时间：2023-06-07 09:09:53
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇新产品设计方案，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】产品设计；试制；工艺
1 产品策划阶段
一个车型的开发风险非常大，如果不经过周密调查研究与论证，盲目启动新项目，会造成产品先天不足，投产后问题成堆；造成产品不符合消费者需求，没有市场竞争力。因此，在进行产品策划时必须进行市场调研，然后进行可行性分析研究，确定设计方案。
1.1 可行性分析
通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理、纪录和分析，可以了解和掌握用户的消费趋势、消费偏好和消费要求的变化，确定用户对新的产品是否有需求，然后根据调研数据进行分析研究，总结出科学可靠的可行性分析报告，为项目决策提供依据。
1.2 设计方案的提出与评审
这里的设计方案是指由设计部门提出的主导设计思路；是在可行性分析的基础上，由设计部门提出的该新产品的最佳设计方案；是整车整体设计的总纲要。
当然，设计方案的实施必须建立在评审完成的基础上。设计方案的评审要求：评审内容应该对产品开发的要求负责；解决设计方案与开发需要的不协调；确定设计方案的内容企业是否有能力满足等。
2 设计输入与输出阶段。
设计的输入与输出是整个新产品开发的核心内容，整个开发过程都是以这个阶段为中心形成的体系。下面将进行详细的介绍。
2.1 设计任务书的提出与评审
技术任务书是产品在初步设计阶段内，由设计部门向上级对计划任务书提出体现产品合理设计方案的改进性和推荐性意见的文件。经上级批准后，作为产品技术设计的依据。其目的在于正确地确定产品最佳总体设计方案、主要技术性能参数、工作原理、系统和主体结构。
2.2 产品设计阶段
由于产品设计阶段要全面确定整个产品的结构和尺寸，从而确定整个生产系统的布局。因而，产品设计的意义重大，具有“牵一发而动全局”的重要意义。产品设计包括两方面，一是技术设计，另一个是工作图的设计。
技术设计的目的是在已批准的设计任务书的基础上，完成产品的主要计算和主要零部件的设计。主要内容有：做出产品设计计算书（如对运动、刚度、强度、振动、热变形、电路等方面的计算、校核）；画出产品总布置图、产品主要零部件图，并校准；绘出各种系统原理图（如传动、电气、进出气等系统）；提出专用件、借用件、外购件、材料清单；对技术任务书的某些内容进行审查和修正等等。
工作图设计的目的是在技术设计的基础上完成供试制用的全部工作图样和设计文件。设计者必须严格遵守有关标准规程和指导性文件的规定，设计绘制各项零部件工作图。主要内容有：绘制产品零件图、部件装配图和总装配图；编写产品零件、标准件明细表，外购件、外协件目录；编写文件目录和图样目录等等。
2.3 标准化审查
标准化审查是由标准化管理部门组织有关专家或专业技术人员，依据有关标准、规范、文件的标准化要求，对设计图纸、文件等多项内容进行分析、论证、审查的过程。
2.4 工艺性审查及工艺安排
工艺性审查就是对产品主要的制造技术和产品的基本制造流程进行评价和选择。具体来说就是对设计阶段完成的图纸、明细表等技术文件进行审核，判断其是否满足企业现阶段的生产现状，以保证在低消耗基础上生产出最高质量的产品，为企业创造更大的利益。
工艺安排的含义相对简单，就是对即将进行的新产品试制工作进行工艺指导，明确各部门在试制过程中所需的各项工作及进度。工艺安排的主要内容包括试制产品的工艺分工、工艺流程与试制进度安排。
3 设计验证阶段
设计验证是确保所有的设计输出满足设计输入要求的试验。因此，设计验证是决定新产品设计是否成功的唯一手段；同时，设计验证也是完善产品设计的唯一途径。设计验证主要由新产品试制、试制评审、技术文件更改等几方面构成。
3.1 新产品试制
新产品试制是根据设计图纸，工艺文件和少数必不可少的工艺装备，由试制部门试制出少量样品，以便检验产品的结构、性能及主要工艺是否达到设计要求，验证设计图纸是否正确，以便肯定或进一步校正产品设计的工作。
在新产品试制过程中，试制部门技术人员应编写试制总结：着重总结对图纸和设计文件验证情况，以及在装配和调试中所反映出的有关产品结构、工艺及产品性能方面的问题及其解决过程，并附上原始记录，确保试制过程的验证效果。此阶段是一个反复的过程，如中间评审不能通过，则需要反复进行试制，直到产品符合小批试生产条件。
3.2 试制评审
试制评审是穿插在多轮试制过程之中的。试制评审的主要内容是：审查样品试制结果，设计结构和图样的合理性、工艺性，以及特种材料解决的可能性等，确定能否投入小批试制；明确样品应改进的事项等等。
3.3 技术文件更改阶段
试制评审后，试制过程中出现的各类问题逐一暴露出来，各相关设计、工艺部门都必须在规定的时间内完成技术文件及工艺工装调整的整改工作，以确保下一阶段工作的顺利进行。
4 设计确认阶段
设计确认的目的是确认产品设计是否满足产品功能和使用要求，通常在成功的设计验证之后进行。设计确认主要内容有：产品试验、技术文件定型、小批试生产等。
4.1 产品试验
产品进行试验的目的是：检验样车的主要参数，各项技术性能指标及可靠性；检验整车性能指标是否达到设计要求；通过试验检查和发现产品在设计和工艺方面的薄弱环节，为改进设计提供依据。
4.2 技术文件定型
经过新产品试制与试验工作，相关的设计文件在经过几轮的更改与修正后，已经可以指导车间进行小批试生产工作，技术文件也不再有较大的改动，这一阶段被称为技术文件定型。
4.3 小批试生产阶段
小批量试生产是指在技术文件通过鉴定和校正修改后，根据批量生产的要求，编制全部工艺规程，设计制造全部工艺装备，然后生产一小批产品的过程。
目的是检验工艺规程和工艺装备是否适应生产的要求，并对产品图纸进行工艺性审查，以便进行必要的校正，为大批量生产创造条件。
5 项目报毕
经过以上4个阶段的工作，新产品开发项目基本结束，新产品不管是从设计文件的合理性还是产品的工艺性方面都趋于成熟，完全可以满足产品大批量生产的需要，相关部门应申请进行项目报毕工作。经总工程师批准后，新产品开发项目至此全部结束。
6 结束语
目前，国内已经具备了同国外先进汽车公司同样的开发设计流程和开发设计能力，可以实现中国自主知识产权的自主产品开发目标。通过数字化的三维设计可以实现设计数据、工艺分析、模具设计制作、工装夹具设计和制造的CAD/CAM一体化，实现设计和仿真同步的CAD/CAE一体化。中国汽车工业通过国内企业在产品开发上的持续性技术学习，希望在不远的将来，站在世界汽车行业的顶端，创造中国汽车行业自己的神话。
参考文献：
[1]《汽车工程手册》设计篇.汽车工程手册编辑委员会.人民交通出版社出版.
1.1缩短产品的开发和生产周期
当代机械产品研发能够全面利用计算机仿真技术，不但可以仿真实现产品的研发与生产过程，而且还不用消耗实际的资源与能量，然而却可以真实反映产品的相关状况。虚拟设计技术在概念设计与方案论证当中通常用虚拟模型来取代现实模型验证设计方案，很好地规避了以往设计模式中设计阶段的出现过的失误对工期与成本的巨大影响将以不断扩大的方式向后续阶段进行传播的问题，这样可以更加高效地降低新产品开发的周期，从而提高新产品设计品质与效率[4]。
1.2提升产品制造成功的概率
VRT虚拟技术通过对实际制造活动中的人、事物、信息及其制造过程展开全面的仿真活动，通过从虚拟环境中得到的各种信息，能够及时发掘制造中可能产生的问题，感受未来产品装配的特性与功能或者装配系统的运行状态，进而能够做出预见性的决策和优化实施计划。在产品大量生产之前就采取预防办法，最终实现产品一次性制造成功，保障产品一次制造均不失败。
1.3降低产品开发成本
应用系统仿真软件在不同虚拟环境中精确地模拟系统的运动状态，它能够在计算机上便捷地修改设计中存在的缺陷，模拟实验不同的设计计划，通过对整个系统进一步改进，最终得到最优设计方案，从而做出物理样机。这样就规避了以往设计中不断通过物理样机验证然后修改设计方案的过程，在很大程度上减少了实验成本[5]，然后按照经验把成本层层分解到各子装配体与零件当中，再对比零件的实际价格与预计成本之间的差异，进而降低产品的开发成本。
2虚拟技术在现代机械工程中的应用领域
2.1虚拟制造
所谓虚拟制造（VM）是指将计算机仿真与虚拟现实技术作为技术支持，通过对产品设计和制造等过程开展统一建模，然后在产品设计阶段及时地、并行地仿真产品，对将来制造整个过程及其产品设计的主要影响，进而预测产品功能与特性、可制造性以及成本等，然后更加高效地、柔性灵活地开展生产，最终使新产品开发能够一次实现成功[6]。虚拟制造技术的应用能够从本质上转变现行的制造方式，对将来制造业的发展将会产生极其深远的影响，为整个制造业带来翻天覆地的变化。
2.2虚拟仪器
所谓虚拟仪器（VI）是指一种应用计算机技术与电子技术发展起来的智能化设备，与以往仪器相比，其在概念与功能上有着很大创新。虚拟仪器利用计算机软件把通用计算机和基本的信号采集及其调理硬件紧密结合了起来，实现了传统仪器所具备的和无法具有的作用。虚拟仪器能够使用一样的硬件系统，运用不同的软件就能够实现功能几乎完全不同的各类测量，从而使得测试仪器的费用很大程度的降低，而且操作非常方便，降低了测试仪器的操作与维护的时间和复杂性等。
2.3虚拟产品
开发目前，虚拟产品开发使用计算机及其工艺技术来研发和研究零部件，而且在装配与制造等整个过程中运用相关信息，最终建立全部产品总体模型[7]。而在虚拟产品开发环境当中，产品只被当成一种数学模型，所以不仅修改方便快速，而且能够减少成本，降低设计时间，提升产品品质。即便面对的是一种复杂产品，也仅仅需要制作一次最终的实物模型，最终使得新产品开发能够获得一次性成功。
3结束语
[关键词] 概念产品 功能技术矩阵 创新设计方法
为了更好地规划公司发展战略，更早地预判市场需求趋势，使设计更具超前性、更具竞争力，概念设计应运而生。“概念设计”最早于1984年由德国学者Pahl和Beitz提出，他们认为：在确定设计任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案，一部分的设计工作叫做概念设计[1]。概念设计在产品设计过程中占有非常重要的地位，类似于生物的基因，从质的层面决定产品的品质[2]。各大知名厂商诸如伊莱克斯、飞利浦、苹果、宝马等每年都投入大量的人力物力进行相关领域的概念设计实验，并定期推出概念产品展示活动，以求准确把握未来市场的需求与动向，在产品竞争中立于引领地位，实现企业利润最大化。
1 理论基础
目前，国内对概念产品设计理论研究的主体为高校，主要有浙江大学、西北工业大学、河北工业大学等，主要的理论基础有TRIZ、AD、QFD（质量功能配置理论）理论，国家863 科技计划和国家自然科学基金均资助了很多相关的研究课题。
浙江大学的冯培恩教授及其指导的研究生陈泳基于仿生学对概念产品设计方法学进行了探索，为建立基于遗传和重组的技术产品计算机辅助概念设计的新理论和方法做了探索性工作。
河北工业大学的檀润华教授及其指导的研究生王永山基于QFD及TRIZ理论对概念产品设计进行了研究，将QFD与TRIZ有机的结合，应用QFD解决设计中做什么的问题（What），应用TRIZ解决设计中如何做的问题（How），提升产品创新性。
