緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇產品工程設計范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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一、引言

目前國際上關于設計問題研究存在若干個大的流派。前蘇聯Altshuller　G　S等人提出的TRIZ理論在提供探索發明新產品的技術發展方向的思路上已有一定程度的普及；美國Nam　P　Sun等提出的AD（Axiomatic　Design）理論的基本邏輯體系的發展與TRIZ有一定的近似，但遠未達到一種自成體系的程度，也未能達到可供構造技術系統的基礎的程度；日本東京大學人造物工程中心（RACFE）的Tetsu　Tomiyama等提出的GDT（General　Design　Theory）理論利用現代信息理論的面向對象方法，在分析表達設計過程的開展上較之深入了一步，而德國學者提出的UDT（Universal　Design　Theory）理論則比較重視它的可實用化的基礎方面的探索。

二、產品設計過程模型

三、產品概念設計模型

概念產品是企業根據市場及用戶的需要，對產品的市場可競爭性、可生產性、經濟性及主要尺寸、形狀、功能描述。通常伴隨一系列說明書、競爭性產品分析、項目的經濟理由等。概念設計是由分析用戶需求到生成概念產品的過程。

傳統的CAD設計系統基本上是為了把設計人員頭腦中已有的、基本成型的產品設計方案借助CAD系統表達出來，提高了工廠設計開發階段的生產效率與質量，“而決定著產品最終價值80%以上的產品概念設計階段，……，目前尚沒有任何CAD設計系統可以提供設計支持”。“而詳細設計階段很難或不能糾正概念設計階段的缺陷”。它嚴重影響了新產品開發，以及選擇新產品方案的決策效率，所以需要一種可支持創新產品設計的新CAD系統，適應日益加快的新產品開發要求。因而開發一種符合人類進行產品創新設計的一般思維過程的、支持產品概念設計及決策的、高效率的CAD設計系統成為一種必然的趨勢。當前，“概念設計日益引起人們的廣泛關注和重視”。

產品的概念設計是產品設計過程中最重要、最復雜，同時又是最活躍、最富于創造性的設計階段。一般情況下，設計人員在進行創造性思維的過程中，總是在已有經驗和知識的基礎上，根據用戶的產品需求，按照一定的、有規律的設計步驟和流程，再結合貫穿始終的想象力與靈感，從而設計出符合用戶需要的概念產品方案。在產品的概念設計過程中，自由度是整個產品開發過程中最大的。因為自由度大，對設計人員的約束也相對較少，不確定因素多，創新的空間大，設計的知識相應也較少，是最可能發揮創 造力的時候。

四、結論

產品概念設計過程建模是為了將產品設計過程中最前端的、最有創造性價值的、又最不確定的設計過程加以模型化、規律化，從而為產品設計者提供一套產品概念設計過程的計算機軟件支持工具，并最終為實現產品全生命周期的一體化集成打下堅實的基礎。

根據目前設計理論，計算機技術以及相關科學技術的發展現狀，可以認為：基于計算機的產品概念設計系統仍然屬于一種計算機輔助設計系統。也就是說，產品概念設計目前仍然將主要是處理人腦進行產品概念設計過程當中，那些相對有規律的設計工作（步驟和流程），它的創造性主要體現在依據規則和知識庫對問題分析和解決的全面性、高效率性等方面。

參考文獻：

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0引言

人體工程學是研究人在工作環境中的解剖學、生理學和心理學等多方面要素，如何通過合理配置，達到人-機-環境的最優化配置問題，其主要內容是將有關人的科學資料應用于設計領域，最大幅度的提高人的工作環境和生活質量，保障人的身心健康和全面發展。人體工程學應用涉及產品領域較多，如家具產品設計、日用生活品設計、工業產品設計等都離不開人體工程學，本文將以工業產品設計為例，對人體工程學在產品設計中的應用進行分析。

1人體工程學在工業設計中的應用

近年來，汽車制造行業發展較為迅速，企業之間的競爭也日漸激烈，為贏取客戶，搶占更大的市場占有率，汽車生產商紛紛將汽車設計作為其優勢。在設計過程中，將人體工程學融入其中，增加了產品的舒適性，從而達到提高客戶滿意度的目的。本文將以汽車部件的設計為例，對人體工程學的應用進行分析。

1.1轉向盤設計中的人體工程學

轉向盤布置主要是對轉向盤中心、傾角和輪緣直徑進行確定。轉向盤的布置對于駕駛員操縱姿勢和操作力具有直接影響，因此對于降低駕駛疲勞度具有重要意義。首先，轉向盤位置由儀表板和駕駛員之間的距離決定，轉向盤輪緣到駕駛者軀干的距離應達到安全距離的最低限制（250mm）；轉向盤前后位置還應考慮駕駛者的伸展性。其次，轉向盤高度設計時主要考慮駕駛者上肢的舒適性，轉向盤太高，駕駛者會產生“端胳膊”駕駛的感覺，加快疲勞的產生；駕駛者身材不同，其對轉向盤高度要求存在不同程度的差異，單一設計很難達到滿足所有客戶的需求，因此，轉向盤高度一般設計為可調節的，這樣就能根據駕駛者的身材進行調節，確保駕駛者能夠舒適的操作轉向盤。再次，轉向盤輪緣所在平面應與駕駛者觀察儀表時的視線為垂直關系，這是轉向盤傾角設計的主要依據，該設計能使駕乘人員獲得最佳的儀表視野；另外，轉向盤傾角還應與駕駛者手握軸線的方向相匹配。最后，轉向盤直徑設計太小不利于操控，且影響對儀表的觀察視野；直徑太大會造成空間的浪費。以商務車轉向盤設計為例，通常會設計為450mm，同時配置轉向助力裝置減少操控力，而不采用加大直徑的辦法減少操控力。轉向盤中心位置、傾角和直徑的最終確定是需要通過反復試驗、校核后得到的，確保轉向盤設計達到最優化狀態。現代轉向盤設計時還會配置許多功能按鈕，如雨刷器開關、擋風玻璃洗滌噴水開關、照明系統開關、喇叭按鈕等，布置這些功能按鈕時要充分考慮手指操作的伸及性，對功能按鈕的形式和順序進行不斷的優化，保障操作的便捷性。

1.2儀表板布置中的人體工程學

首先，儀表板主斷面的設計。儀表板主斷面位于駕駛員中心對稱面處，該部分設計是駕駛者乘坐環境設計的重要組成部分，其設計原理如圖1所示。駕駛者下視野線切線以下為盲區，要與眼橢圓下方相切（L4），切線（L4）與水平線所成的角（a）即為駕駛員前方下視野角。為保證前方下視野的要求，儀表板上方最高點、前擋風玻璃下側邊緣、轉向盤輪緣都要在下視野線切下方；做轉向盤輪緣最高處截面下方和眼橢圓上方的公切線（L1），做轉向盤輪緣上方和眼橢圓下側公切線（L2），L1和L2之間可布置儀表盤。連接儀表盤中心和眼橢圓中心（L3），L3應平分L1和L2之間的空間；儀表盤中心到眼橢圓中心的距離（R）最大值不超過750mm（以商務用車為例），一般距離可設計為710mm；儀表盤平面與L3的夾角應控制在90±10°范圍內。

1.3儀表布置中的人體工程學儀表盤和儀表橫向位置應布置

在可視區域內。一般來說，最常用、最主要的儀表應布置在可視區中心附近，如車速里程表等；將一般性的儀表布置在重要儀表的周圍，如發動機轉速表、油量表、發動機水溫表等。部分汽車儀表盤上還設計了其他功能儀表，如發電機狀態、燈光、變速檔、環境溫度、路面傾斜度等相關儀表，在布置儀表時應按照認讀順序進行，同時考慮各功能儀表之間的邏輯性，聯系密切的儀表可就近布置；當儀表較多時，還可通過顏色加大功能區分，將引人注目的顏色應用到重要儀表區，可對駕駛者起到警示作用。

1.4儀表罩布置

儀表罩要能遮住射向儀表玻璃的光線，這就需要對儀表罩的設計深度進行試驗，確保入射光經過儀表表面反射后不會與眼橢圓相交，消除炫目現象。儀表罩布置不能干擾前方下視野，其斷面應布置在公切線L1上方，下視野線L4以下。儀表罩最前端要與轉向盤保持50mm以上的距離，防止二者的干涉。

2人體工程學應用前景分析

產品設計的主要目的是滿足人的需要，因此，產品設計應以“人”為中心，將“人”在使用產品過程中產生的行為和心理感受融入到產品設計中，充分考慮人-機-環境之間的關系，加強人與產品之間的溝通是非常重要的，也是產品設計是否成功的關鍵要素。隨著人們生活水平的不斷提升，人們對各類產品的需求也越來越高，客戶不僅關心產品的性能，更關注產品能否滿足客戶的實際需求、產品設計師在進行產品設計時，應具有創新意識，利用人機工程學、超強的觀察力和敏感力對產品進行設計，確保產品能夠滿足客戶的需要，提高產品的市場占有率和好評率，擴大企業的經濟效益。

參考文獻：

[1]辛樂.人體工學在卡路賽利椅設計中應用研究[J].家具與室內裝飾，2015，09:74-75.

