个标定数据。立体拍摄过程中主要是对小龙人模型的各个不同角度进行拍摄以获取每个面的数据，而在变换模型位置，注意保证与前面拍摄位置至少有4个公共标识点，以便于数据的拼接。

3.数据的处理

由激光三维扫描仪获取的小龙人模型为点云数据，该点云数据较为庞大，而处理该数据就是从中识别和抽取原有的几何特征信息。在此，使用Geomagic软件对小龙人点云数据进行处理。是美国杰魔软件公司推出的逆向软件，该软件是目前对点云处理及三维曲面构建最强大的软件，从点云处理到三维曲面重建的时间通常是其他软件的三分之一。数据处理遵循点阶段-多边形阶段-成型阶段三个密不可分的阶段作业流程，可以轻易地从点云创建出完美的多边形模型和样条四边形网格，并可自动转换成NURBS曲面，建模效率非常高。新增的Fashion模块可以通过定义曲面特征类型来捕获物理原型的原始设计意图，并拟合成准CAD曲面。

3.1 点阶段

小龙人点云数据中含有比较多的离散点，这些点通常都是远离我们的主点云并且并不参与我们想要的任何几何形状的表达。而这些点的产生通常是因为我们在扫描过程中无意中从背景中取得的，比如是工程台、房间的墙壁或是工件的支撑架等等。结合以下方法可以去除特征：①用选择工具手动移除游离点；②对于比较靠近主云点的非主云点，可以设置非连接项的“尺寸”数值来选择删除，该“尺寸”可设置为5.0；③对于还残留的体外游离点，可以体外孤点的“敏感性”为85左右来删除；④在扫描过程中，由于扫描设备轻微震动、扫描校准不精确或被扫描物体表面准备处理不好等原因，有可能将一些噪声点引入数据中，表现为曲面对象粗糙、不均匀。为了减少这些噪音点，可以使用减少噪声。具体操作为：从Points（点）菜单中选择ReduceNois（减少噪音）或者直接点击图标进入减少噪音选项页。选择Free-form shapes（自由曲面形状））如果模型有很多锐边或者小细节需要保留，可选择Prismatic shapes（棱柱形）），并切拖动Smoothness Level（光滑程度）动条到中间位置，Iterations（插值）设为3便可，然后点确定就可以进行减少噪音的过程，系统会自动利用噪音点进行平均化以得到更光滑的表面；⑤通过统一采样设置点间距为0.6来减少点云数据；⑥封装数据：通过设置目标三角形数目把小龙人点云模型转化为多边形模型。

3.2 多边形阶段

对于多边形阶段，主要是对整个小龙人模型的缺口进行补修，并得到更光滑的面。结合以下方法：①利用填充孔功能可在缺失数据的区域里来创建一个基于曲率的填充（curvature-based filling）或一个平面填充（flat fill），把小龙人多边形多边形模型的孔进行填充；②通过打磨工具对小龙人模型表面凹凸不平的地方进行光滑修复；③通过去除特征对模型的肿块和压痕；④通过简化多边形来减少小龙人模型的三角片数量。

3.3 成型阶段

成型阶段即曲面阶段，主要是把小龙人多边形模型转化为曲面模型，并输出常用的三维模型编辑格式，以便使用别的软件进行下一步的编辑。曲面阶段可以通过以下几个步骤来完成：①通过修复相交区域来检测是否存在相交的区域；②探测轮廓线：设置“曲率敏感性”为70.0，设置“分隔符敏感度”为40，设置“最小区域”为71.31，敏感性”为50，即可根据模型的形状描绘轮廓线；③通过构造曲面片，把模型划分为多个小曲面片；④对轮廓线进行“升级/约束”，分隔轮廓线与各曲面片；⑤定义划分曲面片：通过添加/删除2条路径等来编辑轮廓线区域；⑤通过编辑曲面片移动模型上的顶点，从而调整各个曲面的平滑度；⑥定义曲面细节总数：构造模型格栅，细分各曲面；⑦最后把模型拟合成NURBS曲面；⑧把文件保存为STL格式，以便在别的软件可以继续编辑。

对于小龙人模型的数据处理，已从点云阶段转化成曲面阶段，提取了大部分的曲面几何特征信息，转化成我们都熟悉的几何特性，再次基础上还可以对小龙人模型进行改造，创新。

4.数据输出

获取小龙人模型常用格式文件后，需要对小龙人进行加工制造成成品，在此，我们采用FDM快速成型机设备加工小龙人。FDM快速成型，丝状材料选择性熔覆（Fused Deposition Manufacturing，简称FDM），又称熔融沉积造型。FDM工作原理：①丝状热塑性材料材料由供丝机构送进喷头，在喷头中加热到熔融态；②熔融态的丝状材料被挤压出来，按照计算机给出的截面轮廓信息，随加热喷头的运动，选择性地涂覆在工作台的制件基座上，并快速冷却固化；③一层完成后工作台下降一个层高，再进行下一层的涂覆，如此循环，最终形成三维产品。在快速成型过程中，关键是对分层参数的设置，分层参数影响着产品最终的加工质量。在经过四小时的三维打印后，小龙人成品在设备的工作室中已完成，如图2所示。

