機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計范文

[關(guān)鍵詞] 工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計 機械制圖 三維實體 inventor

目前autodesk公司出品的 inventor三維設(shè)計軟件已成為中國工程設(shè)計、模具制造、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中最重要的軟件之一，更是成為全國職業(yè)技能大賽計算機系列工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計（cad）技術(shù)項目比賽中的指定軟件，其由于功能強大，易學(xué)，易用，界面友好、簡潔的特點，受到了廣大使用者的好評，但其對設(shè)計者的制圖水品要求特別嚴格，尤其是在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域。就此本人結(jié)合指導(dǎo)我校學(xué)生參加全省、全國職業(yè)技能大賽的些許經(jīng)驗，淺析機械制圖在inventor 工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用。

一、Inventor工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)簡介 

Inventor工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計是一門實踐性較強的專業(yè)技術(shù)課程 ，涉及的內(nèi)容主要有以下幾方面：

1.零件設(shè)計

首先根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計方案和分析計算進行概念化設(shè)計，然后再進行詳細設(shè)計，是將幾何設(shè)計與零件設(shè)計融為一體。

2.裝配設(shè)計

Autodesk Inventor的裝配設(shè)計完全支持各種設(shè)計流程，無論是自頂向下，還是自底向上設(shè)計，或者是混合設(shè)計，Autodesk Inventor都可很方便地在零件環(huán)境和裝配環(huán)境中轉(zhuǎn)換。由于在裝配過程中采用了自適用技術(shù)，所以，裝配設(shè)計是基于裝配關(guān)系的關(guān)聯(lián)設(shè)計，從而使得設(shè)計流程更加順暢。

3.表達視圖

表達視圖演示了在整個裝配的過程及裝配體的具體組成，整個分解過程可以錄制并保存動畫。這樣，可使學(xué)生很好地理解裝配體的安裝及拆解過程，更好地讀懂裝配體。

4.二維工程圖

Autodesk Inventor軟件中二維工程圖是由三維實體模型直接生成的，包括基準視圖、軸測圖、剖視圖、輔助視圖、投影視圖和局部放大視圖等。二維工程圖與對應(yīng)的零件模型或裝配體模型具有全相關(guān)性，其二維工程圖可以保存為其他格式，便于和其他軟件交流。

而機械制圖課程是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、空間分析能力和對空間形體的表達能力。由“體”到“面”、再由“面”到“體”即由“三維實體”到“二維圖形”、再由“二維圖形”到“三維實體”是其教學(xué)的主要過程，這一過程與傳統(tǒng)的設(shè)計過程是一致的，即設(shè)計者在設(shè)計過程中首先構(gòu)思出整個產(chǎn)品的三維模型，再根據(jù)一定的投影原理，表達成二維圖形；看圖者根據(jù)二維圖形想象出產(chǎn)品的三維形狀。

二、機械制圖在inventor教學(xué)中的應(yīng)用

1.在”物體三視圖”教學(xué)中的應(yīng)用

“物體三視圖”是機械制圖教學(xué)中最重要、最基本的教學(xué)內(nèi)容，它是教導(dǎo)學(xué)生怎樣利用二維平面圖形來表達空間物體的三維形狀。由于現(xiàn)在教學(xué)時間的減少，對于點、線、面的投影往往省略，從正投影的基本性質(zhì)直接進人到物體的三視圖的畫法當中。而在這一學(xué)習(xí)的過程中，很多學(xué)生無法搞清物體的表面對投影面的位置關(guān)系以及對投影面的投影特性，因此，所繪制出來的物體的三視圖往往是不正確的。

現(xiàn)在在利用inventor進行工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計，我們可以利用其提供的功能，來解決這一難題。具體的實現(xiàn)過程是：首先依次選擇三個平面作為三個投影面，在右鍵菜單選擇”新建草圖”，進人到繪制草圖狀態(tài)，再選擇”投影幾何圖元”的功能，依次選擇物體的各個表面并加以確認，結(jié)果，物體在投影面上的投影（視圖）就自動創(chuàng)建了。這一過程直觀地顯示出，物體的表面與投影面的位置關(guān)系及其投影特性?！蓖队皫缀螆D元”的功能相當于畫法幾何中的”正投影”。

2.在“相管線”教學(xué)中的應(yīng)用

在機械制圖教學(xué)過程中，“過渡線”是教學(xué)的重點也是難點，尤其是一些稍微復(fù)雜的形體相交產(chǎn)生相貫線（包括過渡線），特別是對于特殊的相貫線，由于沒有比較直觀、逼真的實體模型，學(xué)生在理解上非常困難。即便是花費了大量的時間，有的學(xué)生僅停留在對于兩個較簡單形體相交產(chǎn)生的外部相貫線的理解上，但對于較復(fù)雜形體相交、多個形體相交、形體空腔內(nèi)部的相貫線以及過渡線卻束手無策。利用inventor進行工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計時繪制的泵體的實體模型。它不僅清楚地將泵體外部相互接觸的形體產(chǎn)生的相貫線（過渡線）顯示出來，而且還可以利用它提供的分割工具，將泵體從中間分開，則泵體內(nèi)部孔與孔之間的相貫線也一覽無余，還可根據(jù)不同要求變換各種位置，做各個方向的投影和軸測圖，更優(yōu)秀的是它的參數(shù)化功能，通過改變相交形體的形狀和尺寸，來觀察相貫線的變化情況。這樣學(xué)生可以從不同角度觀察形體，極大地增強了空間想象力。

3.在“裝配圖”教學(xué)中的應(yīng)用

裝配圖的繪制是學(xué)生在學(xué)完《機械制圖》課程后的一個大型作業(yè)。學(xué)生要完成裝配圖的繪制，首先，必須對裝配體本身的結(jié)構(gòu)和功能要比較了解，同時還必須了解裝配體的拆卸、裝配順序。在教學(xué)過程中，對于裝配體的結(jié)構(gòu)和拆卸、裝配順序一般是通過掛圖進行講解，由于在掛圖中組成裝配體的各個零件是”死”的，雖然它能夠反映出各零件間相互位置關(guān)系，但是對于其具體的裝配過程，特別是對于復(fù)雜的裝配體的裝配過程，很多學(xué)生還是無法弄清楚。我們在利用inventor進行工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)時可利用提供的表達視圖來解決這一問題。它能夠動態(tài)地演示出銑刀頭裝配體詳細的拆卸、裝配順序，同時還能夠清楚地將各個零件之間的裝配位置關(guān)系表達出來。

第2篇：機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計范文

關(guān)鍵詞材料選用；安全系數(shù)；設(shè)計方法

前言

伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展步伐的推移，在當前社會 ，面臨著計劃經(jīng)濟體制向市場經(jīng)濟體制轉(zhuǎn)化 ， 傳統(tǒng)的機械零 、部件或一般常用機械產(chǎn)品的設(shè)計方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的需要，這是目前我國機械工業(yè)產(chǎn)品缺乏競爭力或生命力的根本原因之一。現(xiàn)代機械設(shè)計已經(jīng)由傳統(tǒng)的一般機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展到直接面向市場的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計， 因此 ， 機械設(shè)計方法的發(fā)展與工業(yè)設(shè)計方法的發(fā)展是相互包容 、 相互借鑒和相互促進的。

一．當前機械設(shè)計中存在的弊端

1 對材料的認識不全面

隨著時代的發(fā)展步伐，創(chuàng)新意識不斷深入人心，。在材料種類日益繁多的情況下， 熟知材料的性能就非常必要。 這是因為材料的物理性能、化學(xué)性能千差萬別． 這也就決定了設(shè)計者在做設(shè)計時必須能熟練駕馭各種材料， 針對材料的不同性能來采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)布局。 材料一般可能受到拉力、 壓力、 剪力、 扭矩等力或矩的作用， 在金屬材料中鑄鐵的抗壓性能要比抗拉性能好， 有經(jīng)驗的設(shè)計者都會盡量將鑄鐵件承受壓應(yīng)力而非拉應(yīng)力或彎曲應(yīng)力。

2 對加工工藝理解有誤差

2 ． 1材料在使用過程中， 往往需要使用到鑄造件。但鑄造件 在鑄造成型時， 不應(yīng)使鑄件壁厚相差太大( 一般不超過 2 ～ 2 ． 5倍) ， 以 防止鑄件在冷卻過程中冷卻不均，從而導(dǎo)致應(yīng)力集中使鑄件產(chǎn)生破壞。

2 ． 2在焊接時應(yīng)該注意焊接件焊縫的形狀．應(yīng)力集中出現(xiàn)在焊材與本材的交界處， 以免應(yīng)用了應(yīng)力最大的截面型式。

2 ． 3在斜面上鉆孔有一種情況是需要避免。就是在設(shè)計者設(shè)計過程中為了畫圖的方便 ， 或者忽略了加工工藝 。但是在斜面上鉆孔不方便 ， 不方便定位和下刀 ， 從而一方面增加了加工工時使成本加大 。 另 一方面也很不安全很 可能損壞鉆頭 ， 甚至發(fā)生危險。

3對安裝不給予充分的重視

作者曾經(jīng)在車間安裝設(shè)備過程中．發(fā)現(xiàn)過定位現(xiàn)象。就是設(shè)計者在設(shè)計過程中為了追求設(shè)備的加工精度， 采取了幾個尺寸來定位相關(guān)的尺寸從而是設(shè)備在安裝過程中出現(xiàn)了“ 干涉” 現(xiàn)象。 人為的造成了安裝困難。 所以應(yīng)該避免過定位， 這是因為一方面沒有必要過定位， 另一方面增加了安裝的難度。

4 對結(jié)構(gòu)不夠了解

作為化工行業(yè)的我們經(jīng)常用到星型關(guān)風(fēng)器， 作為密封和出料設(shè)備使用。 若轉(zhuǎn)子與殼體同心布置， 輸送料的容積腔是一樣大， 這樣旋轉(zhuǎn)阻力較大， 轉(zhuǎn)子和殼體磨損較嚴重， 我們不妨使物料從進口到出口能用的容積越來越大 ，來降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動阻力 ， 從而減少了轉(zhuǎn)子與殼體間的磨損。

在用螺旋輸送機密封進料口時。 可以通過改變?nèi)~片的螺距進行密封， 但有時可能對螺距的改變方式不理解， 很容易將螺距的改變方式弄反，將螺距進行有大到小改變， 反而造成螺旋的送料不暢甚至阻塞。

在實際生產(chǎn)過程中經(jīng)常用到起機構(gòu)， 其中有一種起升機構(gòu)為斜塊驅(qū)動導(dǎo)桿起升， 斜塊作往復(fù)運動， 來控制導(dǎo)桿的升降。這種機構(gòu)， 用于受力不大， 形成較小的情況。

5 對經(jīng)濟性欠缺重視

作為設(shè)計人員的我們需要再設(shè)計過程中時刻以公司利益為準，需要清醒地認識到：如何能降低成本．提高利潤。 使我們有限的資源能更加充分的利用。對機加工而言， 能不加工就不加工， 特別是內(nèi)部并且沒有配合要求的面， 能一次性加工決不二次加工等。 在設(shè)計過程中， 有的設(shè)計者為了安全起見， 本來采用常用的且價格較低的材料就可以達到設(shè)計者所需要的強度要求。 完全可以滿足功能需求， 但為了安全起見選取了較大的安全系數(shù)， 就采用了費用較高的材料． 從而增加了成本。