以上对概念设计开发设计的研究虽然取得了一定了成效和进展，但仍然存在很多问题，比如：产品未来概念仅仅从技术进化规律层面研究是远远不够的，人们的审美、需求是多元、动态变化的，对未来需求的预测需要从文化、能源、环境等综合大环境角度进行研究；TRIZ理论解决具体工程问题很有效，但对建立丰富的、多元化的概念路线方面还有许多不足之处；此外现代产品的需求分析分为显性需求分析和隐性需求分析两个层面，苹果公司、微软公司、谷歌公司所创造的极富想象力的新产品显现出对隐性需求分析的重要性，而上述研究都没有涉及如何在概念产品研发中进行隐性需求分析。
本课题针对上述问题提出基于功能技术矩阵的概念产品开发模式，并在需求分析阶段引入TRIZ预测技术与未来预测理论相结合，针对隐性需求分析进行相应研究。
功能技术矩阵是一种非常直观的表格，它将产品所有分功能及其对应的所有可能实现途径罗列其中，设计者可以借助于功能技术矩阵进行各种组合，从中形成实现产品总功能的原理方案。功能技术矩阵为丰富产品开发方案、开拓设计思路、进行方案评价提供了有效解决模式。
TRIZ起源于前苏联，是俄语“发明问题解决理论”的缩写，前苏联著名发明家阿奇舒勒所领导的研究机构为研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，分析了世界上近250万件高水平的发明专利，并综合多学科的原理和法则，形成了一套TRIZ理论体系（见图1）[3]。此外，阿奇舒勒发现，技术从结构上可以进行进化，并总结出进化的趋势， 该进化趋势概括出：技术系统是按照刚体单铰链多铰链柔性体液体/气体场的趋势进化，我们可以据此总结现在的产品技术处于技术进化中的何种阶段，并预测出该技术进化的趋势，从而在未来竞争中占得先机。例如，海尔集团等就在积极研发替代机械洗衣的利用水电解与超声波震荡相结合的新型洗衣机，这种新型洗衣机符合TRIZ技术进化趋势，能够实现省水、省电、省洗衣剂的要求。
* 福建工程学院教育科学规划项目基金：“基于工作过程导向的创新设计课程教学模式研究”（GB-K-11-05）。
TRIZ有三种工具：①39个通用过程参数和40条发明原理；②物质—场模型和76个标准解；③效应原理解[4]。
图1 TRIZ 理论体系关系
2 基于功能技术矩阵的概念产品开发模式
在概念产品设计过程中，对未来需求的准确预测是成功的起点，准确的设计定位可以为企业赢得市场先机，在科学技术高度发展的今天，单纯利用现有的科技已经不能适应市场的竞争了，苹果、Google等企业的经验告诉我们，现在的产品研发必需具有超前意识，产品开发的模式也必须进行必要的调整；与此同时，如何将未来的需求用最低的成本、最令消费者满意的形式进行展现也是概念产品开发取得成功的另一关键。
隐性需求是与显性需求相对的，隐性需求可以通过一定的转化过程而表现为显性需求从而被企业和用户认知。为了在激烈的市场竞争中赢得先机，国际上比较知名的几大企业甚至提出引导消费者生活习惯的设计口号，在这种背景下，如何挖掘隐性需求成为设计师必须解决的难题。因此，本课题在研究概念产品开发的需求分析过程中，引入需求预测概念——即通过TRIZ预测理论及未来环境预测、归纳，发掘用户的隐性需求，以提升产品开发的创新性。
TRIZ技术进化理论中包含10条定律（或模式）与多条进化路线。这里的10条定律是指技术进化的10个方向。技术进化路线指出了某种技术进化的状态序列，实质是技术如何从一种状态移动到另一种新的状态，新旧状态所完成的基本功能相同，但性能极限提高，或成本降低，即产品沿进化路线进化的过程是新旧技术更替的过程。基于当前的产品技术所处的状态，按照进化路线，通过设计，可使其移动到新的状态。基于TRIZ中技术进化理论的预测结果可以帮助企业确定新产品开发战略机遇。
对未来进行预测，主要通过分析推导得出预期的环境变化、用户使用变化、审美、价值观变化等。这要求在产品开发过程中，多咨询、了解相关专家的科研预测成果，并对技术发展趋势进行充分调研，在后续的概念产品方案评价阶段对新技术、新工艺等应用于新产品中的提案进行中立环境下分析。在确定了用户的需求之后，如何将需求转换为结构随之成为概念产品开发的关键，此过程也称为求解过程，并且解的数量不是单一的，我们必须对解进行评价、取舍。在系统论设计方法的指导下，本研究综合产品开发中的单项技术、理论，并融入相关的预测技术，将功能技术矩阵与创造性解决问题理论相结合，以得到新型创新设计解决模式，对概念创新设计提出新思路、指导一般性概念产品设计。
应用于具体的概念产品开发过程中，本理论的操作流程为：获取需求信息需求转换为功能功能转换为结构方案评价。在此过程中，主要基于功能技术矩阵模型进行产品开发，运用TRIZ理论进行开发定位技术性预测、方案具体求解、方案评价。
2.1 需求设计
获取需求信息：为获得最充分、最全面的需求信息，产品研发团队应对消费者进行全面的需求调查，进行必要的访谈与产品使用观察实验；同时，设计师进行产品试用、专家访谈，以寻求产品缺陷及消费者潜在的需求。
获取隐性需求：隐性需求是指人们还没有意识到的、客观存在的需求。这种需求通常是设计师本人通过敏锐的感觉能力、训练有素并且善于观察和思考的头脑产生出的需求信息。
隐性需求是概念产品赢得未来市场的基础，是概念产品研发的重中之重。获取隐性需求的关键是进行未来预测，这要求我们要洞悉未来社会的发展趋势、人们的生活习惯、科技的动向、人们的审美等等， TRIZ中的技术进化理论为我们对技术的发展提供了未来预测的可能。
2.2 需求转换为功能功能转换为结构
按功能论设计方法进行功能定义、功能分类、功能整理、形成功能技术矩阵。与传统建立功能技术矩阵的方式不同，本研究模式融合了TRIZ创新理论原理（见图2），可以在产品设计过程中提出尽可能多的、有效的设计方案，正确反映设计提案的成本与设计品质，为设计师及企业决策者提供清晰的选择提案，可以有效提高产品设计方案的商业成功率、提升产品品质。
图2 TRIZ创新原理
具体操作步骤为：在建立功能技术矩阵过程中，先将前期的需求设计结果表述为具体的总体功能和分功能（与传统的产品开发过程不同，本研发模式为先确定理想的结果，不考虑具体的实现技术），运用TRIZ创新理论原理生成框架式的广义上的解，再把设计知识、制造知识、商业运作知识等诸多方面融合在一起，最终形成更广度范围内的创新设计方案，建立反映成本、设计品质、实现途径技术先进性等选项的概念产品设计方案多维矩阵模型（见图3），然后按照设定的权重对每个方案进行评分（公式参照式（1）），评分最高的选定为设计方案，进行产品量产、推广。
Si=ΣkjCiI （i=1，2，…n；j=1，2，…m） 式（1）
其中：
Si——第i 项方案的综合评分；
j——表示产品研发评价特性的指标个数；
kj——评价指标为j 时所对应的权重值；
i——产品分功能项；
I——可以实现产品分功能i项的技术途径项；
CiI——多维矩阵模型中可以实现产品分功能i项的技术途径项I的分值。
图3 概念产品设计方案多维矩阵模型
在利用“基于TRIZ、功能技术矩阵的概念产品开发模式”过程中，进行功能转换时，会遇到各种技术矛盾或物理矛盾，TRIZ技术提供了系统的解决方案，融合本多维矩阵模型的方案评价体系，按如下步骤进行：
（1）进行问题分析；
（2）确定理想状态产品所要具备的功能，包括总功能及各个分功能；
（3）查找效应库，解决各功能需求；
（4）对所得出的各个方案选取成本、技术先进性、品质、美学评价等方面进行综合评价，利用前文提到的方案权重综合评价公式进行评分，优选分值最高的方案。
一、当前项目制工业设计教学中存在的不足之处
（一）以课堂案例教学代替项目制教学
在实施“项目制”工业设计教学过程中，许多院校对项目制教学认识不足，以课堂案例教学代替项目制教学。工业设计教学中课堂案例多为教师根据经验拟定的设计项目，常见的名称有“汽车设计”、“牙科椅设计”、“车床设计”等。其实在课堂教学中，学生对这种不够真实的设计项目的理解往往比较抽象，仅凭借教师对某一产品原理描述以及网络参考资料，展开所谓的“市场调查”，然后给出一个设计概念。设计概念产生的过程中，“约束”学生思维的因素（如功能原理、人机标准尺寸等）很少，因此设计方案产生比较容易，而到设计后期阶段，一个简单的尺寸数据变更都可能将此方案。此外，在案例教学中，设计方案的评审是虚拟化讨论，这种脱离实际的讨论是肤浅的，不能发现产品化阶段的工艺性、经济性等问题，另外学生对老师的一些判断和指导也可能存在一些疑惑与不服，但又不能从其他途径获得解决。这种运用虚拟设计案例进行课堂教学的方式，模拟了设计实务，学生能掌握设计基本方法和流程，但在提高其实际设计能力方面尚有缺失。若在项目制工业设计教学中，所选课题改为企业实际项目，师生及企业相关人员参与教学全过程，才能有效弥补上述案例教学中的不足。
（二）项目训练内容缺乏完整性
来源于企业的工业设计项目比较广泛，有的侧重于外观概念设计，有的侧重于结构设计，也有一些是比较完整的工业设计创作项目。前两者无法对教学大纲中的知识点进行全面覆盖，会形成教学盲区，项目训练内容缺乏完整性，也就达不到教学目标。比如现实中多数企业认为工业设计就是外观设计，所以非常乐意委托院校开展外观改良，以为外观设计仅仅是制作几张效果图，所以给予院校的设计周期往往较短。而教师引入这种设计项目之后，在训练内容方面只能斩头去尾，仅围绕效果图制作开展草图绘制、草模制作等内容的训练，往往将产品设计课程中所规定知识点如市场调研、人机工程学、结构、材料工艺及成本等内容忽略。这种项目制教学没能发挥其应有的教学价值，导致学生缺乏对产品设计实际流程的基本认识，更谈不上提高学生对各种学科知识的整合设计能力。项目制工业设计教学完整的训练内容应该包括项目接洽、市场及企业资源调查、设计定位、概念设计、效果图设计、人机尺寸设计、模型制作、材料与工艺、成本估算、设计评审、样品试制与小批量试制对接等方面。（三）课堂教学与课外教学不均衡项目制工业设计教学是学生在“学中做，做中学”而达到教学目标的教学方式，它是一种校内外或者课堂内外相结合的教学方式，只有这样才能实现有效教学。当前很多教师在开展项目制工业设计教学时，能够按照教学计划完成课堂教学工作，讲授设计程序、设计原理、工艺基础等理论知识，引导学生开展项目的前期网络调研、草图绘制、效果图制作、模型制作等实践环节，但忽视了在课外接受企业专家指导的环节。由于企业专家参与的引导式教学方式更有利于培养学生的创新与设计能力、独立分析与解决问题的能力，所以不容忽视。当然，课外教学包括很多形式，从项目制工业设计教学角度来讲，包括设计相关法规学习、新产品市场调研、设计方案生产可行性调研等形式。只有通过课外教学延伸，学生加强隐形知识学习，才能使完成的设计方案更具完善。
二、基于创业能力培养的项目制工业设计教学实施策略
（一）项目遴选
