1、造型设计原理 第二章 产品设计程序与方法,工业设计教研室艺术与设计学院,主要内容,什么是产品设计程序？,一、产品设计程序,由于设计活动纷繁复杂又环环相扣，所以必须要有较为明确的步骤来进行统合。为此，需要依照一定的科学规律对整个设计活动安排合理的工作步骤，每个工作步骤都有自身要达到的目的，所有步骤的集合即可实现最终的设计目的。产品设计程序就是产品的设计工作步骤，是有目的地实施产品设计计划。,师法六书的产品设计程序,各种设计流程,设计流程,无论何种产品，在设计过程中表现出一定的规律性。因此，尽管不同的设计内容具有不同的解决方案，不同产品的设计过程却都具有时间顺序的一般模式，即相同的设计流程，如右图
2、所示。,产品设计一般流程,设计阶段划分,一般来说，设计过程分以下4个主要阶段。 设计准备阶段 主要工作有明确设计目标、制定设计计划、调研及资料整理等，决定是否进行新产品设计的所有研究工作。 概念设计阶段 该阶段工作的目的是获得各种解决问题的可能方法，寻找最佳实现产品功能的构成原理。所有解决方案的创意出发点是对用户的分析研究，在此基础上激发设计师的创造力，完成方案的初步构想。,技术设计与完善阶段 主要解决将功能模型转化为实现产品功能的零部件构造的设计问题，包括实现产品功能的结构方案的选择与确定。 设计方案评估与实施阶段 主要的工作是对购买要素、部件制造、产品组装等依据预定的规范和标准将产品具体化
3、。,设计程序模式,设计程序的实施是在严密的次序下渐进的。这个渐进的过程有时相互交错，出现回溯现象，称为设计循环系统。根据专家对过去设计实践经验的总结，归纳出几种比较典型的产品设计程序模式，即线型模式、循环模式、螺旋形模式和逆向再设计模式。其中，线型模式、循环模式和逆向再设计模式又称为阶段-环节模式。,线型模式 适用于产品的改良设计中，分为以下4个阶段： 准备阶段：对资金、能源、技术、材料、设备等企业资源的筹集，计划产品开发的时间，选择合适的设计人才等。 开发阶段：包括最初设计概念的产生(如设计定位、分析、设计构思)，以及在设计构思中对相关因素的考虑(如人机工程学、技术条件、经济价值、美学因素等
4、)。 评价与实施阶段。首先对最初的设计概念以模型测试等手段进行检验和评估，其次对评估后的设计概念作生产的准备和生产的实施。,市场销售阶段。当产品进入市场后，对企业的一系列售后服务工作及用户的反馈意见进行收集整理工作。,循环模式适用于新产品的开发设计或存在不确定因素的改良设计。分为以下4个步骤： 第1步从问题的发现到熟悉、分析阶段，包括问题调查、问题分析、设计定位； 第2步从问题的熟悉到问题的分析、综合阶段，包括实际分析、设计概念产生、设计概念深化； 第3步从问题的综合阶段到问题的评价、选择阶段，包括模型发展、设计评估； 第4步从问题的评价、选择阶段到最后的解决、完成阶段，包括测试、试制、修改及
5、生产。,螺旋形模式是开发时间紧迫、不确定因素多的企业进行开发工作最为有效的一种模式，包括以下4个阶段： 设计的形成阶段，包括调查问题、分析问题，设计目标制定，设计计划制定。 设计的发展阶段，包括产生新的设计概念、概念的评估与设计的深化、设计模型、完善设计。 设计的实施阶段，包括绘制生产样图、信息汇总、生产系统修改、试制、批量生产、投放市场。 设计的反馈阶段，包括顾客反映、售后服务、问题的追踪。,逆向再设计模式一种针对现有产品的设计模式，设计系统由3个阶段构成： 逆向分析：了解现有产品的市场情况，分析消费者的需求，分析消费者对产品的满意程度，了解消费者满意或不满意的各个方面及其原因。在此基础上，
6、再设计的轮廓就可以大致显现出来了。 再设计的深入：逆向研究工作完成以后，就可以选择设计基本策略中的一种进行新产品概念的发展研究。 实现再设计：使设计概念具体化。,产品设计中的工作内容是什么？,二、产品设计中的工作内容,设计准备 设计初步 设计深入 设计完善与定稿,设计准备主要工作是确定项目、资料收集，并在此基础上制定详细的设计大纲和设计计划。 确定项目：设计师接受的设计任务通常有两类，一类为新产品开发，另一类是原有产品的改造。不管哪一类任务，一旦项目确定，设计师与委托人将签订设计合同，明确项目内容、目标、完成期限等。 设计大纲： 设计大纲内容 设计目标，即设计将服务于的市场，设计的对象，提供的
