医疗产品设计方案范例6篇

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医疗产品设计方案

医疗产品设计方案范文1

关键词:虚拟样机;物理样机;计算机仿真;应用与发展

引言

随着世界经济的快速发展,市场竞争日趋激烈,这种外部因素的影响下,机械产品要提高竞争力、满足客户需求,就必须针对市场环境和需求,改变产品开发模式,提高产品技术含量。随着计算机技术的快速发展,现代信息技术已逐渐的应用到机械产品的设计与研发中,并成为提高产品质量和性能的一种新技术手段,同时也为虚拟样机技术的发展和应用提供了更为方便的操作平台[1]。

1 虚拟样机技术的概念

虚拟样机技术是一种通过综合运用计算机辅助设计中先进的建模、信息管理和多领域仿真等对产品进行设计和分析的方法。利用虚拟样机技术建立产品计算机模型,对模型进行仿真分析,根据分析结果指导产品的后续研发以及产品的改进设计;同时可以分析机械产品在不同应用环境下的整体性能,进而对产品的质量性能进行评价[2-3]。

在以往的机械产品研发过程中,对方案进行论证、根据经验进行初步的设计、后续的细节进一步修正或改进设计等一系列流程总是在不断的循环讨论当中。为了验证设计是否合理、可行,功能能否实现,还需要对物理样机进行多次的测试实验,根据实验结果,再对产品的设计方案进行改进,同时再次制造或改进物理样机进行实验以达到设计的要求。在机械产品设计和研发中应用数字化的虚拟样机技术改变了产品设计样机建造测试评估反馈设计的传统设计流程,避免了物理样机的生产及其修改加工,节约了设计研发成本。通过数字化的计算机辅助设计技术,可迅速缩短产品开发周期,同时也有利于不同设计工作的协同进行。

2 虚拟样机技术的特点

传统的产品开发过程如图1所示,机械产品的设计是一个不断的循环过程。为了验证设计方案是否合理,需要制造样机进行性能测试,但设计过程中往往需要对设计及样机进行多次改进,才能获得符合要求的设计方案,这种设计方法往往耗时、耗力、耗物。

图1 传统产品开发过程

利用虚拟样机技术对机械产品进行的设计研发是一个并行的过程,其设计流程如图2所示。通过对多种设计方案进行如有限元、运动学和动力学等仿真分析,对仿真结果比较,最终确定一个最优化的方案,产品研发周期短,研发成本低,有效地提高了产品质量。

图2 虚拟样机技术产品开发流程

与传统设计方法对比,虚拟样机技术主要有以下特点:

(1)全新的研发模式。传统的产品设计研发是一个串行的过程,而采用虚拟样机技术则可以实现产品不同设计工作的同时进行,通过仿真得到产品在不同使用环境下的动态响应,进而评价不同设计方案可行性。

(2)产品研发周期短、成本低、质量高。基于虚拟仿真平台建立初步设计完成后的产品模型,对所建模型进行多次仿真试验,这样省去了样机的制作时间,缩短产品开发周期,同时也能够提高产品的质量和性能。

(3)实现动态设计的重要手段。企业间可以通过网络将各自的产品的信息进行传递,以便双方就一些产品设计信息进行交流,同时可以就设计问题进行讨论,实现了不同时间、地点、人员对产品设计的进行。

(4)支持产品的全方位测试、分析与评估。利用虚拟样机技术对产品在不同应用环境下的动态响应进行仿真,根据结果对产品结构进行分析,得到产品全方位的测试结果,有利于对产品进行全方位的分析和评估。

3 虚拟样机技术的应用与发展

虚拟样机技术在国外已得到了深入的研究,并已成功的应用在汽车制造、武器装备制造、船舶制造、医疗机械制造等诸多制造行业中。无论是海里的军舰、奔驰的火车等这些大型复杂的机械系统,还是自行车的链条、减速器的齿轮等较小的结构件,虚拟样机技术在其研发过程中都有应用,并为产品的设计生产提供了重要的保障。

