前言：一篇好的文章需要精心雕琢，小编精选了8篇产品方案设计范例，供您参考，期待您的阅读。
产品方案设计范文1
方案设计的多样性主要体现在其设计路径的多样化和设计结果的多样化；层次性。设计分别作用于功能层和载体结构层，功能的层次性也就决定了结构的层次性；不良结构性:。表现为产品信息是定性的、不精确的、不确定的、不完整的、不一致的；抽象性。表现为产品的几何细节不重要，忽略与功能和行为无关的其他属性，设计对象更多是词汇意义上的表示；经验性。产品的设计从设计人员所能获取的设计经验开始的，如综合性、艺术性、多目标性、反复迭代性等等。
结构功能元及其特征属性
机器是由许多零件按特定关系组合而成，机械产品的概念设计内容包括功能抽象化、功能分解以及功能结构图设计。功能元按照其完成的功能分类，其中主要是用于轴系的功能元件。包括支承类的回转副、联接类的回转副、传递运动类移动副和齿轮副。轴系结构方案设计是一个特征属性的维护系统，它由滚动轴承系统，滑动轴承系统组成。轴系主要功能元的特征属性包括支撑类结构功能元，具有14个分量的特征集合。即如可否用作固定支承、可否用作游动支承、内外圈可分离性、径向尺寸、内径可否做成锥孔、径向载荷、轴向载荷、联合载荷、联合载荷、耐冲击性等；传动类结构功能元。齿轮机构用于传递两轴之间的运动和动力，应用广泛；轴的属性。轴要用滑动轴承或是滚动轴承来支撑，滚动轴承的组合结构设计要保证轴承正常工作，常见的轴有直轴和曲轴；其他功能元的特征提取。
轴系布局方案设计
轴系是机械传动系统中最为重要的部分，实际中的布局方案应用对照包括齿轮减速器、蜗杆减速器、蜗杆一齿轮减速器。单轴的结构布局设计。包括功能元的符号表达，即功能元的符号表达和轴系功能块的数学表达；功能元的计算规则。集合笛卡尔积有序对，就是有顺序的数组；功能元符号表达与布局方式的计算。为了实现结构方案的可视化，要考虑直轴传动的情况，轴系的结构符号布局方式包括单轴的符号布局。
轴系的结构布局设计包括轴系的结构布局计算、下游多方案的生成和复杂轴系的多方案布局形式。轴系间结构方案可通过所有轴系结构布局集合间的卡氏积运算得到，对于减速器或是其他由设计运动方案的给定了轴系机构而言，我们总可以通过这样的计算得到其可能的结构设计解，为设计者提供设计参考帮助。结构布局形式会因为设计中设计者的设计指标要求的不同而有方案的优先级别的排序，得到满足实际要求的方案，将最终指导下游的结构设计；获取上述最优结构方案后，再重点对支承功能元和传动功能元进行较为细致的结构方案设计，并集合实际应用当中的情况对多布局形式进行应用。以一链式运输机为设计实例。通过运动方案设计一步得到了该设计的传动类型和分级情况，进行设计系统的传动方案中的详细信息设计。
产品方案设计范文2
关键词：数控加工；过程质量控制；关键环节；数控技术；改进对策
1数控加工过程质量控制存在的主要问题
1.1零件质量难以保障
有很多工业产品的结构比较复杂，因为无法一次加工成型。为了获得这些结构复杂的零件，就需要通过多次加工过程。一些制造企业在加工这些产品时，主要使用的是一些普通设备。对于这种情况，零件加工的程序繁多而且分散。因而，零件在周转的过程中，由于加工环节众多，一些重复性的加工工序、安装或者定位等操作，都有可能给零件带来一定程度的损伤。这些损伤经过多次积累，就会导致零件出现变形情况。这样，零件的尺寸就很容易出现较大的公差，其质量控制难度就增大了很多[1]。
1.2工艺编制粗放
工艺编制是数控加工的重要环节，也是决定零件产品质量的关键因素之一。而对于有些制造企业而言，其工艺编制存在粗放等问题。一方面，有些企业在工艺编制过程中，并没有考虑设备的实际应用效果。比如一些新型刀具的使用，很多时候企业工艺设计人员都没有对其使用效果进行充分调研[2]。另一方面，工艺编制之后的具体操作中，一些技术人员大多是按照以往的经验对零件进行加工。但是，对于一些新结构的零件加工，这些技术人员就显得生疏，他们的操作也会对零件质量带来一定的影响。从实际情况看，因为工艺编制粗放，相关技术人员对工艺计划无法正确和有效的掌握，也会导致零件加工效率降低，产品质量不高。
1.3加工方法和技术落后
加工方法和工具技术是决定数控加工质量的重要因素。然而，在数控加工过程质量控制中，若是加工方法落后，工具技术缺乏，同样会增加工作的难度，导致产品质量欠佳。有些制造企业并没有专业化的生产车间，相应的工艺质量控制方案也不完善，这些问题的存在都会导致数控加工过程质量控制难度加大。而且，也正是因为零件加工质量很难保证，这些企业的数控机床使用效率不高，企业产品市场竞争力不大，进而又影响到了企业的利润，使得企业更是缺乏资金改进加工方法和工具技术。这些恶性循环使得这些制造企业发展难度更大。
2数控加工过程质量控制的关键环节优化
2.1优化加工工艺方案设计
加工工艺方案设计是数控加工的基础工作。对于数控加工工艺方案设计而言，首先就需要明确数控加工和普通机械加工工艺的不同之处。与普通的机械加工相比，数控加工具有更高的自动化程度，且其需要的设备成本也要更高。更为重要的是，数控加工有着与普通机械加工不同的控制方式，因为在工艺方案设计时需要有着更加明确的方案和控制方法，其加工工艺内容也应该更加具体。数控加工应该明确加工内容，做好零件结构分析工作，以便设计出效果更佳的加工方案。同时，数控加工方案设计也要确定加工路线，制定好加工程序，选定合适的刀具等[3]。由于数控加工是在程序控制下进行的，若是工艺方案考虑不充分，加工过程中出现的问题就很容易出现，且无法及时解决，只能停止程序或者待程序完成后才能重新修改方案。因此，若是加工方案设计出现缺陷，数控加工的工作量就会增加很多，不仅导致经济损失，也增加了很多的时间成本。所以，优化加工工艺方案设计是数控加工过程质量控制的重要措施之一。
2.2有效控制数控程序编制
数控加工过程是程序控制数控机床对零部件加工的过程。在这个过程中，加工程序起着关键作用。因此，有效地编制控制数控程序是保证数控加工过程质量控制的重要因素。数控加工程序主要由指令代码组成。在指令代码编制过程中，应该注意对关键点的把握。首先，对零件模型进行分析，确定编程坐标系，并将刀具位置、数控机床属性及安全平面设置好。其次，要仔细设置和检查零件加工的各个工序，确定走刀路线和刀具的切削量。在加工工序设置时，要结合零件材料特征和刀具的切削特征，综合考虑多方面因素。再者，编制数控加工程序时，也要结合数控加工的特点，正确选择加工方法。只有有效编制控制程序，才能将数控控制功能充分发挥，从而保障数控加工高质量的进行[4]。
2.3改进加工方案和工具技术
为了改进加工方案和刀具技术，在数控加工之前，也要调查好工序能力，对各种影响工序的因素进行综合分析。同时，在数控加工质量控制过程中，也要及时全面地掌握工序动态过程，详细记录相关的数据指标。并且，对这些数据指标要进行整理分析，以便对工序的质量状况进行科学分析，及时发现工序问题，进一步优化加工方案。在实际过程中，也要改进刀具技术，选择合适的刀具和切削方法。改进加工方案和刀具技术同样可以帮助提高数控加工过程质量控制水平。
3结论
综上所述，为了保证数控加工过程的质量控制，就需要做好优化加工工艺方案设计，有效控制数控程序编制，改进加工方案和工具技术，加强技术人员能力培养等工作。未来，随着技术的进一步发展，数控加工技术的效用和应用价值也将会继续增大。
参考文献：
[1]梅影.数控加工过程质量控制的关键环节探析[J].中国新技术新产品，2017(7)：38-39.
