時間：2023-06-07 09:09:53
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇新產品設計方案，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】產品設計；試制；工藝
1 產品策劃階段
一個車型的開發風險非常大，如果不經過周密調查研究與論證，盲目啟動新項目，會造成產品先天不足，投產后問題成堆；造成產品不符合消費者需求，沒有市場競爭力。因此，在進行產品策劃時必須進行市場調研，然后進行可行性分析研究，確定設計方案。
1.1 可行性分析
通過市場調研對相關的市場信息進行系統的收集、整理、紀錄和分析，可以了解和掌握用戶的消費趨勢、消費偏好和消費要求的變化，確定用戶對新的產品是否有需求，然后根據調研數據進行分析研究，總結出科學可靠的可行性分析報告，為項目決策提供依據。
1.2 設計方案的提出與評審
這里的設計方案是指由設計部門提出的主導設計思路；是在可行性分析的基礎上，由設計部門提出的該新產品的最佳設計方案；是整車整體設計的總綱要。
當然，設計方案的實施必須建立在評審完成的基礎上。設計方案的評審要求：評審內容應該對產品開發的要求負責；解決設計方案與開發需要的不協調；確定設計方案的內容企業是否有能力滿足等。
2 設計輸入與輸出階段。
設計的輸入與輸出是整個新產品開發的核心內容，整個開發過程都是以這個階段為中心形成的體系。下面將進行詳細的介紹。
2.1 設計任務書的提出與評審
技術任務書是產品在初步設計階段內，由設計部門向上級對計劃任務書提出體現產品合理設計方案的改進性和推薦性意見的文件。經上級批準后，作為產品技術設計的依據。其目的在于正確地確定產品最佳總體設計方案、主要技術性能參數、工作原理、系統和主體結構。
2.2 產品設計階段
由于產品設計階段要全面確定整個產品的結構和尺寸，從而確定整個生產系統的布局。因而，產品設計的意義重大，具有“牽一發而動全局”的重要意義。產品設計包括兩方面，一是技術設計，另一個是工作圖的設計。
技術設計的目的是在已批準的設計任務書的基礎上，完成產品的主要計算和主要零部件的設計。主要內容有：做出產品設計計算書（如對運動、剛度、強度、振動、熱變形、電路等方面的計算、校核）；畫出產品總布置圖、產品主要零部件圖，并校準；繪出各種系統原理圖（如傳動、電氣、進出氣等系統）；提出專用件、借用件、外購件、材料清單；對技術任務書的某些內容進行審查和修正等等。
工作圖設計的目的是在技術設計的基礎上完成供試制用的全部工作圖樣和設計文件。設計者必須嚴格遵守有關標準規程和指導性文件的規定，設計繪制各項零部件工作圖。主要內容有：繪制產品零件圖、部件裝配圖和總裝配圖；編寫產品零件、標準件明細表，外購件、外協件目錄；編寫文件目錄和圖樣目錄等等。
2.3 標準化審查
標準化審查是由標準化管理部門組織有關專家或專業技術人員，依據有關標準、規范、文件的標準化要求，對設計圖紙、文件等多項內容進行分析、論證、審查的過程。
2.4 工藝性審查及工藝安排
工藝性審查就是對產品主要的制造技術和產品的基本制造流程進行評價和選擇。具體來說就是對設計階段完成的圖紙、明細表等技術文件進行審核，判斷其是否滿足企業現階段的生產現狀，以保證在低消耗基礎上生產出最高質量的產品，為企業創造更大的利益。
工藝安排的含義相對簡單，就是對即將進行的新產品試制工作進行工藝指導，明確各部門在試制過程中所需的各項工作及進度。工藝安排的主要內容包括試制產品的工藝分工、工藝流程與試制進度安排。
3 設計驗證階段
設計驗證是確保所有的設計輸出滿足設計輸入要求的試驗。因此，設計驗證是決定新產品設計是否成功的唯一手段；同時，設計驗證也是完善產品設計的唯一途徑。設計驗證主要由新產品試制、試制評審、技術文件更改等幾方面構成。
3.1 新產品試制
新產品試制是根據設計圖紙，工藝文件和少數必不可少的工藝裝備，由試制部門試制出少量樣品，以便檢驗產品的結構、性能及主要工藝是否達到設計要求，驗證設計圖紙是否正確，以便肯定或進一步校正產品設計的工作。
在新產品試制過程中，試制部門技術人員應編寫試制總結：著重總結對圖紙和設計文件驗證情況，以及在裝配和調試中所反映出的有關產品結構、工藝及產品性能方面的問題及其解決過程，并附上原始記錄，確保試制過程的驗證效果。此階段是一個反復的過程，如中間評審不能通過，則需要反復進行試制，直到產品符合小批試生產條件。
3.2 試制評審
試制評審是穿插在多輪試制過程之中的。試制評審的主要內容是：審查樣品試制結果，設計結構和圖樣的合理性、工藝性，以及特種材料解決的可能性等，確定能否投入小批試制；明確樣品應改進的事項等等。
3.3 技術文件更改階段
試制評審后，試制過程中出現的各類問題逐一暴露出來，各相關設計、工藝部門都必須在規定的時間內完成技術文件及工藝工裝調整的整改工作，以確保下一階段工作的順利進行。
4 設計確認階段
設計確認的目的是確認產品設計是否滿足產品功能和使用要求，通常在成功的設計驗證之后進行。設計確認主要內容有：產品試驗、技術文件定型、小批試生產等。
4.1 產品試驗
產品進行試驗的目的是：檢驗樣車的主要參數，各項技術性能指標及可靠性；檢驗整車性能指標是否達到設計要求；通過試驗檢查和發現產品在設計和工藝方面的薄弱環節，為改進設計提供依據。
4.2 技術文件定型
經過新產品試制與試驗工作，相關的設計文件在經過幾輪的更改與修正后，已經可以指導車間進行小批試生產工作，技術文件也不再有較大的改動，這一階段被稱為技術文件定型。
4.3 小批試生產階段
小批量試生產是指在技術文件通過鑒定和校正修改后，根據批量生產的要求，編制全部工藝規程，設計制造全部工藝裝備，然后生產一小批產品的過程。
目的是檢驗工藝規程和工藝裝備是否適應生產的要求，并對產品圖紙進行工藝性審查，以便進行必要的校正，為大批量生產創造條件。
5 項目報畢
經過以上4個階段的工作，新產品開發項目基本結束，新產品不管是從設計文件的合理性還是產品的工藝性方面都趨于成熟，完全可以滿足產品大批量生產的需要，相關部門應申請進行項目報畢工作。經總工程師批準后，新產品開發項目至此全部結束。
6 結束語
目前，國內已經具備了同國外先進汽車公司同樣的開發設計流程和開發設計能力，可以實現中國自主知識產權的自主產品開發目標。通過數字化的三維設計可以實現設計數據、工藝分析、模具設計制作、工裝夾具設計和制造的CAD/CAM一體化，實現設計和仿真同步的CAD/CAE一體化。中國汽車工業通過國內企業在產品開發上的持續性技術學習，希望在不遠的將來，站在世界汽車行業的頂端，創造中國汽車行業自己的神話。
參考文獻：
[1]《汽車工程手冊》設計篇.汽車工程手冊編輯委員會.人民交通出版社出版.
1.1縮短產品的開發和生產周期
當代機械產品研發能夠全面利用計算機仿真技術，不但可以仿真實現產品的研發與生產過程，而且還不用消耗實際的資源與能量，然而卻可以真實反映產品的相關狀況。虛擬設計技術在概念設計與方案論證當中通常用虛擬模型來取代現實模型驗證設計方案，很好地規避了以往設計模式中設計階段的出現過的失誤對工期與成本的巨大影響將以不斷擴大的方式向后續階段進行傳播的問題，這樣可以更加高效地降低新產品開發的周期，從而提高新產品設計品質與效率[4]。
1.2提升產品制造成功的概率
VRT虛擬技術通過對實際制造活動中的人、事物、信息及其制造過程展開全面的仿真活動，通過從虛擬環境中得到的各種信息，能夠及時發掘制造中可能產生的問題，感受未來產品裝配的特性與功能或者裝配系統的運行狀態，進而能夠做出預見性的決策和優化實施計劃。在產品大量生產之前就采取預防辦法，最終實現產品一次性制造成功，保障產品一次制造均不失敗。
1.3降低產品開發成本
應用系統仿真軟件在不同虛擬環境中精確地模擬系統的運動狀態，它能夠在計算機上便捷地修改設計中存在的缺陷，模擬實驗不同的設計計劃，通過對整個系統進一步改進，最終得到最優設計方案，從而做出物理樣機。這樣就規避了以往設計中不斷通過物理樣機驗證然后修改設計方案的過程，在很大程度上減少了實驗成本[5]，然后按照經驗把成本層層分解到各子裝配體與零件當中，再對比零件的實際價格與預計成本之間的差異，進而降低產品的開發成本。
2虛擬技術在現代機械工程中的應用領域
2.1虛擬制造
所謂虛擬制造（VM）是指將計算機仿真與虛擬現實技術作為技術支持，通過對產品設計和制造等過程開展統一建模，然后在產品設計階段及時地、并行地仿真產品，對將來制造整個過程及其產品設計的主要影響，進而預測產品功能與特性、可制造性以及成本等，然后更加高效地、柔性靈活地開展生產，最終使新產品開發能夠一次實現成功[6]。虛擬制造技術的應用能夠從本質上轉變現行的制造方式，對將來制造業的發展將會產生極其深遠的影響，為整個制造業帶來翻天覆地的變化。
2.2虛擬儀器
所謂虛擬儀器（VI）是指一種應用計算機技術與電子技術發展起來的智能化設備，與以往儀器相比，其在概念與功能上有著很大創新。虛擬儀器利用計算機軟件把通用計算機和基本的信號采集及其調理硬件緊密結合了起來，實現了傳統儀器所具備的和無法具有的作用。虛擬儀器能夠使用一樣的硬件系統，運用不同的軟件就能夠實現功能幾乎完全不同的各類測量，從而使得測試儀器的費用很大程度的降低，而且操作非常方便，降低了測試儀器的操作與維護的時間和復雜性等。
2.3虛擬產品
開發目前，虛擬產品開發使用計算機及其工藝技術來研發和研究零部件，而且在裝配與制造等整個過程中運用相關信息，最終建立全部產品總體模型[7]。而在虛擬產品開發環境當中，產品只被當成一種數學模型，所以不僅修改方便快速，而且能夠減少成本，降低設計時間，提升產品品質。即便面對的是一種復雜產品，也僅僅需要制作一次最終的實物模型，最終使得新產品開發能夠獲得一次性成功。
3結束語
[關鍵詞] 概念產品 功能技術矩陣 創新設計方法
為了更好地規劃公司發展戰略，更早地預判市場需求趨勢，使設計更具超前性、更具競爭力，概念設計應運而生?！案拍钤O計”最早于1984年由德國學者Pahl和Beitz提出，他們認為：在確定設計任務之后，通過抽象化，擬定功能結構，尋求適當的作用原理及其組合等，確定出基本求解途徑，得出求解方案，一部分的設計工作叫做概念設計[1]。概念設計在產品設計過程中占有非常重要的地位，類似于生物的基因，從質的層面決定產品的品質[2]。各大知名廠商諸如伊萊克斯、飛利浦、蘋果、寶馬等每年都投入大量的人力物力進行相關領域的概念設計實驗，并定期推出概念產品展示活動，以求準確把握未來市場的需求與動向，在產品競爭中立于引領地位，實現企業利潤最大化。
1 理論基礎
目前，國內對概念產品設計理論研究的主體為高校，主要有浙江大學、西北工業大學、河北工業大學等，主要的理論基礎有TRIZ、AD、QFD（質量功能配置理論）理論，國家863 科技計劃和國家自然科學基金均資助了很多相關的研究課題。
浙江大學的馮培恩教授及其指導的研究生陳泳基于仿生學對概念產品設計方法學進行了探索，為建立基于遺傳和重組的技術產品計算機輔助概念設計的新理論和方法做了探索性工作。
河北工業大學的檀潤華教授及其指導的研究生王永山基于QFD及TRIZ理論對概念產品設計進行了研究，將QFD與TRIZ有機的結合，應用QFD解決設計中做什么的問題（What），應用TRIZ解決設計中如何做的問題（How），提升產品創新性。
以上對概念設計開發設計的研究雖然取得了一定了成效和進展，但仍然存在很多問題，比如：產品未來概念僅僅從技術進化規律層面研究是遠遠不夠的，人們的審美、需求是多元、動態變化的，對未來需求的預測需要從文化、能源、環境等綜合大環境角度進行研究；TRIZ理論解決具體工程問題很有效，但對建立豐富的、多元化的概念路線方面還有許多不足之處；此外現代產品的需求分析分為顯性需求分析和隱性需求分析兩個層面，蘋果公司、微軟公司、谷歌公司所創造的極富想象力的新產品顯現出對隱性需求分析的重要性，而上述研究都沒有涉及如何在概念產品研發中進行隱性需求分析。