随着我国对虚拟样机技术的研究不断开展,虚拟样机技术在我国应用的领域也在不断扩大,但主要集中在一些大学、科研院所和一些大型的制造企业。其中武汉理工大学利用虚拟样机技术实现了计算机对船用起重机在各种工况下作业过程的三维可视化仿真分析[4];西北机电工程研究所采用虚拟样机联合仿真平台实现了发射药协调器的机电液一体化仿真[5];交通运输部水运科学研究院对轨道式集装箱门式起重机虚拟样机模型进行了动力学仿真,并对门架结构进行了可靠性分析[6];辽宁工程技术大学通过建立采煤机、掘进机和刨煤机的刚柔耦合模型,对不同工况下机械部件的可靠性、动态特性进行了分析,将虚拟样机技术成功的应用于工矿企业的产品设计研发当中[7]。

虽然我国对虚拟样机技术的研究虽然取得了快速的发展,但在理论和实践的深度方面的研究与国际水平还存在着较大的差距,应用范围还不够广阔,还有很大的提升空间。

4 结束语

虚拟样机技术作为一种新兴的设计制造技术,有着广阔的发展和应用前景,并且已被广泛的应用到机械制造业的设计研发中,对其进行深入的研究,有利于提高产品的质量,使其能够及时的适应市场经济发展的需要。同时对虚拟样机及其关键技术进行研究,扩大该项技术的工业应用领域,对于我国制造业的发展也具有重大的战略意义。

参考文献

[1]张卫,吴慧中.虚拟样机概念及体系结构研究[J].组合机床与自动化加工技术,2002(10):12-14.

[2]刘国昌,韩虎.基于ADAMS协同仿真技术的研究与实现[J].起重运输机械,2008(6):38-40.

[3]胡蓉,胡如夫.机械产品虚拟样机协同开发技术[J].机床与液压,2003(7):145-146.

[4]杨宝林.基于虚拟样机技术的船用起重机技术结构动力学仿真[D].武汉:武汉理工大学,2008.

[5]梁辉,王玉林,马春茂,等.发射药协调器虚拟样机建模与仿真[J].兵工自动化,2011,30(5):86-88.

[6]李益琴,刘晋川,李志建.轨道式集装箱门式起重机的虚拟样机仿真[J].水运科学研究,2010(1):17-21.

医疗产品设计方案范文2

助力工具的调查方案

1.老年人助力工具消费者调查

通过对居住于不同地区、不同年龄老年人的调查,了解老年人对助力工具主要功能和辅助功能的要求,确定外观造型的风格及选择购买时的心理、行为特点,为设计开发出符合老年人行为特点的助力工具提供设计依据。

(1)青年、中年消费者调查

老年人助力工具通常来说都是子女给予父母孝心的一种途径。现代社会忙于工作的子女们大多采用这样的方式给予父母精神上、物质上的安抚。根据自己的能力给父母购买各种的助力工具,大部分会选择购买价格稍贵的。

(2)老年消费者调查

一般来说,老年人首先考虑的是子女的成家经济问题,用于自身消费的并不多,表现出我国传统文化的一个侧面,即老年人消费的自我压抑。但由于中国优生优育的人口政策,使得老年人这一消费特点正逐渐在改变,即子女压力的减少,以及收入的增高,从而其购买力的不断增强,表现出日益变化的消费观。现在的老年人会选择不同的养老方式和消费方式,逐渐从自我压抑的状态中走出来。

但总的来说,老年人的消费需求稳定而集中,因为他们相信自己的消费观念,不轻易的为新产品的广告所动,他们一般根据自己心理和生理变化的特点,相应的增减消费需求。同时,出于少花钱多办事的缘由,物美价廉是老年人的座右铭,通常“一物多用”的产品会受他们的青睐。