[2]吴俊.对数控加工中CAM软件应用的几点探讨[J].中国战略新兴产业，2017(20)：162.
[3]李慧兰.浅谈职业学校数控专业建设及教学思路[J].中学课程辅导（教学研究），2014(5)：102.
产品方案设计范文3
［关键词］机械设计；综合课程设计；教学改革；创新设计能力
随着经济全球化和科学技术的迅速发展，技术创新能力已成为企业生死存亡的关键。创新是一个国家的经济可持续发展的基石，拥有了大量具有创新能力的高素质人才，就具备了可持续发展的巨大潜力。为此，高等教育的一个重要职责就是要培养基础扎实、视野宽广、创新能力强、素质高的现代工程创新人才［1］。
一、基于系统观的机械设计综合课程设计与学生能力培养
机械原理与机械设计是机械类专业的两门重要的技术基础课，相应的课程设计是机械类系列基础课程重要的实践环节，是在学生学习专业课之前的一次重要综合性实践。在这个环节中，学生需要根据设计任务，在理论和教师的指导下，自行分析问题和查阅资料，找到解决方法。课程设计是学生充分发挥自身主观能动性、进行问题解决方案再创造的过程，实现了从以教师为中心向以学生为中心的转变，不仅有助于培养学生的知识获取能力、分析和解决问题的能力，还有助于提高学生的创新能力。设计是人们的一种有目的的活动，是将人的需求和意图转变为一个具体的物理对象的过程。产品设计起始于人类的需求，然后经过一系列的映射（用户需求域、功能域、原理域、行为域和物理结构域等），得到产品的物理实体对象，即产品系统。产品系统将从外界接收到的一定类型、形式和大小的输入量（通常是能量流、物料流和信息流），在系统中进行处理和转换，输出满足任务需求的另一种类型、形式和大小的输出量（变化后的能量流、物料流和信息流）。要完成这种转换，产品系统要包含一系列的子系统，一般是原动机、传动装置和执行系统等三个基本子系统。所以，产品设计应从系统的观点出发，将机器的原动机、传动装置和执行系统三个基本部分融合为一个整体来考虑。目前，机械类专业的课程设计包含了机械原理课程设计和机械设计课程设计等。机械原理课程设计在机械原理课程结束后进行，主要是进行机构的方案设计与分析；机械设计课程设计在机械设计课程结束后进行，主要是进行简单机械传动装置（减速器）的设计。两门课程设计分开进行，前者完成的机构与后者完成的原动机、传动装置关联性弱，机构设计与零部件结构设计脱节，这就导致学生对机器的完整设计过程缺乏系统的了解，从而不利于其综合设计能力、系统设计能力的锻炼和提高［2－4］。鉴于此，我们基于系统的观点，将机械原理、机械设计两门课程设计整合为综合课程设计，将机器的原动机、传动装置和执行系统三个基本部分关联起来，使产品的原理方案与执行机构设计、传动方案设计、结构设计和计算机辅助设计与分析等有机结合起来，融合为一个整体。整合后的综合课程设计依托一个实际课题，以设计为主线，让学生完成包含原理方案设计、执行机构的设计、传动方案设计和结构设计的完整的机械设计过程，并加强计算机辅助设计与分析软件的应用。这样更符合实际情况，可以使学生从整机和系统的角度掌握机械产品设计的基本理论、方法和步骤，有助于发挥学生的创新潜能，提高学生的系统综合设计能力、创新设计能力、计算机运用能力和解决工程设计问题的能力。
二、机械设计综合课程设计的选题
为了实现上述目标，合适的选题必不可少。设计题目应源于工程实际，且具有较强的综合性和系统性。教师要对实际工程问题进行适当简化，提取出多组设计参数供学生选择。经过多年的探索，我们从晶体管管脚自动上锡机、酱类食品灌装机、冲压式蜂窝煤成型机、糕点切片机、玻璃瓶印花机、麦秸打包机、干粉压片机、简易刨床、抽油机和印刷机等实际的机械产品中凝练出一系列综合课程设计题目。另外，教师可以从往届毕业设计的题目中节选出合适的机构及传动装置部分作为综合课程设计题目，同时结合自己的科研工作和横向开发项目，对综合课程设计题目进行不断地丰富和完善，设计题目每几年就更新一次，以避免学生模仿和抄袭往届学生设计的情况发生［5］。教学中也鼓励学生自主选题，变以往的“要我做”为“我要做”，以调动学生的积极性和主动性，培养他们的创新意识和创新能力。在此过程中，教师积极参与指导，以保证题目和设计内容的合理性。综合课程设计是在机械设计课程结束后集中4周时间来进行，教师可以尽早布置，让学生提早收集资料和构思方案，这就将课程学习和课程设计自然地联系起来，保证了课程的连续性和系统性，效果也更好。
三、机械设计综合课程设计的内容和实施
从系统的观点来看，满足设计要求的解决方案均应包含原动机、传动装置和执行系统三个基本部分，覆盖完整的设计过程，同时突出各部分的方案构思和设计。
（一）系统总体方案拟定
以往学生一般用类比的方法拟订方案，创新性不足，创新设计和综合设计能力无法得到有效培养。为此，我们用系统设计理论和方法指导学生进行方案设计，以系统要实现的功能为出发点，让学生根据系统工作要求或执行构件的运动和动力要求，考虑原动机、传动装置和执行系统间的连接关系，空间位置、运动参数和动力参数间的协调，以及执行机构系统中多个机构间的协调配合，以系统的观点进行整机系统方案设计。学生要建立系统的功能结构，通过功能—原理—行为—结构（机构）的迭代映射和形态学矩阵，拟定系统方案。学生要提出至少3种方案，然后组织方案研讨会，分析比较各方案的优劣，进行方案的评价与决策，择优确定最终方案，并画出系统总体方案简图。机械系统方案设计中的建立功能结构、寻求工作原理及构思原理方案等环节都是富有创造性的工作，因此机械系统方案设计是产品设计中最具创新性的阶段，是决定产品开发成败与否的关键阶段，非常有利于学生综合分析问题能力和创新能力的培养，有助于促进学生积极主动地思考。比如冲压式蜂窝煤成型机的设计要求学生完成上料、煤饼冲压成型、成型煤饼脱模、冲头和脱模杆的底部扫屑、工作盘间歇运动和成型煤饼的输送等六个工艺动作，其中，加料和输送的动作比较简单，而脱模和冲压动作可以一起完成，因此学生要重点考虑冲压和脱模、扫屑和工作盘间歇转动。学生先要根据蜂窝煤生产率选择原动机（电机），按照工艺动作要求，建立冲压式蜂窝煤成型机的功能结构（包含减速、连续转动变往复移动、连续转动变间歇转动和往复移动变平面运动等功能）；然后通过形态学矩阵构思各功能实现方案，即将电机转速转换为蜂窝煤生产率要求的传动系统方案（包含带传动、齿轮传动和链传动等的多级传动等），实现各工艺动作要求的执行机构方案（如曲柄滑块机构、六杆机构、移动从动件凸轮机构、滑块摇杆机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等）及多个机构间的协调配合方案；进而组合出诸如“电机—带传动—齿轮传动—对心曲柄滑块机构—固定凸轮移动从动件机构—槽轮机构”“电机—齿轮减速器—开式齿轮传动—对心曲柄滑块机构—滑块摇杆机构—不完全齿轮机构”“电机—齿轮传动—链传动—偏置曲柄滑块机构—棘轮机构”等多种系统总体方案；最后通过分析比较各种方案的优劣，选择最终方案。