本課題針對上述問題提出基于功能技術矩陣的概念產品開發模式，并在需求分析階段引入TRIZ預測技術與未來預測理論相結合，針對隱性需求分析進行相應研究。
功能技術矩陣是一種非常直觀的表格，它將產品所有分功能及其對應的所有可能實現途徑羅列其中，設計者可以借助于功能技術矩陣進行各種組合，從中形成實現產品總功能的原理方案。功能技術矩陣為豐富產品開發方案、開拓設計思路、進行方案評價提供了有效解決模式。
TRIZ起源于前蘇聯，是俄語“發明問題解決理論”的縮寫，前蘇聯著名發明家阿奇舒勒所領導的研究機構為研究人類進行發明創造、解決技術難題過程中所遵循的科學原理和法則，分析了世界上近250萬件高水平的發明專利，并綜合多學科的原理和法則，形成了一套TRIZ理論體系（見圖1）[3]。此外，阿奇舒勒發現，技術從結構上可以進行進化，并總結出進化的趨勢， 該進化趨勢概括出：技術系統是按照剛體單鉸鏈多鉸鏈柔性體液體/氣體場的趨勢進化，我們可以據此總結現在的產品技術處于技術進化中的何種階段，并預測出該技術進化的趨勢，從而在未來競爭中占得先機。例如，海爾集團等就在積極研發替代機械洗衣的利用水電解與超聲波震蕩相結合的新型洗衣機，這種新型洗衣機符合TRIZ技術進化趨勢，能夠實現省水、省電、省洗衣劑的要求。
* 福建工程學院教育科學規劃項目基金：“基于工作過程導向的創新設計課程教學模式研究”（GB-K-11-05）。
TRIZ有三種工具：①39個通用過程參數和40條發明原理；②物質—場模型和76個標準解；③效應原理解[4]。
圖1 TRIZ 理論體系關系
2 基于功能技術矩陣的概念產品開發模式
在概念產品設計過程中，對未來需求的準確預測是成功的起點，準確的設計定位可以為企業贏得市場先機，在科學技術高度發展的今天，單純利用現有的科技已經不能適應市場的競爭了，蘋果、Google等企業的經驗告訴我們，現在的產品研發必需具有超前意識，產品開發的模式也必須進行必要的調整；與此同時，如何將未來的需求用最低的成本、最令消費者滿意的形式進行展現也是概念產品開發取得成功的另一關鍵。
隱性需求是與顯性需求相對的，隱性需求可以通過一定的轉化過程而表現為顯性需求從而被企業和用戶認知。為了在激烈的市場競爭中贏得先機，國際上比較知名的幾大企業甚至提出引導消費者生活習慣的設計口號，在這種背景下，如何挖掘隱性需求成為設計師必須解決的難題。因此，本課題在研究概念產品開發的需求分析過程中，引入需求預測概念——即通過TRIZ預測理論及未來環境預測、歸納，發掘用戶的隱性需求，以提升產品開發的創新性。
TRIZ技術進化理論中包含10條定律（或模式）與多條進化路線。這里的10條定律是指技術進化的10個方向。技術進化路線指出了某種技術進化的狀態序列，實質是技術如何從一種狀態移動到另一種新的狀態，新舊狀態所完成的基本功能相同，但性能極限提高，或成本降低，即產品沿進化路線進化的過程是新舊技術更替的過程?；诋斍暗漠a品技術所處的狀態，按照進化路線，通過設計，可使其移動到新的狀態。基于TRIZ中技術進化理論的預測結果可以幫助企業確定新產品開發戰略機遇。
對未來進行預測，主要通過分析推導得出預期的環境變化、用戶使用變化、審美、價值觀變化等。這要求在產品開發過程中，多咨詢、了解相關專家的科研預測成果，并對技術發展趨勢進行充分調研，在后續的概念產品方案評價階段對新技術、新工藝等應用于新產品中的提案進行中立環境下分析。在確定了用戶的需求之后，如何將需求轉換為結構隨之成為概念產品開發的關鍵，此過程也稱為求解過程，并且解的數量不是單一的，我們必須對解進行評價、取舍。在系統論設計方法的指導下，本研究綜合產品開發中的單項技術、理論，并融入相關的預測技術，將功能技術矩陣與創造性解決問題理論相結合，以得到新型創新設計解決模式，對概念創新設計提出新思路、指導一般性概念產品設計。
應用于具體的概念產品開發過程中，本理論的操作流程為：獲取需求信息需求轉換為功能功能轉換為結構方案評價。在此過程中，主要基于功能技術矩陣模型進行產品開發，運用TRIZ理論進行開發定位技術性預測、方案具體求解、方案評價。
2.1 需求設計
獲取需求信息：為獲得最充分、最全面的需求信息，產品研發團隊應對消費者進行全面的需求調查，進行必要的訪談與產品使用觀察實驗；同時，設計師進行產品試用、專家訪談，以尋求產品缺陷及消費者潛在的需求。
獲取隱性需求：隱性需求是指人們還沒有意識到的、客觀存在的需求。這種需求通常是設計師本人通過敏銳的感覺能力、訓練有素并且善于觀察和思考的頭腦產生出的需求信息。
隱性需求是概念產品贏得未來市場的基礎，是概念產品研發的重中之重。獲取隱性需求的關鍵是進行未來預測，這要求我們要洞悉未來社會的發展趨勢、人們的生活習慣、科技的動向、人們的審美等等， TRIZ中的技術進化理論為我們對技術的發展提供了未來預測的可能。
2.2 需求轉換為功能功能轉換為結構
按功能論設計方法進行功能定義、功能分類、功能整理、形成功能技術矩陣。與傳統建立功能技術矩陣的方式不同，本研究模式融合了TRIZ創新理論原理（見圖2），可以在產品設計過程中提出盡可能多的、有效的設計方案，正確反映設計提案的成本與設計品質，為設計師及企業決策者提供清晰的選擇提案，可以有效提高產品設計方案的商業成功率、提升產品品質。
圖2 TRIZ創新原理
具體操作步驟為：在建立功能技術矩陣過程中，先將前期的需求設計結果表述為具體的總體功能和分功能（與傳統的產品開發過程不同，本研發模式為先確定理想的結果，不考慮具體的實現技術），運用TRIZ創新理論原理生成框架式的廣義上的解，再把設計知識、制造知識、商業運作知識等諸多方面融合在一起，最終形成更廣度范圍內的創新設計方案，建立反映成本、設計品質、實現途徑技術先進性等選項的概念產品設計方案多維矩陣模型（見圖3），然后按照設定的權重對每個方案進行評分（公式參照式（1）），評分最高的選定為設計方案，進行產品量產、推廣。
Si=ΣkjCiI （i=1，2，…n；j=1，2，…m） 式（1）
其中：
Si——第i 項方案的綜合評分；
j——表示產品研發評價特性的指標個數；
kj——評價指標為j 時所對應的權重值；
i——產品分功能項；
I——可以實現產品分功能i項的技術途徑項；
CiI——多維矩陣模型中可以實現產品分功能i項的技術途徑項I的分值。
圖3 概念產品設計方案多維矩陣模型
在利用“基于TRIZ、功能技術矩陣的概念產品開發模式”過程中，進行功能轉換時，會遇到各種技術矛盾或物理矛盾，TRIZ技術提供了系統的解決方案，融合本多維矩陣模型的方案評價體系，按如下步驟進行：
（1）進行問題分析；
（2）確定理想狀態產品所要具備的功能，包括總功能及各個分功能；
（3）查找效應庫，解決各功能需求；
（4）對所得出的各個方案選取成本、技術先進性、品質、美學評價等方面進行綜合評價，利用前文提到的方案權重綜合評價公式進行評分，優選分值最高的方案。
一、當前項目制工業設計教學中存在的不足之處
（一）以課堂案例教學代替項目制教學
在實施“項目制”工業設計教學過程中，許多院校對項目制教學認識不足，以課堂案例教學代替項目制教學。工業設計教學中課堂案例多為教師根據經驗擬定的設計項目，常見的名稱有“汽車設計”、“牙科椅設計”、“車床設計”等。其實在課堂教學中，學生對這種不夠真實的設計項目的理解往往比較抽象，僅憑借教師對某一產品原理描述以及網絡參考資料，展開所謂的“市場調查”，然后給出一個設計概念。設計概念產生的過程中，“約束”學生思維的因素（如功能原理、人機標準尺寸等）很少，因此設計方案產生比較容易，而到設計后期階段，一個簡單的尺寸數據變更都可能將此方案。此外，在案例教學中，設計方案的評審是虛擬化討論，這種脫離實際的討論是膚淺的，不能發現產品化階段的工藝性、經濟性等問題，另外學生對老師的一些判斷和指導也可能存在一些疑惑與不服，但又不能從其他途徑獲得解決。這種運用虛擬設計案例進行課堂教學的方式，模擬了設計實務，學生能掌握設計基本方法和流程，但在提高其實際設計能力方面尚有缺失。若在項目制工業設計教學中，所選課題改為企業實際項目，師生及企業相關人員參與教學全過程，才能有效彌補上述案例教學中的不足。
（二）項目訓練內容缺乏完整性
來源于企業的工業設計項目比較廣泛，有的側重于外觀概念設計，有的側重于結構設計，也有一些是比較完整的工業設計創作項目。前兩者無法對教學大綱中的知識點進行全面覆蓋，會形成教學盲區，項目訓練內容缺乏完整性，也就達不到教學目標。比如現實中多數企業認為工業設計就是外觀設計，所以非常樂意委托院校開展外觀改良，以為外觀設計僅僅是制作幾張效果圖，所以給予院校的設計周期往往較短。而教師引入這種設計項目之后，在訓練內容方面只能斬頭去尾，僅圍繞效果圖制作開展草圖繪制、草模制作等內容的訓練，往往將產品設計課程中所規定知識點如市場調研、人機工程學、結構、材料工藝及成本等內容忽略。這種項目制教學沒能發揮其應有的教學價值，導致學生缺乏對產品設計實際流程的基本認識，更談不上提高學生對各種學科知識的整合設計能力。項目制工業設計教學完整的訓練內容應該包括項目接洽、市場及企業資源調查、設計定位、概念設計、效果圖設計、人機尺寸設計、模型制作、材料與工藝、成本估算、設計評審、樣品試制與小批量試制對接等方面。（三）課堂教學與課外教學不均衡項目制工業設計教學是學生在“學中做，做中學”而達到教學目標的教學方式，它是一種校內外或者課堂內外相結合的教學方式，只有這樣才能實現有效教學。當前很多教師在開展項目制工業設計教學時，能夠按照教學計劃完成課堂教學工作，講授設計程序、設計原理、工藝基礎等理論知識，引導學生開展項目的前期網絡調研、草圖繪制、效果圖制作、模型制作等實踐環節，但忽視了在課外接受企業專家指導的環節。由于企業專家參與的引導式教學方式更有利于培養學生的創新與設計能力、獨立分析與解決問題的能力，所以不容忽視。當然，課外教學包括很多形式，從項目制工業設計教學角度來講，包括設計相關法規學習、新產品市場調研、設計方案生產可行性調研等形式。只有通過課外教學延伸，學生加強隱形知識學習，才能使完成的設計方案更具完善。
二、基于創業能力培養的項目制工業設計教學實施策略
（一）項目遴選
項目遴選首先要考慮教學目標與教學內容。在工業設計教學中，以很多院校設計類專業開設的《產品設計》課程為例，若采用項目制教學方式更能貼近實際，更好地培養學生創業能力。其項目制教學方式如下：首先，《產品設計》課程的教學目標是通過以某一產品為設計對象，開展項目接洽、設計調查、產品功能分析、造型元素整合、批量化制造實現跟蹤等一系列教學任務，使學生掌握系統化產品設計的方法，培養一定的創業能力。其次，教學內容包括項目管理實踐、市場調研與分析、產品設計實施、生產可行性分析、批量化制造跟蹤實踐等環節。工業設計項目來源比較廣泛，應該選擇訓練內容比較完整的項目作為《產品設計》課程的設計對象，但不能一味追求設計對象的“新、偏、難”，可根據當地產業特點選擇比較常見的產品如剃須刀、理發剪、面包機、吸塵器等小家電。這類小產品設計工作量不大，能夠保證在大綱規定的課時內完成項目的各個訓練內容。筆者項目制教學實踐中開展了項目遴選并最終確定以理發剪作為設計對象。首先是項目遴選的準備階段。查閱本專業的校外實踐基地名單，在網絡上尋找當地的產品設計競賽信息以及企業的工業設計人才招聘信息，目的是發現具備潛在設計需求的企業。通過開課前半年時間的關注，最終聯系上某電器公司，其年度開發計劃中有一項為理發剪開發設計，經過電話初步確認合作意向，并說明以項目進課堂的方式開展項目實施，企業方接受了這種做法。事實表明，在企業與院校取得雙贏的基礎上，即企業希望得到有用的設計方案，而學校則希望以實際項目進行教學，讓學生受益，這時項目合作是很容易達成的。