2.老年人助力工具市场调查

相关资料显示,我国老龄人口达到1.3亿,占总人口的10%以上。老年人口的比例正在日益增加,社会老龄化程度也在日益加剧。而现今老龄产品中存在着许多与设计有关的问题,所以对老龄产品的设计研究不得不引起重视,从老年消费者的生活形态和生活轨迹中发现真正的产品需求,从老年消费者的需求中发掘产品的开发策略原则,是开发老年产品的必然趋势。中国不仅是世界上人口数量最多的国家,也是老年人口数量最多的国家。与人口老化的速度相比,老年产品的发展还远远滞后在现有的老年人用品市场中,老年用品单调,品种稀少,多以保健和医疗产品为主,针对老年人设计的产品相对比较少。根据问卷设计调查,共发放问卷100份,回收的有效问卷87份。受访者包括住家老人、销售人员、教师、实习医生、工人、自由职业者、学生等,涵盖了不同的收入阶层。其中男性52人,女性35人,调查问卷采用图文结合的方式,问卷结果统计如下:

由此可见,简洁,稳重的老年助力车是很受消费者的喜爱的,消费者不仅注重助力车的基本功能,同时也十分关心助力车的体积大小、价格和其他的附加功能。虽然市场上助力车种类样式很多,但它的发展潜力与发展空间还是很大的。

基于调研结果的老年人助力工具开发策略

1.目前老年人助行工具的不足之处

目前市场的助力工具分为拐杖和步行器两大类,根据拐杖的结构和使用方法,可将其分为手杖、前臂杖、腋杖和平台杖等四大类。步行器分为交互型步行器、固定型步行器、前方有轮型步行器、老年人用步行车、腋窝支持型步行器、单侧步行器。据调查,每年有上万名老人由于使用拐杖或者步行器导致摔倒,表明拐杖和步行器在使用和设计方面有改进的余地。拐杖类助力器功能单一,携带不便,支撑点不稳等问题,安全隐患较大。步行器设计大多以轮椅为设计主体,或加以动力来源,助力车的舒适程度、方便程度、助力车的时速等问题都应该加以改进。

2.改良性助行工具的设计要点

(1)设计的车速要合理,要安全。充分的考虑到老年人的实际身体状况。

(2)材料选择上尽量使用让老年人容易接受的材料,让老年人舒适的材料。

(3)简易程度,尽量的设计的简洁一点,是老年人一目了然,不要让老人因为繁重的外形而拒绝使用。

(4)在刹车方面,需要有定位刹车装置,配备倒车功能或语音提醒。

(5)使用较好的减震功能,在不平路面驾驶时让老人更舒适。

(6)造型方面:造型设计以产品设计为核心,围绕着的人对产品的需求,更大限度的适合人的个体与社会的需求而获得普遍的认同感,改变人们的生活方式,提高生活质量和水平。因此对于老年人产品造型的研究就具有十分重要的意义,对于老年产品的形态设计而言,因遵循安全性,方便性和舒适性原则。

老年人助行工具的整体设计方案

1.老年人助行工具的功能设计定位

(1)自带手电筒,老年人走夜路时就不必带手电筒。

(2)FM收音机。可根据老年人的喜好,自动调台,适合老人休闲收听。

(3)紧急药瓶。在手杖的上方设计一个小药瓶,存放一些应急药。

(4)SOS报警器。老人突发疾病时,按下报警按钮,手杖可通过发光并发声来报警。

(5)高度可调。手杖有三节铝合金管伸缩组成,课任意调节高度。

(6)可充电。

(7)“不倒翁”。采用“头轻脚重”的构造,保证手杖在无人把持也能站立,避免老人为捡起手杖而对腰部造成负担。

(8)心率测试仪。在拐杖的手柄处设计一个心率测试仪,并且合理的贴近老人们的手腕,方便老人们随时的了解自己的心率和健康状况。

(9)GPRS定位。可为记忆不好的老人安装,让老人不会迷路。

(10)短信发送器。将事先编辑好的求救短信输入,在按动SOS报警器的同时对自己的子女或身边的亲人发送求救短信。

(11)其他个性化设计,充分满足不同消费者的特殊需求。

2.老年人助行工具的最终设计方案

采用头脑风暴法和优点、缺点改良法进行设计草图发散,老年助力拐杖必须轻便耐用,把手处使用U型造型方便老年人的使用,多角度防护。底部内有弹簧,为老年人起身时提供助力,更能容易的帮助老年人起身。此拐杖还带有照明,时间等功能。最终确定设计方案如下:

