機械設(shè)計制造及其自動化畢業(yè)設(shè)計-日用燈具創(chuàng)新設(shè)計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p><b>　　日用燈具創(chuàng)新設(shè)計</b></p><p><b>　　誠信聲明</b></p><p>　　本人呈交給太原工業(yè)學院的這篇本科

2、學位論文，除了所列參考文獻和世所公認的文獻外，全部是本人在老師指導下的研究成果。該論文資料尚沒有呈交于其它任何學術(shù)機關(guān)作鑒定。</p><p>　　本人簽名： 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務書</b></p><p>　　設(shè)計題目： 日用燈具創(chuàng)新設(shè)計

3、 </p><p>　　1．設(shè)計的主要任務及目標</p><p>　　根據(jù)課題要求進行調(diào)查研究，確定研究方案；</p><p>　　擬定總體方案，提出產(chǎn)品開發(fā)合理模式；</p><p>　　運用設(shè)計方法基本原理開發(fā)日用燈具；</p><p>　　主要零件設(shè)計及結(jié)構(gòu)改造設(shè)計；</p>&l

4、t;p>　　2.設(shè)計的基本要求和內(nèi)容</p><p>　　簡述產(chǎn)品開發(fā)模式的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，論證本設(shè)計的必要性、可行性；</p><p>　　有詳細的設(shè)計框圖和流程圖，主要介紹了幾種設(shè)計方法，并結(jié)合這幾種方法提出了產(chǎn)品開發(fā)的模式；</p><p>　　利用創(chuàng)造技法，開發(fā)設(shè)計日用燈具；</p><p><b>　　3．主要參

5、考文獻</b></p><p>　　[1] 劉申全.燈具創(chuàng)新的途徑[J].發(fā)明與革新，1996，5：11-12.</p><p>　　[2] 劉申全.工程設(shè)計和產(chǎn)品的系列設(shè)計合理模式探討[D].上海：同濟大學，1995</p><p>　　[3] 程能林.產(chǎn)品造型材料與工藝[M].北京：北京理工大學出版社，1991.</p><p&g

6、t;　　[4] 嚴揚.人機工程學設(shè)計應用[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2004.</p><p><b>　　4．進度安排</b></p><p><b>　　日用燈具創(chuàng)新設(shè)計</b></p><p>　　摘要：當今的世界是科技迅速發(fā)展的世界，全球經(jīng)濟間的合作促使了各國生產(chǎn)模式的變革 ，如何在經(jīng)濟浪潮的沖擊下獲得發(fā)展，取

7、得更大的經(jīng)濟效益，對產(chǎn)品開發(fā)模式的研究與探討就勢在必行。</p><p>　　本文對設(shè)計學的發(fā)展狀況進行了介紹，并對三段式設(shè)計法、德國VDI2222新產(chǎn)品設(shè)計模式、美國R.C.Johnson教授提出的設(shè)計模式的介紹，分析、比較幾種產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計模式的優(yōu)缺點。重點介紹了幾種創(chuàng)造技法，如智力激勵法、形態(tài)分析法、功能分析法、反求工程、模塊化設(shè)計等設(shè)計方法，并舉了一些實例，闡述如何應用。</p><p&

8、gt;　　關(guān)鍵詞：開發(fā)模式，設(shè)計方法學，創(chuàng)新方法，形態(tài)分析法，模塊化設(shè)計</p><p>　　Daily Lighting Design Innovating </p><p>　　Abstract： The world today is the rapid development of science and technology of the world, global economi

9、c cooperation between the countries to change how the mode of production, under the tide of economic development, and achieve even greater economic benefits for product development pattern, the study and exploration is i

10、mperative.</p><p>　　Based on the development of design are introduced, and the design method, the German VDI2222 tasting new product design patterns, American professor R.C.J ohnson mode of design, analysis

11、and comparison of several product development design pattern. The paper introduces some create techniques, such as intelligence excitation method, functional analysis method, form, reverse engineering, modular design met

12、hod, and the design of some examples, expounds how to apply. </p><p>　　Keywords: development mode, the design methodology, innovative methods and form, modular design method</p><p><b>　　目

13、 錄</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　2 開發(fā)模式的發(fā)展狀況2</p><p><b>　　2.1發(fā)展歷程2</b></p><p>　　2.2 各國設(shè)計學發(fā)展概況2</p><p>　　2.3 開發(fā)模式的比較

14、4</p><p><b>　　3 設(shè)計方法5</b></p><p>　　3.1智力激勵法5</p><p>　　3.2形態(tài)分析法5</p><p>　　3.3 功能分析法7</p><p>　　3.3.1功能分類8</p><p>　　3.3.2功能分解9&

15、lt;/p><p>　　3.3.3功能元求解9</p><p>　　3.3.4系統(tǒng)原理解10</p><p>　　3.4反求工程10</p><p>　　3.4.1 反求工程的時代背景10</p><p>　　3.4.2反求工程的含義11</p><p>　　3.4.3 反求設(shè)計的過程1

16、2</p><p>　　3.5 模塊化設(shè)計12</p><p>　　3.5.1國外模塊化發(fā)展與研究狀況13</p><p>　　3.5.2模塊化的概念及特點13</p><p>　　4 產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計合理模式構(gòu)思15</p><p>　　4.1 各種設(shè)計類型的概述15</p><p>

17、　　4.2 產(chǎn)品系列設(shè)計特點15</p><p>　　4.3 對產(chǎn)品的系列開發(fā)設(shè)計模式的要求16</p><p>　　4.4 產(chǎn)品合理模式構(gòu)思16</p><p>　　4.4.1合理模式的幾個階段說明18</p><p>　　4.4.2合理模式的特點18</p><p>　　5 燈具的開發(fā)19</p&

18、gt;<p>　　5.1 燈具系統(tǒng)的功能分析19</p><p>　　5.2 燈具的方案創(chuàng)新20</p><p>　　5.3 產(chǎn)品擴展22</p><p>　　6 折疊臺燈的設(shè)計23</p><p>　　6.1市場調(diào)研23</p><p>　　6.1.1 調(diào)研方案23</p>&

19、lt;p>　　6.1.2 市場走訪23</p><p>　　6.1.3 產(chǎn)品分析23</p><p>　　6.1.4問卷調(diào)查的數(shù)據(jù)統(tǒng)計及結(jié)果分析和用戶模型的建立25</p><p>　　6.1.5調(diào)研總結(jié)28</p><p>　　6.2 產(chǎn)品設(shè)計28</p><p>　　6.2.1 設(shè)計理念28<

20、;/p><p>　　6.2.2 方案設(shè)計29</p><p>　　6.2.3方案確定及說明34</p><p>　　6.2.4人機工程及尺寸34</p><p>　　6.2.5零件圖36</p><p>　　6.2.6 裝配圖38</p><p><b>　　結(jié)束語39<

21、/b></p><p><b>　　參考文獻40</b></p><p><b>　　致謝41</b></p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　產(chǎn)品開發(fā)模式的研究，從60年代開始至今，研究理論已進入應用階段。國標工程設(shè)計界對美國、瑞士及和德國

22、和研究結(jié)果給予了承認，尤其以德國VDI2222（Verein Deutscher Ingenieure 德國工程師協(xié)會）新產(chǎn)品設(shè)計模式最為典型，主張創(chuàng)造性設(shè)計的英美學派對此也作了充分肯定。我國工程設(shè)計界長期沿用的是“三段式”設(shè)計方法，改革開放后獲取了國外關(guān)于“設(shè)計模式”的研究信息。機械工業(yè)部在機械工業(yè)新產(chǎn)品研制管理辦法中提取了新產(chǎn)品研究與發(fā)展的程式，力圖改進我國長期沿用的“三段式”設(shè)計發(fā)。在這之后，我國各高等院校、企業(yè)開始重視設(shè)計模式的