5.结束语

通过以上实验，结合逆向工程技术与快速成型技术可以加速产品设计周期，缩短制造产品的时间，便于对产品的创新修改，大大降低了产品的成本，提高产品制造效率。

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中图分类号：TB47 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）02-0-02

引言

随着计算机技术和创新管理的发展，以往串行的工业设计流程已远不能应对激烈的市场竞争，如何使工业设计在产品创新中发挥更大作用变得十分重要。二十世纪九十年代以来，产品并行工程设计和PLM等概念的提出为工业设计发展有重要意义。国内外专家认为PLM的发展促进工业设计信息化，但是，多数并行工程的研究应用在产品开发过程中，工业设计作为产品开发的一个独立环节，又参与整个开发过程，因此工业设计流程也随着PLM的发展而变化.有必要对基于PLM的工业设计各个环节的运行做深入研究。手机作为主要通讯工具，如何在PLM的背景下缩短产品生命周期、应对变幻莫测的市场变化十分必要。

一、产品生命周期管理对工业设计的影响

1.文献综述

2002年美国咨询公司CIMdata对PLM从三层含义来诠释其对促进信息化的重要性。即PLM是一种策略、一种理念和一系列软件[1]。国内学者曹阳提出了综合利用并行工程和工业设计使能技术，整合工业设计串行过程，重构工业设计并行过程的新思路。刘国豪[2]认为加强工业设计融入先进管理技术系统的深入研究，优化和重构工业设计流程，有利于充分发挥工业设计在产品集成开发中的作用。关于PLM对产品开发的影响，国内外学术界已经取得了一定的成果，但是单独把工业设计拿出来研究的还不多，不够深入。

2.产品生命周期管理的含义及定位

随着信息技术的发展，产品生命周期管理已经逐渐被企业接受并蓬勃发展。产品生命周期管理(PLM)是一种支持产品全生命周期信息的创建、管理和应用的技术。它强调对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用。产品生命周期管理是一个发展很快、比较新的领域，对它的定义也有不同的理解。美国著名咨询公司CIMdata在2002年了一份PLM报告，对PLM进行定义：(1)PLM是一种商业战略，即与产品创新有关的信息技术总称；(2)PLM是一种理念，即对产品从创建到到使用，再到最终报废等全产品生命周期的数据信息进行管理的理念；(3)PLM是软件产品，这些软件不仅针对产品开发过程中的数据进行管理，同时也包括产品数据在生产、营销、采购、服务和维修等部门的应用。

3.并行工程的含义以及国内外发展状况

由于产品生命周期管理强调对全生命周期的管理，各个部门的对接变的十分重要，所以并行工程成为现代工业设计的发展方向。1988年美国国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、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期内各阶段的因素。并强调各部门的协同工作，最大限度地减少设计反复，缩短设计、生产准备和制造时间。

目前，并行工程已经在国外得到广泛应用，如飞机、计算机、机械以及电子类产品。相对国外，中国的并行工程发展较晚，20世纪90年代，并行工程引起政府和学术界的高度重视。我国在实施新一代CIMS工程时，863主题专家组织相关专家进行研究和技术开发，使我国在并行工程的理论研究、技术开发等方面赶上世界先进水平。

工业设计贯穿整个产品生命周期，无论是前期的用户调研和概念设计，还是新产品的造型等工业设计都发挥着重要的作用。工业设计并行工程不仅可以缩短产品生命周期的时间，而且可以最大限度的减少资源浪费。工业设计和产品生产的各个环节发生对接。

4.PLM对工业设计的影响

现代的工业设计流程需要适应新管理和新技术的要求，因此工业设计是新产品开发的重要环节。这主要是有几个因素构成，先进的技术在发展；客户的需求在变化；产品生命周期在缩短，研究表明[3]，在过去50年间，产品生命周期已经缩短到原来得四分之一，新产品不再有五到十年的生命周期，甚至已经出现上市一代，储存一代，开发一代的趋势；还有就是来自国内外的激烈竞争。由于各个阶段和各部门的并行，使产品可能出现的错误尽早修正，避免在产品生命周期后期才发现不足，节省成本、人力等，使产品生命周期时间缩短。

工业设计的信息化离不开PLM的发展。设计师团队将通过PLM系统交换和共享产品数据和思路，协同完成设计工作。产品生命周期管理(PLM)、产品数据管理(PDM)、产品主模型(PMM)的共同作用使产品生命周期的时间缩短。所有用户可以通过PMM软件完成他们的技术任务。PMM贯穿整个产品生命周期，产品生产的所有数据都包含其中。产品主模型的功能可用于用户研究、概念设计、产品设计、工艺设计、产品制作、市场分析、环境分析、使用分析等等。工业设计师、工程设计师、软件工程师、广告设计师等能够在异域空间端对端地共享产品主模型技术。不同部门的工作人员并行，通过对数据信息的管理尽早发现、修改错误，达到缩短产品生命周期的目的，同样有益企业对成本的控制。