（二）項目教學內容分解與實施
筆者根據經驗，以理發剪為例，將本課程98課時的教學按項目制教學內容分解為項目管理實踐7課時、市場調研與分析7課時、產品設計實施70課時、生產可行性分析7課時、批量化制造跟蹤實踐7課時，分布在7周時間內。除產品設計實施在課堂完成以外，其它內容主要在課外完成。項目教學實施步驟如下：一是項目管理實踐。教師與企業溝通確定設計項目以后，項目組長與指導教師共赴企業參加項目接洽，包括設計費用確定、明確雙方承擔的義務與權利，擬定合同；按照合同所規定的設計期限，制作項目實施進度表，明確責任人；根據項目實施進度表和教師統一安排，組長組織設計評審會（校內與企業召開若干次），并組織設計方案修改及后期跟蹤。二是市場調研與分析。通過市場調研與分析，學生能對設計方向有準確的定位。首先要求學生根據設計合同擬定的設計要求，通過網絡、商場開展現有理發剪的款式調研，分品牌、設計風格等類別進行造型元素的歸納分析，找出可借鑒點。其次通過網絡收集各種除理發剪外的圖片，以手機、MP3等電子產品為佳。最后邀請企業專家進行理發剪結構原理講解，提出一些限制性的尺寸或結構。三是產品設計實施。此階段可分解為草圖、效果圖、人機分析、機械制圖、模型制作、版面設計等環節。由于《產品設計》課程都安排在《快速表現》、《計算機效果圖》、《人機工程學》、《機械制圖》、《模型制作》、《編排設計》等課程之后，產品設計實施階段學生已經掌握了各單元基本知識，指導教師只需針對理發剪進行各環節間斷性的指導，學生自主性完成設計方案。四是生產可行性分析。設計方案完成以后，經過指導教師初步評審后，被提交至企業，由企業專家、師生共同開展生產可行性分析。從制造工藝、裝配、材料、運輸、成本等方面進行論證，并對方案提出修改建議或停止開發的裁決意見。五是批量化制造跟蹤實踐。包括樣品制作、配色實施、結構設計、模具制作、小批量試制、銷售推廣等環節，由企業專家指導，學生參與。此階段根據項目開發實際進程在教學時間上做適當的彈性安排。
（三）教學效果評價
教學效果評價中，應當注意幾個問題。首先評價主體多元化，指導教師、學生、企業專家都將參與到各組設計方案的評價中。其次評價內容多元化，項目管理實踐、市場調研與分析、產品設計實施、生產可行性分析、批量化制造跟蹤實踐都將成為影響學生課程成績的重要因素。
三、項目制工業設計教學培養學生創業能力的優勢
有關文獻指出創業能力是一種綜合能力，可分解為專業能力、方法能力及社會能力。實踐證明，基于創業能力培養的項目制工業設計教學模式（見圖1）可有效訓練學生這三方面的能力。
（一）“真槍實戰”式項目設計促進學生專業能力的提高
工業設計專業學生創業方式多為創辦個人設計工作室，這就需要學生掌握扎實的崗位專業能力，包括設計能力、新技術運用能力、本行業法律法規運用能力。一是促進設計能力提高?！罢鏄寣崙稹笔巾椖恳髮W生提供盡可能多的創意草圖、完成逼真的設計效果圖、繪制無誤的外觀或結構制圖以及完成樣機模型，這些訓練內容提高了學生的設計表達能力；學生通過頭腦風暴法產生的“從無到有”的方案構思，需要其拓展思維，從各種角度設想方案，提高了設計思維能力。二是促進新技術運用能力?！罢鏄寣崙稹笔皆O計項目方案的提出，需要學生把握技術發展趨勢，從新技術運用的層面進行設計方案創意。比如，軟質LED觸摸屏技術發展，可以提出可卷曲手機的設計；納米重塑性材料的發明，可以將其運用于手殘障人士的餐具設計。三是促進本行業法律法規運用能力提高。開展實際設計項目中，學生能夠接觸專利法規、環保標準等法律知識，潛移默化中提高自身本行業法律法規運用能力。比如，項目成果在申請實用新型或外觀設計專利過程中，會接觸相關知識產權內容；在木質家具設計過程中，會接觸密度板、夾層板、各類實木的國家或國際環保標準以及油漆、粘合膠水的環保標準。
（二）項目管理理念在教學中的滲透有助于學生掌握創業方法
圖1基于創業能力培養的項目制工業設計教學模式工業設計學生創業的主要形式是創辦個人設計工作室，經營業務范圍包括產品設計、模型制作等，開展企業委托項目的設計或者自主開發產品的專利轉讓。在項目管理的過程中，要求學生從把握新產品市場商機、設計收入與支出的理財、信息處理與分析、項目協調等方面提高自身創業能力，即有助于學生掌握創業方法。項目制工業設計教學過程中，以3至5名學生及企業專家組成項目組，并設立一名學生項目組長，共同參與項目開發。在項目接洽階段組長可以參加各類項目承接會議，全體學生可以參加企業新產品開發戰略會議、學習設計合同擬稿與簽訂、查看設計收入與開支情況、學習發票開具途徑等。
（三）通過與企業深度接洽有助于培養學生社會能力
有學者指出，社會能力是創業的核心能力，包括人際溝通能力、談判能力、企業形象策劃能力、協作能力、承受挫折的能力。學生通過與企業接洽項目初步培養了社會能力，因為學生不但要和合作的同學、指導教師打交道，還要與企業專家溝通。這種溝通貫穿整個開發過程，利用面對面、電話、在線聊天等方式進行設計與技術方面的交流。每次完成階段成果需要評審時，要學會將完成的設計方案進行“包裝策劃”，以良好的視覺效果手冊展現給企業。同時也將面對評審苛刻的專業質問，如零件加工能否實現、成本如何等，很有可能方案被否決，這些也鍛煉了學生的受挫能力。
【關鍵詞】產品設計 設計評價 “用”
杜軍虎在《設計評論》一書中告訴我們，設計對人們生活的影響是我們無法擺脫的，它一方面賦予產品可靠的功能，為人們的生活帶來方便；另一方面強調產品的審美效果，使人們的生活變得更富有詩意。但是，糟糕的和不負責任的設計不但做不到這些，反而會給人們的生活帶來麻煩，甚至災難。作為設計教育者，我們有義務對設計進行把關，避免不合格的設計產品進入市場。
工業設計是工業現代化和市場競爭的必然產物，其設計對象是以工業化方法批量生產的產品。產品設計是工業設計的核心，它實現了將原料的形態改變為更有價值的形態。這種經過設計師從社會的、經濟的、技術的角度進行創意設計所得到的一切作品既是企業的產品、市場中的商品，又是老百姓的用品，能夠達到顧客需求和企業效益的完美統一。
完整的設計作品有兩個必備要素，一是創作者，二是廣大消費者。沒有得到消費者認可的創作是無法走向市場，也必然是失敗的。設計失敗的原因各不相同，但是成功的設計都有著共同的特征：實用、易用、耐用和妙用。以“用”為導向的產品設計評價滲透在整個設計過程的始終。
第一階段：概念設計。根據人與產品的功能特性，確定人與產品的功能分配，將有關市場機會、競爭力、技術可行性、生產需求的調研信息綜合起來，確定新產品的框架。此階段要保證產品“實用”。實用性是產品設計的基礎和前提，是創意設計方案可行性的重要保證。有用并且實用的產品才會被消費者認可，得到消費者認可的設計才真正有意義。例如，某品牌防彈手機（圖1）使用了凱芙拉纖維防彈材料，但凡有槍支彈藥之時，必定是戰亂或者偶然，如果真的遇到上述兩種情況，一個小小的手機豈能保住性命？筆者認為，在日常生活中，防彈完全是多此一舉，防彈手機的設計不但起不到實際的防彈作用，反而徒增了設計成本，華而不實。
第二階段：方案設計。設計團隊在方案設計階段應展開激烈討論，各抒己見，推陳出新，從人、產品、環境方面進行分析，比較人與產品的功能特性、工作原理、設計限度、人的能力限度、產品呈現形態、操作條件的可靠性以及效率預測等，并用草圖和文字記錄創意過程。在經過不斷的“提出問題——解決問題”的循環過程之后，確定最佳方案。惰性是人的本性，所以易用性原則是確定最佳方案的首要條件。每個人都在尋求簡單的生活方式，簡化的產品設計不僅包括盡可能少的結構設計，也包括簡單簡化的認知過程和操作過程，即“易用”。易用性設計是采用產品形態語義學方法對產品進行設計，將顏色編碼、標記編碼、大小編碼、形狀編碼、位置編碼、表紋編碼、操作方法編碼等編碼方式運用于產品，使產品變得真實可靠，容易被理解。生活中，人們往往會有這樣的經驗，購買的某種產品通過簡單的觀察和嘗試即可掌握產品的使用方法，根本不需要查看使用說明書。這種現象充分證明了好的產品設計具備易用性特征，它可以將產品的形態賦予語義表達。有人說，語言是最低級的溝通方式，對產品設計而言的確如此。產品上的開關、按鈕、旋鈕等控制器，通過簡單的形態或者符號就能夠給用戶很好的指引，無需文字說明。
第三階段：詳細設計。詳細產品設計的核心是重復進行“設計——建立——測試”循環。依據人的生理、心理特性，人體尺寸和人的能力限度等確定產品外觀和尺寸，并不斷測試修正，得到最終方案。路遙知馬力，日久見人心，最佳方案能否成為最終方案還要經過一定時間的測試方能得出結論。此階段考驗的是產品設計的耐用性原則。產品設計的“耐用”是指產品經得起長久使用，不易損壞，不易引起身體和心理上的疲勞。市場上同類產品千差萬別，消費者在經歷了幾次不同的體驗之后總能確定一款自己中意的產品，這款產品必定經過千錘百煉，最終贏得消費者對它的忠誠度。
第四階段：總體設計。用人機工程學原理進行全面分析，反復論證產品的可用性，確保產品操作使用與維修保養方便、安全與高效，滿足人的生理、心理需求，并使經濟效益、工作效率最優化。新鮮事物能夠滿足人的好奇心，并能給平淡的生活增添色彩。設計要盡可能做到讓產品具備趣味性，以達到“妙用”的效果。一根小牙簽（圖2）一頭粗一頭尖，即可滿足它的功能性，然而有心的設計師將其中一端嵌入兩個凹槽，從一個凹槽處折斷可以作為使用后的標記，折下來較短的部分也含有一個凹槽用來擱置較長的那一部分，讓使用者頓時覺得妙趣橫生且細致貼心。正所謂“細節取勝”，好的設計在滿足實用、易用和耐用的同時，往往都能博得用戶會心一笑，有妙用功效。
第五階段：小規模生產階段。將整個系統（設計、詳細設計、工具與設備、零部件、裝配順序、工藝師、生產監理、操作工、技術員）組合在一起，對試制出的產品進行人機工程學總評價，提出修改意見，完善設計。很多問題往往都是在這個關鍵環節被發現的。比如，筆者在“人機工程學”課程教學過程中讓學生對坐便器進行改良設計，結合“以‘用’為導向的產品設計評價”體系經過了前四個階段的篩選，基本確定了各小組的最佳方案，然而在試制階段卻發現諸多問題，如力學性能問題、模具開模問題、生產工藝問題等，以至于各小組不得不調整方案，最終從五個“最佳方案”中只得到一個可行性設計產品（圖3），可見，在正式投產之前的模型制作和小規模生產階段是十分重要和必要的。
關鍵詞：思維導圖 產品設計 創新
中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）012-250-02
思維導圖作為一種思維工具應用于全世界。自世界著名的心理學家、教育家東尼?博贊發明思維導圖以來，相關的研究從未間斷，其在教育教學、科學實踐以及戰略策劃等廣泛領域中都產生了深遠影響。思維導圖作為革命性的思維工具，能夠激發人的想象力和創新潛力，其應用十分廣泛。產品設計是現代工業化時代的產物，創意思維對其發展尤為重要，設計者可以通過運用相關的思維導圖進行思維發散，尋求設計中的創新和突破。
1 思維導圖認知與產品設計中的思維導圖
思維導圖是一種輔助人腦組織思維并使之可視化的工具，可以理解為將自己的頭腦中的思維過程清楚明白的以圖的方式展現出來，思維導圖的繪制形式一般是用手繪或軟件為一般方式，以一個需要分析的主題為中心關鍵詞，向四周發散各個分支，每個分支的關鍵詞還可以繼續發散另外分支，將頭腦中記憶所到之處整齊地規劃于發散圖中，以這種圖的形式建立思維的數據庫。其作用簡單可以描述為，有效組織思維，建立頭腦的數據庫，來幫助人們快速收集相關詞匯以獲得對主題有價值的信息。
生活中的思維導圖是以自然思維方式進行繪制，這種思維導圖相對簡單明了，可以有效地搜集和整理各種相關信息，簡單有效地運用在超市購物、整理物品、規劃收入支出等日常事務中，以提高處理相關問題的效率。
