第六章计算机辅助产品设计及应用

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1、第一页第一页第六章第六章计算机辅助产品设计及应用计算机辅助产品设计及应用 产品设计与计算机介入产品设计与计算机介入计算机辅助产品设计的应用计算机辅助产品设计的应用第二页第二页6.1 产品设计与计算机的介入产品设计与计算机的介入6.1.1 设计的思维设计的思维工业设计是工程与艺术的有机结合，因此它既有工程技术方面的属性，又有艺术创造方面的属性。我们在设计过程中，思维的方式从来就不是单一的，它既有直觉的、情感的、形象的感性思维，又有逻辑的、严密的、抽象的理性思维。两种思维方式是相互对立而又相互补充的。对于创造来说，灵感式的跳跃性的感性思维更为重要，因为产品设计的灵魂就是创造。计算机辅助产品设计，其

2、实是计算机参与产品设计中具有逻辑思维性质的工作。产品设计的过程始终贯穿着这两种思维方式，只是在不同的阶段其倾向性不同。如在新概念的提出、形态创意、对形式感的判断、新结构的引用等方面需要感性思维、直觉判断；而在功能、原理分析、结构设计、人机分析等方面则需要严密、抽象的理性思维。这两种思维方式正是设计的工程性和艺术性的体现。计算机是典型的只具备逻辑运算能力的工具。不具备人类的感性思维能力，计算机没有情感和想象力。因为计算机的这种特性，它介入到产品设计中只能参与理性思维的部分，所谓计算机辅助产品设计，其实是计算机参与产品设计中具有逻辑思维性质的工作。 第三页第三页6.1.2 设计的要素设计的要素产品

3、设计的要素有多少？不同的理论有不同的说法。我们将产品设计细分为十四个要素：环境、人、功能、形态、结构、材料、工艺、尺度、成本、色彩、技术、市场、法规、产权。随着设计的发展，其内涵和外延还在不断地扩展。这些要素在产品设计中作为一个整体被系统地考虑。各要素之间是相互关联，相互作用的。产品设计正是在这些要素中寻找需求，寻求创意，权衡相互间的关系，以得到合理的结果。计算机参与产品设计的主要环节在于：形态分析和制作、结构布局分析、材料的质感及色彩分析、人机关系模拟分析、市场调研的统计及分析等方面。需要指出的是，随着计算机软、硬件技术的发展，其参与的广度和深度会不断加强。设计中计算机作用的程度设计的要素环

4、境人功能形态结构材料工艺尺度色彩成本技术市场法规产权图6-1 产品设计中计算机作用于设计要素的关系表 第四页第四页6.1.3 设计的原则与方法设计的原则与方法产品设计的原则是指导设计实践的方向准则。一般来说产品设计应当遵守系统性原则、实用性原则、经济性原则、审美性原则和创造性原则。产品设计的方法有两方面含义，即方式和方法。从方式上看，主要有三种：第一是需求主导的方式（概念定义方式），即去除原产品的定义，回到“原点”。根据可靠的调研、分析结果，重新定义产品本质上的概念，将“需求”融合到新概念中，并由此展开设计。第二是功能主导的方式，是一种由内而外的设计，功能决定形式。这种方式是功能主义设计的代表

5、。第三是技术主导的方式。产品的形式取决于技术的能力，技术的发展提升产品的功能，改变产品的形式。这种设计方式以技术为依托。从方法上看，设计的方法种类繁多，并已形成了一些设计方法流派，如创造性方法流派、主流设计法流派及计算机辅助设计方法流派等。设计方法技巧上的研究实质上是对人的思维方法，特别是创造性思维的研究。并由此而演绎出许多创造性的设计思维方法，如：集团构思法、削除法、反面法、附加法、发想法、替代法、观察法、解析法、计划法等。设计师在设计构思过程中，运用这些思维方法创造性地解决问题。 第四页第四页第五页第五页6.1.4 设计的评价与修改设计的评价与修改 评价与修改贯穿了产品设计的始终，应当说，

