“现代设计”对产品开发的指导作用

王通① [徐州] 中国矿业大学

摘要：现代设计是传统设计的深入、丰富和完善，而非独立于传统设计的全新设计。虽然目前对现代设计尚无明确定义，但我们可以这样理解现代设计：它是以市场需求为驱动，以知识获取为中心，以现代设计思想、方法和现代技术手段为工具，考察产品的整个生命周期和人、机、环境相容性等因素的设计。①

关键词：现代设计 指导 产品开发

现代设计是以产品为总目标的一系列种类繁多的现代设计法和技术的综合运用。生产技术的需要和先进设计手段的出现，必须促进设计领域的改革和发展，对于机械设计来说几乎是更新换代，传统的常规设计方法受到很大冲击，用科学的设计方法代替经验的、类比的设计方法已势在必行。缩短设计周期、提高设计质量、发展设计理论、改进设计技术及方法已成为当前机械设计的必然趋势。②

现代设计是传统设计的深入、丰富和完善，而非独立于传统设计的全新设计。虽然目前对现代设计尚无明确定义，但我们可以这样理解现代设计：它是以市场需求为驱动，以知识获取为中心，以现代设计思想、方法和现代技术手段为工具，考察产品的整个生命周期和人、机、环境相容性等因素的设计。

当我第一次看到这门课教材的时候——《现代设计理论》和《现代机械设计概论》③，我心里有一种复杂的感觉。首先是欣喜，我终于能学到当前最前沿的设计方法了；其次是担心，这门课一定很难学，考高分一定不容易；还有就是疑问，“现代设计”，一个空泛的话题，

学完后真的能运用到实际设计中吗？我的“现代设计”学习生涯就是在这种复杂的心情下开始的。

说起现代设计的诸多优点及对产品开发的指导意义，我想通过一个例子引出。

上学期快要结束的时候，我进行了一次近三周的课程设计（课题：矿用回柱绞车J16 ④），有了这一次的经历，让我对现代设计的优点及其对产品开发的指导作用有了更深的理解。

我的授课教师，中国矿业大学机电工程学院杜长龙教授一直强调设计以功能满足为标准，这也是现代设计的理念之一，这给我留下深刻印象。产品设计的目的是构造能够实现规定功能的产品，如果产品不具备要求功能，产品设计就失去价值，同样，产品功能应突出主要功能，多种功能同时满足最优是很难实现的。做课程设计那会儿，就没有考虑这一点，我过分的强调体积小和大安全系数，设计本身使用斜齿轮啮合与圆弧圆柱蜗轮蜗杆已经大大提高机械效率、减小体积和噪声，我还为了更小更安全，最后为满足内齿轮组合满足强度校核标准，不得已选择材料为20CrMnTi,没有顾及经济效益，使得设计方案成本大大增加。如果早就形成这种“功能满足”思维，就不会花很大精力去改良内齿轮组了。

相比传统的串行方式，并行设计是一种效率高、成本低的设计方法。它采用并行与集成化的方式，协调产品研发全过程，在产品开发初期阶段就综合考虑寿命周期中所有后续阶段，包括工艺规划、制造、装配、试验、检验、经销、运输、使用、维修、保养纸质回收处理等

环节。在课程设计过程中，我采用的是串行设计的方法，性能参数选用、数据指标计算、绘制装配图、绘制零件图、撰写设计说明书，都是一步一步来的，速度很慢，而且对下一步的设计无法预判，致使进行到中间时，遇到两次大的困难，一次是由于外齿轮的装配问题将减速箱下箱体重新设计，二是由于圆弧圆柱蜗轮直径不大而造成减速箱分箱面设计陷入僵局。这两次困难的出现充分说明在设计过程中对后续工作预判不足，这就是一个反面例子。