產品設計中的思維導圖有所不同，其需要運用經過大腦加工過的設計思維進行繪制，這就要求在運用思維導圖輔助設計時，首先要有一定的設計思維能力，擁有這種思維能力需要掌握基本的設計系統內容，在設計系統中進行相關思維導圖的繪制，能有效輔助設計者組織思維進行創新。
2 運用思維導圖進行產品設計創新
2.1 產品設計創新概述
產品設計創新，是基于傳統產品設計無法滿足消費者訴求或與同類設計產生競爭危機時，設計師需要尋求新的方式進行突破前例的設計，以達到滿足消費者和提高市場競爭力的目的。
產品設計創新的實質是打破舊有思維定式，想出新的方法，建立新的理論，做出新的成績。特點在于運用的思維方式是具有廣度、深度以及獨特性的。
從產品設計的流程來看，創新不是簡單地指創意，應細分為發現問題階段的創新、市場調研階段的創新、設計階段的創新以及設計傳達階段的創新。
2.2 利用思維導圖發現新問題
進行產品設計，設計者首先要確定設計什么。
從產品改良設計的角度來看，生活中存在各式各樣的產品，用戶在使用的時候都會出現不同的問題，設計師需要不斷發現問題，找出設計點。思維導圖在此階段開始發揮作用。設計者或團隊運用各自不同的設計思維方式，以設計問題為中心詞進行發散，根據各自不同的生活經歷與方式，將生活中人們使用某些產品時需要改進的方面一一以詞匯方式進行枚舉，再不斷擴展各個關鍵詞的分支與下層，從中提取出新穎的、未被廣泛關注的又長期存在的問題進行新的設計考慮。
從產品開發設計的角度來看，很多企業為了提高市場競爭力，需要開發新的符合市場的產品。運用思維導圖的方法可以幫助企業有效地發現市場中未出現的、符合大眾需求的產品，已達到開發新產品的目的。
2.3 思維導圖有助于在市場研究中獲得新信息
產品設計項目確立以后，就要進行復雜的市場研究。
從用戶研究角度來看，設計者或團隊需要確定目標用戶，對用戶進行分類并分析，包括與項目產品有關的用戶生活形態分析、日常行為分析、心理及物理狀態分析，發現其在相關領域的需求空白點，在此基礎上建立用戶基于項目產品的認知模型、使用模型和功能模型。在進行用戶研究的過程中，需要仔細分析盡可能找出新的需求空白，發現平時容易被忽視的用戶訴求。思維導圖貫穿于分析用戶訴求的始終，以用戶生活行為為中心關鍵詞進行分枝發散，將細節行為內容盡可能地捕捉，從細節中發現新的空白點。
從市場調研角度來看，確立設計項目后，需要走訪市場了解已有產品，在這個過程中，可以利用思維導圖，以同類產品和類似產品為中心關鍵詞，發散其優點、缺點，為項目產品的更新打下堅實基礎。
此外，材料和技術的創新應用也可以用思維可視化的方式進行信息組織，從群體材料信息和技術信息中找出能夠用于項目產品的新材料、新技術，例如概念產品的設計。利用思維導圖進行分析組織，可使項目產品更具時代性。
2.4 思維導圖使設計者發現產品設計創意
產品的設計階段，需要設計者在前期研究的基礎上充分發揮其主觀能動性，運用設計思維進行創新設計，在這個階段，需要激發產品設計者的創新思維尋找創意點。
創新思維的激發，是產品設計創新過程中的重要環節，要建立創新思維，首先應該擴展設計者的思維視角，對于產品設計者來說，利用思維導圖能夠有效擴展思維視角，快速將基于肯定否定、傳統、相同相異等思維視角的產品相關信息進行展開發散。其次應該運用不同的思維形式進行創新，利用思維導圖有效聯想發散的特點，再配合形象思維、邏輯思維、再現思維以及創造性思維等從不同側面考慮產品的設計點，發現設計創意。
2.5 思維導圖的應用使設計者順利傳達設計方案
通過設計問題的發現進行一系列市場研究，以市場研的基礎上，設計者或團隊需要將創意點融入設計，做出完整設計方案。設計方案需要準確的傳達給第三方，除了熟練掌握設計軟件、手繪等專業知識進行方案表達以外，還需要設計者具有良好的溝通能力。思維導圖可以幫助設計者正確組織個人談判思路，明確溝通優勢，可以以表達作為中心詞進行發散，找到的符合客戶心理的溝通方式解釋自己的設計，也可以通過這種方法找出傾聽與交流的最佳技巧，因此，通過思維導圖，可以順利搜索到符合實際的傳達方式，這種符合實際的傳達創新，能夠有效拉近設計者與第三方的距離，以便更好的傳達設計方案。
3 總結
思維導圖的運用貫穿于產品設計的整個過程，幫助設計者在每個環節尋找突破。作為產品設計師，以設計思維繪制導圖，通過這種放射性思考具體化的方法，增強了設計者思維靈活度，長期應用思維導圖組織整合頭腦信息，不僅能夠有效解決設計操作中的思維紊亂，還可以激發潛能，將各種微小信息和設計點放大，從而提高設計者的工作效率，真正為產品的設計提供創新空間，最終達到設計價值的提升。
參考文獻：
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[2] 劉美華.產品設計原理[M].北京：北京大學出版社，2008.
［關鍵詞］戰略視角；產品設計；成本管理；利潤；企業
一、產品設計成本的內容
企業是以營利為目的的社會團體，一個企業想要贏得更多的利潤就需要在不影響產品質量的情況下，盡可能地降低生產的成本同時提升產品的經濟價值，這不僅僅需要從產品設計和制造的角度出發，還要從企業戰略制定的角度出發。產品設計對于任何的一個企業來說都是極為重要的一部分，同時產品成本的設計直接關系到產品的市場份額、可獲得的利潤以及企業未來的發展走向。產品設計是否具有科學性、合理性并且是否能夠滿足市場的需求是十分重要的，同時產品設計環節較為復雜，所涉及的領域也比較多。受到產品設計的直接影響，產品設計成本所涉及的領域也十分復雜，工作量較大。從一個相對簡單的角度來說，產品設計成本是根據技術、工藝、裝備等不同方面的各種不同種類的設計方案，核算和預測產品將會達到的不同成本水平。與此同時，通過產品設計成本的結果，我們能夠基本上預測出新產品和舊產品的成本和發展走向。因此產品設計成本對于任何一個企業來說都是極為關鍵的，產品設計成本的正確與否直接關系到公司未來的發展以及能否獲得利潤，在激烈的市場競爭中占有更大的份額。
二、產品設計成本管理的主要內容
因為我國經濟市場化的進一步加強，經濟的進一步發展和對外開放程度的進一步擴大，我國現有企業不僅面臨著本國企業的競爭，同時也面臨著不同國家企業的市場競爭。從近幾年的發展情況來看，很多外國企業之所以有更強的競爭力一個不可或缺的條件是他們在產品設計成本管理過程中更加嚴謹且更加高效，因此對產品設計成本的正確管理是各個企業應當掌握的基本技能。想要正確地進行產品設計成本管理，對產品的市場調查是必不可少的，可以說市場調查伴隨著產品生產的始終，特別是產品的前期調查最為重要，前期調查在一定程度上可以反映產品的受眾人群、人們的喜愛程度和銷售市場的大小，在市場調查和其他企業調查結果的基礎之上，盡可能地擬定產品的設計方案，包括功能、質量以及目標價格。用產品的目標價格減去商品生產所需要交納的稅款以及希望利潤就是產品的目標價格。因此關于產品的市場調查是產品設計成本管理過程中一個必不可少的重要環節。除了市場調查之外還有很多其他的重要部分，例如如何對產品設計成本進行進一步的細化，可以說產品設計成本工作量較大，所涉及的部門較多，工作起來較為煩瑣，在這樣的情況下就要求我們根據不同的部門等級將工作的內容進行進一步的細化，這樣才能保證工作順利有效地完成。另外，產品設計成本的初步工作完成之后會出現不同的成本設計方案，如何在眾多的方案中進行選擇，確定與企業發展的實際情況相符合的方案也是產品設計成本管理的重要環節之一。
三、如何進行產品設計成本管理
產品設計成本的管理是一個極為復雜又極為重要的工作，管理水平的高低直接影響公司的效益。通過近幾年的研究成果和現實情況來看，基于戰略性的產品設計成本管理應當從以下幾個方面入手。
第一，應當對產品設計和生產的整個流程有一個詳細的了解。這就要求相關的部門和人員對產品所需要的材料和應達到的質量有一個具體的了解，在初步計算的基礎上判斷該商品的生產成本是否處于企業所能承擔的合理范圍之內，如果產品成本在合理的范圍之內則可以進行進一步的細化和分析；但如果產品的設計成本超過了本企業的資金預算或者是不在本企業資金的承受范圍之內，則需要對產品成本進行進一步的估算，并在合理范圍之內盡量降低生產的成本。
第二，建立積極的產品設計成本管理機制，樹立正確的競爭意識。一些企業為了獲得更大的經濟效益在產品設計成本的過程中肆意壓低和削減產品的生產成本，不合理的削減雖然會在短期內使企業獲得一定的經濟效益，但是由于產品的質量與最初的設定不符，這樣的劣質產品一旦流入市場則會造成更大的經濟損失，所以在產品設計成本的管理過程中應當防止不合理成本設計或估算的出現。
第三，合理有效地使用目標成本法也是極為重要的一個部分。對目標成本法的使用首先應當做到的是合理的市場調研，根據市場所接受的價格和所需成本的多方面數據擬定目標利潤。通過目標利潤和擬定價格得出產品的設計成本，同時在產品的設計和生產過程中應當以目標成本為出發點，盡量向目標成本靠攏。另外，目標成本是公司決策和選擇最終方案的一個重要的依據，要求企業在已擬定目標成本的前提下，選擇符合或者是低于目標成本的最佳方案。
第四，要求企業和員工之間樹立正確的、積極的成本意識。正確的成本意識對于員工的工作和企業的發展走向是十分重要的，而想要在員工之間樹立正確的成本意識首先應當做到的是使員工能夠充分認識到成本設計的重要性，產品設計成本質量的好壞不僅關系到企業的利潤也切實關系到每個人的利益，樹立正確、積極的成本意識有利于員工在工作中時刻以降低成本為基準，這樣能在潛移默化的情況下為企業節約更多的資金，帶來更多的生產利潤。
四、結語
產品設計成本歷來是各大企業極為重視的一環，而產品設計成本管理的好壞直接關系到企業未來的走向和能否獲得最大利潤。從戰略性角度對產品設計成本管理進一步地分析，能夠更好地推動產品設計成本管理水平的提升，使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
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關鍵詞：新產品；試制加工；設計與制造協同；航空發動機；協同平臺 文獻標識碼：A
中圖分類號：V263 文章編號：1009-2374（2017）11-0339-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.172
試制加工廣泛應用于各行各業，主要存在于各大科研院所，多應用于多種類、小批量的新產品的研制。試制加工過程包括產品設計完成、各級計劃的制定、原材料采購供應、生產計劃安排、生產設備調試、工裝準備、工藝準備、加工裝配性能測試、質量控制和成本控制以及生產周期的控制。為了使新產品快速轉換為定型產品，如何利用現有資源，建立優化的工作業務流程，達到試制加工過程縮短研制周期、提高質量、降低成本的目的，成為當代企業管理在試制加工過程領域中的重要研究內容。
航空發動機工業，是一項知識密集、技術密集、高投入、高風險、高附加值的高科技產業。航空發動機試制加工是航空工業發展的重要環節。由于航空發動機試制加工過程具有多項目、多產品單件生產的特點，且航空發動機產品對于制造的敏捷性及精益制造的高要求使其對周期、質量、生產成本控制等均具有較高的要求，因此需要針對研制過程中涉及毛坯設計定貨、模具設計、加工工藝流程較長，具有相對較長研制周期的零組件以及關重件、新型結構形式、新工藝、新材料產品進行按階段并行協同研制，通過協同平臺的資源共享，將傳統的串行工作方式轉變為并行工作方式，從而縮短研制周期，提高質量，降低研制生產成本。
1 航空發動機試制加工過程介紹
