产品造型设计教案

产品造型设计教案

更好的信息交流和对象评估平台(3)产品创新的目标是

产品的创新，这是产品竞争力的关键因素概念设计是产品设计过程中最集中、最突出的阶段。其目的是追求产品创新。概念设计与产品创新密切相关。

综上所述，概念设计可以定义为CACD系统支持的产品设计早期阶段的产品创新设计过程，包括功能、原理、形式、色彩、布局、人机工程学和结构七个方面的产品创新活动，如图1-2所示。

面向创新的工程概念设计工业概念设计概念设计功能设计原则设计布局设计形式设计功能设计原则设计形式设计色彩设计布局设计人机设计结构设计内涵基本设计者+传统设计者+CACD系统

图1-2概念设计新内涵

①功能设计:将需求分析转化为功能设计任务书，并根据市场需求进行功能改进或创新的过程

②原理设计:根据功能设计规范，获得对产品的原创性理解并进行创新。

③形状设计:产品形状创新的过程，包括各组成部分的形状、材料、工艺、表面造型和纹理(4)色彩设计:在功能、材料、批量生产加工方法、时尚、生理、人体工程学等条件的制约下，给设计的身体赋予色彩

⑤布局设计:产品布局应根据布局方式、配置方式、尺寸比例等要素

进行

⑥人机设计:考虑产品与人和环境之间的所有关系，综合分析人在系统中的具体功能，明确人与产品之间的关系，确定人与产品之间关系的各个部分的特征以及人机工程所需的设计内容。⑦结构设计:产品结构创新的过程，包括尺寸、结构和部件之间的连接关系

图1-3描述了概念设计七个方面的产品创新其中，以功能创新和原理创新为重点的产品概念设计通常是创意设计，而以布局创新、形态创新、色彩创新、人机工程学创新和结构创新为重点的产品概念设计主要是变型设计。虽然它们在一定程度上是相互独立的，但在实际概念中设置

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米的过程中，它们往往相互影响、相互制约。产品概念设计的特点概念设计阶段的工作高度体现了设计的艺术性、创造性和综合性。随着时代的进步，设计难度日益增加，很难全面准确地捕捉市场现实和潜在需求，也很难掌握许多相关领域的技术发展。总体而言，概念设计具有以下特点:

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产品设计产品创新技术支持系统和创新工具创新设计变型设计功能

创新原理创新布局创新形式创新色彩创新人机创新结构创新集体智慧法:智力激励法、检查表法、CBS法、德尔菲法系统创新法:系统设计法、系统枚举法组合创新法:性能组合、功能组合、原理组合、结构组合。系统组合、模块组合关联类比方法:关联发明、综合摄影类比支持系统:综合信息管理系统、智能系统、网络协同环境创新工具:形态学解决方案工具、协同学解决方案工具、概念激励工具、建模交流工具、组合解决方案工具

产品创新

(1)图1-3概念设计中的创新——创新是概念设计的灵魂只有通过创新，才有可能获得用户最需要、最合适、最满意的新产品。这里的创新可以是多层次的，例如，从结构修改和替换的低级创新工作、布局转换到工作原理替换、功能修改和添加、形态变化、人机约束满足等高级创新活动，都属于概念设计的范畴。新产品在功能、原理、形式、色彩、布局、结构、人体工程学、材料、技术等任何方面的创新。，将直接影响产品的整体特性，影响产品的最终质量和市场竞争力(2)多样性——概念设计的多样性主要体现在设计路径和设计方案的多样性上不同的市场需求、不同的功能定义、分解、不同的工作原理、不同的产品形式、不同的布局形式等。，会产生完全不同的设计思想和方法，从而产生完全不同的产品概念设计方案。

计算机辅助概念设计的发展源于

概念设计，是一个创造性的设计过程。目前，以计算机辅助设计为核心的计算机辅助工具主要应用于详细设计阶段，如Pro/Engineer和

EDS Unigraphics。这些系统的重点主要是“设计表达”。虽然它们可以生成复杂、准确和完整的三维建模，但它们不是为概念设计而开发的。有超过

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的约束，这些约束不允许快速输入和复制不完整的概念建模，从而导致它基本上是一个概念(草图)绘图工具，在设计方案基本上定稿后，而不是一个辅助设计工具。

根据以上情况，CACD研究和CACD系统开发应运而生CACD系统的根本目的是有效地支持产品的创新设计。CACD系统在早期设计中的应用至少有以下优点:(1)可以满足概念设计者的各种特殊需求；(2)能有效提高概念设计的质量；(3)可以更简单地生成设计对象。

(4)为信息交流和对象评估提供了更好的平台；(5)可以避免设计失败造成的开发成本浪费

CACD的基本内容是借助计算机技术进行产品概念设计，实现产品创新的目标。它是计算机辅助设计领域的一个重要分支

概念设计不仅与需求分析和详细设计密切相关，而且其内部联系是相互依存、相互驱动的，因此概念设计是一个相当复杂的过程。一个好的设计不仅需要合理的功能结构、优美的外形、简单的操作，而且要充满创新。CACD涉及设计方法论、人机工程学、人工智能、计算机辅助设计、认知和思维科学以及其他领域的方法和技术因此，计算机辅助概念设计的研究需要研究概念设计的方法论。

概念设计过程复杂且内容丰富。随着信息技术的发展，如何依靠计算机来实现从需求分析到解决方案的概念设计全过程？谢友柏院士曾提出设计理论和方法应主要研究两个问题:解决方法和知识库。这应该是CACD目前需要解决的另一个重大问题。由于许多现有的计算机辅助设计系统的焦点主要集中在“设计表达”上，并且存在许多约束条件，因此它基本上是在设计方案基本上确定之后的概念(草图)绘图工具，而不是辅助设计工具。因此，如何利用计算机辅助设计技术开发一个计算机辅助概念设计系统来支持概念设计从需求分析到方案求解的全过程，成为CACD需要解决的另一个主要问题随着CACD 系统功能的日益强大，计算机辅助概念设计系统必将越来越受到概念设计师的青睐，从而最终在概念设计过程中取代传统的CAD系统基于以上认识，当前CACD研究主要包括以下三个方面:(1)概念设计方法论研究；

(2)产品信息模型及基于该模型的概念设计求解方法研究；

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(3)CACD系统是利用CACD技术开发的

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