产品系统设计课件-

发展背景：现代科学的发展趋势：a学科分支化；b学科一体化。CompanyLOGO武夷学院艺术系工业设计教研室产品系统设计

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design）目录第一章

概

述第二章产品系统的三因素第三章产品系列化设计第四章产品系统设计程序■作业内内涵涵：：1包包括括：：系系统统、、要要素素、、结结构构和和功功能能四四概概念念。。2具具有有要要素素与与要要素素、、要要素素与与系系统统、、系系统统和和环环境境（（功功能能））的的关关系系。。第一章概述（一）系统观：（1）定义：系统是由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。（2）核心思想：整体的观念。要素间的关联性；整体功能不等于局部功能；强目的性；相对性（3）发展：贝塔朗菲创立系统论；对事物观测由“实物”为中心转向“系统中”■统非生命系■■自然系统生命系统客观系统人为产品系统■■系统社会系统知识系统贝贝塔塔朗朗菲菲：：美美生生物物学学家家。。第一章概述（二）产品系统的含义：是由若干相互联系的要素构成、具有一定功能的集合体。（1）二层含义：A一类产品：由各种品种的产品按一定的类型学分类构成的具有相关功能的系列化产品。B一件产品：产品设计系统：(子系统）工程、功能、材料、造型、制造、需求、市场、质量、系列化产品、关联性产品产品系统、生态系统、社会系统产品环境系统产品系统（子系统）产品系统（子系统）整体性整体性整体性开发、设计、制造、销售、使用、处理种

类第一章概述D

包含的关系：■个与集种与类。■第一章概述（2）产品系统化特征产品系统设计是从整体上把握过程中各要素间的关系，通过一定的结构形式，使产品系统达到既定的功能。产品设计是实现产品系统的过程：这一过程是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成、具有特定作用、达到同一目的的有机整体，从而形成产品设计系统，其从属于产品系统。现代产品需求的多样化，产品制造的日趋复杂与精细，使信息技术在产品开发与制造中得到普遍运用；多品种与少批量同期混合生产使现代企业出现精益和柔性的生产方式。计计算算机机辅辅助助设设计计（（CAD））,计计算算机机辅辅助助制制造造（（CAM））A

产品信息化：产品制造信息化：物质、能量、信息。产品发展信息化：数码化、小型化、精确化、集合化、扩容化发展。产品开发信息化：并行设计。为使新产品适应多元化需求、易制造性、缩短上市周期，需要并行推进产品开发设计。产品系列化产品生态化第一章概述第一章概述（三）系统设计方法将对象实物当作一个完整的系统家以研究，从全局出发，将各主持看成子系统或要素，通过整合，建立起相互之间有机的联系，以及系统和外界环境之间的有机关系。设计目标和方向途径运用的工具和手段为有效运用工具所必需遵循的程序方法纵向和横向的产品系统■把产品技术、技能、结构、界面、材质、人因、形态等构成因素集成一体的设计观和设计评价观第一章概述要素组成结构，通过要素与结构完成功能。第二章产品系统的三因素产品系统■要素■结构■功能部件工艺技术构件美学形态色彩内部（系统）要素产品实体视觉设计要素环境人因要素保护发展■生理■心有序性、整体性、理稳定性内部系统对外部环境系统的联系与作用的能力。与外部环境的物质、能量、信息的输入与输出。外部（系统）要素第二章产品系统的三因素（一）要素（1）产品实体要素■即系统相关的、当前常用和最新的机械加工技术、产品部件、材料加工工艺、表面加工工艺以及核心构件的掌握。第二章产品系统的三因素（2）视觉设计要素

A

形态要素形态的意义：形态与识别形态与操作形态与环境形态与记忆■■■■■第二章产品系统的三因素II

形态的表现风格：功能主义(现代主义)：功能至上历史主义：尊重传统和地方文化新现代主义：结构与解构高技派：高新技术、智能化，概念产品、007有机主义：机体主义和生态主义第二章产品系统的三因素功能主义第二章产品系统的三因素新现代主义第二章产品系统的三因素解构主义：第二章产品系统的三因素高技派：第二章产品系统的三因素历史主义：文丘里、索特萨斯第二章产品系统的三因素有机主义：第二章产品系统的三因素B

