時間：2023-07-14 17:35:43
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篇工業設計與結構設計，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： 《產品結構設計》；教學內容；教學方法
0 引言
工業設計專業的培養要求是通過學習工業設計的基礎理論與知識，培養具有應用造型設計原理和法則處理各種產品的造型與色彩、形式與外觀、結構與功能、結構與材料、外形與工藝、產品與人、產品與環境、市場的關系，并將這些關系統一表現在產品造型設計的基本能力的學生。從培養要求里我們可以看到結構在工業設計教育中的重要性，然而目前我國工業設計專業院校中專門開設產品結構設計課程的很少，大都以機械類的課程來代替這門課。例如機械設計基礎課程，而此課程主要面向的是機械專業的學生，對工業設計專業的學生來說會出現聽不懂、學不會的情況，因此教學效果也不理想。結構是產品功能得以實現的前提，不同的功能要求具有相應的結構形式。[1]工業設計專業重造型少結構和機械原理會導致社會對工業設計師能力的懷疑，也限制了學生在學習中的思考能力和實現能力。而產品結構設計課程的開設，可以讓學生了解機械結構基本原理與設計的關系，掌握產品的結構、工作原理及其設計準則，使學生在產品設計的同時考慮到產品的內部構造，進一步了解其加工制造工藝，為產品設計的合理。因此，現階段工業設計專業開設產品結構設計課程是十分必要的。文章結合教學實踐體會，從教學內容和教學方法兩個方面去進行研究探討。
1 教學內容
目前我國的工業設計專業主要設于屬工科的機械學院和文科的藝術設計類學院，前者依托制造技術，具有較強的科學性與現實性；后者依靠豐厚的人文知識與藝術精神能量，富有挑戰性和創造力。現在工科院校招生有藝術類文科學生、理工類理科學生及文理兼收三種模式。[2] 本文主要針對工科院校下《產品結構設計》課程的研究與探討。本課程是工業設計專業的必修課，旨在培養學生在進行產品設計時不僅考慮到產品的造型，同時也要考慮到其內部結構，進而研究產品的加工工藝和可制造性。學生在學習本課程之前，應先學習工程圖學、造型材料與加工工藝、機械設計基礎等課程，這些課程的學習為開設產品結構設計課程打下了堅實的基礎。我校工業設計專業的產品結構設計課程，使用的教材是劉寶順教授所編寫《產品結構設計》，這本書根據機械結構的功能來劃分，全書分成七個章節，分別為殼體、箱體結構設計，連接與固定結構設計，連續運動結構設計，往復、間歇運動機構設計，密封結構設計，安全結構設計，綠色結構設計。本課程重點講述的是連接與固定結構設計，連續運動結構設計，往復、間歇運動機構設計和安全結構設計，其中將機械結構原理中最重要的部分“齒輪機構”、“凸輪機構”、“連桿機構”、“步進機構”與生活中的實際應用結合起來，啟迪學生將以上結構應用到設計中去，并制作成模型，提高學生的結構創新意識。產品結構的創新可以帶來造型的創新，結構創新是產品創新的重要途徑之一。
2 教學方法
2.1 強調本課程學習的重要性
工業產品的設計包括外部造型設計和內部結構設計兩部分。據調查，剛畢業的工業設計專業的學生參與到企業的項目中，多數學生對產品的內部結構不了解，設計產品的造型實現往往會遇到加工和制作的問題，設計構想圖不能順利實現，造型設計師需多次與結構設計師溝通與商榷，與此同時也浪費了較多的人力、物力和財力，不利于產品開發方案的順利執行。而產品結構設計課程的專業學習可以加強學生對產品內部結構實現的訓練，提高學生的想象能力和動手能力，從而減少學生畢業后進入企業對結構設計不了解的問題。本校的工業設計專業屬于屬工科的機械學院，對產品結構的深入理解與掌握，可以更加突出工科背景下工業設計的特色，因此讓學生認識到本課程學習的重要性是十分必要的。
2.2 組織趣味化的課程模式
本課程是開設在三年級上學期，二年級有太多的專業基礎理論課，無論是學生還是老師都希望更有趣的上課組織形式。本課程采用的授課方式是理論講解、案例分析、設計展開、作業點評。這種授課方式是將基礎理論通俗化，將原理課程趣味化，極大地提高了學生學習的積極性和對課程的興趣，其教學過程讓我們思考趣味化的課程組織模式的方式應該是怎樣的，將來又會有何種更適合的方式。考核學生的方式為設計報告、結構原理模型、最終設計作品、設計作品交流展示。考核方式的多樣化，可以從多方面提高學生綜合設計的能力水平。
2.3 提高學生參與的主動性
課程教師講授是必然的，但是也不能忽視學生的主動性。首先，針對部分章節采用以“學生為主”的教學模式。讓學生充當教師的角色，要求學生根據本章的主要內容，去搜集資料，在課堂上進行講解，從而提高學生設計表達的能力，發揮學生主動學習的能力。其次，要提高學生的動手能力，讓學生切身深入到教學中來。講到第二章“連接與固定結構設計”時，要求學生拆解生活中的小產品，比如鼠標，研究其各個部件間是如何實現連接與固定的，用到了課堂中講到的哪些連接與固定的方式，是否還有其他新的連接與固定的方式等。講到“齒輪機構”時，要求學生拆解具有齒輪結構的機械式發條鬧鐘，分析機械式發條鬧鐘是如何實現傳動，并要求學生以“齒輪機構”為基本單元，設計相關具有轉動或者移動功能的產品。學生最終作品是經過多次的實驗、制作與修正，最后才能與其他同學的作品共同展示與交流。設計展覽活動的舉辦可以激發學生學習的興趣，同時也是對這門課程教學成果最好的檢驗。
2.4 采用真實項目帶動教學
利用學院工作室的設備和場地，將真實項目引入到課堂教學中，以項目來驅動教學，通過參與真實項目，提升學生的綜合素質能力。按照“專業課堂就是工作環境，指導教師就是項目主管，課堂作業就是項目成果”的思路，完善課程教學過程的各個環節。[3]通過項目的推進，培養學生的創新意識、團隊協作能力、實踐能力、專業技能，進而提高教學效果。項目開展的同時，企業設計人員及相關結構技術人員來課堂上進行指導與講解。這種方式增加了學生與企業互動交流的機會，學生可更直接的聽取企業人員給出的設計意見并及時對設計方案進行改進、修正。
3 結語
結構設計是產品設計的基本內容之一，也是整個產品設計過程中最復雜的一個工作環節，在產品形成過程中，結構設計起著至關重要的作用，[4]產品的設計離不開對結構的考量。在工業設計教學開設產品結構設計課程，旨在學生在進行產品設計的過程中重視對結構的把握，進而設計出更加科學合理的產品，特別是對工科院校下的工業設計專業來說，產品結構設計課程的學習對突出專業特色具有非常積極的意義。本文從教學內容和教學方法兩個方面進行探討，為今后開展教學和教學改革提供一定的參考。
參考文獻：
[1] 伏波，白平.產品設計：功能與結構[M].北京：北京理工大學出版社，2008.
[2] 康輝，盧國新，王靜.工科工業設計若干問題的思考[J].理工高教研究，2005（1）：89.
[3] 白平，伏波.高職院校產品結構設計課程教學改革的探索與實踐[J].蘭州工業高等專科學校學報，2012，19
（3）：94-96.
而我也有自己對工業設計的理解。在此就以我在某家設計公司實習兩個月，將生產實習與畢業設計相結合而看到的，學習的，理解的來逐步闡述我心中所認識的工業設計。
【關鍵詞】：工業設計、外觀設計、結構設計、模板制作、工業設計與企業
當你清晨從夢中醒來，和煦的陽光照亮著溫馨宜人居室，格調高雅的組合家具，造型精巧的吊燈，形態各異的家用電器……，無不都是你享用的工業設計的成果;工業設計的影子無所不在，它可小到精美別致的打火機，大到翱翔太空的宇宙飛船，隨時隨地都是工業設計的成果。
由此可見，工業設計已成了我們生活中不可缺少的一部分。因此人們對工業設計越來越重視，逐步加強對工業設計的理解，加深對工業設計的研究。“什么是工業設計”就成為大家探討的一個首要問題。但是至今，仍然沒有固定的概念來表達，可以說是眾說紛紜。1980年，巴黎國際學術年會權威的論述是，憑借訓練、技術知識、經濟及視覺感受，而賦予材料、結構、構造、形狀、色彩、表面加工以及裝飾全新的品質和風格。更有人說“我們在分析、研究產品開發、產品推廣、產品質量、產業結構乃至經濟發展的時候，實際上也是在評判工業設計”……。
工業設計是一門涉及領域很廣的專業，同時也容易受到周邊環境的影響，因此生活在不同環境的人，重視點不一樣，帶來的工業設計概念就不一樣。而我也有自己對工業設計的理解。在此就以我在某家設計公司實習兩個月，將生產實習與畢業設計相結合而看到的，學習的，理解的來逐步闡述我心中所認識的工業設計。
在實習前，我認為設計公司是一個充滿設計創意，比較隨意，藝術氣味比較重的地方。但一進公司的門，我就被公司的嚴謹氣氛給震撼了。寬敞的環境，井然有序的布置，與我想象中的隨意完全不一樣。接待室的展板上寫著著名工業設計師DYSON的8大制造業生存哲學：
1、沒有人會因為畫板上的創意而成功！有趣的問題和方案來源于接觸世界和細心觀察日常生活。與世隔絕或放棄必將無所作為。
2、與生活相關的產品才會有大市場。從現有的產品中找到弱點，雖然改進一個成熟的產品很困難，但在這個產品類別中大有可為，因為市場已經存在了。
3、引進新技術，真正的技術通過專利保護創意，從而削弱盜版與競爭壓力。
4、愛迪生原則。工程技術是一種思維方式和工作方法，突破只會源于思考與努力工作。不斷測試再測試，只相信自己的眼睛，而不是公式套路。
5、不斷革新，對產品的每一個細節進行再思考再改進，讓消費者得到最大滿足，讓自己的產品擁有更多有優勢的專利。
6、設計是表現，最重要的是內在，產品好用才會產生美，好的設計在于功能的說服力，但陳舊的外觀會失掉市場，設計是為了消費者的產品體驗。
7、毅力與判斷。成功會比想象的來得慢，幸運需要自己為自己創造，堅忍不拔比聰明更易獲得成功青睞。
8、全面控制，不偏離最初的想法會讓產品從創意、概念、研發、測試、模型、加工、生產、銷售到市場與服務都獲得成功。
看到這些，我的心并沒有受到很大的震撼，覺得這些感語，對我并沒有多大的沖擊力。公司的經理告訴我，DYSON的這些話是在長達好幾年，不斷學習、不斷發現、不斷的失敗成功中總結出來的經驗之談。而我才剛踩在起跑線上，因此還不能由衷的去體會已經跑了一大段路的DYSON和經理的話，不了解他們在比賽路上曾遇到什么樣的困難，以及看過什么樣的美麗景色。雖然接觸工業設計的時間還很短暫，但是在這期間，由于不斷的學習、接觸新的東西、了解更深層次的概念，回顧以前的我，發現自己對工業設計的想法和了解也隨之經歷了多次的改變。
大學前，我只是一心想把事物用畫筆漂亮的表現在圖紙上，還不了解什么是工業設計，只是認為工業設計就是把產品外觀畫得漂亮一點。于是把精力放在素描的物體造型，用美麗的線條去表現物體，以及捕捉物體與環境那微妙的色彩變化。
大學初期，鞏固、加深學習以前的專業基礎課，像結構素描、色彩構成、平面構成等，除了這些還多了理論方面的知識，從中淺淺的了解什么是工業設計，在我腦中形成模糊的概念。想法還是停留在設計圖表達出來的東西有新意、空前絕后，就是好的設計觀念上。改變的是在畫物體寫生時，開始注意物體的結構線了，即為了更準確的把物體透視表現好，花心思去把一個物體的結構了解透徹，同時掌握用線表達物體的技巧。
