時間：2023-08-31 16:23:23
序論：在您撰寫產(chǎn)品工程設計時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關鍵詞:全壽命期;工程設計;產(chǎn)品設計
前言
工程設計是工程建設的靈魂，設計方案決定著工程的功能和技術指標，影響著工程建設階段的質量、成本和進度，也影響著工程運行階段的能耗、效率、運行維護的難易程度以及費用高低，還關系到工程運行結束拆除回收階段的難易程度等眾多方面。根據(jù)國外數(shù)據(jù)統(tǒng)計，設計費用的累計費用在工程項目總投資中所占的比例不到20%，但對工程項目的影響占到75%以上［1］，因此，應對工程設計階段予以高度的重視。將全壽命期理念引入工程設計環(huán)節(jié)，使工程從形成階段就有系統(tǒng)化的思想作為指導，立足于全壽命期進行設計，避免了“短命工程”的出現(xiàn)，有利于提高工程的實施效率，實現(xiàn)工程全壽命期的價值最大化。
1全壽命期的概念
全壽命期是指產(chǎn)品壽命歷程的所有環(huán)節(jié)，包括產(chǎn)品的規(guī)劃、設計、生產(chǎn)、經(jīng)銷、運行、使用、維修保養(yǎng)，直到回收再利用處置的全壽命周期過程。［2］結合工程的具體實際，工程全壽命期可定義為工程從構思到結束(被拆除)的全部時間。在工程全壽命期中工程經(jīng)歷由產(chǎn)生到消亡的全過程。［3］
2全壽命期的設計理念
全壽命期的設計理念最早出現(xiàn)在發(fā)達國家的武器系統(tǒng)的研發(fā)過程中，后廣泛用于制造業(yè)的產(chǎn)品設計中，將該理念引入工程建設領域，可以說是一種借鑒與創(chuàng)新，將有助于改善我國工程建設領域管理主體間割裂、脫節(jié)的現(xiàn)狀。全壽命期設計，與傳統(tǒng)設計不同，它立足于長遠發(fā)展的角度，在產(chǎn)品設計的初期就考慮到產(chǎn)品的整個壽命歷程，將與產(chǎn)品壽命歷程中可能涉及到的因素在設計階段就囊括進去，從而使產(chǎn)品在整個壽命歷程內(nèi)，具有較強的經(jīng)濟性、適用性和安全可靠性，能夠最大限度地發(fā)揮產(chǎn)品的綜合效益。因此，無論是產(chǎn)品設計還是工程設計都應該基于全壽命期理念進行設計。工程全壽命期設計就是基于全壽命期理念的工程設計方法，即由設計人員在工程的規(guī)劃和設計過程中運用全壽命期的理論和方法進行整體優(yōu)化，使工程在系統(tǒng)、物質和技術等方面達到工程全壽命期目標。［3］工程本身也是一種產(chǎn)品，與產(chǎn)品有很大程度的相似性。它們都有完整的壽命期，而且壽命期過程也比較接近，它們在設計時都要考慮全壽命期的費用、質量、方便制造、使用和維護、環(huán)保等因素，設計理念十分相近，因此，產(chǎn)品全壽命期設計的成功經(jīng)驗對于工程全壽命期設計的實踐有一定的借鑒意義。
3與產(chǎn)品設計相比，工程全壽命期設計的特殊性
目前，我國工程全壽命期設計尚處于實踐的初期階段，未形成完整的體系，因此，可以考慮借鑒產(chǎn)品全壽命期設計的成功經(jīng)驗。但是工程又不同于普通的制造業(yè)產(chǎn)品，建筑生產(chǎn)具有單件性、系統(tǒng)復雜、參與者眾多、外部約束多、壽命期長和訂貨生產(chǎn)等特性，是一種特殊的生產(chǎn)過程，因此，借鑒產(chǎn)品全壽命期設計理念時還必須結合工程以及建筑生產(chǎn)本身的特殊性。
3.1工程具有單件性
在制造工業(yè)中，由于工業(yè)產(chǎn)品都是批量生產(chǎn)的，因而產(chǎn)品全壽命期的設計成果可以在數(shù)萬件產(chǎn)品中反復使用。同時，產(chǎn)品通過不斷地經(jīng)歷設計、生產(chǎn)、使用和意見反饋的過程逐漸定型，并形成了規(guī)范化的產(chǎn)品設計標準和統(tǒng)一的實施流程?？梢哉f產(chǎn)品全壽命期的設計成果有著十分廣泛的適用面，通過價值工程活動，如果一件產(chǎn)品通過設計改進節(jié)約一元錢，那么就可以節(jié)約上千元甚至上百萬元［4］，除了經(jīng)濟效益以外，它所產(chǎn)生的社會效益與環(huán)境效益也是極大的。可以說產(chǎn)品全壽命期設計的效益就是通過這種批量生產(chǎn)的累計效益實現(xiàn)的。而工程全壽命期設計的效益體現(xiàn)在單件產(chǎn)品上。工程具有單件性，不同類型的工程，有著不同類型的技術指標、功能目標要求，即使是同類型的工程，每個工程也有不同的外部環(huán)境、實施條件制約，技術指標也不完全相同。因而對于工程來說，全壽命期設計往往是一次性的，生產(chǎn)活動不重復進行。由于工程的單件性特點，導致工程無法形成規(guī)范化的設計標準和統(tǒng)一的實施流程，每個工程都要進行特殊設計。有些人認為工程全壽命期設計是勞民傷財?shù)淖龇?，耗費了大量的時間，所獲得的成果卻沒有廣泛的適用性。筆者認為這種看法是十分膚淺的，雖然工程全壽命期設計所取得的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益僅局限地反映在本次工程建設上，但由于工程體量大，耗資多，影響的長期性和廣泛性，在設計環(huán)節(jié)引入全壽命期理念，所帶來的效益是不可估量的。尤其是對于量大面廣的一般性工程項目，它們雖然受外界環(huán)境的影響，設計要求有所不同，但其大體上還是具有同一性的，在某一個工程項目上應用全壽命期設計取得的成功，可以在同質工程中起到輻射全局的作用，并起到相應的參考、樣板的作用。此外，隨著科學技術和管理理念的發(fā)展，我國的工程建設領域逐漸朝著產(chǎn)業(yè)化的方向發(fā)展。預制裝配技術的誕生為工程產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展奠定了技術基礎，同時也為工程全壽命期設計開拓了一個新的道路。建筑生產(chǎn)逐漸劃分為工業(yè)化生產(chǎn)和工程建設兩部分［5］。工業(yè)化生產(chǎn)主要是指預制品及半成品在工廠生產(chǎn)，其本質與一般制造業(yè)并無太大不同，是一個有序可預測的過程，為工程全壽命期設計的普及化和標準化提供了應用和發(fā)展的空間。
3.2工程系統(tǒng)復雜，參與者眾多