二、现代工业设计流程

1.传统的工业设计串行过程

串行工程是把整个产品开发全过程细分成很多步骤，每个部门和个人都只做其中的一部分工作，而且是相对独立进行的，工作做完以后把结果交给下一个部门。即从需求分析、产品结构设计、工艺设计一直到加工制造和装配是―步步在各部门之间顺序进行。传统的工业设计串行过程把用户调研、概念设计、模型设计、工艺制作、生产制造、产品上市分为先后顺序(如图1)，各个环节几乎没有对接。工业设计的串行过程以远不能适应当今的市场。罗伯特.库伯认为速度产生竞争优势和较高的盈利能力，而且速度意味着较小的意外。串行的工业设计会造成材力、财力和人力的浪费。造成用户调研和设计环节的脱节。

图1 传统的工业设计串行过程

2.PLM背景下的工业设计

工业设计从用户调研到产品上市，可以分为六个环节。用户调研应贯穿整个产品生命周期，各阶段表现其不同的特征，制定出需求分析报告，由PDM软件整理出的数据共享到虚拟的产品主模型中，通过PDM提供的数据和其它部门进行并行，缩短产品生命周期的时间，提高效益。概念设计要和用户设计沟通，根据用户调研的结果和数据进行概念设计，包括新产品的可行性、使用环境、材质、控制成本等，在产品主模型中可以和各部门交流，制定可行性分析报告，尽早发现问题，进行质量监管，缩短产品生命周期的时间。3D建模阶段需要使用专业的工业设计软件，如3DMAX、PRO/E、RHINO、ALIAS、CAD等。制定3D模型评估报告和结构设计进度计划表。同时，工业设计软件需要和PLM、PDM、PMM协同工作。详细设计，3D建模之后由设计评审反馈给建模，建模要与结构设计评审和硬件设计评审及时沟通，考虑操作性和审美因素等，制定结构设计评审记录和硬件设计评审记录。通过对3D模型和结构设计的修改以及硬件设计、软件设计的沟通实施模型设计。模型设计需要通过结构设计的评审和模具制作验证，对其进行修改，制定结构设计内部和外部的记录以及模具制作进度表。生产制造受质量监管和成本控制，上市后的销售直接反馈给生产制造。整个工业设计流程与结构设计、硬件设计、软件设计并行，并以PLM、PDM、PMM为基础，使工业设计每个环节与其它团队尽可能并行且以数据为依据、文档记录，及时对其数据和信息管理，提高产品质量，缩短产品生命周期时间，增加市场竞争力(如图2)。

图2 PLM背景下的工业设计流程图

三、PLM背景下的手机设计开发研究

随着信息技术、计算机技术、网络技术的发展，手机的发展趋势表现为产品生命周期缩短、更新换代速度换代速度加快、顾客需求多样化、个性化。以前由于技术受限制，串行的手机设计延长了生命周期的时间，现代的手机设计流程可分为两种：第一种是ID，即工业设计；第二种是MD(结构设计)，第一种更有利于企业和设计公司抢占市场。由于以往工业设计和结构设计之间存在矛盾，造成开发时间变长，成本随之增加。

手机设计由多个部门和人员构成，并且有相关技术做支持，包括产品生命周期管理(PLM)、产品数据管理(PDM)、产品主模型(PMM)，手机设计制造流程大致可分为工业设计、结构设计、硬件设计、软件设计、项目管理、资源开发部、质量监管。工业设计中的几部分(市场调研、概念设计、模型设计、工艺设计、试产准备、产品上市)与结构设计、硬件设计、软件设计并行。项目管理、资源开发部和质量监管要贯穿整个设计过程。项目管理的任务是管理项目的进度和协调各部门的关系，资源开发部发掘新材料，保证材料充足，手机开发流程必须是一个质量保证的过程。尽可能的使各部门之间的并行来达到最大限度缩短产品生命周期的时间。

结语

随着传统的工业设计串行过程模式自身弊端的暴露和信息技术、计算机技术、网络技术的发展，基于PLM背景下的并行工程等先进技术和理念必然会代替之前的串行工业设计流程。PLM影响下的工业设计流程已经不仅需要和设计团队对接，更要适应市场的需求；再者，PLM不仅是一种技术，也是一种理念，对它的深入研究有利于从根本上发挥工业设计在产品创新中的地位。基于PLM的工业设计流程研究有利于缩短产品生命周期的时间，实现工业设计流程中的各部门对接，以此来提高市场竞争力。

参考文献：

[1]贾红雨,张力,杨兰.产品生命周期管理系统效益评价系统研究[J].现代制造工程,2009(03):136-140.

[2]刘国豪.基于并行工程的工业设计流程构建[J].装饰,2010,206(06):82-83.

[3]罗伯特.G.库伯.新产品开发流程管理:以市场为驱动[M].北京:电子工业出版社,2010:7-8.