精益求精是我們應(yīng)對時刻變化發(fā)展的社會需要具備的品質(zhì)，尤其對于機械設(shè)計這一門大學(xué)問，從功能定位到材料選用， 從加工工藝到檢查修理， 值得窮人畢生之力去鉆研。 在機械設(shè)計這個深邃的事業(yè)中， 以上機械設(shè)計中的注意事項， 只是我們在設(shè)計過程中部分值得注意的地方 。

二、 現(xiàn)代機械設(shè)計方法層出不窮

如今，，已發(fā)展成為一門新的學(xué)科或一個新的技術(shù)領(lǐng)域的“ 現(xiàn)代設(shè)計方法”應(yīng)用相當廣泛。 “ 現(xiàn)代設(shè)計方法是對應(yīng)于傳統(tǒng)設(shè)計方法” 而提出與發(fā)展的， 為一種大概念， 有大的范疇， 其下位可有現(xiàn)代機械設(shè)計方法、 現(xiàn)代模具設(shè)計方法等。

最具權(quán)威的《 中國機械設(shè)計大典》 第 1卷 “ 現(xiàn)代機械設(shè)計方法” 選列了設(shè)計方法中的十個題目， 然而它們是創(chuàng)新設(shè)計、 生命周期設(shè)計、 有限元設(shè)計、 虛擬設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、穩(wěn)健設(shè)計、并行設(shè)計、智能設(shè)計、機電一體化設(shè)計和計算機輔助設(shè)計。

現(xiàn)代機械設(shè)計方法的分類基于上述認識， 按照分類學(xué)的基本原理，應(yīng)該選擇一個劃分標準來進行分類。從應(yīng)用成熟度的角度， 對現(xiàn)代設(shè)計 方法進行分類， 可以將它們分成相對應(yīng)的兩類：

①比較成熟， 應(yīng)用正普及類： 有限元設(shè)計、 優(yōu)化設(shè)計、 機電一體化設(shè)計、 計算機輔助設(shè)計……

②比較新穎， 內(nèi)容正發(fā)展類： 有創(chuàng)新設(shè)計 、 生命周期設(shè)計、 虛擬設(shè)計、

穩(wěn)健設(shè)計、 并行設(shè)計 、 智能設(shè)計……

其次， 從工程領(lǐng)域角度， 現(xiàn)代設(shè)計方法可以分為： 現(xiàn)代機械設(shè)計方法、

現(xiàn)代模具設(shè)計方法、 現(xiàn)代材料設(shè)計方法……

計涵蓋范圍的角度可將現(xiàn)代設(shè)計方法劃分為： 廣義設(shè)計類： 設(shè)計內(nèi)容針對其對象實體化的全過程。 狹義設(shè)計類： 設(shè)計內(nèi)容僅為完成圖樣( 包括計算機繪圖) 。

中義設(shè)計類： 設(shè)計內(nèi)容介于兩者之間。比如， 當今數(shù)字化時代著重于數(shù)學(xué)計算的現(xiàn)代工程分析設(shè)計方法， 比較時興的有 ：有限元分析、 最優(yōu)化方法 、 數(shù)值仿真、 動態(tài)設(shè)計。

現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)具有以下特點：

a.是智能化。大型復(fù)雜機械的設(shè)計必須完成“ 分析一分解一綜合”的過程。其中包含了大量創(chuàng)造性思維過程和智能活動。

b. .是經(jīng)濟性， 市場的競爭、 用戶的選擇使對產(chǎn)品的經(jīng)濟性要求越來越高。

c.是并行性。 必須超前考慮后續(xù)過程， 實現(xiàn) D F M、 D F A 以壓縮廢品、 庫存的消耗， 確保上述經(jīng)濟性。

d.是集成化。即樹立人一機一體化、 機一電一體化、 硬件一軟件一體化觀念， 綜合多方面測試分析數(shù)據(jù)指導(dǎo)、 評價設(shè)計， 融多種現(xiàn)代科技成果和技術(shù)，特別是C A D技術(shù)于機械產(chǎn)品之中。

e.是精確性。 這是機械工程產(chǎn)品復(fù)雜度、 綜合性提高的必然結(jié)果，現(xiàn)代先進的計算技術(shù)、計算理論和計算分析工具的使用也使之得以迅速提高。

f.是動態(tài)性。不僅分析設(shè)計對象要從動態(tài)的觀點出發(fā)， 設(shè)計組織的合作協(xié)調(diào)也具有動態(tài)性， 后者要求設(shè)計數(shù)據(jù)集成 、 設(shè)計系統(tǒng)無縫連接。

三、 結(jié)束語

第3篇：機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計范文

[關(guān)鍵詞]：生態(tài)設(shè)計；綠色產(chǎn)品；影響

1 、生態(tài)設(shè)計概述

1.1生態(tài)設(shè)計是在綠色設(shè)計的概念上衍生出來的新概念。生態(tài)設(shè)計不等于綠色設(shè)計，它要求在產(chǎn)品開發(fā)的所有階段各個環(huán)節(jié)都要考慮環(huán)境因素，從而使產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用、回收的整個周期中減少對環(huán)境污染的影響，而產(chǎn)生的一個更具有可持續(xù)性的生產(chǎn)和消費的概念。

直到70年代“能源危機”爆發(fā)，人們才普遍意識到由美國設(shè)計理論家維克多q巴巴納克在20世紀60年代提出的“綠色設(shè)計”的觀點。綠色設(shè)計強調(diào)盡量減少無謂的材料消耗，重視再生材料使用的原則在產(chǎn)品的外觀上也有體現(xiàn)。突出了生態(tài)意識和以環(huán)境為本的理念。

1.2正是這種整體環(huán)保的設(shè)計理念的誕生。隨著生態(tài)設(shè)計理念的普及與推廣，生態(tài)設(shè)計不知不覺融入到我們生活中，進而指導(dǎo)設(shè)計生活中方方面面的產(chǎn)品，在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中設(shè)計師在做產(chǎn)品設(shè)計時已將這種理念體現(xiàn)在各個細節(jié)設(shè)計中，通過電腦模擬制圖提前設(shè)計，使所設(shè)計的產(chǎn)品在成為成品前符合生態(tài)環(huán)保的要求。

2、設(shè)計美學(xué)與生態(tài)美學(xué)

設(shè)計是一門以技術(shù)和藝術(shù)為基礎(chǔ)并在應(yīng)用中使二者相結(jié)合的綜合性學(xué)科，設(shè)計美學(xué)的研究也必然包含技術(shù)美學(xué)研究內(nèi)涵。設(shè)計美學(xué)是工業(yè)時代的產(chǎn)物，從時間維度上來說，自從人類有了設(shè)計的意識和能力，就有了與其相關(guān)的審美活動。[ ]隨著工業(yè)革命的到來，機器生產(chǎn)、勞動分工和商業(yè)的發(fā)展，人們審美需求的不斷變化。為了適應(yīng)大眾不斷變化的審美需求，現(xiàn)代設(shè)計是藝術(shù)、技術(shù)和科學(xué)的結(jié)合，集成性和跨學(xué)科性是它的本質(zhì)特征?，F(xiàn)代設(shè)計活動的復(fù)雜性和綜合性，決定了設(shè)計學(xué)科的復(fù)雜性和綜合性?，F(xiàn)代設(shè)計美學(xué)應(yīng)該是現(xiàn)代設(shè)計在審美和藝術(shù)上如何與技術(shù)結(jié)合的體現(xiàn)。

簡單的說就是在滿足藝術(shù)、技術(shù)和科學(xué)相結(jié)合的現(xiàn)代設(shè)計美學(xué)下，生態(tài)美學(xué)能更進一步表達出設(shè)計產(chǎn)品“天人合一”的美感。

3、工業(yè)產(chǎn)品中傳統(tǒng)設(shè)計與生態(tài)設(shè)計

3.1 產(chǎn)品設(shè)計的概念

產(chǎn)品設(shè)計是指以工業(yè)產(chǎn)品為對象的造型設(shè)計，它有別于手工業(yè)產(chǎn)品或工藝美術(shù)品。產(chǎn)品設(shè)計是伴隨著市場競爭的不斷加劇，人們生活水平的不斷提高和人類的需要不斷升級而不斷發(fā)展的一門綜合性學(xué)科。

3.2 傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計的基本原則

產(chǎn)品設(shè)計活動是理性與感性相結(jié)合的創(chuàng)造性活動，既受工業(yè)制造、技術(shù)的制約，又受經(jīng)濟條件的制約。產(chǎn)品設(shè)計不是純藝術(shù)創(chuàng)作，而是在理性指導(dǎo)下，遵循相應(yīng)的現(xiàn)實約束條件和基本的產(chǎn)品設(shè)計原則。一般來講，有以下幾個方面：[ ]

3.2.1審美原則。在設(shè)計某種產(chǎn)品時，不單對其用途，更重要的是ζ涿賴瞇翁要進行合理規(guī)劃。

3.2.2 功能原則。一件好的產(chǎn)品對使用者來說，主要是購買其實用功能。

3.2.3 經(jīng)濟性原則。物美價廉的產(chǎn)品總會引起消費者的關(guān)注，從來給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。

3.3生態(tài)設(shè)計基本原則

主要包括以下幾個方面[ ]：

3.3.1與材料相關(guān)的準則。首先要意識到產(chǎn)品所使用材料對環(huán)境影響，即所有材料為環(huán)?？沙掷m(xù)再利用的材料。

3.3.2與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相關(guān)的準則。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理對于材料的使用量、維護、淘汰廢棄后的拆卸回收等有著重要的影響。盡量再設(shè)計中簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，采用模塊化設(shè)計等。

3.3.3與制造工藝相關(guān)準則。生態(tài)制造工藝技術(shù)是保證產(chǎn)品綠色屬性的重要內(nèi)容之一。優(yōu)化產(chǎn)品性能，采用合理工藝，減少生產(chǎn)過程與使用過程的污染物排放，同時還要考慮到產(chǎn)品廢棄后的回收利用，且不產(chǎn)生二次污染。

通過對設(shè)計原則的分析，傳統(tǒng)意義上的產(chǎn)品是依據(jù)用戶對產(chǎn)品的功能、審美及成本要求來設(shè)計，設(shè)計者很少考慮到資源的再生利用及對生態(tài)環(huán)境的影響，同時在制造和使用過程中很少考慮產(chǎn)品回收，主要是以利益為目的。

4、生態(tài)設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計融合

隨著環(huán)保觀念的在人類社會中得到普遍認識，賦予生態(tài)美學(xué)觀念的現(xiàn)代設(shè)計將會是未來產(chǎn)品設(shè)計中必不可少的組成部分，它將伴隨著產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、使用、回收的整個過程。主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