结语

老年人产品设计需以人文关怀为主,切实为老年人营造的安全、方便、舒适的现代生活环境,无障碍设计是其中的一条设计准则,在现代社会,一切设计都必须充分考虑生理伤残缺陷者和正常活动能力衰退者。虽然我国拥有世界上最大的老年市场,但与发达国家相比,老年产业处于起步阶段,老年人专用产品和服务开发不够,老年人用品市场单一,产品无差异性。对市场现状的分析表明,助行工具的开发将会丰富老年用品市场,满足老年人的需求,因而具有极大市场前景与发展空间。

医疗产品设计方案范文3

目前无论国内还是国外,以8位CPU为核的SoC由于价格低廉,应用软件开发成本低。应用广泛而仍旧占据市场主导地位。以国内为例。8位MCU占据50%以上的市场。8位SoC的发展和市场都较其它的SoC成熟,市场的竞争也十分激烈。国外的8位MCU技术朝两方面发展。一是朝高性能、低功耗,更低电压发展,二是降低成本满足低端客户需求。北京时代民芯科技有限公式所研制的SoC产品MXT8051是利用公司自行研制的高性能8051MCU为核心进行开发,并集成了存储器、AD、DA、PGA、LCD等模拟Ip。满足多种微控制系统应用。

MXT8051低功耗单片机

MXTS051单片机是北京时代民芯科技有限公司推出的高速单指令周期8051为核的MCU。该电路拥有丰富的外设。包括PWM、UART、WDT、Ttmer等,大容量存储器。内嵌32Kx8可在线编程flash、10位AD、8位DAC、两个OP、36x4LCDdriver、LDO以及可编程增益放大器(PGA)等模拟电路。电路集成片上调试系统。通过标准JTAG接口,快速诊断复杂SOC,该调试系统具有不占用任何硬件资源可进行全速和单步运行、支持硬件断点、软件断点、以及观察内部特殊功能寄存器、程序指针和内部RAM等功能。上位机通过标准JTAG接口以及用户定义指令执行在线编程和在线调试。同时提供调试和编程软件包。其主要特点如下:

低功耗,Standby状态下在工作电流

单指令周期,时钟周期支持0-40MHz;

片内32K Byte Flash ROM,256Byte内部RAM和1K Byte外部RAM;

2/b16位定时器,看门狗,3个10位PWM,UART,RTC精确计时器;

集成OSC内部4MHz振荡器,2个片上时钟产生器,系统时钟分频器,系统时钟内部时钟和外部时钟可选;

标准JTAG接口,支持在线下载及调试;

集成4com×36seg段式LCD显示驱动;

4路10位AD,两个real to real独立OP和可编程增益放大器(PGA);

0-1mA可调恒流源输出;

基于MXT8051系统设计方法

由于MXT8051 SoC的高集成度和低功耗。对于目前市场上流行的微控制系统,其具延长手持设备电池供电使用时间;节约大量外部元件的成本和焊接费用;减少元件的筛选工序,提高成品率等特点。

MXTS051内部集成144段式LCD驱动和5个外部中断源。能够满足微控制系统中对于人机信息交互的需要;其独特的可调增益放大器、恒流源、放大器模拟模块。可为电阻式传感器(如压力、温度、光线)或其他生物传感器提供完备的数据转换和采集系统;3路10位PwM能够输出不同占空比和频率的脉冲信号。这种设计方案的结构框图如图2所示,由于大部分功能模块已经集成到SoC内部,开发人员只需针对应用所需少量电路,即可完成一个系统的设计,并快速进入软件研发状态,缩短产品开发周期。