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1.1本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中培养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。

1.2课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。

二、《产品结构设计》课程的教学思路

2.1选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。

2.2教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。

2.3教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。

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过去房地产高速发展主要依赖GDP高速增长、宽松的货币政策、快速的城镇化进程和地方政府对土地财政的高度依赖等因素。而随着GDP增速放缓、企业融资成本高和国家调控效果显现，房地产业利润水平已逐步回归到市场各行业的平均利润水平。企业像以往依靠土地增值获取利润的可能性逐步减小，获得效益将由企业的竞争能力决定。在“低成本”的前提下，设计出高质量的产品是核心竞争力中重要的组成部分，也是设计管理人员的价值体现。文章结合本人在房地产公司从事的设计工作，从图纸设计、标准化、图纸质量三个方面分析房地产产品设计工作与成本的关系。

1图纸设计与成本的关系

图纸设计是工程建设的重要环节，设计的产品与选用的材料，无一不与成本相关。文章从规划及建筑设计中与成本有关的几项内容进行说明。

1.1规划阶段

规划最有利于销售的产品排布，可以创造最大产品价值。如住宅配套商业中的内街与外街商业、独立集中商业与店铺商业布置的考量。住宅产品的设计尽量选择成熟的产品，无论设计、施工均有前期可借鉴的经验。另外，竖向规划尽量结合场地地形，减少土方成本。此阶段将极大影响整个产品投资回报率，必须经过方案比较、通过技术经济指标与预估售价结合，选定最优方案。

1.2建筑外立面装饰材料

外立面建筑材料的选择主要有石材、面砖、涂料。在高层建筑中，底层立面局部使用石材可提升产品品质，如果是低层建筑，整体选用不同饰面材料体现在每户建造成本上的差别是相当巨大的。

1.3单体建筑层高

在客户使用感受及产品价值不受影响的前提下，适当降低建筑层高，将带动土建、装修工程量的减少，机电管线长度降低，暖通专业的计算复核也将适当降低。据资料分析，层高每降低0.1m，可降低单层造价2%左右。

1.4窗墙比

采暖居住建筑应尽量控制窗墙比。以辽宁省地方标准中的严寒地区要求为例，北向小于等于0.25，东西向小于等于0.30，南向小于等于0.45。窗墙比超出规定后，除外窗单方成本高于墙体外，整体为满足采暖耗热量指标要求。同等厚度外墙保温材料导热系数需降低，如仍不能通过节能计算，需提高外窗传热系数，造成窗构造的复杂，成本再次增加。

1.5地下车库面积及层高

在满足停车要求的前提下，尽量压缩地下室建筑面积。除可减少地下室成本投入外，对基坑施工方案的制定也有更简便的方案选择。合理设计地下室层高，其高度的降低对土方开挖、建筑结构等成本将均有减少。

2标准化与成本的关系

标准化包括各阶段设计计划控制标准（含其他部门介入时间及参与工作内容），明确各专业设计要求标准，各专业设计成果标准等。本部分以部品材料选择及机电设备布置及管线敷设举例。

2.1部品材料选择

在方案、施工图设计阶段应逐步明确部品材料的选择，明确反映在施工图纸当中。不应在施工图接近完成时甚至施工阶段，还有大量技术、细部、部品的缺漏没有考虑。否则，对于应用技术和材料的变更以及效果的不确定，直接带来的就是施工图纸不准确或缺失，最终将造成成本不易控制。

2.2机电设备布置及管线敷设

施工图纸设计前期阶段，必须具备准确的市政配套路由，且依据进出线路由合理进行设备用房布置，以减少外线布置长度。在合理确定进出线路由后，再合理细化下一级设备用房布置，以保证负荷均匀，降低管线投资成本。标准化中，任何一个环节出了问题，都有可能造成设计、工程工作的无法正常推进，继而带来成本的变化。

3图纸质量与成本的关系

房地产开发过程中，发生设计变更是不可避免的。工程实施后，相应部位的设计变更或多或少都会产生工程量的变化。控制设计变更从设计角度即保证施工图纸质量。

3.1设计单位的管理

作为甲方设计管理人员大量工作精力应该是协调、配合、监督、提出指导性意见，提出完整、准确的设计任务要求，而不是替代设计院对图纸进行校对图纸和技术把关工作。要充分发挥建筑设计院的资源优势，因最终图纸质量的高低不能只靠外部人员的审查。外部人员的审查只是单方面的，通过设计院各专业相互协作才能保证图纸的原始质量。

3.2设计周期

施工图纸尽量保证合理的设计周期和可行的计划。合理的设计周期是保证设计单位各专业充分协调、互提专业条件、图纸交圈的必要条件。业主应与设计单位就设计周期充分沟通，避免为压缩工期而影响图纸质量。

3.3施工图纸审查

外部审查的审图机构仅会侧重于制图原则及国家规范的把控。公司内部审查则侧重于图纸是否符合原始要求，是否符合设计条件，是否达到双方约定深度，对图纸进行及时优化。

3.4二次设计

单独列出此项个人认为是很有必要的，对于像铝窗、幕墙等专业化较强的单位一般均是“深化设计+施工”合同，业主在此类设计中仍起到管理、审查作用，但后期常会因为深化设计的原因而产生变更，此类设计变更最好在合同中予以约定。