6、设计的过程就是一个不断地对提案进行评价和修改的过程。设计的每一步其实都是设计师对设计对象按一定的原则进行分析、比较、判断、选择的行为。评价必须要有原则和对象，还要有评价的内容。方案评价的原则与产品设计的原则是一致的，即系统性、实用性、审美性和创造性。评价的目的是对方案得出定性的结论。而要保证结论的科学性，制定正确的评价内容最为关键。产品的评价标准更多在于关注市场性、适应性、生产性和可增长性，见图6-2。评价栏目非常好好一般坏非常坏市场性指定性销售渠道能使用现在渠道主要依靠现有渠道一半是新开辟渠道，一半是原有渠道主要依靠新开辟的渠道全部为新开辟的渠道和现有产品线的关系为扩大现有产品线，必须补充主

7、要产品对现有产品线有少量促进与原有产品线相协调与原有产品不太协调与原有产品线极不协调与质量和价格的关系比同类竞争产品便宜比同类竞争产品便宜和同类产品平价比很多竞争产品贵比所有竞争产品贵商品的特征比竞争商品有更优秀的特征，能促进销售比竞争商品有不少促进性特征促进性特征与竞争商品相同若干特征虽优秀，但不能起促进作用没有优秀而突出的特征原有产品的销售效果能促进原产品的销售能在促进现有产品中发挥作用对现有产品无影响妨碍现有产品的销售影响和削弱现有产品的销售能力图6-2-1 产品评价标准1 第五页第五页第六页第六页第六页第六页适应性安全性有长期的产品寿命（周期）比平均希望的寿命要长通常的产品寿命产品寿命

8、有相对缩短加速了产品老化市场范围全国市场，并有了广泛的顾客和有出口的可能全国市场的广泛顾客地区性市场的广泛顾客地区性市场的少量顾客小规模的专业商店季节性应变能力与季节变换无关通常不受季节变动影响有少量的影响有相当影响受季节性变动的影响很大设计的专利性有专利保护有若干专利保护虽无专利保护，但摹仿困难没有专利保护，若仿造需要一定费用没有专利，仿造也容易生产性必要设备用闲置设备生产用现有生产设备生产需补充必要设备能使用若干部分现有设备全部需要新设备生产的必需相应技术力量现有技术力量已经足够除部分特殊技术外，现有技术足够必须增加若干新技术力量需要增加一半几乎需要全部更新原料调配合理性在原料调配上占优势

9、能保证现有原料供应渠道部分开辟了新的原料源开辟了相当部分的原料源所有原料源都是新的可增长性市场角度能充分满足新的需求对原有产品做了实质性改良若干改良仅部分改良和原有产品相同竞争对象打入市场竞争对象打入市场需要巨额投资需要巨额投资仅需通常投资仅有少量投资即可不需要投资被消费者接受程度使用者有实质性增加使用者有部分增加使用者几乎不变使用者有所减少使用者有实质性减少图6-2-2 产品评价标准1 第七页第七页设计的评价往往是以价值的高低作为衡量的标准，这主要是指经济价值。价值工程为我们提供了一个衡量价值的关系式：V=F/C。其中V代表价值；F代表功能；C代表成本。评价以V的提升为原则，这样我们可以得到

10、下列关系式，它们都提高了V的值，如图6-3： 其中表示提高；表示下降；表示很大提高；表示下降很多。 在评价时，只要能满足其中一种关系式的模式，就可以得到肯定的答案。当然这里的功能含义很广，包括物理 的、心理的、社会环境的等。V=F/C； V=F/C； V=F/C； V=F/C；V=F/C图6-3 产品评价标准2 第七页第七页第八页第八页对设计的评价离不开分析，有时甚至需要细致地展开来分析。我们可以通过树形分析法（如图6-4）、相关表、相关网等方法的帮助来寻找关系，得出结论。图6-4 产品评价标准3树形评价分析法示例 第八页第八页第九页第九页第九页第九页对设计的修改应该算是计算机辅助产品设计的最

11、大优势了。在设计过程中，计算机记录了我们设计操作的全过程，只要我们愿意，可以将所有的步骤都保留下来，并可以在任何一个环节中进行调整，有极高的工作效率。需要指出的是，我们在计算机辅助产品设计中要养成备份的好习惯，保留一些作图关键步骤，这样有利于设计的反复和修改。还要养成即时存储的习惯，否则因为系统故障或发生意外，造成数据丢失是一件很痛苦的事。图6-5修改前、后的产品（上图为修改前，下图为修改后）第十页第十页6.1.5 设计的表现设计的表现 传统的设计表现包括机械工程制图、设计预想图（效果图）、模型，有时还包括展示版面和设计报告，前三者也称三大表现技法。在表现技法中，效果图分三类：概念式草图、展示