[2]劉春榮.面向汽車人機工程設計的人體建模系統及其關鍵技術研究[D].武漢理工大學，2002.

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1、價值工程的基本內容

價值工程是以提高實用價值為目的，以功能分析為核心，以資源的開發與節省為基礎，以科學分析方法為工具，用最少的成本支出實現給定功能的產品開發的科學方法。換言之，即以最低的壽命周期費用，可靠地實現產品的必要的功能，對產品的功能，成本所進行的有組織的分析研究活動。國家標準給出的定義是“價值工程是通過各相關領域的協作，對所研究對象的功能與費用進行系統分析，不斷創新，提高對象價值的思想方法和管理技術”。

價值工程活動中對于問題的分析是圍繞以下7個問題依次展開的：(1)它是什么？(2)它的用途是什么？(3)它的成本是多少？(4)它的價值是多少？(5)有其他方法能實現這個功能嗎？(6)新方案的成本是多少？(7)新的方案能否滿足要求。這7個問題的解答過程，就是價值工程的工作程序和步驟，即：選定對象、收集情報資料、進行功能分析、提出改進方案、分析和評價方案、實施方案、評價活動成果。

2、價值分析的基本方法

價值工程是用功能分析的方法，以最低成本獲得產品的必要功能，從而達到提高價值的目的[1]。在價值工程活動中，功能F(Function)、成本C(Cost)、價值V(Value)三者之間的關系是：

按照價值工程的理論，產品的價值是指功能和成本（包括設計、制造、試驗、使用、維護等成本）的比值。提高產品的價值有五種途徑：

(1)產品功能不變，用降低成本的方法來提高產品的價值；

(2)維持成本不變，通過提高功能來提高產品的價值；

(3)既提高產品功能，同時也降低其成本；

(4)小幅提高成本，大幅提高產品功能）；

(5)小幅減少產品功能，大幅降低產品成本。

分別表達為：，，，，

以上五種方法都是通過對F和C的調整來達到提高產品價值的目的。

3、產品設計的主要工作

產品設計包括很多具體的內容，如：功能設計、運動設計、結構設計、強度、剛度設計、尺寸設計、幾何精度設計、材料設計，以及外觀設計等[2]。

產品結構設計是針對產品內部結構、機械部分的設計。評價一個產品的好壞，最首要的標準是實用，要實現預定的功能，這一要求能否達到，完全取決于結構設計。結構設計是產品形成過程中最重要的內容，也是最復雜的環節。

機器設備的功能要由一系列符合裝配關系的零件和部件來實現，設計過程中需要考慮產品結構緊湊、外形美觀，既要求安全耐用、性能優良，又要易于制造、降低成本。結構設計人員需要各種要求與限制條件尋求對立中的統一，給出協調、合理的設計方案。

4、產品結構設計中的價值工程方法

價值工程是用最低的成本實現必要的產品功能，其核心問題就是尋找功能與成本之間的最佳關系[3]。

產品結構是具象的，它是功能的載體。而功能則是抽象的，是產品的本質屬性。用價值工程的方法對產品的結構設計進行分析，是從結構入手去研究產品的功能，通過功能分析、功能整理、功能評價找出設計方案的改進目標。

用價值工程理論指導改進產品的結構設計，是要以最低的總成本確保產品必要功能（主要功能和次要功能）的實現，同時去掉不必要的功能（亦稱過剩功能）。減少不必要的材料消耗，在保證產品質量的前提下，盡量做到縮小體積，減輕重量，降低單位產品材料消耗量。這與尺寸鏈設計中的最短尺寸鏈原則是一致的。

5、價值工程方法應用實例

本文選擇的價值工程分析方法研究對象為一大型板坯加熱移動翻轉設備系統中的熱板坯移動翻轉裝置。該裝置主要由移動翻轉車、平移油缸、翻轉臂、翻轉油缸及裝在固定支座上的鉸接軸、配重塊等組成，如圖1所示。

圖1 8臂板坯移動翻轉裝置 圖2 6臂板坯移動翻轉裝置

該裝置由水平移動小車2、平移油缸4、翻轉油缸3及裝在固定支座鉸接軸上的翻轉臂1、同步軸5、配重塊6等組成。用翻轉油缸推動翻轉臂轉動、使翻轉臂上起支承作用的鉤頭承接高溫板坯，完成翻轉動作，并用配重塊平衡翻轉力矩；用水平油缸的活塞桿端推動水平移動小車前后移動，并可由同步軸連接二邊車輪以保證同步行走。

板坯移動翻轉裝置中與加熱板坯直接接觸的是翻轉臂。原方案設計了8個翻轉臂，通過強度分析計算，可知左右兩端的翻轉臂受力較小，從結構簡化考慮，對方案進行了改進，成為圖2所示的6臂結構。經驗算，該結構可以滿足強度、剛度方面的要求。

根據價值工程的原理來分析，可以看出，在滿足功能要求的前提下，減少兩臂后，結構簡化了，用料少了，重量減輕了，加工和裝配的難度降低了，符合前述價值工程基本方法中的第一種――產品功能不變，通過降低成本的方法來提高產品和設計的價值。

6、結語

產品設計需要遵循傳統的設計原理與方法。用現代的觀點來看，更要強調設計過程與設計結果的優化。運用價值工程的分析方法對產品的結構設計加以改進，在滿足產品功能的前提下，采用簡化的結構可提高設計乃至產品本身的價值。

參考文獻

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中圖分類號：N945 文獻標識碼：A

在機械工程產品的設計過程中，可靠性一直是不可忽視的一個問題。在確保機械工程可靠性的基礎上對機械工程產品進行功能化擴展是現今乃至未來一段時間機械工程產業發展的重要趨勢。在機械工程設計的過程中對于機械工程產品的可靠性應當在不斷引入新技術的同時做好τ諢械工程產品結構和理論的優化設計，將機械工程產品的可靠性放在機械工程設計的優先位置.以確保機械工程產品的可靠性滿足相應的需求。

1.機械工程產品可靠性優化設計所存在的問題分析

我國的機械工程設計制造與國外具有一定的差距，尤其是在機械工程產品可靠性優化設計方面，我國由于缺乏相應的技術積累和沉淀使得我國在機械工程產品可靠性優化設計方面仍存在著一些不足。新時期，我國加大了對于機械工程產品可靠性優化設計的理論研究和應用，但是在機械工程產品的生產實踐中對于機械工程產品可靠性優化設計理論的應用仍然較少，為提高機械工程產品可靠性優化設計的可靠性需要加大對于機械工程產品設計可靠性的理論研究和機械工程產品可靠性優化設計的應用，最大限度地提高機械工程產品設計的可靠性。

2.做好可靠性優化設計在機械工程產品中的應用

在機械工程產品的全周期中所涉及的各個環節都與機械工程產品可靠性優化設計有著密切的聯系。尤其是在機械工程產品的設計、產品機械制造和產品的使用維修等環節中都需要做好對于機械工程產品可靠性優化設計，以提高機械工程產品的可靠性。

2.1 加強對于機械工程產品設計環節的可靠性優化設計

在機械工程產品設計的過程中所涉及的機械工程產品整體裝配和零件組裝會對機械工程產品的可靠性提出較高的要求。在對設計環節進行機械工程產品可靠性優化設計的過程中，將機械工程產品的零部件設計和零部件組裝視為一個有機的整體，從而提高機械工程產品設計的可靠性。在這一過程中主要有以下兩種設計方法：

（1）首先在對機械工程產品的完整系統進行系統性的了解，而后對機械工程產品中的各組成的零部件的可靠性進行相應的分析，并由各零部件的可靠性來對機械工程產品整體的可靠性進行推斷。在這一設計方法中，對于機械工程產品整體的可靠性主要是通過對機械工程產品整體可靠性進行預測的分析以判定機械工程產品的設計指標是否滿足預測的結果。