大學中期，我才真正接觸工業設計，開始初步了解人機工程學、機械制圖、模型制作等的概念，認識更多產品設計理論方面的東西，如設計原則（功能、人性化、經濟等），對工業設計的理解深入了一些。在專業表現上開始用簡單的線條去表現物體，即產品的效果圖。而產品的效果圖，只靠畫筆和圖紙是不完整的，必須還要用電腦工具去表達。于是學會用平面軟件和三維軟件去表達產品。
電腦效果圖手繪效果圖
帶著以前的認識，我還是把產品的外觀表現放在第一位，因此，把大部分心思花在電腦的表現效果上，卻忽略了模型制作的課程，即忽略了設計創意怎樣轉為實體這一環節。
大學后期，開始進行了單一化產品設計、產品語意學等課程，接觸了更多的設計實踐，也更多地注意外觀設計所考慮的眾多因素，但這些都還是停留在草圖和效果圖中；產品結構設計的課程讓我們開始用ABS塑膠材料制作模型，但沒有真正的考慮、研究產品該有的結構，只是用材料拼拼湊湊的把外觀表現出來。直到大四，參觀了沿海幾家設計公司后，我好像突然的被拉到了和以前截然不同的現實中。從參觀實習中了解到：各個公司都反映了結構的重要性，一個產品的誕生時間花費較多的就是結構，出問題較多的也是結構，但最后追究責任時，大部分都是外觀設計師，因為設計出來的產品結構開不了模。因此在設計公司中結構設計師就占了一大半。這些感受讓我非常憂心，因為在大學期間，對產品結構接觸的不是很多——應該說是沒有把它與產品聯系在一起，而是把重點全放在產品好看的表面上了。沿海之行帶來的打擊很大，因為接觸結構方面的知識很少。但那時候的我，由于缺少實踐經驗，還是覺得產品外觀最重要：既然專業名是產品外觀設計，只要在產品的線條、顏色、總體造型上多費功夫，其他的由結構設計師、模板制作師去操心，自己只負責將設計清楚的呈現給他們看不就行了嗎？
直到進了設計公司，進行真正的實踐工作，我的“外觀為主”想法才開始改變。
剛去的第一個任務就是根據已經設計好整體造型的電子詞典來設計它內部面板造型，以及按鍵的造型和排列。參考其他電子詞典按鍵排列順序后，設計了按鍵外輪廓，并大概的按照間距比例排列起來。后經總監提醒，發現按鈕之間的間距是有明確規定的，分別是上下2.2毫米和左右1.6毫米。我想：為什么要把間距體現得那么精確？設計完后交給結構師，讓他去想這個問題就好了？！后來才知道，我做的平面圖是要直接轉換成結構格式交給結構師，然后結構師就按照我做的線條、間距來建模。這樣一個小小的按鈕設計被翻來覆去的修改，后來終于得到總監的認可。但沒想到交給結構設計師后，問題還是沒有完全解決。結構師反復的把我叫去，問的可說是以前從沒考慮的問題：“表面的凹槽是圓角還是直角”、“這里的凹處深多少”、“按鍵表面是平的還是有弧度的，要弧度的話，高多少”。完全不知道該怎么回答，最后問了總監才解決了這些問題，其中涉及到的數據全都是零點幾毫米。后來設計電子詞典的面蓋。提供了幾十款，被客戶選中幾個。做模板時，模板制作師還需我考慮配色以噴涂在產品實體上、考慮什么特殊處理效果以及用什么顏色絲印品牌字。
這次設計，讓我大概了解了設計公司工作的總流程，也是公司擬定的工作流程：
--方案策劃（產品規劃的重要階段）
--效果圖繪制（準確表達量產產品時的虛擬真實效果）
--外觀模型（為結構設計、開模提供最直觀的參考）
--結構設計（為模具加工提供準確可靠的數據，也是對產品設計的完善和規范）
--結構手板（是對造型內之結構的仔細研究，是模具制造前的檢驗）
--模具注塑（好的模具、注塑工藝是優質產品大批量生產的根本保證）
--噴油絲印（色彩計劃的具體實施）
這些程序，缺少任何一個都不行。而且要調節好各個環節之間的關系。
實習給我最大的啟示就是一個產品結構的重要性。很多客戶與外觀設計師討論爭執最多的并不是產品的外形好不好看，而是把矛頭指向結構方面的各種問題。
“那以外觀為主要學習對象的我們豈不是沒有多大的用處？”。其實，一個設計公司起著重要作用的，就是外觀設計師。只不過，有一個觀念是必須要去轉變：不能稱自己為外觀設計師，而應該是工業設計師。意思就是，從事這個專業不能只停留在漂亮的設計效果圖紙上，還要學習掌握結構、材料、生產工藝等，不能做到深刻學習，但得清楚產品設計的全過程。
在設計公司里，工業設計師是必須要從頭到尾，一直負責到底的。無論是在做外觀設計和結構的時候，還是在做模板的時候，你都要隨時與結構師、模具師溝通，監督整個過程，來保證客戶所選好的方案，能夠準確、實實在在的體現出來。從這點可看出設計不是一個人就能完成的。但是作為工業設計師的你不能把一個產品的結構完全的交給結構設計師做，因為你設計的產品的每一根線條的表現只有你自己最能夠體會，而結構設計師只是根據你畫的三視平面圖來建模，一遇到以弧面為主的設計，他不能夠協調面與面之間的關系，不能夠把設計師所設計的產品完美的表達出來。所以，一般情況下，工業設計師在設計好產品后，都要用專業模具軟件（PRO-E）把產品的外部結構做出來，然后交給結構設計師把內部的結構完善。因此我進了公司后，就被要求把PRO-E學好。
一段時間的實習實踐為之后的數碼相機設計（畢業設計，同時也是為XX公司做的一個設計項目）打下了基礎。一聽到數碼相機，在我腦海中就閃過像尼康、奧林巴斯、索尼、佳能、富士等幾個高檔的數碼相機的造型。
市場數碼相機產品
但是一聽到經理的說明，我就開始納悶了。原來這個客戶要生產的是市場銷售價僅一百多元的數碼相機。想一想，如今市場上的數碼相機，都是價值幾千元的，廉價的產品有市場嗎？帶著問題我開始從各方面進行調查。
長久以來，很多消費者一直認為數碼相機的像素是評價數碼相機檔次的最重要指標，因此高像素的數碼相機一直占據著市場的主流地位。然而，由于高像素數碼相機的價格一直居高不下，因此在很大程度上抑制了數碼相機在家庭用戶中的普及，目前中國城市家庭擁有數碼相機的比例只有0.83%。這主要是因為應用環境還不成熟：價格與規格的壁壘導致數碼相機的普及困難。如今國內數碼相機市場的主流產品都是300～500萬像素的數碼相機，而普通消費者的需求并沒有達到專業級別。今年開始，由于普通消費者對數碼相機的需求節節攀升，國內外眾多廠商紛紛推出了低價格、低像素的數碼相機。因此，當一批廉價的數碼相機出現在市場上時，便迅速得到用戶的青睞。XX公司就是看中了這一點，才大量生產廉價的數碼相機。由此可見，廉價的數碼相機是有市場的。這樣，我明確了設計的方向。
這次設計不是想怎樣就怎樣的，因為XX公司提出了多個要求：產品大小都規定在900mm*600mm之間，厚度在30mm內；材質方面，不能用鋁合金等高成本材料；功能簡單，滿足拍照就行，不帶閃光燈，附加LCD數字液晶顯示，尺寸在13mm*13mm之間，用AAA兩節電池供電，內部有圖片內存件，用USB接口導出；結構方面，盡量做到成型工藝簡單，且時尚。總體來說就是——成本低且時尚。
為了設計好產品，我到各個商場進行數碼相機外觀調查。大小方面，現在的數碼相機都趨向小巧化，大小就和XX公司所規定的大小差不多；材質方面，市場上大部分的數碼相機都采用鋁合金，由于其成本太高，在這次設計中不被采用；功能是市場上數碼相機的主要賣點，里面的都采用高科技的元件，特別是鏡頭；結構方面，市場上的結構都是很簡單的，重點都放在了材質（鋁合金等）的處理上，大部分結構都采用一般常見的方體設計，因為鋁合金等高檔材料成型工藝成本很高，而且塑造有一定的局限；在顏色方面，大部分都采用白、灰、銀等流行色彩，體現金屬質感。廉價的數碼相機要做到功能簡單、材質便宜且易成型，其中材質是考慮的重點。近幾年來，塑膠材料受到設計家的青睞，最重要的因素是它不但成本低，造型工藝簡單且塑造性強，而且在設計中加以特殊處理，并采用最新流行色彩，能創造出獨特的美感，使原本低價塑膠產品的附加值大為提高。因此塑膠是這次設計的主要“角色”。定下大概的方向后，就開始草圖的繪制了。客戶要五個方案，為了讓客戶滿意，我從三個方面下手，設計三種類型的產品來讓客戶進行選擇。定位上分為方體改良式設計、造型創意設計和使用方式設計。
--方體改良式設計
縱觀市場的數碼相機產品，大部分都是方體設計，簡單且時尚。而它的時尚體現點就是鋁合金材質。鋁合金經過拉絲等處理后，體現金屬那種光澤和硬度，就像鉆石一樣耀眼奪目。而在結構方面考慮到鋁合金的成型工藝，所以不能做復雜的結構，這就是為什么大部分相機的造型都是方體的原因。而我的材質是以塑膠為主，所以造型和結構都可以靈活、復雜一點,多體現些層次感，以設計出與市場不同的方體造型。但是不能像市場上的那些數碼相機一樣，周圍線條都是直的、硬的、面與面都成直角的，要運用些弧面來增添時尚。如果想要有像鋁合金那樣的光澤，那就用金屬色來達到其效果。還可以運用亞加力透明材質，來達到獨特的效果：在亞加力材質底部進行挖槽、蝕紋等處理，再在底面噴實色，會有透明的光澤度，顏色會顯得特別柔和。
--造型創意設計
市場上的以鋁合金為材質的數碼相機是因為受到材質的約束，而且產品體積又很小，因此不能做到大的、復雜的曲面造型。由于材質的緣故，就可以設計出造型特別、有新意的產品。這一類主要用弧線弧面來設計，外形適度的夸張。在成型工藝上與上面的方體改良設計一樣。
--使用方式設計
以往的數碼相機都是方體造型，所以快門鍵都是設在長方體的頂部，稱為豎式，這個當然是掌握平衡的最佳位置。為了體現新意，所以就從這個使用方式來下手，以打破這個常規。我想到的有橫式、側式、筆式。但是要注意的一點是，要從人性方面去考慮，不能盲目的追求新意，而忽略了產品的實用性。
以上三種設計思路都必須要充分考慮結構問題，一定要想清楚是否能夠開模、是否能批量化生產，否則是不會被客戶接受的。
這些設計構想真的有別于大學時期的設計想法。在學校時，沒有受到大小、材質、功能、結構的限制，根據自己的設計理念來進行設計，盡量展開自己的創造思維，越獨特、越有新意就越好，沒有想過結構方面的問題，是否能夠做出來，更不管是否能夠被市場接受。不過這并不是意味大學里的設計思維不對，這個就是大學與社會的不同處。要知道這個可是改良設計。從這次生產實習與畢業設計相結合中，發現我的設計思路比以前清晰得多,考慮的東西也比以前多，像材質、結構、以及成本。其中大部分企業最重視的就是成本。因此單單看產品的工業設計是不夠的，還要與市場、企業緊密相聯。這種認識使我的設計思路逐漸現實化，也更接近市場產品的總體要求。
總的來說這次實習讓我學習了很多的東西，但是心中的問題和想法也多了很多。特別是對于工業設計這個詞的概念。工業設計的概念正被越來越多的人所接受，學校把它看作有發展前途的新興專業，企業依靠它開發產品和促進銷售，老百姓通過琳瑯滿目的新產品憧憬著富裕而美好的生活。在大學里就知道工業設計涉及的領域特別的廣，工業設計的核心領域是產品設計。工業設計師從社會、經濟、技術、藝術等多種角度，對批量生產的工業產品的功能、材料、構造、形態、色彩、表面處理、裝飾等要素進行綜合性設計，創造出能夠滿足人們不斷增長的物質需求和精神需求的新產品。工業設計的長遠意義還在于對人工事物應當如何存在的深層思考，并協調處理人—產品—環境—社會的關系，對形成可持續發展的人類生活環境、融合全球文化和地方文化、技術文化和人文文化的生活方式產生積極的影響。