4结束语

据中国报告大厅网《2015年我国房地产开发行业发展趋势分析》显示，“房地产开发未来10年，我国房地产行业将进一步加快转型发展，一些中小房企将被淘汰出局，市场集中度将进一步提高。在激烈的竞争中，更多房企将在品牌、资金、技术产品研发、项目管控等方面逐步形成自己的核心竞争力，开发出质量好、品质佳、低成本、节能低碳型的商品房，房地产业将持续稳定地向前发展。”作为设计人员，“品质佳”不代表不计成本的投入，设计成果经工程施工转换为产品。在保证品质的前提下，合理的控制在设计、实施过程中的成本投入是可实现的，所以说“低成本”和“品质”之间不是矛盾而是共生共赢的关系。

作者:齐永刚 单位:沈阳建筑大学管理学院

参考文献：

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工业工程是目前世界上被大家认可的可以有效地提高生产效率和经济效益的把生产技术与科学管理有效地结合起来的一门相对边缘的学科。它涵盖了管理工程、制造工程和系统工程的相关内容。伴随着世界现代工业的飞速发展，工业工程专业的课程体系也得到了不断的完善，所含内容逐渐丰富。但随着学科的不断扩充，教学内容越来越广泛，工业工程专业高速发展带来的弊端也日益凸显，尤其突出的就是实践环节薄弱，实际经验不足。这些弊端不能仅从高校单方面的角度来解决，而应该联合企业共同探求实际可行的方案。

1 工业工程专业培养目标

工业工程专业以制造业为对象、制造业信息化为背景，培养具备综合应用现代制造工程、现代管理理论、信息技术应用和系统工程方法的知识、素质和能力，培养适应现代企业对生产管理和信息化建设需求，富有责任心、主动性和创造力的，知识面宽、适应能力和沟通能力强，具有解决制造领域复杂问题能力的、既懂技术又会管理的高层次复合型人才。工业工程专业的学生首先应具有较扎实的自然科学基础，以及较好的人文、艺术和社会科学基础，而在素质和技能方面，应具备基本的工程素质，能够看懂工程图纸，并运用机械工程的基本理论和方法解决简单产品的设计、工艺问题。另外，还应掌握包含在工业工程学科里面必需的系统工程、制造工程和管理工程等学科的基础理论和基本技能。在具体实施企业方案时，应能够灵活应用工业工程专业的基本理论和方法，解决企业在生产、物流和仓储管理的实际问题。

2 《产品结构设计》的课程设置规划

本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程，其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识，使学生掌握与产品设计相关的基本知识，具有产品结构设计的基本技能，能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。

2.1 本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中培养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。

2.2 课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。

3 《产品结构设计》课程的教学思路

3.1 选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。

3.2 教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。

3.3 教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。

4 《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用

在面向制造业的工业工程专业总体实训里，结合各校的实际情况，以典型产品的流水线装配设计为主体，总体实训内容分为五个阶段：前期的准备环节、产品设计与组装环节、生产线装配改善环节、三维系统模拟环节、总结交流环节。在这些实训中，可以实现“教-学-做”一体化的行动教学，让理论和实践紧密结合，从而使学生在知识和技能上达到双重提高；另一方面，可以锻炼学生的综合专业知识运用能力，提高团队协作能力，也有利于提升学生的实际动手能力，更好地让学生参与企业模拟项目，融入企业生产实践。在产品设计与组装环节，教师把学生分成六人左右的项目组，根据企业的某一个典型产品布置项目任务书。学生综合考量校内实训基地的实际条件和设备，运用产品结构设计的知识，共同完成项目。在此过程中，教师可以对新产品提出具体的要求，比如产品的结构尺寸不能过大，必须与生产线相匹配；结合人因工程学，运用动作分析和双手操作分析，在工艺上要符合车间的零部件装配顺序，有利于工序和工位的确定；新产品各零部件的装配要牢固可靠，可以满足多次拆卸而不容易损坏；产品的价格应合理，要用最少的成本做出符合客户要求的产品；考虑试验的可行性和零部件的可修改性。

参考文献：

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[5]陆刚，孙宇博，卢明银，韩可琦.工业工程本科毕业设计与创新型人才培养[J].工业工程，2010（2）.