2.1設(shè)計上。從一開始設(shè)計產(chǎn)品時就是以一種綠色環(huán)保的觀念來設(shè)計的，方法也是綠色的。

2.2生產(chǎn)上。整個產(chǎn)品的用料選材，制造技術(shù)都是先進環(huán)保且節(jié)能減排的。

2.3使用上。是指在產(chǎn)品的生命周期里產(chǎn)品更經(jīng)濟，更節(jié)能，更高效。并減少對自然環(huán)境的影響。

2.4回收上。方便拆卸，材料又可回收利用形成一個良好的可持續(xù)性的生態(tài)系統(tǒng)。

5、生態(tài)設(shè)計未來趨勢

生態(tài)設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，所以從目前的狀況來看，我國的生態(tài)設(shè)計研究尚處于剛剛起步的階段，值得欣慰的是這種理念也慢慢被大眾所重視，很好的一個例子就是2008年北京奧運的舉辦。“綠色奧運”理念將“綠色、科技、人文”等概念融入到奧運場館的建設(shè)中，新材料、新技術(shù)的大量使用等。奧運作為一個契機和轉(zhuǎn)折，將使我國的生態(tài)環(huán)保的理念產(chǎn)生一次質(zhì)的飛躍。[ ]

結(jié)語：

在將來隨著科技的發(fā)展，使設(shè)計的形式、品質(zhì)有了更大的變化，電腦與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，將改變?nèi)藗兊脑O(shè)計觀念及設(shè)計方式。數(shù)字化，智能化，虛擬化促使新的設(shè)計類型出現(xiàn) 虛擬生態(tài)設(shè)計。所謂虛擬生態(tài)設(shè)計，是通過虛擬現(xiàn)實來模擬產(chǎn)品的各個設(shè)計環(huán)節(jié)讓整個設(shè)計過程更加逼真符合現(xiàn)實。其主要體現(xiàn)在運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)原理，綜合相關(guān)學(xué)科成果，致力于設(shè)計的內(nèi)部與外部物質(zhì)、能量循環(huán)途徑的技術(shù)和措施的研究，減少不可再生資源的消耗，保護和充分利用可再生資源以及開發(fā)研究生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。[ ]

[參考文獻]：

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第4篇：機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計范文

關(guān)鍵詞： 機械產(chǎn)品設(shè)計；工業(yè)設(shè)計；結(jié)合應(yīng)用

在世界經(jīng)濟一體化，經(jīng)濟全球化推進，科技發(fā)展日新月異的今天，市場競爭日趨激烈，傳統(tǒng)單一學(xué)科遠遠不能滿足需求，各種理念、技術(shù)、層出不窮、依次出現(xiàn)在人們的視野中，由此引起一場新的市場需求風(fēng)波：普通工業(yè)機械產(chǎn)品的實用性、宜人性、外觀性的要求也相對的有提高。工業(yè)設(shè)計作為國家政府重點培養(yǎng)的一門新興學(xué)科，目前在我國還是存在一部分人不太明確工業(yè)設(shè)計的設(shè)計范圍也不太明確工業(yè)設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計上的作用，還是有一部分人認為工業(yè)設(shè)計就是從事外形包裝設(shè)計而忽略工業(yè)設(shè)計對產(chǎn)品以及生產(chǎn)線的改進作用，并且對于工業(yè)設(shè)計優(yōu)秀的設(shè)計方法和理念往往長期被國內(nèi)的傳統(tǒng)機械產(chǎn)品企業(yè)忽視。工業(yè)設(shè)計專業(yè)一直遵循以下原則：創(chuàng)造性原則；市場需求原則；使用者優(yōu)先原則；注重安全原則；企業(yè)目標原則；易于掌握原則；美觀性原則；保護生態(tài)環(huán)境原則。由此可見，憑借工業(yè)設(shè)計的潛力，和其優(yōu)秀的設(shè)計水平，以及它的新穎理念，毫無疑問的會賦予機械產(chǎn)品更加優(yōu)秀的宜人理念和更加精良的加工品質(zhì)，更加新穎的視覺效應(yīng)。

1 解析工業(yè)設(shè)計

工業(yè)設(shè)計是一門新興的綜合性學(xué)科，它集多門學(xué)科知識于一身，既包括科學(xué)技術(shù)知識，又包括美學(xué)藝術(shù)知識，以及人機工程學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等等。在我國，工業(yè)設(shè)計曾經(jīng)被稱為工業(yè)美術(shù)設(shè)計、產(chǎn)品造型設(shè)計等，但幸運的是近些年工業(yè)設(shè)計得到了政府的和企業(yè)的重視，許多高校也開發(fā)其專業(yè)以及研究所點，在社會的影響也越來越大，逐漸步入正軌。

工業(yè)設(shè)計具有很強的時代性，它通過材料、工藝、形態(tài)、色彩等方面突顯現(xiàn)，通過改進產(chǎn)品的品質(zhì)，功用，視覺效果等表達著工業(yè)的發(fā)展史。所謂工業(yè)設(shè)計，從廣義上說，指“為了達到某一特定的目的，從構(gòu)思到建立一個切實可行的方案，并且用明確的手段表示出來的系列行為”。目前而言工業(yè)設(shè)計是世界設(shè)計產(chǎn)業(yè)中最具發(fā)展力和潛力的一個領(lǐng)域，也是最能體現(xiàn)國家科技發(fā)展力的有力證據(jù)。例如，現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品中的綠色設(shè)計，隨著經(jīng)濟節(jié)奏日趨加快，工業(yè)化發(fā)展的不斷深入，市場上的商品形形，依然無法滿足人們的消費需求。由于未考慮對環(huán)境的影響，不但造成了大量的污染，而且消耗了大量的自然資源，使生態(tài)環(huán)境遭到了前所未有的破壞。日益嚴重的環(huán)境污染正威脅著人類的生存，廢氣、污水的排放直接對人體健康產(chǎn)生影響。因此，保護環(huán)境、有效利用資源，已是制造企業(yè)的一個良心責任。綠色設(shè)計的發(fā)展趨勢正是現(xiàn)如今熱門的高環(huán)保、高技術(shù)、高效率，高節(jié)能的反映。毋庸置疑中國工業(yè)設(shè)計的發(fā)展應(yīng)獲得很高的重視。在2007年，溫總理曾經(jīng)作出過重要的指示，那就是要高度重視工業(yè)設(shè)計。這一指示毋庸置疑的表示了中國政府對工業(yè)設(shè)計的高度重視的程度，是從“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”的根本保障。更隨著當代世界設(shè)計潮流的迅猛飛速的發(fā)展變化，廣大消費者對產(chǎn)品的的需求也不斷提高。怎樣將工業(yè)設(shè)計良性的發(fā)展下去？答案是：緊跟時代的潮流，打破傳統(tǒng)的觀念，改變原有的設(shè)計思想，創(chuàng)新適宜的設(shè)計方式，體現(xiàn)出時代的特點。

2 機械設(shè)計中工業(yè)設(shè)計的重要作用

由于傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品設(shè)計重點是考慮實現(xiàn)機械產(chǎn)品本身的功能，以設(shè)計產(chǎn)品為目標，在傳統(tǒng)的機械設(shè)計工業(yè)中，機械工程師們憑借自己的專業(yè)技術(shù)知識設(shè)計產(chǎn)品，這些產(chǎn)品由于外觀質(zhì)量和使用方式的欠缺，盡管內(nèi)在質(zhì)量是優(yōu)秀的的，但往往也會缺乏市場競爭力，成為不可忽視的一大弊端。設(shè)計師們在完成產(chǎn)品的功能設(shè)計時，雖然也考慮了外觀視覺效果等因素的問題，但由于缺乏專業(yè)的藝術(shù)培訓(xùn)和設(shè)計理念，設(shè)計出來的產(chǎn)品往往又笨又重。

在我看來，就目前而言工業(yè)設(shè)計在機械設(shè)計中的應(yīng)用，其中一個主要方面體現(xiàn)在人機工程學(xué)方面。人機工程學(xué)的理念是：一切產(chǎn)品圍繞‘人’服務(wù)以人為根本和直接的研究對象，所以一切設(shè)計理念必須從人的自身中去獲取，綜合了這些因素才能做出基本判斷。人機工程學(xué)的特點是不但要研究人，機，環(huán)境三個要素，還要將消費者或使用者和設(shè)計的產(chǎn)品，以及將人與產(chǎn)品作為一個系統(tǒng)來共同深入來研究，不單純著眼于個別要素的優(yōu)良與否，人機工程學(xué)以人為最根本、最直接的研究、服務(wù)的對象，所以一切信息必須從人的自身中去獲得，綜合了這些信息才能做出判斷?？梢院敛豢鋸埖卣f，在現(xiàn)代社會中，凡是成功的機器產(chǎn)品，都缺少不了人機工程學(xué)的設(shè)計理念。

3 機械設(shè)計與工業(yè)設(shè)計結(jié)合將如何發(fā)展

既然機械設(shè)計和工業(yè)設(shè)計相結(jié)合的優(yōu)點諸多，該如何將結(jié)合后引入中國的市場，引入民眾的視野，逐步進入中國傳統(tǒng)企業(yè)的血液中至關(guān)重要。英國和日本都是工業(yè)設(shè)計發(fā)展迅猛的國家，通過總結(jié)其發(fā)展史，從而總結(jié)出發(fā)展的有力法寶。但是不同國家的政策和局勢不同，任何事情不能照搬照抄，要合理篩選。英國作為世界上最早發(fā)生工業(yè)革命的國家，其工業(yè)設(shè)計有著悠久的歷史，也是現(xiàn)代設(shè)計最早發(fā)生的地方。然而，英國卻從工藝美術(shù)運動發(fā)生之初開始，就陷入了永無休止的理論爭執(zhí)之中。無論是在理論上，還是在設(shè)計實踐中均無大的發(fā)展，落后于時代潮流。然而在20世紀初，英國政府對自己的工業(yè)生產(chǎn)狀況進行反思，逐步認識到英國現(xiàn)代設(shè)計的落后，根本原因在于：1）熱衷于理論爭執(zhí)，忽視實踐探索；2）政府不重視，沒有進行引導(dǎo)和給予支持。所以，二戰(zhàn)后的英國政府對設(shè)計十分重視，各種設(shè)計組織展開了卓有成效的工作。在英國政府扶持型的發(fā)展模式之下，英國工業(yè)設(shè)計的組織及活動得到規(guī)范，全民對設(shè)計的尊重和認識得到提高，工業(yè)設(shè)計的專業(yè)地位得到鞏固。

同理在日本這個科技高速發(fā)達的國家，工業(yè)設(shè)計的發(fā)展至關(guān)重要，一關(guān)鍵原因是政府進行了干預(yù)，在這個領(lǐng)土有限的島國，物資匱乏，不能從能源上占優(yōu)勢，所以日本的設(shè)計方向在于節(jié)能，節(jié)約材質(zhì)，產(chǎn)品簡約輕便小巧，例如在20世紀中期，在兩次石油危機后，日本設(shè)計在理念上推出節(jié)約能源設(shè)計，理性設(shè)計等。

由此可見，政府應(yīng)該積極促進我國工業(yè)設(shè)計和機械設(shè)計聯(lián)合發(fā)展，可以通過制定相應(yīng)法律法案和政策，同時建立鼓勵其結(jié)合發(fā)展的戰(zhàn)略，積極參加各國間學(xué)術(shù)交流，不能閉門造車，加強國際間交流，引進國外優(yōu)秀的設(shè)計人才和設(shè)計理念。在財政上扶持中小企業(yè)開發(fā)機械設(shè)計和工業(yè)設(shè)計結(jié)合的發(fā)展策略，慢慢轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)機械設(shè)計理念。