项目遴选首先要考虑教学目标与教学内容。在工业设计教学中，以很多院校设计类专业开设的《产品设计》课程为例，若采用项目制教学方式更能贴近实际，更好地培养学生创业能力。其项目制教学方式如下：首先，《产品设计》课程的教学目标是通过以某一产品为设计对象，开展项目接洽、设计调查、产品功能分析、造型元素整合、批量化制造实现跟踪等一系列教学任务，使学生掌握系统化产品设计的方法，培养一定的创业能力。其次，教学内容包括项目管理实践、市场调研与分析、产品设计实施、生产可行性分析、批量化制造跟踪实践等环节。工业设计项目来源比较广泛，应该选择训练内容比较完整的项目作为《产品设计》课程的设计对象，但不能一味追求设计对象的“新、偏、难”，可根据当地产业特点选择比较常见的产品如剃须刀、理发剪、面包机、吸尘器等小家电。这类小产品设计工作量不大，能够保证在大纲规定的课时内完成项目的各个训练内容。笔者项目制教学实践中开展了项目遴选并最终确定以理发剪作为设计对象。首先是项目遴选的准备阶段。查阅本专业的校外实践基地名单，在网络上寻找当地的产品设计竞赛信息以及企业的工业设计人才招聘信息，目的是发现具备潜在设计需求的企业。通过开课前半年时间的关注，最终联系上某电器公司，其年度开发计划中有一项为理发剪开发设计，经过电话初步确认合作意向，并说明以项目进课堂的方式开展项目实施，企业方接受了这种做法。事实表明，在企业与院校取得双赢的基础上，即企业希望得到有用的设计方案，而学校则希望以实际项目进行教学，让学生受益，这时项目合作是很容易达成的。
（二）项目教学内容分解与实施
笔者根据经验，以理发剪为例，将本课程98课时的教学按项目制教学内容分解为项目管理实践7课时、市场调研与分析7课时、产品设计实施70课时、生产可行性分析7课时、批量化制造跟踪实践7课时，分布在7周时间内。除产品设计实施在课堂完成以外，其它内容主要在课外完成。项目教学实施步骤如下：一是项目管理实践。教师与企业沟通确定设计项目以后，项目组长与指导教师共赴企业参加项目接洽，包括设计费用确定、明确双方承担的义务与权利，拟定合同；按照合同所规定的设计期限，制作项目实施进度表，明确责任人；根据项目实施进度表和教师统一安排，组长组织设计评审会（校内与企业召开若干次），并组织设计方案修改及后期跟踪。二是市场调研与分析。通过市场调研与分析，学生能对设计方向有准确的定位。首先要求学生根据设计合同拟定的设计要求，通过网络、商场开展现有理发剪的款式调研，分品牌、设计风格等类别进行造型元素的归纳分析，找出可借鉴点。其次通过网络收集各种除理发剪外的图片，以手机、MP3等电子产品为佳。最后邀请企业专家进行理发剪结构原理讲解，提出一些限制性的尺寸或结构。三是产品设计实施。此阶段可分解为草图、效果图、人机分析、机械制图、模型制作、版面设计等环节。由于《产品设计》课程都安排在《快速表现》、《计算机效果图》、《人机工程学》、《机械制图》、《模型制作》、《编排设计》等课程之后，产品设计实施阶段学生已经掌握了各单元基本知识，指导教师只需针对理发剪进行各环节间断性的指导，学生自主性完成设计方案。四是生产可行性分析。设计方案完成以后，经过指导教师初步评审后，被提交至企业，由企业专家、师生共同开展生产可行性分析。从制造工艺、装配、材料、运输、成本等方面进行论证，并对方案提出修改建议或停止开发的裁决意见。五是批量化制造跟踪实践。包括样品制作、配色实施、结构设计、模具制作、小批量试制、销售推广等环节，由企业专家指导，学生参与。此阶段根据项目开发实际进程在教学时间上做适当的弹性安排。
（三）教学效果评价
教学效果评价中，应当注意几个问题。首先评价主体多元化，指导教师、学生、企业专家都将参与到各组设计方案的评价中。其次评价内容多元化，项目管理实践、市场调研与分析、产品设计实施、生产可行性分析、批量化制造跟踪实践都将成为影响学生课程成绩的重要因素。
三、项目制工业设计教学培养学生创业能力的优势
有关文献指出创业能力是一种综合能力，可分解为专业能力、方法能力及社会能力。实践证明，基于创业能力培养的项目制工业设计教学模式（见图1）可有效训练学生这三方面的能力。
（一）“真枪实战”式项目设计促进学生专业能力的提高
工业设计专业学生创业方式多为创办个人设计工作室，这就需要学生掌握扎实的岗位专业能力，包括设计能力、新技术运用能力、本行业法律法规运用能力。一是促进设计能力提高。“真枪实战”式项目要求学生提供尽可能多的创意草图、完成逼真的设计效果图、绘制无误的外观或结构制图以及完成样机模型，这些训练内容提高了学生的设计表达能力；学生通过头脑风暴法产生的“从无到有”的方案构思，需要其拓展思维，从各种角度设想方案，提高了设计思维能力。二是促进新技术运用能力。“真枪实战”式设计项目方案的提出，需要学生把握技术发展趋势，从新技术运用的层面进行设计方案创意。比如，软质LED触摸屏技术发展，可以提出可卷曲手机的设计；纳米重塑性材料的发明，可以将其运用于手残障人士的餐具设计。三是促进本行业法律法规运用能力提高。开展实际设计项目中，学生能够接触专利法规、环保标准等法律知识，潜移默化中提高自身本行业法律法规运用能力。比如，项目成果在申请实用新型或外观设计专利过程中，会接触相关知识产权内容；在木质家具设计过程中，会接触密度板、夹层板、各类实木的国家或国际环保标准以及油漆、粘合胶水的环保标准。
（二）项目管理理念在教学中的渗透有助于学生掌握创业方法
图1基于创业能力培养的项目制工业设计教学模式工业设计学生创业的主要形式是创办个人设计工作室，经营业务范围包括产品设计、模型制作等，开展企业委托项目的设计或者自主开发产品的专利转让。在项目管理的过程中，要求学生从把握新产品市场商机、设计收入与支出的理财、信息处理与分析、项目协调等方面提高自身创业能力，即有助于学生掌握创业方法。项目制工业设计教学过程中，以3至5名学生及企业专家组成项目组，并设立一名学生项目组长，共同参与项目开发。在项目接洽阶段组长可以参加各类项目承接会议，全体学生可以参加企业新产品开发战略会议、学习设计合同拟稿与签订、查看设计收入与开支情况、学习发票开具途径等。
（三）通过与企业深度接洽有助于培养学生社会能力
有学者指出，社会能力是创业的核心能力，包括人际沟通能力、谈判能力、企业形象策划能力、协作能力、承受挫折的能力。学生通过与企业接洽项目初步培养了社会能力，因为学生不但要和合作的同学、指导教师打交道，还要与企业专家沟通。这种沟通贯穿整个开发过程，利用面对面、电话、在线聊天等方式进行设计与技术方面的交流。每次完成阶段成果需要评审时，要学会将完成的设计方案进行“包装策划”，以良好的视觉效果手册展现给企业。同时也将面对评审苛刻的专业质问，如零件加工能否实现、成本如何等，很有可能方案被否决，这些也锻炼了学生的受挫能力。
【关键词】产品设计 设计评价 “用”
杜军虎在《设计评论》一书中告诉我们，设计对人们生活的影响是我们无法摆脱的，它一方面赋予产品可靠的功能，为人们的生活带来方便；另一方面强调产品的审美效果，使人们的生活变得更富有诗意。但是，糟糕的和不负责任的设计不但做不到这些，反而会给人们的生活带来麻烦，甚至灾难。作为设计教育者，我们有义务对设计进行把关，避免不合格的设计产品进入市场。
工业设计是工业现代化和市场竞争的必然产物，其设计对象是以工业化方法批量生产的产品。产品设计是工业设计的核心，它实现了将原料的形态改变为更有价值的形态。这种经过设计师从社会的、经济的、技术的角度进行创意设计所得到的一切作品既是企业的产品、市场中的商品，又是老百姓的用品，能够达到顾客需求和企业效益的完美统一。
完整的设计作品有两个必备要素，一是创作者，二是广大消费者。没有得到消费者认可的创作是无法走向市场，也必然是失败的。设计失败的原因各不相同，但是成功的设计都有着共同的特征：实用、易用、耐用和妙用。以“用”为导向的产品设计评价渗透在整个设计过程的始终。
第一阶段：概念设计。根据人与产品的功能特性，确定人与产品的功能分配，将有关市场机会、竞争力、技术可行性、生产需求的调研信息综合起来，确定新产品的框架。此阶段要保证产品“实用”。实用性是产品设计的基础和前提，是创意设计方案可行性的重要保证。有用并且实用的产品才会被消费者认可，得到消费者认可的设计才真正有意义。例如，某品牌防弹手机（图1）使用了凯芙拉纤维防弹材料，但凡有枪支弹药之时，必定是战乱或者偶然，如果真的遇到上述两种情况，一个小小的手机岂能保住性命？笔者认为，在日常生活中，防弹完全是多此一举，防弹手机的设计不但起不到实际的防弹作用，反而徒增了设计成本，华而不实。
第二阶段：方案设计。设计团队在方案设计阶段应展开激烈讨论，各抒己见，推陈出新，从人、产品、环境方面进行分析，比较人与产品的功能特性、工作原理、设计限度、人的能力限度、产品呈现形态、操作条件的可靠性以及效率预测等，并用草图和文字记录创意过程。在经过不断的“提出问题——解决问题”的循环过程之后，确定最佳方案。惰性是人的本性，所以易用性原则是确定最佳方案的首要条件。每个人都在寻求简单的生活方式，简化的产品设计不仅包括尽可能少的结构设计，也包括简单简化的认知过程和操作过程，即“易用”。易用性设计是采用产品形态语义学方法对产品进行设计，将颜色编码、标记编码、大小编码、形状编码、位置编码、表纹编码、操作方法编码等编码方式运用于产品，使产品变得真实可靠，容易被理解。生活中，人们往往会有这样的经验，购买的某种产品通过简单的观察和尝试即可掌握产品的使用方法，根本不需要查看使用说明书。这种现象充分证明了好的产品设计具备易用性特征，它可以将产品的形态赋予语义表达。有人说，语言是最低级的沟通方式，对产品设计而言的确如此。产品上的开关、按钮、旋钮等控制器，通过简单的形态或者符号就能够给用户很好的指引，无需文字说明。
第三阶段：详细设计。详细产品设计的核心是重复进行“设计——建立——测试”循环。依据人的生理、心理特性，人体尺寸和人的能力限度等确定产品外观和尺寸，并不断测试修正，得到最终方案。路遥知马力，日久见人心，最佳方案能否成为最终方案还要经过一定时间的测试方能得出结论。此阶段考验的是产品设计的耐用性原则。产品设计的“耐用”是指产品经得起长久使用，不易损坏，不易引起身体和心理上的疲劳。市场上同类产品千差万别，消费者在经历了几次不同的体验之后总能确定一款自己中意的产品，这款产品必定经过千锤百炼，最终赢得消费者对它的忠诚度。
第四阶段：总体设计。用人机工程学原理进行全面分析，反复论证产品的可用性，确保产品操作使用与维修保养方便、安全与高效，满足人的生理、心理需求，并使经济效益、工作效率最优化。新鲜事物能够满足人的好奇心，并能给平淡的生活增添色彩。设计要尽可能做到让产品具备趣味性，以达到“妙用”的效果。一根小牙签（图2）一头粗一头尖，即可满足它的功能性，然而有心的设计师将其中一端嵌入两个凹槽，从一个凹槽处折断可以作为使用后的标记，折下来较短的部分也含有一个凹槽用来搁置较长的那一部分，让使用者顿时觉得妙趣横生且细致贴心。正所谓“细节取胜”，好的设计在满足实用、易用和耐用的同时，往往都能博得用户会心一笑，有妙用功效。
第五阶段：小规模生产阶段。将整个系统（设计、详细设计、工具与设备、零部件、装配顺序、工艺师、生产监理、操作工、技术员）组合在一起，对试制出的产品进行人机工程学总评价，提出修改意见，完善设计。很多问题往往都是在这个关键环节被发现的。比如，笔者在“人机工程学”课程教学过程中让学生对坐便器进行改良设计，结合“以‘用’为导向的产品设计评价”体系经过了前四个阶段的筛选，基本确定了各小组的最佳方案，然而在试制阶段却发现诸多问题，如力学性能问题、模具开模问题、生产工艺问题等，以至于各小组不得不调整方案，最终从五个“最佳方案”中只得到一个可行性设计产品（图3），可见，在正式投产之前的模型制作和小规模生产阶段是十分重要和必要的。
关键词：思维导图 产品设计 创新
中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-250-02