但是在實習的這段時間，我發現現在所從事的只是產品外觀設計，與真正的工業設計差了很多。經理對我們說這是由中國的國情所決定的。工業設計是一種最新智力資源，就如計算機軟件一樣，它是產品和企業管理各個方面的系統軟件，發達國家對工業設計的作用深有體會，已將這種智力產品商品化。如美國青蛙公司為宏基電腦做了一次工業設計，收取設計費200萬美元。工業設計在我國仍處在理論和實踐的探索階段，設計公司為企業產品進行設計定位后得不到承認的現象還普遍存在，尤其在北方更為嚴重。設計的價值得不到企業與社會的承認，必然會阻礙工業設計實務機構迅速成長，難以建立為企業及社會公共事業開展工業設計的社會服務系統。有些企業雖然逐漸開始自覺引入工業設計，然而工業設計所具有的巨大推動力還遠沒有發揮出來，企業雖然引入了工業設計，卻把它僅僅當作設計人員和技術人員的事，各方面人員和科室以互為獨立的狀態開展工作，距離管理層、決策層甚遠。影響工業設計進一步推廣的另一個重要原因是人們對工業設計范疇的理解存在著不同，相當一些人，仍認為工業設計僅僅指產品設計，把平面設計、環境設計或廣告設計等排除在外。實際上目前真正以產品設計為主的設計機構卻又寥寥無幾，大量的設計機構在從事上述工作，這些機構以分散的形式存在于社會當中，缺少行業組織，相互之間缺乏交流，無法形成合力，這也導致了工業設計無法發揮其巨大的作用，沒有體現其真正的價值。這些就是中國工業設計所面臨的問題。我想真正到了工業設計發展到一定階段的時候，我們會直接和企業的技術人員合作進行產品從頭到尾的開發、設計和生產，形成真正、實在、密切的為企業服務的隊伍，才能使工業設計形成一定的整體實力。
一、創意“原點”與創新理念的提出
通過對現有的LED球泡燈及傳統光源球泡燈的調研、分析及比較，其實已經比較清楚地得到了一些創意的突破口，但是還是要在進行頭腦風暴之前，去挖掘更深層次、最簡化的創意“原點”。創意“原點”是指設計創意的出發點，是最原始、最直接的出發點。公元14世紀英國奧卡姆的威廉提出了“思維經濟原則”，這個原則被后人稱為奧卡姆剃刀原理，這個原理概括起來說就是“如無必要，勿增實體”，應用到設計領域，就要求設計構思中寧愿簡單不要復雜。不必要的元素會降低設計效率，增加不可預料結果的幾率；不必要的分量，無論是生理的、直觀的還是感知的，都會降低性能。在全面的市場及用戶的研究與分析基礎上，運用自由構想法、系統構想法及類比構想法等產品設計構思方法提出創意“原點”：光、自由。創意“原點”的導出。圍繞“光”與“自由”這一創意“原點”，會得到幾個創新理念。
由“自由”這個創意“原點”可以知道，用戶對設計有參與的欲望，所以用戶體驗是需要追求的另一個設計理念。再次，從上文提到的LED球泡燈及傳統光源球泡燈的優缺點來看，用戶對“光”的需求是開放式的，所以全角度發光是第三個設計理念。由此提出LED球泡燈設計的創新理念：情感化的隨意組合式的全角度LED球泡燈。這一理念解決了很多現實問題：一是緊跟設計的潮流，關注用戶深層次的情感需求；二是抓住用戶追求“自由”的心理，可以簡單DIY自己的照明燈具（包括調整發光亮度與顏色）；三是打破現有產品發光角度小，不能完全替代傳統照明的局限。
二、創意設計
基于這幾個設計理念完成的創意設計方案效果，，方案的特點具體包括以下幾點：（1）模塊化設計，可以隨意增加和減少模塊增大或減少功率，也可以搭配不同的色溫模塊，帶來全新的用戶體驗；（2）全角度發光，采用燈珠發光、內部散熱的全新結構設計，打破傳統的大面積散熱片外露、平面燈珠發光而導致的發光角度小的束縛；（3）散熱器內置，防止散熱器外露而導致觸碰燙傷；（4）成本低。，合批量化生產，使成本降至最低。
三、整體結構設計
創意設計效果圖確定后，就到了整體結構設計，這是如何實現、完善效果圖方案的關鍵步驟。整體結構設計對LED照明產品研發非常重要，它需要解決散熱、材料、模具、裝配等問題，所以有時在這個階段會對前期的創意方案進行修改與調整。從大的方面來看，總體布置圖是必不可少的，總體布置圖的作用是確定關鍵零部件的形狀、大小及位置等。如果發現關鍵零部件有干涉，那么需要調整創意效果圖，以滿足結構需要。產品的總體布置，比較可以發現創意效果已做修改。選擇散熱系統是整體結構設計的關鍵，這個散熱系統既要滿足創意造型方案，又要具有很好的散熱性能，還要盡可能的節省材料。散熱系統的散熱性能好的話，可以解決LED壽命短、系統光效較低、光衰快等一系列問題，對延長LED的壽命和提高發光效率有至關重要的作用。設計中通過對現有產品的研究分析，獲得幾種可行方案，并對這些方案進行比較。
超薄鋁片連接組合形成的散熱器由于重量輕，所以熱容量小，但是它與空氣接觸面積（散熱面積）大，對流能力強。雖然超薄鋁片連接組合形成的散熱器連接工藝復雜，但是經過多次工藝設計與試制，解決了存在的問題。綜合各方面因素最終選擇超薄鋁片連接組合形成的散熱系統，它耗材少，整體成本大幅下降，大大拉近了LED產品與傳統光源產品的價格差距。確定了散熱系統的設計，接下來就是設計其他的零部件及安裝結構并按照總體布置圖組合安裝，在UG等三維軟件中進行虛擬裝配。結構設計過程中需要了解很多東西，包括使用的材料、涉及到的加工工藝及裝配工藝，包括內部結構的巧妙連接或某些特殊防護（如防水、防爆等）處理，包括不同材料熱膨脹系數不同的連接結構處理、整體結構對散熱對流的影響等。最終定型的整體結構，最終的產品效果。
四、結語
模塊化全角度的LED球泡燈設計，運用了“工業設計先行”的研發方式，獲得了較好的設計效果，并得到了企業及用戶的認可與好評。著名科學家楊振寧曾說過：“21世紀是工業設計的世紀，一個不重視工業設計的國家將成為明日的落伍者。”要深刻認識到，只注重技術的創新而非工業設計創新的產品，最終是不能得到用戶的親睞和喜愛的，所以產品研發應先導入工業設計，再尋找并運用各種技術加以實現。
作者：陳永航單位：五邑大學
關鍵詞：工業設計；跨學科；實踐教學
進入21世紀，世界主要發達國家陸續開展了“再工業化”的進程。我國也于2015年正式《中國制造2025》作為工業轉型升級的行動綱領。縱觀各個國家的規劃，盡管表述不同，其核心思想均是制造業的智能化與網絡化，加快制造技術與信息技術的深度融合。設計是制造業的靈魂，制造業的變革必然會引起工業設計行業的改變，也會對工業設計專業人才培養提出新的要求。現階段，國內高校眾多工業設計專業對學生創意培養已經比較成熟，各類專業競賽中涌現出了眾多的優秀設計作品。但不論競賽抑或日常教學中的創意，最終轉化為產品的卻寥寥無幾。眾多創意、方案終結于圖紙，作品模型也多數停留在外形制作上，對功能和結構缺乏深入的驗證[1]。在此背景下，如何有效利用各種新興技術提高工業設計專業人才的創新實踐能力、滿足信息化、智能化制造業對設計人才的需求，成為一個亟待解決的新問題。對此，本文提出了一種工業設計專業跨學科實踐平臺的建設方案，對其在人才培養中的應用方式與作用也進行了初步的研究。
1跨學科實踐平臺建設的必要性
1.1學生利用各種新技術進行設計活動的必然要求
工業設計與制造業的發展密切相關，制造技術的進步為工業設計提供了更多先進的工具。目前，3D打印、智能硬件等新技術的蓬勃發展正為設計方法帶來一場新的變革：3D打印只需數小時即可將作品造型由虛擬轉變為現實；各種先進傳感器的出現可以讓設計者完成比以往更復雜、更完善的功能設計。在此形勢下，工業設計教學應當順應時展，加強培養學生對各種新技術的熟練運用能力。而這種能力的培養，離不開相關軟、硬件平臺，離不開大量的儀器、工具和材料[2]。這種培養環境既無法在圖書館中建立，也無法在多媒體教室中建立，只能依靠跨學科的實踐教學平臺實現。
1.2實現課程教育與行業需求無縫對接的必要保障
工業設計一直以來都被認定為“應用型”的學科，但是接受專業教育后的學生在工作中卻常被冠以“高分低能”的評價。造成此種局面的一個重要因素即學校教育與行業需求間沒有很好的銜接。工業設計真正的基礎不是外觀造型設計，而是用技術實現的能力。工業設計教育不能是脫離制造業的學院式教育[3]。課程中的實踐教學往往沒有將真實行業中的材料工藝、成本、市場等限制因素考慮其中，學生可以在很寬松的環境中自由發揮，對于設計能否轉換為實物缺乏基本的判斷能力。因此，在工業設計教學中需要構建跨學科的實踐平臺，為學生提供完備的“自制造”環境，使其在動手過程中深刻理解技術、材料及工藝對設計的影響，以縮小課程教育與行業實際需求之間的差距。
1.3提升工業設計專業學生綜合素質的重要手段
電子類產品設計是本學院工業設計專業的主要方向之一。智能化是該類產品的一個重要發展趨勢。除外觀結構設計外，功能設計是產品智能化過程中不可或缺的一部分。脫離功能需求的工業設計只能是紙上談兵，注定無法產生優秀作品，也無法提高學生真正的設計能力。跨學科實踐平臺的建立可以為不同專業的學生提供思維碰撞、技術交流的場所。通過畢業設計、學生項目等方式，將不同專業的學生聚集到跨學科實踐平臺中，共同研究解決工程問題，有利于學生把本專業知識應用在其他學科領域，或從其他學科領域學習本專業需要的技能。如此，既拓寬了學生的知識面，實現了知識互補；又培養了學生在實際工作中分析、解決問題及相互協作的能力，有利于其綜合素質的提高。
2跨學科實踐平臺建設方案及應用效果
跨學科實踐平臺的建設不是實驗室硬件設備的簡單堆疊，還需將配套的師資隊伍、教學計劃、平臺應用方式等加以統籌考慮，理順其在教學過程中的地位與作用，最大程度地發揮其在人才培養中的效力。結合本學院現有實驗室基礎及專業方向，
2.1平臺硬件建設方案
2.1.1創意設計
以“三創”實驗室為核心為學生提供作品創意設計、創新制造方案設計及創業營銷設計的場所，培養學生的設計思考能力。
2.1.2結構設計
包括計算機輔助設計(CAD)實驗室、金工實驗室與數控加工(CNC)實驗室，供學生完成作品的外觀、結構設計及實現。計算機輔助設計(CAD)實驗室提供Photoshop，Solidworks等設計軟件，負責作品的外觀設計、機械結構設計及后期的產品手冊、宣傳海報等的設計。利用Solidworks軟件還可對產品的結構進行力學、運動學仿真，以驗證設計的有效性與可行性。金工實驗室提供各類鋸、鉗、尺等五金工具及電鉆、電烙鐵等電動、焊接工具，用于完成簡單的外觀、結構的制作。數控加工(CNC)實驗室提供3D打印機、多軸數控加工設備，用于復雜機械零件、結構的快速成型與精細加工。
2.1.3功能設計
包括電子電路實驗室、測控技術實驗室以及嵌入式系統實驗室，用于產品的功能設計與實現。3個實驗室對應的開發難度依次遞增，以應對不同復雜程度的功能設計。電子電路實驗室提供基本的電子元件與測量工具，主要針對低年級學生進行簡單的電子產品設計制作。只需具備基本的模擬、數字電子知識，即可實現一定的功能，對提升學生的學習興趣具有積極作用。測控技術實驗室主要提供基于開源平臺的Arduino控制器及相應的各類傳感器，主要面向單片機基礎較薄弱的學生進行創意產品的開發。嵌入式系統實驗室以51和STM32微控制器為主要開發工具，用于較復雜的功能設計開發，學生可在此將課堂知識深化拓展，進一步提升自身的專業技能。該實驗室同時也承擔了為各類專業電子競賽培養、選拔人才的任務。
2.1.4行業應用
為加強專業教育與行業需求之間的聯系，專業結合本地區產業特點，將與企業共建的行業實驗室也納入實踐平臺，如生物醫學儀器實驗室、機器人教育實驗室等。每學期在實踐平臺中遴選優秀學生進入實驗室，參與實際企業項目的開發。同時實踐平臺的作品也可通過該渠道接受企業考核，實現優秀作品的成果轉化。
2.2平臺軟件建設方案
2.2.1課程體系配套建設