23、研究，并取得了良好效果。</p><p>　　為了更好的研究產(chǎn)品開發(fā)的模式，本人查找了一些文獻資料、學術(shù)論文等，如學術(shù)期刊：太原重型機械學院學報、機械設(shè)計等，著作：機械創(chuàng)新設(shè)計、機械設(shè)計方法學等，去學術(shù)論文網(wǎng)站查閱有關(guān)資料。重點在于收集有關(guān)產(chǎn)品開發(fā)模式的新思路、新觀點，為提出自己的觀點提供思路。查閱資料的同時，對一些產(chǎn)品的設(shè)計方法進行了學習，理清了自己的設(shè)計思路。</p><p>　　2

24、開發(fā)模式的發(fā)展狀況</p><p>　　設(shè)計方法學是研究產(chǎn)品設(shè)計的過程、規(guī)律及設(shè)計中思維和工作方法的一門綜合性學科。1962年9月在英國倫敦召開的國際設(shè)計方法會議被認為是設(shè)計方法學作為一個研究領(lǐng)域的開始。若以這個時間點為界，可將設(shè)計方法劃分為傳統(tǒng)設(shè)計方法和現(xiàn)代設(shè)計方法。傳統(tǒng)設(shè)計方法是一種經(jīng)歷了直覺設(shè)計、經(jīng)驗設(shè)計、半理論半經(jīng)驗設(shè)計3個發(fā)展階段，并于20世紀50年代后期形成的至今仍被廣泛采用的設(shè)計方法。而現(xiàn)代設(shè)計方法

25、是具有程式性、創(chuàng)造性、系統(tǒng)性、優(yōu)化性、綜合性以及能與CAD結(jié)合等特點的科學方法 。</p><p><b>　　2.1發(fā)展歷程</b></p><p>　　傳統(tǒng)設(shè)計階段：設(shè)計方法學的發(fā)展應從古代人類發(fā)明工具開始算起，早在中國的先秦時期就有記錄機械設(shè)計方法與思想的著作。在工業(yè)化時代之前，設(shè)計依靠的是直覺和經(jīng)驗。如早期的制陶者根據(jù)經(jīng)驗與構(gòu)思直接操作黏土，做出所需要形狀的陶

26、器，并沒有事先繪制陶器的形狀，經(jīng)驗來自師傅對徒弟的培訓及徒弟自身實踐的積累。在工業(yè)化開始后，設(shè)計方法學進入了半理論半經(jīng)驗設(shè)計階段。這一時期的代表有：F.Redtenbacher提出的機械設(shè)計基本原則,可認為是最早的機械設(shè)計理論基礎(chǔ)；A．Erkens提出了今天意義上的方法學觀點；H．WSgerbauer的貢獻被認為是方法學設(shè)計的起點;以及C.Bach、A．Riedler、F．RStscher、K．Laudi en和R．Franke等。&l

27、t;/p><p>　　現(xiàn)代設(shè)計階段：20世紀60年代初，國際市場競爭日趨激化，為了在市場中占有一席之地，一些工業(yè)發(fā)達國家大力開展設(shè)計理論與方法學研究 。1962年9月，在英國倫敦召開的國際設(shè)計方法會議(The Conference on Design Methods)被認為是設(shè)計方法學作為一個研究領(lǐng)域的開始。經(jīng)過德國、英國、美國、日本、蘇聯(lián)等國學者的探索、研究和實踐，已形成具有程式性、創(chuàng)造性、系統(tǒng)性、優(yōu)化性、綜合性以

28、及能與CAD結(jié)合等特點的科學方法。它與傳統(tǒng)設(shè)計存在著繼承—共存—突破的關(guān)系。</p><p>　　2.2 各國設(shè)計學發(fā)展概況 </p><p><b>　　（1）德國概況</b></p><p>　　德國學者F.Kesselring、G.Niemann和J A.Leyer等，是現(xiàn)代設(shè)計方法的先行者。之后德國工科大學的教授F．Hansen、J

29、．Muller、W．G．Rodenacker、K．Roth、K．Koller、R．W~chtler、G．Pahl、W．Beitz、K．Ehrlenspiel等人開始了一場全力以赴的方法開發(fā)。其中，Rodenacker是世界上第一個被任命為從事設(shè)計方法學研究的正教授。Pahl和Beitz的系統(tǒng)化設(shè)計方法和Grabowski的泛設(shè)計理論(UniversalDesign Theory，UDT)，是德國設(shè)計方法學的代表。</p>

30、<p><b>　?。?）英國概況</b></p><p>　　英國成立了多個機構(gòu)組織來促進設(shè)計方法學的發(fā)展，如組建于1944年的“工業(yè)設(shè)計委員會”(1972年，更名為“設(shè)計委員會”一Design Council)，1966年成立了“設(shè)計研究學會” (Design Research Society)，1994年組建了“工程與物理科學研究委員會”(Engineering and Ph

31、ysical Sciences ResearchCouncil)等。英國設(shè)計方法發(fā)展的轉(zhuǎn)折點是1963年Fialden的報告， 而J．C.Jones于1970年出版的《設(shè)計方法(Design Methods)》被認為是英國“設(shè)計方法運動”的代表作 。</p><p><b>　　(3)美國概況</b></p><p>　　美國在創(chuàng)造性開發(fā)和計算機技術(shù)應用方面的工作特別

32、突出?：1952年，美國麻省理工學院提供了第一臺數(shù)控銑床；1963年，I．Sutherland研制了第一個計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)——Sketchpad；20世紀7O年代，H．A．Simon的研究 [作產(chǎn)生了一個全新的領(lǐng)域——人工智能(Artificial Intel1igence)。這一時期美國的幾個組織機構(gòu)，美國國家科學基金委員會(NSF)、美國國家研究委員會(NRC)和美國機械工程師協(xié)會(ASME)，指導推動了美國設(shè)計方法領(lǐng)域

33、的發(fā)展。美國80年代后期提出的“并行工程”和N．P．Suh提出的“公理設(shè)計”如今以得到廣泛應用。</p><p><b>　　(4)日本概況</b></p><p>　　日本研究設(shè)計方法學具有標志性意義的起點也是1963年，這一時期許多外國文獻介紹到了日本，其中對日本沖擊最大的是美國的自動化設(shè)計和CAD技術(shù)“ 。重要成果有：東京大學K．Hongo編輯出版了設(shè)計理論叢

34、；N．Okino、Y．Kakazu、H．Kubo等人開發(fā)的TIPS— I和II系統(tǒng)；T．Mifune開發(fā)的訂貨自動整臺電動機設(shè)計的系統(tǒng)——Order Entry System。日本也在這一時期產(chǎn)生了幾個重要的設(shè)計理論：Shigeru Mizuno和Yoji Akao提出的“質(zhì)量功能配置”(Quality Function Deployment，QFD)；Yoshikawa提出的“通用設(shè)計理論”(General Design Theory

35、，GDT)；Genichi Taguchi提出的口田方法(Taguchi Methods)。</p><p>　　2.3 開發(fā)模式的比較</p><p>　　下面將“三段式”設(shè)計方法，我國“機械產(chǎn)品設(shè)計進程模式”（1980年），美國R.C.Johnson教授提出的設(shè)計模式，德國VDI2222新產(chǎn)品設(shè)計模式比較分析中表2.1所示。</p><p>　　表2.1設(shè)計模式