在我國高等中學(xué)教育上也要敢于開發(fā)培養(yǎng)機械設(shè)計和工業(yè)設(shè)計綜合性人才，開設(shè)相應(yīng)課程，建立設(shè)計研發(fā)中心，培養(yǎng)高水平設(shè)計人才。同時應(yīng)該積極培養(yǎng)機械設(shè)計碩士學(xué)位中工業(yè)設(shè)計方向，僅僅通過本科的學(xué)習(xí)很難達到綜合性學(xué)習(xí)，所以在專業(yè)方向上應(yīng)突出兩者相結(jié)合的學(xué)習(xí)，通過碩士課程學(xué)習(xí)培養(yǎng)人才。

4 結(jié)語

機械產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)計結(jié)合發(fā)展的領(lǐng)域不僅僅設(shè)計局限在創(chuàng)新和技上的運用，而是利用工業(yè)設(shè)計和機械設(shè)計的優(yōu)點結(jié)合，缺點避免將“設(shè)計”得到盡量大的開發(fā)。工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計相結(jié)合，融合運用，提高中國工業(yè)科技的發(fā)展，提高國產(chǎn)機械工業(yè)產(chǎn)品在國內(nèi)外市場的競爭力，起到了顯著的作用。成功的設(shè)計是先進技術(shù)和優(yōu)美“包裝”的和諧統(tǒng)（3）。眾所周知，藝術(shù)家創(chuàng)作的藝術(shù)品僅僅只能供于視覺享受，不但缺乏實用性而且使用長久性也存在問題，同樣，任何功能單一的產(chǎn)品設(shè)計都是不具有市場競爭力的，所以工業(yè)設(shè)計師和機械工程師的工作應(yīng)該密不可分，成功的商品是工業(yè)設(shè)計師和機械工程師共同的靈魂結(jié)晶。將工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計結(jié)合應(yīng)用，改變設(shè)計生產(chǎn)方式，相應(yīng)改變教育專業(yè)課程的該進，我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將會取得極大進步帶動國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展，使中國從國際制造大國轉(zhuǎn)變成為設(shè)計強國。

參考文獻：

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第5篇：機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計范文

我國工業(yè)設(shè)計專業(yè)教育開始于藝術(shù)類院校，課程設(shè)置基本參照國外傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計教育模式，并由美術(shù)或工藝美術(shù)專業(yè)的教師任教，主要講授藝術(shù)設(shè)計技法和模型制作課程（實踐類課程）。當初，有多數(shù)人認為，工業(yè)設(shè)計與藝術(shù)之間的區(qū)別只是實用美術(shù)與美術(shù)之間的區(qū)別，所以在大部分院校，尤其是文科類院校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)教學(xué)計劃中，安排的課程基本是以藝術(shù)造型為主。后來，隨著工業(yè)設(shè)計專業(yè)教育的深入，人們開始認識到工業(yè)設(shè)計是一門綜合多種學(xué)科知識的新專業(yè)。為此，1998年我國教育部按照學(xué)科分類將工業(yè)設(shè)計專業(yè)歸屬于機械工程和藝術(shù)學(xué)，主修課程包括：力學(xué)、電工學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、工程材料、造型設(shè)計、計算機輔助設(shè)計等。要求學(xué)生畢業(yè)時具有較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)及人文、藝術(shù)和社會科學(xué)基礎(chǔ)，具有較高的綜合素質(zhì)。但是，我們從實際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，這種在同一專業(yè)中兼學(xué)文、理科課程的教育模式，并不適合培養(yǎng)那種高級“專門”人才。主要原因是，由于機械工程與藝術(shù)學(xué)是截然不同的兩個專業(yè)，一個屬工科類，另一個屬文科類，所以它們的思維方式及學(xué)習(xí)方法也有所不同。例如，從全國大學(xué)生工業(yè)設(shè)計作品展中我們就可以清楚地見到，來自不同類型院校的作品，無論是在造型方面還是功能方面都有明顯的區(qū)別（參見圖片）。這一點也可以說明，工科院校學(xué)生更多的是理性和邏輯思維；而藝術(shù)院校學(xué)生更善于感性和形象思維，一個是應(yīng)用了物理學(xué)、數(shù)學(xué)推理的方法，而另一個是靈感、熱情多于推理。當然，理想的設(shè)計師應(yīng)該具有以上兩種能力，但是這需要一個時間過程，本科生在校學(xué)習(xí)年限均為4年，需要修完40多門課程（包括公共課在內(nèi)），平均每門專業(yè)課約45學(xué)時，另外還有40周以上的實踐類課程。如果這期間再增加新的相關(guān)課程，必定會影響到課時量的分配，造成一些課程的課時量減少，沒有充足的時間讓學(xué)生去深入理解課程的實質(zhì)。特別是學(xué)習(xí)專業(yè)技能方面的課程，更需要一定的課時量來掌握，否則就會影響學(xué)習(xí)質(zhì)量和教學(xué)水平。正所謂“欲速則不達”，現(xiàn)在已經(jīng)有人認為，工業(yè)設(shè)計專業(yè)畢業(yè)出來的學(xué)生，既不像藝術(shù)家，又不像工程師。

所以，要改變這一現(xiàn)狀，就應(yīng)該考慮在工業(yè)設(shè)計專業(yè)里分設(shè)技術(shù)類型和藝術(shù)類型的專業(yè)，按照不同類型進行專業(yè)分工，明確不同專業(yè)的教育方向、學(xué)習(xí)目的和培養(yǎng)目標，制訂培養(yǎng)不同類型人才的教學(xué)計劃。一部分學(xué)生以學(xué)習(xí)功能、材料、構(gòu)造、工藝、安全、效率等課程為重點，另一部分學(xué)生以學(xué)習(xí)視覺效果、使用形式、市場效益、人機界面等課程為重點。其教育模式就如同建筑學(xué)中的土木工程和建筑設(shè)計，它們屬于同一個學(xué)科，但又具有各自的學(xué)習(xí)目的和培養(yǎng)目標，各專業(yè)又可以互相影響、互相聯(lián)系，使藝術(shù)與技術(shù)完美地結(jié)合在一起（“是技術(shù)與藝術(shù)的統(tǒng)一體，并非是技術(shù)加藝術(shù)的組合體”）。以下我們從建筑學(xué)發(fā)展的進步過程，分析藝術(shù)與技術(shù)在設(shè)計中的合作與分工，可供工業(yè)設(shè)計專業(yè)教育比較、借鑒。

二、建筑學(xué)中的專業(yè)分工

在歐洲，將建筑隸屬于“繪畫藝術(shù)”是意大利文藝復(fù)興時期的特點，當時的建筑師與工程師沒有明確的職業(yè)區(qū)分?！叭藗儾粫ξ薪ㄖ熑ピO(shè)計橋梁是否適當產(chǎn)生懷疑，那只不過是砌筑拱券或石頭切割法的擴展而已?！币恢钡?747年，在巴黎橋梁公路學(xué)校才將土木工程建立成獨立專業(yè)，從此，建筑師與工程師的各自職責有了明確的分工。一學(xué)者認為，真正意義上的工程科學(xué)從此開始?？墒堑搅?9世紀中葉，法國的建筑專業(yè)又被歸入了美術(shù)學(xué)院，而且教學(xué)方面不能完全獨立，使一些年輕建筑師的學(xué)習(xí)被引入歧途，他們基本放棄了規(guī)劃和對結(jié)構(gòu)的研究（而這是建筑藝術(shù)的本質(zhì)），將主要精力致力于設(shè)計豐富的建筑立面和大量的豪華裝飾?！八麄兿嘈沤ㄖ闹饕康木褪瞧梁屠L畫式的體積組合，是由裝飾組件構(gòu)成”（這一點與我國早期工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計所追求的目的一樣）。據(jù)說當時巴黎美術(shù)學(xué)院只重視房屋裝飾而忽視房屋構(gòu)造的教學(xué)已經(jīng)出了名。彼得柯林斯（法）認為：“美術(shù)學(xué)院將建筑僅僅看作感人的、似畫的作品和大量裝飾性的東西是危險的，這種習(xí)慣將使他們趨向于成為藝術(shù)家而不是建筑師了。”1850年，建筑教育家隆德勒（法）建議在學(xué)校里不再只設(shè)一種只會談?wù)撗b飾的教授，而應(yīng)該有講授規(guī)劃和結(jié)構(gòu)的教授，包括競賽與評獎，也要依次強調(diào)三者的關(guān)系。而后，隨著建筑科學(xué)的細分，陸續(xù)出現(xiàn)了如建筑規(guī)劃、土木結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)計等專業(yè)。

與歐洲相比，美國的建筑學(xué)教育則忽視了建筑師，而過分強調(diào)工程師的作用，原因有多方面，其中影響最大的是來自于工業(yè)技術(shù)的進步。如1854年，煉鐵除碳技術(shù)的提高，造出了足夠尺寸的熟鐵大梁，隨后，鋼的出現(xiàn)使金屬結(jié)構(gòu)又有了更大的進步，相繼建造了全部采用鋼鐵結(jié)構(gòu)的橋梁與建筑物。如南達科他州的格拉斯哥鐵橋（美），“水晶宮”（英），埃菲爾鐵塔（法）等。19世紀90年代初，鋼和混凝土框架的商品化應(yīng)用，更加使美國人相信技術(shù)在建筑中的主導(dǎo)作用，也因此而忽略了建筑的傳統(tǒng)形式即建筑的藝術(shù)形式。蒙哥馬利·斯克勒（美）不得不承認：“設(shè)計不錯的城市橋梁只有在法國才可以找到，原因應(yīng)歸功于公路橋梁系里設(shè)有建筑學(xué)教授的職位?！钡拇_，建筑作為一門科學(xué)，不僅要依靠工程師來考慮結(jié)構(gòu)部件的形式和方法，還要依靠建筑師在其實用結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加藝術(shù)表現(xiàn)的成分，建筑才會更加完美。

三、培養(yǎng)不同類型的專業(yè)人才

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計同樣需要工程師負責功能和構(gòu)造，設(shè)計師負責造型及視覺效果，同樣有材料與結(jié)構(gòu)的分析與計算，有豐富想象力的形態(tài)構(gòu)成?！八鼈兊幕灸繕送瑯邮菍嵱?，是追求現(xiàn)代意識與現(xiàn)代科學(xué)的一致性?！币虼耍P者認為，工業(yè)設(shè)計專業(yè)應(yīng)該參照建筑學(xué)專業(yè)的教育模式，在一個專業(yè)里設(shè)置不同研究方向的專業(yè)，如藝術(shù)造型學(xué)、制造工藝學(xué)或材料構(gòu)造學(xué)（擬訂名稱）。不同的專業(yè)方向有不同的教學(xué)目的和培養(yǎng)目標，有各自合理的專業(yè)課程設(shè)置及其有效課時量，這樣才能顯示出專業(yè)的特色。事實上，隨著科學(xué)的進步，工業(yè)產(chǎn)品中的技術(shù)含量會越來越高，涉及的方面會越來越廣，專業(yè)分工也越來越細。例如“機電專業(yè)”的前身就是由機械、電子兩門技術(shù)組合而成的新型專業(yè)。又如，人機工學(xué)這門課程，在一些學(xué)校已經(jīng)作為一門單獨的專業(yè)。目前，工業(yè)設(shè)計專業(yè)教育在我國文、理科院校都有開設(shè)，既然如此，就可以根據(jù)各自的特點，如學(xué)生生源、師資結(jié)構(gòu)、學(xué)術(shù)氛圍及環(huán)境條件的不同，去培養(yǎng)兩種不同類型的專業(yè)人才，一個培養(yǎng)工程類的設(shè)計師，而另一個培養(yǎng)造型類的設(shè)計師，它們又統(tǒng)屬一個專業(yè)。