在制造工業(yè)中，產(chǎn)品相對體量小而單一，設計過程簡單，一般在研究所或工廠的設計科、公司的發(fā)展部門進行即可，涉及的專業(yè)工種相對較少。同時，產(chǎn)品各個階段的組織相對連續(xù)，產(chǎn)品的目標容易得到保證。而工程系統(tǒng)復雜，它的設計對象包含了許多專業(yè)工程子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)內(nèi)部又包含了眾多的產(chǎn)品或材料，涉及的專業(yè)多，設計過程復雜，需要進行系統(tǒng)集成。傳統(tǒng)的工程設計被分割為若干個獨立的專業(yè)系統(tǒng)設計，彼此之間缺乏有機的聯(lián)系，設計工作的重點在于滿足建設功能和質量、工期、成本三大目標的要求，而工程全壽命期設計則要求利用全壽命期的相關理論，通過對建設功能、專業(yè)技術、各專業(yè)工程子系統(tǒng)的集成管理，整體優(yōu)化設計，實現(xiàn)工程的全壽命期目標。此外，我國工程全壽命期的各階段相對獨立，工程的設計、施工、運行往往由不同的主體負責實施，這些工程實施主體在各自階段的目標各不相同，往往會影響到工程全壽命期總目標的實現(xiàn)。由此可見，工程全壽命期設計是一個十分復雜的系統(tǒng)設計過程，既要考慮各個專業(yè)工程子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，又要考慮各個全壽命期目標之間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，還要考慮到各個階段不同實施主體之間的博弈。隨著我國建筑業(yè)的高度細化分工，工程的參建單位越來越多，相互間的協(xié)調(diào)越來越困難，團隊工作顯得尤為重要。團隊工作是進行工程全壽命期設計的關鍵所在，包括縱向一體化和橫向一體化兩個方面，縱向一體化是指通過項目各階段的整合使參與者能夠緊密地共同工作，通過工程參與方的合作，實現(xiàn)工程項目的整體最優(yōu)，可以通過合同的形式來實現(xiàn)，也可以通過承發(fā)包方式的創(chuàng)新來實現(xiàn)，如設計施工總承包模式等。橫向一體化是指將一個階段的各個環(huán)節(jié)工作綜合起來，使各參與方能夠共同工作，保證各個環(huán)節(jié)全面受控，達到工程項目的整體最優(yōu)。橫向一體化的實現(xiàn)，離不開BIM的支持［6］。具體表現(xiàn)為通過建立信息技術平臺，可以使得在工程設計初期，各專業(yè)工程子系統(tǒng)的設計人員可以在這個平臺上進行共同設計，效能分析和碰撞檢驗，避免不必要的返工，同時施工人員可以通過BIM的技術支持，較早地參與到設計過程，對設計的可施工性提出寶貴意見，進行及時的交流與意見反饋。運用這種并行設計的理念，借助BIM的技術支持，進行工程全壽命期設計，使設計更科學更高效。
3.3工程外部約束多，全壽命期長
在制造工業(yè)中，產(chǎn)品生產(chǎn)一般在車間完成，生產(chǎn)過程常常是連續(xù)比較平穩(wěn)的，生產(chǎn)過程控制比較容易，而且產(chǎn)品的全壽命期相對較短，外部影響較小。而工程是圍繞工程現(xiàn)場作業(yè)的，生產(chǎn)過程是不連續(xù)和不平衡的，而且都是露天作業(yè)，質量不容易控制，受外部環(huán)境的影響較大，同時工程的全壽命期相較于工業(yè)產(chǎn)品往往較長，在這個較長的時間歷程，往往會出現(xiàn)很多的變化，在設計初期進行全面的考慮，難度與復雜性都較高，因而在工程全壽命期設計過程中，需要結合現(xiàn)場的實際情況，設立應急措施以及制定設計變更的標準化程序，為建設階段的順利實施奠定基礎，同時還應根據(jù)當?shù)氐臍v史文化地域特色，因地制宜地進行設計，確保工程設計與外部環(huán)境的協(xié)調(diào)性。工程與環(huán)境的關系非常密切。在工程設計中不僅要考慮環(huán)境因素對工程規(guī)劃和各個工程專業(yè)工程設計的影響(如抗震設計等)，還要考慮到工程的設計可能會給環(huán)境帶來的影響，也就是所謂的工程的環(huán)境代價。在運用價值工程進行工程設計方案的評比決策時，需要從全壽命期的角度考慮工程的成本，尤其需要關注它的環(huán)境成本，將環(huán)境保護放在工程設計的關鍵位置上，全面實現(xiàn)工程的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
3.4工程為訂貨生產(chǎn)
在制造工業(yè)中，產(chǎn)品一般都是批量生產(chǎn)，面向眾多用戶。在產(chǎn)品的設計過程中，設計人員往往具有很大的設計自，使用和維護也相對比較簡單。而建筑生產(chǎn)的特點則是訂貨生產(chǎn)，即工程是在業(yè)主指定的地點“定制”生產(chǎn)的，在這個過程中業(yè)主起到了很大的作用。業(yè)主不是簡單地接收工程，而是參與到工程的決策、設計、施工的全過程中，對工程進行宏觀控制。工程設計作為工程建設的初始階段，在設計過程中必須綜合考慮工程建設相關方的要求。工程業(yè)主(開發(fā)商)作為工程的接收者，必然會對工程設計的目標和功能提出很多要求，工程的直接使用者(購房者)作為工程設計產(chǎn)品的終端用戶，他們的需求一定程度上反映了市場的導向，也會影響到工程的設計方案與理念。要想在工程建設領域切實推行工程全壽命期設計的理念，必須加強工程業(yè)主(開發(fā)商)和工程的直接使用者(購房者)對全壽命期理念的認識，從而通過供需關系的影響，將全壽命期設計的理念落實到位。
4小結
全壽命期理念符合科學發(fā)展觀的本質要求，將其引入工程的設計階段，讓人們從更高的角度和更長遠的時間跨度去看待工程問題，有利于提高工程的實施效率，實現(xiàn)工程全壽命期的價值最大化。在全壽命期的理論基礎上，將工程設計與產(chǎn)品設計進行比較，有助于在產(chǎn)品全壽命期設計既有實踐的基礎上，結合工程的實際特點，更好地在工程建設領域推行和應用工程全壽命期設計理論，實現(xiàn)工程全壽命期的集成目標。在我國推行工程全壽命期設計，筆者認為要從以下幾個方面努力:首先是政府層面，政府應將全壽命期設計提升到一個新的高度，將其列入行業(yè)發(fā)展規(guī)劃之中，制定相應的考評和獎勵政策，保障和鼓勵全壽命期設計的實施。其次是項目各參與方協(xié)同合作與信息共享，借助并行設計以及BIM技術工具，進行及時的互動與交流。加強行業(yè)內(nèi)的宣傳力度，提高項目各參與方(尤其是工程業(yè)主和工程直接使用者)對工程全壽命期的認識，切實保障工程全壽命期設計的落實。最后，通過工程技術專業(yè)和管理專業(yè)的集成創(chuàng)新，推動建筑業(yè)向著產(chǎn)業(yè)化和裝配化的方向發(fā)展，為工程全壽命期設計的標準化和規(guī)范化提供可能。
參考文獻:
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關鍵詞 廢舊設備；再制造；工藝流程；產(chǎn)品建模
中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0004-02