跨學科實踐平臺本質上是為人才培養服務，平臺建設不能脫離專業的教學計劃，應當與課程緊密銜接，以平臺為工具，在課程教學中貫徹“實現產品”的理念。通過平臺建設過程中統籌規劃，每個實驗室均可作為相關課程的實踐教學場所。如此，平臺除課余時間為學生提供鞏固知識、提高能力的場所外，也能很好的融入課程教學，提高了平臺的使用效率。
2.2.2指導教師隊伍建設
跨學科實踐平臺包含了作品從創意到成品的全流程，每一環節均需配備具有相應學科背景的教師進行指導，如此才能保證平臺的教學質量。平臺師資隊伍主要由三部分組成：首先是工業設計專業教師，負責對造型、結構設計的指導；其次是學院電子相關專業的教師，負責對功能設計、數控加工的指導；最后，聘請合作單位中經驗豐富的工程師作為兼職教師，從行業實際需求的角度對學生進行作品立意、技能鍛煉等方面的指導。
2.3平臺應用方式探索
2.3.1與課程教學考核緊密結合
跨學科實踐平臺的使用豐富了課程教學手段，加強了課程之間的聯系。例如，在《計算機輔助三維設計》教學中，以往只能保存于計算機中的虛擬模型，通過平臺的快速成型設備可以轉化為實物。而通過電工學課程的學習，學生可利用實踐平臺制作出具備一定功能的電路，將其與計算機輔助三維設計課程作品結合，即可完成一個作品的開發。通過這一過程，學生可從更宏觀的角度把握每一部分知識在產品設計中的作用，提升學習的目的性。此外，實踐平臺還為任課教師提供了新的考核方式，用提交實物作品的方式代替以往紙面考核，真正培養學生“學以致用”的能力。
2.3.2與專業競賽緊密結合
除日常教學外，實踐平臺還提供了一個各級學生競賽選拔培訓的場所。自建成以來，依托CAD實驗室、測控技術實驗室培訓的選手，已在全國“高教杯”“藍橋杯”等信息建模、電子技術專業競賽中連年獲獎。
2.3.3與企業項目緊密結合
工業設計是一個應用性很強的專業，跨學科實踐平臺建立的初衷也是為了提高學生的實際設計能力。因此利用校企共建實驗室，將企業項目引入平臺，依托大學生創新創業項目、畢業設計等形式，使學生在學校教育階段即可接觸到真實的產品開發流程。在這一過程中，學生也可了解企業中不同崗位的職業能力需求，可根據自身的知識結構與興趣進行就業方向的選擇。如此既提升了學生的專業能力，又對學生就業乃至創業提供了有效的幫助，提升了應用型人才培養的效果。
3結語
在信息技術高速發展的時代下，高校設計教育除了要培育學生的創新精神，還應注重各種創意的落地實現，培養學生在新行業環境中必備的實踐技能。跨學科實踐平臺的建設為該目標的實現提供了一條途徑，其價值主要體現在：通過機械、電子、數控加工等實驗室的構建，為學生創意的實體化提供了堅實的后盾。通過大學生創新創業項目、競賽培訓、企業項目在平臺中的實施，拓寬了教學渠道，真正提升了學生的創新實踐能力。通過平臺中畢業設計等環節的跨學科聯合指導，提升了工業設計專業教師的工程技術素養，增強了指導作品時的嚴謹性與科學性。未來，若在教學計劃、教學管理、考評體系等方面繼續實施配套改革，跨學科實踐平臺在應用型工業設計人才培養中定能發揮更大的作用。
參考文獻
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Abstract： Product Structure Design is a professional core course of computer aided design and manufacture specialty. It needs high-skilled talents with innovative consciousness to know about some industrial product appearance design， and master internal structure design of products， and can transform the product appearance modeling to practical product. According to the goal， it explores the teaching content and teaching method of product structure design in practice.
關鍵詞： 工業設計；結構設計；產品外觀造型設計
Key words： industrial design；structure design；product appearance design
中圖分類號：G640.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）34-0247-02
0 引言
“產品結構設計”是計算機輔助設計與制造專業的一門重要的必修課，同時也是計算機輔助設計與制造專業的核心課程，利用三維設計軟件進行家電產品或電子產品的結構設計，有較強的專業性和實踐性。目前，國內高職院校隨著時代的發展相續開設計算機輔助設計與制造專業的課程，高職工科類工業設計與結構設計屬于年輕的專業。專業建設需要時間的沉淀，產品設計類專業有很多問題急待解決，其中首要問題就是確立課程內容和改進教學方法。而核心課程《工業產品結構設計》就是必須解決的問題。
1 課程開發的思路
以工作過程為導向構建課程體系的開發設計思路是：依據地區經濟規劃大力發展先進制造業的要求和確定的職業崗位群，高職計算機輔助設計與制造專業學生的就業為導向，經過專業人才培養論證會的辯證，提取企業資深工程師和行業專家的寶貴意見，先分析其典型工作任務，得出完成典型工作任務對應的職業能力，并對專業所涵蓋的產品設計能力進行研究分析，綜合考量學生的知識接受能力，最終確定課程的工作任務和課程的項目模塊。
2 教學目標
結構設計課程的開發要解決的最關鍵問題是培養結構設計人才需掌握哪些知識和技能，而當今社會企業對一個合格的產品結構設計人員有下列要求：①熟練一門三維設計軟件和一門二維平面CAD軟件。②對塑料模具和五金模具有一定的了解，包括模具各組成部分，以及塑料件和鈑金件的設計規范。③塑料性能的認識。比如塑料的分類，注塑成型工藝的影響因素等。④塑料表面工藝了解，其中內容有磨砂、拋光、噴涂、燙印、電鍍和覆膜等。⑤機械相關知識、機械制圖，需掌握凸輪、曲柄搖桿等各種機構，熟悉繪圖國家標準。⑥相應產品的生產裝配工藝。⑦國內和國際在品質方面的安規相關知識，以及相應試驗標準。
本課程的目標是使學生通過以工作過程為導向的項目實訓，掌握結構設計所需的各種知識，具備分析和解決實際問題的能力。
3 教學方法
目前社會上的企業招聘時，用人單位往往優先挑選有工作經驗的人才，而剛畢業的大學生由于缺乏工作經驗，常常受到冷漠地對待，就業壓力大。因此，提高學生的工作經驗已經成為各大院校的當務之急。
以往本課程的授課內容與學習三維繪圖軟件的課程很類似，學生跟著老師一個零件接著一個零件地繪制，偏于注重學生“技”的訓練，特別是僅強調計算機輔助軟件的應用訓練，而沒有讓學生具體地做一個項目，即從產品輸入、結構設計與評審、模具評審與改模，直至項目結題的完整過程，使學生無法對產品設計有深刻的理解。因此，本課程將采用基于工作過程的項目教學法，選用一些典型的企業產品作為項目來源，立足于加強培養學生的實際動手操作能力，學生不僅需要掌握產品設計的能力，還要具體地管理項目，在實踐中運用產品設計相關的各方面知識和必要的項目管理知識，使學生對產品結構設計有深刻的理解，掌握相應的產品設計經驗，著重培養學生“先模仿，后創新”的能力。選取產品的繪制難度由易到難，所用的知識由淺到深。
本課程分兩個階段教學：第一階段采用項目教學法，邊講邊學邊練。強調“教、學、做”相結合，靈活運用理論講授、實踐操作（演示）、討論等多種教學形式。教師可以參考企業設計部門，把學生分成幾個項目組，選出組長，并人為地設置一些障礙，使各組員互相幫忙，共同克服困難，推進項目的進程，培養學生的創新意識、職業能力和團隊協作能力，使之養成良好的個人品格和行為習慣，從而提升職業道德和修養。第二階段安排實訓專周采用實訓教學方式，讓學生到合作企業的校外CAD實訓室實踐，并引用企業的產品案例作為實訓的題目，在企業工程師的指導下，按企業的產品設計開發流程和方法進行實訓，在實訓過程中既將所學相關課程的知識應用到實際中，又進一步提高學生的工作能力、實踐能力和專業技能，提高教學效果。
4 課程內容
為了體現基于工作過程為導向的課程思想，本課程根據產品結構設計的工作崗位、工作任務和實際運用中所應具備的各方面技能，從學習各類型設計特征到把握總體產品繪制，將總體項目進度分解為各個時間節點，確定各種具有代表性的產品為單元組織項目化課程內容。
本課程的前導課程主要是機械制圖與測繪、機械工程材料、三維造型與工程圖、模具設計、電器產品強制認證基礎等，培養學生初步具備讀圖、計算機輔助二維和三維繪圖、工業產品設計的能力，為本課程的學習奠定基礎。
課程的主體內容包括：①鈑金結構件可加工性設計規范；②注塑件材料特性、成型方法以及設計技巧；③連接結構：a.固定連接結構；b.活動連接結構；④電路板安裝結構；⑤編寫項目進度表和項目任務書；⑥結構設計方案評審；⑦編寫改模方案表；⑧繪制工程圖；等等。
5 教學評價
本課程采用過程評價與結果評價相結合的方法，以及企業對學生能力的評價來綜合評價學生的成績。總成績由三部分組成：平時成績占總成績的比例為10%，期末考試成績占50%，實訓成績占40%。
注重考核學生在項目進程中動手能力和分析問題、解決問題的能力，對于在設計中有創新意識的學生，尤其是在創新設計大賽獲獎或其設計作品被企業采納的學生予以特別的鼓勵，可考慮折合成相應的學分，做到全面綜合評價學生的能力。
6 課程資源的開發
身為產品結構設計師，不僅必須掌握至少一種三維造型軟件，而且需要具有廣泛的專業背景和理論基礎，包括工程材料的知識、機構設計、塑料件和鈑金件的設計要點，相關模具的特點，以及國內外產品行業安全標準等等。雖然國內有多所高職院校開設了《工業產品結構設計》課程，但都是各自為營，教學內容和使用教材常常大相徑庭。綜觀國內關于產品結構設計的教材，大概分為兩個極端，要么是大而泛，即牽涉的范圍太廣，而沒有側重點，看似內容挺多，其實真正實用的很少；要么就是講解的內容偏窄，比如僅提到了塑料件和塑料模具，而沒有提及鈑金件、新材料的運用，更沒有材料表面處理的說明。由此可見，目前在產品結構設計課程領域，專業針對性強的教材稀缺。
本課程從實戰出發，整理產品結構設計相關的各種材料，融入企業的實際工作經驗，充分考量學生的實際能力，制作出實用課件、實訓指導書和整個產品繪制過程的教學視頻，創建學生作品數據庫，匯集國內外優秀結構設計作品，并經過兩個學年的不斷修訂，最終開發出符合當前企業需求和學校情況的教材。
7 總結
本課程適用于工科類計算機輔助設計與制造專業，亦可作為所有與產品結構設計相關專業的課程內容選用，相信本課程的探索與實踐必將有利于高職院校計算機輔助設計與制造專業的人才培養。
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1、工程圖學、工業設計工程基礎、設計素描、產品效果圖、平面構成、色彩構成、立體構成、人機工程學、設計心理學、模型制作、計算機輔助工業設計、產品形態設計、工業設計方法學、產品設計、視覺傳達設計、環境設計等。