思维导图作为一种思维工具应用于全世界。自世界著名的心理学家、教育家东尼・博赞发明思维导图以来，相关的研究从未间断，其在教育教学、科学实践以及战略策划等广泛领域中都产生了深远影响。思维导图作为革命性的思维工具，能够激发人的想象力和创新潜力，其应用十分广泛。产品设计是现代工业化时代的产物，创意思维对其发展尤为重要，设计者可以通过运用相关的思维导图进行思维发散，寻求设计中的创新和突破。
1 思维导图认知与产品设计中的思维导图
思维导图是一种辅助人脑组织思维并使之可视化的工具，可以理解为将自己的头脑中的思维过程清楚明白的以图的方式展现出来，思维导图的绘制形式一般是用手绘或软件为一般方式，以一个需要分析的主题为中心关键词，向四周发散各个分支，每个分支的关键词还可以继续发散另外分支，将头脑中记忆所到之处整齐地规划于发散图中，以这种图的形式建立思维的数据库。其作用简单可以描述为，有效组织思维，建立头脑的数据库，来帮助人们快速收集相关词汇以获得对主题有价值的信息。
生活中的思维导图是以自然思维方式进行绘制，这种思维导图相对简单明了，可以有效地搜集和整理各种相关信息，简单有效地运用在超市购物、整理物品、规划收入支出等日常事务中，以提高处理相关问题的效率。
产品设计中的思维导图有所不同，其需要运用经过大脑加工过的设计思维进行绘制，这就要求在运用思维导图辅助设计时，首先要有一定的设计思维能力，拥有这种思维能力需要掌握基本的设计系统内容，在设计系统中进行相关思维导图的绘制，能有效辅助设计者组织思维进行创新。
2 运用思维导图进行产品设计创新
2.1 产品设计创新概述
产品设计创新，是基于传统产品设计无法满足消费者诉求或与同类设计产生竞争危机时，设计师需要寻求新的方式进行突破前例的设计，以达到满足消费者和提高市场竞争力的目的。
产品设计创新的实质是打破旧有思维定式，想出新的方法，建立新的理论，做出新的成绩。特点在于运用的思维方式是具有广度、深度以及独特性的。
从产品设计的流程来看，创新不是简单地指创意，应细分为发现问题阶段的创新、市场调研阶段的创新、设计阶段的创新以及设计传达阶段的创新。
2.2 利用思维导图发现新问题
进行产品设计，设计者首先要确定设计什么。
从产品改良设计的角度来看，生活中存在各式各样的产品，用户在使用的时候都会出现不同的问题，设计师需要不断发现问题，找出设计点。思维导图在此阶段开始发挥作用。设计者或团队运用各自不同的设计思维方式，以设计问题为中心词进行发散，根据各自不同的生活经历与方式，将生活中人们使用某些产品时需要改进的方面一一以词汇方式进行枚举，再不断扩展各个关键词的分支与下层，从中提取出新颖的、未被广泛关注的又长期存在的问题进行新的设计考虑。
从产品开发设计的角度来看，很多企业为了提高市场竞争力，需要开发新的符合市场的产品。运用思维导图的方法可以帮助企业有效地发现市场中未出现的、符合大众需求的产品，已达到开发新产品的目的。
2.3 思维导图有助于在市场研究中获得新信息
产品设计项目确立以后，就要进行复杂的市场研究。
从用户研究角度来看，设计者或团队需要确定目标用户，对用户进行分类并分析，包括与项目产品有关的用户生活形态分析、日常行为分析、心理及物理状态分析，发现其在相关领域的需求空白点，在此基础上建立用户基于项目产品的认知模型、使用模型和功能模型。在进行用户研究的过程中，需要仔细分析尽可能找出新的需求空白，发现平时容易被忽视的用户诉求。思维导图贯穿于分析用户诉求的始终，以用户生活行为为中心关键词进行分枝发散，将细节行为内容尽可能地捕捉，从细节中发现新的空白点。
从市场调研角度来看，确立设计项目后，需要走访市场了解已有产品，在这个过程中，可以利用思维导图，以同类产品和类似产品为中心关键词，发散其优点、缺点，为项目产品的更新打下坚实基础。
此外，材料和技术的创新应用也可以用思维可视化的方式进行信息组织，从群体材料信息和技术信息中找出能够用于项目产品的新材料、新技术，例如概念产品的设计。利用思维导图进行分析组织，可使项目产品更具时代性。
2.4 思维导图使设计者发现产品设计创意
产品的设计阶段，需要设计者在前期研究的基础上充分发挥其主观能动性，运用设计思维进行创新设计，在这个阶段，需要激发产品设计者的创新思维寻找创意点。
创新思维的激发，是产品设计创新过程中的重要环节，要建立创新思维，首先应该扩展设计者的思维视角，对于产品设计者来说，利用思维导图能够有效扩展思维视角，快速将基于肯定否定、传统、相同相异等思维视角的产品相关信息进行展开发散。其次应该运用不同的思维形式进行创新，利用思维导图有效联想发散的特点，再配合形象思维、逻辑思维、再现思维以及创造性思维等从不同侧面考虑产品的设计点，发现设计创意。
2.5 思维导图的应用使设计者顺利传达设计方案
通过设计问题的发现进行一系列市场研究，以市场研的基础上，设计者或团队需要将创意点融入设计，做出完整设计方案。设计方案需要准确的传达给第三方，除了熟练掌握设计软件、手绘等专业知识进行方案表达以外，还需要设计者具有良好的沟通能力。思维导图可以帮助设计者正确组织个人谈判思路，明确沟通优势，可以以表达作为中心词进行发散，找到的符合客户心理的沟通方式解释自己的设计，也可以通过这种方法找出倾听与交流的最佳技巧，因此，通过思维导图，可以顺利搜索到符合实际的传达方式，这种符合实际的传达创新，能够有效拉近设计者与第三方的距离，以便更好的传达设计方案。
3 总结
思维导图的运用贯穿于产品设计的整个过程，帮助设计者在每个环节寻找突破。作为产品设计师，以设计思维绘制导图，通过这种放射性思考具体化的方法，增强了设计者思维灵活度，长期应用思维导图组织整合头脑信息，不仅能够有效解决设计操作中的思维紊乱，还可以激发潜能，将各种微小信息和设计点放大，从而提高设计者的工作效率，真正为产品的设计提供创新空间，最终达到设计价值的提升。
参考文献：
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［关键词］战略视角；产品设计；成本管理；利润；企业
一、产品设计成本的内容
企业是以营利为目的的社会团体，一个企业想要赢得更多的利润就需要在不影响产品质量的情况下，尽可能地降低生产的成本同时提升产品的经济价值，这不仅仅需要从产品设计和制造的角度出发，还要从企业战略制定的角度出发。产品设计对于任何的一个企业来说都是极为重要的一部分，同时产品成本的设计直接关系到产品的市场份额、可获得的利润以及企业未来的发展走向。产品设计是否具有科学性、合理性并且是否能够满足市场的需求是十分重要的，同时产品设计环节较为复杂，所涉及的领域也比较多。受到产品设计的直接影响，产品设计成本所涉及的领域也十分复杂，工作量较大。从一个相对简单的角度来说，产品设计成本是根据技术、工艺、装备等不同方面的各种不同种类的设计方案，核算和预测产品将会达到的不同成本水平。与此同时，通过产品设计成本的结果，我们能够基本上预测出新产品和旧产品的成本和发展走向。因此产品设计成本对于任何一个企业来说都是极为关键的，产品设计成本的正确与否直接关系到公司未来的发展以及能否获得利润，在激烈的市场竞争中占有更大的份额。
二、产品设计成本管理的主要内容
因为我国经济市场化的进一步加强，经济的进一步发展和对外开放程度的进一步扩大，我国现有企业不仅面临着本国企业的竞争，同时也面临着不同国家企业的市场竞争。从近几年的发展情况来看，很多外国企业之所以有更强的竞争力一个不可或缺的条件是他们在产品设计成本管理过程中更加严谨且更加高效，因此对产品设计成本的正确管理是各个企业应当掌握的基本技能。想要正确地进行产品设计成本管理，对产品的市场调查是必不可少的，可以说市场调查伴随着产品生产的始终，特别是产品的前期调查最为重要，前期调查在一定程度上可以反映产品的受众人群、人们的喜爱程度和销售市场的大小，在市场调查和其他企业调查结果的基础之上，尽可能地拟定产品的设计方案，包括功能、质量以及目标价格。用产品的目标价格减去商品生产所需要交纳的税款以及希望利润就是产品的目标价格。因此关于产品的市场调查是产品设计成本管理过程中一个必不可少的重要环节。除了市场调查之外还有很多其他的重要部分，例如如何对产品设计成本进行进一步的细化，可以说产品设计成本工作量较大，所涉及的部门较多，工作起来较为烦琐，在这样的情况下就要求我们根据不同的部门等级将工作的内容进行进一步的细化，这样才能保证工作顺利有效地完成。另外，产品设计成本的初步工作完成之后会出现不同的成本设计方案，如何在众多的方案中进行选择，确定与企业发展的实际情况相符合的方案也是产品设计成本管理的重要环节之一。
三、如何进行产品设计成本管理
产品设计成本的管理是一个极为复杂又极为重要的工作，管理水平的高低直接影响公司的效益。通过近几年的研究成果和现实情况来看，基于战略性的产品设计成本管理应当从以下几个方面入手。
第一，应当对产品设计和生产的整个流程有一个详细的了解。这就要求相关的部门和人员对产品所需要的材料和应达到的质量有一个具体的了解，在初步计算的基础上判断该商品的生产成本是否处于企业所能承担的合理范围之内，如果产品成本在合理的范围之内则可以进行进一步的细化和分析；但如果产品的设计成本超过了本企业的资金预算或者是不在本企业资金的承受范围之内，则需要对产品成本进行进一步的估算，并在合理范围之内尽量降低生产的成本。
第二，建立积极的产品设计成本管理机制，树立正确的竞争意识。一些企业为了获得更大的经济效益在产品设计成本的过程中肆意压低和削减产品的生产成本，不合理的削减虽然会在短期内使企业获得一定的经济效益，但是由于产品的质量与最初的设定不符，这样的劣质产品一旦流入市场则会造成更大的经济损失，所以在产品设计成本的管理过程中应当防止不合理成本设计或估算的出现。
第三，合理有效地使用目标成本法也是极为重要的一个部分。对目标成本法的使用首先应当做到的是合理的市场调研，根据市场所接受的价格和所需成本的多方面数据拟定目标利润。通过目标利润和拟定价格得出产品的设计成本，同时在产品的设计和生产过程中应当以目标成本为出发点，尽量向目标成本靠拢。另外，目标成本是公司决策和选择最终方案的一个重要的依据，要求企业在已拟定目标成本的前提下，选择符合或者是低于目标成本的最佳方案。
第四，要求企业和员工之间树立正确的、积极的成本意识。正确的成本意识对于员工的工作和企业的发展走向是十分重要的，而想要在员工之间树立正确的成本意识首先应当做到的是使员工能够充分认识到成本设计的重要性，产品设计成本质量的好坏不仅关系到企业的利润也切实关系到每个人的利益，树立正确、积极的成本意识有利于员工在工作中时刻以降低成本为基准，这样能在潜移默化的情况下为企业节约更多的资金，带来更多的生产利润。
四、结语
产品设计成本历来是各大企业极为重视的一环，而产品设计成本管理的好坏直接关系到企业未来的走向和能否获得最大利润。从战略性角度对产品设计成本管理进一步地分析，能够更好地推动产品设计成本管理水平的提升，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
参考文献：
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关键词：新产品；试制加工；设计与制造协同；航空发动机；协同平台 文献标识码：A
中图分类号：V263 文章编号：1009-2374（2017）11-0339-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.172