（2）第二種方式是進行指標分配，在機械工程產品設計過程中，根據機械工程產品的可靠性要求對相應的設計指標進行指標分配，從而確保各零部件指標能夠滿足可靠性要求。在機械工程產品可靠性分配中主要采用的是：再分配、等分配、比例分配以及綜合評分的機械工程產品可靠性設計方式。在對機械工程產品中單個零件進行設計的過程中要確保其能夠與國家所規定的常規零件相匹配。此外在機械工程產品可靠性優化設計過程中應當根據零部件的不同而有所差異。新型產品或一些關鍵環節的零部件在設計前首先要對機械零部件做好可靠性試驗，以確保各機械零部件的可靠性滿足相應的設計要求。在機械工程產品設計過程中需要對機械工程產品設計的可靠性進行大量、反復的驗證和修改以確保機械工程產品可靠性滿足相應的設計標準。

2.2 做好機械工程產品制造過程中的可靠性優化設計

完成機械工程產品設計環節的可靠性設計后，機械工程產品的加工制造是影響機械工程產品可靠性的一個極為重要的環節。在這一環節中，做好機械工程產品可靠性的控制關鍵是要做好各機械零部件的質量控制。在這一環節中需要加強對于可靠性優化設計的控制，從機械零部件的材質、加工精度等各環節入手，共同做好機械工程產品可靠性的優化控制。在機械工程產品零部件加工工藝及其流程進行選擇的過程中，要最大限度地確保機械工程各零部件能夠最優化的制造。在機械工程產品的制造過程中，產品制造工藝流程是一個有機結合體。在對機械工程產品可靠性優化設計的過程中，還需要綜合考慮機械工程產品加工所使用的工藝設備、加工材料等，從而在對機械工程產品可靠性優化設計時通過綜合考慮設計出符合設計要求的機械工程產品生產指標。此外，在對機械工程產品可靠性優化設計時對于各子系統的指標都需要進行綜合性的分析，而且要采用合理的方法來對機械工程產品可靠性及其優化指標進行綜合性的分析。

2.3 做好機械工程產品使用與維修時的可靠性優化設計

機械工程產品的維修是確保機械工程產品能夠正常使用的重要一環。通過做好對于機械工程產品的維修能夠使得機械工程產品的使用壽命和使用的可靠性得到極大的延伸。因此，做好對于機械工程產品的維修是機械工程產品可靠性優化設計的重要方向之一。各機械工程產品生產廠家都需要對產品的售后維修引起足夠的重視。通過采用邏輯分析方法對機械工程產品制定出科學、合理的機械工程產品維修內容和維修方式，用以規劃好機械工程產品的合理使用壽命。機械工程產品所具有的維修性和可靠性兩者互有涉及。而機械工程產品的可維修性在機械工程產品可靠性占據著較大的比重。在對機械工程產品可靠性優化設計的過程中需要對機械工程產品的可維修性指標引起足夠的關注，以便為機械工程產品的后期保養和維護提供良好的便利性。此外，在對機械工程產品可靠性優化設計的過程中還需要對機械工程產品的維修費用引起足夠的重視。機械工程產品設計人員應當在設計的過程中爭取采用最少的費用而使得機械工程產品能夠獲得最佳的機械工程產品可靠性，以最大限度地減少機械工程產品發生故障的時間。在機械工程產品可靠性優化設計的過程中需要對機械工程產品的維修設計引起足夠的重視。新時期，對于機械工程產品可靠性優化設計已經進入了一個嶄新的階段，對于機械工程產品可靠性優化設計不僅僅是對現有專業的簡單合并，而是在做好對于機械工程產品可靠性優化理論分析的基礎上所進行的多專業知識的綜合，通過將機械工程產品全周期中的各個環節進行有機的綜合，構建起完善、協調的機械工程產品可靠性優化綜合體系，通過多層次、多專業的學科構建用以最大限度地提升機械工程產品可靠性優化設計效果。

結語

機械工程產品可靠性優化設計對于提升機械工程產品的可靠性有著極為重要的作用。在以往的機械工程產品設計過程中，對于機械工程產品可靠性指標參考較少，從而導致機械工程產品的可靠性無法真實地反應出來。在機械工程產品可靠性優化設計方法中，應當對機械工程產品的體積、重量、成本等進行綜合的考慮，避免在機械工程產品設計過程中單一的對機械工程產品可靠性設計進行考慮而導致機械工程產品可靠性的設計效果出現較大的偏差，影響機械工程產品可靠性設計效果。在機械工程產品可靠性優化設計中需要對可靠性和優化設計進行綜合的考慮，確保設計效果。

參考文獻

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1.1本課程的知識模塊包括：①產品材料與表面處理工藝常識；②塑料件結構設計的基本原則；③鈑金類產品結構設計基本原則；④模具基礎知識；⑤產品結構布局設計；⑥產品典型結構。其目的是使學生掌握結構設計的基礎知識，培養學生的三維空間想象能力，在實際應用中培養學生的新產品開發以及應用計算機繪圖的能力。

1.2課程的重點內容包括：①常用塑膠材料基本知識；②常用金屬材料基本知識；③常用表面處理知識；④產品結構設計總原則；⑤產品結構關系分析與結構繪圖的基本要求。

二、《產品結構設計》課程的教學思路

2.1選用教材。目前還沒有適合工業工程專業使用的《產品結構設計》教材，所以國內普遍做法是選用產品結構設計方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產品結構設計實例教程》。該教材將作者十幾年的產品結構設計經驗總結而成，系統、精細、全面地介紹了產品結構設計知識及設計全過程，明確了產品結構設計的概念和崗位職責，并通過講解一款電子產品的全套產品結構設計的整個過程，幫助學生融會貫通，更加高效地學習和掌握實用技巧。

2.2教學內容。依據工業工程專業的整體人才培養方案和教學大綱的具體要求，將《產品結構設計》分為六大模塊，每個模塊里面包括若干的章節，各章節之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。①“產品材料與表面處理工藝常識”模塊，主要介紹注塑工藝理論、常用塑膠材料和金屬材料基本知識，以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面，介紹ABS、PS、PP、PVC等的應用范圍、注塑模工藝條件和化學和物理特性，重點是使學生了解注塑件的常見問題分析及解決，比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面，介紹一些金屬的特性和應用范圍，比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識方面，主要涉及塑料二次加工的基本知識，學生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內覆膜等表面處理工藝。②“塑料件結構設計規范”模塊，重點介紹塑料件在設計和修改階段需掌握的通用設計規范，比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設計，能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細節部分，應了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設計。③“鈑金件結構設計規范”模塊，介紹鈑金類產品設計的工藝要求，包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝，并且讓學生了解壓鑄類產品結構設計的工藝要求。在此模塊的教學中，應引入企業實際產品案例進行講解，以便于學生更好地掌握鈑金件的設計規范。④“塑料模和鈑金模基礎知識”模塊，介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結構，包括模具概述，模具的分類、注塑機介紹等，重點講解的是注塑模結構里面的澆注系統、頂出系統、排氣系統和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區別和應用，以“實用、夠用”為度，學生只需了解典型的模具結構，不需要進行后期的模具設計。⑤“產品結構布局設計”模塊，主要介紹殼體形狀結構、密封結構、卡扣結構、螺釘柱結構、螺紋連接結構和嵌件連接結構等知識，以及各個特征的定義、作用和設計原則，特別是特征在使用時的相互配合關系。拓展知識方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設計規則，以及模具設計與產品結構設計之間的聯系。⑥“典型產品結構”模塊，重點介紹目前國內普遍使用的三大產品（電子產品、家電產品和電動產品）的典型結構設計知識。每類產品選取一款經典的已批量的產品作為藍本，深入解剖結構知識在產品設計的運用。比如電子產品選手機為代表產品，講解手機產品各零部件的結構、前殼與底殼的止口設計、LCD屏限位結構設計和電池固定結構設計，以及內藏攝像頭結構設計。家電產品則以電吹風為例，學生要掌握電吹風的功能、材料、結構工藝性等，了解CAD軟件在電吹風設計中的應用，能對產品塑料件進行結構分析。在此過程中，還要掌握項目管理方面的知識。