航空發動機試制加工過程主要涵蓋如下四個階段：結構方案設計階段、結構詳細設計階段、工程圖設計階段、試制加工階段。傳統的研制過程是按階段順序進行序列化設計研制，業務流程中從方案設計、工藝設計到加工制造采用串行工作方式，只能單向傳遞。其弊端為每個環節局限于自身階段，設計部門只考慮其產品的設計性能，設計出的產品可能存在可生產性差的現象，帶著問題的設計方案傳遞到生產制造部門，生產制造部門按工作流程將問題層層反饋到設計部門，由設計部門進行修改圖紙，修改后再按原流程逐步進行；制造部門只考慮自身條件局限性從而要求降低產品設計技術要求，迫使設計被動更改，更改后再重新按流程順序進行。諸多方面導致對設計方案的反復更改，每次修改后又一次從方案設計、工藝設計到加工制造的串行工作方式進行，產生了設計制造加工的大循環，嚴重地影響了研制周期。且工藝部門不能提前進行工藝準備工作，也是導致進一步延長周期，提高研制成本的因素。
2 航空發動機試制加工過程的設計與制造協同意義
協同制造是現代制造模式，它是敏捷制造、協同商務、智能制造、云制造的核心內容。在航空發動機試制加工中，對研制過程中涉及毛坯設計定貨、模具設計、加工工藝流程較長，具有相對較長研制周期的零組件以及關重件、新型結構形式、新工藝、新材料產品，通過組建協同工作組，利用產品數據管理PDM、科研管理平臺等集成統一的信息化手段，使制造部門能夠提前參與，共享產品設計階段的相關信息，提前完成對設計的工藝審查。通過協同實現產品的可制造性、工藝可達性、產品可維護性，避免后期出現不必要的返工，同時可對新型結構形式、新工藝、新材料的利用提前開展研究工作，減少由于制造工藝性問題所造成的設計與制造協調時間，促進新技術、新材料、新工藝的應用水平的提高。通過面向工藝的設計、面向生產的設計、面向成本的設計最終實現了產品設計水平和可制造性的提升，縮短產品研制周期，提高質量，降低成本的目標。
3 航空發動機試制加工過程的設計與制造協同業務流程及主要工作
3.1 制加工過程的設計與制造業務流程中各部門主要工作
生產策劃部門也是生產管理部門。對研制過程中涉及毛坯設計定貨、模具設計、加工工藝流程較長，具有相對較長研制周期的零組件以及關重件、新型結構形式、新工藝、新材料產品進行識別，確定設計與制造協同項目后，合理高效的使用生產管理技術開展生產策劃。
設計部門根據接收設計任務和生產策劃部門發出的設計制造協同任務，開展設計工作。在協同流程中將在設計與制造協同工作流程中產生的反饋結果，考慮納入設計中，進行設計優化，完成設計方案定型。
試制加工部門將接到設計制造協同任務，列入本部門項目計劃工作。依據專業分工、技術團隊、任務平衡等完成內部分工，組織專業技術人員，按相關制度要求提出技術落實、工藝技術研究。在設計階段進行工藝性審查，以便達到減少設計錯誤，使產品設計階段就可考慮到加工裝配和工藝等問題，提高設計的可生產性。在協同過程中試制加工部門按階段進行工藝準備，從而縮短研制周期。
3.2 試制加工過程的設計與制造協同業務流程
對研制過程中涉及毛坯設計定貨、模具設計、加工工藝流程較長、具有相對較長研制周期的零組件以及關重件、新型結構形式、新工藝、新材料產品試制加工過程的設計與制造協同業務工作流程是以發動機制加工過程中四個階段（結構方案設計階段、結構詳細設計階段、工程圖設計階段、試制加工階段）為主線，以四個設計階段M0初始方案設計階段、M1方案設計階段、M2技術設計階段、01詳細設計階段詳為基線，建立的適應試制加工特點的設計和制造協同工作流程。在不同的階段下，原材料供應部門、工藝部門和生產部門通過適時的參與，從而達到協同目的。生產策劃部門根據年度計劃，確定由制造部門試制加工的項目，同時下達設計制造協同任務給設計部門、試制加工部門。設計部門接收生產策劃部門下達的設計任務和設計制造協同任務，開展設計工作；在M0設計階段（初步完成結構設計方案，應包含項目總體結構、材料等概貌信息）時，向試制加工部門提出協同要求（工藝咨詢、方案評審、節點等）；生產部門工藝根據工藝技術難點，按相關要求提出技術落實、工藝技術研究，并行開展相關工作。在M1設計階段，設計部門完成M1設計，工藝技術人員對M1數據進行確認，按試制加工工作流程進行毛料準備（鍛鑄件、毛料尺寸等）；設計部門向生產策劃部門提出毛料準備任務申請。在M2設計階段，設計部門發起協同要求并將工藝反饋結果考慮納入設計中，生產部門工藝針對設計協同要求，開展項目相關工藝工作。在01設計階段，生產部門將前期并行開展相關工藝工作結果反饋給設計并適時對設計工藝性審查，設計部門向生產策劃部門提出試制加工任務，申請生產圖紙（M1設計）發放；生產策劃部門依據設計部門提交的項目試制加工任務申請和生產圖（01設計）向生產部門和原材料供應部門下達目正式試制加工任務，最終完成試制產品的生產加工。建立的設計與制造協同業務流程如圖1所示：
3.3 試制加工過程的設計與制造協同數據管理
對研制過程中涉及毛坯設計定貨、模具設計、加工工藝流程較長，具有相對較長研制周期的零組件以及關重件、新型結構形式、新工藝、新材料產品試制加工過程的設計與制造協同數據按其產生過程分為四個階段。第一階段數據（M0版本）是結構方案設計圖等項目概貌性信息，是設計制造協同的基礎性信息；第二階段數據（M1版本）是制造單位進行原材料毛料訂貨及毛坯設計生產的依據性文件；第三階段數據（M2版本）是制造單位進行工藝工裝設計的依據性文件；第四階段數據（01版本）是制造單位編制工藝規程、安排生產等制造過程使用的依據性文件。
各階段的數據統一采用產品數據管理PDM系統協同管理。第一階段需發放的數據是不需走審簽流程；第二階段需發放的數據為經設計單位、制造單位共同協商確認數據，應經工藝會簽；第三階段需發放的數據應包括第二階段確定的數據和第三階段共同協商確認的數據，該類數據應履行審簽手續，以保證相關工藝工作順利開展；第四階段需發放的數據應經工藝會簽，達到完整、準確，以保證產品制造和裝配需要。
基于協同工作平臺的運用，按照上述試制加工過程的設計與制造協同業務流程，通過多個目的運行，使制造部門能夠提前參與，共享毛坯設計定貨、模具設計、加工工藝流程較長、具有相對較長研制周期的零組件以及關重件、新型結構形式、新工藝、新材料產品設計階段的相關信息，提前進行工藝研究，提前完成對設計的工藝審查，完成了設計過程的并行和及時發現設計缺陷，提高產品的可制造性、工藝可達性、產品可維護性，避免后期出現不必要的返工。同時工藝、工裝和材料的并行準備，精簡了設計過程，使制造系統與產品開發設計不構成大的循環，從而縮短開發周期，提高產品質量。整個協同過程成功實現對工作過程的監控和管理，流程優化，提高設計、生產的柔性，完成了快速響應，達到了預期目的。
4 結語
綜上所述，因航空發動機研制具有系統規模龐大、系統任務復雜、研制周期長等特點，設計與制造協同將隨著航空發動機工業的發展，逐漸成為主要工作模式和控制方法。試制加工過程的設計與制造協同的高效協作工作模式也將隨其日漸趨于成熟成為行業不斷提升創新力和核心競爭力的重要途徑。
參考文獻
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關鍵詞：產品設計；研究性教學；教學模式；典型案例
一、產品設計課程的教學目的
在產品設計課程的教學中，著重培養學生通過計劃和創意思考，在工業化和市場條件的限制下，提出具備合理功能與獨特審美觀的產品設計提案的能力[1]。因此，通過分析產品設計課程的教學內容，將教學目的歸納如下。
一是通過學習用戶消費行為的基本理論和研究方法，研究產品的用戶需求，取得詳實、準確的用戶數據并進行分析，即讓學生具有設計調研的能力；二是通過大量由淺入深的設計訓練，使學生正確掌握形態構成方法，并培養學生對形態的想象能力與創造性思維能力；三是通過講授產品設計程序和方法，并選擇典型產品作為學生設計實踐的內容，培養學生分析設計問題及解決設計問題的能力；四是是引導學生開拓產品設計的視野，進行創新產品設計及未來提案設計的構思及實踐，并提高綜合設計能力；五是通過學習認識產品的系統化特征，將產品設計作為一個系統進行研究，并通過典型案例的設計實踐，了解影響產品系統設計目的、手段和思維方法的綜合因素，從而獲得駕馭產品系統設計的能力。
二、產品設計課程的研究性教學模式
產品設計課程教學具有創新性強、實踐性強、交流性強和綜合性強等特性。這些特性使得產品設計教學更需要、也更適合采用具有啟發性、互動性及以學生為主的人性化教學模式――研究性教學模式[2，3]。通過深入研究及教學實踐，將產品設計課程的研究性教學模式歸納為：整合設計觀念、橫向課程體系鏈與縱向課程體系鏈相結合、設計項目引入制、設計團隊制、跨學科交流制等。
整合設計觀念是指教師要引導學生從宏觀認識和系統分析的角度去認識設計，去研究、分析和解決產品設計問題，同時樹立學生對產品設計程序和方法的系統性認識，并將其應用于產品設計課程的實踐環節中。
橫向課程體系鏈是運用全局觀念，研究系列產品設計課程的教學內容和教學目的，不僅強調了各門課程教學內容上的良好協同與銜接，而且可以避免各門課程之間知識點的重復或漏洞?？v向課程體系鏈是教師安排多個設計主題，允許學生根據興趣進行選擇，并將橫向課程體系鏈上不同課程的知識進行整合及靈活運用，以完成課程設計。
設計團隊制是學生和教師共同分析、研究并完成設計課題，創建教與學、學與學的互動性教學環境。學生可以自由選擇并組成設計團隊，團隊內學生相互協同合作，同時設計團隊之間可以交流及競爭。
設計項目引入制是讓學生在教師的引導下，盡早接觸設計實踐項目，而這些項目往往與客戶的需求直接掛鉤。通過完成設計項目，學生可以了解市場對設計的真實需求，并積累豐富的設計經驗。
跨學科交流制不僅開拓了學生的設計視野，而且可以有效地整合學術資源。交流要打破學科、院系、甚至學校的界限，并鼓勵與國外知名院校進行國際交流與合作?？鐚W科交流制與產品設計課程具有的交叉性強特點相輔相成。
三、產品設計課程典型案例分析
本文以某企業“Design For Yourself”項目的用戶研究與設計為例，進行基于研究性教學的產品設計課程典型案例分析。該設計項目是某企業與全國開設產品設計專業課程的幾十所高校合作開展的設計項目，總計有近2000名學生進行了參與。設計主題是為大學生群體設計筆記本電腦，項目名稱也由此而來。該項目要求每3-6人組成一個設計團隊，并以團隊的形式參與設計。
該項目是設計項目引入制、橫向課程體系鏈與縱向課程體系鏈相結合、設計團隊制等教學模式綜合應用到產品設計課程的一個典型教學案例。其具體要求是依據某企業規定的時間節點，在學校教師的指導下，完成設計調研、設計構思、設計方案篩選、設計方案深入等多個環節的產品設計工作，學校師生通過網絡與某企業的相關設計部門進行設計交流。
根據本校學生的特點，將研究性教學模式在“Design For Yourself”項目實施中的具體流程總結為：一是設計團隊可以跨越班級、年級的界限，依據團隊成員自身的特點自愿進行組合，做到揚長避短、優勢互補。二是團隊成員需要集思廣益完成設計任務，培養學生的設計合作能力。例如，低年級學生主要承擔用戶調研及用戶研究等設計任務，并進行輔助方案設計，高年級學生主要進行具體方案的定位、構思及設計，并進行完善的效果圖表現。三是運用設計調研、設計程序與方法、產品開發設計等橫向課程體系鏈的知識體系及設計方法，系統地并層層遞進性地完成設計任務。四是通過“Design For Yourself”項目企業團隊組織的網絡講座和講評平臺，與企業及其他院校的師生及時交流設計調研與方案設計的相關信息，吸取企業豐富的設計經驗，聽取 企業及同行師生的設計建議，不僅有利于該項目的順利完成，還讓學生增長了設計見識。
參考文獻：
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[2]郭芳.工業設計專業研究性教學模式與實踐方法探討[J].美術教育研究，2012，（3）：94-95.