當然，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計和建筑設(shè)計是兩種不同的專業(yè)，各自有不同的學(xué)習(xí)目的和培養(yǎng)目標，何況產(chǎn)品與建筑相比，無論是制造或使用都存在著許多不確定因素。我們在此只是從專業(yè)教學(xué)發(fā)展的角度，對建筑專業(yè)的教育模式進行分析，就如同“包豪斯”時期那種將建筑師與工程師在完成項目時，彼此專業(yè)上的合作模式帶入到產(chǎn)品設(shè)計中一樣，借以研究有關(guān)如何提高我國工業(yè)設(shè)計專業(yè)教育水平的方式方法。

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第6篇：機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計范文

關(guān)鍵詞:機電一體化;計算機集成制作系統(tǒng);技術(shù)發(fā)展

人類社會是一部科技發(fā)展史，尤其是近代史，隨著工業(yè)革命的進行，機械工業(yè)和機器制造業(yè)一直處于高速發(fā)展的狀況，并且隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，在很大程度上極大地推動了學(xué)科之間的交叉和滲透，這在很大程度上促進了工程技術(shù)方面的改造和創(chuàng)新。尤其是在機械工程方面,隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的交互發(fā)展，并逐漸應(yīng)用到機械工業(yè)當中，形成了機電一體化的技術(shù)發(fā)展方向, 機械制造技術(shù)的發(fā)展是從開始的完全人工到半自動化直到自動化,是這部技術(shù)發(fā)展史的一部分。這在很大程度上使機械工業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品機構(gòu)、功能構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,促進工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”時代進入“機電一體化”時代，機電一體化技術(shù)是機械、電子、信息三個學(xué)科合理結(jié)合的復(fù)合技術(shù),是在工業(yè)產(chǎn)品和過程設(shè)計與制造中,機械行業(yè)和高科技計算及行業(yè)的有機結(jié)合，在技術(shù)發(fā)展階段，人類總是試圖實行實現(xiàn)各個行業(yè)智能化和綠色化，所以，機電一體化技術(shù)促進了機械制造技術(shù)的發(fā)展計入一個新的階段，在很大程度上推動了兩個行業(yè)的迅速發(fā)展，

一、機電一體化的核心技術(shù)

機電一體化的核心技術(shù)主要包括：一是信息處理技術(shù)。主要指的是計算機技術(shù),尤其是單片機技術(shù)。在機電一體化技術(shù)中“電”可以說是單片機技術(shù)、PLC 技術(shù)和通信技術(shù)的綜合體；二是機械制造技術(shù)。是指機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)。機械制造技術(shù)包含了很多方面，如機械設(shè)計技術(shù)、機械制造,還是機械工藝，并且其在機電一體化方面都有很大的發(fā)展，并存在巨大的發(fā)展空間；三是傳感器技術(shù)。是指一種包括各種物理量的傳感器,尤其是具有“一器多感”功能的技術(shù)。近些年來“光纖傳感器”隨著科技的發(fā)展，取得了長足的進步，這在很大程度上對近對機電一體化技術(shù)有巨大的作用；四是傳動技術(shù)和自動控制技術(shù)。是指在微電子技術(shù)的支持下機電業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，它包含電力傳動、液壓傳動、機械傳動、氣壓傳動和磁力傳動等方面。隨著技術(shù)手段的發(fā)展，這些傳統(tǒng)的技術(shù)能夠在更大程度上滿足人們需要的各種動作和功能。這是近年來最常用且發(fā)展最迅速的技術(shù)范疇。自動控制技術(shù)的代表技術(shù)手段是人工智能控制技術(shù)，這項技術(shù)對機電一體化技術(shù)產(chǎn)生了巨大的作用。

二、機電一體化技術(shù)的國外發(fā)展歷史

機電一體化技術(shù)從20世紀40年代興起,到20世紀60年代后,“3C”技術(shù)（即計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù))得到迅速發(fā)展，這為機電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。所以，我們大致上可以將機電一體化技術(shù)的發(fā)展分為3個階段：第1階段：20世紀40年代――60年代以前。在這個階段當中，“3C技術(shù)”初步形成，人們初步開始利用“3C”技術(shù)來充分完善機械產(chǎn)品的性能。第2階段20世紀60年代――20世紀80年代。在此階段當中，由于“3C”技術(shù)的高速房子，機電一體化技術(shù)呈現(xiàn)稱蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。在此時期,人們更好地利用“3C”技術(shù)的技術(shù)成果開發(fā)出多樣的機電一體化產(chǎn)品。喜多發(fā)達國家在此階段處于領(lǐng)跑地位。第3階段：20世紀80年代末至今。隨著美國等發(fā)達國家制定了相應(yīng)的機電一體化策略和人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，20世紀80年代末期開始,機電一體化技術(shù)向智能化方向大踏步邁進，大量的智能化機械產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，我們可以說,機電一體化技術(shù)將以智能化為中心跨入21世紀。

三、國內(nèi)機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

20世紀80年代開始，國內(nèi)機電一體化技術(shù)開始興起，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，尤其是計算機科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和市場競爭的日益激烈,使產(chǎn)品的科技含量更高，更新?lián)Q代速度日益加快,人們對商品需求更加多樣和高品質(zhì)化，所以傳統(tǒng)的機械制造業(yè)正在發(fā)生十分深刻的轉(zhuǎn)變,對產(chǎn)品的品質(zhì)、成本要求逐漸提高，而且對于企業(yè)來說，對其自身的交貨期、成本控制等方面都提出了更好的要求。我國為了適應(yīng)市場需要，對制造業(yè)的這場巨大而深刻的革命十分關(guān)注,認為其既是機遇，也是挑戰(zhàn)，近年來，我國在發(fā)達國家大量引進機電一體化技術(shù)，并且研發(fā)了一系列擁有我國獨立知識產(chǎn)權(quán)的機電一體化產(chǎn)品和技術(shù)，所以，雖然我國的機電一體化技術(shù)與發(fā)達國家相比，仍有很大差距，但較之以前，具有更加系統(tǒng)化、智能化等方面的特點。

機電一體化已經(jīng)成為從產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修等全過程的技術(shù)系統(tǒng)，其技術(shù)體系各學(xué)科間不斷融合,其學(xué)科的界限性逐漸變淡甚至消失。生產(chǎn)規(guī)模的擴大及最佳經(jīng)濟效果的追求,使先進制造技術(shù)產(chǎn)生一系列技術(shù)與管理相結(jié)合的新的生產(chǎn)方式。計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)、管理技術(shù)等的引入并與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為一個能駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程。發(fā)展先進制造技術(shù)的目的在于實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),并取得理想的技術(shù)經(jīng)濟效果。對于國外發(fā)達國家來說，由于其資金、技術(shù)和設(shè)備等方面的優(yōu)勢十分明顯,所產(chǎn)處的機電一體化產(chǎn)品不僅質(zhì)量較高，并能更好的適應(yīng)市場多樣化需求,使獲得最大的經(jīng)濟利益。但是，我國由于科技技術(shù)發(fā)展水平相對較低，需經(jīng)過一定時間后，其科技水平才能達到國際先進水平。所以，在科技實力方面，需要在引進國外先進科技的前提下根據(jù)我國情況對其進行改進和創(chuàng)新，并創(chuàng)造出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)手段，而在市場經(jīng)營和商業(yè)營銷方面，要促進商品品質(zhì)的提升和發(fā)展，并且要獨立研發(fā)適合中國國情的、具有中國特色的機電一體化產(chǎn)品,并對于是市場歡迎的高技術(shù)的機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品,需要投入大量的資金和技術(shù)力量進行開發(fā)，爭取利用這些商品擴展市場，并在技術(shù)方面有巨大突破,為我國機電一體化技術(shù)的綜合持續(xù)發(fā)展提供更大的技術(shù)支持和儲備。

總之，環(huán)境保護和生態(tài)平衡已經(jīng)成為21世紀的主體。在機電一體化技術(shù)方面，要求機電一體化的產(chǎn)品和技術(shù)能夠做到高性能、高質(zhì)量、低能耗和微型化、集成化等特征，也可以將這類產(chǎn)品和技術(shù)稱為“綠色產(chǎn)品”或者“綠色技術(shù)”。但是機電一體化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)注意以下問題：(1)機電一體化是學(xué)科的綜合，是機械設(shè)計理論發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，它不會取代機械設(shè)計理論。(2) 機電一體化技術(shù)工作者要具有十分綜合的技術(shù)能力，只有掌握大量技術(shù)知識，才能再次行業(yè)中獲得發(fā)展。(3)機電一體化技術(shù)是滲透到所有的機械產(chǎn)品中的普遍技術(shù),是一項綜合技術(shù)，幾乎不受行業(yè)的限制(4)機電一體化作為機械工業(yè)變革的產(chǎn)物，有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，對我國的?jīng)濟發(fā)展能夠起到更大的作用

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第7篇：機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計范文

[關(guān)鍵詞]節(jié)能產(chǎn)品；形態(tài)語義；設(shè)計表達

一、新環(huán)境下的產(chǎn)品設(shè)計趨勢——綠色低碳

追求低碳環(huán)保是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計趨勢，是生活方式和科學(xué)技術(shù)發(fā)展變化的目標。在低碳環(huán)境背景下，工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計依托于科技的進步，同時也促進了科技的發(fā)展;受人們期望值牽制的同時也引導(dǎo)著新生活方式的轉(zhuǎn)換。設(shè)計師遵循低能耗、長壽命的產(chǎn)品設(shè)計原則，并將環(huán)保型、低環(huán)境負荷材料運用在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計過程中。使工業(yè)設(shè)計的科技成果為人們所享用。

二、消費者在適應(yīng)低碳產(chǎn)品過程中的認知轉(zhuǎn)變

運用產(chǎn)品形態(tài)語義進行節(jié)能產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計的實質(zhì)是將產(chǎn)品置于一定的低碳環(huán)境中。根據(jù)人、機、環(huán)境的關(guān)系，對消費者的認知心理和過程進行充分分析，將消費者頭腦中固有的符號與產(chǎn)品的形態(tài)語義設(shè)計產(chǎn)生共鳴，準確的給節(jié)能產(chǎn)品定位更能使消費者認同，并有效地傳達出產(chǎn)品形態(tài)的內(nèi)涵和賦予產(chǎn)品新的語義，使消費者應(yīng)用知識并對采集的信息進行加工，有效的轉(zhuǎn)變認知過程和接受節(jié)能產(chǎn)品。認知過程是比較復(fù)雜的，通過這個過程，人們對感官的刺激進行挑選，產(chǎn)生理解、思考和記憶等心理活動，并轉(zhuǎn)換成連貫的圖像信息，輸入人腦進行加工處理，改變其具體的心理活動，進而適應(yīng)并選擇低碳產(chǎn)品。