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关键词：

公共空间；产品设计海州古城；滨海新区

山海相拥的美景是大自然对连云港的馈赠，千年海州古城是历史给予连云港的文化留存。新亚欧大陆桥东方桥头堡的城市复兴承载着连云港人再创历史辉煌的复兴梦想。近年来，在国家沿海开放战略的支持下，连云港的城市建设如火如荼，城市面貌焕然一新。然而，在连云港城市不断现代化的背景下，我们很难找寻其千年古城的遗留倩影，城市整体景观靠山而不近山，滨水而不亲水，古城不古、仿古不精。文章从城市公共空间产品设计的角度为古城找寻历史与现代、东西方文明和艺术的最佳契合点。城市公共空间产品是城市景观的一部分，应该体现出城市的文化景观气息、审美倾向和艺术追求。城市的文化景观体现为城市的物质景观和非物质化景观，城市景观的研究一直存在两种倾向：一种是将城市景观作为在传统景观的基础上融入建筑等元素形成的整体的研究；另一种是将城市景观作为城市整体的外延拓展，重点是将整个城市作为一个景观对象进行研究。以往城市景观的研究主要涉及地理学、建筑学、城市规划学等学科，侧重于整个城市的形态研究，关注城市的整体结构和功能，研究的最小单元仅止于建筑，然而现代城市的细节同样决定着人们对城市的感知。

当我们进入一座城市，这座城市所给我们的第一感知可能仅仅是一块导向标志牌。当人们以一名游客的视角认知城市时，首先感受到的是城市公共基础设施带来的基础功能，其次是这些公共基础设施的视觉冲击力，最后是公共基础设施与整个城市景观的协调情况。所以，城市公共基础设施的设计是人们认识一座城市的窗户。城市景观产品包括路灯、公交车、公交站台、公用电话亭、垃圾桶、广告牌等，目前连云港的城市公共基础设施基本上都是由各家单位建设、提供，缺乏一致性和协调性。如，公交站台由交通部门建设，路灯、垃圾桶由市政部门配置，电话亭由电信部门建设，在站牌导向系统方面，火车站、汽车站、机场的指示牌导向系统各自为政。连云港古城内的公共基础设施、市中心的公共基础设施、滨海新城的公共基础设施区别很小，经过规划的城市空间和老城区也看不出太多差异。连云港从秦朝建郡开始历史虽然已延续千年，但其千年的历史遗存只存在于摩崖石刻等为数不多的文化景点方面，城市中已难寻历史的韵味，很多公共基础设施难寻城市特色。

城市的公共空间产品应该具备城市的形态美，应该体现城市的历史特色。在城市公共空间产品设计上能够较好地做到历史和现代协调与统一的当属欧洲城市，欧洲历史古城的公共空间产品设计主要表现在城市路灯、直饮水龙头、垃圾桶、广告牌、路边长椅的人文设计上，使公共空间产品的设计与古城和现代化街区的整体景观协调统一。

欧洲城市景观设计起源于意大利的别墅园，欧洲的城市景观主要建立在均衡的比例、对称和一致性上，其人行道和树木被布置得彼此左右相互呼应，而上下完全是等距的。欧洲城市早期路灯等公共基础设施的设计和其建筑风格一样，遵循严格的对称设计风格，色彩上与街道、建筑的主色调协调统一。以欧洲城市的路灯为例，欧洲城市的路灯总体上有古典和现代两种风格，从形态上看有立式与悬吊式两种。罗马和巴塞罗那等城市老城区的路灯以悬吊式为主，悬吊式路灯采用传统的灯罩设计和昏黄光源，看起来充满着历史的沧桑感，同时也给古城蒙上了岁月的颜色。同时，因为老城区的街道偏窄，悬吊式的路灯设计还节约了街道的空间。

巴黎以塞纳河为脊柱，以围绕凯旋门形成星形广场为轴线核心，加上巴黎圣母院、圣心教堂和埃菲尔铁塔，共同构筑了清晰的巴黎城市结构。巴黎街道的路灯以立式的巴洛克风格设计为主，这也与巴黎城区早期街道设计得较为宽阔有关。协和广场周边、香榭丽舍大街两侧、塞纳河两岸、艺术桥两侧，众路灯的设计基本都以深绿色为主，采用复杂的铁艺设计，配以昏黄色光源，与周边的宏伟建筑和大规模的雕塑完美协调，这些路灯与周边的建筑共同塑造了法国的国家形象。城市、国家的形象不一定全部体现在广场、标志性建筑方面，作为城市最小功能单元的公共基础设施往往也成为城市、国家形象的个性化代言人。

当人们漫步于巴塞罗那，可以感受到中世纪的欧洲文化底蕴与新时代的时尚魅力在此完美结合，人们可以看到公共基础设施从古老到现代的完美过渡。圣家堂附近的路灯极其繁琐奢华，体现出中世纪古罗马帝国的繁华，米兰之家附近的路灯以轻古典主义为主，与米兰之家的流畅线条遥相呼应，新城区的路灯设计简洁流畅，体现了巴塞罗那的青春活力。欧洲城市老城区的公交站台基本都是一个简单的立式站牌，颜色以深绿色为主，材质主要采用木材，鲜有采用不锈钢、玻璃等现代材料。而欧洲城市现代城区公共空间产品一般采用玻璃、不锈钢作为材料，辅以现代化的工业设计、色彩斑斓的广告宣传画，体现出城市的活力，同时也为人们乘坐公交车提供了一个遮风挡雨的临时空间。