2.3教學方法。在教學中，提倡基于工作過程為導向的項目化教學，理論教學與實踐練習相結合，增加實踐課時的比例，培養產品設計的實踐能力。教師引導學生建立實用合理的知識結構，強化學生的自覺體驗和掌握知識的遷移能力，淡化理論和實踐的界限。在基礎知識夠用的前提下，采用任務驅動教學法、項目教學法，通過在具備多媒體教學設施的校內實訓基地開展新產品和新工藝的開發工作，使學生體會具體產品的外觀造型和結構設計過程，提高學生的綜合應用能力和實際應用能力。

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1 概述

當今市場競爭日漸激烈，先進理念和技術被廣泛應用于現代工業中，制造企業之間的競爭已轉變為基于時間和客戶個性化需求的競爭。如何高質量、低成本、短交貨期及個性化地生產出產品，已經成為制造企業獲取新的競爭優勢的研究方向[1]。如果能夠加快產品系列化和多樣化的開發周期，將會降低企業設計成本，提高企業的競爭力和應變市場的能力傳統的產品總成設計方法是先單獨把零件建構出來，再一一裝配成產品模型，裝配操作復雜，尺寸修改因難，設計變更時消耗大量的時間，而且不符合設計意圖，整個產品開發項目不易管理難以實施和推動協同并行設計[2]。針對機械產品種類繁多、結構復雜、設計修改頻繁等問題，通過對其產品設計過程和變型設計技術進行研究，運用知識工程、模塊化技術、數據集成技術等完成產品自頂向下快速設計，克服產品設計中缺乏系統化理論、智能化支持和嚴重依賴專家經驗等的不足，提高了企業的整體設計能力和設計效率、縮短設計周期，滿足了用戶對產品的快速設計需求，增強了企業的市場適應能力和競爭力。

2 知識工程和自頂向下

2.1 知識工程

知識工程（KBE，Knowledge Based Engineering）技術是面向現代設計要求而產生、發展的新型智能設計方法和設計決策自動化的重要工具[3]。其基本思想是在工程設計中將該領域專家的知識和經驗加以總結，形成規則，存入計算機，建立知識庫，在對工程問題求解中重用已有的知識和經驗[4]。

2.2 自頂向下

自頂向下（Top-Down）是一種自上而下、先規劃產品的整體結構，再逐步細化的設計過程，設計流程符合設計思路，即：總體布置總體結構；總體結構部件結構；部件結構部件零件。自頂向下設計思想也就是將復雜的大問題分解為相對簡單的小問題，然后找出每個問題的關鍵、重點所在，然后用精確的思維定性、定量地去描述問題。Top-Down能夠有效解決復雜機械產品的開發設計，設計準確程度比較高，頂層設計師的設計意圖能夠在團隊中很好的進行傳遞和共享，利于在設計團隊中實施和推動并行工程與協同設計。

3 產品基于KBE的自頂向下設計

3.1 設計理念

運用基于KBE的自頂向下設計理念與方法，需要設計人員在考慮產品功能和性能的基礎上，將產品的組成和形狀及各零部件之間的裝配和約束關系轉化為產品骨架模型中的設計參數、變量關系約束、零部件裝配約束，使知識與骨架模型關聯起來，完成產品骨架模型設計，并在總骨架模型中裝配關系的約束下，進行零部件的詳細設計。基于KEB的自頂向下快速設計思想融合了知識工程及自頂向下的全部優點，在個產品的整體結構設計階段和局部細化階段融入知識工程的建模理念，是一種更加符合人的常規思維方式的設計模式，有利于減少不必要的重復設計，更大程度上減輕設計人員的工作強度，以完成高效率、短周期的產品設計。

圖1為基于KBE的手套箱自頂向下設計流程分為數據轉化及骨架模型創建、手套箱子部件設計和重用零部件模型調用及三維模型生成等三個階段：第一階段是根據用戶對手套箱功能和性能需求，結合已有的含了工程知識、幾何知識、構形知識等的知識庫，轉換為設計人員所需主要設計參數如尺寸參數、主要性能參數、質量參數以及各部件基本型式，并建立基于KBE的產品骨架模型。第二階段是設計人員根據總骨架模型給出的要求對各部件進行細化的過程。第三階段調用模型庫中的重用模型并結合已細化部件，生成手套箱模型，完成快速設計。圖1為基于KBE的手套箱自頂向下設計流程。

3.2 建立基于KBE的骨架模型

建立基于KBE的骨架模型即完成手套箱快速設計的第一階段工作，將產品的總體結構布局、設計約束、參照基準及其布局等抽象出來，并使用空間的點、線、面及參數草圖等構建出來，在此基礎上引入知識來對其管理和控制變更。基于KBE的骨架模型能反映產品各零部件的空間布局、空間位置形狀、拓撲關系和裝配約束關系等要求的主要框架的空間線框架構。如圖2手套箱骨架模型，由主箱體各基準面、轉移箱基準面、支架基準面、照明基準面、手孔中心線、風機中心線、過慮器中心線、碘吸附器中心線、主箱體進氣口直徑、轉移箱端法蘭端面螺栓均布孔徑、支腿端法蘭均布孔徑、手孔環內徑等組成的能為下游細化設計所參照使用和共享的手套箱骨架模型。手套箱骨架模型表示出主箱體、轉移箱、高效過慮系統、除碘系統、照明系統等下游零部件設計所需的定位基準、設計基準和參考特征等。

3.3 實體設計

手套箱實體設計即完成手套箱第二和第三個階段的工作，一方面從模型庫中提取已有模型，實現重用，避免零部件重復設計；另一方面通過對骨架模型在宏觀和微觀上的細化、修改和調整，完成其他零部件的細化設計，實現產品的結構、設計意圖的變更和傳遞，完成整個產品的參數化設計過程，實現產品的變形設計，圖3為生成的實體模型。在實體設計過程中對于相對比較獨立的零部件如手套箱上常用的高效過濾器、碘吸附器、手孔環等定型化產品進行模塊化處理，存入產品模型庫中，以提高零部件的重用性，進一步提高設計效率。

基于KBE的手套箱模型在實體設計過程中只需修改骨架尺寸，所有的關聯零部件便會自動再生，進而提高產品的可修改性，在降低設計人員的工作量的同時保證各零部件設計的上下一致性。

4 結束語

因此基于KBE的自頂向下設計將知識工程、參數化特征造型融入到自頂向下的設計中，將自頂向下的設計思想貫穿于產品設計的全周期中，用知識來驅動控制參數化的骨架模型的變更和信息的傳遞，能較好的實現產品在設計開發過程中對于信息和數據的傳遞、共享、繼承和變更，有效傳遞設計意圖，設計意圖的變更可以自頂向下的進行傳遞直到最底層的零件和圖紙，使產品具有聯動修改效應，在修改、變更中自動維護產品數據的一致性。為設計人員提供很大便利，有效縮短了設計周期。很好的滿足了手套箱等成套產品的系列化、多樣化以及快速響應變形設計。

參考文獻

[1]張強，仲梁維.集成知識工程和實例推理技術的產品變型設計研究[J].現代制造工程，2013.

[2]王凱，李柏林，陳黎麗，等.基于知識的自頂向下參數化設計與應用[J].制造業自動化，31（9）.

篇（7）

一、公共產品由誰提供才有效率

公共產品有時可以由私人部門供給，但是它更適合由公共部門供給。由于在公共產品供給上公共部門比私人部門更有效率。私人部門供給公共產品低效率原因有二：一是私人部門提供公共產品時必會對該產品的消費者收費，這樣便會阻止人們使用該物品，導致公共產品的閑置。二是完全由私人部門供給公共產品則有可能導致公共產品供給數量的嚴重不足。這就導致政府部門必須義不容辭地承擔起公共產品供給的重任，這既是政府的職責，也是由它的本質所決定的。在公共產品的供給上政府較私人部門更有效率，它可以集結全社會共同的資源力量，統籌安排，合理調配，完成個人以及個別團體無法完成的任務，為整個社會謀求最大的福利，它還擁有向全體社會成員征稅的權力，保證了公共產品供給的資金來源，解決了公共產品成本補償的困難，為公共產品的有效供給提供了必要的經濟條件。隨著政治體制改革和經濟體制改革的推進與深入，我國公共產品的供給水平有了很大程度的提高。二十世紀九十年代，城市社區公共產品的有效供給，大大增強了我國社會公共產品供給的能力，使城市居民的生活品質有了很大改善。