试制加工广泛应用于各行各业，主要存在于各大科研院所，多应用于多种类、小批量的新产品的研制。试制加工过程包括产品设计完成、各级计划的制定、原材料采购供应、生产计划安排、生产设备调试、工装准备、工艺准备、加工装配性能测试、质量控制和成本控制以及生产周期的控制。为了使新产品快速转换为定型产品，如何利用现有资源，建立优化的工作业务流程，达到试制加工过程缩短研制周期、提高质量、降低成本的目的，成为当代企业管理在试制加工过程领域中的重要研究内容。
航空发动机工业，是一项知识密集、技术密集、高投入、高风险、高附加值的高科技产业。航空发动机试制加工是航空工业发展的重要环节。由于航空发动机试制加工过程具有多项目、多产品单件生产的特点，且航空发动机产品对于制造的敏捷性及精益制造的高要求使其对周期、质量、生产成本控制等均具有较高的要求，因此需要针对研制过程中涉及毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长，具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品进行按阶段并行协同研制，通过协同平台的资源共享，将传统的串行工作方式转变为并行工作方式，从而缩短研制周期，提高质量，降低研制生产成本。
1 航空发动机试制加工过程介绍
航空发动机试制加工过程主要涵盖如下四个阶段：结构方案设计阶段、结构详细设计阶段、工程图设计阶段、试制加工阶段。传统的研制过程是按阶段顺序进行序列化设计研制，业务流程中从方案设计、工艺设计到加工制造采用串行工作方式，只能单向传递。其弊端为每个环节局限于自身阶段，设计部门只考虑其产品的设计性能，设计出的产品可能存在可生产性差的现象，带着问题的设计方案传递到生产制造部门，生产制造部门按工作流程将问题层层反馈到设计部门，由设计部门进行修改图纸，修改后再按原流程逐步进行；制造部门只考虑自身条件局限性从而要求降低产品设计技术要求，迫使设计被动更改，更改后再重新按流程顺序进行。诸多方面导致对设计方案的反复更改，每次修改后又一次从方案设计、工艺设计到加工制造的串行工作方式进行，产生了设计制造加工的大循环，严重地影响了研制周期。且工艺部门不能提前进行工艺准备工作，也是导致进一步延长周期，提高研制成本的因素。
2 航空发动机试制加工过程的设计与制造协同意义
协同制造是现代制造模式，它是敏捷制造、协同商务、智能制造、云制造的核心内容。在航空发动机试制加工中，对研制过程中涉及毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长，具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品，通过组建协同工作组，利用产品数据管理PDM、科研管理平台等集成统一的信息化手段，使制造部门能够提前参与，共享产品设计阶段的相关信息，提前完成对设计的工艺审查。通过协同实现产品的可制造性、工艺可达性、产品可维护性，避免后期出现不必要的返工，同时可对新型结构形式、新工艺、新材料的利用提前开展研究工作，减少由于制造工艺性问题所造成的设计与制造协调时间，促进新技术、新材料、新工艺的应用水平的提高。通过面向工艺的设计、面向生产的设计、面向成本的设计最终实现了产品设计水平和可制造性的提升，缩短产品研制周期，提高质量，降低成本的目标。
3 航空发动机试制加工过程的设计与制造协同业务流程及主要工作
3.1 制加工过程的设计与制造业务流程中各部门主要工作
生产策划部门也是生产管理部门。对研制过程中涉及毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长，具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品进行识别，确定设计与制造协同项目后，合理高效的使用生产管理技术开展生产策划。
设计部门根据接收设计任务和生产策划部门发出的设计制造协同任务，开展设计工作。在协同流程中将在设计与制造协同工作流程中产生的反馈结果，考虑纳入设计中，进行设计优化，完成设计方案定型。
试制加工部门将接到设计制造协同任务，列入本部门项目计划工作。依据专业分工、技术团队、任务平衡等完成内部分工，组织专业技术人员，按相关制度要求提出技术落实、工艺技术研究。在设计阶段进行工艺性审查，以便达到减少设计错误，使产品设计阶段就可考虑到加工装配和工艺等问题，提高设计的可生产性。在协同过程中试制加工部门按阶段进行工艺准备，从而缩短研制周期。
3.2 试制加工过程的设计与制造协同业务流程
对研制过程中涉及毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长、具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品试制加工过程的设计与制造协同业务工作流程是以发动机制加工过程中四个阶段（结构方案设计阶段、结构详细设计阶段、工程图设计阶段、试制加工阶段）为主线，以四个设计阶段M0初始方案设计阶段、M1方案设计阶段、M2技术设计阶段、01详细设计阶段详为基线，建立的适应试制加工特点的设计和制造协同工作流程。在不同的阶段下，原材料供应部门、工艺部门和生产部门通过适时的参与，从而达到协同目的。生产策划部门根据年度计划，确定由制造部门试制加工的项目，同时下达设计制造协同任务给设计部门、试制加工部门。设计部门接收生产策划部门下达的设计任务和设计制造协同任务，开展设计工作；在M0设计阶段（初步完成结构设计方案，应包含项目总体结构、材料等概貌信息）时，向试制加工部门提出协同要求（工艺咨询、方案评审、节点等）；生产部门工艺根据工艺技术难点，按相关要求提出技术落实、工艺技术研究，并行开展相关工作。在M1设计阶段，设计部门完成M1设计，工艺技术人员对M1数据进行确认，按试制加工工作流程进行毛料准备（锻铸件、毛料尺寸等）；设计部门向生产策划部门提出毛料准备任务申请。在M2设计阶段，设计部门发起协同要求并将工艺反馈结果考虑纳入设计中，生产部门工艺针对设计协同要求，开展项目相关工艺工作。在01设计阶段，生产部门将前期并行开展相关工艺工作结果反馈给设计并适时对设计工艺性审查，设计部门向生产策划部门提出试制加工任务，申请生产图纸（M1设计）发放；生产策划部门依据设计部门提交的项目试制加工任务申请和生产图（01设计）向生产部门和原材料供应部门下达目正式试制加工任务，最终完成试制产品的生产加工。建立的设计与制造协同业务流程如图1所示：
3.3 试制加工过程的设计与制造协同数据管理
对研制过程中涉及毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长，具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品试制加工过程的设计与制造协同数据按其产生过程分为四个阶段。第一阶段数据（M0版本）是结构方案设计图等项目概貌性信息，是设计制造协同的基础性信息；第二阶段数据（M1版本）是制造单位进行原材料毛料订货及毛坯设计生产的依据性文件；第三阶段数据（M2版本）是制造单位进行工艺工装设计的依据性文件；第四阶段数据（01版本）是制造单位编制工艺规程、安排生产等制造过程使用的依据性文件。
各阶段的数据统一采用产品数据管理PDM系统协同管理。第一阶段需发放的数据是不需走审签流程；第二阶段需发放的数据为经设计单位、制造单位共同协商确认数据，应经工艺会签；第三阶段需发放的数据应包括第二阶段确定的数据和第三阶段共同协商确认的数据，该类数据应履行审签手续，以保证相关工艺工作顺利开展；第四阶段需发放的数据应经工艺会签，达到完整、准确，以保证产品制造和装配需要。
基于协同工作平台的运用，按照上述试制加工过程的设计与制造协同业务流程，通过多个目的运行，使制造部门能够提前参与，共享毛坯设计定货、模具设计、加工工艺流程较长、具有相对较长研制周期的零组件以及关重件、新型结构形式、新工艺、新材料产品设计阶段的相关信息，提前进行工艺研究，提前完成对设计的工艺审查，完成了设计过程的并行和及时发现设计缺陷，提高产品的可制造性、工艺可达性、产品可维护性，避免后期出现不必要的返工。同时工艺、工装和材料的并行准备，精简了设计过程，使制造系统与产品开发设计不构成大的循环，从而缩短开发周期，提高产品质量。整个协同过程成功实现对工作过程的监控和管理，流程优化，提高设计、生产的柔性，完成了快速响应，达到了预期目的。
4 结语
综上所述，因航空发动机研制具有系统规模庞大、系统任务复杂、研制周期长等特点，设计与制造协同将随着航空发动机工业的发展，逐渐成为主要工作模式和控制方法。试制加工过程的设计与制造协同的高效协作工作模式也将随其日渐趋于成熟成为行业不断提升创新力和核心竞争力的重要途径。
参考文献
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关键词：产品设计；研究性教学；教学模式；典型案例
一、产品设计课程的教学目的
在产品设计课程的教学中，着重培养学生通过计划和创意思考，在工业化和市场条件的限制下，提出具备合理功能与独特审美观的产品设计提案的能力[1]。因此，通过分析产品设计课程的教学内容，将教学目的归纳如下。
一是通过学习用户消费行为的基本理论和研究方法，研究产品的用户需求，取得详实、准确的用户数据并进行分析，即让学生具有设计调研的能力；二是通过大量由浅入深的设计训练，使学生正确掌握形态构成方法，并培养学生对形态的想象能力与创造性思维能力；三是通过讲授产品设计程序和方法，并选择典型产品作为学生设计实践的内容，培养学生分析设计问题及解决设计问题的能力；四是是引导学生开拓产品设计的视野，进行创新产品设计及未来提案设计的构思及实践，并提高综合设计能力；五是通过学习认识产品的系统化特征，将产品设计作为一个系统进行研究，并通过典型案例的设计实践，了解影响产品系统设计目的、手段和思维方法的综合因素，从而获得驾驭产品系统设计的能力。
二、产品设计课程的研究性教学模式
产品设计课程教学具有创新性强、实践性强、交流性强和综合性强等特性。这些特性使得产品设计教学更需要、也更适合采用具有启发性、互动性及以学生为主的人性化教学模式――研究性教学模式[2，3]。通过深入研究及教学实践，将产品设计课程的研究性教学模式归纳为：整合设计观念、横向课程体系链与纵向课程体系链相结合、设计项目引入制、设计团队制、跨学科交流制等。
整合设计观念是指教师要引导学生从宏观认识和系统分析的角度去认识设计，去研究、分析和解决产品设计问题，同时树立学生对产品设计程序和方法的系统性认识，并将其应用于产品设计课程的实践环节中。
横向课程体系链是运用全局观念，研究系列产品设计课程的教学内容和教学目的，不仅强调了各门课程教学内容上的良好协同与衔接，而且可以避免各门课程之间知识点的重复或漏洞。纵向课程体系链是教师安排多个设计主题，允许学生根据兴趣进行选择，并将横向课程体系链上不同课程的知识进行整合及灵活运用，以完成课程设计。
设计团队制是学生和教师共同分析、研究并完成设计课题，创建教与学、学与学的互动性教学环境。学生可以自由选择并组成设计团队，团队内学生相互协同合作，同时设计团队之间可以交流及竞争。
