设计分析与方法心得

设计分析与方法学习报告

现如今设计师除了需要满足人们目前的愿望，还必须为人们提供他们并不知道自己是否想要的产品，或者从未想过他们能够拥有的产品。因此必须不断地探讨理论付诸实践的可能性与限制，在理论建构与实际运用之间建立互动，研究探讨不同学科间持续不断的交流合作可能产生的问题。新产品计划来自许多概念，从新的概念、市场需求、发展新的技术去增加产品的利润。从设计开始到成品的制造过程中，利用计算机辅助设计程序或虚拟方法设计分析产品的结构、产品的性能、产品的装配，可以有效的减少材料的浪费，优化产品的质量，能更深入理解产品制造的成本和性能的关系。产品设计过程中最重要的是各部件的组合，并将这些部件形成一个组合体，然后根据不同的工作需要，利用一些分析工具，计算出产品在不同环境中的反应。在一件产品的周期内和设计组合体的程序中，有效和周详的考虑是可以有很大的潜在能力，从而增加生产力更可减少实质的生产成本。设计师在设计一个产品的时候，首先会考虑产品的必须功能，其次考虑减少生产部件程序的范围，很少有考虑到组合工序中发生的问题，但这些问题一旦发生，往往很浪费时间和金钱。因此在选择不同设计的程序上，组合各工件的容易度必须在设计产品过程中考虑到。所以一些分析工具被用在优化设计组合体的过程中，来模拟产品生产或使用中遇到的问题，通过分析计算来寻找解决方法。

产品通常使用的分析方法如材料力学、理论力学和弹性力学等，只能计算形状较规则的产品，计算得到的准确度很低，为了提高准确度，通常会加入安全系数，使产品不会因为误差而导致结构性问题，缺点会造成产品的结构复杂化，增加产品的重量，浪费材料。因此在设计产品时，为了提高产品的效率、精度、性能和降低制造成本，产品的设计分析是不可缺少的重要步骤。

对于产品的造型设计来说，存在着功能结构与装饰的二元关系。一般来说，功能是决定产品能否存在、被使用的的必要物理条件，一件

产品的功能结构是该产品的物理部分，如果改动或删减功能结构，产品的功能便会改变或失效。而装饰是人天然的本性，从石器时代开始便是如此，所以装饰是产品结构以外的造型，改动或删减一般来说不会影响功能，只会影响其艺术价值。产品上装饰的多少，会随着时代转变而增减，在工业革命时代，装饰过多会变成“矫饰”；没有装饰又会缺少现在时代所追求的“个性化”。一些设计师提出，从把产品的造型建立在产品的物理功能上改为建立在产品与用者的沟通之上，并且提出产品造型的目标在于建立产品与人的对话。产品向人说话的方式是通过外形的象征，使人看到后产生联想，而对话则是通过人—机之间的互动达到的。对话的最终作用，是建立用者与产品的伙伴或主仆关系。这可以体现在产品的造型上，帮助人理解或暗示产品的能为人提供的“服务”。近年来更增加使用有机形态或动物造型，曲面表面也增加了纹饰，设法令产品造型变得多样化，不再“千物一面”，营造人与物的亲和力。 除了产品工艺和产品制造生产的可实现性角度，在技术发展之外，审美法则在数字化造型里也尤为重要：在对产品造型进行创作时，我们必然会利用我们所学的一些共通的审美法则辅助我们进行创作，而且在同一时代里的不同设计作品，我们不难发觉它们所追求的目标和宣示的理念，背后都是一脉相承的。产品造型的设计与欣赏，也遵从一般的美学法则。领会产品造型设计中的美感，要先去认识涉及到造型的基本构成元素。所有通过视像途径来产生美感的设计方案，我们都可以把它看成为一些基本的构成元素，按一定的组织规律结合在一起。无论是平面形状或是立体的造型，其构成视觉印象的基本元素都是点、线、面、色彩和质感。在平面构成概念上，点是视像最细小、最基本的单元，它没有长度、宽度或高度。当点连续地排列时，点的轨迹会形成线。线有很明显的长度，没有宽度或高度。线条有长、短、宽、窄、轻、重、曲、直、顿、挫、深、浅不同的外形。可带出如：强劲、柔弱、转折、跳跃、安静等情绪的表达。面在设计美感上是作为点、线、色彩、质感等的载体。产品造型以立体造型为主要手段，平面装饰和纹样作为辅助，

立体造型中又以曲面的变化和组合所形成的正负空间、不同视点下的轮廓变化，以及不同照明条件下曲面的光暗变化为主要表现手法，在点、线、面等最基础的构成元素之上，产品造型中的面，可再分为几何形状和自由曲面两类。艺术造型设计有一定的规律的过程。设计并不是无意识的过程，设计师在构思一件产品的过程中，需要运用各种技术手段去达成功能上或美学上的目标，而设计成果是实现这些目标的一个具体方案。产品的大量生产需要大量人员的配合，设计师的产品造型要传送到工程师手里，由工程师逐步完善，添加细节。在丰富、完善的过程中，有必要局部改变设计师所定义的外形，如果设计师的“设计意图”表达不清，那么工程师就难以在不影响原本设计意图的情况下，进行他的工作。