7、产品等。,设计背景和细节，即设计的类型，是改良还是开发设计，设计要解决的问题等。 设计要求，包括产品规格、造型、成本、产品维护等方面的规定。 设计标准，主要指设计依据的技术标准、规定和要求等。 设计质量的保证措施，为了保证设计质量、确保实现设计目标， 建立的一些必要的检查程序，包括与设计委托商的交流、设计评价、设计测试等方面。 制约因素，一般包括时间(设计完成的时间，产品投放市场的时间)、生产方式、材料、包装方法、安全标准、人机工程学方面的要求、生态环境方面的要求等。,完成任务的明确要求，通过与设计委托商协商后规定要完成的设计程度与内容，如完成内容是否要求有草图、效果图、全套图纸、设计报告以及
8、模型完成的程度等。 设计大纲的制定要制定出一个科学、合理、切实可行的设计大纲，做深入细致的社会调查和市场分析是关键，充分了解用户的真实需求和市场动向，明确设计目标。 此外，设计师要不断地与委托商和生产厂家进行交流，详细地了解他们对设计的基本要求。要通过对同类产品的调查与分析研究，了解和掌握技术方面的各种设计参数。 在制定大纲时要留有余地，富有弹性，要有利于充分发挥设计师的创造力和想象力。,实例：脱排油烟机的设计大纲的主要内容与条款。 设计目标：我国城市脱排油烟机的市场十分庞大，市场上流行的脱排油烟机约有20多个品牌，目前尚未在技术性能、外观式样等方面形成某个品牌的绝对优势。市场上流行的脱排油烟
9、机大致可分为“顶罩式”、“深罩式”、“立轴式”和“卧轴式”4个基本类型，它们存在的问题有两个：一是“吸油烟效果差”及“清洗困难”，这是较为普遍的问题；二是有些脱排油烟机式样单一、缺乏现代特色。根据上述情况，确定脱排油烟机的设计目标是设计出适合我国城市居民厨房使用的新颖的脱排油烟机。新产品进入市场后，与市场上现有产品相比，从技术性能及外观造型上均应有明显的改进和实质性的提高。,设计性质：该设计由委托厂方提供标准脱排油烟机的电机及风道基本结构，其余内、外部结构可根据形态特征及设计要求进行创新设计。 外形设计要求：要求设计的脱排油烟机外观新颖美观，能很好地与现代厨房设备相协调，适用性广，使用方便，便
10、于安装、拆洗，维修性能好，使用寿命长。 在材料的选用上，尽量少用或不用塑料结构件，避免使用易燃、不耐油、不耐热的材料。 技术性能要求： 设计中尽可能提高零部件的标准化和通用化程度。 脱排油烟机的排风口直径为150mm。 设计上要有防漏油、滴油的措施。 加工方面要有好的工艺性，需要用专用设备制造。, 新产品技术参数要求：排风量不低于13m3/min，截止风压不低于250Pa，噪声不高于60dB，电机总输入功率不高于100W。 安全性能方面必须符合我国最新相关标准。 设计完成要求： 产品效果图，3D模拟模型软盘一个。 全套生产图样和有关技术文件。 供技术检测及新产品鉴定使用的工作模型一个。 社会、
11、市场调查、设计分析、设计评估等各项内容的设计报告一份。 时间与实施步骤： 设计总时间为6个月，分3个阶段进行，其中，确定初步方案为两个月，结构设计与绘制图纸为两个月，模型制作与设计评估为两个月。 每个设计阶段的工作结束后，由设计师和委托厂方的有关专业人员组成的评估小组进行设计评估，在评估的基础上再进行下一阶段的工作。,欧式脱排油烟机,设计计划 制定设计计划。由于产品设计的工作十分复杂，要使设计工作做到有条不紊，顺利达到预期目标，在设计工作开始前必须制定一套清晰、完整的设计计划。 分配工作时间。设计师要以设计大纲为准，根据工作的难易程度和自身的设计经验科学合理地安排各阶段时间。 时间安排要留余地