隨著技術更新?lián)Q代的加快，廢舊設備報廢的數(shù)量在逐年增加，如果對這些報廢的設備處理不當，勢必將造成大量的資源浪費，不僅存在安全隱患，而且還會污染環(huán)境。這也是當前面臨的巨大的科技問題，我們要如何在當前大力倡導綠色環(huán)保的大前提下適當?shù)奶幚磉@個問題，就顯得尤為重要了，在產(chǎn)品報廢后能采用優(yōu)質、環(huán)保、高效的再制造技術不僅能恢復產(chǎn)品原技術性能，而且還能提升設備性能，實現(xiàn)廢舊設備的循環(huán)使用。針對失效的廢舊產(chǎn)品進行再制造，首先要對其進行再制造設計，使其形成最優(yōu)化的工藝流程。再制造工程的設計思想是以廢舊產(chǎn)品的再制造性評價、剩余壽命評估、再制造產(chǎn)品建模為核心研究內(nèi)容。下面將針對這三個主要環(huán)節(jié)進行一一介紹。
1 廢舊產(chǎn)品的再制造性評價
當我們在對產(chǎn)品進行再制造之前，首先必須要做的就是要對報廢產(chǎn)品的再制造性進行評價。那么，何為再制造性評價呢？其實從字面上我們就不難看出，是對報廢產(chǎn)品從技術性能、經(jīng)濟價值、對環(huán)境影響等多方面因素，進行綜合分析與評價。而后，評估出廢舊產(chǎn)品是否具有判斷可否對廢舊產(chǎn)品進行再制造的前提是其再制造型評價，也是廢舊產(chǎn)品再制造的評價的理論基礎。廢舊產(chǎn)品具不具有再制造性要在環(huán)境、技術、經(jīng)濟等各種條件下去分析廢舊產(chǎn)品的設計架構和經(jīng)濟價值，得到一個完全整體的分析之后，才能判斷其是否具有再次通過修護或改良的條件。影響再制造性的因素主要包含以下幾個方面。
1）廢舊產(chǎn)品再制造的技術性評價：從產(chǎn)品的設計機構上分析可拆卸裝配性、可再制造加工性、性能升級性和再制造后的服役性等，從再制造加工的難易及再制造后的服役性能方面來評價是否有再制造的價值。這也是對廢舊產(chǎn)品實施再造的根本問題，首要采取措施的重要環(huán)節(jié)。
2）廢舊產(chǎn)品再制造的經(jīng)濟性評價：從技術經(jīng)濟的角度分析廢舊產(chǎn)品再制造在經(jīng)濟上是否合算。一切從經(jīng)濟適用出發(fā)，當前的社會前景就是倡導綠色環(huán)保，經(jīng)濟實惠，杜絕鋪張浪費，那么，我們尤其是要客觀、準確地評估廢舊產(chǎn)品在再制造每一個階段的生產(chǎn)成本，分析其經(jīng)濟合理性，這對制定具體的再制造工藝、降低再制造成本具有特別重要的意義，廢舊產(chǎn)品再造，若成本超過新產(chǎn)品，那么我們的再造就將失去意義，因而要相當?shù)淖⒅仄渲械奈⒚铌P系。
3）廢舊產(chǎn)品再制造的環(huán)境性評價：從廢舊產(chǎn)品本身報廢造成的環(huán)境污染、再制造過程中可能造成的環(huán)境污染、再制造產(chǎn)品在服役中可能造成的環(huán)境污染等方面綜合考慮，從而評價廢舊產(chǎn)品是否具有環(huán)保、節(jié)能、節(jié)材等社會意義。環(huán)保還是不變的主題，如果在對廢舊產(chǎn)品實行再造的過程中，對環(huán)境產(chǎn)生了較為嚴重的污染，那么我們的再造工作就失去了其現(xiàn)實意義。
4）研究建立廢舊產(chǎn)品再制造性概念、評價體系、方法、評價模型及專家評價系統(tǒng)。想實現(xiàn)理想的再造，那么一切實施基礎都要以專業(yè)的、科學性的概念、評價體系、方法、評價模型以及專家評估體系，作為基石，從根本上就要樹立一種嚴明的操作方案。那么這樣的實施行為才會是有效的。
2 廢舊產(chǎn)品的失效機理、剩余壽命評估及再制造產(chǎn)品的壽命預測
產(chǎn)品服役的環(huán)境行為及失效機理研究是進行廢舊產(chǎn)品的剩余壽命評估和再造產(chǎn)品壽命預測的基礎理論依據(jù)。產(chǎn)品剩余壽命評估方法主要建立在零部件失效分析的基礎上，應用斷裂力學、摩擦學、腐蝕學、金屬物理等理論建立失效行為的數(shù)學模型，從宏觀和微觀上研究零部件在復雜的環(huán)境中失效的機理和損傷的規(guī)律，并與加速試驗的結果相結合，已建立產(chǎn)品壽命的預測評價系統(tǒng)，準確的估算廢舊產(chǎn)品的剩余壽命、再制造產(chǎn)品的使用壽命及已使用產(chǎn)品的剩余壽命，制定合理的再制造方案，提高產(chǎn)品的使用壽命。其主要研究內(nèi)容包括：
1）創(chuàng)建在自然環(huán)境中廢舊產(chǎn)品中各個零件受到磨損、腐蝕的多狀態(tài)下的損耗情況的模擬，還有對各個零件剩余使用壽命的了解，做出比較正確的判斷。
2）了解廢舊產(chǎn)品各個零件剩余使用壽命可以根據(jù)其狀態(tài)、磨損程度、腐蝕程度等方面做出一個比較全面的數(shù)據(jù)，再對比實際過程中的得出相對應關系，進行剩余壽命的評估。
3）一個產(chǎn)品由全新到廢舊狀態(tài)，產(chǎn)品中的各個零部件呈現(xiàn)出的是不同狀態(tài)的磨損，我們可以研究這個折舊過程當中各個零件在特定時間特定狀態(tài)下的損耗，判斷出折損的規(guī)律這樣對于我們在操作中可以做出對剩余壽命的評斷。
4）將物理知識運用到實踐當中去，利用顯微器械判斷出產(chǎn)品中零件的大概使用時間，以便更好的知曉其剩余的作用價值，做到一個最大的物盡其用。
5）從多個層面不同角度分析在不同情況不同形態(tài)下去找出磨損規(guī)律。我們可以從這幾個方面去入手，比如說結合力學原因和腐蝕介質去尋找零件損耗原理，或者是考慮溫度和應力場耦合作用下的零件損耗行徑，多軸載荷作用下零件長期使用形成磨損行徑，還可以是研究在固/氣/液相互交錯的狀態(tài)下觀察零件的穴蝕、腐蝕、沖蝕的磨損規(guī)律。
6）根據(jù)材料服役環(huán)境及失效特點，并參照再制造產(chǎn)品的性能模型，對預測典型再制造產(chǎn)品壽命的方法和技巧進行分析和研究，最終形成其壽命評價技巧的理論體系。根據(jù)周圍環(huán)境對于產(chǎn)品的影響以及磨損特性，再結合之前推測出來的剩余壽命的數(shù)據(jù)。
3 廢舊產(chǎn)品的再制造建模
廢舊產(chǎn)品零件本身蘊含了大量的幾何形貌、擦學性能、整體強度等信息。而且由于各個廢舊產(chǎn)品的工作環(huán)境、時間等眾多影響因素不可能完全相同，所以對其零件原始幾何、性能參量的獲取并建立幾何及力學的再制造模型，是進行再制造產(chǎn)品設計的關鍵技術和難點。廢舊產(chǎn)品再制造建模的研究內(nèi)容包括：
1）研究廢舊零件的機械學、摩擦學行為及所喪失的幾何及性能參量。
2）在不能獲取廢舊零件原始幾何尺寸和測量基準的情況下，采取接觸式和非接觸式測量技術，挖掘融化在廢舊產(chǎn)品中的幾何形貌、整體強度等信息，獲取廢舊零件的幾何參量，反求出產(chǎn)品的原始幾何數(shù)據(jù)，并建立零件的再制造幾何模型。