设计项目引入制是让学生在教师的引导下，尽早接触设计实践项目，而这些项目往往与客户的需求直接挂钩。通过完成设计项目，学生可以了解市场对设计的真实需求，并积累丰富的设计经验。
跨学科交流制不仅开拓了学生的设计视野，而且可以有效地整合学术资源。交流要打破学科、院系、甚至学校的界限，并鼓励与国外知名院校进行国际交流与合作。跨学科交流制与产品设计课程具有的交叉性强特点相辅相成。
三、产品设计课程典型案例分析
本文以某企业“Design For Yourself”项目的用户研究与设计为例，进行基于研究性教学的产品设计课程典型案例分析。该设计项目是某企业与全国开设产品设计专业课程的几十所高校合作开展的设计项目，总计有近2000名学生进行了参与。设计主题是为大学生群体设计笔记本电脑，项目名称也由此而来。该项目要求每3-6人组成一个设计团队，并以团队的形式参与设计。
该项目是设计项目引入制、横向课程体系链与纵向课程体系链相结合、设计团队制等教学模式综合应用到产品设计课程的一个典型教学案例。其具体要求是依据某企业规定的时间节点，在学校教师的指导下，完成设计调研、设计构思、设计方案筛选、设计方案深入等多个环节的产品设计工作，学校师生通过网络与某企业的相关设计部门进行设计交流。
根据本校学生的特点，将研究性教学模式在“Design For Yourself”项目实施中的具体流程总结为：一是设计团队可以跨越班级、年级的界限，依据团队成员自身的特点自愿进行组合，做到扬长避短、优势互补。二是团队成员需要集思广益完成设计任务，培养学生的设计合作能力。例如，低年级学生主要承担用户调研及用户研究等设计任务，并进行辅助方案设计，高年级学生主要进行具体方案的定位、构思及设计，并进行完善的效果图表现。三是运用设计调研、设计程序与方法、产品开发设计等横向课程体系链的知识体系及设计方法，系统地并层层递进性地完成设计任务。四是通过“Design For Yourself”项目企业团队组织的网络讲座和讲评平台，与企业及其他院校的师生及时交流设计调研与方案设计的相关信息，吸取企业丰富的设计经验，听取 企业及同行师生的设计建议，不仅有利于该项目的顺利完成，还让学生增长了设计见识。
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关键词：工业设计；企业需求；学科交叉；课程体系
一．工业设计与企业的关系
工业设计在企业运作过程中处于前端研发的位置。一个研发型的企业运作过程一般是：市场信息—产品规划—研发—批量生产—售后服务，在这个流程中，工业设计主要负责产品研发的前期部分，其中研发又包含这样一些细分的过程：市场调研—设计方案—产品样机。其中市场调研一般分为市场同类产品竞争对手分析，用户需求分析两个部分，设计方案主要包含两个部分：产品外观设计以及产品结构设计。其中产品外观设计有分为产品形态设计与色彩设计等环节，主要解决产品在外观要素上的诸多要素；结构设计主要是产品内部结构框架与内部功能元器件的可行性分析与实现，比如家用电器或是数码电子类产品的内部电路板等元器件和软件的设计，这些构成产品的要素是在外观设计之前就要确定下来的。在实际的研发过程中，产品外观设计与结构设计是可以同步进行，在产品外观设计之前，产品规划书会确定技术方案实现过程中每个重要的功能模块需要的尺寸规格等问题，以及每个模块之间的关系，在这个前提之下，外观设计才可以顺利进行。工业设计在产品研发前期的过程中处于主导的位置，设计师在进行产品外观设计的同时需要同步与结构工程师不断沟通与探讨产品外观与结构设计中一些影响设计的要素，设计师需要在准确的市场导入信息的基础上去思考产品的解决方案，需要考虑各类人因要素与环境要素，最终获得最佳的产品解决方案，这些要素将最终决定产品的特征，所以可以说在一定程度上，工业设计的成功与否直接关系到产品的成败。
当今的设计行业，团队协作创新已经日益成为企业研发的利器。团队协作是一种创新性的观念，可以渗透到企业经营与管理的各个环节，是企业具备持续创新能力的原动力，亦是科学的创新策略。设计与管理，作为现代企业运作的两大重要环节，两者之间相辅相成的程度日益密切，需要对设计进行管理,也需要对管理进行设计，因此，要完成一项好的工业设计不仅是一项设计工作，同时也是一项管理工作。设计管理的重点是对企业内部各部门、各项资源间协调一致。现代企业的各项资源更丰富，结构更庞大，环节更复杂，如包括产品开发设计、广告宣传、展览、包装、物流等。但是，由于对这些不同的流程缺乏协调的控制，往往使它们各自传达出的信息相互矛盾。这样便失去了用设计手段建立良好的企业形象并扩大企业影响的机会。每一款产品通过市场推广都是企业文化的折射，许多企业并不了解这一点，从而造成了设计上的混乱局面。在这些企业中，设计实际上完全没有受到管理，更不会被看作一种使企业内部协调一致的潜在力量，设计通常被认为是一种为产品、包装、展示或宣传品所进行的独立工作，企业内部不同领域的设计人员也缺乏沟通。因此，必须在企业内部建立一套有效的机制来管理设计。工业设计人员应该从多方面实现信息的汇总，抽象出各部门、各设计人员“头脑风暴”中提供的构思，从而设计出既符合市场需要，又使企业获利、建立品牌形象的双赢产品。
企业文化是企业的核心竞争力和企业成功的关键。产品形象，则是企业形象的代表，也是企业形象的基础。而产品的设计管理，本身就是一种文化，是一种有自己价值观、工具和语言的文化。产品形象始终贯穿于企业形象,并指导企业形象的其他组成部分。工业设计人员是产品形象的缔造者,是最了解产品的人；也应是最了解企业及企业文化的人，因为设计的所有产品必须符合企业的基本价值观、信念和原则，工业设计人员所提供的信息，相对于企业的信息调研，是极富实际价值的。因此,现代企业产品设计的各方面离不开工业设计人员的参与，现代企业的管理决策更是离不开设计人员的参与。
二．企业需求与设计师的能力
目前越来越多的创新型研发企业已经拥有了自己的设计研发团队，企业越来越重视设计，也逐渐明白了出色的工业设计是企业创新的原动力，是塑造品牌文化的中坚力量，也是企业提高产品附加值使得利益最大化的必要手段。由此企业对设计师的能力要求大概可分为以下三个方面：1. 工业设计师在企业产品研发过程中的位置与作用； 2. 设计师应具备的能力； 3. 企业需要怎样的产品创新模式。
2.1?工业设计师在企业产品研发过程中的位置与作用
首先，工业设计师在企业的整个产品研发过程中处于先锋与主导的地位。从创新型企业产品研发的流程中看，首当其冲的是研发策略，也就是确定方向，具体就是产品规划这一环节，一个产品总是要经理从无到有的过程，设计师需要参与到企业研发的产品规划策略中，对市场、竞争对手、用户等要素进行周密的调研，从中得到方向性的研发策略，这无疑对设计师提出了更高的要求，那就是需要站在产品研发的最前端来对市场定位、用户需求、技术条件、工程策略等要素进行科学合理的调配，并得出较高可行性的最佳解决方案，这一环节直接决定了一个产品能否取得商业上的成功，工业设计提出的创新性解决方案，应该成为市场定位的主要决策者。产品研发流程中不可或缺的两个阶段可以归纳为产品功能定义与产品设计方案；产品功能定义指的是产品的总体设计构想，其中包括产品结构框架的设计、产品内部功能元件的选择、产品具备的功能、产品研发的成本控制等。以往的产品研发功能定义方面往往会由产品经理负责，产品经理主要由具备相关领域经验的人员构成，但由于专业领域的不同，往往会出现某些环节与设计需求不能达到良好匹配的情况，这就要求工业设计师也要参与到这个环节中去，根据具体的设计需求去把控其中的各个环节，并提出方向性的建议，这对产品研发的顺利进行是非常有必要的。产品设计方案阶段一般可以分为三个阶段：产品外观设计、产品结构设计、电子电路设计，分别由工业设计师、结构工程师、电子工程师担任。以往设计师一般只负责自己专业领域的产品外观层面的设计，其中包括产品形态、表面工艺、色彩设计等，由于与结构工程师等工程设计层面的脱节与沟通不畅，经常会阻碍产品研发的顺利进行，再加上目前的市场环境影响，产品研发周期往往是分秒必争的，所以这对工业设计师提出了更高的要求，设计时不但要对产品外观层面有着良好的把控能力，同时应该具备一定的结构与电气常识，以便与工程技术人员共同寻求一种合理的解决方式。只有外观设计确定下来以后，与外观相关的结构与电气设计才能进行，在这个阶段项目组大多会采购一些相关的产品样品作为研讨之用，设计师需要参与拆解样机，以充分了解功能原理和元器件干涉，是否会对外观设计造成影响。
产品外观设计方案完成后，需要组织项目组成员进行设计方案评审，在这个环节中，设计师需要协调各方的意见，并与项目组成员进行充分的沟通，来选择最佳的设计解决方案。在设计方案进入到结构设计过程中，设计师还需要全程跟踪，在外观设计方案的指导下不断完善和优化设计，保证方案最大化的符合设计初衷并具备可实现性。进入到功能样机阶段，设计师还需要控制产品的表面工艺与产品色彩，已达到应有的产品品质。产品终将面市，消费者能够直接感触到的就是产品的外观与质感，所以外观设计的成败直接决定产品品质的优劣，某种程度上也对产品的销售有着较大的影响。
2.2?设计师应具备的能力
1998年9月澳大利亚工业设计顾问委员会就堪培拉大学工业设计系进行的一项调查指出，工业设计专业毕业生应具备十项技能：
1．应有优秀的草图和徒手作画的能力。
2．有很好的制作模型的技术。
3．掌握一种矢量绘图软件和一种像素绘图软件。
4．至少能够使用一种三维造型软件。
5．能够独当一面，具有优秀的表达能力及与人交往的技巧，具备写作设计报告的能力（有制造业方面的工作经验则更好）。
6．在形态方面具有很好的鉴赏力，对正负空间的架构有敏锐的感受能力。
7．拿出的设计图样从流畅的草图到细致的刻画到三维渲染一应俱全。至少经有细节完备、公差尺寸精细的图稿和制作精良的模型照片。
8．对产品从设计制造到走向市场的全过程应有足够的了解。
9．在设计流程的时间安排上要十分精确。
相对于国外的企业对设计师的要求，国内的企业对工业设计师的要求要显得更为实际，也就是希望设计师能够很快的“上手”，为企业创造价值与效益，经概括主要由几下几个方面：
1. 出色的造型能力，具备优秀的形态推敲能力。
2. 设计表达的能力，即徒手绘制设计草图和效果图的能力。
3. 计算机辅助设计能力，即熟练掌握相关二维及三维软件技能。
4. 团队协作能力，即善于沟通，能够融入团队发挥团队协作创新的能力。
综合国内外对工业设计师的能力要求，我们可以得出设计师必备的几项能力包括：创新能力、动手能力、设计执行能力。
2.3?企业需要怎样的产品创新模式
企业的创新，离不开新产品的开发，持久的创新能力是企业发展的必要条件，所以成功的企业异常重视新产品的设计研发，对于企业新产品研发大致可以分为三种形式：
1. 基于全新技术应用的新产品
2. 以扩充产品线为目的的产品系列化设计研发
3. 现有产品的改良设计
对于不同方向与类型的新产品，工业设计起着不同程度的作用，目的都是完善该类产品的研发，但企业的最终目的是商业的成功，所以设计师需要做的是在合理调配企业现有资源的基础上，找到设计与商业的平衡点，以便最大化的获取价值。
三．面向企业需求的课程体系
近年来，研究企业需求与现行教育模式的关系已经逐步提上了教学改革的日程，现行的教学模式注重培养学生的创新思维与实践动手能力，并逐步把校企对接结合到课程体系中，培养方式已经与企业对人才的需求保持一致，但仍有大量的毕业生无法满足企业的实际需求，究其原因主要有一下几个发那个面：