设计人员要尽量突破思维定式，要有创新。创新设计，是充分发挥人的创造才能，利用现有技术原理进行创新构思的设计实践活动，它不是简单的模仿和技术改造，而应具有突破性、新颖性、创造性以及能带来社会效益。说到创新设计，我也深有体会。在解决箱体分箱面选取问题的时候，曾陷入数小时的困境，面对增加分型面从而加大整体体积，和重新设计蜗轮蜗杆从而增加工作量两个选择，我曾一度选用前者，后来运用收敛和发散思维，采用了一个纵剖面为折线的分型面，在分型面外侧折线拐角处设置倒半径大的圆角以减小应力集中，内侧拐角处不要求制造精度，密封由毛毡垫圈保证（由于时间仓促，课程设计装配图中并未体现出），这个创新的做法比起第一种方案减少了箱体体积且不增加铸造难度，比起第二种方案要节省很多设计时间。

现代机械设计还有很多方法，像优化设计、可靠性设计、有限元法、快速响应设计、绿色设计，这些设计思想或方法相比于传统的经验设计，都突出着现代设计鲜明的特点，就是“需求牵引，技术推动”。

自从现代设计这个概念提出以来，人们在实践中将其提高、优化、补充，已经成为一门实用的前沿学科。目前现代设计手段也是多种多样，以计算机技术、软件技术、数据库技术为基础的计算机辅助设计逐渐代替原有传统手工设计方法，成了现代设计的核心。设计手段的更新，实现“无纸设计”；产品表示的改变，结合产品尺寸形状和加工、材料、特性等数据，产品表示由“二维”转变为“三维”；先进设计方法的发展，并行设计、虚拟设计、仿真设计、可靠性设计等方法大大缩短设计周期，提高产品可靠性；管理水品的提高，运用数据库技术，考虑产品全周期工作状态，保证设计过程更高效、协同、安全。手段的改进、技术的提高，使得现代设计技术比传统设计有着巨大的优势，在产品开发与设计上，理所当然表现出更重要的指导意义。

这种指导意义是依靠设计过程智能化并行化、手段虚拟化、分析精确化、动态多变量优化实现的。具体而言，可以有优化设计、可靠性设计、有限元法、绿色设计、动态仿真设计等实现。例如，对单级圆柱齿轮减速器，要求体积最小，就可运用优化设计方法。在由已知条件求得满足零件刚度和强度条件下是减速器以及最小的各项设计参数，按体积最小原则建立目标函数，并指出尺寸等约束条件，便可进行优化设计。又如，对一个拉杆所承受的拉力P~N(μP, σP)使用45号钢设计其截面尺寸。这就可以利用可靠性设计方法设计。选定可靠度并计算零件发生强度破坏的概率F，由F值查表取z值后确定零件强度的分布参数μP, 将应力、强度等联接解出μr。⑤这种方法与利用安全系数法求出的截面尺寸可能会有很大差别。分析一个天燃

气管道管壁的应力、应变场分布及管壁变形情况，可运用ANSYS有限元分析方法。 设计步骤为建立计算模型，结构离散化及进行单元网格划分，边界条件处理，最终可分析出结构的最薄弱环节，从而加强其弱项。

相比传统设计，现代设计技术更加注重产品全周期寿命的状态。产品开发本身立足于面向市场，具有竞争优势的产品才是成功设计的产品，决定产品竞争优势的两个指标是相对差异和相对成本。新技术降低研发成本、缩短开发周期，相对成本低；新产品可靠性高，功能更优，相对差异优势明显。加之其更加注重环保性、宜人性，强调用户参与和设计阶段的质量监控，其进入市场后将更受客户欢迎，因此将更大程度的占有市场。