3）通過現(xiàn)代性能測試技術和傳感器技術，獲取廢舊零件再制造服役環(huán)境中相關的工況參數(shù)，并利用力學、運動學的基礎理論和有限元計算等手段，結合環(huán)境分析和失效分析，探討建立基于知識集信息的原始零件力學和表面性能模型。
對于一個企業(yè)來說，較好的控制成本大大提升了企業(yè)的長久性以及競爭性。因為現(xiàn)在這個社會企業(yè)成敗很大一部分取決于其產(chǎn)品成本的價格高低。但是控制成本并不意味著求數(shù)量不求質量，往往有這種想法的企業(yè)最終的結果只有一個―倒閉。怎么樣才能做成又有質量成本又低的產(chǎn)品呢，古語說的好“人事相宜，人崗匹配”。把一切調(diào)度到最佳狀態(tài)，即可以讓企業(yè)從產(chǎn)品中得到利潤，又可以讓消費者滿意。
4 結束語
廢舊設備的再制造在如今社會迅速發(fā)展的狀況下具有非常重大的意義，實行廢舊材料的建造是一種有效的節(jié)約能源的措施，在當前的社會發(fā)展大前景中，也是我們不可或缺的發(fā)展手段，有效的、科學的實施，是對大自然的一種維護，能夠為社會的發(fā)展提供源源不竭的動力，做好廢舊材料的再造，為社會作出貢獻，也必將是專業(yè)人才所畢生追求的。
參考文獻
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關鍵詞：工程設計企業(yè);營銷特點;研究;分析
中圖分類號：C29 文獻標識碼：A
工程設計企業(yè)作為智力服務型科技企業(yè)，其產(chǎn)品科技含量高，它的服務過程是對知識的生產(chǎn)、傳播和使用提供服務。工程設計企業(yè)提供的產(chǎn)品不僅僅是設計圖紙，還包括相應的服務，包括施工全過程各個分部分項的驗收配合、施工中問題的再優(yōu)化以及設計回訪等。工程設計企業(yè)提供的核心產(chǎn)品是對業(yè)主需求的滿足。這種產(chǎn)品與社會中的一般流通商品不大一樣，既不能現(xiàn)場交易又不能重復生產(chǎn)。他的表現(xiàn)形式通常是為委托方提供知識和技術的服務，包含咨詢報告、工程規(guī)劃方案、設計方案、施工圖紙等。隨著工程設計行業(yè)的開放度加大，工程設計企業(yè)之間的競爭也會愈演愈烈，工程設計企業(yè)要深入剖析自己的產(chǎn)品特點，制定企業(yè)切合實際的市場營銷策略和計劃，完成既定預期目標。
一、品牌營銷
品牌營銷簡單的講：就是把企業(yè)的產(chǎn)品特定形象通過某種手段深刻地映入消費者的心中。
品牌是人們對一個企業(yè)及其產(chǎn)品、售后服務、文化價值的一種評價和認知，是一種信任。簡單地講是指消費者對產(chǎn)品及產(chǎn)品系列的認知程度。對于工程設計企業(yè)來講，就是自身綜合實力水平的體現(xiàn)，表征了企業(yè)的整體形象。
波音飛機、福特汽車你會聯(lián)想到美國，奔馳、寶馬你會聯(lián)想到德國，看到松下的相機，索尼的電氣你會想到日本，看到了萬里長城，你就會知道那是中國。無疑，一個知名的品牌會大大提升國家的形象。同樣，一個知名的品牌對一個地方的經(jīng)濟推動作用也是相當明顯的，例如少林寺這個品牌創(chuàng)造了登封市的在全國的影響力，支持者該市旅游業(yè)的發(fā)展。
一個好的、優(yōu)秀的品牌不會是輕而易舉、一朝一夕就能夠成功的，對于工程設計企業(yè)來講，他需要幾代人的精心打造，逐漸的才在社會上樹立起來的。機械工業(yè)第六設計研究院有限公司是一家從事工業(yè)工程、民用工程、市政與環(huán)境工程的咨詢、設計、監(jiān)理、項目管理和總承包的國家大型綜合甲級設計院。建院60多年來，立足本地，服務全國，面向世界。項目遍及全國各地（不含港澳臺地區(qū)），特別是在機床工具、風電機械、煙草工程等行業(yè)的工程設計得到了業(yè)主方一致的高度評價，美譽度、知名度較高。這些實實在在的業(yè)績，均是在長期的實踐中打造的，使機械工業(yè)第六設計研究院有限公司這個品牌的無形資產(chǎn)大大提高。
品牌的價值綜合體現(xiàn)在工程設計企業(yè)的人才優(yōu)勢、信譽優(yōu)勢、質量優(yōu)勢、技術優(yōu)勢和服務水平等多方面因素，這些因素綜合體現(xiàn)了企業(yè)的整體實力和水平，因此，品牌的價值和作用至關重要。
二、技術營銷
工程設計企業(yè)作為知識密集型的服務企業(yè)，自身的技術水平必須過硬，俗語有云：沒有金剛鉆別攬瓷器活。技術水平的高低直接影響到工程設計的業(yè)務量。一個合理的設計方案，最優(yōu)化的施工圖設計，最完備的后期服務配合，這些是業(yè)主方能夠選擇將設計工作委托與你的最重要的因素，因此，技術至關重要。
技術產(chǎn)品的生產(chǎn)創(chuàng)造者是人，只有有了高素質、高水平的人才，才有可能設計出高水平、引領行業(yè)發(fā)展的好的工程設計項目。在面對業(yè)主方或者甲方時，給業(yè)主方或者甲方最直接的感受就是專業(yè)技術人員，他們的學歷、學術水平、職稱、承擔過的業(yè)績、以及獲過的獎項等。因此說工程設計企業(yè)人才是根本。
除了人才外，工程設計企業(yè)的技術裝備水平也是向業(yè)主客戶展示自身實力不可忽略的重要因素?？蛻艋驑I(yè)主方還有可能會對企業(yè)進行考察?；▓@式的辦公環(huán)境，高檔大氣的裝修風格，寬敞明亮的辦公室以及計算機、彩色繪圖儀、工程掃描儀、工程復印機等工程設備都會給甲方一種最直接的震撼和說服力。
工程設計企業(yè)要迅速占領市場，關鍵要突出技術創(chuàng)新的優(yōu)勢。隨著我國經(jīng)濟的快速增長，資源消耗和能源短缺成了制約我國可持續(xù)發(fā)展、危及國家安全和現(xiàn)代化進程的重大問題。綠色建筑的概念應運而生。他在節(jié)能、減少環(huán)境污染和二氧化碳的排放基礎上還要滿足人們使用上的要求。這就要求工程設計企業(yè)要在設計上有創(chuàng)新思想，積極采用新技術、新工藝、新材料。對于業(yè)主或客戶來說，技術上的創(chuàng)新也許就需要前期的投入會加大，但是從長遠的角度來看，這些投入還是相當值得的。如機械工業(yè)第六設計研究院有限公司精心設計的阿爾斯通水電設備(中國)有限公司的屋頂太陽能發(fā)電的一期工程，就將綠色建筑的理念貫穿到工程設計中去。該項目位于天津空港經(jīng)濟區(qū)，年發(fā)電量可達50萬千瓦時，并可年減排二氧化碳約500噸。該項目入選國家“金太陽”示范工程，使企業(yè)本身和設計單位獲得了雙贏，行業(yè)知名度大大提升?？梢?，技術創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的新契機。
三、質量營銷