12、。由于设计工作的特殊性，有时各阶段工作的区别并不明显，这样，在时间安排上可以相互穿插，对于一些关键性的阶段工作，充分估计有可能出现的困难。,资料收集 对相关资料做4个方面的收集整理：产品发展的历史、专利情况、有关法律和法规、市场调查，其中市场调查是产品设计重要的一步，产品设计的出发点和思路就是依据调查资料决定的，产品设计的定位也是由目标市场确定的，因此，对市场调查的内容和方法的掌握十分重要。 市场调查的主要内容 分析使用对象； 顾客对各种款式产品的喜爱程度和购买率； 顾客在购买某种产品时的动机和心理；, 顾客选购某种产品的标准、条件和具体要求； 顾客对想购买的产品的造型提出自己的看法 分析市场
13、状况； 分析使用的环境和地区 ； 强调售后服务。 通过调研应基本掌握如下信息： 同类产品的市场销售情况、流行情况以及市场对新产品的要求。 现有产品存在的内在与外在质量问题。 不同年龄层次、不同地区消费者的购买力，以及对产品形态的喜好程度。,竞争对手的产品策略和设计方向，如产品的规格品种、质量目标、价格策略、技术升级、售后服务等。 国内外对同类产品的相关报道，包括产品的最新发展动向、相关厂家的生产销售情况以及使用者对产品的期望等。 市场调查方法 以市场总体为调查对象，可以广泛、全面地获得信息。 通过等距抽样、分层抽样、随机抽样的形式进行调查，特点是多样化、客观、有代表性。 采用人员走访、电话采访
14、、邮信查询的方式进行，可获得全面、准确的第一手资料。 观察实验法，观察可以直接观察、痕迹观察、行为记录等，实验包括模拟实验、销售区实验等。,设计初步 这一阶段工作的主要内容是进行资料整理，在此基础上进行设计构思，形成设计概念，并用草图形式对设计构思进行描述。 资料整理与分析：主要是针对产品的概念设计，收集关于解决问题的资料，并对这些资料进行系统地整理、消化、吸收。这些资料包括以下几方面： 关于使用者的资料。 关于使用环境的资料。,关于人机工程学的资料和使用者的动机、需求、价值观的资料。 有关设计使用功能的资料。 有关设计物机械装置的资料。 有关设计物材料的资料、相关的技术资料以及市场竞争的资料
15、。 其他有关资料。 设计构思；在进入设计时，要充分展开思路，设计者可不受限制地大胆构思，从不同角度、不同层次、不同方位提出各种构思方案。,草图绘制：是设计师将自己的想法由抽象变为具体的过程，是设计师对其设计对象进行推敲的过程，是在综合、展开后决定设计、综合结果阶段的有效设计手段。设计草图的画面上常会出现文字注释、尺寸标注、色彩推敲、结构展示等。,图解思考过程,根据草图的主要功能，一般分为以下两种。 记录草图。往往是对实物、照片的写生和局部放大图，以记录一些比较特殊和复杂的结构形态，这种积累过程对于设计师的经验和灵感来源十分重要。 思考草图。表达思考的过程，用以再构思和深入推敲，经常以一系列的组
16、合图来表示。 概念模型：是利用一般材料，如石膏、纸、木材或黏土等，按构想草图制作出辅助性的立体模型，以进一步说明构思，一般可按缩小比例制作。,设计深入主要工作有方案的结构设计、绘制产品效果图、产品模型制作等。 产品的功能设计：功能是产品存在的根本，是消费者选择的依据，所以，在设计时应充分考虑保证产品功能能最大限度地发挥出来，并能顺利地实现。设计师的任务就是以顾客的需求为出发点，设置产品的功能模型。,产品的造型设计：产品造型与产品功能结构是相互关联的，在满足功能的前提下，将美学艺术中的内容和处理手法融合在整个产品造型设计之中，充分利用材料、结构、工艺等条件体现产品造型的形态美、色彩美、工艺美。
17、形态设计 具有一定的指示性特征，能够揭示或暗示产品的内部结构、使用方式、操作方式，使产品功能明确化，使其易于理解，减少产品操作的复杂性和，尽可能以简洁的形式，赋予其使用者一看即知的产品形态。,无印良品的CD播放器,香蕉果汁的包装,色彩设计 色彩设计的目的是使产品更加适应人的视觉要求，增加心理上的舒适感、愉悦感。在产品设计中，色彩必须借助和依附于造型才能存在，必须通过形状才能体现出具体的意义。色彩与具体的形状相结合，才可产生出极强的感情色彩、表现特征以及强大的精神感染力。,意大利设计师埃索特萨斯设计的打字机,材质的选择 传统的自然材质朴实无华且富于细节，它们的亲和力要优于人造材质。人造材质大多质