MXT8051由于自身特点和优势,可在医疗仪器、数字仪表、家用电器等多种领域得到应用,能够为用户实现缩短设计周期、减少元件数量、降低产品成本的目标。

MXT8051开发套件

为了能够帮助用户快速应用MxT8051。北京时代民芯公司提供MXT8051开发套件,本套件主芯片采用高集成度低功耗的MXT8051F04A芯片,并提供键盘矩阵、EEPROM、RS232/RS485接口、144段式LCD等非常丰富的外设。该套件还包含两种下载工具:JTAG_Pro和JTAG_USB。这两款基于JTAG协议仿真器不仅支持MXT8051内部FLASH在线下载,而且支持在线调试,方便用户使用,提高了软件开发速度。

套件提供丰富的使用C语言程序和免费的开发环境驱动,同时提供软件快速入门、程序下载、调试等视屏教程,为基于MXT8051系统开发提供低成本、高可靠性的解决方案。

结语

医疗产品设计方案范文4

特卫强的确是一种看上去和白纸没什么两样的材料,只不过摸起来更有韧性。从技术的角度说,它其实是一种由100%高密度聚乙烯通过闪蒸法制成的无纺布,和大多数实验室产品一样,很少有人知道它可以用来做什么。

1955年,杜邦的科学家在实验室研制出特卫强的时候,也不清楚它具体能派上什么用场。最早的尝试者是一些服装设计师,他们看中它高不透明性和结构致密的特点而将它用在了羽绒服内衬里;随后它又被户外运动装备设计师拿去制作防水耐用的户外地图;找上门来的还有建筑公司、印刷厂和医疗用品公司。目前特卫强被应用得最广泛的领域是在美国的房屋外墙防水材料以及医疗防护服。

特卫强从诞生于实验室到最终被市场接受,整个商业化的过程花了将近20年时间。而胡依林只花了10个月的时间就为这个材料开拓了一片新市场—他用杜邦特卫强做了一种特殊的鞋。

胡依林的灵感来自于朋友寄给他的一个用特卫强材料制作的钱包,这位跨界设计师当时正醉心于新兴趣—做鞋,并在费心寻找合适的材料。火花产生在这个钱包被搁置2个月后。一天,胡依林外出跑步,为了轻便,他拿了200元钱塞在这个钱包里,回来后随手搁在玄关的柜子上,这只钱包很快便成了他家的猫撕咬玩耍的对象。“我当时就想,完了,纸做的钱包肯定坏掉了。”胡依林说,但出乎意料的是,钱包完好无损。胡依林便立即向朋友询问了钱包材质的名称,希望可以应用在自己正在进行的新鞋设计上。随后,他从朋友那里拿到了一些特卫强材料。

胡依林完全按照自己以前的认知和直觉去处理,他先把材料送到印刷厂染上了颜色。然后用他自己的说法是像“叠纸飞机一样”叠出了一双鞋的样子,用订书机、胶水固定起来。

第二天,当时还是Frog设计师的胡依林就穿着这双甚至还没有鞋底的“鞋子”走进了办公室。“同事们看到这双鞋的第一句话都是‘我能摸一下吗?’而不是‘我能看一下吗?’,”胡依林说,“这是一种很奇特的体验。”

不过他很快就发现,特卫强的材质非常牢固,导致它不像帆布或者皮革那样具有伸缩性,穿起来很不舒适,而且还会褪色。这两个关键问题必须解决,否则特卫强就永远无法被做成一双真正意义上的鞋。但这显然超出了一个设计师的知识范畴。

胡依林决定试试运气。他将这双制作粗糙的鞋子的照片配上自己想法的简单文字描述,做成一个PDF文件,托朋友交给杜邦中国公司。两三天后,他就收到了来自杜邦防护科技事业部的邀请,一同开会讨论解决方 案。

其实像胡依林这样经常有些奇思妙想的本土设计师正是杜邦近年来一直在寻找的合作伙伴。从2008年起,杜邦就开始注意中国本土设计师,希望他们为旗下的专利技术和材料开拓更多的应用领域。杜邦防护科技事业部特卫强中国区销售经理吴敏告诉《第一财经周刊》,杜邦内部建立了这样一套机制:一线销售人员收到设计师的创意后会立即将其反馈给相应的主管。根据设计方案,杜邦的技术和营销团队会先一起讨论,考量设计方案的可行性。如果大家一致认定方案具有市场潜力并且在技术上是可行的,杜邦就会成立项目组,帮助设计师解决产品设计和制造中的技术难题。