（二）各组成部分的详细设计
1．原动机选择与传动装置设计
学生要选择原动机类型（通常是电动机），确定原动机的具体型号和参数。之后，学生要根据选定的原动机和执行机构的运动和动力参数，确定传动装置传动比、运动参数和动力参数；根据各级传动间的协调关系，进行传动比分配和各级传动的运动参数和动力参数计算；进行各级传动的设计计算，对零部件结构尺寸进行验算和参数调整（鼓励利用计算机辅助设计和分析软件进行）；手工绘制0号装配草图一张（包括主视图和俯视图）；利用CAD软件（AutoCAD或三维CAD软件）绘制传动装置装配图（一张0号图纸，包含3个视图，利用三维CAD软件的学生主要完成传动装置的三维建模和装配）及部分零件的零件图（两张2号图纸）。手工绘图一是为了加强学生绘图能力的训练，二是在确定了结构设计的正确性后，提高CAD软件绘图的效率，同时避免抄袭。各级传动的设计计算阶段的重点是零部件的结构设计。零部件的设计不仅仅是分析计算和查阅资料，还要考虑工艺性和经济性等。如轴的结构设计强调轴上零件定位固定、装拆工艺性、加工工艺性和尺寸偏差形位公差选择的合理性；轴承组合设计强调定位固定、游动、装拆、调整、支承和密封润滑等的合理性。所以，分析计算是前提，查阅和运用资料是手段，而正确合理的结构设计图则是目标。这部分设计目的是培养学生分析计算、查阅运用资料和结构设计的综合能力。鉴于学生掌握的结构设计知识不足，教学中可以通过参观机械陈列室、进行机器拆装和测绘等方式提高学生对零部件结构的感性认识；并通过大量结构正误图的比较分析，加强学生对结构设计的认识。
2．执行机构的分析与设计
学生要进行各主执行机构协调关系设计，画出机构的工作循环图；对各主执行机构进行尺度综合，必要时建立主执行机构优化设计模型，用优化方法确定相关构件的尺寸，画出机构运动简图（一张2号或3号图纸）；用解析法通过编程对主执行机构进行运动分析（由老师提供基本杆组分析等子程序包），或者利用分析软件（如Adams、Solidworks等）建立执行机构系统的分析模型，进行机构的运动学动力学分析；根据计算机计算结果画出主执行构件的位移图、速度图和加速度线图（一张3号图纸）并进行特征分析，检验是否符合工作要求；编程实现机构动画仿真或利用三维运动学软件进行运动仿真，检验主执行机构间的协调关系是否符合工作要求。对机构运动方案进行结构化设计时，学生要构思主执行机构的各种可能的结构方案，并通过分析比较确定较优方案；之后合理选择零件材料，确定零件的质量、质心和转动惯量等，对该执行机构进行动力学分析，进行动平衡计算和速度波动及调节计算等，确定零件的受力情况；再利用有限元等软件对关键零部件进行应力分析和强度验算，画出执行机构的结构装配图及部分零件图等。由于学生缺乏机械结构设计的实践和经验，且缺少像齿轮减速器设计那样的完整系统的资料，再加上机构种类繁多、要求各异，所以设计难度较大。教师可引导学生通过查阅资料、分析、思考和讨论，对各类运动副和构件的结构特点进行分析，并通过功能结构分解及变换组合法启发学生进行结构创新设计等，进而逐渐生成结构方案。比如针对冲压式蜂窝煤成型机的“电机—齿轮减速器—开式齿轮传动—对心曲柄滑块机构—滑块摇杆机构—不完全齿轮机构”的系统方案，学生要完成对心曲柄滑块机构、滑块摇杆机构和不完全齿轮机构的结构设计，并通过实际调研、查阅和分析资料，对各类运动副和构件的结构进行分析，构思出结构方案：机架采用对称框架结构，框架的立柱作为对心曲柄滑块机构中滑块的导轨；对心曲柄滑块机构中滑块采用横梁结构，以便与框架立柱形成移动副；开式齿轮传动中的大齿轮兼作对心曲柄滑块机构中的曲柄，连杆采用双杆合并结构，以便与横梁形成转动副；冲头和脱模杆则固接在横梁上。另外，横梁也兼作滑块摇杆机构中的滑块（原动件），连杆和摇杆均采用简单的杆状结构，各构件间以转动副联接；转动副采用滑动轴承式结构，也可采用滚动轴承式结构；扫屑刷设置在连杆上。不完全齿轮机构中的大齿轮兼作工作盘，在上面加工出工作孔位；不完全齿轮与机架间以转动副联接，转动副采用推力轴承式或向心推力轴承式结构。结构方案是多样的，不同学生构思的结构方案可能存在差异，学生在确定了自己的结构方案后要绘制出装配图和几个关键零件的零件图。教师在选择设计题目时要考虑时间因素，合理安排工作量和难度，不一定要全面铺开，可以主要针对学有余力的学生。与充分利用资料进行减速器结构的模仿设计相比，学生在执行机构的结构设计中要经历从机构运动简图到结构装配图和零件图的转换过程，这对学生而言具有一定的挑战，因此对学生创新设计能力的锻炼和提高效果也就更为显著。设计完成后，学生要整理、撰写设计说明书一份（字数为8 000～10 000字），之后进行小组答辩。各小组抽出本组好的学生和差的学生参加大组的优辩和差辩，最终确定成绩优秀者与及格者。
（三）制作设计模型，设计－制造一体化，理论联系实际
机械设计的最终目的是通过制造将设计思想变成机械实体装置。在设计完成后，我们鼓励有余力的学生将自己的设计结果在创新设计模型制作室中组合装配或加工制作出来，以检验设计的可行性和合理性。创新设计模型制作室为学生提供了一个开放的、可以自己动手制作的实践性教学环境，配备了慧鱼创意组合模型和用于加工制作的各种设备、仪器、工具和原材料等。慧鱼创意组合模型是工业标准的基本构件（机械元件／电气元件／气动元件），辅以传感器、控制器、执行器和软件的配合，形成的模块可扩充和反复拆装。学生可以利用慧鱼创意组合模型将自己的课程设计方案实际组合装配起来，并通过机电控制实现运动要求。逼真地呈现设计方案的运动情况，有助于加深学生对设计的理解和对机电一体化流程的全面认识，也有助于培养学生的创新思维和实践能力。对于部分学有余力的学生，教师可以让他们绘制符合制造工艺规范的图纸，编制加工工艺，进而加工制作出各个零件，装配出系统方案的实物模型（缩小版的机器模型，但功能完全相同），并通过调试检验是否满足设计要求，以及时发现设计中存在的问题并加以研究解决。设计制作使学生深刻体会了制造与设计的关系，将设计、制造和装配调试有机结合起来，从而做到理论联系实际，增强创新意识和创新能力，提高分析问题和解决问题的能力，锻炼动手能力，强化工程意识。
四、机械设计综合课程设计的教学成效