色彩要素I

产品色彩意义：趋于感性化；它的象征作用和情感作用大于形和质，而成本最小。II

色彩与形态：形色不分；暗示结构III

色彩与功能：功能暗示、以色制（诱）动、象征第二章产品系统的三因素C

材料要素对内：支撑和安装的结构及强度、弹性等性能。对外：质感、光泽、肌理、温度感等。D

美学第二章产品系统的三因素■（3）环境要素A

绿色设计：以“绿色技术”为原则所进行的产品设计。绿色技术：环境友善技术。十减少环境污染或减少原材料、自然资源使用技术、工艺、产品的总称。B

“3R”原则：

reduce：小批量、少面积、节能、（轻薄短小）reuse：部件结构完整、主体可替代、系统性recycling：资源再生设计■■■■■■产品的制造、使用及消亡过程必然对生态环境产生影响，其广度与深度取决于产品设计阶段。绿色设计须面向产品的整个生命周期，是系统性的设计过程。内容包括：（1）使用无污染材料，最大限度减少用材。（2）降低生产能耗与使用能耗。（3）立足于产品能重复使用或可回收。（4）产品使用寿命完结后可安全处理。第二章产品系统的三因素C

绿色产品设计周期表第二章产品系统的三因素（4）人因要素对象：生产者、营销者、使用者、运输者、回收者等。相关知识：人类工程学、设计心理学、消费心理学社会属性：社会关系学、文化、宗教、伦理、习俗、价值观、职业性等。第二章产品系统的三因素（二）结构产品要素之间相互作用、联系的方式。有序性：各要素以矩阵、树形或网络结构规律组合整体性：各要素无法孤立存在的性质和功能稳定性：各要素间性能的动态平衡第二章产品系统的三因素■A

外部结构：外观造型和整体结构。分：不承担核心功能和承担核心功能结构核心结构：技术原理结构。系统结构：产品与产品之间的关系结构类。 分：分体结构、系列结构、网络结构D空间结构：产品在空间上（周围环境）的构成关系。■■■■■第二章产品系统的三因素■（三）功能（1）功能分析（丛需求、功能入手）：■■A

定义功能：将产品和部件或构成要素的效用加以区分和限定。■方法：语句陈诉法B

功能分类：需求性质：使用功能、精神功能重要性：主要功能、附属功能作用：必要功能、不必要功能需求满意度：不足功能、过剩功■■■■■椅子■主支撑谓身体宾能、适度功能功能定义同位功能相互关系：上位功能、下位功能、手机

■联系

■人■玩提醒第二章产品系统的三因素C

功能系统图■从基本功能出发，根据之间目的手段关系建立功能系统骨架。D

功能整理（2）产品功能设计产品树型结构：■1■2

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9第三章产品系列化设计（一）概念：■由若干产品构成的相互依存的多极系统的产品设计。（1）特征：关联性：系列产品之间相互因果和依存。独立性：系列产品中的某个功能可独立发挥作用。组合性：系列产品中的不同功能相匹配，产生更强功能。（2）产品系列化类型：是具有相互关联的几种产品构成为在某个方面有共同特征的产品群。表现为：家族系列产品——同一企业的相关产品。成套化系列产品——以相同功能、不同型号和规格的产品构成。功能性系列产品——同一功能，功能侧重有所不同的产品第三章产品系列化设计（3）产品系列化的意义：对于商业的意义——市场需求的多元化促使商品的多元化，系列产品的多样性符合这一商业要求。对于生产的意义——柔性生产方式下的系列产品可降低成本生产、维修、替换与宣传成本。第三章产品系列化设计第三章产品系列化设计（二）产品系列化设计方法（1）组合设计■将功能、用途、原理、形状、规格、材料、色彩等一些（或部分）在纵横上进行组合，或将某个要素进行扩展，构成更多的产品系统。A

功能组合B

要求（强制）组合C

配套组合D情趣组合第三章产品系列化设计A

功能组合：将多种功能组合到一个产品上，一物多用。第三章产品系列化设计B

要求（强制）组合：根据企业需要对关联弱的产品组合。第三章产品系列化设计C

配套组合：将不同用途的产品构成系列，带来品牌效应。第三章产品系列化设计D

情趣组合：借用人民的希望、爱好、祝愿、友谊、幽默、时尚等生活情趣、人之常情形象化造型。第三章产品系列化设计（2）变换设计：对产品某部分要素改变的设计。A

前提：I通用性：部件或单元可置换II标准化：1、系列设计中建立的标准。2、国家、行业或企业建立的标准III系列化第三章产品系列化设计B

纵向变化设计：功能、属

性、结构相同或相近，而尺寸、规格及性能参数不同的设计。C横向变换设计：在产品基本形态的基础上，派生出同类型产品。第三章产品系列化设计（3）模块化设计：产品模块是一组具有同一功能和接合要素（指联接件间的配合或啮