而这些难题很多是设计方案中完全没有设想到的。胡依林原以为要解决的问题很简单,不外乎是掉色问题,以及想办法让材料变得柔软一些,但技术人员显然想得更多。他们首先更换了胡依林原本设计的鞋子所使用的特卫强的型号,通过在不同的部位使用不同密度和强度的特卫强材料来解决制鞋工艺中延展性和柔软度的问题。同时,鞋帮和鞋底的粘合也是胡依林过去没有考虑过、但未来必须面对的新挑战。因为特卫强过去的应用场景大都不需要很强的结合能力,因此技术人员完全没有粘合方面的经验。

负责技术支持的鲍卫霞找了两家供应商调制处理剂。“特卫强的结实程度超出我的想象,无论用什么胶水,最终都会脱胶。”胡依林说。调制过程花了差不多一个月,两家供应商尝试了十多种处理剂,最终的解决方法是在特卫强和鞋底之间引入第三种材料—超细纤维革。先用处理剂将表面处理过的特卫强和超细纤维革黏合到一起,然后用缝纫技术再加固一遍,最后将超细纤维革和鞋底粘合起来。

在掉色问题上,杜邦的技术人员也解决了胡依林搞不明白的化学公式、油墨数值、牢固度等问题。从头到尾胡依林要做的就是把想要的效果做成文档,然后杜邦的技术人员会去搞定背后的一系列测试,再反馈给他和供应商。

作为一个以技术研发为导向的公司,杜邦引入这样一套机制的原因在于,设计师对于市场趋势和消费者偏好的准确把握能为技术研发提供更多预判,从而最大限度地规避风险。杜邦高性聚合物工程塑料研发部的孙难见博士告诉《第一财经周刊》,材料的市场应用前景是非常难判断的,很多时候可能一款新材料的各项实验室指标都非常棒,但最终的市场销售结果却并不理 想。

设计师提供想象力和对市场趋势的把握,科学家则提供技术的可能性,历史上许多革命性的产品就是在这样的火花中诞生的。

比如另一家化工集团3M的科学家Spencer Silver博士早在1968年就发明了一种粘性很弱但能反复粘贴的配方,但这种新胶水立即就被认为是失败的发明而遭到搁置。直到1980年,3M工程师Art Fry把这种粘贴剂用在小纸片上,这项技术才变成3M公司最具标志性的资产—便利贴。每当提到技术的应用前景和“失败是成功之母”精神的时候,这总是一个经典案例。

在孙难见的记忆里,10年前笔记本电脑的外壳还大都是黑白两色,正是设计师将消费者对于彩壳的需求告诉科学家,才启发了他们在塑料粒子中加入各种色彩的想法。10年后,孙难见发现来自设计师的要求变成了将笔记本电脑外壳变得更轻薄。“和科学家不同,设计师看待一个材料的角度会不一样,会更贴近消费者的需求。”胡依林说。

医疗产品设计方案范文5

(1)绿色设计是技术先进、环境协调性好和经济性好统一的设计方法。它具有:可拆卸可维修、节能环保、报废后可以回收再利用、无毒无害、简单便宜。

(2)创新设计就需要机械设计人员发挥创造性思维,融合最新的科技成果,结合现代的设计理念和方法,考虑产品的实用性、易用性等因素,设计出具有市场竞争力的机械产品。原创设计、变异设计和反求设计是机械产品创新设计的三种主要形式。机械产品的创新并不是单纯的指产品本身,从产品概念到产品销售整个过程是需要有创新思维。

(3)绿色机械产品创新设计很明显就是绿色设计与创新设计相结合,生产出既节能环保,又充满特色的产品。现实中,很多产品虽然具有创新,但是并不环保,而有的考虑了环保特点,产品本身却没有什么新意。机械产品一定要充分兼顾绿色环保特点和创新特点,相互融合,构成一个完整的绿色机械产品。