1.節(jié)能產(chǎn)品設(shè)計中環(huán)保意識的滲透

隨著人口的增加、能源的大量消耗，環(huán)境問題日益嚴峻。節(jié)能環(huán)保型的產(chǎn)品越來越受到消費者的關(guān)注，環(huán)保產(chǎn)品時代已經(jīng)到來，全社會都密切關(guān)注產(chǎn)品的低碳環(huán)保。比如消費者在選購家電產(chǎn)品時，強烈的節(jié)能環(huán)保意識已經(jīng)超過了對品牌、功能、性價比等因素的考量。世界上最大的家電公司之一伊萊克斯，設(shè)計的不用洗衣粉就能洗干凈衣服的離子洗衣機，依賴于技術(shù)的先進性，是通過對水的活化處理來實現(xiàn)洗凈衣物的目的，向產(chǎn)品的節(jié)能和環(huán)保方面邁進了一大步，并引領(lǐng)著低碳環(huán)保產(chǎn)品的設(shè)計。

2.消費者對節(jié)能產(chǎn)品的體驗過程

經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了人們需求層次的不斷提高，價格和功能已經(jīng)不再是消費者首選的目標，相反，消費者更注重產(chǎn)品形態(tài)的體驗性，體驗化的產(chǎn)品成了新的消費需求。體驗化設(shè)計為產(chǎn)品的生存尋找新的空間，給消費者創(chuàng)造良好的情感體驗，要求在節(jié)能產(chǎn)品創(chuàng)新性設(shè)計上注重材料、色彩、造型等方面，設(shè)計更具生命力和感知力，在有效的體驗時間內(nèi)給消費者留下美好的回憶。環(huán)保彩色概念數(shù)碼多功能機系列產(chǎn)品，是富士施樂彩色辦公在低碳時代環(huán)境中制定的全新標準。其融合富士施樂最新研發(fā)的諸多綠色科技成果，達到“能源之星”的標準中最低TEC值，是低碳排放、低耗能的環(huán)保型數(shù)碼多功能設(shè)備的先驅(qū)者。

節(jié)能產(chǎn)品語義是通過表象的產(chǎn)品形態(tài)帶給消費者的具體信息，這種外表的形態(tài)也支撐著產(chǎn)品的功能得以實現(xiàn)。產(chǎn)品形態(tài)作為產(chǎn)品的重要部分，與產(chǎn)品一起處于消費者、設(shè)計師、社會及環(huán)境這個鏈接的紐帶環(huán)節(jié)中，產(chǎn)品形態(tài)的優(yōu)化是受到兩端各因素的變化帶來的影響，通過這種形態(tài)信息的傳遞，使得消費者與設(shè)計師間的雙向溝通有效的進行，產(chǎn)品語義通過產(chǎn)品形態(tài)來傳達信息，使得產(chǎn)品易于被理解和使用。

三、節(jié)能產(chǎn)品的形態(tài)語義認知

產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計的語義是通過產(chǎn)品的立體構(gòu)成元素和符號來表達其功能和情感的。根據(jù)產(chǎn)品語義學(xué)的研究內(nèi)容，產(chǎn)品形態(tài)所傳達的語義分為功能語義和情感語義兩種，節(jié)能產(chǎn)品的功能語義更需通過設(shè)計師對形態(tài)符號進行重新編碼指出產(chǎn)品“是什么”、“如何使用”等；對產(chǎn)品形態(tài)符號進行解碼是通過對使用者的視覺感受和心理感受的情感語義分析得來的。

1.形態(tài)語義學(xué)

從符號學(xué)的角度來講，產(chǎn)品形態(tài)是一種符號，它傳達著產(chǎn)品的功能以及情感、意志等方面的內(nèi)在體驗。符號最基本的功能就是信息的傳遞。設(shè)計師通過形態(tài)符號告訴使用者:這是什么產(chǎn)品，怎么使用，傳達著什么情感等信息。產(chǎn)品形態(tài)語義是采取產(chǎn)品形態(tài)相關(guān)的信息，通過各種元素符號的語義來表達的，并將語義符號設(shè)計的構(gòu)想運用到產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中。設(shè)計師把語義學(xué)的思想貫穿在節(jié)能產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中，產(chǎn)品由表及里的信息都由產(chǎn)品外部形態(tài)的視覺信息來傳達，賦予產(chǎn)品特定的價值取向和社會時代感都能得到有效地傳達。通過個性化造型、色彩對比、低碳材料等來傳達自身的語義，進而達到人與產(chǎn)品更好地交流，體現(xiàn)出消費者的情感變化。就連產(chǎn)品的開關(guān)、按鈕、扶手都會“講述”自己的操作方法和功能。

2.節(jié)能產(chǎn)品的語義表達

節(jié)能產(chǎn)品形態(tài)表達著產(chǎn)品的功能，傳達著產(chǎn)品的外在和內(nèi)在信息，體現(xiàn)著人類由物質(zhì)價值向精神價值追求的轉(zhuǎn)變。低碳經(jīng)濟時代，走綠色設(shè)計道路是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計滿足低碳經(jīng)濟的要求，推進低碳經(jīng)濟發(fā)展的重要力量。設(shè)計師的設(shè)計思想和設(shè)計意圖是通過對產(chǎn)品的簡約形態(tài)、環(huán)保色彩、低碳材料等要素的使用來表達的，消費者也通過掌握操作方法和了解產(chǎn)品屬性的體驗來明確產(chǎn)品語義。節(jié)能產(chǎn)品的物質(zhì)屬性同時給消費者帶來生理和心理的全方位的體驗。如斯塔克的榨汁機，產(chǎn)品上沒有任何文字提示，只是由簡單相間的凹槽和凸棱組成了一個倒水滴形，使用者卻能對產(chǎn)品的使用方式有很明確的了解，岔開的三只腳支撐著產(chǎn)品的倒水滴形以便凸棱榨汁和凹槽引流。還給收取果汁的杯子留有足夠的空間，產(chǎn)品上下的棱線相呼應(yīng)，對榨汁方式和使用過程的語義表達起到了強調(diào)作用。該產(chǎn)品的設(shè)計是在豐富的物質(zhì)條件下為使用者提供的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，產(chǎn)品語義學(xué)占據(jù)了功能主義對產(chǎn)品設(shè)計的重要位置。

四、節(jié)能產(chǎn)品設(shè)計中形態(tài)語義的設(shè)計表達原則

1.節(jié)能產(chǎn)品設(shè)計中形態(tài)語義的設(shè)計表達符合產(chǎn)品的功能和目的

著名的工業(yè)設(shè)計師理查德·薩伯說：“我認為，設(shè)計者不需要為他的設(shè)計做什么解釋，而應(yīng)通過他的設(shè)計來表達設(shè)計的一切內(nèi)涵?！惫?jié)能產(chǎn)品形態(tài)語義設(shè)計是符合產(chǎn)品的功能和目的，產(chǎn)品功能要不言自明，這對于節(jié)能產(chǎn)品尤其重要，避免產(chǎn)品形態(tài)語義傳達的障礙，使節(jié)能產(chǎn)品的功能明確地在產(chǎn)品形態(tài)中體現(xiàn)出來。通過對節(jié)能產(chǎn)品的造型、色彩、材質(zhì)，傳達產(chǎn)品的功能，使消費者能通過外形立即認識到它能干什么，具體功能是什么，怎么操作等等。紙簍狀造型的碎紙機的設(shè)計，形態(tài)簡約而干凈，上面進紙口的設(shè)計很自然地提示了使用者如何將廢紙放進去，旁邊的小口設(shè)計指示了光碟的入口，側(cè)面的凹槽設(shè)計是為了取下端蓋倒出碎紙屑，其形態(tài)語義對產(chǎn)品功能和使用方法的展示準確生動。還比如，日本的MetaPhy設(shè)計公司設(shè)計的咫風(fēng)吸塵器，通過圓形的垃圾盒、半圓形手持部位以及直線形的管這組簡單的形態(tài)，把“展開”和“合攏”兩種組合狀態(tài)，也即是產(chǎn)品的功能語意明了地傳達給了使用者，產(chǎn)品功能與淡雅的色彩、簡便的操作方式相協(xié)調(diào)。

2.節(jié)能產(chǎn)品中符合人的心理、生理特征及行為習(xí)慣的因素

設(shè)計師對節(jié)能產(chǎn)品形態(tài)語義的表達方法要建立在消費者使用習(xí)慣的基礎(chǔ)上，根據(jù)使用主體的不同，賦予產(chǎn)品不同的意義。設(shè)計師要對使用者在長期的實踐過程中形成的操作習(xí)慣以及消費者的心理和生理特征進行充分的研究分析，通過對各種低碳元素和符號進行整合，加之視覺元素的綜合運用，使節(jié)能產(chǎn)品形態(tài)語義得到明確的低碳性表達，傳遞出符號的特征信息語義，使產(chǎn)品形態(tài)語義準確地傳達產(chǎn)品的功能，產(chǎn)品的使用方法和操作過程采用直接的符號語義傳達。開關(guān)鍵的操作是“按”、“拉”還是旋轉(zhuǎn)，之所以能讓用戶一目了然，就是因為人們在長期的操作實踐過程中形成的經(jīng)驗。

3.節(jié)能產(chǎn)品的形態(tài)語義設(shè)計表達中造型的專屬性原則

在節(jié)能產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中，將視覺物質(zhì)材料的形狀與人性的情感體驗相結(jié)合，滿足了人性化設(shè)計和環(huán)保型設(shè)計理念對視覺材料的設(shè)計應(yīng)用提出的要求。在產(chǎn)品設(shè)計過程中對可重復(fù)使用、可分解回收的材料充分利用，使得產(chǎn)品材料自身的感覺特性與經(jīng)過處理后所產(chǎn)生的情感特性能夠融為一體。

色彩設(shè)計是根據(jù)產(chǎn)品自身的性能特點來確定產(chǎn)品主色調(diào)，在產(chǎn)品整體的形態(tài)感受和特點設(shè)計上占有重要的位置，并要考慮到使用者的生理與心理感受和使用環(huán)境的具體要求。

五、結(jié)束語

不同時代的人們體現(xiàn)出了不同的消費需求，節(jié)能產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計要通過對低碳時代背景以及人的需求進行綜合和系統(tǒng)分析，適應(yīng)低碳時代更高層次的需求，從而對產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計的原則進行總結(jié)，設(shè)計出與消費者產(chǎn)生共鳴的高效節(jié)能產(chǎn)品，體現(xiàn)以人為本的節(jié)能產(chǎn)品設(shè)計理念。

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第8篇：機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】圖形界面 設(shè)計用戶體驗 新交互媒介