通過有關設計企業(yè)數(shù)據(jù)并結合自身經(jīng)驗得出，在質量問題中絕大部分原因是質量意識的問題、是認真不認真的問題。如前期的設計資料收集不全、方案考慮不細，工作深度不夠都將直接影響到工程產(chǎn)品施工工期加長、施工困難、投資的增多等。
工程設計人員要樹立起質量意識，遵循“百年大計、質量第一”的方針，教育員工要有強烈的責任心和事業(yè)心，要無條件服從質量第一的原則。要取得高質量的設計成果———設計藍圖，就需要深入現(xiàn)場進行踏勘，加強前期設計資料的收集和設計成果的審核；設計文件達到應有的設計深度，設計方案進行比選，不遷就或者迎合不合理的要求；建立健全質量管理保證體系，全面推進ISO9001：2008的質量體系標準，層層把關，確保工程設計成果質量。
四、關系營銷
關系營銷是把營銷活動看成是一個企業(yè)與消費者、供應商、分銷商、競爭者、政府機構及其他公眾發(fā)生互動作用的過程，其核心是建立和發(fā)展與這些公眾的良好關系。工程設計企業(yè)雖是以提供工程知識、技術服務的企業(yè)，但關系營銷同樣十分重要。這種關系主要是指工程設計企業(yè)和委托方、競爭者、員工之間的關系。那么如何保持工程設計企業(yè)與委托方之間的關系呢？首先要為客戶提供滿意的工程設計成果，產(chǎn)品是鏈接企業(yè)和客戶的核心。工程設計企業(yè)在與委托方簽訂設計合同后，要充分與業(yè)主溝通，把握業(yè)主的整體思路，在滿足國家有關標準規(guī)范的前提下，盡最大可能滿足業(yè)主的需求；其次健全服務體系，工程設計成果的提交并不意味著工程設計的結束，相反，這恰恰是一個新的開始。工程設計企業(yè)的后續(xù)服務以及技術交底，現(xiàn)場進行技術指導和配合，對已完成的項目進行回訪，征求意見，為接下來的工程設計提供借鑒和指導意義；最后，提升與客戶的關系，對于有長期業(yè)務往來的客戶需要定期的進行溝通、回訪，推動客戶滿意度的提高，客戶滿意度的提高會增加企業(yè)與客戶的關系強度，最終實現(xiàn)工程設計企業(yè)和業(yè)主方的雙贏。在與競爭者的關系中若雙方能夠合作，可使合作各方獲得更多的利益，也避免了兩敗俱傷的局面。與競爭者之間的合作可以是雙方共同組成聯(lián)合體進行投標、可以進行優(yōu)勢互補，最終使雙方獲得更多的優(yōu)勢和利益。工程設計企業(yè)與員工的關系并不僅僅是雇傭與被雇傭的關系。要把員工當成客戶好好關心，建立積極的獎懲制度，調(diào)動員工的積極性。
結束語：在當前日益激烈的市場競爭中，工程設計企業(yè)要根據(jù)自身的特點，使用品牌營銷、技術營銷、質量營銷、關系營銷等策略，最終獲得更多的優(yōu)勢和地位，使企業(yè)得到可持續(xù)的發(fā)展。
【關鍵詞】設計 建立模型 映射 概念設計 集合
一、引言
目前國際上關于設計問題研究存在若干個大的流派。前蘇聯(lián)Altshuller G S等人提出的TRIZ理論在提供探索發(fā)明新產(chǎn)品的技術發(fā)展方向的思路上已有一定程度的普及；美國Nam P Sun等提出的AD（Axiomatic Design）理論的基本邏輯體系的發(fā)展與TRIZ有一定的近似，但遠未達到一種自成體系的程度，也未能達到可供構造技術系統(tǒng)的基礎的程度；日本東京大學人造物工程中心（RACFE）的Tetsu Tomiyama等提出的GDT（General Design Theory）理論利用現(xiàn)代信息理論的面向對象方法，在分析表達設計過程的開展上較之深入了一步，而德國學者提出的UDT（Universal Design Theory）理論則比較重視它的可實用化的基礎方面的探索。
二、產(chǎn)品設計過程模型
三、產(chǎn)品概念設計模型
概念產(chǎn)品是企業(yè)根據(jù)市場及用戶的需要，對產(chǎn)品的市場可競爭性、可生產(chǎn)性、經(jīng)濟性及主要尺寸、形狀、功能描述。通常伴隨一系列說明書、競爭性產(chǎn)品分析、項目的經(jīng)濟理由等。概念設計是由分析用戶需求到生成概念產(chǎn)品的過程。
傳統(tǒng)的CAD設計系統(tǒng)基本上是為了把設計人員頭腦中已有的、基本成型的產(chǎn)品設計方案借助CAD系統(tǒng)表達出來，提高了工廠設計開發(fā)階段的生產(chǎn)效率與質量，“而決定著產(chǎn)品最終價值80%以上的產(chǎn)品概念設計階段，……，目前尚沒有任何CAD設計系統(tǒng)可以提供設計支持”?！岸敿氃O計階段很難或不能糾正概念設計階段的缺陷”。它嚴重影響了新產(chǎn)品開發(fā)，以及選擇新產(chǎn)品方案的決策效率，所以需要一種可支持創(chuàng)新產(chǎn)品設計的新CAD系統(tǒng)，適應日益加快的新產(chǎn)品開發(fā)要求。因而開發(fā)一種符合人類進行產(chǎn)品創(chuàng)新設計的一般思維過程的、支持產(chǎn)品概念設計及決策的、高效率的CAD設計系統(tǒng)成為一種必然的趨勢。當前，“概念設計日益引起人們的廣泛關注和重視”。
產(chǎn)品的概念設計是產(chǎn)品設計過程中最重要、最復雜，同時又是最活躍、最富于創(chuàng)造性的設計階段。一般情況下，設計人員在進行創(chuàng)造性思維的過程中，總是在已有經(jīng)驗和知識的基礎上，根據(jù)用戶的產(chǎn)品需求，按照一定的、有規(guī)律的設計步驟和流程，再結合貫穿始終的想象力與靈感，從而設計出符合用戶需要的概念產(chǎn)品方案。在產(chǎn)品的概念設計過程中，自由度是整個產(chǎn)品開發(fā)過程中最大的。因為自由度大，對設計人員的約束也相對較少，不確定因素多，創(chuàng)新的空間大，設計的知識相應也較少，是最可能發(fā)揮創(chuàng) 造力的時候。
四、結論
產(chǎn)品概念設計過程建模是為了將產(chǎn)品設計過程中最前端的、最有創(chuàng)造性價值的、又最不確定的設計過程加以模型化、規(guī)律化，從而為產(chǎn)品設計者提供一套產(chǎn)品概念設計過程的計算機軟件支持工具，并最終為實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的一體化集成打下堅實的基礎。
根據(jù)目前設計理論，計算機技術以及相關科學技術的發(fā)展現(xiàn)狀，可以認為：基于計算機的產(chǎn)品概念設計系統(tǒng)仍然屬于一種計算機輔助設計系統(tǒng)。也就是說，產(chǎn)品概念設計目前仍然將主要是處理人腦進行產(chǎn)品概念設計過程當中，那些相對有規(guī)律的設計工作（步驟和流程），它的創(chuàng)造性主要體現(xiàn)在依據(jù)規(guī)則和知識庫對問題分析和解決的全面性、高效率性等方面。
參考文獻：
[1]曹樹坤，黃克正.機械產(chǎn)品方案設計過程的數(shù)字化研究[J]. 機械設計，2003，（12）.
