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现代设计对产品开发的指导作用
摘要：随着科学和技术的进步与飞速发展，人们对产品的功能、质量、可靠性、效益提出了更为严格的要求。显然，传统的设计方法已不能满足这一发展的需要。在“需求牵引，技术推动”背景下应运而生的现代设计，在对产品开发的指导作用方面变得越来越来重要。本文通过对现代设计内涵、特点及原则较为详细地阐述并结合具体的现代设计方法来进一步论述现代设计对产品开发的指导作用。
关键词：现代设计产品开发指导作用
前言：随着科学和技术的进步与飞速发展，人们对产品的性能和质量的要求日益提高，一方面，工程和产品的结构日益趋于复杂和精密，功能日益趋于完备和通用；一方面，工程和产品的更新周期日益缩短，工作的可靠性要求日益提高。显然，传统的设计方法已不能满足这一发展的需要。另外，经济全球化，市场竞争的激烈化，人们需求的多样性和快速变化，需要企业的产品必须具有竞争优势才能生存，即要求快速交货、高质量、低成本、重视环境、优质服务，而要满足这些需要，靠传统设计方法难以实现。还有，各种现代设计诸如优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元等的发展和应用，使产品设计工作从形式到效果都发生了根本性的变化，产生了巨大的经济效益和社会效益。一言以蔽之，在“需求牵引，技术推动”背景下应运而生的现代设计，在对产品开发的指导作用方面变得越来越来重要。正文：
一、现代设计的介绍
1、现代设计的内涵及解释
现代设计是在传统设计的基础上、面向市场、从不同的侧面为实现产品功能和竞争优势而提出的，也就是说，现代设计是面向市场、实现功能及产品优势的设计，并且是在传统设计基础上、融入新思想、新理念而形成的新的设计方法，是动态的、科学的、计算机化的方法。“面向市场”是指市场需要的产品才可以设计，市场不需要的产品就不用设计，因为设计的目的是满足人们的需求的，没有需求就没有设计，即使设计出来了，也是市场不需要的，没有任何价值。例如：现在，各国专利中大概有超过90%的专利没有或无法商品化，一个
主要原因是市场不需要，所以说现代设计明确指出了什么产品可以开发，什么产品不用开发。“实现产品的功能”，这说明顾客买的不是产品本身，而是产品所具有的功能，换句话说，用户或消费者之所以要购买某种产品，正是在于某种产品具有一定的功能或使用价值，这是用户或消费者购买某种产品的根本目的。这明确说明了“功能”是产品的核心和本质。既然人们购买的是产品所具有的功能，那么在保证实现功能的前提下，可以采用各种不同原理、机构和结构来实现所要求实现的功能，而不一定非采用原有的原理、机构和结构。基于这种思想，20世纪70年代以后，在产品设计中出现了种种革命和创新。流行近百年的字头式打印机到20世纪80年代被点阵式针式打印机取代，继而出现了喷式打印机、激光打印机。显然激光打印机的性能、打印质量是其他打印机无法比拟的。这些年技术的进步和新产品的层出不穷无一不显示功能思想的巨大威力。
“竞争优势”，说明具有竞争优势的产品才是成功设计的产品，决定产品竞争优势的两个主要标志是相对差异和对成本。当产品的相对差异越大，而同时相对成本越低时，该产品将进入“天堂”的位置，相反，则进入“地狱”。其中相对差异是起主导作用的，当它达到相当高的水平时，即使成本高，产品也能保持一定的优势。
2、现代设计的特点
① 设计范畴的扩展化：传统的设计只限于产品设计，而现代设计则将产品设计向前扩展到产品规划，甚至用户需求分析；向后扩展到工艺设计，使产品规划、产品设计、工艺设计形成一个有机的整体。另外，设计范畴的扩展还体现在设计过程中要同时考虑制造、维修、价格、包装发运、回收、质量等因素。
② 设计手段的计算机化和拟实化：计算机特别是网络和数据库技术中的应用，加速了设计进程，提高了设计质量，便于管理者对设计进程进行管理，方便了与其他部门及协作企业的信息交换。三维造型技术、仿真和虚拟制造技术以及快速原形技术的出现，使得人们在零件被制造之前就可以看到它的形状甚至摸到它，科技大大改进设计的效果。
③ 设计过程的并行化和智能化：并行设计改变了传统设计的串行设计方法，将与产品有关的各种过程并行交叉进行，这样可以减少各种修改工作量，有利于加速设计进程，提高设计质量。又由于并设计技术要求团队工作精神，要求各方面的专家协同工作，有利于得到整体最优解。
④ 产品全寿命周期最优化：现代设计强调从市场调研、用户需求，到产品规划、产品设计、工艺设计、制造过程、质量控制、成本核算、销售价格、包装运输、售后服务、维护保养、报废处理、回收再利用等产品全寿命周期的综合最优化。