36、比較分析</p><p>　　從表2.1中可以看出：現(xiàn)有的典型設(shè)計模式都有其自身的優(yōu)點和不足，結(jié)合產(chǎn)品的細類開發(fā)設(shè)計之特點，提出科學、實用、合理的具有中國特設(shè)的產(chǎn)品的系列開發(fā)設(shè)計合理模式，加速設(shè)計速度，提高設(shè)計質(zhì)量，推動產(chǎn)品系列開發(fā)創(chuàng)新，使產(chǎn)品有更強的市場競爭力。</p><p><b>　　3 設(shè)計方法</b></p><p>　　下面主要針

37、對在設(shè)計過程中運用到的設(shè)計方法進行探討與研究。</p><p>　　任何創(chuàng)新都是在傳統(tǒng)知識和成果基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，沒有堅實的知識基礎(chǔ)，就不可能在已有的技術(shù)水平上發(fā)展、創(chuàng)新。人類創(chuàng)造出來的每一件“新作品”，在當時的環(huán)境中看來是最好的，但隨著時間的推移核技術(shù)的進步，人們就會發(fā)現(xiàn)他的不足，發(fā)現(xiàn)他需改進、需要完善，甚至需要用其他東西來取代。從這個意義上看：創(chuàng)新只有起點而永無終點。</p><p>&l

38、t;b>　　3.1智力激勵法</b></p><p>　　智力激勵法又稱智暴法。它的英文原文是Brain Storming，故又稱為頭腦風暴法或BS法，是創(chuàng)造學的奠基人—美國學者奧斯本于1939年創(chuàng)立的。智爆法是運用群體創(chuàng)造原理，充分發(fā)揮集體創(chuàng)造力來解決問題的一種創(chuàng)新設(shè)計方法。這種方法的操作過程是：針對一個設(shè)計問題，八五六個人召集到一起進行討論，與會者可以敞開思想，暢所欲言，充分表明自己對解決

39、該問題的意見，供設(shè)計者參考研究。</p><p>　　智暴法的中心思想是：激發(fā)每個人的直覺、靈感和想象力，讓大家在和睦、融洽的氣氛中自由思考。不論什么想法，都可以原原本本的講出來，不必考慮這個想法是否“荒唐可笑”。為此，組織者對與會者提出四條原則規(guī)定：</p><p>　　（1）不許對他人意見進行反駁，不做批評，不下結(jié)論，力求避免在會上使用“這根本行不通”、“這種思想體荒唐”和“棒殺”他人

40、意見的話。</p><p>　?。?）歡迎自由奔放的思考、鼓勵海闊天空的議論，努力營造一種相互激勵的氣氛，借與會者之間的知識互補、信息交流、情緒鼓勵，提出大量有價值的設(shè)想。</p><p>　　（3）提出的設(shè)想越多越好。</p><p>　?。?）允許綜合的改進他人的設(shè)想。</p><p><b>　　3.2形態(tài)分析法</b&

41、gt;</p><p>　　形態(tài)分析法又稱形態(tài)方格法、棋盤格法或形態(tài)綜合法。其出發(fā)點是：創(chuàng)新并不一定要創(chuàng)造一種完全新的東西，也可能是陳舊東西的重新組合（組合創(chuàng)造原理）。這種方法以建立形態(tài)學矩陣為基礎(chǔ)，通過對創(chuàng)造對象進行因素分解，找出因素可能的全部形態(tài)（技術(shù)手段），再通過形態(tài)學矩陣進行方案綜合得到方案的多種可行解，從中篩選出最佳方案。所謂因素，指構(gòu)成事物的特性，如產(chǎn)品的用途，產(chǎn)品的功能等。形態(tài)指實現(xiàn)相應功能或用途的

42、技術(shù)手段，如“時間控制”功能作為產(chǎn)品的一個因子，那么“手動控制”“機械定時器控制”“電腦控制”則為相應因子的表現(xiàn)形態(tài)。</p><p>　　形態(tài)分析法的具體過程如下：</p><p>　?。?）因素分析 因素分析就是確定創(chuàng)造對象的構(gòu)成因素。在確定因素時應確保個因素在邏輯上彼此獨立，本質(zhì)上十分重要，屬靈上充分全面。這就要求設(shè)計者必須預先感覺到經(jīng)過組合形式的各種方案的粗略結(jié)構(gòu)，從而才有可能認

43、識到哪些因素是重要的和對立的，也才有可能尋求到更多的相關(guān)因素。這是整個方案創(chuàng)新的關(guān)鍵，他需要設(shè)計者具有豐富的經(jīng)驗和創(chuàng)造新產(chǎn)品的極大欲望。</p><p>　?。?）形態(tài)分析 形態(tài)分析即按照因素的功能屬性盡可能多的列出滿足功能要求的各種技術(shù)手段（即形態(tài)）。顯然，要盡可能多的列出實現(xiàn)某種功能的個專業(yè)領(lǐng)域的各種技術(shù)手段，收集情報和查閱資料十分重要的。</p><p>　?。?）方案綜合 方案

44、綜合包括方案形成與方案優(yōu)選。假如創(chuàng)新對象由n個因素構(gòu)成，而每個因素又有m種形態(tài)，從每種因素中取出任意一種形態(tài)進行組合就可以構(gòu)成一個方案。設(shè)表示第i個因素的第j種形態(tài)，將所有因素的全部形態(tài)構(gòu)成形態(tài)矩陣表可表示為：</p><p>　　每一行的一種形態(tài)于其它行的任意一種形態(tài)組合就組成一個方案，因此，可組成供選擇的方案數(shù)N為</p><p><b>　　N=</b><

45、/p><p>　　當然，這N個方案中并不是每一種方案都成立，有些可能是重復的，有些可能是無效的，但無論如何，他為設(shè)計者提供了一個能系統(tǒng)而全面的搜索形成創(chuàng)造性方案的程式化方法，為用計算機自動生成方案提供了可能性，也為設(shè)計者提供了一個能系統(tǒng)而全面地搜索形成創(chuàng)造性方案的程序化方法，微計算機自動生成設(shè)計方案提供了可能性，也為設(shè)計者優(yōu)選方案提供了評選的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　3.3

46、 功能分析法</b></p><p>　　19世紀40年代，美國通用電氣工程師麥爾斯首次提出了產(chǎn)品“功能”的概念。他認為：“用戶購買的不是產(chǎn)品的本身，而是產(chǎn)品具有的功能”。既然人們購買的是產(chǎn)品具有的功能，那么任何一種產(chǎn)品在保證實現(xiàn)功能的前提下，可以采用任何原理、任何形式。采用對產(chǎn)品進行功能分析的方發(fā)，可以把對產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)的思考轉(zhuǎn)化為最產(chǎn)品功能的思考，從而可以排開產(chǎn)品形式結(jié)構(gòu)對思維的約束，放開手腳搜索一

47、切能滿足產(chǎn)品功能要求的工作原理，搜索滿足這些工作原理的技術(shù)裝置——功能載體，并且通過各種功能載體的組合和優(yōu)選，找到能實現(xiàn)產(chǎn)品功能要求并具有創(chuàng)造性設(shè)計方案。</p><p>　　功能分析法的步驟和各設(shè)計階段應用的主要方法如圖3.1所示。</p><p><b>　　圖3.1 功能分析</b></p><p><b>　　3.3.1功能分

48、類</b></p><p>　　從不同角度出發(fā)，功能可以有各種不同的分類按其性質(zhì)、用途、重要程度和邏輯關(guān)系可將功能做如下分類：</p><p>　　基本功能和輔助功能 基本功能是指產(chǎn)品具有的用來滿足用戶某種需求的效能，是產(chǎn)品的用途或存在的價值。一個產(chǎn)品基本功能的數(shù)量根據(jù)其分類的角度不同可以有一個或數(shù)個。</p><p>　　輔助功能是與基本功能并存的，

