基于設(shè)計流程的產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計研究

產(chǎn)品設(shè)計流程隨著數(shù)字科技的不斷發(fā)展發(fā)生了根本性的變化，如今數(shù)字化設(shè)計應(yīng)用如CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)盛行于世。通過整合數(shù)字化設(shè)計應(yīng)用的原理和設(shè)計流程可以極大程度上改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計方案，不斷提高設(shè)計效率，縮短設(shè)計周期，提升企業(yè)效益。許多的數(shù)字化設(shè)計流程往往更加關(guān)注設(shè)計周期的調(diào)整：一方面對各個環(huán)節(jié)的時間進(jìn)行有效把控，不斷提高技術(shù)革新；另一方面加大設(shè)計環(huán)節(jié)升級，全面提升設(shè)計水平、優(yōu)化設(shè)計模式。目前很多產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)例如圖形顯示技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)等，都進(jìn)行了統(tǒng)一的組合。隨著數(shù)字化在產(chǎn)品設(shè)計流程中的不斷優(yōu)化，如何更好地完善設(shè)計環(huán)節(jié)，現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的流程主要包括產(chǎn)品預(yù)研、造型設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具加工幾個重要的關(guān)鍵點。在產(chǎn)品預(yù)研方面，在設(shè)計的環(huán)節(jié)中必須提前進(jìn)行設(shè)計流程的定位，這樣進(jìn)行事先的預(yù)判可以更加準(zhǔn)確地把握產(chǎn)品客戶群體，了解不同消費需求，同時也要關(guān)注設(shè)計的各項功能特點、應(yīng)用環(huán)境等，以便于在市場的推廣和宣傳過程中可以更好的定位，創(chuàng)造出更加符合市場需求的產(chǎn)品。

在劉夫云編寫的《產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計理論與方法》 （2016年1月清華大學(xué)出版社出版）一書中對當(dāng)前大批量定制生產(chǎn)方式及其面臨的挑戰(zhàn)提出了疑問，從技術(shù)革命與生產(chǎn)方式變遷的形勢出發(fā)，提出了應(yīng)對大批量定制面臨的挑戰(zhàn)時，當(dāng)前傳統(tǒng)開發(fā)設(shè)計技術(shù)存在的不足，并就其中幾個關(guān)鍵性的問題進(jìn)行探討，幫讀者分析和理解其中的意義。就當(dāng)前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理與優(yōu)化等問題，編者提出了算法和體系構(gòu)建方面的觀點，首先介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論與算法，還有機(jī)械產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)理論與方法體系結(jié)構(gòu)等問題，指出了其簡單路徑搜索算法，并就產(chǎn)品結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)問題的特性、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法、統(tǒng)計參數(shù)計算等方面進(jìn)行深入探討，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的零部件通用性分析、零部件用量預(yù)測展開全面的分析和討論。關(guān)于數(shù)據(jù)中的零件變型設(shè)計技術(shù)問題，書中描述了零件尺寸參數(shù)分析、零件變型設(shè)計方法和過程等，對行為建模技術(shù)的零件變型設(shè)計方法、參數(shù)化技術(shù)的變型設(shè)計中存在的問題、行為建模技術(shù)的變型設(shè)計方法和過程進(jìn)行了應(yīng)用舉例。

該書匯集了編者多年的教學(xué)經(jīng)驗，借鑒了目前眾多的數(shù)字化設(shè)計領(lǐng)域的理論成果和豐富經(jīng)驗，匯總而成了一部通用的數(shù)字化設(shè)計流程教材。全書對相關(guān)的零件變型設(shè)計、裝配件變型設(shè)計等常見問題進(jìn)行了一一解答，還對產(chǎn)品族零部件管理以及產(chǎn)品配置設(shè)計中的疑難點進(jìn)行了解讀和分析，并通過一些實際案例對上述關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用驗證，該書對于眾多從事數(shù)字化設(shè)計人員來說是一部難得的佳作。編者對裝配件變型設(shè)計技術(shù)中的參數(shù)化技術(shù)提出了設(shè)計方法，解讀了參數(shù)化技術(shù)的裝配件變型設(shè)計原理，對產(chǎn)品零部件尺寸參數(shù)進(jìn)行分析，改進(jìn)裝配件變型設(shè)計方法和過程。書中對產(chǎn)品配置設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)方面提出了自己的觀點，從如何配置模塊選擇輔助決策依據(jù)到如何擴(kuò)展產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)，從開展關(guān)聯(lián)系數(shù)計算到相關(guān)的配置模塊選擇方法，該配置模塊選擇輔助決策系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)開發(fā)與實現(xiàn)，都是當(dāng)前科技化設(shè)計路線的重要發(fā)展方向。要實現(xiàn)掌握產(chǎn)品模塊化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)，必須充分運用產(chǎn)品模塊化程度比較方法，解決無標(biāo)度模型及其限制條件，并處理好分布規(guī)律與產(chǎn)品模塊化程度之間的關(guān)系。在采用產(chǎn)品模塊化程度定量評價方法中，對模塊分解與尺寸編碼方法、尺寸約束關(guān)系網(wǎng)絡(luò)方法、模塊化程度定量評價方法等進(jìn)行展開。最后作者還引用了產(chǎn)品數(shù)字化快速設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)的基本方法，并以龍門銑床快速設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)和鋼板彈簧快速設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)作為產(chǎn)品數(shù)字化快速設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)實例，為讀者提供了詳細(xì)的案例參考。

數(shù)字化技術(shù)路線對當(dāng)前的產(chǎn)品起到了重要的推動作用，這種技術(shù)變革為我們帶來了完全與眾不同的設(shè)計思路和行為指南。數(shù)字化產(chǎn)品路線是全方位 的，對現(xiàn)代設(shè)計理念提出了獨特的文化語境，數(shù)字化的出現(xiàn)和發(fā)展為當(dāng)前的設(shè)計風(fēng)格和設(shè)計理念都帶來了全新的認(rèn)識，突破了傳統(tǒng)的設(shè)計美學(xué)特征，為產(chǎn)品的設(shè)計風(fēng)格帶來了更加全景化的美學(xué)視野，可以說，數(shù)字化技術(shù)不但為產(chǎn)品設(shè)計提供了全新的設(shè)計理念，還為產(chǎn)品設(shè)計開拓了新思路。我們可以觀察到，如今眾多的設(shè)計環(huán)境和界面都被數(shù)字化的技術(shù)風(fēng)格所影響，透過數(shù)字化的技術(shù)分析和測算，設(shè)計者不再局限于傳統(tǒng)的產(chǎn)品本身，而是更加關(guān)注客戶群體的文化觀念和精神需求，這對于當(dāng)前的設(shè)計行業(yè)無疑是全新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

（佗鵬鶯/碩士，大連工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計學(xué)院講師）endprint