机械设计综合课程设计教学改革基于系统的观点，将机械原理、机械设计两门课程设计进行整合，使机器的原动机、传动装置和执行系统三个基本部分关联起来，使产品的原理方案与执行机构设计、传动方案设计和结构设计等有机结合起来，将两个关系密切的实践环节融合为一个整体，加强了课程间的内在联系和各知识点的联系，克服了机构设计不考虑结构、而零部件结构设计又与机构设计脱节的缺点，加强了零件与零件、零件与机构、零件与系统、机构与机构、机构与系统间的联系，形成了完整的系统，使学生经历了整机设计的全过程训练。综合课程设计有利于培养学生的综合设计能力、创新设计能力和解决工程实际问题的能力。同时，引入现代设计理论和方法指导学生进行机械系统方案设计和结构设计，可以弥补学生经验不足的问题，加强计算机辅助设计与分析软件（如AutoCAD、SolidWorks、ADAMS和MATLAB等）的应用，有利于学生掌握现代设计手段和提高设计能力，也有利于与后续专业课程学习及现代企业设计要求接轨。在有条件的情况下，课程设计的时间可以向后延伸，使学生经历从设计到制造的全过程训练，实现理论联系实际，这必将大大提高学生分析问题和解决问题的综合能力。多年的实践表明，机械设计综合课程设计效果良好。由于设计题目切合工程实际，侧重系统设计和方案设计，学生做设计的积极性和兴趣大大提高，他们普遍反映收获较大。机械设计综合课程设计使学生得到了一次系统全面的训练，有助于培养学生的创新意识、综合设计能力和创新能力，为后续创新设计、专业课程学习、毕业设计及今后的工作奠定了良好的基础。
参考文献：
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产品方案设计范文4
随着人们物质生活水平的不断提高，以及社会文化的迅猛发展，人们对快速供应热水的需求变得越来越迫切。与此同时，速热式电热水器逐渐步入人们的视野，速热式、储水式、即热式等名词也应运而生，并陆续出现在了大众的购物清单当中。速热式热水器，是继储水式、即热式热水器之后的第三代热水器产品。它摒弃了前辈们的功能缺陷，融合了它们的优点，众多知名电器厂商纷纷踏入此领域，如海尔、A.O.史密斯、美的均有涉足。
2EPS泡沫垫层分析
对于一个家电制造行业而言，令企业操心的不仅仅是产品的生产与销售，产品的包装和储运也占用了相当大的精力。EPS泡沫因具有缓冲性能好、重量轻、易于加工等优点,行业内对于此类产品普遍使用EPS泡沫包装（如图1），但EPS泡沫回收成本高、利用率低、难以降解，并且在降解过程中产生有毒物质，严重污染空气和土质，破坏生态平衡，使其受到限制。[1]通过对市场销售的类似产品制造、仓储、物流过程的调查发现，EPS泡沫作为产品缓冲材料存在以下弊端：
（1）EPS泡沫缓冲垫层生产需要根据产品外观进行模具结构设计，并进行模具制作，模具制作费用昂贵。
（2）EPS泡沫材料质轻，但体积较大，将占用大量的仓储及物流空间，使产品储运成本升高。
（3）EPS泡沫材料不环保，由于材料本身具有抗老化、防腐蚀等特点，所以在自然界中不易腐烂，也不易被微生物降解，即便深埋，也会污染地下水源，破坏土壤结构，使粮食作物减产。如简单焚烧处理，则又会严重污染空气及大气环境。因此成为产品出口的壁垒。[2]
（4）中小企业受到资金、产量的限制选择不制作模具，而直接使用泡沫材料填充包装箱中的剩余空间，这样不仅缓冲效果不理想，而且在销售终端，开箱后满地散落的泡沫，影响品牌的形象。
3瓦楞纸板方案设计
3.1方案设计策略分析
通过对速热式热水器多种包装材料的对比分析，我们确定了以瓦楞纸板替代EPS泡沫作为缓冲包材料的思路。产品缓冲包装设计应在满足产品流通及美观的前提下，充分考虑减小包装体积、降低包装成本、便于回收利用等方面的问题，进行方案设计优化，策略如下：
（1）简化材料种类
通过缩减包装物中使用的材料种类，减少人工操作复合成本，可以直接降低采购管理成本，并使包装物的质量与交货期更具可控性。
（2）降低成本
使用廉价的通用材料瓦楞纸，经过折叠、插装、组合、黏结等方法可以制作成纸质缓冲衬垫，最大程度的发挥材料在缓冲结构中的作用，降低整体包装成本。
（3）结构优化设计
达到产品要求的缓冲性能前提下，尽量缩小包装件体积，提高产品的装箱量，降低产品的储运成本。包装方案设计时，应充分考虑包装物生产的可操作性，提高生产效率。[3]
（4）提升品牌形象
环保美观的包装设计能使产品本身显得更有档次，助力品牌，增加销量。
3.2瓦楞纸板缓冲性能分析
传统瓦楞纸板适用于承受小幅载荷，但在交通运输和搬运过程中，偶尔会出现较大的冲击载荷，此时瓦楞纸板减震能力有些力不从心。相对于传统瓦楞纸板，对瓦楞纸板进行折叠、插装形成的特殊结构及新型组合结构的瓦楞纸箱对于大幅载荷有较好的能量吸收和减震能力。通过结构的优化设计，使之更好的适应商品的不同外形和特殊结构，充分发挥其固定支撑的缓冲保护功能。[4]下面以一款速热热水器包装设计为例，通过对瓦楞纸板的折叠、插装等组合结构的应用，增强包装的减震能力，提高保护性能。
3.3包装方案设计
此包装方案由两种瓦楞纸组成，分别为单瓦纸板的外箱（如图3）与双瓦纸板的内衬（如图4）。包装方案解析如下：
（1）使用材料全部为瓦楞纸板，外盒使用C楞单瓦纸板便于折叠成型，内衬使用BC楞双瓦纸板提高整体性能。纸质内衬较EPS垫层缩小了体积，降低了储运成本。
（2）瓦楞纸板成型不需要昂贵的模具，成本低廉的刀板裁切即可折叠成型，经过折叠、插装、组合等方法制作成纸质缓冲内衬，用它作为缓冲结构的成本大大低于EPS泡沫结构。
（3）包装盒与内衬的特殊组合方式使得两者相互加强。内衬的设计，不仅使4个立面得到了独立的缓冲层，而且还通过纸板上的开槽孔固定了产品、独立空腔设计隔离了主机与插头等部件。包装盒的插接结构，在完成包装的同时给产品增加了任务多层的防护，最大限度的发挥了每层纸板的作用。
（4）环保材料的设计与使用，可缩减产品进出口的准备时间，解决出口包装限制及回收的种种问题。同时，环保的理念适应企业与社会可持续发展的方向，也是良心企业所应担当的社会责任。
4实验测试
为验证此替代方案的可靠性，对速热热水器进行模拟运输实验，验证结果如表1所示。
5结论
随着世界环保大潮的兴起,瓦楞纸板作为环境友好型包装材料越来越受到设计师及企业青睐。瓦楞纸板对环境无公害,而且生产成本低、适用于制作各类产品的缓冲包装,是一种代替EPS泡沫衬垫的环保型缓冲包装材料，符合现代物流与运输包装工业应用的发展趋势,在家用电器、电子产品等产品的运输包装领域,有着广阔的应用前景。[5]此次方案设计验证合格，充分证明采用瓦楞纸折内衬对速热式热水器进行缓冲包装结构设计，其防护性能完全可以替代EPS垫层。针对速热热水器的各部分进行缓冲设计，既可减少模具费用的支出，又有利于环境保护，打破出口贸易壁垒。瓦楞纸折内衬结构代替EPS是缓冲材料未来发展的必然趋势。
参考文献
[1]苟进胜,樊晓敏,张强军.瓦楞纸板及其结构件缓冲性能的研究进展.包装工程，2009.