反观连云港的城市公共空间产品，难以体现古城、新城的特色，只能体现新旧，新的如BRT的站台设施就运用了不锈钢加玻璃的工艺，旧的不管是公交站台还是路灯杆，只能体现多年城市高速发展的遗迹，而新建的路灯、公交站台很难体现城市的特色，与其他城市的路灯和公交站台大同小异。城市公共空间产品的设计要体现出城市特色，就需要体现一个城市的前世今生。前世就是城市的历史文化背景，今生即城市当今的环境。城市的环境由形式、颜色、图案、肌理、空间和光线等基本元素组成，在富有特色的城市环境背景下，城市公共空间产品与城市环境基本组成元素有着密切的联系，各自的功能和定义都得到了加强。

连云港的公共空间产品设计既要体现海州古城、东海名郡的历史积淀，也应体现现代化滨海新城的勃勃生机。海上丝绸之路孕育了两千多年的海州文明，作为海州文明遗存的海州古城是连云港千年海上丝绸之路的历史见证。连云港山峦俊秀，具有特色的山水资源是大自然对于连云港的无私馈赠。丰富的人文历史资源、深厚的文化积淀是海州古城的千年之魂。在海州古城境内，孔望山、石棚山、白虎山、桃花涧等组成了独特的自然景观资源。海州古城素有“苏北夫子庙”之称，其中包含众多的历史古迹，随着连云港旅游资源的开发建设，海州古城初步形成了“三山一涧一古城”的旅游综合景观。连云区自然景色秀美，山海相拥，有波澜壮阔的滨海悬崖和滨海风情的碧海银沙。连云港海上云台山景区、连岛旅游度假区、港口构成了现代化的滨海都市景观。连云港城市公共空间产品设计应紧扣连云港的千年历史文化和滨海景观，协同设计。连云港城市公共空间产品的设计重构应凸显自然山水优势，释放古城人文情怀，溯源传统文脉，寻求现代与历史和谐，延续海州古城的千年城市价值体系。连云港整个城市的公共空间产品设计分为两个区域：一个区域为滨海古城区，将行政区划的海州区作为一个整体进行设计；另一个区域为滨海新城区，包括对行政区划的连云区进行整体设计。

城市的公共空间产品主要包括路灯、垃圾桶、公交站台、公交车、公共自行车出租系统、充电桩等。针对海州古城区的设计，应突出一个“古”字，仿古像古，仿古而精。城市公共空间产品应多采用仿古设计，与古城的环境和历史相匹配。如，可以采用青花瓷系统作为海州区公共空间产品的主基调。路灯可以采用仿青花瓷瓶设计，配以昏黄的光源，青花瓷的路灯上可以绘制系列图案，描述连云港的历史、文化、习俗。青花瓷的设计一方面可以体现古城风韵，另一方面呼应着连云港在古代“陶瓷之路”上的重要地位。海州区的公交站台可以采用仿古的独立站牌或者仿古站台，仿古站台可以采用木材、瓷砖装饰，配以青花瓷花纹，独立站牌可以采用木板制作。公交车等其他公共空间产品均以青花瓷花纹装饰，可绘制人物、故事进行装饰。连云区的公共空间产品设计应主要体现海洋文化、滨海风情。路灯设计可采用悬吊式路灯，路灯罩采用贝壳形状进行装饰。该区的城市公共空间产品以白色和浅蓝色为主。公交站台设计可选择偏现代设计风格，采用不锈钢、玻璃材质，以浅蓝色浪花纹进行装饰。连岛等旅游区公交站台可采用茅草顶棚、木头支撑，呼应人们愉悦的度假心情。连云港市海州区和连云区的城市公共空间产品设计通过白色的主色调进行有机衔接，通过青色与浅蓝色进行有机过渡，实现城市不同区域公共空间产品设计的和谐与统一。

在城市公共空间产品设计过程中，应统一设计、分步实施，既要实现城市的整体协调之美，又要考虑现有系统的改造成本，应把握好城市建设、改造的各个环节，对城市的公共空间系统进行升级换代。海州是连云港历史的灵魂，海洋是连云港未来的希望。连云港城市公共空间产品设计应该寻根古城，立足海洋，以海州古城和海洋文化为纽带，塑造连云港城市的文化精神，提升连云港旅游城市的整体品位，开创连云港城市的幸福明天。

参考文献：

[1]周莹.连云港：海上丝路的重要节点.中国海洋报，2014-11-12.

[2]世界华人建筑师协会城市特色学术委员会，吴伟.城市特色：历史风貌与滨水景观.同济大学出版社，2009.

[3]邵甬.法国建筑•城市•景观遗产保护与价值重现.同济大学出版社，2009.

[4]张松.历史城市保护学导论.同济大学出版社，2009.