1. 课程设计并未全方位地与企业需求挂钩。即便是在校企合作实践课题中，学生很难在完成课题的大部分时间内驻厂了解与学习厂家的实际加工工艺与产品制造流程，这在一定程度上大大影响了课题研究成果的可行性。
2. 教师的实战经验不足导致其害怕学生的创造性收到影响而不以企业的标准要求学生，从而导致学校教学与企业对设计的衡量标准形成较大差距，不能符合实际的需求。
综合上述问题，就要求在教学过程中拓宽知识宽度的同时增加知识点的深度，通过对设计课题的深入剖析与挖掘来提高学生对知识与技能的掌握程度，从而提升整体的教学效果与教学质量，真正做到按需求培养人才。
在当下国家大力支持企业自主创新的大好形势当下，工业设计师应该处于绝对的主导地位，这就要求设计师要以务实的心态在设计研发的各个环节中发挥自身的优势，不断提升自身的综合素质，时刻走在创新的前沿，在企业价值创新的体系下，逐步成为设计管理者，并最终成为增强企业品牌竞争力的核心力量。工业设计教育要面向企业需求，不断完善课程体系建设与改革，推进校企的深度合作，培养适应时代需求的设计人才。
参考文献：
关键词：目标成本;成本管理;产品设计
目标成本管理在今天之所以如此重要，是由当今的产业环境性质所决定的。如今，企业必须面对全球性的竞争的环境，适应快速变化的特点。作为传统的竞争战略，通过技术领先达到产品高质量，已经不能为公司提供持久的竞争优势。另外，竞争者之间的产品质量差异正在逐渐缩小，使得依靠质量差异化的竞争战略很难奏效。产品质量需要提高的同时，成本也必须降低。除了质量和成本外，时间也构成新战略三角上的重要一点。
根据众多国内外学者的研究，尽管产品设计费用只占产品总成本的5%-7%，却决定了产品成本的60%-80%，由此可见成本管理的最好时机应该是在新产品设计阶段。一个产品一旦完成研发，其目标材料成本、目标人工成本便已经基本定性，制造中心很难改变设计留下的先天不足。设计完成即产品定型后，所有的后期改善，只能通过减少生产过程中的损耗和提高装配加工效率来降低制造费用，设计不合理所引起的产品性能和经济性方面的先天不足是生产过程中采取质量和成本控制措施所无法挽回的。企业的发展不仅有赖于敏锐的观察力、强劲的研发力、生产力、销售力，还得益于对项目研发成本的有效控制与管理，使产品一进入市场便以优越的性能价格比迅速占领市场，实现经济效益的稳步提高。
但是由于对于成本控制的方法和理论的认识还不是很完善，在实际工作过程中仍然会碰到很大的挑战。可能在某个阶段由于设计变更或工艺的变更，实际目标成本大大背离了项目最初时的预测。深究超差产生的原因，我们可以发现不外乎一下几点：
一、研发人员缺乏成本意识
我们的研发工程师，很多都是直接从校园直接招聘，没有接受过严谨的产品研发培训和成本培训。他们经常容易将其所负责的产品项目作为一件艺术品或者科技品来进行开发，却忽略了许多部件在生产过程中的成本，由于设计不合理所引起的产品性能和经济性方面的先天不足是生产过程中采取质量和成本控制措施所无法挽回的。目前我们碰到了很多这样那样的由于产品设计不合理产生的成本问题：
设计出来的产品很难装配，装配时间增加导致了直接人工增加；设计的零件结构过于复杂，造成模具投资高昂；设计的零件不具有防呆性，有误装配的风险，为了提升产品的合格率，就需要增加非增值的后期检测步骤或检测设备，增加了直接人工或者设备投资，顾客不会为他们认为毫无价值的检测支付任何款项。
同时许多时候新产品往往要费很长时间才能批量投入市场，最大的原因是因为产品不能一次性达到设计要求，通常需要被重新设计并重新测试好几次，每次设计变更，跟随就是模具的变更和再一轮的产品验证，而且有些时候的设计变更过大，修模已经不能实现的情况下，可能就会重新开模，这些意味着的不仅仅是投资的增加，还有项目进度的延后和市场先机的错失。对于这种现象已经在以往的项目开发过程中发生过很多次。
二、忽略了工艺流程的标准化和零件的通用性
企业要求我们的研发人员有创新精神，可以打破既定格局、推陈出新，研发工程师们花了很多的时间和心血在全新产品的开发，所有的零件重新设计，忽略了既有产品的重新开发和应用。
设计过多的新零件，造成研发人员工作量大增，研发时间和成本增加了；对于工业化来说，意味着过多模具的投资；对于下游的生产工厂，过多新零件，不利于现场管理，增加了库存成本，也增加了误装配的风险，这些最终都会在产品的最终售前成本中体现出来。
研发人员设计出来的产品外形是多种多样的，对产品性能进行的测试要求是多种多样的，产品的生产工艺流程也是多种多样的，为了满足这些新产品质量的要求，需要投入了昂贵的全自动检测线，产品外形和测试要求差异太大，一台设备上不能做到兼容，就需要投入更多的设备。新产品的装配流程和原有老产品差别过大，在现有生产线产能有富余的情况下，仍然需要投入新的产线，降低了厂房面积的利用率，也增加了投资；另外由于开启新线，需要对操作工进行新一轮的培训，在最初的一段时间，人员效率也会持续偏低，对应单个产品的直接人工和管理费用就会相应上升。
三、非标零件的成本估算方法的缺失
对产品成本，项目团队中的每一个成员都负有不可推卸的责任。对于非标零件，这些件的使用量较少，所以不会考虑用工业模去实现，但是往往就是这些用量很少的零件却在目标成本优化上成为了路障。没有专门的成本估算方法，造成我们在制定目标成本的时候处于被动的地位，因为是非标另外需求量也不高，供应商也不认为有机会大批量生产，通常报价都会偏高，以确保其利润最大化，而且没有多大的余地降价。没有专门的人员来负责这部分零件的成本估价，采购工程师又大部分没有机加工的经 验，他们对于供应商的报价的降低也没有太多的贡献。
上面这些问题，困扰着目标成本优化的进程，使得实际目标成本背离了DO预测目标成本，使得项目的投资回报趋于恶化，这是项目团队中每一个成员都不愿意看到的，改善势在必行。作为以赢利性为目标的企业，我们所期盼的是价格性能比最有竞争力，市场上最畅销的产品。这就要求产品开发人员必须在目标成本的导向下，开发出价格性能比最优的产品。从全方位来考虑成本的下降与控制，将采购、生产、工艺等相关部门纳入项目开发设计小组，这样有利于大家集中精力从全局的角度取考虑成本的控制。
产品研发和设计是制造、销售的源头，产品一旦完成研发，其材料成本、人工成本便已基本确定，统计表明产品成本的 80%是在产品的设计阶段确定的，因此，有很多产品在设计阶段，就注定了其未来的制造成本会高过市场普遍价格。作好新产品目标成本控制工作，产品开发人员的业务素质至关重要，设计人员既要精通产品设计开发技术，又要掌握必要的成本业务知识；而成本控制人员应当是既懂技术经济分析，又懂产品设计制造的复合性人才。作为以赢利性为目标的企业，我们所期盼的是价格性能比最有竞争力，在市场上畅销的产品。这就要求产品开发人员必须在目标成本的导向下，开发出价格性能比最优的产品。要达成这个目标，我们需要采取如下改善措施：
1.增加面向全员的成本培训
作好新产品目标成本控制工作，产品开发人员的业务素质至关重要，设计人员既要精通产品设计开发技术，又要掌握必要的成本业务知识；而成本控制人员应当是既懂技术经济分析，又懂产品设计制造的复合性人才。
我们的成本工程师都是来自工业工程的背景，有工艺改善和产品流程设计的经验，所以能够很好的理解和诠释产品成本的构成，并提出有针对性的成本改善的建议。将产品成本的培训由面向工业化团队内部，扩展到了整个项目团队（包括研发，质量，采购，模具，电子，装配和设备）。对每一个新入职的员工提品工业化成本培训，通过系统化的成本培训，让每一个员工了解到产品售出成本的定义和成本结构，让所有涉及到产品成本的人员使用共同的成本计算方法，并用同一种术语来提供合适的成本对象。
2.将DFX(DFC:面向成本的设计; DFA:面向装配的设计；DFM：面向制造的设计）引入项目的各个阶段
在原先的项目进程中，通常都是研发人员完成了产品的总体设计，然后让工业化人员开始根据产品设计图开始模具、产线的设计，这个阶段产品设计都已经定型，项目进度已经过半，即使工业化对产品方案有不同意见，或者要求研发人员改进，通常都会由于项目进度的问题，不被采纳。虽然这通常意味着投资的增加和工业化难度的增加，但是为了赶上产品上市的进度，项目经理往往都选择了成本的牺牲。其实这些问题，都可以在项目开始就开始预防或解决。
现在项目的成本指标和进度指标作为强制性指标来衡量项目团队中的每一员，我们要求每个成员在自身的领域做到更好，同样需要大家共同协作让项目整体目标达成。为此，我们将DFC和DFM引入到项目启动阶段，研发工程师对产品的设计从一开始就同工业化联系在了一起，研发工程师从产品的功能和美学着眼，工业化从产品的可制造性和经济性着手，共同打造最有性价比的产品。通过定时的DFC和DFM的沟通会议，及早发现新产品存在的问题，及时改进，这样既节省了时间，也避免的不必要的投资和浪费。
3.建立MDB（制造数据库）和相关成本估算文件
在产品设计过程中，会涉及到一些非标零件，由于用量较少，从成本角度考虑，不采用模具加工，而改用机加工。原先的项目都是由采购直接向供应商询价，由于对于机加工工艺的了解甚少，所以不能对供应商的报价的合理程度提出有效的质疑。为此，经过很多项目的不断摸索，我们建立了一套切实有效的数据库和成本估算文件，可以让供应商将报价细分到每道工艺，同时参照数据库的历史数据的对照，可以让工业化和采购比较容易的找到报价的问题所在，提高了该类产品估价的有效性。
4.产品开发的每个阶段对目标成本实际达成水平进行预测和对比分析
过往的项目目标成本没有得到有效的控制，材料成本不断上升、投资预算不断增加、项目进度不断延期、人员成本超过预期、诸如这些原因都造成了目标成本的背离。
为了更好的掌控产品目标成本，并随时了解目标成本的动向，我们要求新项目的目标成本要定期更新并存档，并注明更新的原因和日期。任何产品目标成本的增减都要及时通知项目成员，对于任何增加需要由相关人员作出解释并采取改善行动；对于任何减少同样需要由相关人员作出解释以防遗漏或误判。通过实时的监控，实时的评估，项目经理可以随时了解项目成本的状态，及时作出判断，防止了目标成本超出的发生。
项目进入投产阶段，需要对项目成本进行评估，找到成本超差的原因，并将其作为经验和教训，对新项目起到指导作用。
5.从项目启动开始就建立LESSON LEARN（经验教训积累）文件
每一次的产品开发都不可能无凭无据，凭空想象的。每一次的新产品设计或多或少都会借鉴和应用到类似产品的设计理念。所以做好项目的经验教训积累对新产品开发来说意义重大，我们可以从类似产品设计制造的经验中吸收好的设计方案和制造工艺，也可以从相似产品设计制造的教训中获得警示不会再重蹈覆辙。
关键词：设计评价 驱动要素 项目需求 量化评价
0、引言
当前，创意设计处在了一种极为复杂的社会语境中。它被纳入到一个远比设计本身或产品系统更为复杂的关联域中。在这个复杂的关联语境中评价一件产品或一个设计，除了其本身的功能、造型、材料、色彩、质感的因素之外，还与整个社会的生活世界发生种种关联，与整个生活世界中的参与群体发生着各种层面的关系。尤其是面向中小型企业的项目时，其设计评价的内在驱动要素必然会发生变化；同时，关联域中的其他要素也会发生变化。
1、面向项目需求的设计评价
1.1 设计评价一般驱动要素