49、但是處于次要地位的附加功能。它是為了更有效的實現(xiàn)基本功能而添加的功能，但是沒有它，產(chǎn)品并不會失去基本使用價值。</p><p>　?。?） 實用功能和表現(xiàn)功能 實用功能是指產(chǎn)品的實用價值。表觀功能是指對產(chǎn)品起美化和裝飾作用的功能。表觀功能包括產(chǎn)品形態(tài)、色彩、圖形、暗示作用等方面的內(nèi)容。對絕大多數(shù)產(chǎn)品而言，使用功能是第一位的，而表現(xiàn)功能是第二位的。</p><p>　　（3） 必要功能和

50、不必要功能 必要功能是指用戶所需要的功能，包括產(chǎn)品的基本功能和輔助功能。由于產(chǎn)品的使用功能和表現(xiàn)功能是通過基本功能和輔助功能來實現(xiàn)的，因此必要功能也包括使用功能和表現(xiàn)功能。</p><p>　　對產(chǎn)品功能進行分類有利于我們掌握產(chǎn)品或系統(tǒng)中各功能之間的邏輯關(guān)系和相互作用關(guān)系，從而保證最終功能的實現(xiàn)。對產(chǎn)品功能進行分類能幫助我們從先進的產(chǎn)品中找到關(guān)鍵技術(shù)，為產(chǎn)品的再創(chuàng)新拓寬思路。同時，功能分類分析也是價值工程的核心

51、。</p><p><b>　　3.3.2功能分解</b></p><p>　　從系統(tǒng)輪的觀點看，一個系統(tǒng)可以分解為一些子系統(tǒng)，那么一個系統(tǒng)的總功能也應該可以分解為一些分功能。因此，我們可以將產(chǎn)品或技術(shù)系統(tǒng)的總功能按功能的邏輯關(guān)系逐層地展開，分解為只完成一項或一方面功能任務的功能元，為最終尋找到能完成功能元的技術(shù)單元——功能載體奠定基礎(chǔ)。</p><

52、;p>　　功能分解可以按照以下方法進行：</p><p>　?。?）按照解決問題的因果關(guān)系或目的手段關(guān)系進行分解。例如，臺式虎鉗的總功能是“施壓加緊”。為了加緊，必須施壓，前者為目的，后者為手段，順著這種思路逐步進行分解。</p><p>　?。?）按照工藝過程的空間順序或時間順序來分解。如汽水自動灌裝機的分功能包括：輸送瓶、蓋，汽水的貯存與運輸、灌裝，加蓋、封口，貼商標，成品輸送。

53、可按上述工藝過程來確定其功能分解內(nèi)容和順序。</p><p>　　3.3.3功能元求解</p><p>　　將總功能分解為功能元的目的是為了便于找到實現(xiàn)功能的功能載體。設(shè)計功能載體是完成原理方案的重要設(shè)計環(huán)節(jié)。</p><p>　　功能載體是具有可以完成某一功能屬性的物體。物體的屬性是多方面的，人們可以在一定條件下利用物體的某種屬性來完成某些特定的功能。物體屬性包括

54、物理特性、化學特性、運動特性、幾何特性、節(jié)謝特性等。例如利用一對漸開線齒瞬時傳動比恒定的特性，可以實現(xiàn)傳動比傳動的功能；利用一對齒輪的齒廓與包容這對齒輪的機殼間容積的變化這一特性，可以制成齒輪泵或齒輪馬達，實現(xiàn)泵或馬達的功能。因此，功能元求解的關(guān)鍵是在科學原理的基礎(chǔ)上尋求盡可能多的載體。</p><p>　　3.3.4系統(tǒng)原理解</p><p>　　當功能元的解法求出后，將各功能的解合理地

55、組合起來成為一個整體，便形成實現(xiàn)系統(tǒng)總功能的原理解。系統(tǒng)原理解可以用功能元——解形態(tài)學矩陣求出。以系統(tǒng)的功能元為行，各功能的相應解法位為列，構(gòu)成形態(tài)學矩陣。將個功能元的不同求解進行組合可以形成多個系統(tǒng)原理，記得到多個原理設(shè)計方案。</p><p>　　在組合過程中應當注意：組合在一起的各功能元的解應具有相容性，即個功能元的解在幾何學、運動學、能量流、物質(zhì)流和信息流上分析是相互協(xié)調(diào)的，不相互干擾，不相互矛盾，否則形

56、成的方案應予以剔除；其次，組合的方案從技術(shù)和經(jīng)濟效益上衡量具有先進性、合理性和經(jīng)濟型。</p><p><b>　　3.4反求工程</b></p><p>　　3.4.1 反求工程的時代背景</p><p>　　二次世界大戰(zhàn)中，幾十個國家卷入戰(zhàn)禍，飽受戰(zhàn)爭創(chuàng)傷。特別是戰(zhàn)敗國，在二戰(zhàn)結(jié)束后，急于恢復和振興經(jīng)濟。日本在60年代初提出科技立國方針：“

57、一代引進，二代國產(chǎn)化，三代改進出口，四代占領(lǐng)國際市場”，其中在汽車、電子、光學設(shè)備和家電等行業(yè)上最突出。為了國產(chǎn)化的改進，迫切需要對別國產(chǎn)品進行消化、吸收、改進和挖潛。這就是反求工程(Inverse Engineering) 或反求設(shè)計(InverseDesign)，這兩者是同一內(nèi)涵．僅是不同國家的不同提法。發(fā)展到現(xiàn)在．已成為世界各國在經(jīng)濟發(fā)展中不可缺少的手段或重要對策．反求工程的大量應用為日本的經(jīng)濟振興、進而創(chuàng)造和開發(fā)各種新產(chǎn)品奠定了

58、良好基礎(chǔ)。</p><p>　　3.4.2反求工程的含義</p><p>　　反求工程是綜合性很強的科學，它是以設(shè)計方法學為指導．以現(xiàn)代設(shè)計理論、方法、技術(shù)為基礎(chǔ)，運用各種專業(yè)員的工程設(shè)計經(jīng)驗、知識和創(chuàng)新思維，對已有新產(chǎn)品進行解剖、深化和再創(chuàng)造，是已有設(shè)計的設(shè)計，這就是反求工程的含義，特別強調(diào)再創(chuàng)造是反求的靈魂。</p><p><b>　　（1）正設(shè)計&

59、lt;/b></p><p>　　人們通稱的設(shè)計，一般均指正設(shè)計。它是對一個事物真相事先并不知道，通過設(shè)計師的創(chuàng)造性勞動，變?yōu)槿祟愋枨蟮漠a(chǎn)品。為此，首先要根據(jù)市場需求，提出目標和技術(shù)要求，進行功能設(shè)計，創(chuàng)造新方案。經(jīng)過一系列的設(shè)計活動，變?yōu)楫a(chǎn)品。概括地說，正設(shè)計是由未知到已知、由想象到現(xiàn)實的過程，其示意圖如圖3.2</p><p>　　圖3.2 正設(shè)計過程示意圖</p>

60、<p><b>　　（2） 反設(shè)計</b></p><p>　　反設(shè)計是從已知事物的有關(guān)信息(包括硬件、軟件、照片、廣告、情報等)去尋求這些信息的科學性、技術(shù)性、先進性、經(jīng)濟性、合理性、國產(chǎn)化的可能性等，要回溯這些信息的科學依據(jù)，即充分消化和吸收，而更重要的本質(zhì)是在此基礎(chǔ)上要改進、挖潛，進行再創(chuàng)造。反求的目標如僅限于仿制，是最原始、低級的模仿，其質(zhì)量和生命周期不會有競爭力，更嚴重