2、工業設計專業是從消費者需求出發，專門從事研究產品開發設計的專業，具有技術和藝術的高度統一的鮮明特征，專業所包括的內容有產品的市場調研、設計構思、結構設計、形態設計，交互設計，以及包裝、裝潢、廣告和展示設計，強調培養學生的設計創新能力、實踐能力、設計管理能力和計算機輔助設計的應用能力；要求學生較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識，主要包括工業設計工程基礎、設計表現基礎、設計基礎、設計理論、人機工程、設計材料及加工、計算機輔助設計、市場經濟及企業管理等基礎知識；具有新產品的研究與開發的初步能力，有較強的實驗技能、動手能力、及美的鑒賞與創造能力以及較強的計算機和外語應用能力。
（來源：文章屋網 ）
[關鍵詞]產品創新設計；概念；程序
[中圖分類號]F273.2
[文獻標識碼]A
[文章編號]1006-5024(2008)06-0031-03
隨著經濟的日益國際化，相同的材料、相同的加工技術、相同的產品功能要求，使工業產品越來越同質化。同質化現象的出現必定會很大程度影響整個行業的利潤空間，引發激烈的價格戰。面對產品同質化，發達國家的企業既重視吸收科學技術的最新成果，又重視本國、本民族文化藝術特色的傳承和發展。學科整合、系統集成創新，使工業產品不僅體現出相同的實用美和技術美，而且還表現出本民族或地域的文化特色。由此可見，產品創新設計是解決產品同質化問題的必要途徑，是提高制造業價值的重要手段。
一、企業產品創新設計的內涵
產品是人類維持生存的工具和用具，作為人造物，必然體現出人文價值。產品人文價值包含了產品的實用功能和精神功能。產品設計是人類為抵抗嚴酷的自然延伸自身生存與生產能力改善生活水平，而對工具與用具進行不斷地創新的過程。產品設計是人類社會賴以進步的重要文化創造，即一種物質性的文化創造。一切文化現象都是符號現象，所以，產品設計作為文化創造活動，自然是一種符號現象。產品設計作為一個完整的符號傳達系統，發信人是以設計師為代表的群體，其背后還有以委托人為代表的產品項目提供方。產品設計符號收信人是廣大的使用者群體。產品設計符號的信道是一個產品的大批量生產、銷售的渠道。產品設計的符號是由功能、結構、機構、材料、人機和數理(比例與尺度)五要素組成的。因此，產品設計是藝術設計和工程設計的綜合過程。現代制造業產品最終必須實現產品的商品化，所以，產品創新設計的根本目的就是實現產品的人文價值和經濟價值，即向消費者傳達設計師和生產商的信息，通過吸引消費者實現購買行為，達到經濟目的。根據多學科研究的成果，我們可以把企業產品創新設計的內容概括為產品技術創新設計、產品文化創新設計、產品人本創新設計和產品人機創新設計四個方面。
1 產品的技術創新設計。技術是構成產品的關鍵要素，是實現產品實用功能的必要手段，是產品創新設計的核心，企業在激烈的市場競爭中，必須在產品包含的技術上不斷創新，以實現生存和發展。產品的技術創新設計常采用技術分解、改進、再重新構成這樣三步走的方法，被稱之為“技術構成”的方法。技術的發展有著時代的潮流與趨向。當通過技術構成來實現產品創新時，既需要掌握傳統優良技術成果，又需要把握產品技術發展的時代趨勢。當今，產品技術發展的潮流是數字化、智能化、網絡化，下一輪技術突破的浪潮，可能會在信息、生命和納米科學的交叉之中涌現。
2 產品的文化創新設計。產品的形式是產品人文價值的綜合體現。產品形式無疑需要滿足實用功能的需求，但產品形式又不能唯實用功能而定。產品形式的精神功能(文化表述)，同樣是不可忽缺的。因此，產品形式設計(產品造型設計)必須兼顧其實用功能需求、形式之美和文化之美。產品文化設計的研究稱為文化構成設計。提高產品的文化內涵，通過在產品中巧妙地融入文化藝術元素以實現創新，已經成為一種產品設計和創新的主流思想。文化構成設計，需要深入研究與發掘中外文化的內容與特點。中華民族有5000年悠久歷史，文化沉淀深厚、內容豐富，是一座用之不竭的寶藏：有陰陽學說為主體，天人合一的道家思想；有以禮儀、中庸為主體的儒家學說；有以強調輪回、因果辯證關系的佛教思想；還有生產實踐和地域因素形成的民間文化和民俗文化。盡管這些傳統文化常常帶有封建迷信的色彩，盡管近代承受過“西方文明”百年史，但祖先創造的燦爛文化并沒有沒落，它是中華民族持續發展的潛在資源。我們應科學看待，取其精華，去其糟粕。在豐富多彩的文化表象中，含蓄大度、自然和諧、勸人為善的造物原則就是中華民族文化精神的集中體現。產品設計者首先應當努力發掘本國和民族的優秀文化傳統，并充分應用到產品的創新設計中去。同時，由于產品市場的國際化，必須了解產品面對人群所屬國家和民族的優秀傳統文化。使產品設計更有針對性和創造性。
3 產品的人本創新設計。消費者需求是消費者在生理、心理各方面期望得到滿足的一種趨向。這種趨向可以引發消費動機，進而產生實際的消費行為，使產品最終實現經濟價值。產品人本創新設計，是順應時展，突出產品的個性化，滿足消費者多樣化的需求。設計者通過把用戶市場進行不同地域及不同用戶群體的細分，以及針對細分市場進行用戶需求的認真研究，充分挖掘不同用戶群體需求的個性特征，設計出滿足用戶獨特需求的新產品。這是產品實行高附加價值的重要手段。現代高技術與電子商務技術的結合，還將為個性化新產品與網絡化營銷的結合開辟廣闊前景。
4 產品的人機創新設計。產品人機創新設計有兩個目的。(1)研究人?機?環境之間的和諧關系。人機交流是產品的人機界面，充分了解人與產品進行交流互動的操作方式和認知方式，力求人操作產品的安全性和舒適性，并努力提高產品使用效率。通過綠色設計，確保產品符合可持續性發展的要求。(2)通過研究人的形態與反應特征，仿生設計，為產品技術創新設計和人本創新設計提供元素。
二、企業產品創新設計的主要過程
企業產品創新設計的主要過程可以概括產品概念設計、產品方案設計、產品結構設計、產品材料與工藝設計和產品營銷設計五大步驟。
1 產品概念設計。產品概念沒計首要任務是產品調研。產品調研是收集產品創新設計元素的過程，是產品定位(產品概念形成)的必要過程。
產品調研具體內容有消費者需求、產品實用功能，結構、材料與工藝、人機關系、市場信息、藝術造型規律、運輸、維護、相關法規，行業標準等。消費者需求調研，是產品人本創新設計重要依據。消費者需求是消費者在生理、心理各方面期望得到滿足的一種趨向，是引發消費動機，進而產生實際的消費行為。產品實用功能、結構調研，是對現有產品技術的解構，是產品技術構成創新設計(實用功能設計)的必然過程。產品實用功能調研內容主要是指產品的主要功能、輔助功能，功能的識別、使用、操作難易程度等。要求設計者了解從接觸產品到使用、評價整個過程中的消費者感受，以及同類產品的優缺點，
以便自己在做設計的同時避免那些已經出現的錯誤。產品內部結構雖然不能決定產品形態，但是產品內部結構能決定產品形態不能是什么樣。一方面，結構影響著產品的實用功能，即使用的舒適性和可靠性；另一方面，在很大程度上影響著生產的工藝性，這里所說的工藝性是指能否用合理的成型方法生產制作所需的形狀、尺寸、精度，即工藝的合理性。材料與工藝調研，是產品創新設計物質化的必要手段。一方面，材料是實現產品功能的物質載體，材料的選擇恰當與否直接影響產品功能實現的可能性、可靠性和經濟性；另一方面，在構成產品造型的形、色、質三大感覺要素中，色彩和質感都與材料有著直接的關系，因此，材料在賦予產品、體現產品的美學和人文價值方面起著同樣的關鍵作用。對現有的生產工藝進行充分的了解，可以為下一步設計當中充分利用生產工藝特點做準備。產品人?機?環境關系分析，是產品人機創新設計確保用戶操作安全性和舒適性，確保產品符合可持續性發展的前提。市場信息調查是運用一定的科學方法收集、整理、分析各類市場信息的過程。作為信息載體的產品。除了承載著固有的物質功能外，還承載著重要的品牌文化，對自身品牌及競爭品牌作全面細致的對比分析，對于進一步掌握市場發展變化的規律和趨勢有著重要意義，可以為企業進行市場預測和決策提供可靠的數據和資料，進而幫助企業確立正確的品牌發展戰略及產品研發計劃。藝術造型規律調研，是對產品自然發展史的文化解構，是產品文化構成創新設計(精神功能設計)的必要參考。運輸、維護、相關法規、行業標準等調研，是產品商品化的必要手段。
產品定位，即產品概念設計的定案。產品定位往往不是唯一的，但作為一項設計任務，一個最終的產品卻是唯一的。因此，產品定位的臺理化決定整個產品工程的成敗。產品定位必須遵循實用，經濟、美觀、舒適安全、綠色、文化認同等美學原則，由企業內部管理人員、設計師、用戶代表、營銷人員和有關專家組成評審組，對產品調研報告進行公正合理的評判，確保產品的科學定位；同時指導確定產品創新設計的具體任務書。這部分工作由工業設計師主持，并在產品開發設計的各類人才和消費者代表的通力合作下完成。
2 產品方案設計。產品方案設計是按產品定位的既定目標，對產品進行形態設計的過程，其主要任務是產品的功能設計。產品功能包含產品的實用功能和精神功能。產品功能設計具體為產品實用功能設計和產品造型設計。產品實用功能設計是產品技術的重構和創新，主要屬于工程設計的范疇；產品造型設計是對產品所有創新元素的集成創新，主要屬于藝術設計的范疇。產品創新設計成果最終集中體現在產品的形態中，所以，產品方案設計是產品創新設計必不可少的途徑。方案設計是在產品符號科學編碼的基礎上，即滿足實用功能最基本的結構、機構、材料與工藝、人機關系、價格等因素的制約，按產品語義學和產品語構學規則，對產品最終形態進行藝術編碼。方案設計在對產品最終形態進行藝術構思過程中，一方面要正確面對實用功能；另一方面必須遵循該類產品造型規律所昭示的趨勢，正確面對特定使用群的文化背景和生活方式等人文藝術因素的制約。該過程中，必要時還需制作草模型(概念模型)，協調理性與感性、視覺與觸覺的關系。人機界面設計在不破壞整體造型風格的前提下，須充分滿足實用功能、安全、經濟、環保、人文識別、企業形象等因素的要求。針對不同產品，創新設計的側重點有較大的差異。在保證產品合適的實用功能前提下，消費品制造業更注重產品的精神功能，創新設計偏向產品的造型設計，設計追求品味和流行時尚。裝備制造業則更注重產品的實用功能，創新設計偏向產品的工程設計，其產品造型設計有別于消費品制造業，主要特征表現在：1．物質功能明確，不刻意追求藝術表現；2．受技術與成本因素制約，造型可變空間小(由于產品批量小，材料以金屬板材、型材等為主，加工工藝以鑄、鍛、焊、鉚、折、彎、剪切等冷熱工種為主，造型不像塑料制品那么自如)；3．由于產品一般體積大、工作強度大，對產品操作的人?機?環境協調性要求很高(盡管我國企業對此仍不太重視)。
方案構思初步階段，工業設計師一般徒手繪制產品方案。隨著方案的深入，工業設計師會用相關CAD／CAM軟件在電腦中虛擬產品方案的三維效果，結合草模型進行理性與感性的分析。最終方案一般須制作設計評價模型。設計評價模型制作，視產品具體情況確定。體積較小的產品，采用原型制作方法。原型制作是嚴格按照既定方案的結構、機構、形態、色彩、材質和標識制作樣品的過程。裝備制造業產品一般體積較大，常常采用仿真模型制作方法。仿真模型制作是盡量按照既定方案的結構、機構、形態、色彩、材質和標識制作等比縮小樣品的過程。由企業內部管理人員、設計師、用戶代表、營銷人員和有關專家組成的評審組，面對產品最終方案的設計評價模型，圍繞產品材料與工藝、人?機?環境、生產成本、精神功能、可持續性等重要因素進行深入細致地科學評議。方案認定或修正之后，必須繪制精確的外觀三視圖，作為產品結構設計的出發點。這部分工作由工業設計師全面負責完成。