[2]张书彬,肖梦兰.浅谈缓冲包装材料.包装工程，2002.
[3]李再发.包裹里的工业设计.艺术生活，2014.
[4]刘功，刘占胜，宋海燕.瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究.中国包装，2003.
产品方案设计范文5
关键词：红枣去核机；执行系统；传动系统
红枣种植在我国有着悠久的历史，因其具有很高的营养价值而被大量深加工，但红枣内核使得加工劳动强度加大。目前，市场上已经出现以履带式和转盘式为主、性能各异的红枣去核机。譬如彭三河[1]设计的立体式大枣去核装置，该机构具有结构设计简单、工作稳定的特点，但并非完全自动化，需要人工辅助上料。马朝锋等[2]设计了链式红枣去核机，该机构创新了红枣上料的方式，具有去核直径范围大、传动效率高的特点。张玉峰[3]设计了气动排冲式红枣自动去核机，该结构解决了红枣定位问题，兼具去核效率高工作稳定等优点。张彤阳等[4]设计转盘式全自动去核机，该机构实现全程自动化，具有成品枣肉完整性好的特点。因此，研究开发高效的、全自动化的去核机对行业的发展有着重要的意义，也是亟需解决的问题。
1红枣去核机的性能要求
根据红枣形态特征和实际要求设计去核机，设计要求有以下几点：1）枣核直径4mm～6mm之间，冲核针孔直径不能太大，不然会在去核时导致多余的果肉浪费；2）待加工红枣直径15mm～25mm，长20mm～35mm；3）红枣去核效率800个/min；4）使用寿命7年，每天工作6h，受到轻微载荷冲击。因此，作为一种能自动化加工红枣的机械设备，该机构要具备以下几个特征：1）标准化和一体化。针对红枣外形个体差异大、人工挑拣费时费力的问题，设计一体化的模块夹具，提高了设备的适应能力，极大地节省了资源。2）自动化程度高。为了解决人工操作所耗费的大量劳力，加之食品卫生安全的需要，智能化红枣去核机的发展已是必然趋势；当前市场上大多数产品自动化程度不高，因此还需要进行完善。
2总体方案设计
常规的履带式去核机对红枣周径大小适应较低，产能较低；基于连杆导杆的一种去核机易造成枣肉损坏，成品率受到影响，并且对红枣周径适应较低。为了解决上述红枣周径加工范围小、枣肉损坏、产能低、定位偏差等问题，本机构的设计以主动轮与槽轮机构、正枣机构、曲轴联结，槽轮机构间歇带动传送带输送红枣至去核位置，正枣机构旋转矫正红枣位置，曲轴连杆带动去核装置完成去核处理。料箱9内的振动装置8将红枣有序排列在输送管道10内，每一个拨枣盘11每旋转一周将会把送料管道10内的一颗红枣输送至送料直管道内。压枣装置经过曲柄压枣机构12带动压枣杆7做直线往复运动，依次将红枣压入载枣夹具里面，完成上料[5]，如图1所示。槽轮机构间歇运动带动链轮将红枣输送至冲压机构下方，由曲柄冲压机构驱动的冲针和冲枣杆同时工作对红枣进行去核处理。槽轮机构虽然在运行时噪音比力大，可是运料安稳。而且槽轮机构与曲柄滑块机构的结合，使去核机工作平稳，效率高。
3执行系统方案设计
红枣去核机是对大量红枣进行去核操作的自动化设备，因此执行系统方案设计是整体机械方案设计的基本主导。它直接影响机械是否能实现预期功能、产品的性能是否良好、对未来的经济效益是否会带来上升趋势。
3.1工艺动作。红枣去核机是对大量红枣进行去核操作的自动化设备，因此执行系统方案设计是整体机械方案设计的基本主导。它直接影响机械是否能实现预期功能、产品的性能是否良好、对未来的经济效益是否会带来上升趋势。该机构工艺可分解：1）加料：人员辅助加料；2）定位：曲柄滑块机构将枣压入弹性定心夹紧机构完成定位；3）冲制：其由冲核和冲枣两个工艺动作构成，由机构带动同时做上下循环运动。带动载枣模具间隙歇运动三个动作，进而完成送料、冲核、冲枣这三个工序。
3.2往复直线运动实现。考虑该红枣去核机空间分布设计要求，采用曲柄滑块机构实现冲压机构往复直线运动，该机构具有杰出的动力特性和运动特点、制造简单，偏置曲柄滑块机构具备增力、急回特性等优点。考虑链条需要在低速运动下工作，且需要准确地将载枣链板输送至冲压机构下，该机构利用槽轮机构实现机构的间歇运动[6]。
3.3执行机构运动循环。红枣去核机执行机构运动循环图的设计是为了方便确定其压枣、链轮和冲压机构三个构件相互配合运动情况。表1是执行机构之间的周期循环表，用来表明各构件工作时相互的运动状况，便于各构件的协调运作。表1中这三个机构相互配合运动，压枣机构和冲压机构由进程和回程构成。如果以曲柄每转一圈作为一个循环周期，那么压枣机构和冲核机构在0°～180°为工作行程，180°～360°为回程。也就是说在一个循环周期，压枣机构和冲压机构上下运转一回。链轮的运动在这工作周期内也分为两部分，配合冲压机构进给运动。
4传动系统方案设计
4.1传动路线的选择。单路传动单一，对于复杂机械结构很难实现其传动。分路传动应用比较广泛，在机械中各执行机构需要采用同一动力源，就可以采用分路传动。可以将动力分配到各机构，使机械正常运作。分路传动用于机器构造相对复杂的传动。由于该设计是红枣去核机，机械将采用一个动力源，而且需要几部分执行机构同时运作，动力要求也不一样，所以传动路线将选择分路传动。
4.2传动方案的设计。在图2传动方案图中，电机1提供动力，经过2减速器改变传动比和扭矩。然后带传动机构3将动力分为两部分：一部分由带传动机构传送至机构4、5曲柄滑块机构，完成压枣和去核操作；另一部分由带传动机构传送至机构6槽轮机构，使机构7传输链轮进行间歇运动带动载枣模具，完成红枣送料运动。如图2传动方案中有两次动力分流，第一次是机构3带传动将动力分流给机构4、5曲柄滑块机构和机构6槽轮机构。第二次分流是槽轮机构6带动链轮机构7运动。槽轮机构6要使链轮7实现间歇运动，而压枣和冲压的曲柄滑块机构要做圆周运动。然而电动机所提供的连续旋转旋转运动显然不能满足设计要求，因此需要经过两次的动力分流，才能实现曲柄滑块的旋转运动和槽轮机构的间歇运动。