61、的是侵權(quán)行為，要受產(chǎn)權(quán)保護制裁。反設(shè)計過程示意圖，如圖3.3。</p><p>　　圖3.3 反設(shè)計過程示意圖</p><p>　　正設(shè)計和反設(shè)計既有區(qū)別又相輔相成，具有豐富正設(shè)計經(jīng)驗和水平的人，可以顯著提高反求水平；反設(shè)計的成功經(jīng)驗可以促進正設(shè)計的水平。但缺乏正設(shè)計經(jīng)驗者，反設(shè)計中也不能充分消化吸收。作為一個國家來說，吃透別人的技術(shù)僅僅是第一步 在此基礎(chǔ)上結(jié)合國情進行再創(chuàng)造，變成有自主權(quán)

62、和競爭力的新產(chǎn)品，才是反求工程的完整意義和目的 。</p><p>　　3.4.3 反求設(shè)計的過程 </p><p>　　反求設(shè)計分為兩個階段：反求分析階段與再設(shè)計階段。</p><p>　　反求分析階段：通過對原有產(chǎn)品的剖析，尋找原產(chǎn)品的技術(shù)缺陷，吸取其技術(shù)精華、關(guān)鍵技術(shù)，為改進或創(chuàng)新設(shè)計提出方向。</p><p>　　再設(shè)計階段：是一個創(chuàng)

63、新設(shè)計階段，包括變異設(shè)計和開發(fā)設(shè)計。在對原產(chǎn)品進行反求分析的基礎(chǔ)上，開發(fā)出符合和市場需求的新產(chǎn)品的過程，稱為“再設(shè)計”。</p><p>　　反求設(shè)計的過程如圖3.4所示</p><p>　　圖3.4反求設(shè)計的過程</p><p><b>　　3.5 模塊化設(shè)計</b></p><p>　　模塊和模塊化設(shè)計理論本身是一種

64、較新穎的方法理論,其諸多的設(shè)計方法在產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的綜合應用得到了較為深入的推廣"系統(tǒng)原理!標準化的原理以及方法理論構(gòu)成了主要的理論基礎(chǔ)。一般來說,模塊化設(shè)計有兩個對象,一個是針對特定功能的模塊,另一個則是針對有使用功能的產(chǎn)品。產(chǎn)品的模塊化設(shè)計分三個層次第一層次為對設(shè)計研發(fā)產(chǎn)品進行一個總體的把握,將產(chǎn)品從整體上進行系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，即模塊化系統(tǒng)總體設(shè)計；第二層次，對模塊化總體設(shè)計下的各個功能模塊部分進行分類、分部劃分,完成產(chǎn)品各模塊

65、系統(tǒng)的設(shè)計,即模塊系統(tǒng)設(shè)計最后,將各個產(chǎn)品模塊按照模塊化總體設(shè)計的要求將分模塊進行產(chǎn)品的整體把握,完成模塊產(chǎn)品總體設(shè)計,即模塊的產(chǎn)品設(shè)計。</p><p>　　3.5.1國外模塊化發(fā)展與研究狀況</p><p>　　模塊化設(shè)計方法最初于年誕生于德國,一家家具公司設(shè)計出了一種理想書架,劃分為底座、架體和頂板三種模塊,該家具公司的架體具有幾種不同尺寸類型,客戶可以根據(jù)要求自己選擇適合自己的理想

66、書架,這就構(gòu)成了最早按照模塊化思路設(shè)計產(chǎn)品的先例,其中的架體也就是現(xiàn)在模塊化理論中的通用模塊"此后一段時間,該理論被各行業(yè)的技術(shù)人員研究并應用到相關(guān)的技術(shù)行業(yè),就形成了現(xiàn)在的模塊化設(shè)計概念,模塊化設(shè)計在機械行業(yè)的應用極為廣泛,尤其以機床行業(yè)最為顯著。近些年,模塊化設(shè)計的思路在國內(nèi)外的汽車行業(yè)也被廣泛重視。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,以及技術(shù)、虛擬制造、柔性制造以及產(chǎn)品協(xié)同技術(shù)的廣泛應用,使得模塊化的思想在產(chǎn)品設(shè)計中得以快速的實施

67、,并充分應用到機床、電子、家具、船舶以及汽車等行業(yè)中。</p><p>　　通過其內(nèi)涵,揭示了模塊的主要特征模塊是系統(tǒng)的組成部分具有確定功能的單元一種標準單元是具有能構(gòu)成系統(tǒng)的接口。上述各條具體概括了模塊概念的內(nèi)涵，而模塊概念的外延則是具有上述特性的任何獨立單元都可以認為是廣義范圍內(nèi)的模塊。</p><p>　　3.5.2模塊化的概念及特點</p><p>　　所謂

68、模塊化,指為了獲取最佳效益,從系統(tǒng)觀點出發(fā)研究產(chǎn)品的構(gòu)成形式,用產(chǎn)品設(shè)計過程中的分解或者組合的方式,建立模塊體系,并用模塊組合成產(chǎn)品的全過程。模塊化研究如下的概念，功能需求集是市場和客戶對模塊化產(chǎn)品基本功能要求的集合,可以功能樹的方式表達。產(chǎn)品功能需求分析是實施產(chǎn)品模塊化設(shè)計的依據(jù),為進一步創(chuàng)建合理的模塊系統(tǒng)，必須針對性地收集、分析市場需求對全部產(chǎn)品集的基本功能要求。結(jié)構(gòu)模塊結(jié)構(gòu)模塊屬于功能模塊的一個具體模塊結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)模塊一般由部件或子

69、結(jié)構(gòu)模塊組成。模塊接口描述結(jié)構(gòu)模塊組合時相互間幾何、物理關(guān)系的結(jié)合面。模塊接口是模塊可組合的依據(jù)，模塊接口的標準化決定著模塊的通用化程度。基型模塊是指設(shè)計中通用性強、結(jié)構(gòu)完整的典型結(jié)構(gòu)模塊。由基型模塊組成的模塊化產(chǎn)品稱為基型模塊化產(chǎn)品，變型模塊變型模塊指在基型模塊的基礎(chǔ)上,針對特定的功能需求改變模塊某些結(jié)構(gòu)參數(shù)而派生出的模塊。變型模塊化產(chǎn)品指的是在基型模塊化產(chǎn)品基礎(chǔ)上通過替換、增減某些功能模塊而組成的模塊化產(chǎn)品。</p>

70、<p>　　3.5.3模塊化過程特點</p><p><b>　　(1)目的性</b></p><p>　　建立一個模塊化系統(tǒng),需有一個明確的目的或者對象目標，沒有明確的目標,模塊化就失去方向，系統(tǒng)內(nèi)部要素和參與模塊化系統(tǒng)工作應有序進行,才能保證模塊化中的分工協(xié)作有一定的基礎(chǔ),確定了相應的目標,就應有相應的分階段的計劃和措施實現(xiàn)從整體到部分的產(chǎn)品模塊化系統(tǒng)性

71、貫穿模塊化整個過程中,直至模塊化的實現(xiàn)。</p><p><b>　　(2)綜合性</b></p><p>　　模塊化的目標建立一個模塊系統(tǒng)和模塊化產(chǎn)品系統(tǒng),這是綜合性和復雜性系統(tǒng)工程,模塊化周期比較常,往往涉及多個研發(fā)部門,多個學科專家通力協(xié)作,這需要投入相當程度的人力、物力!以及資金"它涉及的不僅僅是技術(shù)問題,而且涉及系統(tǒng)的管理以及模塊實現(xiàn)后的服務。&l