3．產品結構設計。結構設計是對最終構思方案的實用功能和形態進行技術規劃和科學驗證的過程。如果說方案設計是處理產品系統與外部要素關系的過程，那么產品結構設計就是處理產品系統內部要素關系的過程。產品實用功能和形態已經確定，結構設計須實現其實用功能，并充分體現其方案藝術設計的成果(除非方案被證實有違技術規范)。由于工程技術的可選擇性，產品內部結構、機構和用材都不是唯一的，可以通過有限元等現代機械設計原則進行規劃。該過程須繪制產品總裝圖、部件圖和零件圖設計，并對產品外觀形狀進行理性分析和微觀調整。這部分工作在工業設計師的參與下，由結構工程師全面負責完成。
關鍵詞：工業廠房；結構設計；建筑；要點；問題
改革開放以來，我國的國民經濟迅速發展，工業建筑為了滿足不斷發展的現代大工業生產，要求建筑工藝不斷更新，改變過去的功能單一、建筑形式單一的生產方式，形成靈活車間、聯合車間、工業大廈等多功能廠房。除此之外，日益緊張的建筑用地和工藝流程的諸多需要，導致出現越來越多具有荷載大、跨度大、多層吊車、開洞多等特點的多層工業廠房。同時，在設計過程中也出現了很多值得總結和探討的問題。
一、工業廠房常用結構設計體系
1、純框架體系。純框架體系就是指將工業廠房縱橫兩個方向都設計成剛接框架的形式，中間不設置支撐柱。優點是：空間不受影響；缺點是：由于不能采用工字型鋼柱，只能采用兩個方向慣性差距較大的截面形式，例如箱型柱，由此造成用鋼量增加。
2、框架一支撐體系。框架一支撐體系就是指將工業廠房的橫向設計成剛接框架，縱向設計成一支撐體系，利用鋼柱間支撐力量抵抗水平荷載。這種結構體系的優點是：節約資金；缺點是：柱間支撐在使用時會受到影響，適用于橫向較短、縱向較長的廠房。
3、鋼架和支撐的混合體系。這種混合體系與框架一支撐體系的不同點在于
將工業廠房的縱向設計為鋼架與支撐混合的型式，靠兩種力量抵抗水平作用力。此種形式的優點是：有效減少柱的縱向彎矩；缺點是：對于樓面的剛度要求較大，否則將出現柱子間的變形，致使柱間的支撐作用無法充分發揮。
二、多層工業廠房的結構設計要點
一般情況下由于工業布置的需求，多層廠房要有足夠大的空間。通常采用框架結構，如果層數較多，并且工藝條件許可的情況下也可采用框剪結構。工業廠房建筑結構布置的原則是：柱網布置對稱均勻；房屋的剛度中心盡量與質量中心相近；為減小廠房的空間扭轉作用，要求建筑結構體系規則、簡捷、傳力明確；盡量避免出現由于應力集中或者變形突變而引起的凹角和收縮；避免豎向變化過多而引起的外挑和內收；盡量保持豎向剛度不變或少變。
1、廠房電梯間的位置布置要合理
工業廠房的設備和貨物很重，為了便于豎向運輸，電梯的設置十分必要。一般工業廠房選擇鋼筋混凝土電梯井筒，由于其剛度很大，所以要充分考慮電梯井筒的位置，一般布置在廠房的端部或角部。如果遇到工藝布置與電梯位置合理性出現沖突時，要對樓板和框架采取加固措施。
2、橫向框架與縱向框架的周期要控制
多層廠房的跨度方向尺寸較大，柱子少；而柱距方向則與之相反，尺寸小，柱子多。一般情況下是針對橫向框架的控制較多，保持縱向與橫向之間的抗震能力大體相當。這樣既有利于抗震，也使得設計顯得經濟合理。
3、防震縫應少設或不設。
地震地區房屋的伸縮縫是一體的，以下措施對于地震區較長房屋的設計較為有利：在廠房施工過程中，每隔40米可以設置一道約800毫米、一個1400毫米寬的后澆帶，其位置應該設立在結構受力影響最小的區段；適當加厚屋面的隔熱層和保溫層，或者設置架空層從而形成通風屋面；受溫度影響較大的底層、頂層、山墻和內縱墻端開間的墻體部位，要適當提高其配筋率；采用構造措施和施工措施以減少伸縮縫和防震縫的設置。
4、保持結構設計與工藝設計相協調。
廠房的設計都是為生產活動而設計的，一切廠房的設計目的都是為了滿足生產的需要。廠房設計中的機構專業作為配套專業受限應該滿足工業設計的需求，結構設計服從于工藝條件。事實上，工藝設計者在布置工藝時經常與結構設計產生矛盾。例如，本來開洞的地方可以選擇框架梁，設備本來可以沿梁布置卻背離的初衷轉而布置在了跨中等。荷載時常出現偏大的情況，甚至有時將設備的荷載作為均布荷載而提出。因此，特別是在方案階段，結構設計人員應該與工藝相協調，盡可能多的了解工藝布置原則，使設計和施工減少不必要的麻煩。
三、工業廠房結構計算中需要注意的問題
復雜的結構計算問題伴隨著計算機硬件的飛速發展被逐步解決了，從而使結構工程師們從繁瑣的計算工作中解放出來。他們能夠將充足的精力用在結構方案的選擇比較上，正確的確定結構布置和結構方案，進而從整體上提高設計水平及設計質量，最終達到降低工程成本的目的。
1、樓面等效荷載計算
荷載計算是結構計算的前提條件，它的取值是否準確直接關系到整個結構計算的準確性。工藝條件中出現的荷載問題，例如某個工程中，工藝提出樓面的均布荷載是15kN/m²，但是根據實際工藝設備布置圖和設備的重量，根據等效荷載的計算方法得出樓面均布荷載是10kN/m²。工業建筑與一般的民用建筑結構和樓面的活荷載等有很多不同之處。工業建筑樓面的樓面荷載比高層民用建筑的活荷載大。例如，一些中小型機床柱上、梁上、上樓層有吊車荷載，其跨度柱網比一般的民用建筑設計要大，廠房的層高相對較高，并且工業建筑的最大特點就是整個平面基本上沒有內隔墻。
多層工業廠房一般采用現澆鋼筋掘凝土板梁結構，樓板的平面剛度很大，厚度也比一般的高層民用建筑所用樓板厚。電梯中的貨梯間，如果不使用剪力墻，整個剛度的重心就移向了剪力墻，由于電梯或者貨梯一般都設置在端頭或角部，這樣看來結構的剛度布局顯然很不合理。因此，電梯和貨梯間需使用框架進行填充。
2、驗算罕遇地震和裂縫寬度
在設計工業建筑時為了滿足正常使用狀態的要求而進行裂縫寬度的驗算，其中規定混凝土梁的裂縫應小于0.3毫米，如果計算中超過了此數值，應通過增加鋼筋數量、減小鋼筋截面的方法進行調整，如果仍達不到要求，則需要對柱梁截面重心計算。抗震設計的三不準原則是“小震不壞，中震可修，大震不倒”。進行驗算時僅需要滿足“小震不壞”，然后通過構造加強建筑的抗震能力，達到“中震可修”，對于罕遇地震時的驗算則是滿足“大震不倒”。工業廠房建筑規范中規定，79度時樓層屈服強度系數在小于0.5的框架結構下較適宜進行高于本地區設防烈度預估的罕遇地震作用下薄弱部位的抗震變形計算，并規定薄弱層之間彈塑性位移角要小于1/50。廠房設備投資一般大于土建投資，因此，對廠房進行罕見地震驗算十分必要。
3、多層吊車的計算
多層工業廠房一般有多層多臺吊車，目前PK軟件尚不能對多層吊車進行計算，因此在設計中最有效的辦法就是將一層吊車作為吊車荷載輸入，然后將其余層的吊車荷載作為活荷載的參考，這是對多層吊車計算方法中最接近近似值的方法。
4、電梯井筒想練框架的計算
以往設計框架，電梯井壁按照構造配筋，這種方法計算數值偏低，沒有安全性。框架部分應該按照壁式框架計算出的數據進行配筋，電梯的井壁需按照剪力墻進行配筋
工業設計在現代企業在生產制造過程中占據重要地位，其設計質量高低直接影響到后續企業產品生產質量。相較于國外的工業設計研究，我國起步較晚，無論是在理論層面還是技術方面，均存在很大的不足和劣勢，尤其是在工業設計中產品概念設計，代表性的科研成果仍然缺少。由此看來，加強工業設計中產品的概念設計是十分有必要的，有助于賦予產品更為新鮮的元素，提升企業市場競爭力。本文主要就工業設計中產品概念設計進行分析，客觀闡述工業設計中產品概念設計要素以及設計方法，以求為后續理論研究和實踐工作開展提供參考價值。
關鍵詞：
工業設計；產品概念設計；設計方法；色彩因素；形態因素
現代科學技術的快速發展，大量先進技術逐漸廣泛應用在各個行業領域，對于工業產品設計而言，在一定程度上促使產品結構出現了根本性的變革。總的說來，工業產品設計主要是人們通過現代科學技術和理論知識，有意識地構思產品設計流程，其中包括人類活動的眾多領域內容。可以說，工業設計水平高低直接影響到一個地區或者國家市場競爭能力大小，具有較為深遠的意義。工業產品設計中產品概念設計需要設計師具備較高的專業素質以及設計經驗，能夠結合實際設計需求，將更多新鮮元素融入其中，設計出一個總體框架，在這個框架基礎上，運用專業知識以及加工工藝，賦予工業產品更深次的內涵和性能，以求更好地滿足消費者的個性化需求。
一、工業設計中產品概念設計概述
產品概念設計主要是指在明確任務目標后，通過一系列抽象化的功能結構，尋求適合的作用原理，尋求最為合理的設計方案，這一過程稱為概念設計[1]。而工業設計中產品概念設計是指從產品缺口到建立模型的過程中，不斷進行分析和整合，對模型進行創造性的評價。總的說來，工業設計中一方面包含了大量數值計算性的工作，諸如計算分析、繪圖以及填寫表格等，另一方面是概念設計工作，主要是創造產品設計具體方案。概念設計貫穿于產品設計的各個環節，從市場缺口、到產品定位的模糊前期再到結構設計以及功能設計。在產品設計早期階段，根據社會條件形成的市場需要和經濟技術條件確定產品的模糊前期（SET因素），形成產品開發的模糊概念和定性分析，根據前期定位將產品功能需求和設計思路進行細化和求解，將內容展現為大致的設計框架，組成框架的模塊和組件，來完成產品的設計方案。而設計師的概念設計貫穿整個過程，并對初步設計完成的設計方案進行造型構思，最后結合實際條件需求形成最終的設計方案。隨后，將設計完成的方案分配到具體設計中，對方案中具體細節進行推敲，在這個過程中，需要充分考慮設計者的創造能力，自身學科知識儲備以及設計經驗的豐富，以及是否能夠結合資料數據進行推理和決策，這樣才能創造出更符合消費者個性化的設計需求[2]。概念設計并非是簡單的傳統意義上的方案設計，其內涵更為廣泛、有深度，根據產品生命周期對產品功能進行創造、分解以及結構設計，是一個設計創造過程，同時也是一個實驗求解過程，從而滿足各項設計需求和指標，從多項設計方案中選擇最為合理的設計方案。概念設計過程中，設計人員需要具備較高的專業知識和設計經驗，能夠與時俱進采用更為先進的設計方法和商用運作知識，才能更為全面地應對消費者個性化的設計需求[3]。
二、工業設計中產品概念設計特性
其一，創新性。無論是工業產品設計還是其他產品設計，最突出的特點就是追求創新性，作為設計的核心要素，只有不斷地進行創新才能得到性能優良，更富有競爭力的工業產品，從多種設計方案中選擇一種最為合理的設計方案，吸收其他方案的優點，形成一種創新型設計方案[4]。其二，多樣性。工業設計中產品概念設計的多樣性特點主要表現在設計結果的多樣化，以及設計思路多樣化。根據設計事理學方法論，同一產品因其人、事、物、場的不同會形成不同的功能需求，因此在概念設計時會產生完全不同的設計思路，選擇的設計方法同樣存在明顯差異。諸如在椅子的設計中，室內椅、室外椅、交通工具座椅、咖啡館椅的設計概念會因椅子所處的環境和使用者的不同形成不同的解決思路。其三，層次性。對工業設計中的產品概念設計主要反映在功能、載體結構方面，產品的功能定義和功能分解反映在功能層，結構修改和變異作用在結構層，將兩種層面連接起來，從而形成產品的設計層次[5]。無論是功能層還是結構層，自身具有一定的層次關系，層層遞進，不同層次功能對應不同的層次結構。