關鍵詞：工業設計；企業需求；學科交叉；課程體系
一．工業設計與企業的關系
工業設計在企業運作過程中處于前端研發的位置。一個研發型的企業運作過程一般是：市場信息—產品規劃—研發—批量生產—售后服務，在這個流程中，工業設計主要負責產品研發的前期部分，其中研發又包含這樣一些細分的過程：市場調研—設計方案—產品樣機。其中市場調研一般分為市場同類產品競爭對手分析，用戶需求分析兩個部分，設計方案主要包含兩個部分：產品外觀設計以及產品結構設計。其中產品外觀設計有分為產品形態設計與色彩設計等環節，主要解決產品在外觀要素上的諸多要素；結構設計主要是產品內部結構框架與內部功能元器件的可行性分析與實現，比如家用電器或是數碼電子類產品的內部電路板等元器件和軟件的設計，這些構成產品的要素是在外觀設計之前就要確定下來的。在實際的研發過程中，產品外觀設計與結構設計是可以同步進行，在產品外觀設計之前，產品規劃書會確定技術方案實現過程中每個重要的功能模塊需要的尺寸規格等問題，以及每個模塊之間的關系，在這個前提之下，外觀設計才可以順利進行。工業設計在產品研發前期的過程中處于主導的位置，設計師在進行產品外觀設計的同時需要同步與結構工程師不斷溝通與探討產品外觀與結構設計中一些影響設計的要素，設計師需要在準確的市場導入信息的基礎上去思考產品的解決方案，需要考慮各類人因要素與環境要素，最終獲得最佳的產品解決方案，這些要素將最終決定產品的特征，所以可以說在一定程度上，工業設計的成功與否直接關系到產品的成敗。
當今的設計行業，團隊協作創新已經日益成為企業研發的利器。團隊協作是一種創新性的觀念，可以滲透到企業經營與管理的各個環節，是企業具備持續創新能力的原動力，亦是科學的創新策略。設計與管理，作為現代企業運作的兩大重要環節，兩者之間相輔相成的程度日益密切，需要對設計進行管理,也需要對管理進行設計，因此，要完成一項好的工業設計不僅是一項設計工作，同時也是一項管理工作。設計管理的重點是對企業內部各部門、各項資源間協調一致?，F代企業的各項資源更豐富，結構更龐大，環節更復雜，如包括產品開發設計、廣告宣傳、展覽、包裝、物流等。但是，由于對這些不同的流程缺乏協調的控制，往往使它們各自傳達出的信息相互矛盾。這樣便失去了用設計手段建立良好的企業形象并擴大企業影響的機會。每一款產品通過市場推廣都是企業文化的折射，許多企業并不了解這一點，從而造成了設計上的混亂局面。在這些企業中，設計實際上完全沒有受到管理，更不會被看作一種使企業內部協調一致的潛在力量，設計通常被認為是一種為產品、包裝、展示或宣傳品所進行的獨立工作，企業內部不同領域的設計人員也缺乏溝通。因此，必須在企業內部建立一套有效的機制來管理設計。工業設計人員應該從多方面實現信息的匯總，抽象出各部門、各設計人員“頭腦風暴”中提供的構思，從而設計出既符合市場需要，又使企業獲利、建立品牌形象的雙贏產品。
企業文化是企業的核心競爭力和企業成功的關鍵。產品形象，則是企業形象的代表，也是企業形象的基礎。而產品的設計管理，本身就是一種文化，是一種有自己價值觀、工具和語言的文化。產品形象始終貫穿于企業形象,并指導企業形象的其他組成部分。工業設計人員是產品形象的締造者,是最了解產品的人；也應是最了解企業及企業文化的人，因為設計的所有產品必須符合企業的基本價值觀、信念和原則，工業設計人員所提供的信息，相對于企業的信息調研，是極富實際價值的。因此,現代企業產品設計的各方面離不開工業設計人員的參與，現代企業的管理決策更是離不開設計人員的參與。
二．企業需求與設計師的能力
目前越來越多的創新型研發企業已經擁有了自己的設計研發團隊，企業越來越重視設計，也逐漸明白了出色的工業設計是企業創新的原動力，是塑造品牌文化的中堅力量，也是企業提高產品附加值使得利益最大化的必要手段。由此企業對設計師的能力要求大概可分為以下三個方面：1. 工業設計師在企業產品研發過程中的位置與作用； 2. 設計師應具備的能力； 3. 企業需要怎樣的產品創新模式。
2.1?工業設計師在企業產品研發過程中的位置與作用
首先，工業設計師在企業的整個產品研發過程中處于先鋒與主導的地位。從創新型企業產品研發的流程中看，首當其沖的是研發策略，也就是確定方向，具體就是產品規劃這一環節，一個產品總是要經理從無到有的過程，設計師需要參與到企業研發的產品規劃策略中，對市場、競爭對手、用戶等要素進行周密的調研，從中得到方向性的研發策略，這無疑對設計師提出了更高的要求，那就是需要站在產品研發的最前端來對市場定位、用戶需求、技術條件、工程策略等要素進行科學合理的調配，并得出較高可行性的最佳解決方案，這一環節直接決定了一個產品能否取得商業上的成功，工業設計提出的創新性解決方案，應該成為市場定位的主要決策者。產品研發流程中不可或缺的兩個階段可以歸納為產品功能定義與產品設計方案；產品功能定義指的是產品的總體設計構想，其中包括產品結構框架的設計、產品內部功能元件的選擇、產品具備的功能、產品研發的成本控制等。以往的產品研發功能定義方面往往會由產品經理負責，產品經理主要由具備相關領域經驗的人員構成，但由于專業領域的不同，往往會出現某些環節與設計需求不能達到良好匹配的情況，這就要求工業設計師也要參與到這個環節中去，根據具體的設計需求去把控其中的各個環節，并提出方向性的建議，這對產品研發的順利進行是非常有必要的。產品設計方案階段一般可以分為三個階段：產品外觀設計、產品結構設計、電子電路設計，分別由工業設計師、結構工程師、電子工程師擔任。以往設計師一般只負責自己專業領域的產品外觀層面的設計，其中包括產品形態、表面工藝、色彩設計等，由于與結構工程師等工程設計層面的脫節與溝通不暢，經常會阻礙產品研發的順利進行，再加上目前的市場環境影響，產品研發周期往往是分秒必爭的，所以這對工業設計師提出了更高的要求，設計時不但要對產品外觀層面有著良好的把控能力，同時應該具備一定的結構與電氣常識，以便與工程技術人員共同尋求一種合理的解決方式。只有外觀設計確定下來以后，與外觀相關的結構與電氣設計才能進行，在這個階段項目組大多會采購一些相關的產品樣品作為研討之用，設計師需要參與拆解樣機，以充分了解功能原理和元器件干涉，是否會對外觀設計造成影響。
產品外觀設計方案完成后，需要組織項目組成員進行設計方案評審，在這個環節中，設計師需要協調各方的意見，并與項目組成員進行充分的溝通，來選擇最佳的設計解決方案。在設計方案進入到結構設計過程中，設計師還需要全程跟蹤，在外觀設計方案的指導下不斷完善和優化設計，保證方案最大化的符合設計初衷并具備可實現性。進入到功能樣機階段，設計師還需要控制產品的表面工藝與產品色彩，已達到應有的產品品質。產品終將面市，消費者能夠直接感觸到的就是產品的外觀與質感，所以外觀設計的成敗直接決定產品品質的優劣，某種程度上也對產品的銷售有著較大的影響。
2.2?設計師應具備的能力
1998年9月澳大利亞工業設計顧問委員會就堪培拉大學工業設計系進行的一項調查指出，工業設計專業畢業生應具備十項技能：
1．應有優秀的草圖和徒手作畫的能力。
2．有很好的制作模型的技術。
3．掌握一種矢量繪圖軟件和一種像素繪圖軟件。
4．至少能夠使用一種三維造型軟件。
5．能夠獨當一面，具有優秀的表達能力及與人交往的技巧，具備寫作設計報告的能力（有制造業方面的工作經驗則更好）。
6．在形態方面具有很好的鑒賞力，對正負空間的架構有敏銳的感受能力。
7．拿出的設計圖樣從流暢的草圖到細致的刻畫到三維渲染一應俱全。至少經有細節完備、公差尺寸精細的圖稿和制作精良的模型照片。
8．對產品從設計制造到走向市場的全過程應有足夠的了解。
9．在設計流程的時間安排上要十分精確。
相對于國外的企業對設計師的要求，國內的企業對工業設計師的要求要顯得更為實際，也就是希望設計師能夠很快的“上手”，為企業創造價值與效益，經概括主要由幾下幾個方面：
1. 出色的造型能力，具備優秀的形態推敲能力。
2. 設計表達的能力，即徒手繪制設計草圖和效果圖的能力。
3. 計算機輔助設計能力，即熟練掌握相關二維及三維軟件技能。
4. 團隊協作能力，即善于溝通，能夠融入團隊發揮團隊協作創新的能力。
綜合國內外對工業設計師的能力要求，我們可以得出設計師必備的幾項能力包括：創新能力、動手能力、設計執行能力。
2.3?企業需要怎樣的產品創新模式
企業的創新，離不開新產品的開發，持久的創新能力是企業發展的必要條件，所以成功的企業異常重視新產品的設計研發，對于企業新產品研發大致可以分為三種形式：
1. 基于全新技術應用的新產品
2. 以擴充產品線為目的的產品系列化設計研發
3. 現有產品的改良設計
對于不同方向與類型的新產品，工業設計起著不同程度的作用，目的都是完善該類產品的研發，但企業的最終目的是商業的成功，所以設計師需要做的是在合理調配企業現有資源的基礎上，找到設計與商業的平衡點，以便最大化的獲取價值。
三．面向企業需求的課程體系
近年來，研究企業需求與現行教育模式的關系已經逐步提上了教學改革的日程，現行的教學模式注重培養學生的創新思維與實踐動手能力，并逐步把校企對接結合到課程體系中，培養方式已經與企業對人才的需求保持一致，但仍有大量的畢業生無法滿足企業的實際需求，究其原因主要有一下幾個發那個面：
1. 課程設計并未全方位地與企業需求掛鉤。即便是在校企合作實踐課題中，學生很難在完成課題的大部分時間內駐廠了解與學習廠家的實際加工工藝與產品制造流程，這在一定程度上大大影響了課題研究成果的可行性。
2. 教師的實戰經驗不足導致其害怕學生的創造性收到影響而不以企業的標準要求學生，從而導致學校教學與企業對設計的衡量標準形成較大差距，不能符合實際的需求。
綜合上述問題，就要求在教學過程中拓寬知識寬度的同時增加知識點的深度，通過對設計課題的深入剖析與挖掘來提高學生對知識與技能的掌握程度，從而提升整體的教學效果與教學質量，真正做到按需求培養人才。
在當下國家大力支持企業自主創新的大好形勢當下，工業設計師應該處于絕對的主導地位，這就要求設計師要以務實的心態在設計研發的各個環節中發揮自身的優勢，不斷提升自身的綜合素質，時刻走在創新的前沿，在企業價值創新的體系下，逐步成為設計管理者，并最終成為增強企業品牌競爭力的核心力量。工業設計教育要面向企業需求，不斷完善課程體系建設與改革，推進校企的深度合作，培養適應時代需求的設計人才。
參考文獻：
關鍵詞：目標成本;成本管理;產品設計
目標成本管理在今天之所以如此重要，是由當今的產業環境性質所決定的。如今，企業必須面對全球性的競爭的環境，適應快速變化的特點。作為傳統的競爭戰略，通過技術領先達到產品高質量，已經不能為公司提供持久的競爭優勢。另外，競爭者之間的產品質量差異正在逐漸縮小，使得依靠質量差異化的競爭戰略很難奏效。產品質量需要提高的同時，成本也必須降低。除了質量和成本外，時間也構成新戰略三角上的重要一點。