产品的设计过程是一个复杂的、不完全确定的、创造性的设计推理过程，它表现为一连串相连的问题求解活动。在这些活动中，一个非常重要的环节是方案设计评价，它是产品方案设计过程决策的重要依据。所谓设计评价，一般是指按照明确目标测定对象的属性，并把它变成主观效用（满足主体要求的程度）的行为，即明确价值的过程。在这个过程中，我们要将评价的事物与一定的对象进行比较，从而决定该事物的价值。
设计评价是一种带有明确指向性的验证、决策活动，在不同的应用阶段或面向不同的评价对象，评价的目的存在较大的差异。因此，换句话说，评价的对象不同，目的不同，采用的评价方法以及所使用的标准是不一样的。在一般情况下，我们谈以人为本的设计，就是将用户需求摆在一个显眼的位置来作为设计评价的主要指标，所有的评价标准都是围绕用户的需求展开定义的。除此以外，可以作为设计评价活动一般驱动要素还包括：需求要素、创新要素，功能要素，美观要素，可行要素，经济要素等六个方面。如图1-1所示
1.2 项目需求驱动的设计评价
对于企业的新产品设计项目而言，不仅要保证新设计最大程度的接近目标用户的需求，还要确保设计的方案顺着正确的方向前进，方案质量得到全面保证，生产需求得到充分回应。其决策过程非常复杂，而且各评价产品的结构层次不等，既包括人机、色彩、形态、装饰，又包括社会、经济等评价因素，甚至还包括项目任务评价。所有的这些对于一个企业决策者而言，尤其是中小型企业，不是一件轻松办成的事。因此，绝大部分时候，所谓的设计评价无非是企业决策者的拍脑袋想法，或个人喜好，缺乏有效的事实依据和技术支持。
针对中小型企业在新产品项目设计评价时普遍存在的疑惑，提出本文的核心观点一一面向项目需求的创意设计评价方法。所谓面向项目需求的设计评价，其核心思想是以阶段式的，多层次，多角度的评价特定项目各阶段输出的设计结果；以项目开发流程中相关利益方的需求为导向，进行评价样本选择，评价指标树构建，评价权重设置，评价方法定义以及评价结果统计的逐渐聚焦的评价过程。
近年来，许多详细具体的面向新产品项目的开发流程模型被提出。比如1982年由Booz、Allen和Hamilton提出的BAH模型；1993年，urban和hauser提出的U&H模型；以及由Cooper于1984、1994、1996、1998年开发的“Stage-Gate”模型。在这些流程中也不乏新颖的评价方法与逻辑。但是其中的方法应用指向性强，很难直接应用于传统中小型企业的项目。
本文并不想就上述流程本身多做讨论，而是尝试从项目参与者所代表的相关利益方在项目不同阶段的需求入手，将“对不对”、“好不好”以及“合适不合适”这三个最常见的普适评价标准引入到项目方案的评价活动，以这三个关键词来定义新产品项目方案评价的阶段，如图1-2所示。
首先，“对不对”指向了项目设计任务的一致性需求。相关利益方主要面向设计公司和委托企业；主要是针对设计输出与项目任务目标的吻合度的评估，以确保设计是顺着正确的方向深入。其中评价约束指标V1以项目双方认可的设计项目书为依据确立。
其次，“好不好”指向了项目设计质量的需求。相关利益方主要面向专家评委和目标用户，主要是针对设计输出结果在形式属性层面，功能属性层面，以及文化属性层面上设计质量的评估。其中在形式属性层面包括造型美观、色彩协调、比例舒适、布局合理等；在功能属性层面包括结构合理、功能实用、安全性高、舒适型强、效率高等；在文化属性层面包括时代感强、创新性高、品牌特征明显、个性鲜明等约束条件。
最后，“合适不合适”指向了市场可行性的需求。相关利益方面向委托企业，该评价指标，可根据企业实际情况改善设计方案的生产有效性，为最终产品方案定稿提供修改意见，一般包括成本、利润率、可行性、生产周期、市场价值等。
2、客观评价关键技术现状综述
如果说，本文第一部分将评价过程和标准细分是基于方法规则的思考，那么本文的第二部分则是讨论如何通过量化数据的手段来提升设计评价的说服力和可信度。
一直以来，评价是一种相对主观的思维认知过程。两个方案哪个更好？很大程度上取决于主观意愿。于此同时，周边环境对于评价结果也会造成巨大的影响，甚至造成评价结果严重脱离事实。中国成语中的“口是心非”、“人云亦云”，很好的形容了这种认知状态，特别是当与权力话语人处于同一环境进行评价时，其评价的真实有效性需要打上一个巨大的问号。这种现象在国内中小型企业普遍存在，最终的评价结果往往严重失实。
伴随着生物科学技术的进一步发展，眼动、脑电等生物信号数据应用于人类认知行为的研究广泛开展。
2.1 视线跟踪技术
眼动是视神经受到一定的信息刺激而引发的刺激反应，利用眼动仪记录人眼动轨迹变化规律，捕捉并记录下诸如眼跳、注视点、注视时间、注视次数、眼跳距离、瞳孔大小、视觉轨迹等人眼的任何一个细小动作并提取相关数据，通过对这些眼动数据的解悉，我们可以客观地研究受试个体的内在认知过程，从而总结人眼在看某个东西时的视觉反应和规律。具体来说，通过眼动记录可使我们清楚地了解被试对注视材料的某一部分注视了多长时间，对注视材料的哪一部分感兴趣。
视线跟踪技术在设计心理学研究领域的应用是一个相对成熟的技术类型。近年来，已经有众多专家学者使用眼动仪对图形识别，人机界面，产品设计等领域进行了广泛的研究，取得了重要的研究成果。通过www，.cn知网空间进行文献搜索，以“眼动仪与设计评价”为关键词，得到86篇相关文献；以“视线跟踪与设计评估”为关键词，得到195篇相关文献；以“视线跟踪与工业设计”为关键词，得到195篇相关文献。基于这些已有文献的研究，大致可以得出以下结论：
（1）可应用于设计评价系统的眼动技术指标主要包括：注视点序列、注视时间（注视持续时间Gaze Du ration）、平均注视时间、注视次数（Number of Fixation）、平均注视次数等5组数据。
（2）眼动指标与观看者的主观评定之间有着很大的一致性，尤其是注视次数。观察者主观评定喜欢的外观，注视次数也多；其次，注视总时间和瞳孔变化也是非常敏感的评价指标。因而，在产品设计中，特别是效果测评中，利用眼动仪进行实验室实验，从而了解使用者的心理活动，寻找最优的产品设计方案是可行的，因此眼动数据可以作为判断产品外观设计优劣的参考依据。
（3）在设计评价中，眼动数据可以反映主观判断的部分内容，而不是全部。因此眼动数据可以支撑主观判断的有效性，而无法独立说明设计结果与任务目标间的差距。其特点概括起来主要包括以下三点；
根据眼动数据中对于预设兴趣区域注视的时长（Area of Interest，AOI）和热辐射图（Hotspot），可以反映出人脑中对于该区域的思维活跃程度，以此可以判断受试者对该区域的关注程度。
根据眼动数据中的视线扫描路径（Scanpath）和兴趣区域的注视频率，可以反映出人脑中对刺激样本的敏感程度，以此判断出刺激物是否达到预期目标。
眼动数据无法代替人判断出刺激样本影响关注度和敏感度数据波动的原因，因此也无法代替人脑判断出刺激样本设计质量的优劣。
2.2 脑电波扫描技术
在设计评价中，情绪的变化是判定设计结果与预期目标吻合程度的另一个重要参数。所谓情绪是人对客观事物的态度和体验，主要指个体与情景的交互作用关系，特别是脑内的活动过程，具有较大的机动性、情景性和暂时性。
情绪过程既有内部反应又伴有一定的生理变化和外部行为，因此，可以将有机体的生理和行为变化作为情绪的指标加以测量和记录，将心理过程与实时相应的神经过程联系起来。日本学者已经通过诸如视觉、嗅觉、触觉刺激在脑电、自主神经系统、内分泌系统以及免疫系统的反应，来说明愉快和不快情绪在生理上的不同[4-6]以及不同情绪状态下的脑电变化。
同样利用文献搜索手段，以“脑电波分析与设计评价”为关键词，得到193篇相关文献；以“脑电波分析、应用”为关键词，得到749篇相关文献；以“事件相关脑电位”为关键词，得到1473篇相关文献。基于这些已有文献的研究，在大致可以得出以下结论：
（1）活的人脑会不断放电，称为脑电（electroen-cephalogram，简称EEG），也叫做自发电位，脑电的产生与变化是大脑神经活动的实时表现。
（2）就产品造型而言，不同造型诱发下的脑电话动具有明显的差异性，而且被试者对于产品造型的选择在脑电图中也有明确体现，基于脑电认知的产品外观造型评价方法的提出，可以运用于实际造型设计工作中，对产品外观的分析、评价及设计工作流程将产生较好的现实指导意义。
（3）事件相关脑电位（ERP）是认知神经科学中最为成熟的脑扫描研究工具之一，它借助稳定的内源性脑电生理指标，结合行为学数据，能够研究传统的外显评估技术难以涉及的认知过程。国际上诸如事件相关电位的研究已经比较成熟，但普遍侧重点在注意、信号感知、分析判断、决策及工作记忆内容更新等认知过程相关联的事件相关电位成分。有关情绪的事件相关电位研究是事件相关电位研究的一个方面，近年来也逐渐为科研人员所重视，如探索处理情绪图像时大脑的活动过程、情感图片引发的事件相关电位成分等。此外，事件相关脑电位实验的刺激物，可分为视觉、听觉、嗅觉、触觉等。
2.3 基于生物信号采集的设计评价可能性
综上所述，我们可以得出以下结论：
首先，眼动数据和脑电数据等生物信号应用于设计评价以提升整体评价的可信度是可行的，尤其是在图形识别和人机界面领域已经有相当成熟的应用。
其次，眼动和脑电信号可以告诉我们是什么，但无法解释为什么。这可能也是目前大数据研究领域的一个难题。在大部分情况下，大数据的挖掘的目的，也许只需做到是什么就可以支持后续工作。但是在设计评价领域，我们除了了解是什么，还需要知道为什么，这样才能有效指导设计工作的进一步深入。
最后，在产品设计领域，尤其是三维实体产品，还需要――对应生物信号与评价指标的关联性。但关于这方面的研究少有人为之，值得深入探讨。
因此，在面向中小型企业项目需求的创意设计评估研究中，我们的构思是在评估系统中加入了眼动和脑电波数据采集的接口，通过计算机比对受试人员生物信号与主观选择结果的匹配度来判定该项评价结果的有效性，从而提升设计评价结论的可信度。如图1-3所示。
3、面向中小型企业项目需求的创意设计评估系统实例
畅思chance创意设计评估系统是一款可用于创意设计方案评估的应用产品。如图1-4所示，系统面向中小型设计企业实际项目需求，通过“对不对”、“好不好”、“合适不合适”三个层面对设计方案进行评价，全面考量项目的设计目标，设计意向，设计质量，以及市场价值等因素，确保最终优选方案的准确性、合理性以及可行性。有效解决了一般评估活动目标不明确、评估标准不一致、评价结果缺乏可信度等问题。同时，系统预留眼动仪、脑电探测仪等外部数据接口，通过计算机比对评价人员生物信号与主观选择结果的匹配度来判定该项评价结果的有效性，从而提升设计评价结论的可信度。最后，本系统成型后将面向创意产业园实施，基于第三方管理服务模式，依托系统自建评估指标体系和专家库资源，系统可独立为各类中小型企业提供创意设计方案评估服务。
相较于传统的评价系统，chance创意设计评估系统希望达到以下几项指标：
（1）实现分阶段评价，系统通过将评价行为从末端分散到设计环节中，以阶段性评估的方式确保对项目的设计目标、设计意象、设计质量、市场价值进行有效控制。
（2）实现复合评估数据采集，通过引入设计师，专家、目标用户、企业代表等角色参与评估，同时提供权重设定功能，确保最终的评价结果全面、真实、可信。
（3）实现第三方评估管理服务。从最初任务书、评估指标、评估样本、到最终的评估意见输出均可进行预设模版的管理，降低评估活动的进入门槛，降低系统操作难度。