[關鍵詞]數(shù)字樣機技術，工程設計，應用研究
中圖分類號：TB21 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）15-0382-01
一、前言
數(shù)字樣機技術是使用數(shù)字代替實物進行產(chǎn)品數(shù)字化設計的技術。使用數(shù)字樣機能夠快速靈活的進行設計，而且更加有真實感。并且能夠縮短研發(fā)周期，降低成本。
二、虛擬樣機技術的概念
虛擬樣機技術是一種通過綜合運用計算機輔助設計中先進的建模、信息管理和多領域仿真等對產(chǎn)品進行設計和分析的方法。利用虛擬樣機技術建立產(chǎn)品計算機模型，對模型進行仿真分析，根據(jù)分析結果指導產(chǎn)品的后續(xù)研發(fā)以及產(chǎn)品的改進設計；同時可以分析機械產(chǎn)品在不同應用環(huán)境下的整體性能，進而對產(chǎn)品的質量性能進行評價。
在以往的機械產(chǎn)品研發(fā)過程中，對方案進行論證、根據(jù)經(jīng)驗進行初步的設計、后續(xù)的細節(jié)進一步修正或改進設計等一系列流程總是在不斷的循環(huán)討論當中。為了驗證設計是否合理、可行，功能能否實現(xiàn)，還需要對物理樣機進行多次的測試實驗，根據(jù)實驗結果，再對產(chǎn)品的設計方案進行改進，同時再次制造或改進物理樣機進行實驗以達到設計的要求。在機械產(chǎn)品設計和研發(fā)中應用數(shù)字化的虛擬樣機技術改變了產(chǎn)品設計樣機建造測試評估反饋設計的傳統(tǒng)設計流程，避免了物理樣機的生產(chǎn)及其修改加工，節(jié)約了設計研發(fā)成本。通過數(shù)字化的計算機輔助設計技術，可迅速縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，同時也有利于不同設計工作的協(xié)同進行。
三、虛擬樣機技術的特點
機械產(chǎn)品的設計是一個不斷的循環(huán)過程。為了驗證設計方案是否合理，需要制造樣機進行性能測試，但設計過程中往往需要對設計及樣機進行多次改進，才能獲得符合要求的設計方案，這種設計方法往往耗時、耗力、耗物。
利用虛擬樣機技術對機械產(chǎn)品進行的設計研發(fā)是一個并行的過程。通過對多種設計方案進行如有限元、運動學和動力學等仿真分析，對仿真結果比較，最終確定一個最優(yōu)化的方案，產(chǎn)品研發(fā)周期短，研發(fā)成本低，有效地提高了產(chǎn)品質量。
1、全新的研發(fā)模式
傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計研發(fā)是一個串行的過程，而采用虛擬樣機技術則可以實現(xiàn)產(chǎn)品不同設計工作的同時進行，通過仿真得到產(chǎn)品在不同使用環(huán)境下的動態(tài)響應，進而評價不同設計方案可行性。
2、產(chǎn)品研發(fā)周期短、成本低、質量高
基于虛擬仿真平臺建立初步設計完成后的產(chǎn)品模型，對所建模型進行多次仿真試驗，這樣省去了樣機的制作時間，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，同時也能夠提高產(chǎn)品的質量和性能。
3、實現(xiàn)動態(tài)設計的重要手段
企業(yè)間可以通過網(wǎng)絡將各自的產(chǎn)品的信息進行傳遞，以便雙方就一些產(chǎn)品設計信息進行交流，同時可以就設計問題進行討論，實現(xiàn)了不同時間、地點、人員對產(chǎn)品設計的進行。
4、支持產(chǎn)品的全方位測試、分析與評估
利用虛擬樣機技術對產(chǎn)品在不同應用環(huán)境下的動態(tài)響應進行仿真，根據(jù)結果對產(chǎn)品結構進行分析，得到產(chǎn)品全方位的測試結果，有利于對產(chǎn)品進行全方位的分析和評估。
四、應用現(xiàn)狀
數(shù)字樣機技術在一些工程設計與制造技術較發(fā)達國家，如美國、德國、日本等已得到廣泛的應用，應用領域從汽車制造業(yè)、航空航天業(yè)、國防工業(yè)到人機工程學、醫(yī)學以及工程咨詢等很多方面。所涉及的產(chǎn)品從龐大的卡車到照相機的快門、火箭到輪船的錨鏈。在各個領域里，針對各種產(chǎn)品，數(shù)字樣機技術都為用戶節(jié)約了開支、時間并提供了滿意的設計方案。采用虛擬現(xiàn)實技術，基于數(shù)字樣機軟件，借助VR外設工具可對產(chǎn)品的不同層面（零部件級、組件級、系統(tǒng)級）進行數(shù)字化樣機裝配和維護，實現(xiàn)具有沉浸感的產(chǎn)品裝配與維護，對產(chǎn)品裝配性能、裝配工藝性和維護性進行評估和優(yōu)化，在設計階段驗證產(chǎn)品的裝配和維護性能。如在寶馬汽車公司，虛擬裝配被用于驗證整車裝配，在整車總計806個裝配操作中，有494個操作得到評估，并且據(jù)此制定了標準的操作規(guī)程。該公司為車門的裝配操作設計了一個虛擬裝配系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠識別語言輸入，完成相應的操作，當發(fā)生干涉碰撞時，能夠發(fā)出聲音報警。
洛克希德馬丁在戰(zhàn)斗機系統(tǒng)F-16項目研究中，為了解決F-16維護性和人因學方面的技術問題，公司經(jīng)過多次論證，淘汰了基于金屬實物模型方案，轉而利用數(shù)字樣機進行維護性和人因學設計評估與驗證，從經(jīng)濟角度看，飛機裝置的一次重新設計和樣式翻新所
需要的金屬模型的造價就會超出一個虛擬維修系統(tǒng)的費用。虛擬維護的其他優(yōu)勢還在于它比金屬模型更能夠縮短研制進度。利用金屬模型的時候，設計組對模型進行設計審查的準備工作要花費數(shù)周時間；而利用虛擬維護系統(tǒng)，在幾天內(nèi)就可以將模型轉換成虛擬維修模型，在一周內(nèi)就可以將詳細的分析結果返回到設計組。通過利用數(shù)字樣機技術，極大地改善了維修性設計技術手段，該公司提出在以后的飛機維修性設計與分析中要廣泛采用數(shù)字樣機技術。
五、虛擬樣機技術在機械領域的應用
產(chǎn)品的設計流程包含結構設計、結構有限元分析、系統(tǒng)運動學與動力學分析、控制系統(tǒng)設計、虛擬樣機作業(yè)過程模擬、系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性評價、系統(tǒng)故障預測及冗余設計等。該設計過程在設計初期就充分考慮結構系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的相互耦合作用，并進行產(chǎn)品作業(yè)全過程的計算機模擬，預測產(chǎn)品的性能、壽命及可靠性，從而縮短了開發(fā)周期，降低產(chǎn)品開發(fā)成本和開發(fā)風險。
1.虛擬樣機技術軟件
比較有影響的有美國MSC公司的ADAMS、比利時LMS公司的DADS以及德國航天局的SIMPACK。ADAMS占據(jù)市場50%以上份額。其他軟件還有：WorkingModel、Flow3D、IDEAS、Phoenics、ANSYS和Pamcrash。ADAMS（AutomaticDynamicAnalysisMechanicalSystem）軟件是美國MDI公司（現(xiàn)已并入MSC公司）開發(fā)的機械系統(tǒng)動力學仿真分析軟件，是目前世界上最具權威的，使用最廣的機械動力學分析軟件。ADAMS軟件的仿真可用于預測機械系統(tǒng)的性能、運動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。包括ADAMS/ViewADAMS/Solver及其他擴展模塊
2.虛擬樣機技術在機械系統(tǒng)中有三種不同性質的分析
（1）機械系統(tǒng)的靜力學分析：剛性系統(tǒng)。（2）機械系統(tǒng)的運動學分析：主要涉及系統(tǒng)及其構件的運動分析。當機構的自由度=0時，進行運動學分析。（3）機械系統(tǒng)的動力學分析：主要涉及由外力作用引起的系統(tǒng)運動分析
當機構的自由度>0時，進行動力學分析。主要有基于運動學和動力學可靠性分析技術：基于運動學和動力學虛擬樣機制造技術；基于運動學和動力學結構綜合優(yōu)化技術；基于運動學和動力學機構優(yōu)化分析技術（如多連桿桿系分析）；運動學和動力學設備故障分析技術；下面就我們機械壓力機的曲柄連桿結構用虛擬樣機如果處理來舉例一下：
六、結束語
數(shù)字樣機技術是使用數(shù)字代替實物進行產(chǎn)品數(shù)字化設計的技術，被廣泛的應用。使用數(shù)字樣機能夠快速靈活的驚醒設計，而且更加有真實感。并且能夠說短研發(fā)周期，降低成本。
參考文獻
[1] 劉國昌，韓虎.基于ADAMS協(xié)同仿真技術的研究與實現(xiàn)[J].起重運輸機械，2010（6）：38-40.
Abstract: Product design and development quality is the core competitiveness of enterprises. Product design determines the innate quality, and design determines the cost of products. Product design and development phase is the best prevention stage of the process operations, therefore, companies should pay special attention to design and development phase, using the best design programs to produce customer and business double satisfactory product.