近年，数字化设计已经由单一环节扩展到包括整个设计流程，现时产品数据是对产品的三维外形、结构、系统组成等的数字描述，产品数据库中的各部分不再是孤立地存在的。在产品开发的整个过程中，一个工序所产生的数据输出，大多会成为其他工序的输入。产品的各种数据在一个个工序中流动，不断被更新和丰富，形成一条产品数据链。与传统二维设计相比，数字化设计有许多好处：1.可以利用后续的快速开发技术；2.可以渲染高分辨率的彩色图样，向买家展示、收集意见、拿订单，避免浪费打实物样品的投入；3.通过建立基本图形库，可以方便地把基本构成元素互相组合来产生新的外观设计，提高设计速度；4.设计以电脑文件方式存档，省去储存、展示实物样品的空间和管理人手；5.配合企业资源管理和产品信息管理系统，可以在设计阶段优化用料、工艺，准确计算成本。如今，数字化设计已贯穿整条产品生产线，从最初的开发到最后的生产，整个流程形成了一条完整的数字化链条，这样的重要性，自然不言而喻了。因此，更好的掌握各类实际中所应该需要掌握的设计造型软件，也变得至关重要，更好的利用数字化工具去完美我们的产品造型，是我们需要不断深入研究的课题。

如今，在产品设计的初期掌握及确定其设计的可靠性，减少设计失

误所带来的风险，更快的将产品推出市场，是成功的关键，快速成型技术正能够满足以上的需求。该技术发展至今已超越了初期开发的用途，演变成一种用于产品设计的沟通工具，甚至成为一种制造方法，其重点在于降低成本。快速成型技术有着无限的可能性，现在它的用途大致分为两方面：全面性的沟通工具；有效地管理及控制设计改动所导致的影响。随着快速成型技术的成熟和发展，它的工程应用变得越来越广泛，包括新产品开发（外形设计、沟通工具、功能测试、组装测试）；金属快速成型；快速铸造技术；快速模具技术（直接快速模具技术DRT、间接快速模具技术IRT）。快速成型技术除了应用于产品设计及改善生产之外，还可以用于医学。现如今的快速成型技术主要于三维打印技术、以往提供功能测试的主流RP技术及快速制造技术三个不同方向发展。作为一个成功的产品设计师，必须先了解快速成型技术的工艺限制，才能对其设计有所帮助。虽然快速成型技术是非常方便的产品设计工具，但必须考虑到实际设计的需要，配合其他工艺，才能获得最大的效益。随着社会的进步，生活水平的提高，产品复杂性不断增加，市场竞争日益激烈，产品生命周期愈来愈短。设计师在产品开发时，能否善用数码设计媒介的优势，往往成为优胜劣汰的关键。而数码预视可为设计师减少手板模型制作的需要，又可进行数码分析，对产品造型设计及科学分析等，都提升至另一领域。然而面对推陈出新的设计软件，我们要根据需要选择不同范畴中合适的设计媒体，而不要盲目的学习所有软件。数码设计软件只是设计辅助工具，设计者切忌成为设计媒体的奴隶。

产品在被设计完成之后，就应该将其投入生产输出，但是在输出的同时，生产厂家不可能直接将其投入市场，还应对其进行确认，如果在确认的过程中发现了问题，还应解决这些问题，对不合理的地方进行更改，以确保产品投入市场后不会对使用者造成伤害。

设计输出满足设计输入的要求，这是设计质量的根本保证。这个要求是为了防止设计人员有脱离实际、盲目进行设计的错误倾向。在检查设计输出是否能满足设计输入要求时，应注意当设计输入变更时，相应

的设计输出是否能满足变化了的设计输入要求。设计输入主要包括设计图样、设计计算说明书、可靠性分析报告、采购规范、质量特性重要度、产品验收规范和产品说明书等。同时，设计的输出还应考虑对质量特性进行分级，因为一个产品有许多零部件组成，每个零部件都包含了多个质量特性，通过对质量特性分级，可以将设计的意图和要求传递给采购、工艺、生产和检验等有关职能，以便制定采购计划、进行工艺过程策划、制造过程质量计划和检验计划，采取重点防御措施，确保达到这些关键和重要质量特性的要求，幸而保证产品质量。对于设计输出内容，应进行验收。验收规则的基本内容包括：取样方法或抽样方案、检测项目、检测方法、检测装备、环境要求、数据处理规则、合格判定准则、检验和试验记录，此外，验收规则还应规定不合格品的处置方法，以及复检的方法和规则。

设计确认是对于最终产品是否具备在使用时能满足顾客需要的能力，进行检验的过程。常用的工作分析方法有两种：FEMA和FTA。设计的FMEA是一门分析技术，它是以产品的系统或元件为分析对象，通过设计人员的逻辑分析，预测结构元件或装配中可能发生的设计的潜在失效形式，研究失效原因及其对产品质量影响的严重程度，从而在设计上才去必要的康失效的预防措施，以提高产品的可靠性。FTA是以故障为分析对象，设计人员按照可能发生的故障，以倒置数值的形式依次进行分析，纸质找出直接原因，一般有效地才去相应的避免或排除故障的纠正和预防措施。不过无论用什么方法，只要可以证明所设计的产品能满足顾客的使用要求就可以，不必拘泥于具体采用何种方法。设计更改的目的主要有更改产品的规格（即产品标准和规范）；改进设计中的缺陷；降低成本；缩短设计的开发和生产周期；材料或零配件供应困难；在设计和开发过程中，当初设定的条件发生了变化；随着设计和开发的进展，当初计划不厚之处逐步暴露，需要调整设计安排等一系列相关更改。设计更改进行分析研究时，要特别注意一下两点：1)应从综合的角度（如设计的基恩思想、产品整体上的平衡、对开发计划的印象、产品

的功能、性能、可靠性、安全性、操作性、制造、储存、维修保养性、产品生命周期成本和法规等）出发，进行研究。2)明确与更改有关的硬件以及组织间的衔接，消除研究技术上的漏洞和不足。

通过对这门课程的学习，我系统的了解了如何运用现代化技术进行产品设计，以及产品设计开发的相关知识，包括设计的策划、输入、评审、验证、输出、确认以及设计更改的控制。对设计的分析与方法有了更全面的了解，这对于以后设计学习的深入进行，有很好的指导作用。