⑤ 产品的环保性和宜人性：随着人们对环境问题的愈来愈重视，要求环境保护的呼声也愈来愈高，这就要求能设计出所谓的绿色产品，即要求产品运行过程中的各种污染尽可能少，对人们的危害减至最低限度。重视环保的设计已成为现代设计中的一个主要发展趋势。现代设计除强调产品的内在质量外，还特别强调产品的外观质量，如美观性，时代性和艺术性，使产品造型具有一定的艺术感染力，使用者有新颖、心情舒畅、愉快、兴奋等感觉，满足使用者的审美要求。
⑥ 强调用户参与：用户是产品最终消费者，仅仅靠市场调研的结果常常不能完全反映用户的需求，所以，现代设计强调用户参与设计过程，这样设计出来的产品才能准确无误地反映用户的需求，取得用户的最大满意。
3、现代设计原则
设计原则就是说明设计产品应满足的条件也是对设计行为的约束，其包括：创新原则、功能满足原则、质量保证原则、工艺优良原则、效益原则、社会使用原则、审核原则等。为了减少设计的失误，实现高效、优质、经济地设计，就必须对设计有一定的原则，只有在设计时根据产品的特点选择全部或者部分原则，才能实现产品的最佳性能和竞争优势。
二、现代设计对产品开发的指导作用
利用现代设计方法可以实现产品的竞争优势，如:有限元、动态设计、优化设计、摩擦学等基础性现代设计方法，它们与产品的基本性能有关，是保证竞争优势的基础性设计方法。如:提高计算能力和速度、提高制图速度、加快设计过程、加快试制周期的，如并行工程、虚拟设计、异地网络设计、快速响应设计等间接创造竞争优势的现代设计方法，它们对提高产品的性能和品质不能起直接的作用，但它们能从时间和准确性上为竞争优势创造条件。如:可靠性设计、价值工程、人机工程、创新设计、绿色设计、稳健设计、机电一体化设计、工业产品造型设计等直接创建竞争优势的设计方法，它们都是从本质上体高产品竞争优势的，其作用较为直接。
1、绿色设计对产品开发的指导作用
在目前和未来市场上，绿色产品时最具有竞争力的产品，而绿色设计则是获得绿色产品的前提，因此越来越多的国家将绿色设计作为了产品的设计标准。其次，绿色设计可以使产品的整体成本越低。虽然绿色设计的初期阶段费用比传统产品的费用高，但其长远效益是非常明显的。采用绿色设计而受惠的零件部件，一部分直接用于或简单加工后用于新产品，一部分则作为材料加工成新的零部件，这时的材料需求量和加工量减少，生产投入少且组织简化，从而有效减低整体成本。
2、可靠性设计对产品开发的指导作用
可靠性是指产品在规定的条件下、规定的时间内完成规定功能的能力。“规定的条件”包括产品的使用条件、维护条件、环境条件和操作技术。规定的条件不同，产品的可靠性也不同。“规定的时间”是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征，产品的可靠性水平经过一段时间的稳定使用后，便随着时间的增加而降低。“规定功能”是指产品应当在规定的功能参数范围内使用，当超出功能界限，即使设备仍能运行，也不属正常工作而被视为“失效”了。在讨论产品的可靠性时，还应注意产品的可靠性与成本和利润三者的关系。强调产品的可靠性，并不是越高越好，而是满足使用需求的前提下尽可能保持这三个基本目标的平衡。
3、价值工程对产品开发的指导作用
功能是物品最本质的东西。用户构置和使用物品实质上构置和使用物品所具有的功能。物品应当具备哪些功能，它的水平怎样，则是用户最关心的。把价值工程的出发点定在满足使用者的功能需求上，这是价值工程的最重要特点。企业要适应现代市场经济的要求，必须改变站在生产者的角度、从企业条件出发的状况，要把立足点彻底转变过来，一切从使用者的需求出发。也就是说，企业运用价值工程的思路和方法，开发产品，扩展销路，获得利润，都必须把满足使用者对产品的现实或潜在的功能需求放在首位，否则，价值工程活动将毫无意义。通过功能分析，可以准确掌握用户所需的功能，以此作为新产品开发设计或老产品改造的依据，使用户的功能需求得到可靠的满足;通过功能分析，可以判断产品整体和各组成部分是否存在不必要功能和过剩功能，采取有效措施消除这些功能以及由此多付出的费用，降低产品成本。只有通过功能系统分析，才能了解现有功能的性质，明确功能的满足程度及各功能之间的逻辑关系，为研究功能与成本之间的关系打下基础。由于功能与成本的关系是相当复杂的，只有采用系统的观点和方法，进行定性和定量的分析研究，才能达到满足功能需求，降低成本，提高产品开发的竞争力。
参考文献：
杜长龙．现代机械设计概论．徐州：中国矿业大学出版社，2007
王启广 叶平．现代设计理论．徐州：中国矿业大学出版社，2005
高尚 刘莹．机械创新设计．北京：清华大学出版社，2009