合），但性能、规格或结构不同却能互换或通用的单元。模块化设计是在对产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列通用的功能模块；根据用户的要求，对这些模块进行选择和组合，以构成不同功能、或功能相同但性能不同的产品。A

优点：模块化设计有利于产品的更新，缩短设计周期，降低成本。模块化设计要求结合面的合理性和精确性。模块化设计关键是对哪些功能、部位和数量的选择，而构成模块。第三章产品系列化设计附属功能模块（吸尘器多用途吸头）；生产模块是组合产品部件的模块（如建筑模块预制板）；第三章产品系列化设计B

模块设计方法：关键是模块的规划I

模块形式标准件或已有产品做模块。（是现有的通用件，如标准件螺丝）；自定义模块：自行设计的部件；附属功能模块（吸尘器多用途吸头）；生产模块是组合产品部件的模块（如建筑模块预制板）；第三章产品系列化设计II划分模块的出发点：功能分析。分解成子功能，最终获得功能载体，即功能模块。基本模块：是产品的主要基本的功能。为反复使用的模块。附属功能模块：配合基本模块完成工作。组件模块附属功能模块（吸尘器多用途吸头）；生产模块是组合产品部件的模块（如建筑模块预制板）；第三章产品系列化设计III模块组合：a组合种类：I开放式；II封闭式B组合方式：纵向模块系统 横向模块系统第三章产品系列化设计第三章产品系列化设计成套化系列产品第三章产品系列化设计第四章产品系统设计程序（一）产品设计的过程系统（1）从产品战略到市场营销的完整的过程系统：起点-产品战略-基础研究-市场调查-产品开发-产品设计-技术开发-生产-营销-终点计划阶段 开发阶段资料收集 构思展开、草图、效果图、初调查分析

步模型创造力激

技术分析、细部检查、外观模发

型设计图纸、试制、问题分析、生产准备阶段试生产批量生产生产准备修改、确定方案正式投产（2）产品设计方法构成：传统的设计方法把对象分解为互不相干的部分进行研究。现代产品设计是将对象当作一个整体系统加以认识研究。产品设计方法系统要素：明确设计目标的方法——需求对象的满足。为达到目的的手段——一条途径与多条途经。为达到目的策略——具有原则性的手段。为达到目的工具运用——适当的有效的工具。有效的程序方法——必须遵守的运行程序。第四章产品系统设计程序现代产品设计系统观念的建立意义在于：将产品设计从实物水平上升到系统水平，建立系统化、综合化、整体化的设计思维方法。对产品设计系统观念的建立，要基于以下认识：产品从设计到生产、到商品化，至使用后的消亡，整个过程如生命周期系统，每一过程要素都要在同一目的的驱使下从属于产品的循环系统，并且从属于更大的社会系统。第四章产品系统设计程序第四章产品系统设计程序第四章产品系统设计程序（二）产品系统模式：（1）O-R-O模式（过程易于控制、结果可预见）：O客体object要素

投入设计的条件R联系relation结构

转换设计的重心O产出output功能

实现设计的目的O产出设计项目 确立R联系确定构成 方式O客体确定要素 内容设计中逆向使用为：第四章产品系统设计程序（2）串行模式（过程要素之间按顺序进行，具制约性，易于控制）：串行设计：开发→设计→样品→试制→修改→试生产→生产。要素1设计过程 环节1要素2设计过程 环节2要素3设计过程 环节3顺序顺序第四章产品系统设计程序（3）并行模式：从产品开发设计一开始就考虑到产品整个生命周期中的各个因素，包括概念的形成、需求的定位、可行性、进度、生产制造、甚至商品化过程等。优点：过程含多种要素，具可靠性，易于修正错误要素1ABCD要素2AB要素3ABC协作同步协作同步协作同步第四章产品系统设计程序并行设计：是集成、并进地设计产品及相关的各种过程的系统化工作模式。人员

设计人员质控人员制造人员营销人员协作厂家用户代表工作角度的侧重工程设计、功能设计、形态设计产品质量要求、性能的稳定生产工艺要求市场状况与要求服务的可行性需求的满意度第四章产品系统设计程序并行设计的支撑技术是计算机技术：计算机辅助设计：是实现并行设计的前提，具有随机、动态的交互关系，可证明设计的可行性。逆向工程信息技术：是通过信息技术从模型或实物生成图纸，使产品尽快投入生产。快速出样技术：以CAD、CAM技术，采用特定的材料与成型工艺，快速制作实物样品。虚拟产品开发与制造：以计算机仿真、智能推理，虚拟产品制造、使用与消耗过程，具安全经济与速效性。第四章产品系统设计程序第四章产品系统设计程序（三）