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本課程作為工業(yè)工程專業(yè)的一門實踐性強的專業(yè)核心課程,其主要任務(wù)是學(xué)習(xí)產(chǎn)品功能的設(shè)定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則以及與產(chǎn)品造型有關(guān)的通用結(jié)構(gòu)設(shè)計知識,使學(xué)生掌握與產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)的基本知識,具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本技能,能夠完成簡單產(chǎn)品設(shè)計中從功能定義到材料選擇以及最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
1.1本課程的知識模塊包括:①產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識;②塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則;③鈑金類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則;④模具基礎(chǔ)知識;⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計;⑥產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)。其目的是使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力,在實際應(yīng)用中培養(yǎng)學(xué)生的新產(chǎn)品開發(fā)以及應(yīng)用計算機繪圖的能力。
1.2課程的重點內(nèi)容包括:①常用塑膠材料基本知識;②常用金屬材料基本知識;③常用表面處理知識;④產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計總原則;⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系分析與結(jié)構(gòu)繪圖的基本要求。
二、《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程的教學(xué)思路
2.1選用教材。目前還沒有適合工業(yè)工程專業(yè)使用的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》教材,所以國內(nèi)普遍做法是選用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計方面教材,暫定的教材是黎恢來編寫的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計實例教程》。該教材將作者十幾年的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)而成,系統(tǒng)、精細、全面地介紹了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計知識及設(shè)計全過程,明確了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念和崗位職責(zé),并通過講解一款電子產(chǎn)品的全套產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程,幫助學(xué)生融會貫通,更加高效地學(xué)習(xí)和掌握實用技巧。
2.2教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)工業(yè)工程專業(yè)的整體人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的具體要求,將《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》分為六大模塊,每個模塊里面包括若干的章節(jié),各章節(jié)之間既自成體系,又互相有銜接,條理清晰,通俗易懂。①“產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識”模塊,主要介紹注塑工藝理論、常用塑膠材料和金屬材料基本知識,以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面,介紹ABS、PS、PP、PVC等的應(yīng)用范圍、注塑模工藝條件和化學(xué)和物理特性,重點是使學(xué)生了解注塑件的常見問題分析及解決,比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面,介紹一些金屬的特性和應(yīng)用范圍,比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識方面,主要涉及塑料二次加工的基本知識,學(xué)生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內(nèi)覆膜等表面處理工藝。②“塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”模塊,重點介紹塑料件在設(shè)計和修改階段需掌握的通用設(shè)計規(guī)范,比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設(shè)計,能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細節(jié)部分,應(yīng)了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設(shè)計。