5结论
产品方案设计范文6
关键词:网上巡查系统;国家教育考试;高科技手段;管理体系
1以上海市为例探讨考试信息安全管理体系建设
上海市工业技术学校标准化考场项目建设方案设计的原则包括技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本，具有先进性、经济性、可靠性和开放性的特点。从理论上来看，本次设计的项目系统能够提高监管力度和国家教育考试信息安全管理水平。该学校建立了一套完整的教育考试网上巡查系统，这一系统主要包括视频巡查系统、信号屏蔽系统和身份认证系统，同时，还建立了标准化电子考场，这些做法都有力地防止了考生作弊行为的发生。该学校一共建设了54间标准化电子考场，1间标准化教务室、1间保密室和1间应急指挥中心。在整个系统运作过程中实现了从试卷到学校，经过考务安排，然后试卷从考务到考场，以及在考试全过程等所有过程都做到了全程监控，并且身份认证系统，有效阻止了各种考试作弊的手段，达到了标准化考场建设的目的。这个系统一共包括5个部分，即网上巡查子系统、应急指挥子系统、身份识别子系统、信号屏蔽子系统、广播子系统。系统的运行过程如下：学校指挥中心应该部署监控平台、存储阵列、解码器和电视墙、SIP网关、视频会议设备等设备。这一系统应该具备多种功能，包括实时监控、录像存储与录像回放、系统管理、告警信息、日志管理等。在指挥中心部署视频会议设备能够实现考试期间的应急指挥调度。身份识别子系统也是该系统重要的组成部分，它需要对考生进行验证，然后对数据进行整体打包上传。在整个学校安装信号频蔽仪也是非常重要的、不可缺少的一个环节，安装信号频蔽仪后，在考试期间打开，平时关闭，这有利于防止学生在考试时利用手机等科技产品作弊。安装屏蔽仪后，在后台服务器可以查询屏蔽仪的工作状态。在该校所使用的屏蔽仪是标准化考场专用屏蔽器，操作简便，非常好用。除此之外该系统还应该包括广播子系统，系统的主要功能为：远处分区呼叫、多套声源同时传输和多种灵活控制方式，系统采用网络数字的方式进行信号传输，只要通过一条简单的网线就可以实现复杂的音源传输和管理功能，这样不但方便快捷，还稳定可靠，方便管理。整个系统“音源数字化、播放自动化、管理智能化、扩展自由化、操作人性化”，是一个合理、科学的系统。这一个系统庞大复杂但比较科学，在这一个系统中，系统管理功能显得尤为重要，它能够确保整个系统的正常合理化运行。系统管理能够包括多个方面，其中用户管理主要提供用户及用户组的添加、删除以及用户信息的修改；认证管理主要实现用户登录信息的认证和授权用户登录；权限管理可针对不同的用户分配不同的系统操作和设备管理权限；设备管理支持设备的远程升级，也支持设备权限的设置和修改，并且可以根据设备的名称和参数信息进行设备搜索；而最后网络管理就主要提供系统配置管理和系统性能管理。该学校针对国家教育考试信息安全管理有一套比较合理的考试管理方法。在整个考试行程中，首先需要考虑的是考试类型的管理，考试类型必须与考生信息相互关联，这是毋庸置疑的；其次是考试场次的管理，需要将考试场次与导入的考生数据相关联，以此来确定考试的场次。
2考试安全管理体系建设的注意事项
从以上可以看出，这一套国家教育考试信息安全管理体系总的来说是合理的，是实用的，但这毕竟这是一个方案设计，在整个设计中需要考虑的问题还有很多，在系统操作过程中难免会遇到一些问题，这些问题就需要在实践中发现并解决。经过多次的实践操作，这一管理体系肯定会越来越完善。除此之外，需要考虑的就是该方案设计实施计划和预算了。在整个实施计划中，时间紧、任务重，需要做好各方面的工作，工作计划主要是：项目调研、方案设计、招投标、签订合同、项目实施、试运行和项目验收，而这个项目的总共时间仅为3个月，在这三个月里，需要调动大量的人力资源和物力资源，还需要进行周密的方案设计，这样来说整个项目是是比较紧迫的。除了实施计划，还需要慎重考虑的就是方案的预算和需要购买的硬件设施及软件。这也是一个庞大的工程，在市场上已经有不少类似的硬件设施在流通，软件也有不少。但这些东西种类较为复杂，且有不少产品质量较差，质量好的价钱又过于昂贵，很难平衡。所以，在采购这一部分产品时，需要专业人员来进行操作。在采购硬件设施时，要综合考虑产品的价钱和质量，充分了解要采购产品的技术参数和功能特点，做到只买对的不买贵的。从上海市工业技术学校的方案设计来看需要购买的设施设备主要包括：监控平台，磁盘阵列，解码器，网络半球摄像机，网络红外半球摄像机，网络枪机摄像机，网络视频会议终端，身份识别仪和信号屏蔽仪。
3结束语
随着我国教育改革的不断深入和电子技术与计算机网络技术的不断发展，国家教育考试信息安全管理体系也应该不断的完善，上海工业技术学校的一系列实践为我们开了一个好头，这里有我们需要借鉴的地方，也有需要弥补的地方，我们需要做足各方面的工作来进一步深化实践。我国的考试安全正在面临着复杂和严峻的形势。考试外部环境恶化,法制建设、诚信体系不健全,考试作弊呈高科技、集团化、产业化态势发展，这是一个不好的趋势，所以我们需要借助科技的力量来提高国家教育考试信息安全管理水平。
参考文献
[1]傅川,陈云.高校信息系统安全体系研究与实践[C].中国高等教育学会教育信息化分会第九次学术年会,2008.