根據眾多國內外學者的研究，盡管產品設計費用只占產品總成本的5%-7%，卻決定了產品成本的60%-80%，由此可見成本管理的最好時機應該是在新產品設計階段。一個產品一旦完成研發，其目標材料成本、目標人工成本便已經基本定性，制造中心很難改變設計留下的先天不足。設計完成即產品定型后，所有的后期改善，只能通過減少生產過程中的損耗和提高裝配加工效率來降低制造費用，設計不合理所引起的產品性能和經濟性方面的先天不足是生產過程中采取質量和成本控制措施所無法挽回的。企業的發展不僅有賴于敏銳的觀察力、強勁的研發力、生產力、銷售力，還得益于對項目研發成本的有效控制與管理，使產品一進入市場便以優越的性能價格比迅速占領市場，實現經濟效益的穩步提高。
但是由于對于成本控制的方法和理論的認識還不是很完善，在實際工作過程中仍然會碰到很大的挑戰?？赡茉谀硞€階段由于設計變更或工藝的變更，實際目標成本大大背離了項目最初時的預測。深究超差產生的原因，我們可以發現不外乎一下幾點：
一、研發人員缺乏成本意識
我們的研發工程師，很多都是直接從校園直接招聘，沒有接受過嚴謹的產品研發培訓和成本培訓。他們經常容易將其所負責的產品項目作為一件藝術品或者科技品來進行開發，卻忽略了許多部件在生產過程中的成本，由于設計不合理所引起的產品性能和經濟性方面的先天不足是生產過程中采取質量和成本控制措施所無法挽回的。目前我們碰到了很多這樣那樣的由于產品設計不合理產生的成本問題：
設計出來的產品很難裝配，裝配時間增加導致了直接人工增加；設計的零件結構過于復雜，造成模具投資高昂；設計的零件不具有防呆性，有誤裝配的風險，為了提升產品的合格率，就需要增加非增值的后期檢測步驟或檢測設備，增加了直接人工或者設備投資，顧客不會為他們認為毫無價值的檢測支付任何款項。
同時許多時候新產品往往要費很長時間才能批量投入市場，最大的原因是因為產品不能一次性達到設計要求，通常需要被重新設計并重新測試好幾次，每次設計變更，跟隨就是模具的變更和再一輪的產品驗證，而且有些時候的設計變更過大，修模已經不能實現的情況下，可能就會重新開模，這些意味著的不僅僅是投資的增加，還有項目進度的延后和市場先機的錯失。對于這種現象已經在以往的項目開發過程中發生過很多次。
二、忽略了工藝流程的標準化和零件的通用性
企業要求我們的研發人員有創新精神，可以打破既定格局、推陳出新，研發工程師們花了很多的時間和心血在全新產品的開發，所有的零件重新設計，忽略了既有產品的重新開發和應用。
設計過多的新零件，造成研發人員工作量大增，研發時間和成本增加了；對于工業化來說，意味著過多模具的投資；對于下游的生產工廠，過多新零件，不利于現場管理，增加了庫存成本，也增加了誤裝配的風險，這些最終都會在產品的最終售前成本中體現出來。
研發人員設計出來的產品外形是多種多樣的，對產品性能進行的測試要求是多種多樣的，產品的生產工藝流程也是多種多樣的，為了滿足這些新產品質量的要求，需要投入了昂貴的全自動檢測線，產品外形和測試要求差異太大，一臺設備上不能做到兼容，就需要投入更多的設備。新產品的裝配流程和原有老產品差別過大，在現有生產線產能有富余的情況下，仍然需要投入新的產線，降低了廠房面積的利用率，也增加了投資；另外由于開啟新線，需要對操作工進行新一輪的培訓，在最初的一段時間，人員效率也會持續偏低，對應單個產品的直接人工和管理費用就會相應上升。
三、非標零件的成本估算方法的缺失
對產品成本，項目團隊中的每一個成員都負有不可推卸的責任。對于非標零件，這些件的使用量較少，所以不會考慮用工業模去實現，但是往往就是這些用量很少的零件卻在目標成本優化上成為了路障。沒有專門的成本估算方法，造成我們在制定目標成本的時候處于被動的地位，因為是非標另外需求量也不高，供應商也不認為有機會大批量生產，通常報價都會偏高，以確保其利潤最大化，而且沒有多大的余地降價。沒有專門的人員來負責這部分零件的成本估價，采購工程師又大部分沒有機加工的經 驗，他們對于供應商的報價的降低也沒有太多的貢獻。
上面這些問題，困擾著目標成本優化的進程，使得實際目標成本背離了DO預測目標成本，使得項目的投資回報趨于惡化，這是項目團隊中每一個成員都不愿意看到的，改善勢在必行。作為以贏利性為目標的企業，我們所期盼的是價格性能比最有競爭力，市場上最暢銷的產品。這就要求產品開發人員必須在目標成本的導向下，開發出價格性能比最優的產品。從全方位來考慮成本的下降與控制，將采購、生產、工藝等相關部門納入項目開發設計小組，這樣有利于大家集中精力從全局的角度取考慮成本的控制。
產品研發和設計是制造、銷售的源頭，產品一旦完成研發，其材料成本、人工成本便已基本確定，統計表明產品成本的 80%是在產品的設計階段確定的，因此，有很多產品在設計階段，就注定了其未來的制造成本會高過市場普遍價格。作好新產品目標成本控制工作，產品開發人員的業務素質至關重要，設計人員既要精通產品設計開發技術，又要掌握必要的成本業務知識；而成本控制人員應當是既懂技術經濟分析，又懂產品設計制造的復合性人才。作為以贏利性為目標的企業，我們所期盼的是價格性能比最有競爭力，在市場上暢銷的產品。這就要求產品開發人員必須在目標成本的導向下，開發出價格性能比最優的產品。要達成這個目標，我們需要采取如下改善措施：
1.增加面向全員的成本培訓
作好新產品目標成本控制工作，產品開發人員的業務素質至關重要，設計人員既要精通產品設計開發技術，又要掌握必要的成本業務知識；而成本控制人員應當是既懂技術經濟分析，又懂產品設計制造的復合性人才。
我們的成本工程師都是來自工業工程的背景，有工藝改善和產品流程設計的經驗，所以能夠很好的理解和詮釋產品成本的構成，并提出有針對性的成本改善的建議。將產品成本的培訓由面向工業化團隊內部，擴展到了整個項目團隊（包括研發，質量，采購，模具，電子，裝配和設備）。對每一個新入職的員工提品工業化成本培訓，通過系統化的成本培訓，讓每一個員工了解到產品售出成本的定義和成本結構，讓所有涉及到產品成本的人員使用共同的成本計算方法，并用同一種術語來提供合適的成本對象。
2.將DFX(DFC:面向成本的設計; DFA:面向裝配的設計；DFM：面向制造的設計）引入項目的各個階段
在原先的項目進程中，通常都是研發人員完成了產品的總體設計，然后讓工業化人員開始根據產品設計圖開始模具、產線的設計，這個階段產品設計都已經定型，項目進度已經過半，即使工業化對產品方案有不同意見，或者要求研發人員改進，通常都會由于項目進度的問題，不被采納。雖然這通常意味著投資的增加和工業化難度的增加，但是為了趕上產品上市的進度，項目經理往往都選擇了成本的犧牲。其實這些問題，都可以在項目開始就開始預防或解決。
現在項目的成本指標和進度指標作為強制性指標來衡量項目團隊中的每一員，我們要求每個成員在自身的領域做到更好，同樣需要大家共同協作讓項目整體目標達成。為此，我們將DFC和DFM引入到項目啟動階段，研發工程師對產品的設計從一開始就同工業化聯系在了一起，研發工程師從產品的功能和美學著眼，工業化從產品的可制造性和經濟性著手，共同打造最有性價比的產品。通過定時的DFC和DFM的溝通會議，及早發現新產品存在的問題，及時改進，這樣既節省了時間，也避免的不必要的投資和浪費。
3.建立MDB（制造數據庫）和相關成本估算文件
在產品設計過程中，會涉及到一些非標零件，由于用量較少，從成本角度考慮，不采用模具加工，而改用機加工。原先的項目都是由采購直接向供應商詢價，由于對于機加工工藝的了解甚少，所以不能對供應商的報價的合理程度提出有效的質疑。為此，經過很多項目的不斷摸索，我們建立了一套切實有效的數據庫和成本估算文件，可以讓供應商將報價細分到每道工藝，同時參照數據庫的歷史數據的對照，可以讓工業化和采購比較容易的找到報價的問題所在，提高了該類產品估價的有效性。
4.產品開發的每個階段對目標成本實際達成水平進行預測和對比分析
過往的項目目標成本沒有得到有效的控制，材料成本不斷上升、投資預算不斷增加、項目進度不斷延期、人員成本超過預期、諸如這些原因都造成了目標成本的背離。
為了更好的掌控產品目標成本，并隨時了解目標成本的動向，我們要求新項目的目標成本要定期更新并存檔，并注明更新的原因和日期。任何產品目標成本的增減都要及時通知項目成員，對于任何增加需要由相關人員作出解釋并采取改善行動；對于任何減少同樣需要由相關人員作出解釋以防遺漏或誤判。通過實時的監控，實時的評估，項目經理可以隨時了解項目成本的狀態，及時作出判斷，防止了目標成本超出的發生。
項目進入投產階段，需要對項目成本進行評估，找到成本超差的原因，并將其作為經驗和教訓，對新項目起到指導作用。
5.從項目啟動開始就建立LESSON LEARN（經驗教訓積累）文件
每一次的產品開發都不可能無憑無據，憑空想象的。每一次的新產品設計或多或少都會借鑒和應用到類似產品的設計理念。所以做好項目的經驗教訓積累對新產品開發來說意義重大，我們可以從類似產品設計制造的經驗中吸收好的設計方案和制造工藝，也可以從相似產品設計制造的教訓中獲得警示不會再重蹈覆轍。
關鍵詞：設計評價 驅動要素 項目需求 量化評價
0、引言
當前，創意設計處在了一種極為復雜的社會語境中。它被納入到一個遠比設計本身或產品系統更為復雜的關聯域中。在這個復雜的關聯語境中評價一件產品或一個設計，除了其本身的功能、造型、材料、色彩、質感的因素之外，還與整個社會的生活世界發生種種關聯，與整個生活世界中的參與群體發生著各種層面的關系。尤其是面向中小型企業的項目時，其設計評價的內在驅動要素必然會發生變化；同時，關聯域中的其他要素也會發生變化。
1、面向項目需求的設計評價
1.1 設計評價一般驅動要素
產品的設計過程是一個復雜的、不完全確定的、創造性的設計推理過程，它表現為一連串相連的問題求解活動。在這些活動中，一個非常重要的環節是方案設計評價，它是產品方案設計過程決策的重要依據。所謂設計評價，一般是指按照明確目標測定對象的屬性，并把它變成主觀效用（滿足主體要求的程度）的行為，即明確價值的過程。在這個過程中，我們要將評價的事物與一定的對象進行比較，從而決定該事物的價值。
設計評價是一種帶有明確指向性的驗證、決策活動，在不同的應用階段或面向不同的評價對象，評價的目的存在較大的差異。因此，換句話說，評價的對象不同，目的不同，采用的評價方法以及所使用的標準是不一樣的。在一般情況下，我們談以人為本的設計，就是將用戶需求擺在一個顯眼的位置來作為設計評價的主要指標，所有的評價標準都是圍繞用戶的需求展開定義的。除此以外，可以作為設計評價活動一般驅動要素還包括：需求要素、創新要素，功能要素，美觀要素，可行要素，經濟要素等六個方面。如圖1-1所示