引言

圖形用戶界面（Graphioal User Interface，簡稱GUI，又稱圖形用戶接口）是指采用圖形方式顯示的操作用戶界面。GUI是一種結(jié)合計算機科學(xué)、美學(xué)、心理學(xué)、行為學(xué)，及各商業(yè)領(lǐng)域需求分析的人機系統(tǒng)工程，強調(diào)人、機、環(huán)境三者作為一個系統(tǒng)進行總體設(shè)計。GUI的理念最初體現(xiàn)在施樂（Xerox）公司開發(fā)的ALTO和STAR計算機的操作系統(tǒng)上，在20世紀80年代由個人計算機浪潮的發(fā)展推動了圖形界面的大行其道，例如蘋果公司開發(fā)的Lisa和Macintosh操作系統(tǒng)在商業(yè)推廣領(lǐng)域的成功，此后微軟公司推出的Windows系統(tǒng)更是把圖形用戶界面的設(shè)計水準推向了新的高度，人們從此不再需要死記硬背大量的命令，取而代之的是可以通過窗口、菜單、按鍵等方式來方便地進行操作，極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。如今，隨著計算機和手持終端數(shù)碼設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用軟件消費需求的日益繁榮，GUI在人機交互方面得到了極其廣泛的應(yīng)用。但同時信息數(shù)碼科技又不斷受到定位器、傳感器等其他硬件科技飛速發(fā)展的影響，因此目前GUI的設(shè)計理念在迎來新的創(chuàng)新發(fā)展契機的同時也呈現(xiàn)出豐富多樣的面貌。

1 當今時代交互產(chǎn)品的生態(tài)環(huán)境

1.1 交互界面應(yīng)用的載體豐富多樣

GUI最初誕生的時代，幾乎都是應(yīng)用于計算機顯示屏幕的操作界面設(shè)計，在此之后的幾十年間，信息科技飛速發(fā)展，數(shù)碼設(shè)備得到了廣泛普及應(yīng)用，工業(yè)產(chǎn)品也變得越來越智能，圖形界面的使用已經(jīng)包圍了現(xiàn)代人生活的各個角落。最具代表意義的就是移動電話、掌上電腦等具備復(fù)雜交互界面的手持數(shù)碼終端。移動電話已經(jīng)由最初簡單的功能手機發(fā)展到了智能手機時代，同掌上電腦一樣可以自主裝載多種多樣的應(yīng)用軟件。據(jù)2012年底美國市場研究公司Strategy Analytics的最新數(shù)據(jù)顯示，全球智能手機保有量突破10億大關(guān)，達到10.38億部。同時該公司分析師認為，下一個10億或許只需3年就將實現(xiàn)。伴隨著在豐富多樣的數(shù)碼設(shè)備上應(yīng)用，數(shù)量和種類浩如煙海的各種操作系統(tǒng)界面和軟件、網(wǎng)頁界面成為GUl應(yīng)用的新載體。因此，與以往主要應(yīng)用在計算機操作界面上不同，當今時代GUl應(yīng)用的載體新奇多樣，根據(jù)具體產(chǎn)品的使用需求不同就會面臨不同的設(shè)計挑戰(zhàn)。

1.2 GUI不再是主流的單一交互媒介

在21世紀，微電子與傳感器技術(shù)的發(fā)展拓寬了交互設(shè)計的領(lǐng)域，交互設(shè)計師不必再拘泥于屏幕之上進行設(shè)計。TUI（實體界面）、物聯(lián)網(wǎng)、AR（虛擬現(xiàn)實）等概念讓交互設(shè)計的空間擴充到生活中的眾多領(lǐng)域。例如AR技術(shù)就可以讓人們把現(xiàn)實生活與虛擬世界相結(jié)合在一起，產(chǎn)生復(fù)雜而有趣的交互行為。在與此類似的許多技術(shù)產(chǎn)品中，人們嘗試在空間中通過多種媒介方式與機器實現(xiàn)信息交流，依靠多種信息交流渠道的實現(xiàn)，人與機器的交流行為擁有了更多的可能性，同時也更加便捷。由于在這些綜合交互形式的產(chǎn)品當中GUI已不再是人們唯一依靠的與機器交流的媒介，GUI作為以往最先進的主流人機交互媒介形態(tài)的位置受到越來越多高新科技的沖擊。

1.3 用戶對于交互產(chǎn)品的使用體驗越發(fā)挑剔

在工業(yè)時代，人們面對的是企業(yè)策劃開發(fā)的產(chǎn)品，這個時候的情況往往是人去習(xí)慣機器的脾氣，一些需要復(fù)雜操作的機器常常因為別扭的設(shè)計而將人與機器的交流弄得一團糟。而進入到信息時代，人與機器的交流經(jīng)過幾十年的過渡，在這過程中逐漸總結(jié)出許多良好的交互設(shè)計經(jīng)驗，人與機交流越來越輕松。企業(yè)對于產(chǎn)品的交互設(shè)計不斷改進，具備優(yōu)秀用戶體驗的產(chǎn)品層出不窮，人們對于產(chǎn)品的交互設(shè)計要求也越來越挑剔。以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品為例快速更新迭代已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品發(fā)展的一種生存策略，據(jù)騰訊公司數(shù)據(jù)分析，在最近兩年大部分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件已經(jīng)進入到一月一升級補丁的迭代速率。因此，信息時代的用戶對產(chǎn)品不再是逆來順受，而是越發(fā)挑剔，交互設(shè)計取悅用戶的難度增大。

2 GUI在當前交互設(shè)計中的應(yīng)用類型

2.1 基于屏幕的設(shè)計

基于屏幕的交互設(shè)計是傳統(tǒng)的交互設(shè)計領(lǐng)域，是指一切顯示在屏幕上的交互系統(tǒng)設(shè)計。這是GUI設(shè)計的主流領(lǐng)域，也是目前交互設(shè)計行業(yè)中商業(yè)化最成熟的領(lǐng)域，目前市場上的絕大多數(shù)信息交互設(shè)計產(chǎn)品都是基于屏幕界面的設(shè)計。電腦界面、帶有屏幕的工業(yè)產(chǎn)品以及掌中設(shè)備都是此類交互設(shè)計系統(tǒng)的應(yīng)用平臺。這些平臺衍生出軟件界面設(shè)計、網(wǎng)頁設(shè)計、手持終端界面設(shè)計等多個設(shè)計門類。觸摸屏的發(fā)展使得手指操控成為主流，這種趨勢使得CUI設(shè)計獲得了更多變革的機會，提供了更大可能的交互樂趣。最具代表性的例子當屬蘋果公司推出的iPhone、iPad、iTouch等產(chǎn)品。其操作系統(tǒng)iOS最初是設(shè)計給iPhone使用的，后來陸續(xù)套用到iPod touch、iPad以及Apple TV等蘋果產(chǎn)品上。iOS的面世帶給用戶極佳的交互體驗，其界面風(fēng)格清新素雅、親和友好，每一個視覺元素都讓人感覺設(shè)計精細、極具質(zhì)感。這個系統(tǒng)將GUI的設(shè)計水準提升到一個新的高度，很大程度上影響和推動了后來屏幕界面設(shè)計行業(yè)的圖標和圖形設(shè)計發(fā)展。

2.2 交互產(chǎn)品設(shè)計

從廣義上看，交互產(chǎn)品的范疇很大，只要是與人發(fā)生交互行為的產(chǎn)品都可以稱之為交互產(chǎn)品，比如一個燃氣灶具、一臺洗衣機、一個網(wǎng)站、一個游戲都可以被理解為交互產(chǎn)品。而這里分析的產(chǎn)品是狹義的產(chǎn)品，即工業(yè)生產(chǎn)出的產(chǎn)品。交互產(chǎn)品設(shè)計可以看作是交互設(shè)計在狹義工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的延伸，也可以看作是工業(yè)設(shè)計發(fā)展的一個新階段。在這一領(lǐng)域，GUl不如在屏幕界面設(shè)備上應(yīng)用頻繁，但也常作為交互媒介形態(tài)之一來使用。伴隨物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、RFID技術(shù)以及各類傳感器的使用，傳統(tǒng)產(chǎn)品的人機交流方式有了新的突破點。尤其在交互家居設(shè)計、新媒介娛樂產(chǎn)品與公共空間內(nèi)的交互產(chǎn)品設(shè)計比較多見。例如三星SmartTV就是應(yīng)用了多種人機交流模式，作為一款智能電視機SmaGTV具備體感識別功能，用戶通過語音或簡單的手勢就可以完成開關(guān)機、調(diào)節(jié)音量、換臺甚至上網(wǎng)瀏覽或搜索等復(fù)雜的功能，甚至通過面部識別，用戶可以直接登錄網(wǎng)絡(luò)。2010年微軟推出的體感游戲產(chǎn)品外設(shè)Kinect更是徹底顛覆了傳統(tǒng)游戲的單一操作方式，使人機互動的理念更加徹底的展現(xiàn)出來。在游戲示范中，玩家們用腳踢僅存在于屏幕中的足球，并用伸手設(shè)法攔阻進球。在駕駛游戲中，玩家轉(zhuǎn)動想像中的方向盤來操控電視游戲中的賽車。在繪畫游戲，玩家則是說出顏色―“藍色”或“淺褐色”―然后搖擺雙臂來在數(shù)碼式畫板上飛濺一片油漆。諸如此類的產(chǎn)品為用戶打開了一個三維世界的操控空間，傳統(tǒng)GUI平面模式的形態(tài)其實已經(jīng)發(fā)展為三維的圖像，這讓使用者與機器的交流體驗更加真實，更加接近現(xiàn)實世界的操作習(xí)慣。

2.3 其他體驗服務(wù)中的交互設(shè)計

體驗式服務(wù)設(shè)計是當前交互設(shè)計師關(guān)注的焦點之一，在服務(wù)設(shè)計中設(shè)計對象不再是一件產(chǎn)品或者一個界面，而是為用戶提供的整個服務(wù)流程。服務(wù)設(shè)計與交互設(shè)計的關(guān)系也很密切，服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計往往包含著交互設(shè)計的內(nèi)容，而GUI交互理念也往往在其中扮演重要角色。比如在經(jīng)常借助新數(shù)字媒體技術(shù)來增強體驗效果的展示設(shè)計領(lǐng)域，就對體驗服務(wù)中的GUI設(shè)計非常重視。Infel智能數(shù)字零售標牌設(shè)備及創(chuàng)新應(yīng)用就是一款創(chuàng)新的交互展示平臺，該產(chǎn)品已經(jīng)不僅限于單向信息的和展示，觸摸式信息查詢、體感試衣系統(tǒng)、體感手勢控制櫥窗，互動導(dǎo)航立牌、觸摸廣告櫥窗等應(yīng)用將增加用戶的停留駐足時間，零售商因此能獲得更多商機，甚至可以統(tǒng)計用戶購物喜好。

3 GUI在未來新交互媒介中的應(yīng)用趨勢展望

3.1 追求體驗更佳的視覺效果

從當前圖形界面的設(shè)計來看，陰影效果、半透明、動態(tài)效果、擬物環(huán)境是主流的視覺效果增強手段，但伴隨軟硬件技術(shù)的發(fā)展，更精細、更豐富的圖形效果和更逼真的質(zhì)感不斷的刺激這用戶的眼球，信息時代用戶對于數(shù)碼設(shè)備的擬真交互體驗期望值越來越高，這對于產(chǎn)品的視覺傳達效果提出了越來越嚴苛的要求。因此，未來的圖形界面設(shè)計應(yīng)當更加注重視覺效果的優(yōu)化，在滿足輕松便捷的交流前提下，視覺效果能否帶給用戶良好的感受就成為產(chǎn)品的交互界面是否吸引用戶的一大關(guān)鍵因素。