2绿色创新设计原则

2.1安全可靠

安全可靠始终是一切产品的首要原则。对于机械产品而言,零件的机械强度、刚度、热平衡性、稳定性和耐磨性都需要满足要求。在设计上要保证科学合理,材料选取要正确,加工工艺和装配都需要满足安全可靠的原则。

2.2生态效益

我们产品的最大特色就是绿色环保,生态效益自然是不可或缺的原则。我们强调的绿色环保不单单是产品生产过程中环保,在今后的使用过程中也需要对周围环境无污染。我们在零部件选择的时候就要选取无毒、无害、无辐射的材料。还有尽可能减少对材料和能源的需要。材料的选取完成后,机械产品本身也需要考虑污染问题,期中噪声是重要的因素。机械产品工作时发出的声音是噪声的一个很大的污染源。长期处在这样的环境下,对人的健康有很大的危害。低噪声设计成为了机械设计一个重要的原则。所有我们在机械产品设计上就要考虑生态平衡的需求,坚持绿色设计理念。

2.3人机工程学

现在的设计更注重“以人为本”的原则。我们在机械产品的设计中,要充分考虑人和机器的关系,使得人-机器-环境三者相互协调,人的工作能力与机器的作业需求相适应,营造出舒适、高效、安全的工作条件,最终提高整个系统的工作效率。除了这些之外,机械产品的外形、颜色也要与产品本身定位和环境协调好,比如冰箱应该用冷色的,给人清凉的感觉,医疗器械用浅色,给人安静卫生感觉。产品外形也要比例合适,让人看着大方,美观。

2.4经济效益

我们生产的毕竟是机械产品,目的还是要为企业带来更多的利润,所以经济效益是我们不得不考虑的问题。机械产品既要满足客户的要求,还有尽可能成本低廉。为了达到经济最佳性,产品的设计和制造都该考虑在内。

3绿色创新设计的特点

(1)能体现绿色环保的理念。机械产品设计者以绿色环保为前提,利用创造原理,发挥创新思维,充分寻找产品的创新点。绿色机械产品的创新重点放在在制造、使用到回收利用都要考虑其可能对环境造成污染和对资源的浪费的点。

(2)传统的机械产品设计更看重的是产品的使用功能属性,缺乏环保意识。绿色机械产品设计考虑的是产品的全周期。

(3)强调程序化思考和创造原理。机械产品创新不仅依赖创新性思维,还要应用创造原理。有时直觉思维、逻辑思维和抽象思维等不能满足设计要求的时候,就需要建立设计方案形态学矩阵,让创新变成程序化的思考过程,这样克服了经验总结设计的不足,更容易生产创造性的产品设计思路。

4绿色创新设计的方法

4.1 逆向设计法

逆向设计是相对正向设计而言,其基础是应用逆向思维,利用事物的对立面。如对立、对立并存、对立综合等,从原理逆向、大小逆向和属性逆向等方面进行绿色创新设计。①简化。简化产品结构。如减少部件的数量,以便于装备、拆卸、减少紧固件数量等;简化拆卸过程。如结构设计时,采用易于拆卸的连接方式,减少紧固件数量等;简化回收工艺:废旧产品的回收工艺技术应简单可行。②极小化。朝极小化方向思考:如产品的轻、薄、短、小化。③极大化。朝极大化方向思考:如采用新技术、新原理、新材料等构思功能极大化的结构简单、材料少、体积小、重量轻、可靠性高、寿命长的产品。④废旧产品的回收利用。利用新构思、新技术、回收利用废旧产品。回收资源、减少环境污染,如对全塑汽车的回收利用。