18、地均匀，但缺少天然的细节和变化。石头给人以古朴、沉稳、庄重、神秘；木材给人以自然、温馨、健康、典雅；金属使人联想到工业、力量、沉重、精确；而玻璃则有整齐、光洁、锋利、艳丽的感觉。,丹麦家具,产品的宜人性设计 人与产品的协调关系： 首先是人的生理特征与产品的协调关系，即产品外部构件的尺寸应符合人体尺寸的要求；操作力、操作速度、操作频率等要符合人体的动力学条件；各种显示方式要符合人接受信息量的要求，以使人感到作业方便、舒适、安全。 其次是人的心理特征与产品的协调关系，即产品的形态、色彩、质感给人以美的感受。 产品与产品的协调： 首先是单件产品自身各零件、部件所构成系统的协调，包括形状、大小及彼此间
19、的连接关系，其中包含各零件间的线型风格、比例关系以及色彩搭配等。,其次是单件产品与构成相互关系的其他产品的协调。 产品与环境的协调： 产品与其所处的环境应相协调，对安放不动的产品(即不经常更换位置的产品)应与所处的环境在形、色、质方面相协调；对运动的产品(即经常变换位置的产品)则应考虑各种变化的环境条件，使其与之相适应。使产品不但与社会环境的协调，而且与自然环境的协调。 人与环境的协调关系： 使用产品的人与所处的环境应是协调的，这就要环境应具有良好的光源条件，具有足够的照度，且分布要均匀，不产生阴影、眩目，在视野内无强烈对比；还应具有低噪声、无振动、无污染等气候环境。比如：手术室环境,产品的经
20、济性 经济性作为设计原则贯穿于产品设计的整个过程中。因为，产品进入市场成为商品，而商品的价格与产品的成本直接关系，因此，要求设计者全面的、综合考虑产品成本。产品的成本主要包括材料成本、设计与制造加工成本、包装成本、运输成本、储存费用和推销费用等。另外，还有生产时的机器运行、使用和折旧费用，动力消耗费用，维修费用以及服务费用等。 在现代工业中，经济性不仅是指产品的成本，也是指产品的使用效率和可靠性，由于现代工业产品多品种、大批量，所以对产品设计还应符合标准化、系列化和通用化(即所谓的“三化”的要求)，使时空的安排、体块的组织、材料的选用等能达到紧凑、简洁、精确，以最少的人力、物力、财力和时间求得
21、最大的经济效益。,设计完善与定稿 主要工作内容是最终方案的评估与修订、绘制工程图、编写设计报告书 首先需要对上一阶段的工作进行评估审定，由委托人、设计主管、销售经理和消费者参与。经多方讨论后，提出优化方案，对照原定目标、功能、审美要求对产品作最后的修正、改进。 然后，按照国家标准制作工程图和编写设计报告书，即将设计各个阶段的工作进行归纳整理，有条理地、系统地表述出来，做到文字、照片、图表按设计程序时间表编排。,设计完善阶段需要着重对产品整体进行协调、统一，局部进行完善和进行各部分之间的协调。作为产品设计的基本要求，产品整体的协调性、统一性是通过产品以下几个特性反映出来的。 产品的适用性，主要指
22、产品与人的统一，产品应符合人的特征，应适合于人的使用。 产品的时代性，指产品与环境统一，与使用环境协调，适应社会文明，具有时代意识。 产品的科学性，指技术与艺术的统一(即科学与美学、技术与艺术两者的融会贯通)、感性和理性的统一、物质功能与精神功能的协调等在产品设计中综合地表现出来。,产品的艺术性，即从艺术及审美的角度，依照美学法则来处理产品内部与外部、各局部之间、局部与整体、形体与色彩、产品与包装等的整体统一。 产品的经济性的统一，各部分的低消耗、高质量，以及整体的低成本、多功能、高质量。 绘制工程图，要将前面各阶段进行的定性分析转变为定量分析，将造型效果转变为具体的工程尺寸图纸。为进一步的结
23、构设计提供依据。 写出简洁而全面的设计报告书，供决策者评价参考。包括设计任务简介、设计进度规划表、产品的综合调查以及产品的市场分析、功能分析、使用分析、材料与结构分析、设计定位、设计构思和方案的展开、方案的确定、综合评价等。,三、产品设计的典型设计程序,从产品入手开展重新设计产品设计典型程序之一 产品的重新设计既包括对现有产品的改进型设计，也包括基于现有产品状况进行的全新设计，其特点是：设计任务比较明确，可供参考与借鉴的产品信息较多。设计师的主要工作是完善现有产品，使之在功能上更完备、形态上更有新意、使用方式上更合理，同时具有更强的市场竞争力。,设计案例：以南京欧爱工业设计公司为常州华中集团设