3.2 在二維平面實現(xiàn)三維空間的圖形圖像操作

空間感在設(shè)計中的一個典型表現(xiàn)方式，就是打破平面感，用立體與三維方式來展現(xiàn)?？臻g感的設(shè)計一是可以增加炫酷和華麗，二是可以用于凸顯重要內(nèi)容。另外對于特殊交互產(chǎn)品而言，三維空間的圖形圖像交互模式可以帶給用戶更為便捷和更為接近現(xiàn)實世界操作方式的感受。因此，從這個角度看，借助AR（虛擬現(xiàn)實）、傳感器等科技來實現(xiàn)三維空間人機交流的交互媒介可以看做是傳統(tǒng)平面圖形界面設(shè)計在三維空間里設(shè)計理念的延伸。

3.3 用戶心理模型與產(chǎn)品實現(xiàn)模型更為接近

用戶心理模型與產(chǎn)品操作實現(xiàn)模式的重合度是衡量一個產(chǎn)品的用戶體驗是否優(yōu)秀的標準之一。相對傳統(tǒng)圖形界面設(shè)計受平面媒介和表現(xiàn)手段的限制而言，當前圖形圖像交互媒介的實現(xiàn)手段豐富多樣。一方面，基于傳統(tǒng)平面模式的圖形界面設(shè)計在理解用戶的使用心理上已越加經(jīng)驗豐富，對用戶關(guān)注的細節(jié)更加用心；另一方面，伴隨三維交互媒介技術(shù)的成熟應(yīng)用，用戶對產(chǎn)品的操作方式更趨近于生活中的實際操作動作。因此，在未來圖形圖像交互媒介的設(shè)計將幫助用戶心理模型與產(chǎn)品實現(xiàn)模型更為接近。

3.4 圖形界面交互與其他科技交融發(fā)展

未來GUI在交互方式中的核心媒介地位不會動搖，因為人類的信息交流主要還是靠視覺獲取，但比重會下降，因為語音輸入、體感捕捉等其他交互形式的成熟發(fā)展，機器越來越智能，能夠理解的交流方式越來越多。因為，GUI作為一種成熟強大的交互媒介將與其他科技交融發(fā)展，但需要進行復(fù)雜操作的交互媒介依然會以GUI為主，尤其是傳統(tǒng)的屏幕數(shù)字產(chǎn)品的仍然是GUI設(shè)計的主要領(lǐng)域。

結(jié)語

GUI從最初誕生到現(xiàn)在，從單純的屏幕交互設(shè)計到現(xiàn)在的綜合媒介，GUI與各大科技互相影響，互相促進，發(fā)展到現(xiàn)在GUI概念已經(jīng)不在像之前那么簡單，單一，或許現(xiàn)在或?qū)鞧Ul應(yīng)該改個概念名稱，叫圖像交互媒介之類的，以新的形態(tài)和要求迎接未來信息交互產(chǎn)品的發(fā)展需要。

參考文獻

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第9篇：機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：逆向工程；點云數(shù)據(jù)處理；CAD建模；汽車輪轂；實物模型數(shù)字化

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2011）36-0068-02

逆向工程是消化吸收并改進先進技術(shù)的一系列工作方法和技術(shù)的總和，它是以設(shè)計方法學(xué)為指導(dǎo)，以現(xiàn)代設(shè)計理論方法技術(shù)為基礎(chǔ)，運用各種專業(yè)人員的工程設(shè)計經(jīng)驗，知識和創(chuàng)新思維，對已有新產(chǎn)品進行解剖、深化和再創(chuàng)造，是已有設(shè)計的設(shè)計。逆向工程設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用對提高我國工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計水平，縮短設(shè)計周期，增強我國產(chǎn)品在國際市場上的競爭力有著重要的意義。

一、實物模型數(shù)字化

實物模型數(shù)字化是逆向工程中很關(guān)鍵的一步，數(shù)字化模型能否準確反映實物模型的結(jié)構(gòu)特點，直接影響后續(xù)的建模質(zhì)量。因此，本文引入了COMET測量系統(tǒng)，COMET測量掃描系統(tǒng)是利用光柵投影法，通過非接觸方式獲得物體表面數(shù)字化點云數(shù)據(jù)，是一個快速而高精度的測量和掃描設(shè)備，使用COMET測量系統(tǒng)測量零件表面，操作流程：表面著色處理D確定測量方法D啟動軟硬件D調(diào)整測量角度和距離，并設(shè)置參數(shù)D掃描零件，獲取完整表面數(shù)據(jù)D數(shù)據(jù)輸出。

二、點云數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)字化階段獲得的點云數(shù)據(jù)應(yīng)當經(jīng)過適當?shù)奶幚砗蟛拍苡糜诤罄m(xù)的曲面建模。由于測量設(shè)備或是測量對象的原因，往往不能一次完成整個測量過程，需要將多個測量結(jié)果進行拼接才可獲得實物的整個數(shù)字化模型。

首先，在逆向掃描過程中，分塊掃描得到的點云數(shù)據(jù)可看成一個具體本身固定坐標系的實體。所以，逆向工程的點云數(shù)據(jù)對齊問題可以看作是不同三維實體的坐標變換問題，即根據(jù)事先指定的最優(yōu)匹配算法，通過坐標變換，將分塊掃描得到的點云進行對齊。

其次，無論是使用接觸式測量還是非接觸式測量，在測量產(chǎn)品表面數(shù)據(jù)時，都會引入數(shù)據(jù)誤差，尤其是有尖銳邊的產(chǎn)品邊界附近的測量數(shù)據(jù)。因此，在利用點云數(shù)據(jù)重構(gòu)模型前必須對點云進行過濾。

數(shù)據(jù)精簡也是逆向工程中的關(guān)鍵技術(shù)，伴隨非接觸式測量技術(shù)和測量設(shè)備的發(fā)展，我們可以很方便地獲得復(fù)雜形狀零件的表面數(shù)據(jù)。缺點是點云的數(shù)據(jù)量非常大，這就需要大量的存儲空間，同時在數(shù)據(jù)處理過程中，運行速度很慢，降低工作效率。因此，有必要在保持一定精度的前提下對點云進行精簡，去除大量多余的點，只保留能夠反映曲面形狀的點即可，這即是點云精簡過程。

三、CAD模型

三維CAD模型的重構(gòu)是逆向工程的另一個核心和主要目的，是后續(xù)產(chǎn)品加工制造、快速成形、工程分析和產(chǎn)品再設(shè)計的基礎(chǔ)。三維CAD建模的理論，包括曲面建模方法、曲線和曲面的數(shù)學(xué)模型及擬合，應(yīng)用CATIA軟件是實現(xiàn)曲面重構(gòu)一個重要手段。

四、工程實例

當前，我國汽車工業(yè)飛速發(fā)展，越來越多的新車型被引入國內(nèi)。同時，國內(nèi)的汽車公司也在國外車型的基礎(chǔ)上大力自主研發(fā)設(shè)計新車型。因而，汽車的開發(fā)周期越來越短，汽車工業(yè)正逐漸由“大批量、單一車型”向“小批量，多種車型”制造模式轉(zhuǎn)變，在這種情況下，發(fā)展先進的制造技術(shù)，獲取或建立CAD模型具有重要的意義。

本文以研究汽車車輪轂蓋為例，將對某汽車車輪轂蓋進行數(shù)據(jù)掃描，并通過逆向工程手段實現(xiàn)的原有產(chǎn)品的逆向建模，以方便進一步的設(shè)計或模具制作，并可縮短其產(chǎn)品的開發(fā)周期。

（一）數(shù)據(jù)獲取

測量之前，首先應(yīng)檢測輪轂蓋表面是否光澤，由于我們所測量的輪轂蓋表面的顏色是深灰色，表面顏色太深，反光能力差，應(yīng)在其表面均勻地噴上白色反光噴劑，以便其有更好的反光效果。輪轂蓋曲面類型多，需多次測量，所以我們還需在被測物體的表面貼上參考點，這樣拼合點云的時候，多次測量得到的不同的點云就可以根據(jù)參考點實現(xiàn)自動拼合，將測量得到的數(shù)據(jù)以IGS格式輸入到CATIA軟件中。

（二）數(shù)據(jù)預(yù)處理

1．噪點刪除。由于掃描儀的誤差以及測量過程中人為誤差的存在，使得掃描最終得到的點云包含了大量的噪點，其將會嚴重影響后續(xù)的反求建模，又因為系統(tǒng)無法精確識別誤差的存在，所以需手動刪除。在CATIA中，利用“remove”工具進行刪除，如圖1（a）所示。

2．點云精簡。點云在消除了噪聲點后，其中仍包含了大量的冗余點，這些冗余點的存在不但增加了計算機的負荷，還影響數(shù)據(jù)處理和模型重建的速度，需在精度允許的范圍內(nèi)采用一定的算法對其進行精簡。所以為了計算機運算速度的提高，CATIA提供公差球和弦高差兩種點云數(shù)據(jù)精簡方式。在此因曲面曲率變化原因選用弦高差精簡方式，其結(jié)果如圖1（b）所示。精簡后，點云的信息如下：

Number of Data Points： 59997

Units：mm

Min X=239.9893 Max X=505.7328

Min Y=-180.0058 Max Y=97.2953

Min Z=172.3559 Max Z=833.7889

3．網(wǎng)格化。在經(jīng)過上述處理后便可以對其進行三角網(wǎng)格化，以便對其曲率進行分析，同時更好地觀察各種曲面的特征。

4．網(wǎng)格面曲率分析。點云分割是構(gòu)建曲線、曲面的基礎(chǔ)，分塊方式直接影響后續(xù)的曲面構(gòu)造方式、曲面的拼接和縫合效果。數(shù)據(jù)分塊分的好，將使曲面的重構(gòu)變得簡單，可以得到高質(zhì)量的曲面。

（三）輪轂蓋CAD模型重構(gòu)

任何一個產(chǎn)品的模型建立之前，都必須有一定的基準，這樣才能建立產(chǎn)品準確的拓撲關(guān)系，也才能準確地進行后續(xù)的加工。對于此輪轂蓋同樣為了反求建模的準確性以及方便性，必須先建立其基準，即建立坐標系，并使其一坐標軸通過輪轂蓋的旋轉(zhuǎn)中心。

特征線的構(gòu)建是曲面重構(gòu)的基礎(chǔ)，也是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。由前面分析可知，此輪轂蓋主要由兩個旋轉(zhuǎn)曲面以及若干相同的掃描曲面組成。對于旋轉(zhuǎn)曲面，只要重構(gòu)出它們的截面特征線即可?；厩嬷貥?gòu)完成之后，只需對其進行進一步的處理操作，如加厚、圓角等。最終進行表面質(zhì)量的檢查。最后完成整體模型，并對其進行斑馬紋的檢查，如圖2所示，其質(zhì)量足以滿足操作者的要求。

五、結(jié)語

在產(chǎn)品開發(fā)的今天，建立產(chǎn)品的數(shù)字化模型是產(chǎn)品設(shè)計的中心內(nèi)容。在產(chǎn)品數(shù)字模型建立中，作為實現(xiàn)創(chuàng)新的手段，逆向工程技術(shù)的應(yīng)用越來越受到重視。本文的研究工作豐富了產(chǎn)品造型設(shè)計的理論和方法，將促進逆向工程在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用和推廣。

參考文獻

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