4.2 移植法运用其它领域绿色设计和创新设计的理论、方法和技术,研究本领域绿色设计和创新设计中存在的问题,开发具有绿色特点的新产品

①原理移植。如将太阳能炊具的集热原理移植到雨伞上,研制成雨天挡雨,晴天能烧水或做饭的新型多功能伞。

②结构移植。如将机床滑动摩擦导轨的摩擦面置于滚子间,则得到牵引力小,传动效率高,系统简单,维修方便的滚动摩擦导轨。这种新型导轨是平面滚动轴承结构方式的一种移植。

③材料移植。如将工业陶瓷用于发动机气缸,可大幅度提高热效率,降低燃料消耗,是材料的创造性移植。

医疗产品设计方案范文6

人类已经进入了信息社会,电子信息产品已经透射到我们生活的各个角落,包括国防军工用品、通信、医疗、计算机及周边视听产品、玩具等。

传统的电子线路设计工作需要有完备的元器件及仪器设备,在实验室中繁复调整测试才能完成。这需要消耗大量的时间、精力以及实验成本。传统的电子线路设计方法和手段,已经难以适应电子技术飞速发展的需要。

随着社会的发展和技术的进步,人美对电子相关行业提出了更高的要求:精确、稳定、轻巧、保密、可靠;同时,电子行业又具有产品更新快,研发周期短的特点,为了满足不断发展的市场需求,加快产品结构的升级,在核心技术领域取得重大突破,电子行业必须采用新的研究方法和技术。随着计算机的发展,计算机在电子设计中占有了很大的比重。计算机辅助技术 (ComputerAided Design ,CAD) 技 术, 以 及 在其基础上发展起来的电子设计自动化(Electronic Design Automztion,EDA)技术已成为电子领域的重要学科,并逐渐成为一个新型的产业部门。

一、传统电子产品设计中遇到的问题

1、传统的电子产品,从设计、调试到验证完成,一般采用面包板或专门的焊机板,通过手工装配,再进行电路的反复测量、评估电路性能。当电路设计非常复杂时,采用这种传统的设计方法,极易产生连线错误、器件损坏等人为错误,常会造成人力、财力、时间的浪费。尤其是设计集成电路时,传统的设计方法无法模拟集成电路的真实特性。

2、电子产品的各项性能的分析,特别是消耗和破坏性的分析与测试。

3、设计过程中的大量的复杂的计算。

二、电子设计自动化的发展过程及解决的问题

在 20 世纪 70 年代到 80 年代中期,计算机技术和电子技术的发展促进了计算机雇主设计 (CAD) 理论的研究和应用,是 CAD 技术成为电子设计领域的新兴学科。20 世纪 80 年代中期开始,随着高性能计算机技术的发展,尤其是微型计算机技术的发展,CAD 技术迈向了其高级阶段,出现了电子设计自动化(EDA)。电子设计自动化技术 (EDA) 是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、信息处理技术、及智能化技术,进行链子线路与系统的功能设计、逻辑设计、性能分析、系统优化直至印制电路板的自动设计,它可以完成电子工程设计的全过程。利用 EDA 工具,电子设计工程师可以从概念、算法等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出 IC 版图或 PCB 版图的整个过程在计算机上自动处理完成。其基本特征是以计算机硬件和相关软件为工作平台、最大限度地提高电子线路或系统的设计质量和效率,从而节省人力、物力和开发城本,缩短开发周期。

三、电子设计自动化的主要特点

1、设计过程自动化

在 EDA 的应用中,可以利用 EDA 应用软件,实现由系统层到电路层再到物理层的整个设计过程的自动化。在设计过程中,设计人员可以按照电子线路或系统的指标要求,采用完全独立于芯片厂商及其产品结构的描述语言,在功能级对设计产品进行定义,并利用应用软件提供的仿真技术验证设计结果。具体地讲,设计人员可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统通过计算机机上自动完成。

2、高度开发的集成环境

利用计算机技术的支持,在计算机平台上安装功能不同的软件,形成一个功能强大的 EDA 设计环境。在这个环境中,可以控制和管理设计方案、设计过程和设计数据,甚至可以让这些软件共享设计资源。这种高度开放的集成环境,包含了电路设计开发过程,而且其文件类型在不同的 EDA 软件中是可以共享的。

3、高度智能化的操作

在 EDA 技术中,由于应用软件的智能化设计,各种设计向导和提示十分完备,使电子设计人员不必学习更高深的专业理论知识,更不必进行手工运算,在应用软件环境中,就可以完成线路或系统的设计,并得到精确的仿真结果。

4、丰富的设计工具