72、t;/p><p>　　模塊化過程是一個動態(tài)過程,一個模塊化的產(chǎn)品系統(tǒng)不僅有其形成!完善和成熟的過程,而且還有其老化和更新的過程。由于新技術(shù)的不斷出現(xiàn),以及市場需求的多變性,隨著時間推移,已經(jīng)建立的模塊系統(tǒng)某些模塊會因老化而被淘汰,需要補充新的模塊,才能實現(xiàn)模塊化的更新,進而影響產(chǎn)品的更新,實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。</p><p>　　4 產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計合理模式構(gòu)思</p><

73、p>　　4.1 各種設(shè)計類型的概述</p><p>　　不同設(shè)計工作，其設(shè)計要達到的目標、要求及條件均不相同，相應的設(shè)計模式亦應不同，所以關(guān)于設(shè)計類型的描述討論，逐步建立合理的設(shè)計模式是必不可少的。根據(jù)材料并結(jié)合機械產(chǎn)品設(shè)計之特點，歸納整理如表4.1所示。</p><p><b>　　表4.1設(shè)計類型</b></p><p>　　從表中

74、發(fā)現(xiàn)，幾種不同的設(shè)計類型，其工作性質(zhì)也各不相同，所以其設(shè)計模式也應有區(qū)別，由此，作者對產(chǎn)品的系列開發(fā)設(shè)計合理模式進行探討。</p><p>　　4.2 產(chǎn)品系列設(shè)計特點</p><p>　　產(chǎn)品系列化設(shè)計是按標準化基本原理，以及性產(chǎn)品為基礎(chǔ)，根據(jù)社會或生產(chǎn)需要，將主要參數(shù)及形勢變化排成系列，以設(shè)計出同一系列內(nèi)各種型式、規(guī)格的產(chǎn)品。產(chǎn)品系列化設(shè)計有以下要求和特點：</p>&l

75、t;p>　　統(tǒng)一規(guī)劃，精心設(shè)計“基型產(chǎn)品”，利用相似原理，發(fā)展系列內(nèi)其他規(guī)格產(chǎn)品;</p><p>　　產(chǎn)品具有較高的標準化，通用化水平，降低了生產(chǎn)成本；</p><p>　　歸納總結(jié)尋求同列產(chǎn)品的共同規(guī)律，以基型產(chǎn)品為主，兼顧變性產(chǎn)品，設(shè)計系列產(chǎn)品</p><p>　　產(chǎn)品系列開發(fā)設(shè)計具有開發(fā)型設(shè)計和變參數(shù)設(shè)計特點，開展產(chǎn)品系列的開發(fā)創(chuàng)新設(shè)計，可不斷擴展產(chǎn)品

76、功能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)品類型，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品的國際競爭力。</p><p>　　4.3 對產(chǎn)品的系列開發(fā)設(shè)計模式的要求</p><p>　　通過產(chǎn)品系列設(shè)計特點的分析，作者認為研究制定以及評價產(chǎn)品系列開發(fā)設(shè)計模式應遵循以下幾條原則：</p><p>　　設(shè)計模式的結(jié)構(gòu)組成要簡明扼要，具有通用性和使用方便性；</p><p>　

77、　應符合客觀事物的發(fā)展規(guī)律―—既符合設(shè)計對象的形成和發(fā)展的規(guī)律；</p><p>　　應符合思維發(fā)展規(guī)律——即有利于創(chuàng)造性發(fā)揮；</p><p>　　應有利于最新科研成果、科學理論的應用；</p><p>　　盡可能做到對各種研究對象具有普遍意義，對各類產(chǎn)品系列開發(fā)均可以實現(xiàn)具體化。</p><p>　　根據(jù)以上幾條原則，結(jié)合各種設(shè)計模式之優(yōu)

78、點，產(chǎn)品系列開發(fā)設(shè)計模式應具體體現(xiàn)在以下特點：</p><p>　　系統(tǒng)性——系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)；</p><p>　　邏輯性——符合事物發(fā)展規(guī)律；</p><p>　　創(chuàng)造性——充分運用各種創(chuàng)造技法，體現(xiàn)創(chuàng)造設(shè)計性；</p><p>　　簡明性——模式簡單明了，易理解、掌握和運用；</p><p>　　新穎性——體現(xiàn)現(xiàn)代

79、設(shè)計法，信息貫穿現(xiàn)代設(shè)計主線，運用現(xiàn)代設(shè)計理論、方法；</p><p>　　實用性——符合國情，符合產(chǎn)品系列開發(fā)設(shè)計特點。</p><p>　　4.4 產(chǎn)品合理模式構(gòu)思</p><p>　　根據(jù)以上對幾種典型設(shè)計模式的分析以及對設(shè)計類型的概述和產(chǎn)品系列設(shè)計特點的分析，結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計方法，并遵循產(chǎn)品的系列開發(fā)設(shè)計模式應符合的五條原則，提出產(chǎn)品的系列開發(fā)設(shè)計合理模式構(gòu)思如

80、圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 產(chǎn)品的系列開發(fā)設(shè)計合理模式構(gòu)想</p><p>　　4.4.1合理模式的幾個階段說明</p><p>　　計劃階段：運用市場分析、檢核表、意見征詢表等形式，對市場、用戶進行調(diào)查以確定開發(fā)設(shè)計目標。為設(shè)計工作提供完整資料，制定開發(fā)設(shè)計任務書。隨著設(shè)計中新問題的出現(xiàn)，任務書將在設(shè)計工作過程中不斷充實完善或修改。</

81、p><p>　　方案設(shè)計階段：系列產(chǎn)品的質(zhì)量很大程度上取決于基型產(chǎn)品，基型產(chǎn)品的創(chuàng)新程度主要由本階段決定。設(shè)計師應運用系統(tǒng)工程解決問題的思路，運用智力激勵法、聯(lián)想法、類比相似法等創(chuàng)造激發(fā)，對開發(fā)設(shè)計任務書進行抽象、功能分析、尋求功能載體、建立形態(tài)矩陣，組合生產(chǎn)出多個基型產(chǎn)品方案，在經(jīng)過評價決策、輸出基型產(chǎn)品最佳原理方案。</p><p>　　技術(shù)設(shè)計階段：本階段體現(xiàn)了產(chǎn)品系列開發(fā)設(shè)計的特點，充

82、分運用心態(tài)分析法、反求工程法、小組分—變—合等創(chuàng)造技法，實現(xiàn)基型產(chǎn)品最佳原理方案向基型產(chǎn)品總體結(jié)構(gòu)方案的轉(zhuǎn)化之后，利用相似原理、模塊化設(shè)計進行產(chǎn)品拓展和產(chǎn)品系列結(jié)構(gòu)設(shè)計，輸出系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。</p><p>　　詳細設(shè)計階段：本階段主要是對其設(shè)計進行具體尺寸確定、強度計算校核、繪制設(shè)計圖紙，并編寫產(chǎn)品文件，進行試制生產(chǎn)。</p><p>　　4.4.2合理模式的特點</p>

83、<p>　　符合系統(tǒng)工程解決問題的思路，吸取VDI2222的主要精神，體現(xiàn)了系統(tǒng)性、邏輯性、創(chuàng)造性等特點；</p><p>　　突出了產(chǎn)品系列設(shè)計特點，滲透了模塊化設(shè)計，這是其他模式無法比擬的；</p><p>　　合理模式結(jié)構(gòu)簡單，符合我國設(shè)計人員的思維特點，運用了現(xiàn)代設(shè)計理論和方法，體現(xiàn)了簡明性、實用性和新穎性的特點。</p><p><b&