现代设计方法可使我国企业在21世纪具有竞争力。从长远看，我们应逐步建立一套适合我国国情支持产品开发与生产全过程的数字化、并行化、智能化、集成化的现代设计方法与系统。为使这套设计方法与系统在将来具有较强的生命力，它应在内容上具有广泛的适用性，在技术上具备一定的超前性，而总体上则应具备标准性。⑥所谓内容上的适应性，是指它的实施应充分考虑到中国企业的国情，而不盲目照搬国外的做法。技术上的超前性，是指在建立这套设计方法与系统时，不仅要考虑到现有国外设计系统的技术水平，而且应根据技术发展的趋势，充分考虑到将来的发展前景，选择突破口进行超前研究和开发，只有这样才能使这套系统在面世之时具有先进性，具有生命力，现代设计技术的优越性方能更好体现。

参考文献

①王启广，叶平.现代设计理论[M]. 徐州.国矿业大学出版社，.2005

②袁清珂.现代设计方法与产品开发[M].电子工业出版社

③杜长龙.现代机械设计概论[M].徐州.中国矿业大学出版社.2007

④程志红，唐大放.机械设计课程上机与设计[M].南京，东南大学出版社.2006

⑤佚名.优化与可靠性分析的实例应用[M].百度文库.2013 ⑥佚名.现设机械设计的市场应用[M].百度文库.2013

第二篇：参观现代家具之感悟 邹涛,工业设计一班,学号：20xx73311

参观现代家具之感悟 （邹涛，工设一班，学号：20107331）

红星美凯龙大门口

包豪斯家具是现代简约型的代表之一，360度的通透设计，简约时尚的造型与繁杂的都市形成鲜明的对比；敢于大胆的去运用色彩，是家居环境有个性而不张扬；完成了从外观到产品自身的自由组合，很好的解决了家居环境的空间利用问题，极大的给予了我们对家

居环境生命力与想象力的思考。包豪斯家具简约，舒适；在灯光的映衬下，有一种很温馨的家的感觉。

现代简约型家具，简约时尚，舒适；她的成本较实木家具而言，便宜。

藤缘家具是现代比较流行的家具之一，她简约，时尚，同时洋溢着绿色自然的气息。她舒适，取材方便；极大的节省了木材，创造

了很大的社会经济效益。她传承里中华古老文化技艺，营造了古朴典雅，温馨浪漫，自然清新，环保的家具生活理念。

中国风家具是继明清家具之传统，吸纳现代家具的造型，舒适等的特点。她又很浓的名族特点和民族气息。她做工精致，形体气派。她采用上等红木做成。

明清家具采用全实木做成，做工精致，雕刻细致；她给人只用大方气派的感觉，她严谨，古典。是中华古老文化传承下来了宝贵作品。

小结：

现代社会，家具设计都很时尚，风格化，舒适化；都非常讲究人性化； 从外表颜色到内心的感受出发，全方位的为家具设计对象———人服务。实木类家具，如中国明清家具、中国风家具、博洋家具、欧式古典家具、伊利莎白家具等等，她做工精致、取材狭隘，生产周期大、工序复杂、搬运不便，她气派却奢华；极大的浪费了物力与人力还有生产成本，及社会效益。她与建设节约型社会相悖谬。她营造的古老文化气息的氛围并不一定能让每一个人接受，更何况其

他地区的人不了解其家具背后的古老文化。其高生产成本导致的高卖价，在现代社会上班族中，广大劳动群众，尽有极少数人能够消费得起。 简约型家具类，如包豪斯家具、北欧风格家具、欧式家具、地中海风格家具、藤缘家具等等，她们简约，时尚却不张扬，她们舒适却制作较简便；她们讲究环保，不浪费；她们的成本较实木类的而言，便宜很多；由她们高昂的卖价也许可以估算得她们的成本并不是很低。高昂的卖价，现代社会中，想消费的话，起码也得"勒紧裤腰带"生活吧？因此我认为，作为简约型家具，她的设计不仅美观，时尚，人性化，但她的成本要更低，工序更简单，更环保；在市场上的卖价更低。作为家具设计师，应该把设计对象转为最广大的劳动群众；而不是有经济，有政治地位的上层社会人物。简约型家具，应该能让社会中每一个劳动人物享受得起。