二、什么是社區公共產品

社區公共產品是在城市社區內的公共產品，是由相關組織面向社區居民提供的，用于滿足城市社區居民工作和生活的各種公共需要是社會產品。它具有特殊的屬性，是社會成員的“共同需求”，是一定區域內的公共產品，類似于“俱樂部產品”。它的受益對象是社區內部成員，即對在社區成員之間不具有排他性，但對非社區成員卻具有排他性。因此它具有三個特征：一是區域性，社會公共產品受益范圍主要在社區成員，政府對這類公共產品的供給缺乏積極性；二是異質性，不同社區會因內部結構的差異而對社區公共產品產生不同的需求，社區公共產品具有多樣性、異質性。社區公共產品同樣可以分為有形和無形產品，有形產品如社區公共設施、綠化等，無形產品如社區認同、社區歸屬感、社區氛圍等；三是外部性，社區公共產品在社區范圍內，成本或收益未內部化，這樣就有外溢給非社區成員的機會，若是收益外溢則形成正外部性；若是成本外溢則形成負外部性。

三、我國城市社區公共產品的供求現狀

1.需求現狀

（1）社區公共產品的需求量呈上升趨勢。隨著各項改革的深入，社區承擔的提供公共產品的任務越來越大，教育、醫療、社保、環境、衛生等需求不斷增加。特別是城市化進程的加快，大量農村人口涌入城市，更加重了社區公共產品的供給壓力。

（2）社區公共產品的需求具有多樣性。從傳統的衣、食、住、行等基本生活方面的需求向休閑、娛樂、康復、心理咨詢等綜合需求發展，居民的需求涉及到就業、醫療、社保、治安、改善居住環境、開展社區活動等十多個方面。

（3）社區公共產品的需求具有層次性和差異性。隨著收入水平差距的拉大，低收入水平的居民對社區公共產品的需求主要圍繞著生理需求和安全需求，中等收入水平的居民側重交往的需求，而高收入水平的居民則追求尊重和自我實現，這就導致城市居民對社區公共產品需求的層次性。這種收入水平的不同，也反映了需求的差異性，這種差異不僅表現在不同類型的社區之間，不同社群之間需求也具有差異性。

2.供給現狀

（1）供給主體多元化。改革開放后，公共產品的供給一改過去的“包辦”模式，逐步將市場、社會組織、居民個人引入到供給體系中。

（2）資金來源多渠道。政府主導的社區公共產品通過稅收來實現供給，市場主導的資金則由物業公司收取物業費來提供，擴大了公共產品的籌資渠道。

四、社區公共產品供給中存在的問題及對策

1.社區公共產品供給中存在的問題

社區公共產品的供給中尚存在如下問題：一是政府部門壟斷公共產品的供給，缺乏競爭，政企不分，效率低下；二是中央政府與地方政府在供給范圍上界限不清晰，供給范圍不當，公共產品質量不高，分配不均衡；三是其他主體供給公共產品尚缺乏完善的機制和嚴格的制度法規；四是一些領導難以擺脫求“政績”的心理驅使，有限的資金并沒有用到社區居民的實際需要中，一些地方的需求公共產品純屬浪費，而居民的“必須物品”卻難以供給。

2.加強城市社區公共產品有效供給的對策

（1）轉變政府職能，構建服務型政府。現代市場經濟要求政府由“經濟建設型政府”轉向“公共服務型政府”，總書記指出：“建設服務型政府，首先要創新行政管理體制。要著力轉變職能、理順關系、優化結構、提高效能，把政府主要職能轉變到經濟調節、市場監督、社會管理、公共服務上來，把公共服務和社會管理放在更加重要的位置上，努力為人民群眾提供方便、快捷、優質、高效的公共服務。”將政府從過去在公共產品提供中“大包大攬”模式中解放出來，政府集中精力加強宏觀調控和市場監督，充分調動各供給主體的積極性，提高公共服務水平。

（2）提高社區居民參與意識，引導社區走向自治。在城市社區公共產品多元化供給體制下，充分發揮社區及居民的作用，政府積極引導，使社區走向自治。“即不需要外部力量的強制性干預，社區各種利益主體相關者習慣于民主協商來合作處理社區公共事務，并使社區進入自我教育、自我管理、自我服務、自我約束秩序的過程”。

（3）加強社區與政府的溝通機制，真正提供社區居民需要的公共產品。現實中，社區公共產品的供給往往是由政府自上而下提供的，并不能真正反映社區居民的需要，造成“政府錢花了，居民不滿意”，居民與政府缺乏良好的溝通機制，沒有有效地解決供給與需求結構失衡、錯位的問題。因此，為了保證資源的有效利用，實現社會效益最大化，必須加強溝通機制，將社區的公共產品需求偏好顯現出來，真正提供居民需要的公共產品。

篇（8）

關鍵詞：

公共空間；產品設計海州古城；濱海新區

山海相擁的美景是大自然對連云港的饋贈，千年海州古城是歷史給予連云港的文化留存。新亞歐大陸橋東方橋頭堡的城市復興承載著連云港人再創歷史輝煌的復興夢想。近年來，在國家沿海開放戰略的支持下，連云港的城市建設如火如荼，城市面貌煥然一新。然而，在連云港城市不斷現代化的背景下，我們很難找尋其千年古城的遺留倩影，城市整體景觀靠山而不近山，濱水而不親水，古城不古、仿古不精。文章從城市公共空間產品設計的角度為古城找尋歷史與現代、東西方文明和藝術的最佳契合點。城市公共空間產品是城市景觀的一部分，應該體現出城市的文化景觀氣息、審美傾向和藝術追求。城市的文化景觀體現為城市的物質景觀和非物質化景觀，城市景觀的研究一直存在兩種傾向：一種是將城市景觀作為在傳統景觀的基礎上融入建筑等元素形成的整體的研究；另一種是將城市景觀作為城市整體的外延拓展，重點是將整個城市作為一個景觀對象進行研究。以往城市景觀的研究主要涉及地理學、建筑學、城市規劃學等學科，側重于整個城市的形態研究，關注城市的整體結構和功能，研究的最小單元僅止于建筑，然而現代城市的細節同樣決定著人們對城市的感知。

當我們進入一座城市，這座城市所給我們的第一感知可能僅僅是一塊導向標志牌。當人們以一名游客的視角認知城市時，首先感受到的是城市公共基礎設施帶來的基礎功能，其次是這些公共基礎設施的視覺沖擊力，最后是公共基礎設施與整個城市景觀的協調情況。所以，城市公共基礎設施的設計是人們認識一座城市的窗戶。城市景觀產品包括路燈、公交車、公交站臺、公用電話亭、垃圾桶、廣告牌等，目前連云港的城市公共基礎設施基本上都是由各家單位建設、提供，缺乏一致性和協調性。如，公交站臺由交通部門建設，路燈、垃圾桶由市政部門配置，電話亭由電信部門建設，在站牌導向系統方面，火車站、汽車站、機場的指示牌導向系統各自為政。連云港古城內的公共基礎設施、市中心的公共基礎設施、濱海新城的公共基礎設施區別很小，經過規劃的城市空間和老城區也看不出太多差異。連云港從秦朝建郡開始歷史雖然已延續千年，但其千年的歷史遺存只存在于摩崖石刻等為數不多的文化景點方面，城市中已難尋歷史的韻味，很多公共基礎設施難尋城市特色。

城市的公共空間產品應該具備城市的形態美，應該體現城市的歷史特色。在城市公共空間產品設計上能夠較好地做到歷史和現代協調與統一的當屬歐洲城市，歐洲歷史古城的公共空間產品設計主要表現在城市路燈、直飲水龍頭、垃圾桶、廣告牌、路邊長椅的人文設計上，使公共空間產品的設計與古城和現代化街區的整體景觀協調統一。

歐洲城市景觀設計起源于意大利的別墅園，歐洲的城市景觀主要建立在均衡的比例、對稱和一致性上，其人行道和樹木被布置得彼此左右相互呼應，而上下完全是等距的。歐洲城市早期路燈等公共基礎設施的設計和其建筑風格一樣，遵循嚴格的對稱設計風格，色彩上與街道、建筑的主色調協調統一。以歐洲城市的路燈為例，歐洲城市的路燈總體上有古典和現代兩種風格，從形態上看有立式與懸吊式兩種。羅馬和巴塞羅那等城市老城區的路燈以懸吊式為主，懸吊式路燈采用傳統的燈罩設計和昏黃光源，看起來充滿著歷史的滄桑感，同時也給古城蒙上了歲月的顏色。同時，因為老城區的街道偏窄，懸吊式的路燈設計還節約了街道的空間。