③“鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”模塊,介紹鈑金類產(chǎn)品設(shè)計的工藝要求,包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝,并且讓學(xué)生了解壓鑄類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的工藝要求。在此模塊的教學(xué)中,應(yīng)引入企業(yè)實際產(chǎn)品案例進行講解,以便于學(xué)生更好地掌握鈑金件的設(shè)計規(guī)范。④“塑料模和鈑金?;A(chǔ)知識”模塊,介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結(jié)構(gòu),包括模具概述,模具的分類、注塑機介紹等,重點講解的是注塑模結(jié)構(gòu)里面的澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和行位與斜頂,以及二板模和三板模之間的區(qū)別和應(yīng)用,以“實用、夠用”為度,學(xué)生只需了解典型的模具結(jié)構(gòu),不需要進行后期的模具設(shè)計。⑤“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計”模塊,主要介紹殼體形狀結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)、螺釘柱結(jié)構(gòu)、螺紋連接結(jié)構(gòu)和嵌件連接結(jié)構(gòu)等知識,以及各個特征的定義、作用和設(shè)計原則,特別是特征在使用時的相互配合關(guān)系。拓展知識方面,要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設(shè)計規(guī)則,以及模具設(shè)計與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計之間的聯(lián)系。⑥“典型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”模塊,重點介紹目前國內(nèi)普遍使用的三大產(chǎn)品(電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品和電動產(chǎn)品)的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計知識。每類產(chǎn)品選取一款經(jīng)典的已批量的產(chǎn)品作為藍本,深入解剖結(jié)構(gòu)知識在產(chǎn)品設(shè)計的運用。比如電子產(chǎn)品選手機為代表產(chǎn)品,講解手機產(chǎn)品各零部件的結(jié)構(gòu)、前殼與底殼的止口設(shè)計、LCD屏限位結(jié)構(gòu)設(shè)計和電池固定結(jié)構(gòu)設(shè)計,以及內(nèi)藏攝像頭結(jié)構(gòu)設(shè)計。家電產(chǎn)品則以電吹風(fēng)為例,學(xué)生要掌握電吹風(fēng)的功能、材料、結(jié)構(gòu)工藝性等,了解CAD軟件在電吹風(fēng)設(shè)計中的應(yīng)用,能對產(chǎn)品塑料件進行結(jié)構(gòu)分析。在此過程中,還要掌握項目管理方面的知識。
2.3教學(xué)方法。在教學(xué)中,提倡基于工作過程為導(dǎo)向的項目化教學(xué),理論教學(xué)與實踐練習(xí)相結(jié)合,增加實踐課時的比例,培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計的實踐能力。教師引導(dǎo)學(xué)生建立實用合理的知識結(jié)構(gòu),強化學(xué)生的自覺體驗和掌握知識的遷移能力,淡化理論和實踐的界限。在基礎(chǔ)知識夠用的前提下,采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、項目教學(xué)法,通過在具備多媒體教學(xué)設(shè)施的校內(nèi)實訓(xùn)基地開展新產(chǎn)品和新工藝的開發(fā)工作,使學(xué)生體會具體產(chǎn)品的外觀造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計過程,提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和實際應(yīng)用能力。
三、《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》在工業(yè)工程專業(yè)總體實訓(xùn)的具體應(yīng)用
【摘要】備案制實施以來,企業(yè)資產(chǎn)證券化發(fā)轉(zhuǎn)迅猛,而其中很多產(chǎn)品采取了雙SPV的結(jié)構(gòu)。本文對我國企業(yè)資產(chǎn)證券化市場中出現(xiàn)的幾類雙SPV結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的優(yōu)勢進行了探討,并結(jié)合具體案例進行分析。
【關(guān)鍵詞】資產(chǎn)證券化 雙SPV 結(jié)構(gòu)設(shè)計