關鍵詞:設計與開發(fā);先天質量;預防措施;最佳設計方案
Key words:design and development;innate quality;preventive measures;the best design program
中圖分類號:F274文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)23-0054-01
0引言
產(chǎn)品的工藝設計與開發(fā)在整個設備生產(chǎn)運營過程中起著十分重要的作用。
首先弄清設計開發(fā)的概念。設計和開發(fā)概念是:將顧客、法規(guī)等要求轉換為規(guī)定的產(chǎn)品圖樣及質量特性和產(chǎn)品實現(xiàn)過程規(guī)范的一組過程。這里包括將產(chǎn)品的要求轉換為設計要求,并確定實現(xiàn)設計要求的原理方案、結構方案、參數(shù)及容差的過程,即全部產(chǎn)品設計過程。
在整個產(chǎn)品生產(chǎn)運營周期中,設計和開發(fā)的影響是及其深遠的,不僅會影響設計階段本身的結果,而且會對后續(xù)的加工、裝配、使用、銷售和服務帶來巨大的影響,企業(yè)在貫徹ISO9000標準中,特別是在貫徹ISO9001標準時,在整個質量體系要求的20個要素中,要算“設計控制“這個要素的工作量最大,幾乎要占貫徹ISO9001標準的20%以上。從中,也不難知道設計控制在質量管理中的地位和重要性。設計和開發(fā)的作用如下。
1企業(yè)經(jīng)營的核心
產(chǎn)品的設計和開發(fā)水平的高低,直接關系著企業(yè)的發(fā)展前途和命運。生產(chǎn)的設備所呈現(xiàn)的技術水平、質量水平、生產(chǎn)效率及利潤,首先取決于產(chǎn)品設計階段。特別是對于工程項目來說,其成敗關鍵在于設計階段。由此可見,設計在企業(yè)發(fā)展中有著舉足輕重的地位。產(chǎn)品設計質量的好壞,直接關系到產(chǎn)品的市場競爭力。
2產(chǎn)品設計質量決定了產(chǎn)品“先天質量”
產(chǎn)品生產(chǎn)運營過程包括:設計、開發(fā)、生產(chǎn)、安裝和服務。設計和開發(fā)在產(chǎn)品質量形成過程中,處于最初階段。最終產(chǎn)品質量的優(yōu)劣、能否滿足顧客需求首先取決于設計和開發(fā)的質量。產(chǎn)品的設計和開發(fā)包括市場調(diào)研、研究和開發(fā)、設計、制定規(guī)范、試驗驗證、審核確認等環(huán)節(jié),是實現(xiàn)產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高產(chǎn)品質量水平的前提。究其對產(chǎn)品質量的影響,按美國著名的質量管理專家朱蘭的理論,約有80%左右的質量問題是可以在設計階段發(fā)現(xiàn)并予以消除。產(chǎn)品質量(包括內(nèi)在質量和外觀質量)“先天不足”必然導致“后患無窮”,不僅會影響到產(chǎn)品本身質量,還會直接影響到生產(chǎn)管理秩序和企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此,設計和開發(fā)過程中的質量管理,應是質量管理的起點,是質量管理體系在產(chǎn)品實現(xiàn)過程中的首要一環(huán)。對設計開發(fā)階段嚴格加以控制,把質量問題的隱患盡可能在設計階段就加以排除,確實是解決產(chǎn)品先天不足的上上策,是產(chǎn)品順利生產(chǎn)、熱銷的關鍵,是企業(yè)”質量求效益”的有力保證,同時也是“預防為主,不斷改進“的現(xiàn)代質量管理思想的體現(xiàn)。雖然在設計和開發(fā)過程中,通過周密策劃、嚴格控制力求避免“先天不足”,但實際上,對于一些超出現(xiàn)有經(jīng)驗的產(chǎn)品,技術上難度大的產(chǎn)品,一時不能完全控制住的現(xiàn)象是相當多的。這就要求設計相關人員及時研究產(chǎn)品標準、規(guī)范與客戶要求的差異,研究本企業(yè)與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的差異,及時修訂標準及規(guī)范,以最大限度地滿足客戶的需求。
3產(chǎn)品設計開發(fā)決定產(chǎn)品的成本
據(jù)統(tǒng)計,產(chǎn)品成本的70%~80%取決于產(chǎn)品設計。對于工程項目和大量生產(chǎn)的產(chǎn)品來說,真可謂“設計一條線,落筆千萬金”。設計所采用的原理方案簡易與復雜;結構的合理性;標準化、通用化、系列化水平;容差的合理確定;能耗、材耗水平;材料價值及其利用率等都直接影響著產(chǎn)品成本。設計過程中,既不能一味的追求質量而不考慮成本,也不能只考慮節(jié)約成本而不考慮質量,這都是客戶所不希望和接受的。這就要求設計人員不斷研究質量水平與成本水平之間的關系,尋求最佳折衷方案,以滿足質量要求的低成本滿足客戶的需求,達到雙贏的效果。
4優(yōu)良產(chǎn)品設計開發(fā)是最重要的預防措施
產(chǎn)品質量的好壞,設計開發(fā)是關鍵。在設計和開發(fā)過程中,發(fā)現(xiàn)質量缺陷越早越好,問題發(fā)現(xiàn)的越早付出的代價越小;問題發(fā)現(xiàn)的越晚付出的代價越大。
產(chǎn)品設計過程中的預防是最經(jīng)濟、最有效的預防。然而,要做好這種預防除了豐富的經(jīng)驗之外,尚需全面開展FMEA(失效模式及影響分析)活動。特別是采用新的原理、新結構、新材料、新工藝時,應經(jīng)過充分的驗證和試驗,需要格外慎重,做到萬無一失。
為了得到優(yōu)良的產(chǎn)品設計,得到最優(yōu)方案是關鍵。如何得到最佳設計方案呢?這就要求從以下幾方面著手進行。首先要加強設計的評審工作。設計評審是設計控制過程的一部分,是設計控制的一個重要手段,是為了能及時發(fā)現(xiàn)和糾正設計中存在的缺陷與不足,設計評審是早期預防系統(tǒng)的一個重要組成部分。實踐證明,現(xiàn)代產(chǎn)品發(fā)生的故障中,最嚴重的缺陷往往都產(chǎn)生于設計本身造成的先天不足。為了盡可能地把設計缺陷消除在設計過程之中,提高設計質量,必須運用設計評審這樣一種有效的控制手段,以利于及早采取糾正和改進措施。設計評審可以在設計過程的任何階段進行,在任何情況下該過程完成后都應進行。在設計的適當階段,約有計劃地對設計結果進行正式地評審,并形成文件。每次設計評審的參加者應包括與被評審的設計階段有關的所有職能部門的代表,需要時也應包括其他專家。這些評審記錄應予以保存。
總之,產(chǎn)品設計的作用是相當重要的,這里只簡單的闡述了幾個方面。實現(xiàn)滿足客戶要求的設計方案不是唯一的,如何獲得最佳設計方案是關鍵。最佳設計方案要從技術經(jīng)濟角度綜合考慮,以實現(xiàn)產(chǎn)品預期的技術經(jīng)濟指標。可以引用成熟的方法來優(yōu)化各種參數(shù)和容差,發(fā)揮集體智慧、團隊精神以及專家系統(tǒng)的建立來解決原理方案和結構方案設計問題。設計優(yōu)化可以在滿足產(chǎn)品質量要求的前提下,努力提高產(chǎn)品質量,降低產(chǎn)品成本,從而達到客戶與企業(yè)雙贏的最佳效果。
參考文獻:
逆向工程設計技術在汽車、動力機械等零部件設計中已經(jīng)得到了廣泛的應用．本文以某典型汽車零部件產(chǎn)品逆向重建的設計流程為例，介紹了逆向工程技術在產(chǎn)品設計過程中的應用，通過優(yōu)化逆向工程方案設計，獲得了令人滿意的設計效果，為有效應用逆向工程技術提供理論依據(jù)，具有一定的現(xiàn)實意義和價值．