84、gt;　　5 燈具的開發(fā)</b></p><p>　　從燈具的功能分折出發(fā)，利用各種創(chuàng)造技法，確定了燈具的可變元素，健立了形態(tài)矩陣，得到了眾多新型的燈具方案，為設(shè)計計師提供一種新穎的設(shè)計思路。目時市場上燈具繁多，競爭十分激烈，一個燈具廠或公司生產(chǎn)幾種燈具已不能適應市場競令的需要，所以，要求燈具設(shè)計師必須掌握并運用創(chuàng)造技法和設(shè)計方法學的基本原理，創(chuàng)造性地開發(fā)設(shè)計出多規(guī)格、多品種的具有布場競爭力的系列產(chǎn)品

85、，以最大限度地滿足用戶需求和市場競爭的需要。</p><p>　　5.1 燈具系統(tǒng)的功能分析</p><p>　　將燈具視為一個系統(tǒng)，利用系統(tǒng)工程理論和設(shè)計方法學理論，對燈具進行功能分解，并作出功能結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p><b>　　圖5.1燈具功能樹</b></p><p>　　圖5.2燈具功能結(jié)構(gòu)</p&

86、gt;<p>　　5.2 燈具的方案創(chuàng)新</p><p>　　方案創(chuàng)新是方案設(shè)計階段的關(guān)鍵。方案創(chuàng)新的程度，關(guān)系到基型產(chǎn)品的先進性，從而影響整個系列產(chǎn)品的質(zhì)量。燈具的方案創(chuàng)新就是在功能分析的基礎(chǔ)上，抽象出可變元素，然后運用創(chuàng)造技法，尋求可變元素的變體，再將諸元素的變體組合，形成結(jié)構(gòu)造型新穎、美觀大方、經(jīng)濟實用能打開市場的各種創(chuàng)新方案。</p><p>　　根據(jù)下圖所示的常用辦

87、公臺燈，運用反求工程法，可將燈具分為下列可變元素：</p><p><b>　　圖5.3燈具結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　其次是排列形態(tài)矩陣—</p><p>　　運用反求工程、形態(tài)分析法、智力激勵法等各種創(chuàng)造技法，對可變元素進行變化，每一可變元素有多種變體，見表5.1。</p><p>　　說明：在表中作者對每個可

88、變元素僅列出了幾種變體，在實際設(shè)計過程中，利用集體智慧可列出有創(chuàng)造性的多種變體。</p><p>　　表5.1 燈具可變元素</p><p><b>　　第三是方案組合</b></p><p>　　從表中可組合出眾多方案，其中不乏新穎的創(chuàng)新方案。下面舉兩例說明：</p><p>　　方案：Aa1b1—Ba2b2—Ca1b

89、1—D1—E1是臺座式可調(diào)光臺燈；</p><p>　　方案：Aa1b1—Ba1b3—Ca3b3—D2—E4是具有新意的創(chuàng)新方案，構(gòu)思畫出其簡圖如圖①所示。該方案支架是個簡單的圓柱體立柱（圖中標號3），調(diào)位結(jié)構(gòu)是有頭部兩節(jié)構(gòu)成（圖中標號1、2），可以上下左右旋轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　圖5.4燈具組合</b></p><p><b

90、>　　5.3 產(chǎn)品擴展</b></p><p>　　圖一方案的基本原理不變，對其結(jié)構(gòu)式進行變更，則可形成型式系列產(chǎn)品，圖②是對圖①方案進行不同方向的各種照明燈，支架是伸縮式的，可以調(diào)整支架的平衡，并保證其安全穩(wěn)定。其結(jié)構(gòu)型式不變，改變尺寸可形成尺寸系列產(chǎn)品。</p><p><b>　　6 折疊臺燈的設(shè)計</b></p><p&g

91、t;<b>　　6.1市場調(diào)研</b></p><p>　　6.1.1 調(diào)研方案</p><p>　　了解和掌握產(chǎn)品目前的設(shè)計和市場。了解和掌握產(chǎn)品的有關(guān)結(jié)構(gòu)和工藝知識。通過對市場調(diào)研，分析使用者的潛在需求，發(fā)現(xiàn)市場上現(xiàn)有產(chǎn)品存在的問題，針對相關(guān)的問題提出解決方法，確定設(shè)計方向，通過解決問題表現(xiàn)出設(shè)計思想和創(chuàng)新，為進行下一步的方案設(shè)計打好基礎(chǔ)。</p>

92、<p>　　6.1.2 市場走訪</p><p><b>　　1）臺燈的發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><p>　　我國臺燈的普及率很高。但由于臺燈存在體積大，無法方便攜帶，使用不當會造成眩光等問題，也為臺燈行業(yè)提供了機會，隨著我國經(jīng)濟水平的發(fā)展，所以在今后的幾年中，臺燈市場慢慢會從城市普及到農(nóng)村，有巨大的市場發(fā)展前景！</p><p>　

93、　臺燈產(chǎn)業(yè)發(fā)展預測研究</p><p>　　我國臺燈產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴重、對自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。</p><p><b>　　3）市場走訪</b>&l

94、t;/p><p>　　通過市場走訪，可以發(fā)現(xiàn)，臺燈的市場非常巨大，發(fā)展也相對成熟。但是對于折疊式臺燈并沒有明確的細分，極少數(shù)專門為了學生學習使用而設(shè)計的產(chǎn)品，所以這就是我選擇折疊燈的突破口，因此也更加明確了設(shè)計方向。市場走訪結(jié)束后，我將繼續(xù)進行有關(guān)產(chǎn)品本身的調(diào)研。</p><p>　　6.1.3 產(chǎn)品分析</p><p><b>　　1）說明</b>

95、;</p><p>　　介于“折疊式臺燈”產(chǎn)品是一個較新的概念，我只能從現(xiàn)有的臺燈的文獻中，查找相關(guān)資料，通過對學生使用臺燈的要求和標準，得出我所要設(shè)計的產(chǎn)品的具體要求。</p><p>　　2）現(xiàn)有產(chǎn)品的標準和資料</p><p>　　臺燈一般分為兩種，一種是立柱式的，一種是有夾子的。臺燈為家居常用的電器之一，主要是把光集中在一小區(qū)域內(nèi)，便于工作和學習。</

96、p><p>　　居室內(nèi)設(shè)置臺燈，大多用于寫字臺、床頭柜和矮組合柜。品類很多，通?？煞譃閮煞N類型：工藝臺燈和書寫臺燈。書寫臺燈有金屬蛇形管工作臺燈、夾式彈簧搖臂懸吊臺燈、座式可調(diào)光全塑臺燈、雙燈頭子母式玻璃臺燈。其功能主要用于閱讀、書寫。寫字臺的臺燈應適應工作性質(zhì)和學習需要，宜選用帶反射罩、下部開口的直射臺燈，臺燈的光源常用白熾燈、熒光燈。書櫥內(nèi)可裝設(shè)一盞小射燈，這種照明不但可幫助辨別書名，還可以保持溫度，防止書籍潮濕

97、腐爛</p><p><b>　　現(xiàn)有產(chǎn)品資料圖</b></p><p>　　圖6.1 現(xiàn)有臺燈</p><p><b>　　4）產(chǎn)品分析小結(jié)</b></p><p>　　通過對現(xiàn)有相關(guān)產(chǎn)品的詳細分析，我了解了設(shè)計有關(guān)的必要資料和現(xiàn)有設(shè)計的大體情況，接下來的設(shè)計中，哪些是可以充分去設(shè)計去改變的，哪