巴黎以塞納河為脊柱，以圍繞凱旋門形成星形廣場為軸線核心，加上巴黎圣母院、圣心教堂和埃菲爾鐵塔，共同構筑了清晰的巴黎城市結構。巴黎街道的路燈以立式的巴洛克風格設計為主，這也與巴黎城區早期街道設計得較為寬闊有關。協和廣場周邊、香榭麗舍大街兩側、塞納河兩岸、藝術橋兩側，眾路燈的設計基本都以深綠色為主，采用復雜的鐵藝設計，配以昏黃色光源，與周邊的宏偉建筑和大規模的雕塑完美協調，這些路燈與周邊的建筑共同塑造了法國的國家形象。城市、國家的形象不一定全部體現在廣場、標志性建筑方面，作為城市最小功能單元的公共基礎設施往往也成為城市、國家形象的個性化代言人。

當人們漫步于巴塞羅那，可以感受到中世紀的歐洲文化底蘊與新時代的時尚魅力在此完美結合，人們可以看到公共基礎設施從古老到現代的完美過渡。圣家堂附近的路燈極其繁瑣奢華，體現出中世紀古羅馬帝國的繁華，米蘭之家附近的路燈以輕古典主義為主，與米蘭之家的流暢線條遙相呼應，新城區的路燈設計簡潔流暢，體現了巴塞羅那的青春活力。歐洲城市老城區的公交站臺基本都是一個簡單的立式站牌，顏色以深綠色為主，材質主要采用木材，鮮有采用不銹鋼、玻璃等現代材料。而歐洲城市現代城區公共空間產品一般采用玻璃、不銹鋼作為材料，輔以現代化的工業設計、色彩斑斕的廣告宣傳畫，體現出城市的活力，同時也為人們乘坐公交車提供了一個遮風擋雨的臨時空間。

反觀連云港的城市公共空間產品，難以體現古城、新城的特色，只能體現新舊，新的如BRT的站臺設施就運用了不銹鋼加玻璃的工藝，舊的不管是公交站臺還是路燈桿，只能體現多年城市高速發展的遺跡，而新建的路燈、公交站臺很難體現城市的特色，與其他城市的路燈和公交站臺大同小異。城市公共空間產品的設計要體現出城市特色，就需要體現一個城市的前世今生。前世就是城市的歷史文化背景，今生即城市當今的環境。城市的環境由形式、顏色、圖案、肌理、空間和光線等基本元素組成，在富有特色的城市環境背景下，城市公共空間產品與城市環境基本組成元素有著密切的聯系，各自的功能和定義都得到了加強。

連云港的公共空間產品設計既要體現海州古城、東海名郡的歷史積淀，也應體現現代化濱海新城的勃勃生機。海上絲綢之路孕育了兩千多年的海州文明，作為海州文明遺存的海州古城是連云港千年海上絲綢之路的歷史見證。連云港山巒俊秀，具有特色的山水資源是大自然對于連云港的無私饋贈。豐富的人文歷史資源、深厚的文化積淀是海州古城的千年之魂。在海州古城境內，孔望山、石棚山、白虎山、桃花澗等組成了獨特的自然景觀資源。海州古城素有“蘇北夫子廟”之稱，其中包含眾多的歷史古跡，隨著連云港旅游資源的開發建設，海州古城初步形成了“三山一澗一古城”的旅游綜合景觀。連云區自然景色秀美，山海相擁，有波瀾壯闊的濱海懸崖和濱海風情的碧海銀沙。連云港海上云臺山景區、連島旅游度假區、港口構成了現代化的濱海都市景觀。連云港城市公共空間產品設計應緊扣連云港的千年歷史文化和濱海景觀，協同設計。連云港城市公共空間產品的設計重構應凸顯自然山水優勢，釋放古城人文情懷，溯源傳統文脈，尋求現代與歷史和諧，延續海州古城的千年城市價值體系。連云港整個城市的公共空間產品設計分為兩個區域：一個區域為濱海古城區，將行政區劃的海州區作為一個整體進行設計；另一個區域為濱海新城區，包括對行政區劃的連云區進行整體設計。

城市的公共空間產品主要包括路燈、垃圾桶、公交站臺、公交車、公共自行車出租系統、充電樁等。針對海州古城區的設計，應突出一個“古”字，仿古像古，仿古而精。城市公共空間產品應多采用仿古設計，與古城的環境和歷史相匹配。如，可以采用青花瓷系統作為海州區公共空間產品的主基調。路燈可以采用仿青花瓷瓶設計，配以昏黃的光源，青花瓷的路燈上可以繪制系列圖案，描述連云港的歷史、文化、習俗。青花瓷的設計一方面可以體現古城風韻，另一方面呼應著連云港在古代“陶瓷之路”上的重要地位。海州區的公交站臺可以采用仿古的獨立站牌或者仿古站臺，仿古站臺可以采用木材、瓷磚裝飾，配以青花瓷花紋，獨立站牌可以采用木板制作。公交車等其他公共空間產品均以青花瓷花紋裝飾，可繪制人物、故事進行裝飾。連云區的公共空間產品設計應主要體現海洋文化、濱海風情。路燈設計可采用懸吊式路燈，路燈罩采用貝殼形狀進行裝飾。該區的城市公共空間產品以白色和淺藍色為主。公交站臺設計可選擇偏現代設計風格，采用不銹鋼、玻璃材質，以淺藍色浪花紋進行裝飾。連島等旅游區公交站臺可采用茅草頂棚、木頭支撐，呼應人們愉悅的度假心情。連云港市海州區和連云區的城市公共空間產品設計通過白色的主色調進行有機銜接，通過青色與淺藍色進行有機過渡，實現城市不同區域公共空間產品設計的和諧與統一。

在城市公共空間產品設計過程中，應統一設計、分步實施，既要實現城市的整體協調之美，又要考慮現有系統的改造成本，應把握好城市建設、改造的各個環節，對城市的公共空間系統進行升級換代。海州是連云港歷史的靈魂，海洋是連云港未來的希望。連云港城市公共空間產品設計應該尋根古城，立足海洋，以海州古城和海洋文化為紐帶，塑造連云港城市的文化精神，提升連云港旅游城市的整體品位，開創連云港城市的幸福明天。

參考文獻：

[1]周瑩.連云港：海上絲路的重要節點.中國海洋報，2014-11-12.

[2]世界華人建筑師協會城市特色學術委員會，吳偉.城市特色：歷史風貌與濱水景觀.同濟大學出版社，2009.

[3]邵甬.法國建筑•城市•景觀遺產保護與價值重現.同濟大學出版社，2009.

[4]張松.歷史城市保護學導論.同濟大學出版社，2009.

篇（9）

關鍵詞：

城市；環境；公共藝術；公共環境產品

一、對公共環境產品設計的概述

公共環境產品是公共藝術的一部分，它是公共藝術中兼具藝術與功能的結合設計。公共環境產品也可以叫做“公共設施”一詞產生于英國，直譯為“街道的家具”，在歐洲譯為“城市元素”。在日本被叫做“步行者道路的家具”或者“道的裝置”，也稱“街具”。在我國一般被稱為“公共環境設施”，也有叫做“城市環境設施”。但個人覺得叫公共環境產品更加形象，公共環境產品之所以被叫成產品它應該是更具備使用價值，同時也要具備良好的外觀造型。

二、公共環境產品的設計的類型我國城市公共環境產品藝術設計的分類：

1、休息類：可移動座椅、固定式桌椅、飲水機等；

2、信息類：各種商業性和非商業性的標識牌、路牌、導游圖欄、電子聞訊裝置等；

3、裝飾類：雕塑、裝飾照明、花壇、噴泉、水池、花架、街道樹、地面鋪裝等

4、供給類：路燈、電話亭、配電器、垃圾筒、獨立式公廁等；5、交通管理類：城市輕軌站、地鐵入口、地下通道、人行天、橋、公共車候車亭、護欄、護柱、自行車停放架等；6、售貨類：售貨亭、書報亭、自動售貨機等；7、節日慶典類：節日裝飾照明、燈籠、彩旗等；8、游樂類：兒童游戲設施、健身設施等；9、殘疾人專用類：專用坡道、路面專用鋪裝、殘疾人專用導視、殘疾人專用電話亭等。