關鍵詞:
逆向工程;CAD軟件;汽車工業(yè);產(chǎn)品設計
在現(xiàn)代的企業(yè)中機械設備等產(chǎn)品的設計及加工制造，要求越來越精巧，尤其汽車、動力機械等設備的外形結構越來越復雜，設計過程則要求愈來愈精細，同時市場競爭要求機械設備的性能指標要大幅度提高，而通過先進的設計方法和手段可以有效地提高設計效率和設計水平．利用先進的CAD及逆向工程設計分析方法進行產(chǎn)品設計與分析等成果，來指導加工制造已經(jīng)成為當前產(chǎn)品設計開發(fā)領域技術發(fā)展的必然趨勢．本文主要結合汽車零部件的逆向工程設計方法進行研究與探討．
1逆向工程技術
逆向工程是以設計方法學為指導，以現(xiàn)代設計理論、方法、技術為基礎，運用各種專業(yè)人員的工程設計經(jīng)驗、知識和創(chuàng)新思維，對已有產(chǎn)品進行解剖、深化和再創(chuàng)造．逆向工程通過應用一定的測量手段對實物或模型進行測量，根據(jù)測量數(shù)據(jù)通過三維幾何建模方法重構實物的CAD模型的過程［1-2］．逆向工程設計的原理是用許多細小的空間三角形來逼近還原CAD實體模型，通常采用NURBS曲面片擬合出NURBS曲面模型，簡單介紹了曲面重建的策略［3］。逆向工程在汽車工業(yè)中的應用，著眼于實際問題就是在汽車設計中怎樣進行實物測量和逆向建模，所使用的CAD設計工具主要是UG和CAT-IA，利用現(xiàn)有的設計方法和手段，根據(jù)零部件的自身特點，建立起與原模型相近的模型［1］．目前這種先進的設計方法及相關軟件大大提升產(chǎn)品設計的質量，縮短設計周期，在許多方面為企業(yè)保持競爭優(yōu)勢提供了強有力的技術保證．
2逆向工程設計中的數(shù)據(jù)采集
逆向工程設計首先需要對原始工件進行三維護數(shù)據(jù)采集，進而為后續(xù)三維重建及分析提供準確有依據(jù)．三維數(shù)據(jù)的采集一般通過三維掃描儀來完成．三維掃描儀通常采用光柵掃描技術，可以實現(xiàn)標志點全自動拼接，具有高效率、高精度、高壽命、高解析度等特點，三維掃描儀是產(chǎn)品開發(fā)、品質檢測的必備工具，用于產(chǎn)品研發(fā)設計(RD)、逆向工程(RE)及三維檢測(CAV)．本文以某汽車冷卻水管的三維逆向設計過程為例進行逆向工程設計方法進行研究與探討．
2．1系統(tǒng)標定
開始掃描前應先標定系統(tǒng)，標定的精度將直接影響系統(tǒng)的掃描精度．如果在使用過程中已經(jīng)標定過系統(tǒng)，在系統(tǒng)未發(fā)生任何變動的情況下，進行下一次掃描時可以不用再進行標定．結合不同軟件，系統(tǒng)標定主要包括:調(diào)整掃描儀角度、調(diào)整測量距離、調(diào)整十字及相機參數(shù)、選擇標定板參數(shù)、采集標定板數(shù)據(jù)、標定計算、應用標定結果等內(nèi)容．為十字調(diào)整、相機光圈與焦距的調(diào)節(jié)、標定結果確定結果．
2．2掃描前期準備
在掃描之前要先做一些前期準備工作，如掃描的工件表面處理，選擇和粘貼標志點．
2．2．1掃描物體表面處理
工件的表面質量對掃描的進行也很重要．掃面物體的表面必須符合淺色、漫反射特征，如果掃描工件的表面太吸光或者太反光，則必須使用顯影劑處理成符合要求的表面．只有亮但不反光的表面適合掃描，同時要保證工件表面干凈，無明顯的干擾污漬，同時也要將工件放平穩(wěn)．為已經(jīng)經(jīng)過顯影劑表面處理的工件．
2．2．2在物體表面貼標定點
為完整地掃描一個三維的物體，通常需要將被掃描物體表面貼上標志點，要求標志點粘貼牢固、平整．標志點要盡量隨機貼在物體表面上的平坦區(qū)域，與曲面每邊邊緣的距離不宜過大，公共標志點至少為4個，由于圖像質量、拍攝角度等多方面原因，有些標志點不能正確識別，因而盡可能多粘貼標志點，一般為5～7個為宜．不要人為的將標志點分組排列，標志點盡量不要貼在一條直線上．
2．3實體掃描
掃描環(huán)境一定要在干擾光源比較少的地方進行，否則會使掃描成功的面積減少或掃描不上任何面．通過拼接掃描軟件對標定點進行識別并標號，然后進行當前位置的掃描，當對其他面進行掃描時旋轉角度不可過大，并務必要有重復的識別點，對于細節(jié)部分可以著重掃描．掃描后通過軟件進行掃描文件的數(shù)據(jù)導出，完成數(shù)據(jù)采集［4］．
3實體的重建與后處理
本文通過Geomagic公司，研發(fā)的GeomagicStudio逆向工程軟件進行實體的重建與后處理，GeomagicStudio逆向工程軟件可以幫助用戶從點云數(shù)據(jù)中創(chuàng)建優(yōu)化的多邊形網(wǎng)格、表面或CAD模型．GeomagicQualify則建立了CAD和CAM之間所缺乏的重要聯(lián)系紐帶，允許在CAD模型與實際構造部件之間進行快速、明了的圖形比較，并可自動生成報告［5］．
3．1GeomagicStudio軟件建模的流程
GeomagicStudio軟件建模的具體的流程點云處理―封裝為多邊形―多邊形階段―造型階段―輸出模型。
3．2重建與后處理
(1)點階段處理工作:通過Geomagicstudio軟件將掃描得到的文件導入后，通過點階段處理，進行點云的編輯，通過去噪、采樣、補點等操作來優(yōu)化點云數(shù)據(jù)，為點云的網(wǎng)格化做準備．點階段處理應縮小點云之間誤差，使點與點之間距離更細膩．封裝過程為將點云文件聯(lián)結為三角云片體。(2)多邊形階段:多邊形階段的主要目標是進行形狀處理和邊界處理．運用松弛、刪除釘狀物、砂紙、填充孔等工具對面進行加工處理，使其光滑平整。(3)制作精確曲面階段:精確曲面階段的主要包括輪廓線的探測、曲率的探測、輪廓線的抽取、輪廓線的編輯和延伸以及如何松弛輪廓線，以及曲面片的編輯、面板移動、曲面片松弛以及曲面片修理等．通過選擇構造曲面片，將片體進行拆分構造，可使用移動，擬合曲面等功能使曲面片布置更合理，提高精確度，然后構造格柵，擬合曲面．
3．3重建結果及文件輸出
通過Geomagicstudio軟件重建與后處理結果．通過以上逆向工程軟件進行的實體重建與后處理得到的三維模型結果結果與實體原型進行比較，基本上能夠非常準確地表達出原型效果。最后，通過Geomagicstudio軟件可以將處理后的文件輸出為*．dxf(或*．igs)等格式數(shù)據(jù)，可供AUTOCAD或UG等其他CAD軟件進一步進行處理．
4結論
通過逆向工程設計得到的實體重建結果能夠準確地表達出原型效果，而對于汽車及動力機械行業(yè)中結構更加復雜的零部件若采用逆向工程設計將會得到滿意的效果，同時也將大縮短設計周期及設計成本，達到事半功倍的效果［6］．因此，本文所述逆向工程設計方法和手段對產(chǎn)品設計及其應用提供了很好的借鑒．逆向工程是一項具有開拓性、實用性和綜合性技術，采用該技術能夠進一步提高設計制造質量，降低生產(chǎn)成本，隨著該技術的不斷完善與廣泛應用，將會大大提升我國在機械加工制造行業(yè)中的競爭力．
作者：甘樹坤 呂雪飛 盧尊 單位：吉林化工學院汽車工程學院 吉林化工學院機電工程學院
參考文獻:
［1］李君君．逆向工程在汽車工業(yè)中的應用［J］．機械工人．冷加工，2003(8):24-25．
［2］甘樹坤．基于SolidWorks的二維工程圖三維重建系統(tǒng)實現(xiàn)［J］．吉林化工學院學報，2011(7):39-42．
［3］張榮強．逆向工程方法在家具復雜零件曲面設計中的應用［J］．家具，2015(1):8-11．
［4］陳莉華．逆向工程在煙機異型件建模中的應用［J］．機械研究與應用，2005(1):76-77．