98、些是必須有所取舍有所保留的</p><p>　　6.1.4問卷調(diào)查的數(shù)據(jù)統(tǒng)計及結(jié)果分析和用戶模型的建立</p><p><b>　　數(shù)據(jù)統(tǒng)計及結(jié)果分析</b></p><p><b>　?。?）數(shù)據(jù)統(tǒng)計</b></p><p>　　把臺燈調(diào)查問卷打印了100份，然后發(fā)給學生，待其填完后收回。現(xiàn)有數(shù)

99、據(jù)統(tǒng)計結(jié)果表如下:</p><p>　　表6.1：臺燈價格分析表 表6.2: 材料的分析表</p><p>　　表6.3: 顏色分析表 表6.4：樣式分析表</p><p><b>　　（2）結(jié)果分析</b></p><p&

100、gt;　　從以上統(tǒng)計表中可以看出，臺燈是我們學生日常生活的必需品，但是由于調(diào)查的是學生，因此可以看出，學生在買臺燈時是比較注重價格的，學生在買臺燈時，希望價格便宜，質(zhì)量好。大多數(shù)學生認為臺燈的材料是塑料，一般他們用的臺燈是可彎曲的能改變光照的方向。由于買的臺燈較便宜，他們認為如果燈壞了就重新買一盞。他們的臺燈大多用了一年以上，至今很少出問題。鑒于臺燈的價格，學生的臺燈基本上沒有多余功能，只能照明。有人建議臺燈應該增加亮度調(diào)節(jié)、鬧鐘等功能

101、。也有希望臺燈上裝上溫度計以顯示溫度。還有人希望臺燈像一個藝術(shù)品，更情趣化。</p><p><b>　?。?）誤差分析</b></p><p>　　由于調(diào)查對象均為在校大學生，且受調(diào)查的均是男生，有一定局限性，對調(diào)查結(jié)果可能造成一定影響。部分問卷經(jīng)系填卷人未經(jīng)思考瞎填，故調(diào)查統(tǒng)計的結(jié)果不是很準確，特此說明。</p><p>　　（4）用戶模型

102、的建立 </p><p><b>　　建立用戶的任務框架</b></p><p>　　a.晚上關(guān)寢室燈，在臺燈下看書一個小時。</p><p>　　b.晚上開著寢室燈，在臺燈下看書一個小時。</p><p>　　行動理論：目的——計劃——實施——框架。</p><p><b>

103、;　　表6.5任務框架</b></p><p><b>　　續(xù)表6.5任務框架</b></p><p><b>　　用戶思維模型的建立</b></p><p>　　調(diào)查用戶在操作前、操作中、操作后的知覺特性和認知特性，設(shè)計符合用戶需要的信息。</p><p>　　a.用戶期待將臺燈的顏色

104、設(shè)計的更加具有個性。</p><p>　　b.用戶期待臺燈設(shè)計上可以更多的表現(xiàn)古典氣息。</p><p>　　c.用戶期待臺燈的材料可以用塑料、金屬、木材等。</p><p>　　d.用戶期待臺燈可以調(diào)整亮度。</p><p>　　e.用戶期待臺燈的燈光應柔和。</p><p>　　f.用戶期待臺燈比較節(jié)能。</

105、p><p>　　g.用戶期待臺燈方便便捷，易于操作。</p><p><b>　　用戶出錯分析</b></p><p>　　a.臺燈的光照方向不滿意。</p><p>　　b.臺燈的光照強度不滿意。</p><p><b>　　c.臺燈不亮了。</b></p>&l

106、t;p>　　d.在臺燈下看了一會書，感到眼睛很累</p><p><b>　　6.1.5調(diào)研總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過近一個多月的市場調(diào)研，從一開始確定設(shè)計題目時對于產(chǎn)品的一知半解，到一個月后，對于產(chǎn)品的各個方面都有了具體的認識，我學習到了很多。更重要的是，經(jīng)過調(diào)研，我更加堅定了自己的設(shè)計方向，我所擬定的題目是有價值的。當然，工業(yè)設(shè)計或產(chǎn)品設(shè)計不是單

107、純的藝術(shù)創(chuàng)作，在藝術(shù)性之外，還必須滿足產(chǎn)品的基本要求和實際的材料特性以及工藝標準等等，所以，我會帶著調(diào)研中所總結(jié)出來的經(jīng)驗、問題和靈感進入下一步具體的，也是最重要的設(shè)計環(huán)節(jié)中去。</p><p>　　市場調(diào)研的篇幅到此就結(jié)束了，但是在設(shè)計過程中，遇到問題時，調(diào)研還需繼續(xù)，只有將市場調(diào)研貫穿到設(shè)計過程的始末，才能發(fā)揮其作用，本調(diào)研的詳細問卷請見附錄。</p><p><b>　　6

108、.2 產(chǎn)品設(shè)計 </b></p><p>　　6.2.1 設(shè)計理念</p><p>　?。?）從臺燈結(jié)構(gòu)上分析，大多數(shù)學生認可折疊式臺燈比較好，這是因為它就大大的節(jié)省了桌子的空間，折疊起來又可以攜帶外出，如果能再給它加個太陽能電池的話，這將大大提高其便利性和實用性。</p><p>　　（2）從臺燈功能上來分析，一般學生用的臺燈只具有照明功能，。當然臺燈

109、不僅是學生中的“伴侶”，它也可以是日常生活中的裝飾品。</p><p>　　（3）從臺燈選材上來分析，大多數(shù)學生還是贊成用塑料做成的臺燈外殼，這樣它經(jīng)摔，耐磨，易攜帶，價格也實惠，總之很“耐用”。</p><p>　?。?）從臺燈的審美角度上來分析，學生用的臺燈造型較單一，可以將臺燈設(shè)計的情趣化一些，當然也可以使臺燈具有古典美。</p><p>　　（5）從臺燈的燈

110、泡上來分析，學生們一般買30瓦的燈泡，當然學生們在學習時不必用亮度太強的燈泡，這樣會對眼睛有所傷害?？茖W表明學生用白熾燈泡或者護眼燈泡還是比較好的。最好是led燈，它既節(jié)能，性能穩(wěn)定，又能保護視力，是綠色光源。</p><p>　　6.2.2 方案設(shè)計</p><p>　?。?）前期圖形以及外形的初步思考</p><p>　　這一階段，對產(chǎn)品的整體形態(tài)做了初步設(shè)計，

111、希望找到合適的外觀，同時，設(shè)計的核心——折疊，也在方案中稍有體現(xiàn)，但此時的方案還很稚嫩，需要繼續(xù)深入。</p><p>　　圖6.2 外形方案一</p><p>　　圖6.3 外形方案二</p><p>　　圖6.4 外形方案三</p><p>　　圖6.5 外形方案四</p><p>　　圖6.6 外形方案五<

112、/p><p>　　圖6.7 外形方案六</p><p>　　圖6.7 外形方案七</p><p>　　經(jīng)過一些思考和嘗試后，臺燈的外形暫時確定如圖7中所示，這并不是最終的外觀，而是因為需要一個基本的形態(tài)來進行下面重要的運動設(shè)計。</p><p>　　（2）折疊式臺燈的“核心”——折疊部分設(shè)計</p><p>　　有別于前期

113、調(diào)研中目前現(xiàn)有臺燈的設(shè)計，希望的折疊是在滿足要求下相對簡單又實用的運動，但在折疊部分設(shè)計的前期，還是走了一些彎路，背離了最初的目標，現(xiàn)在將其全部展示出來進行對比同時將在臺燈上增加電子鐘的功能，以展示方案的修改與成熟。</p><p>　　圖6.8 折疊方案一 圖6.9折疊方案二</p><p>　　圖6.10折疊方案三</p&g