三工業設計中產品概念設計的一般方法和設計因素
（一）工業設計中產品概念設計的一般方法產品概念設計時選擇合理的設計方法，對于設計價值提升有著較為突出的作用，同時也能夠體現出設計師自身的綜合設計能力。一般情況下，工業設計中產品概念設計方法主要包括以下幾個方面：其一，聯想法，在工業產品開發過程中，可以在原有產品性能以及技術基礎上進行聯想，構思新產品的功能和形態，從而完成工業產品設計，同樣可以在其他領域產品基礎上進行聯想，為工業產品設計提供構思基礎；其二，仿生學法，通過對自然界的感悟來尋求設計靈感，觀察某一種生物的結構和形態，將此類元素融入到工業產品設計中；其三，縮小和擴大法，將工業產品的局部設計點；其四，逆向思維法，設計師在設計過程中，主要是采用傳統設計思維，可以通過對逆向思考產品原有的順序或者設計方法，來獲得設計靈感；其五，類比法，就某種產品而言，一經推出，市場可能會出現眾多類似產品，通過對產品的設計比較，能夠發現其他產品中創新的思維和方法，完善自身，設計出更為新穎的工業產品[6]。
（二）工業設計中產品概念設計需要考慮的因素功能因素。工業產品概念設計時需要充分考慮到產品的功能，只有功能得到創新才能吸引更多的消費者。功能是產品的實質性要求，消費者購買的并非是產品本身，而是產品所提供的功能。所以，在產品設計時以產品功能因素為核心，進行優化設計，提供可行的功能設計方案。構成因素。產品概念設計需要考慮到產品構成要素，對這些構成要素進行分解和組合，取得最為優秀的產品，將其稱之為優化過程。設計師在對各種元素進行優化組合，結合實際工業產品設計需求，形成最為合理的設計方案。由此看來，對產品構成要素進行設計有助于實現產品的優化。形態因素。工業設計中產品概念設計過程中需要運用多種學科理論，涉及層面較廣，結合實際設計需求進行設計，總的說來，設計師在產品概念設計過程中需要協調不同形態因素之間的關系，合理配置形態因素和知識，實現產品形態最優。色彩因素[7]。作為產品構成中不可或缺的組成部分，色彩因素的合理搭配往往能夠帶給人們更為強烈的視覺沖擊，無形中影響著人們對于工業產品的客觀評價。在工業設計中產品概念設計時，充分考量色彩因素，結合實際設計需求進行配置，有助于借助色彩來刺激消費者內心感知，感悟工業產品設計中的內涵，同設計師產生靈魂的共鳴，直觀地感受到設計師想要通過工業產品來傳遞的思想和內容，為產品帶來附加值，激發消費者購買欲望，贏得消費者的青睞，提升產品經濟效益。
四、工業設計中產品概念設計
（一）概念設計階段工業設計中產品概念設計主要可以分為三個階段，其一是概念產生階段、選擇階段以及實現階段，其中概念的產生階段主要是指通過分析趨勢、創新技術、經濟條件等調研獲得產品開發方向，形成模糊的產品設計方向，將所有設計思路梳理清楚，明確有待解決的問題，合適的設計方法。對于其中存在的問題有針對性的提出解決方案，在眾多解決方案中選擇最優的解決方案，即概念設計方案。其二，概念選擇階段，確立評判標準，從眾多概念中選擇切實可行的方案，其主要選擇方式有外部決策、多數表決以及辯論等，在實際應用中較為切實有效[8]。其三。概念實現階段，將選擇出來的概念設計方案制作出模型或者實際產品，實現概念設計。
（二）概念設計關鍵點創造性思維。工業設計中產品概念設計中融入創造性思維是必不可少的，同時也是設計的靈魂關鍵，需要設計人員進行創造性思考，獲得創新。所以，應注重強化培養設計人員創造性思維能力，不斷完善自身專業設計能力和工作經驗，將邏輯思維和形象思維巧妙結合在一起，創造出更為新穎獨特的工業產品[9]。技術創新。在工業設計中產品概念設計中，技術創新具有至關重要的作用，其本質就是挖掘新鮮事物，提出更為新穎的設計理念，但是在多數情況下設計的產品無法滿足人們日益增長的需求。技術創新是知識的積累和靈感的勃發，單一的技術創新并不具備實際應用價值，只有將創新技術實際應用在產品設計中，這種技術突破性創新才富有實際意義，提升產品經濟效益。應用虛擬現實技術。虛擬現實技術應用在工業產品概念設計中，有助于概念設計更好而滿足市場需求，趨于市場化發展。為了能夠更好地滿足市場需求，虛擬現實技術能夠為工業產品概念設計帶來更大優勢，當消費者面對一種虛擬的富有故事情境的產品，能夠帶給消費者一種直觀的互動感受，加強設計師同消費者之間的共鳴，帶來別樣的感受。此外，這樣的產品設計能夠大大降低市場風險，為企業決策人提供更好的發展依據，提升市場競爭力。
五、結論
工業設計中產品概念設計并非是針對某一種產品的創新和完善，旨在將全新的生活方式和訴求帶給消費者，吸收更多新鮮元素融入其中，促使工業產品更為貼近人們的日常生活。所以，工業產品設計師應敢于創新，借助巧妙的設計方法，更好的迎合市場需要，提升企業市場競爭力，謀求更長遠的發展。
參考文獻
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[7]劉國昌,茍秉宸.產品概念設計可制造性評價方法研究[J].計算機工程與應用,2013,12（05）:55-58+76.
工業設計在現代企業在生產制造過程中占據重要地位，其設計質量高低直接影響到后續企業產品生產質量。相較于國外的工業設計研究，我國起步較晚，無論是在理論層面還是技術方面，均存在很大的不足和劣勢，尤其是在工業設計中產品概念設計，代表性的科研成果仍然缺少。由此看來，加強工業設計中產品的概念設計是十分有必要的，有助于賦予產品更為新鮮的元素，提升企業市場競爭力。本文主要就工業設計中產品概念設計進行分析，客觀闡述工業設計中產品概念設計要素以及設計方法，以求為后續理論研究和實踐工作開展提供參考價值。
關鍵詞：
工業設計 產品概念設計 設計方法 色彩因素 形態因素
現代科學技術的快速發展，大量先進技術逐漸廣泛應用在各個行業領域，對于工業產品設計而言，在一定程度上促使產品結構出現了根本性的變革。總的說來，工業產品設計主要是人們通過現代科學技術和理論知識，有意識地構思產品設計流程，其中包括人類活動的眾多領域內容。可以說，工業設計水平高低直接影響到一個地區或者國家市場競爭能力大小，具有較為深遠的意義。工業產品設計中產品概念設計需要設計師具備較高的專業素質以及設計經驗，能夠結合實際設計需求，將更多新鮮元素融入其中，設計出一個總體框架，在這個框架基礎上，運用專業知識以及加工工藝，賦予工業產品更深次的內涵和性能，以求更好地滿足消費者的個性化需求。
一、工業設計中產品概念設計概述
產品概念設計主要是指在明確任務目標后，通過一系列抽象化的功能結構，尋求適合的作用原理，尋求最為合理的設計方案，這一過程稱為概念設計。而工業設計中產品概念設計是指從產品缺口到建立模型的過程中，不斷進行分析和整合，對模型進行創造性的評價。總的說來，工業設計中一方面包含了大量數值計算性的工作，諸如計算分析、繪圖以及填寫表格等，另一方面是概念設計工作，主要是創造產品設計具體方案。概念設計貫穿于產品設計的各個環節，從市場缺口、到產品定位的模糊前期再到結構設計以及功能設計。在產品設計早期階段，根據社會條件形成的市場需要和經濟技術條件確定產品的模糊前期（sET因素），形成產品開發的模糊概念和定性分析，根據前期定位將產品功能需求和設計思路進行細化和求解，將內容展現為大致的設計框架，組成框架的模塊和組件，來完成產品的設計方案。而設計師的概念設計貫穿整個過程，并對初步設計完成的設計方案進行造型構思，最后結合實際條件需求形成最終的設計方案。隨后，將設計完成的方案分配到具體設計中，對方案中具體細節進行推敲，在這個過程中，需要充分考慮設計者的創造能力，自身學科知識儲備以及設計經驗的豐富，以及是否能夠結合資料數據進行推理和決策，這樣才能創造出更符合消費者個性化的設計需求。
概念設計并非是簡單的傳統意義上的方案設計，其內涵更為廣泛、有深度，根據產品生命周期對產品功能進行創造、分解以及結構設計，是一個設計創造過程，同時也是一個實驗求解過程，從而滿足各項設計需求和指標，從多項設計方案中選擇最為合理的設計方案。概念設計過程中，設計人員需要具備較高的專業知識和設計經驗，能夠與時俱進采用更為先進的設計方法和商用運作知識，才能更為全面地應對消費者個性化的設計需求。
二、工業設計中產品概念設計特性
其一，創新性。無論是工業產品設計還是其他產品設計，最突出的特點就是追求創新性，作為設計的核心要素，只有不斷地進行創新才能得到性能優良，更富有競爭力的工業產品，從多種設計方案中選擇一種最為合理的設計方案，吸收其他方案的優點，形成一種創新型設計方案。
其二，多樣性。工業設計中產品概念設計的多樣性特點主要表現在設計結果的多樣化，以及設計思路多樣化。根據設計事理學方法論，同一產品因其人、事、物、場的不同會形成不同的功能需求，因此在概念設計時會產生完全不同的設計思路，選擇的設計方法同樣存在明顯差異。諸如在椅子的設計中，室內椅、室外椅、交通工具座椅、咖啡館椅的設計概念會因椅子所處的環境和使用者的不同形成不同的解決思路。
其三，層次性。對工業設計中的產品概念設計主要反映在功能、載體結構方面，產品的功能定義和功能分解反映在功能層，結構修改和變異作用在結構層，將兩種層面連接起來，從而形成產品的設計層次。無論是功能層還是結構層，自身具有一定的層次關系，層層遞進，不同層次功能對應不同的層次結構。
三、工業設計中產品概念設計的一般方法和設計因素
（一）工業設計中產品概念設計的一般方法
產品概念設計時選擇合理的設計方法，對于設計價值提升有著較為突出的作用，同時也能夠體現出設計師自身的綜合設計能力。一般情況下，工業設計中產品概念設計方法主要包括以下幾個方面：其一，聯想法，在工業產品開發過程中，可以在原有產品性能以及技術基礎上進行聯想，構思新產品的功能和形態，從而完成工業產品設計，同樣可以在其他領域產品基礎上進行聯想，為工業產品設計提供構思基礎；其二，仿生學法，通過對自然界的感悟來尋求設計靈感，觀察某一種生物的結構和形態，將此類元素融入到工業產品設計中；其三，縮小和擴大法，將工業產品的局部設計點；其四，逆向思維法，設計師在設計過程中，主要是采用傳統設計思維，可以通過對逆向思考產品原有的順序或者設計方法，來獲得設計靈感；其五，類比法，就某種產品而言，一經推出，市場可能會出現眾多類似產品，通過對產品的設計比較，能夠發現其他產品中創新的思維和方法，完善自身，設計出更為新穎的工業產品。
（二）工業設計中產品概念設計需要考慮的因素
功能因素。工業產品概念設計時需要充分考慮到產品的功能，只有功能得到創新才能吸引更多的消費者。功能是產品的實質性要求，消費者購買的并非是產品本身，而是產品所提供的功能。所以，在產品設計時以產品功能因素為核心，進行優化設計，提供可行的功能設計方案。
構成因素。產品概念設計需要考慮到產品構成要素，對這些構成要素進行分解和組合，取得最為優秀的產品，將其稱之為優化過程。設計師在對各種元素進行優化組合，結合實際工業產品設計需求，形成最為合理的設計方案。由此看來，對產品構成要素進行設計有助于實現產品的優化。
形態因素。工業設計中產品概念設計過程中需要運用多種學科理論，涉及層面較廣，結合實際設計需求進行設計，總的說來，設計師在產品概念設計過程中需要協調不同形態因素之間的關系，合理配置形態因素和知識，實現產品形態最優。