三、公共環境產品的設計要素

城市公共環境產品設計要素大體可以分為兩部分考慮，第一部分是從尺度、造型、色彩、材質等第二部分是整天環境景觀考慮

（一）公共環境產品的尺度、造型美、色彩美、材質美要素

尺度就是公共環境產品構成要素使人產生的比例大小感的覺，是整體與局部或局部與局部之間的關系。在環境產品設計中要關注產品本身的尺度更要關注精神尺度。公共環境產品設計中根據人與物質產品之間審美關系來確定形態美的屬性，審美形態劃分為功能美、形式美和藝術美。與傳統美學的形態劃分的自然、藝術、社會美等是不同。大眾是城市的主體是公共環境產品設計文化的繼承者和使用者。公共環境產品設計的設計觀念重要一方面即是是要完善大眾的需求，進入到人性化設計。這種超越功能意義的設計，是對人生存的城市環境的社會形態、人文背景及文脈、當地文化元素的提煉。有形就有色，色彩是重要的視覺語言，它傳遞信息、蘊神寓意，色彩作為人類“第一視覺”，是最易震撼心靈和傳達情感的。公共環境產品的色彩設計要素應針對產品造型的實際需要依據色彩學理論和配色原理，有目的的色彩配置計劃。利用色彩在空間、量與質上的可變換性，強調配色的主從關系、保持配色的視覺心理平衡、突出配色的象征性、關注配色的協調美、按照色彩規律和造型法則去組合產品各要素間的相互關系，創造出美的、理想的環境產品產品色彩效果。在公共環境產品的材質運用上應把握好其形態特征來分，可分為天然與人工材料，從質感上分有軟硬、精致與粗狂等，不同的加工手法也可以制作出不同的視覺和觸覺感，在材料應用選擇上不僅其物質屬性可以適應各種功能要求，而且現代加工的豐富手段下也可以帶給人豐富多彩的感受審美體驗。把握好設計的整體性和物理性及藝術性基本就能設計出好的環境產品設計。

（二）公共環境產品整體景觀環境設計要素

公共環境產品設計必須符合整體景觀環境要素，整體景觀環境的地形地貌、鋪地、植被關系及景觀小品。在公共環境產品設計中充分考慮應用地形特點，要因地制宜，這是安排布置好其他景觀元素的基礎。景觀用地原有地形、地貌是影響總體規劃的重要因素，道路和地面鋪裝設計是骨架、是網絡在景觀設計中不可缺少的構成要素，景觀道路的規劃布置，往往反映不同的景觀面貌和風格。以上兩方面對環境產品的設計布置、造型是否符合大環境審美、是否能反映出主題性都是至關重要的設計要素。

結語

公共環境產品設計是具有美化環境和改善環境作用并給予公眾提供生活、交流、工作和學習必不可少的公共服務設施。設計者應把握好其所處的整體環境景觀、文化背景、地域環境、城市規模等因素的同是掌握好公共環境產品的尺度、造型美、色彩美、材質美要素要素，在設計中對環境產品造型、色彩、尺度等方面的要求即是對功能需要滿足，還要兼具藝術美的造型。功能好與造型美觀并不存在著不可調和的矛盾。設計出符合時代、民族、大眾的優秀的公共環境產品設計。它體現了一個城市的人文關懷，是展示一個現代城市文明的重用標志之一。

作者：李媛 單位：西安工業大學藝術與傳媒學院

【參考文獻】

篇（10）

在高職教育加強內涵建設、提高教學質量的今天,進行課程改革、重構課程體系,轉向以基于工作過程系統化的行動體系課程改革已是大勢所趨。十堰職業技術學院自2006年以來,大力開展職業教育改革,深入加強內涵建設,經過探索和實踐后逐漸形成了具有鮮明特色的基于工作過程系統化的“211”(公共平臺+專業基礎平臺+學習領域+拓展)高職課程體系,并且全面進行學習領域課程開發建設工作,現已開發了47門課程,實施效果良好,深受學生喜歡。現以《電子產品工藝》課程為例介紹如何進行基于工作過程系統化學習領域的課程設計。

一、課程定位

1.課程性質

本課程是我院應用電子技術專業的一門學習領域課程,是通過調研畢業生就業崗位,分析歸納崗位中的工作任務,從中提煉出典型工作任務――電子產品工藝,然后將其轉化成學習領域課程。本課程針對電子產品生產技術員、工藝員等工作所從事的識讀和編制電子產品工藝文件、測試電子元器件、焊接電子線路板、裝配整機、檢驗產品質量等工作任務進行分析后,歸納總結出來其所需求的電子產品組裝、調試、檢測等能力要求而設置的學習領域課程。

2.課程作用

通過本課程學習,學生能夠結合工藝規范,掌握現代電子產品生產企業的產品制造設備操作方法、電子產品裝配工藝、SMT技術等方面知識,完成電子產品裝配與檢測,編寫工藝文件,進行工藝過程管理等工作任務,為學生將來在電子產品工藝技術崗位工作奠定基礎。

二、課程設計理念和思路

1.課程設計理念

充分體現工作過程系統化學習領域課程的特性,具體是:基于電子產品工藝工作過程來設計課程的理念;職業技能訓練與職業素質培養并重的理念;將職業資格證書融入學習領域課程的理念;教、學、做合一的理念;校企合作,聯合設計、開發和實施課程的理念;課程資源充分共享的理念。

2.課程設計思路

本課程設計開發以“電子產品工藝”典型工作任務為依據,按照工作過程系統化對從業人員工作職業能力要求先確定學習內容,然后選擇合適的課程載體和學習載體,再設計學習情境,采用教、學、做合一的教學模式,完成學習性工作任務,培養學生電子產品工藝的職業能力,具備從事該工作的職業素質。

三、課程能力和課程目標的確定

1.能力目標

能按照工藝要求進行元器件檢驗、元器件插裝;能手工或使用設備完成焊接、裝配,并進行質量檢驗;能識讀和編制裝配指導書、檢驗作業指導書、產品調試作業指導書等工藝文件;能選擇并使用測試儀器進行產品功能測試,并能評價測試結果。

2.知識目標

掌握電子產品生產有關專業術語和質量校驗標準,并能使用專業術語與人交流;掌握電子產品生產工藝流程和工藝設計方法;掌握SMT技術的基本理論和SMT工藝流程;了解電子工藝國家標準和行業標準。

3.素質目標

具有能適應企業環境,融入企業文化的能力,嚴明的紀律性和對企業足夠忠誠度;具有團隊協作精神、產品質量和環境保護意識、工作責任心、良好的社會責任感。

4.證書目標

完成本學習領域學習后,鼓勵學生通過考試,獲取電子產品裝接工職業資格證書。

四、課程內容的選取

主要內容包括4個部分(表1),教師根據實際情況將這4個部分合理安排在相應學習情境中去。

五、載體的選擇

課程內容確定后,在工作過程中需要有合適的載體承載這些學習內容,怎么選擇呢?根據載體的“三性”,一是典型性,即能滿足課程的能力目標和知識目標的實現,適合實際教學要求,起到舉一反三的效果;二是真實性,即真實的企業產品生產工藝過程;三是可遷移性,即根據工作過程構建的學習情境,學生掌握的知識和技能,在另外一個企業和崗位還可以繼續使用,有利于學生就業。據此,我們選擇電子產品生產企業類型為課程載體,以小企業產品(穩壓電源)、中企業產品(FM調頻收音機)、大企業產品(微控制器)為學習載體。

六、學習情境的設計

載體確定后,根據課程內容,要設計每個學習情境,基于工作過程系統化的課程學習情境,強調的是如何使學生學會工作,其設計從實際工作出發,不僅要引起學生的學習興趣和探究欲望,而且還要讓學生按照實際工作的操作過程和規范來解決問題。下面以學習情境三為例,見表2。

七、課程實施

1.教學組織

在整個教學活動中應以學生為主體,讓學生全面參與咨詢、計劃、決策、實施、檢查、評估的教學全過程,培養學生自主學習的習慣,教師僅是教學過程的組織者、咨詢者和伙伴。

具體采用的教學組織形式為:一是采用“生產線教學”,分組實施,學做合一:將班級學生6-8人分為一組,組成生產線的每個組選出一位線長,線長負責本線的生產、組織與管理,學生分工合作,協同工作、相互學習,完成任務;教師主要充當技術主管的角色,進行整個線的過程監控、反饋處理、技術咨詢、故障處理,讓學生身為“準員工”體會真實的工作環境和工作工程進行學習。二是課內、課外相結合:較大的任務可利用部分課外時間完成,以此培養學生自我學習、自我調控的能力。還可組織能力較強、學習積極性高的學生參加電子創新小組,參與實際設計與生產工作。

2.實施條件(師資要求、設備要求)

教學團隊要求:教學團隊控制在師生比1:10左右,專兼職教師比例在1:1;熟悉電子產品生產工藝;熟悉電子產品生產過程;具有電子產品生產管理的實踐經驗;具有豐富的教學經驗。