产品方案设计范文7
1．1价值工程理论的原理
价值工程理论致力于研究各项活动，根据活动的完成情况我们可以总结出其公式为:V=F/C。其中V表示研究对象的价值，F为其功能，即被研究产品的作用。C指的是研究对象的成为，降低成本是价值工程的目标。根据这一公式我们可以总结出工程项目要降低成本，提高价值的主要途径:①在在确保产品功能的基础上降低成本。②在同样的成本支出情况下致力于提高产品的性能。③适当降低产品略降，并大幅度下调其价格。④研究和开发产品的功能，但是保持成本略升或降低。当然我们说，实现功能提高，费用降低是产品价值提高的根本方法也是最好方法。也是价值工程理论追求的目标。
1．2价值工程理论的特点
(1)价值工程理论的研究对象是产品的功能和成本，致力于提升功能的同时降低成本支出。两者之间相互关联和制约。(2)价值工程理论的核心工作的是分析产品功能，其目的在于找到功能和成本的最佳切入点，实现价值提升。(3)价值工程理论时刻坚持改革和创新，这也是价值工程理论能够长期存在的主要原因，是实现价值提升的途径之一。(4)价值工程理论的工作中心在产品价值的提升，即致力于改善产品实际过程和开发过程，实现其功能多样化和专业化。
2价值工程理论在电力工程造价中的应用
价值工程理论在电力工程造价中的应用与工程造价的步骤有关，依据其原理和特性可将其实现过程分为准备阶段、分析阶段、方案设计阶段以及评价确定四个阶段。具体分析如下:
2．1准备阶段
准备阶段主要包括有关资料的收集与整理，对项目工程实施条件的考察和确定。其次就是研究对象的选择，工程造价的特点决定了其价值分析工程繁杂同时任务量重。因此在准备阶段，我们应分清主次，确定价值分析的必要性。重点项目重点分析，将重点分析与层次分析紧密结合在一起，实现分析效率的提高。
2．2分析阶段
分析阶段的主要任务就是将价值工程所研究的功能进行重新定义和分类。并巧妙的将其应用与工程造价理论中。分析相关功能并只保留合理的功能，重新分配各个功能的比例。其中定义功能、整理功能和评价功能是产品分析阶段的主要内容。建立产品评价系数，也就是确定某一功能在产品整体功能中所占的比例，这样比例较低的则为不合理或无效的功能，应进行删除。这样产品的核心价值就会得以体现。评价系数是对产品功能的直接反映，是进行功能评价的主要依据，其作用不容忽视。评价系数的高低直接反映了产品功能优劣程度，是产品价值分析中重要的组成部分。
2．3方案设计阶段
方案设计阶段起到承上启下的作用，以功能分析为基础，为评价确定提供基础。方案设计的方法可以采取专家分析法、电脑风暴分析法或产品寿命周期分析法等，也可以同时采取多种方法，建立评价标准，以实现产品功能评价，为去除无效功能打好基础。当然方案的确定可以先建立多个方案并通过商讨交流确定唯一的方案，按照多设计的方案进行下一阶段的评价确定。
2．4评价确定阶段
主要任务就是确定方案，按照方案进行产品功能的评价，形成价值工程理论的整体工作流程。评价确定阶段要对产品功能分析提出具体的措施以及评价建议。其中包括设定方案是否可行，要从技术层面、经济层面包括性价比层面进行仔细分析。而对于功能百分比的确定需要专家进行分析对比，并根据以往的经验和产品投入使用的场所等因素进行确定。在这个过程中，专家可以得到指标的评价系数，功能对产品价值的影响程度等，最终在改革方案中选择一个最佳方案，进行工程造价分析。具体分析结果下文将通过举例说明。
3价值工程与理论在电力工程造价中的应用举例
以某电力工程220Kv输变电工程中产品功能的研究为例进行具体分析。其中产品功能为供电设施，为居民和企业提供电力基本保证。其功能评价过程如下:根据电力工程的现状，其目前功能主要为满足途径铁路系统供电需要;满足当地居民和企业供电需要实现电网结构改造。从而分析出其基本功能。安全功能和相关辅助功能。方案的确立和比较:在方案确立环节我们选定了两种设计方案，新建两条线路。其中一条为2*28(Km)，一条为28+40(Km)。将两种方案从潮流和长远发展以及经济等多个方面进行比较。两种方案在前景上和可操作上是相同的，但是方案二的成本投资明显高于方案一。因此根据价值工程理论原理，我们确定方案一为该电站线路改造的最终方案。当然，价值工程理论分析是一个复杂的过程，还需要对产品的功能系数、配比等多个方面进行分析，综合评定够选择最佳方案进行工程施工，这里不做具体解释。（本文来自于《江西建材》杂志。《江西建材》杂志简介详见。）
4结束语
产品方案设计范文8
关键词:工业设计;有轨电车;应用
1应用背景
工业设计是工业化发展的产物，伴随着社会、经济、文化、科学技术的发展而不断完善。工业设计是以工业产品为主要对象，综合运用科技成果和工学、美学、心理学、经济学等知识，对工业产品的功能、结构、形态、包装等进行整合优化的创新活动。简单而言，工业设计将工业产品的技术与外观设计结合起来，不仅要确保工业产品的技术功能，而且要给人以美的享受。轨道交通车辆的工业设计指在既有技术基础上，对车体外观造型、车身色彩、内部环境、座椅、灯光、材料质感，以及一切与驾乘人员有关的部件进行研究，进而更加符合人的生理心理审美等方面的要求［1-2］。
2轨道交通车辆工业设计意义
制造业是创新的主体，更是实体经济的核心组成部分。工业设计属于高端、综合引领性创新模式，制造业能否充分掌握设计创新能力，对于我国工业经济高质量发展而言具有重要意义。《制造业设计能力提升专项行动计划(2019—2022年)》明确指出，要强化高端装备制造业的关键设计。在轨道交通领域，重点突破列车转向架、高速列车车轴的设计，列车车体材料、结构、内部布局、辅助设备设施的优化设计，先进城市有轨电车、中低速磁悬浮列车、跨座式单轨列车、市郊通勤动车组等新型轨道交通工具的设计。作为高端制造业的代表，轨道交通车辆的工业设计能力需要大力提高。提高工业设计能力，能够为轨道交通车辆植入更高品质、更绿色、更可持续的设计理念;能够综合应用新材料、新技术、新工艺、新模式，促进科技成果转化应用;能够推动集成创新和原始创新，助力解决轨道交通行业短板领域的设计问题;同时有助于在科技、制造、知识产权、投资、人才、软件、硬件、内容、服务、企业管理等方面形成工业设计的完整体系和产业链、创新链［3］。
3轨道交通车辆工业设计作用
3．1企业与市场的桥梁
工业设计是企业与市场的桥梁，通过工业设计，可以提高轨道交通车辆的实用性，用符合审美的方式来解决技术问题，提高轨道交通车辆的外观、宜人性、安全性等，并尽量减少成本。通过对市场、用户、乘客等进行分析研究，了解市场变化及用户、乘客需求，不断完善工业设计，以满足市场需求。可以说，工业设计赋予了轨道交通车辆形象和美学价值，将生产、技术与用户、乘客紧密联系起来［4］。一般情况下，乘客并不十分关心轨道交通车辆背后的各种技术，而更在意轨道交通车辆的造型是否美观，颜色是否好看，座椅是否舒适，上下车是否方便等。这些最直观的审美和乘坐体验感，是乘客最为关注的，也是工业设计所需要解决的问题。工业设计用合乎乘客审美与乘坐体验感的方式将各种技术、各种功能、各种结构、各种零部件组织起来，使轨道交通车辆在实现功能的基础上，满足乘客的审美需求价值，为企业赢得市场竞争力。