1.2 項目需求驅動的設計評價
對于企業的新產品設計項目而言，不僅要保證新設計最大程度的接近目標用戶的需求，還要確保設計的方案順著正確的方向前進，方案質量得到全面保證，生產需求得到充分回應。其決策過程非常復雜，而且各評價產品的結構層次不等，既包括人機、色彩、形態、裝飾，又包括社會、經濟等評價因素，甚至還包括項目任務評價。所有的這些對于一個企業決策者而言，尤其是中小型企業，不是一件輕松辦成的事。因此，絕大部分時候，所謂的設計評價無非是企業決策者的拍腦袋想法，或個人喜好，缺乏有效的事實依據和技術支持。
針對中小型企業在新產品項目設計評價時普遍存在的疑惑，提出本文的核心觀點一一面向項目需求的創意設計評價方法。所謂面向項目需求的設計評價，其核心思想是以階段式的，多層次，多角度的評價特定項目各階段輸出的設計結果；以項目開發流程中相關利益方的需求為導向，進行評價樣本選擇，評價指標樹構建，評價權重設置，評價方法定義以及評價結果統計的逐漸聚焦的評價過程。
近年來，許多詳細具體的面向新產品項目的開發流程模型被提出。比如1982年由Booz、Allen和Hamilton提出的BAH模型；1993年，urban和hauser提出的U&H模型；以及由Cooper于1984、1994、1996、1998年開發的“Stage-Gate”模型。在這些流程中也不乏新穎的評價方法與邏輯。但是其中的方法應用指向性強，很難直接應用于傳統中小型企業的項目。
本文并不想就上述流程本身多做討論，而是嘗試從項目參與者所代表的相關利益方在項目不同階段的需求入手，將“對不對”、“好不好”以及“合適不合適”這三個最常見的普適評價標準引入到項目方案的評價活動，以這三個關鍵詞來定義新產品項目方案評價的階段，如圖1-2所示。
首先，“對不對”指向了項目設計任務的一致性需求。相關利益方主要面向設計公司和委托企業；主要是針對設計輸出與項目任務目標的吻合度的評估，以確保設計是順著正確的方向深入。其中評價約束指標V1以項目雙方認可的設計項目書為依據確立。
其次，“好不好”指向了項目設計質量的需求。相關利益方主要面向專家評委和目標用戶，主要是針對設計輸出結果在形式屬性層面，功能屬性層面，以及文化屬性層面上設計質量的評估。其中在形式屬性層面包括造型美觀、色彩協調、比例舒適、布局合理等；在功能屬性層面包括結構合理、功能實用、安全性高、舒適型強、效率高等；在文化屬性層面包括時代感強、創新性高、品牌特征明顯、個性鮮明等約束條件。
最后，“合適不合適”指向了市場可行性的需求。相關利益方面向委托企業，該評價指標，可根據企業實際情況改善設計方案的生產有效性，為最終產品方案定稿提供修改意見，一般包括成本、利潤率、可行性、生產周期、市場價值等。
2、客觀評價關鍵技術現狀綜述
如果說，本文第一部分將評價過程和標準細分是基于方法規則的思考，那么本文的第二部分則是討論如何通過量化數據的手段來提升設計評價的說服力和可信度。
一直以來，評價是一種相對主觀的思維認知過程。兩個方案哪個更好？很大程度上取決于主觀意愿。于此同時，周邊環境對于評價結果也會造成巨大的影響，甚至造成評價結果嚴重脫離事實。中國成語中的“口是心非”、“人云亦云”，很好的形容了這種認知狀態，特別是當與權力話語人處于同一環境進行評價時，其評價的真實有效性需要打上一個巨大的問號。這種現象在國內中小型企業普遍存在，最終的評價結果往往嚴重失實。
伴隨著生物科學技術的進一步發展，眼動、腦電等生物信號數據應用于人類認知行為的研究廣泛開展。
2.1 視線跟蹤技術
眼動是視神經受到一定的信息刺激而引發的刺激反應，利用眼動儀記錄人眼動軌跡變化規律，捕捉并記錄下諸如眼跳、注視點、注視時間、注視次數、眼跳距離、瞳孔大小、視覺軌跡等人眼的任何一個細小動作并提取相關數據，通過對這些眼動數據的解悉，我們可以客觀地研究受試個體的內在認知過程，從而總結人眼在看某個東西時的視覺反應和規律。具體來說，通過眼動記錄可使我們清楚地了解被試對注視材料的某一部分注視了多長時間，對注視材料的哪一部分感興趣。
視線跟蹤技術在設計心理學研究領域的應用是一個相對成熟的技術類型。近年來，已經有眾多專家學者使用眼動儀對圖形識別，人機界面，產品設計等領域進行了廣泛的研究，取得了重要的研究成果。通過www，.cn知網空間進行文獻搜索，以“眼動儀與設計評價”為關鍵詞，得到86篇相關文獻；以“視線跟蹤與設計評估”為關鍵詞，得到195篇相關文獻；以“視線跟蹤與工業設計”為關鍵詞，得到195篇相關文獻?；谶@些已有文獻的研究，大致可以得出以下結論：
（1）可應用于設計評價系統的眼動技術指標主要包括：注視點序列、注視時間（注視持續時間Gaze Du ration）、平均注視時間、注視次數（Number of Fixation）、平均注視次數等5組數據。
（2）眼動指標與觀看者的主觀評定之間有著很大的一致性，尤其是注視次數。觀察者主觀評定喜歡的外觀，注視次數也多；其次，注視總時間和瞳孔變化也是非常敏感的評價指標。因而，在產品設計中，特別是效果測評中，利用眼動儀進行實驗室實驗，從而了解使用者的心理活動，尋找最優的產品設計方案是可行的，因此眼動數據可以作為判斷產品外觀設計優劣的參考依據。
（3）在設計評價中，眼動數據可以反映主觀判斷的部分內容，而不是全部。因此眼動數據可以支撐主觀判斷的有效性，而無法獨立說明設計結果與任務目標間的差距。其特點概括起來主要包括以下三點；
根據眼動數據中對于預設興趣區域注視的時長（Area of Interest，AOI）和熱輻射圖（Hotspot），可以反映出人腦中對于該區域的思維活躍程度，以此可以判斷受試者對該區域的關注程度。
根據眼動數據中的視線掃描路徑（Scanpath）和興趣區域的注視頻率，可以反映出人腦中對刺激樣本的敏感程度，以此判斷出刺激物是否達到預期目標。
眼動數據無法代替人判斷出刺激樣本影響關注度和敏感度數據波動的原因，因此也無法代替人腦判斷出刺激樣本設計質量的優劣。
2.2 腦電波掃描技術
在設計評價中，情緒的變化是判定設計結果與預期目標吻合程度的另一個重要參數。所謂情緒是人對客觀事物的態度和體驗，主要指個體與情景的交互作用關系，特別是腦內的活動過程，具有較大的機動性、情景性和暫時性。
情緒過程既有內部反應又伴有一定的生理變化和外部行為，因此，可以將有機體的生理和行為變化作為情緒的指標加以測量和記錄，將心理過程與實時相應的神經過程聯系起來。日本學者已經通過諸如視覺、嗅覺、觸覺刺激在腦電、自主神經系統、內分泌系統以及免疫系統的反應，來說明愉快和不快情緒在生理上的不同[4-6]以及不同情緒狀態下的腦電變化。
同樣利用文獻搜索手段，以“腦電波分析與設計評價”為關鍵詞，得到193篇相關文獻；以“腦電波分析、應用”為關鍵詞，得到749篇相關文獻；以“事件相關腦電位”為關鍵詞，得到1473篇相關文獻。基于這些已有文獻的研究，在大致可以得出以下結論：
（1）活的人腦會不斷放電，稱為腦電（electroen-cephalogram，簡稱EEG），也叫做自發電位，腦電的產生與變化是大腦神經活動的實時表現。
（2）就產品造型而言，不同造型誘發下的腦電話動具有明顯的差異性，而且被試者對于產品造型的選擇在腦電圖中也有明確體現，基于腦電認知的產品外觀造型評價方法的提出，可以運用于實際造型設計工作中，對產品外觀的分析、評價及設計工作流程將產生較好的現實指導意義。
（3）事件相關腦電位（ERP）是認知神經科學中最為成熟的腦掃描研究工具之一，它借助穩定的內源性腦電生理指標，結合行為學數據，能夠研究傳統的外顯評估技術難以涉及的認知過程。國際上諸如事件相關電位的研究已經比較成熟，但普遍側重點在注意、信號感知、分析判斷、決策及工作記憶內容更新等認知過程相關聯的事件相關電位成分。有關情緒的事件相關電位研究是事件相關電位研究的一個方面，近年來也逐漸為科研人員所重視，如探索處理情緒圖像時大腦的活動過程、情感圖片引發的事件相關電位成分等。此外，事件相關腦電位實驗的刺激物，可分為視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等。
2.3 基于生物信號采集的設計評價可能性
綜上所述，我們可以得出以下結論：
首先，眼動數據和腦電數據等生物信號應用于設計評價以提升整體評價的可信度是可行的，尤其是在圖形識別和人機界面領域已經有相當成熟的應用。
其次，眼動和腦電信號可以告訴我們是什么，但無法解釋為什么。這可能也是目前大數據研究領域的一個難題。在大部分情況下，大數據的挖掘的目的，也許只需做到是什么就可以支持后續工作。但是在設計評價領域，我們除了了解是什么，還需要知道為什么，這樣才能有效指導設計工作的進一步深入。
最后，在產品設計領域，尤其是三維實體產品，還需要――對應生物信號與評價指標的關聯性。但關于這方面的研究少有人為之，值得深入探討。
因此，在面向中小型企業項目需求的創意設計評估研究中，我們的構思是在評估系統中加入了眼動和腦電波數據采集的接口，通過計算機比對受試人員生物信號與主觀選擇結果的匹配度來判定該項評價結果的有效性，從而提升設計評價結論的可信度。如圖1-3所示。
3、面向中小型企業項目需求的創意設計評估系統實例
暢思chance創意設計評估系統是一款可用于創意設計方案評估的應用產品。如圖1-4所示，系統面向中小型設計企業實際項目需求，通過“對不對”、“好不好”、“合適不合適”三個層面對設計方案進行評價，全面考量項目的設計目標，設計意向，設計質量，以及市場價值等因素，確保最終優選方案的準確性、合理性以及可行性。有效解決了一般評估活動目標不明確、評估標準不一致、評價結果缺乏可信度等問題。同時，系統預留眼動儀、腦電探測儀等外部數據接口，通過計算機比對評價人員生物信號與主觀選擇結果的匹配度來判定該項評價結果的有效性，從而提升設計評價結論的可信度。最后，本系統成型后將面向創意產業園實施，基于第三方管理服務模式，依托系統自建評估指標體系和專家庫資源，系統可獨立為各類中小型企業提供創意設計方案評估服務。
相較于傳統的評價系統，chance創意設計評估系統希望達到以下幾項指標：
（1）實現分階段評價，系統通過將評價行為從末端分散到設計環節中，以階段性評估的方式確保對項目的設計目標、設計意象、設計質量、市場價值進行有效控制。
（2）實現復合評估數據采集，通過引入設計師，專家、目標用戶、企業代表等角色參與評估，同時提供權重設定功能，確保最終的評價結果全面、真實、可信。
（3）實現第三方評估管理服務。從最初任務書、評估指標、評估樣本、到最終的評估意見輸出均可進行預設模版的管理，降低評估活動的進入門檻，降低系統操作難度。