24、计的一款指纹锁的重新设计为例，介绍产品设计各个阶段的工作及成果。 逆向分析 明确设计目标：接受企业委托后，设计人员及时与客户沟通，了解设计的内容及设计所应实现的目标。下图为企业原有产品。,确定产品的主要内部模块。根据客户提供的原始产品或产品功能模型，分析产品的功能实现原理，结构的变化幅度，确定产品的限制条件和设计重点。如下图所示：,竞争对手产品的市场调研。,再设计的深入 确定产品粗略结构排布。在对产品的概念进行定位后，与客户确定产品的粗略结构排布，分析技术的可行性、成本预算和商业运作的可行性，了解客户对产品的基本构思。 构思产品草图。该阶段工作将决定产品设计70%的成本和设计的效果，是整个产品
25、设计最为重要的阶段。通过思考形成创意，并加以快速的记录。,完成产品平面效果图。2D效果图将草图中模糊的设计结果确定化、精确化。这个过程用CAD软件完成。通过这个环节生成精确的产品外观平面设计图。,产品3D设计图。用3D设计图直观和真实地描述产品形态和结构，表达产品构思；在三维的空间内多角度地观察调整产品的形态，可以省去原来样机试制过程，更为精确、直观地构思出产品的结构，提高产品设计质量。3D图精确的形态比例关系和精致的细节设计，可以直观地用于与客户的沟通交流。,产品色彩设计。产品色彩设计是用来解决客户对产品色彩系列的要求，通过计算机调配出色彩的初步方案，来满足同一产品的不同的色彩需求，扩充客户
26、产品线。,产品表面标志设计。产品表面标志的设计和排放将成为面板的亮点，给人们带来全新的生活体验。,产品结构设计。设计产品的内部结构、安装结构以及装配关系，评估产品结构的合理性，分析零件之间的装配关系是否合理，是否存在干涉现象，分析各个部件的载荷强度。修改和调整结构设计中的问题，按设计尺寸，精确地完成产品各个零件的电子文件和零件之间的装配关系，确定最终的结构文件。,实现再设计 模型样机制作。通过CNC(数控加工中心)或RP(激光快速成形)完成结构样机的制作。,样机调试。将全部电路和各个零件装入样机模型，检验结构设计的合理性，体验设计产品的使用感受，对出现的问题进行最后的调整，降低模具开发的风险。
27、测试样机工作的可靠性，参加展览会，及时了解销售商的要求和意见，确定产品的上市计划。,完成产品。完成产品设计，进行模具开发和大批量生产。,立足需求的新产品开发设计产品设计典型程序之二 新产品开发设计的程序是以“洗衣服”作为问题的开始，探讨设计是如何有条不紊地展开的。 发现问题阶段：如何洗衣服？ 最常见的方法是“洗”。 设计一种一次性使用的衣服，穿过就扔，无需清洗。 发明一种永远不会脏的衣服。,发现问题,分析问题,解决问题,在众多方法中，第一种无疑是公众最能信服并且最容易实现的方法。所以得到了问题的答案，即设计一种能使人从洗衣劳动中解脱出来的洗衣产品。 分析问题阶段：分析怎样能使衣服洗得干净？在洗
28、衣机问世之前人们洗衣服的方法有： 直接用手搓洗， 使用搓板搓洗， 用棒槌敲打衣服， 用脚踩洗衣服， 用刷子刷洗等。,上述方法，基本原理都是依靠水相对于衣物纤维的流动，将附着在衣服上的脏东西带走。分析到这一步，就很容易找到设计的方向设计造成水和衣物相对流动的机器。 解决问题阶段：寻找解决办法 实现将污物与衣服的分离有很多种方法，通过对现有技术条件、经济、材料等方面的可行性分析，从中选出合理的方案旋转水流的方案。原因有4点： 第一，产品尺寸适宜家庭使用，人们容易接受； 第二，成本不高，价格能为消费者接受； 第三，技术上能实现； 第四，可以进一步发展，并能附加新功能。,确定方向后，即可进入设计实施阶段 具体步骤： 构思方案提出设计的初步方案 评估草图模型 推敲功能结构、外形和工艺分析 评估复核 确定方案 完成样机 再进行最后评估， 最终投入生产，并进行生产指导。,小结,设计流程 设计程序四种模式 设计工作的内容 设计准备 设计初步 设计深入 设计完善与定稿 产品设计典型程序 改进设计案例 新产品开发设计案例,思考题,典型产品设计的程序一般有哪些步骤？ 在产品设计的初步阶段，设计者最重要的工作是什么 ？,