3．2增值的手段
工业设计是轨道交通车辆增值的手段。工业设计使轨道交通车辆增值有两种方式。一是通过工业设计，优化轨道交通车辆结构、材料、安装方式等，从而降低轨道交通车辆的成本，实现产品增值。二是通过工业设计，使轨道交通车辆在使用价值的基础上增添精神价值，这一精神价值既包括审美意义上的价值，也包括个性和象征意义上的价值。在激烈的市场竞争中，产品的品质决定了企业的成败。产品的品质不单单指轨道交通车辆的机械性能、电气性能、可靠性、耐久性等客观技术指标，而且包括工业设计的品质，即通过工业设计赋予轨道交通车辆在审美和象征意义上的价值［5］。业主选择轨道交通车辆的标准不仅着眼于哪家企业的技术更先进，哪家企业的报价更低，而且包括轨道交通车辆的造型是否美观，车内布置是否符合人机工程学等。在技术日趋成熟的今天，企业不仅要通过技术实现绝对的优势，而且要通过工业设计来提高轨道交通车辆的品质。
4轨道交通车辆工业设计过程
4．1研究内容
轨道交通车辆工业设计的主要研究内容包括:①人，即与轨道交通车辆相关的所有使用者，包括生产者、运输者、组装者、操作者、维修者、业主、乘客等;②机，即轨道交通车辆本身，包括造型色彩、人机界面、结构技术、材料工艺等;③环境，主要指轨道交通车辆的具体使用环境及对轨道交通车辆产生影响的社会、经济、文化、市场环境等。工业设计理论主要包括人机工程学、设计美学、设计心理学、产品语义学、绿色设计等。对轨道交通车辆进行工业设计，综合运用理论、方法，通过对轨道交通车辆相关的人-机-环境系统进行研究分析，对轨道交通车辆进行创新设计，使轨道交通车辆变化、增益、更新、发展，符合人的使用方式、审美习惯等。工业设计的对象是轨道交通车辆，目的在于人，人是工业设计的根本和出发点［6］。轨道交通车辆工业设计研究内容如图1所示。
4．2设计过程
轨道交通车辆工业设计是设计、生产、评价、再设计、再生产、再评价的周而复始、不断循环的过程。进行一轮又一轮的工业设计活动，是为了满足使用者的需求，同时使轨道交通车辆技术不断改进、完善，帮助企业在激烈的市场竞争中更好地发展［7］。轨道交通车辆工业设计是提出问题、分析问题、解决问题的过程，并且是创造新产品的过程。在进行工业设计之前，必须提出问题。例如:业主需要时尚现代的外观，应该如何实现?如何使座椅乘坐起来更加舒适?如何方便对设备进行检修?这些问题有的是业主提出的要求，有的是设计者在人-机-环境系统调研中发现的需求，这些问题就是设计的方向。在总结一系列问题的基础上，认真分析每一个问题的构成要素。构成要素一般由人的要素、技术要素、环境要素、审美形态要素组成。了解问题的关键，分析问题的主要构成因素，从而可以确定设计的目标。轨道交通车辆工业设计四要素如图2所示。确定设计目标后，需针对具体要素进行调查，收集相关资料。根据设计目标，结合调研分析结果，详细展开轨道交通车辆工业设计，从而解决问题。
5嘉兴有轨电车工业设计
5．1设计要求
南湖号嘉兴有轨电车车辆外部及客室内饰应具有主题色调，体现出时尚美观、简洁大方、协调统一的特点。以保证车辆的乘坐安全性、舒适性、可靠性为前提，对车辆外观、内饰及色彩进行设计，车头造型及车体色彩设计应体现轨道交通车辆的造型特点和功能要求，力求美观、流畅、动感。车辆外观设计应力求创新性、唯一性，不能简单类似于现有其它城市轨道交通车辆［8］。车辆内部总体布局和装饰应具有现代美学特点，并融入当地元素，达到国际先进水平。内饰颜色清新，有活力。车内主要设备，包括座椅、扶手、立柱、屏柜、液晶显示屏、液晶显示动态电子地图、售检票机等布置科学合理，符合人体工程学设计要求，便于使用和维修，同时要考虑客室的通透性和特殊乘客的乘坐需求。工业设计方案具体包含车辆外观设计方案、司机室内部设计方案及客室内部设计方案。需要提供新颖、有特点的设计方案，方案必须有独特的视觉效果。设计方案需满足车辆技术要求，同时兼顾方便安装及维护。通过虚拟演示和模型车制作两种手段来实现设计方案的策划与验证，以方便业主在车辆投产前就能对车辆设备、内装外观造型进行细致比选和审定，确保车辆的内装和外饰效果。
5．2设计过程
在初步方案设计阶段，进行以下工作:(1)对给定的设计内容和技术要求，包括相关项目信息进行调研分析;(2)以创意性简图形式对车辆各部位进行初期方案设计;(3)以手绘效果图形式提供若干套车辆外观方案、司机室内部外观方案、客室内部外观方案;(4)在提交方案的基础上进一步筛选，选定几套车辆外观方案、司机室内部外观方案、客室内部外观方案进行下一步方案设计，并针对修改要求进行相应的修改及优化。在方案设计阶段阶段，进行以下工作:(1)根据给定的技术基础进行方案细化设计;(2)将细化后的方案向业主介绍提交;(3)根据反馈意见进行方案的优化和进一步细化。在上一阶段选定几套车辆外观方案、司机室内部外观方案、客室内部外观方案的基础上进行方案设计，进一步体现设计方案的细节。设计方案以三维渲染效果图形式提交，包括不同视角。每套设计方案提交两套相应的色彩方案。提交三维效果图包括但不限于各种不同视角，可以展现不同部位的细节效果及设计说明文件，文件格式为JPG、PDF、PPT，幅面尺寸为297mm×420mm，分辨率不低于300dpi。最终与业主确定一套设计方案，作为下一阶段详细设计的基础。在详细设计阶段，针对与细化有关的相关部件的数据及图纸，按照工程要求进行更新，作为详细设计阶段的基础。在与业主的不断沟通中完成可视表面的三维数据细化。最终确定车辆的色彩材质效果，提交所有相关部件的材料色彩表格，并确定提交外观分色方案比例图。对外观、三维曲面进行详细设计，保证曲面的连续性。以IGES或Alias格式提交选定方案的三维数据。以线条的形式明确各个特征，包括灯口、窗口、门口、活门形状、分色位置等。具有真实效果的车辆最终设计效果图包括车辆外观、司机室内部、客室内部，相关要求与上一阶段三维效果图相同。
5．3设计方案
南湖号嘉兴有轨电车的外观及内装设计方案在结合嘉兴独特的人文底蕴和地理特征后，充分征求嘉兴市民意见，通过数次优化最终确定。车辆外部大面积深色玻璃覆盖的车身仿若波光粼粼的湖面，淡雅的水乡白包裹着清新素雅的内饰，车头两侧具有方向感的深色线条硬朗简洁。嘉兴有轨电车外观如图3所示。车辆采用100%低地板设计，内部无纵向台阶，车门入口高度仅为350mm，方便老人、小孩等上下车。两侧采用全通透大幅车窗，宽敞明亮。客室座椅、扶手符合人机工程学，设有特殊人群区域。客室布置发光二极管显示屏和液晶显示大屏幕，方便乘客查看和收听相关信息。座椅旁设置通用串行总线接口，满足乘客手机充电需求。嘉兴有轨电车内饰如图4所示。
6结束语