設備要求:能滿足8人為一組的電子產品組裝、裝配、焊接、返修等流程的電子工藝設備。

3.學習場所

理實一體化教學和任務訓練在多媒體電子工藝實訓中心進行;電子產品制造工藝參觀、生產實習在校外實訓基地進行。

八、考核與評價

1.學業考核(以學習情境三為例)

教師或師傅根據學生完成任務情況:產品質量(15%)、工作態度(15%)、記錄與報告(15%)、現場答辯或匯報(15%)、筆試(40%)進行過程和水平相結合的考核。

2.教學評價與效果

對教學過程及預期效果的評價采用如下方式進行:

一是學生評價:利用學生信息員制度及時反饋教師日常教學情況,學期末由學生對課程進行教學評價,占教學評價的60%。二是系(部)評價:由教學督導和系評價小組對教學環節進行3-5次定期或不定期的測評,占教學評價的40%。本課程經過在我院應用電子技術專業2007級和2008級學生實施后,有60%-85%的學生在專業興趣、操作能力和職業能力上明顯提高,教學評價優秀。

篇（11）

1.引言

價值工程起源于20世紀中期的美國，最早是為適應軍事工業的需要而創立，由于它在節約資源、提高效用、降低成本等方面的效果非常明顯，因而引起了各界的普遍重視并得到迅速拓展。作為實用性很強的一門知識，它在廣泛應用中不斷被改善，在推廣至各行各業之后均取得了顯著成效。雖然我國在價值工程應用方面起步較晚，但它的基本思想完全與中國改革開放初期的工作思路相符合，因此獲得了廣闊的發展前景。

2.價值工程的概念

價值工程，也稱價值分析，是以產品或作業的功能分析為核心，以提高產品或作業的價值為目的，力求以最低的壽命周期成本，可靠的實現用戶所需求的功能，借以提高研究對象價值的一項有組織的創造性活動。

這里的“價值”與哲學、政治經濟學等學科中的價值不是同一概念，價值工程中的“價值”就是指評價某種產品、某項服務或作業的功能和實現該功能所耗費成本的比重，價值高則說明有益程度高、效益大；價值低則說明有益程度低、效益差。

用數學比例式表達為：V=F/C

在上述公式中，V代表價值系數，F代表功能系數，C代表成本系數。

由此可見，價值分析既不是單方面追求功能的提升，也不是一味地追求成本的降低，而是力求在功能和成本之間建立對立統一的辯證關系，并以提高價值作為目標追求兩者的最佳結合點。經過分析我們不難發現，功能代表的是技術方面，而成本代表的是經濟方面，價值工程最終所要得到的，正是技術與經濟，功能與成本之間關系的正確處理，期望能夠以最小的壽命周期成本獲取最大的經濟價值。

3.手機產品設計階段的價值工程

在手機的價值工程方面，產品的生產經營者和手機用戶的利益并不沖突，他們都是以提高手機產品的價值為目標。在整個生產流程中，應用價值工程的目的在于以最小的生產周期成本實現目前市場所需求產品的必要功能，這與生產經營者在產品設計之初的決策應該是完全一致的，應用的重點就在手機的設計階段。

3.1手機設計決策時的價值工程

價值工程是研究如何以最少的人力、物力和財力獲取必要功能的技術經濟分析手段，它強調手機設計階段的功能分析以及功能改進。盡管在手機產品形成的各個階段都可以應用價值工程來提高所設計產品的價值，但是在不同階段進行的價值工程活動，其經濟效果的提升幅度卻大不相同。

分析一個手機產品形成的各個階段，產品設計的決策階段將是應用價值工程參與的重點。項目的功能在早期予以確定，使得價值工程在手機產品設計的決策階段就得以運用，策劃書中就能夠體現出價值工程具體的實施細則，產品設計方案在滿足功能的前提下盡量減少成本，從不同的層面有效地控制手機造價。設計手機的新產品時，價值工程的應用重點首先落在了設計方案的優化上，其實質就是選擇技術可行、經濟合理的設計方案以期達到用戶功能和價格上的滿意，而這正是價值工程的本質所在。因此，應用價值工程來優化手機產品設計方案具有十分重要的現實意義。

產品用戶群和產品造價一旦形成并著手進一步的產品設計時，其價值就基本確定了，在執行過程中若再次進行價值分析，則要進行設計變更和改變研發方案，從而造成較大的浪費，使價值工程活動的技術經濟效果大大下降。因此，在價值工程活動時間點的選擇上更側重在產品的設計時期，特別是決策階段，價值分析在早期的實施將會取得最佳的綜合效果。

3.2手機產品設計期的價值工程

手機產品設計的初期，市場部的同事肯定是希望在同等價位不同品牌的產品中，要做到自己品牌手機的功能涵蓋了其它品牌的手機，而且還要加多一兩個別人沒有的功能，以滿足用戶的“超值感”。在設計環節中，產品造價的控制將會貫穿整個過程，設計階段的造價控制是降低各類型手機項目的生產造價，提高行業投資的經濟效益，從而促進手機市場穩定、健康，并持續發展的重要環節。利用價值工程對設計階段進行有效控制，即能夠體現事前控制的思想，又可以合理地規劃好產品功能和成本之間的關系，自然會產生事半功倍的效果。

價值工程作為目標明確、組織有序的群體活動，它更加善于利用創作團隊的集體智慧，有效地規避個人經驗可能帶來的不足。價值工程之所以能夠有效地應用于設計階段正是基于這一階段的工作特點，當手機產品經過項目決策之后，手機產品的設計過程則是將決策理想變為現實的重要橋梁，同時設計手冊又將作為在產品生產時具有指導意義的文件依據，在整個項目實施過程中起著承上啟下的作用。

3.3手機研發階段對產品功能的執行

產品的設計不同于它的生產，產品設計是一項創造性很強的勞動，它主要依賴于設計團隊的主觀能動性。而在整個研發過程中，設計、軟件，硬件，機械等不同部門的工作人員攜手作業，都應該熟悉并遵守產品設計手冊的每一項技術要求，在研發階段各部門對設計手冊的嚴格執行是控制手機成本造價的關鍵因素。由于各部門工作性質以及每位工程師的職業素養各有不同，這一時期對價值工程的控制也是最艱難的階段。

對于一款手機產品的設計，不同層次的設計單位，不同的設計集體均會產生不同質素的設計成果。手機產品的設計一般是基于項目決策的基礎之上，由產品設計師利用自身的專業知識，市場的調研和以往項目的設計經驗，參考市面上同級別產品的功能特征來完成的。一般都會將設計的最終結果以書面形式詳盡地表述在產品設計手冊上。由于它的理論性太強，因此在執行過程中，難免會發生設計偏差，或是有一些未曾預想的技術難題出現。從價值工程的角度分析，執行設計手冊時出現的這些誤差將主要體現在對產品功能的具體實現上。設計偏差會直接導致實際功能與設計手冊上的內容有所不符，可能只是視覺效果不理想，或是使用效果欠佳，這些或許都能夠被決策者所容忍，但技術難題可能導致的功效大幅降低，甚至于某些功能無法實現就有可能會造成項目的夭折。

3.4手機產品設計在生產階段的規范作用

手機產品經過了研發階段后，隨即進入到規模化生產的環節。在研發時難免會對產品初期的設計進行過少量修改，或是在產品功能與產品成本方面發生變化，此時的產品設計手冊將會隨著研發中的修訂而形成最終的生產方案，這一書面性文件不僅用于指導車間的大規模生產，還將用來指導產品說明書及包裝的排版印制工作。

產品設計階段在應用價值工程之后，濃縮而成的手機產品生產方案將是一個絕對權威的標桿文件，容不得半點差錯。對它的執行情況，會直接影響到產品的成本控制，如果最終版本的生產方案中出現技術錯誤，或是生產作業時發生偏差，因此而造成生產成本，印刷成本，運輸費用的增加，甚至產生返修或是違約等額外的開支，都將直接影響到產品應有的價值。

4.結語

在手機的產品設計方面實施價值工程需要經過一系列復雜的控制，它不僅觸及不同的專業層面，而且涉及到手機項目的眾多參與方，包括市場、設計、研發、生產等方面，相關各部門在產品的功能實現和成本控制中扮演著不同的角色，如何在設計階段遵循市場的規律，控制好從研發到生產的每一個環節，價值工程將一直擔負起它重要的調節和指導作用。

【參考文獻】