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1.建设工程产品价格

1.1建设工程产品价格的内涵和外延

建设工程产品价格是建设工程产品价值的货币表现,是指在建设工程产品生产的社会必要劳动时间的货币名称。

从广义上讲是指一项工程经过土地市场、设备市场、发承包交易市场等的交易活动,最终形成具有一定使用价值的建筑工程产品,并以工程这种特定的商品形式作为交易对象。狭义的价格是指建设工程施工发承包价格。建设工程施工发承包价格是通过建设工程招标投标活动确定的一种市场成交价格形式,由需求主体投资者和供给主体建设工程承包商共同认可的价格,是建设工程产品最为典型的价格形式,最后表现为建设工程的承包合同价格和结算价格。

1.2建设工程产品的价格形成基础及其构成

商品的价格是其价值的货币表现。建设工程产品也是商品,同其他商品一样具有价值和使用价值。虽然在建设市场上由于供求关系的变化,建设工程产品的价格与价值有时并不一致,但其价格基础仍是价值。

建设工程产品的价格=社会平均成本+利润+税金。建设工程产品的生产成本反映建设工程产品在生产中的社会必要劳动消耗,是建设工程产品生产所消耗的社会平均生产费用(成本),包括直接费用和间接费用。建设工程产品利润是指建设企业所生产的建设工程产品收入扣除生产经营成本和税金以后的余额,是企业纯收入的组成部分,是建设工程劳动的社会劳动所创造的部分价值的货币表现。建设工程产品的税金是由于建设工程种类繁多,涉及到固定资产投资、个人消费,且建设工程产品价值巨大, 税率稍有变动对建设工程产品价格绝对数额的影响就会较大,因此国家根据不同时期的建设需要、产业政策等,利用税率来调节建设工程产品价格。

1.3我国内地建设工程的市场化进程与计价模式

1.3.1国家定价阶段

在传统计划经济体制下,构成建设工程造价的主要因素,如人工费、材料价格、机械使用费等长期稳定,变化幅度很小。同时,工程建设任务是由国家主管部门按计划分配,建筑业不是一个独立的物质生产部门,建筑产品并不具有商品性质,所谓的“工程价格”也是不存在的。在这种工程建设经济管理体制下,工程价格实际上是在建设过程各个阶段利用国家或地区所颁布的各种定额进行投资费用的预估和计算,国家是这一价格形式的决策主体。

建设工程产品形成过程中,建设单位、设计单位、施工单位都按照国家有关部门规定的定额标准、材料价格和取费标准,计算、制订工程价格,工程价格水平由国家规定。在此阶段采用的是定额计价模式。

1.3.2建设工程产品的价格逐渐市场化

清单计价模式反映了市场定价阶段工程价格在国家有关部门间接调控和监督下,由工程发承包双方根据工程市场中建设产品供求关系变化自主确定的工程价格。其价格形成可以不受国家工程造价管理部门的直接干预,而是根据市场的具体情况,发承包双方协商形成。此时的工程价格具有自发形成、自发波动和自发调节的特点。

2.市政工程、公路工程计价的改革及异同点

2.1目前市政工程的计价依据和模式及改革

市政工程的计价内容随着市场经济的发展已经有所变化,突破性地将工程实体项目和施工措施分离,将施工措施费纳入市场竞争的范畴,使施工企业根据施工组织设计、机械设备确定措施费用。

市政工程计价过程如下:

分部分项工程费=∑(分部分项工程量×分部分项工程综合单价);

措施项目费=∑(措施项目工程量×措施项目综合单价);

其他项目工程费按招投标实际情况确定,投标人部分中的零星工程工作费同样按综合单价的方式计取;

单位工程报价=分部分项工程费+措施项目费+其他项目工程费+规费+税金;

单项工程报价=∑单位工程报价;

建设项目总报价=∑单项工程报价。

2.2目前公路工程计价依据与模式的改革

编制公路工程量清单时,综合单价内容包括单位项目所需的人工费、材料费、机械费、其他直接费、间接费、计划利润、税金,即单位工程的综合单价根据消耗量基础定额,按当时当地的市场价格计算单位工程所需的人工费、材料费、机械台班费、其他工程费、间接费、利润、税金等,再根据具体工程的特点及施工条件分摊到各单位工程中去。

目前由于大部分公路工程企业都没有自己的企业定额,消耗量基础定额一般都参考国家、省、有关专业部门制订的各种定额。人工、材料、机械台班单价参考各建设主管部门或造价站的人工单价、材料单价、机械台班单价。

公路工程造价计算过程如下:

单位工程报价=综合单价×工程量;

单项工程报价=∑单位工程报价;

建设项目总报价=∑单项工程报价。

2.3公路工程与市政工程计价依据、模式异同点

2.3.1定额的结构形式异同点

相同点:公路工程定额、市政工程综合定额都将直接费定额中实体与非实体相应分为实体项目与技术、组织措施项目(公路工程的其他工程费即相当于技术、组织措施项目),费用定额分为经营性费用、其他措施性费用、生产性费用和强制性费用。

不同点:公路工程定额子目中是工、料、机合一的形式,经营性费用、其他工程费、强制性费用按各省、地区实际情况通过费率计算。

2.3.2工程量清单综合单价构成不一样

公路工程依然保持传统的“直接费+间接费+计划利润+税金”的模式。而市政工程综合单价为直接成本和费用的总和,摆脱了传统的模式,能较好地与国际计价惯例接轨,能适应工程实物量招标报价的要求,同时简化了计价,有利于开展竞争和价格控制。