色彩因素。作為產品構成中不可或缺的組成部分，色彩因素的合理搭配往往能夠帶給人們更為強烈的視覺沖擊，無形中影響著人們對于工業產品的客觀評價。在工業設計中產品概念設計時，充分考量色彩因素，結合實際設計需求進行配置，有助于借助色彩來刺激消費者內心感知，感悟工業產品設計中的內涵，同設計師產生靈魂的共鳴，直觀地感受到設計師想要通過工業產品來傳遞的思想和內容，為產品帶來附加值，激發消費者購買欲望，贏得消費者的青睞，提升產品經濟效益。
四、工業設計中產品概念設計
（一）概念設計階段
工業設計中產品概念設計主要可以分為三個階段，其一是概念產生階段、選擇階段以及實現階段，其中概念的產生階段主要是指通過分析趨勢、創新技術、經濟條件等調研獲得產品開發方向，形成模糊的產品設計方向，將所有設計思路梳理清楚，明確有待解決的問題，合適的設計方法。對于其中存在的問題有針對性的提出解決方案，在眾多解決方案中選擇最優的解決方案，即概念設計方案。其二，概念選擇階段，確立評判標準，從眾多概念中選擇切實可行的方案，其主要選擇方式有外部決策、多數表決以及辯論等，在實際應用中較為切實有效。其三。概念實現階段，將選擇出來的概念設計方案制作出模型或者實際產品，實現概念設計。
（二）概念設計關鍵點
創造性思維。工業設計中產品概念設計中融入創造性思維是必不可少的，同時也是設計的靈魂關鍵，需要設計人員進行創造性思考，獲得創新。所以，應注重強化培養設計人員創造性思維能力，不斷完善自身專業設計能力和工作經驗，將邏輯思維和形象思維巧妙結合在一起，創造出更為新穎獨特的工業產品。
技術創新。在工業設計中產品概念設計中，技術創新具有至關重要的作用，其本質就是挖掘新鮮事物，提出更為新穎的設計理念，但是在多數情況下設計的產品無法滿足人們日益增長的需求。技術創新是知識的積累和靈感的勃發，單一的技術創新并不具備實際應用價值，只有將創新技術實際應用在產品設計中，這種技術突破性創新才富有實際意義，提升產品經濟效益。
應用虛擬現實技術。虛擬現實技術應用在工業產品概念設計中，有助于概念設計更好而滿足市場需求，趨于市場化發展。為了能夠更好地滿足市場需求，虛擬現實技術能夠為工業產品概念設計帶來更大優勢，當消費者面對一種虛擬的富有故事情境的產品，能夠帶給消費者一種直觀的互動感受，加強設計師同消費者之間的共鳴，帶來別樣的感受。此外，這樣的產品設計能夠大大降低市場風險，為企業決策人提供更好的發展依據，提升市場競爭力。
高職工業設計實訓課程的目的是培養設計人才，根據工業設計專業的特色特點和人才規格的標準改善教育體系。該系統包括理論課和實踐課兩門課程的相互滲透、影響，因此可以將此分為實習教育和實訓教育兩個方面的學習:
1．1實習教育
實習教育包括社會自己專業崗位的實踐、生產實習和畢業頂崗實習。根據實習教育提高學生實際工作能力和自身的職業素養。學生可以在實習中了解自己相對應專業的知識，在從事自己工作的同時掌握好職位的分工流程、設計流程、工藝流程等專業知識。
1．2實訓教育
實訓教育是對于學生專業基礎技能、工程化基礎技能和綜合的設計技能的加強和鞏固，實訓教育是整個高職教育的中心內容，貫穿于學生的教育過程之間，學校在課時的安排上實訓教育應該占有一定的比例。
2．工業設計課程的構建
2．1工業課程設置的原則
2．1．1要與職業教育相對應
實訓課程的設置要滿足專業崗位能力需求，以人才規格和專業培養目標為起點，主要針對工業設計專業而言，培養德才兼備的創新型人才，要求具有明顯的職業教學特點。因此，工業設計課程的設置要建立在對職業能力和職業素質結構分析的前提之下。
2．1．2要以培養專業技術的運用能力為首要目標
高職教育意義已經不僅僅局限于傳統簡單的理論教育和基本學科的普通高等教育，例如在工業設計教育上，要重點培養學生將現有的科學技術在進行工業設計制作后轉變為具備一定功能的科學技術，使它成為能滿足人們需要的工業產品。這必須要求學生具有鮮明的技術能力，因此在工業設計課程的設置中必須要將專業技能和技術運用能力結合起來，重點考核學生的實踐能力。
2．1．3實用性
實訓課程的設置要與社會貼近，在相仿的環境中學習對于我們在日后適應科學技術、社會經濟發展有很大的幫助。分析企業在工業設計這一方面還存在什么樣的問題，需要怎樣的技術支持。在設置課程時要充分考慮到這一點，幫助學生在以后的工作中不會那么被動。
2．1．4質量監督控制
傳統的質量監控主要是對在實踐教學質量中各種的影響因素開展全面的管理，側重于使用行政管理的方式。監控的內容為檢查教學大綱、專業教育計劃、課程規范等文件，經過定期的考察、診斷、獎懲等手段來達到質量監控的目標。傳統的質量監控方法很可能流于形式，工業設計專業有著很強的創新性，大多數課程的評價標準有著很強的主觀意識，不適合使用傳統的監控方法。我們應該采用較為柔性化的監控方法，例如將監控系統有機的結合在課程體系中利用綜合設計課程來監控主題設計課程，以設計課程來監督控制基礎課程。
2．2工業設計課程的結構
2．2．1課程構建的首要環節
培養最基礎的設計概念和基礎的設計表達能力，詳細的課程有:包含CAD、Photoshop的計算機輔助設計，重點的產品速寫課程，基礎的課程有著工業設計的概論、色彩、素描。經過基礎課程的學習可以提高學生對于一些簡單產品的設計能力，能夠掌握二維軟件的草圖繪制和提高手繪草圖的能力。
2．1．2課程構建的次要環節
培養對產品造型設計的技能，詳細的課程有:重點課程快題設計、三維計算機輔助設計Rhino＆3Dmax、產品效果圖設計、機械制造技術、接卸結構設計實訓，通過該環節的課程學習能提高學生對一般產品的設計能力，學生能夠掌握三維軟件繪制效果圖、利用自己所學的課堂知識推測設計思路的技能。
2．1．3課程構建的最后環節
目的是培養將設計理念工程化、現實化，提高自己綜合設計的能力。主要的課程為:產品設計程序法、綜合設計實訓、PRO－E建模軟件、CI設計、產品快速成型的工藝設計和程序設計等。通過該環節的學習學生對工業產品的外觀設計和制造能力都有很大的提高，并且能夠利用計算機等設備將自己的設計理念轉變為實物模型，在產品設計到樣機制造、外觀包裝、產品宣傳的過程中，學生逐漸具備的綜合設計能力。
3．結束語
關鍵詞:建筑結構設計;設計圖;注意事項
1建筑結構設計的基本內容
1．1建筑結構設計圖的制定
建筑設計圖主要包括整體建筑的風格、建筑物內部結構、上下水系統、通風管道、電氣線路、消防系統等各方面的設計內容。可以適當吸取已成功方案的經驗，對結構計算方式采取最優化選擇。設計師應有效的利用專業知識，結合設計風格，把對整體建筑的各項要求，清晰的在建筑施工圖上表達出來，這樣才能把施工過程中出現的各種問題切合實際的解決。結構設施方案還應重視概念設計，制定最經濟合理的結構分配。注重建筑結構的安全性能，體現多道防線的設計思路。在項目施工初期，設計人員應參與進來，對可能出現的結構分配不當等問題，作出及時修改，極大的避免返工現象或建筑成本的過高。
1．2建筑結構設計中結構選型的重要性
建筑結構型式的選擇是建筑結構設計的最為重要的部分，是建筑物能否充分發揮其應有功能的重要基礎，也是建筑結構設計中的一個重大課題。建筑結構設計的三大環節包括建筑結構選型、建筑結構構造和建筑結構計算，其中結構選型為首要環節，建筑結構計算為結構設計的基礎。可以使用制造簡易模型的方式來反應建筑結構的實際情況，方便對建筑結構的計算。最終方案的確定，不能簡單的以結構參數等數據為主要依據，應對結構模型進行多次調整，選取最為合理的結構布置。
2設計中的注意事項
2．1地基結構設計應注意的事項
地基是承載所有地上建筑物的基石，關系著整體建筑的質量和穩定，也是實際施工的重點和難點所在。在地基結構設計中會出現很多問題:由于施工人員或勘測人員提供的相關數據不夠準確，因缺乏地基相關的數據和施工設備的具體能效，導致地基設計圖不完善，進而對地基的穩定性造成影響;設計人員沒有對實際施工地點的地質、地形進行勘察，缺乏精準的地質數據，一定程度的降低了地基設計的實用性;設計人員本身因為缺乏相關設計經驗或工作時的馬虎，也會造成地基設計存在一定程度的誤差。
2．2基礎設計中的注意事項
樓板開大洞、不連續以及弱連接的問題，實在進行建筑結構基礎計算時必須要注意的。對其內力分析和配筋計算時，可以采用彈性板的方式。分析計算高層建筑的重力荷載作用，和建筑結構移位時，可以采取相應的模型假設，起到補充計算的作用。采取科學合理的模型輔助計算，可以有效的減小建筑結構設計和實際施工過程中的誤差數值范圍。
2．3水平荷載
建筑結構在設計中應當在一定范圍內控制水平荷載作用下的建筑側移現象，以此保障整體建筑結構延伸性能夠良好的得到保障。
2．4整體結構設計應注意事項
樓層建筑中最為常見的就是砌體結構。不同的砌體結構會產生不同的需要注意的問題。布置方式為底層框架砌體結構的混合承重結構，整體穩定性差，抗震能力也一般。混合結構建筑物的縱向強度要大于橫向強度，抗震能力的強度取決于橫向強度。所以，在如學校、醫院、大型商場等公共場所建筑目標設計時，為有效的提高抗爭能力，應增加橫墻的穩定性，適當減少立柱梁的間距。
2．5調整薄弱層
在設計時，為確保建筑結構的整體強度和抗震性能，應對薄弱層進行的相應的調整。在轉換層設定方面上，應對相鄰樓層的分配值、抗側力結構的承載能力進行預先計算統計，用最直接有效的方法進行優化處理。
2．6梁、板結構設計注意問題
梁、板結構作為建筑結構的主要部分，如果在梁高比板厚的扁梁結構上，給梁配筋應改為柱邊彎距的方式。底板鋼筋應采取雙向雙排的結構，陽角的輻射筋不需加入，這點需在設計圖上明確標注。根據最新建筑設計規范規定，為減輕梁下部的集中荷載能力，需采用橫向鋼筋的方式。利用合適的變截面，將大挑梁外漏，來降低懸挑梁的施工難度。
2．7建筑高度以及高寬比的設計
高層建筑中控制側向位移常常成為結構設計的主要控制因素，而且隨著高度增加，傾覆力矩也相應迅速增大。因此，高層建筑的高寬比不宜過大。目前，建筑高度和高寬比的限值有了建筑規范的明確規定。合理的高寬配比，能使建筑的抗震能力得到有效的提高。
3提高建筑結構設計水平的措施
3．1建筑結構的設計應該嚴格遵守國家規范
伴隨著時代的不停進步，人們物質生活水平的提高，新的要求也出現在了建筑結構的設計、建筑的整體質量和外表的觀賞性和實用性加之舒適性上。基于這些我國出臺了相應的建筑結構技術規范。在建筑結構設計時，相關單位和設計人員必須嚴格按照國家規定，保證設計質量，不斷完善和改進設計方案，以滿足新時期建筑結構的需求，進而創造更多的經濟利益。
3．2提高設計人員自身素質
建筑結構設計人員必須保證，在工作時認真嚴謹，時刻保持創新思維，不斷學習充實自己的專業基礎，增強自身的設計水平。設計工程中，設計人員要大膽創新，充分結合當地的審美要求，認真全面的考慮建筑需求，保障整體工程的質量。
3．3加強監管審查力度
缺乏有力的審查和監管力度，會嚴重影響到整體建筑的質量。相關審查部門在對建筑結構設計圖紙審查時，應充分結合建筑建設的目的，建筑的用途等方面。綜合性的評價設計成果，結合相關建筑結構規范，對不達標設計進行指證，給出可行性建議，促使建筑結構設計行業的整體能力提升。
4結論
結合建筑結構設計在建筑行業的重要性，和能夠有效的提高人們生活水平質量，保障人民生命財產的安全，滿足時代的發展需要。相關監管部門應加強監管審查力度，提出科學性的評價和指證，提高設計人員的設計水平。設計人員要時刻提高自身素質，充分結合建筑實際需求，有力把控整體建筑質量，進而完善建筑體系結構。
參考文獻