自2014年底備案制實施后,企業(yè)資產(chǎn)證券化業(yè)務(wù)快速發(fā)展,特別是2015和2016年,企業(yè)資產(chǎn)支持專項計劃增長迅猛,基礎(chǔ)資產(chǎn)類型日益豐富,各類“首單”產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),市場存量規(guī)模突破萬億,流動性明顯提升,不良資產(chǎn)證券化、個人住房抵押貸款證券化、綠色資產(chǎn)證券化、境外發(fā)行資產(chǎn)支持證券等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重要突破。資產(chǎn)證券化在盤活存量資產(chǎn)、提高資金配置效率、服務(wù)實體經(jīng)濟方面發(fā)揮著越來越重要的作用。
隨著基礎(chǔ)資產(chǎn)的日益豐富、交易結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜,市場上出現(xiàn)了越來越多的雙SPV結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。在此背景下,本文將對我國企業(yè)資產(chǎn)證券化產(chǎn)品中的雙SPV結(jié)構(gòu)進行探討,并結(jié)合具體案例進行分析。
一、美國資產(chǎn)證券化市場雙SPV結(jié)構(gòu)介紹
在標準的資產(chǎn)證券化當中,設(shè)立SPV的目的在于實現(xiàn)所謂的“真實出售”與“破產(chǎn)隔離”,簡單來說就是將基礎(chǔ)資產(chǎn)的風(fēng)險與收益與原本擁有基礎(chǔ)資產(chǎn)的發(fā)起人完全隔離開。美國資產(chǎn)證券化市場中采取的雙SPV結(jié)構(gòu)主要是為了應(yīng)對美國法規(guī)和稅收上的規(guī)定而設(shè)計的,目的是實現(xiàn)“破產(chǎn)隔離”和“稅收中性”。
二、我國企業(yè)資產(chǎn)證券化中的雙SPV結(jié)構(gòu)
和美國市場不同,我國資產(chǎn)證券化市場中出現(xiàn)的雙SPV案例大多是由于當前金融制度和法律因素的限制。目前市場上出現(xiàn)的雙SPV結(jié)構(gòu)產(chǎn)品大多采用“信托+專項計劃”或”私募基金+專項計劃”的形式,下面就對這兩類產(chǎn)品分別介紹。
(一)信托受益權(quán)類雙SPV結(jié)構(gòu)
(1)信托型雙SPV的優(yōu)勢。法律層面的考慮:收益權(quán)目前還沒有明確法律定義?!笆找鏅?quán)”,或者“資產(chǎn)收益權(quán)”一詞只在我國相關(guān)政府部門文件或者最高院司法解釋上有出現(xiàn),但均未對“收益權(quán)”或者“資產(chǎn)收益權(quán)”的內(nèi)涵與外延做出明確的界定。通過“信托+專項計劃”的雙SPV結(jié)構(gòu),將收益權(quán)質(zhì)押信托貸款后信托受益權(quán)作為基礎(chǔ)資產(chǎn)發(fā)行資產(chǎn)支持證券,把未來不確定的收益權(quán)轉(zhuǎn)成債權(quán),滿足特定化的要求,同時法律上方便轉(zhuǎn)讓。
項目執(zhí)行上的考慮:特別對于有多個借款人的情況。以星美影院項目為例,如果以23家影城的電影票收入為基礎(chǔ)資產(chǎn),則23家影院都變成特定原始權(quán)益人,盡調(diào)要求會高很多,增加很大的工作量,但統(tǒng)一發(fā)放信托貸款,23家影院都變成借款人,信息披露要求減少。
技術(shù)上的考慮:對多個借款人的現(xiàn)金流歸集(如“海印股份項目”)或?qū)ΜF(xiàn)金流平滑重組等。
(2)案例介紹。我們以“星美國際影院信托受益權(quán)資產(chǎn)支持專項計劃”為例,其基礎(chǔ)資產(chǎn)為華寶信托所設(shè)立的華寶星美國際影院集合資金信托計劃的信托受益權(quán),規(guī)模共計13.5億元,主要用于向星美23家院線及分公司發(fā)放信托貸款,還款來源為23家借款人因進行電影放映經(jīng)營而對購票人所取得的票房收入。
本產(chǎn)品交易結(jié)構(gòu)分為兩層,在第一層結(jié)構(gòu)中,原始權(quán)益人通過信托向星美23家院線發(fā)放信托貸款,從而擁有信托受益權(quán),之后將信托受益權(quán)轉(zhuǎn)讓至SPV;在第二層結(jié)構(gòu)中,計劃管理人設(shè)立專項計劃,以信托受益權(quán)為基礎(chǔ)資產(chǎn)發(fā)行資產(chǎn)支持證券。通過過橋資金設(shè)立信托計劃,并以信托受益權(quán)為基礎(chǔ)資產(chǎn)可以解決基礎(chǔ)資產(chǎn)特定化、真實出售、現(xiàn)金流估算等問題。
(二)私募基金類雙SPV結(jié)構(gòu)
(1)私募基金類雙SPV的優(yōu)勢:是能借助基金子公司專項計劃的廣泛投資范圍,直接收購非標基礎(chǔ)資產(chǎn),而券商集合計劃由于受到監(jiān)管,投資標的有限制;方便處置物業(yè),直接轉(zhuǎn)讓基金份額即可;為后續(xù)公募REITs推出后直接上市做時福ü內(nèi)公募REITs大概率會先以契約型基金形式出現(xiàn))。
(2)案例介紹。我們以“恒泰浩睿-海航浦發(fā)大廈資產(chǎn)支持專項計劃”為例。該項目總規(guī)模25億元,計劃管理人為恒泰證券,基礎(chǔ)資產(chǎn)為契約型私募基金份額,而私募基金份額收益則來自于其基金資產(chǎn)中寫字樓的租金收益和未來資產(chǎn)增值收益。具體安排上,先由管理人發(fā)起設(shè)立恒泰浩睿海航計劃后,再由該專項計劃收購并實繳“恒泰浩睿-海航浦發(fā)大廈私募投資基金”之全部基金份額。
用專項計劃+基金載體的雙SPV形式,主要為了達到股權(quán)收購和債權(quán)投資的目的,這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對標的資產(chǎn)的間接持有和最終控制。一來是通過雙層架構(gòu)實現(xiàn)資產(chǎn)和信用增信主體的風(fēng)險、法律上的隔離;二來是為投資者的本息償付和超額收益來源搭建順暢的實現(xiàn)通道;三是為了給以后可能的REITs公募留出操作空間。
三、結(jié)語
通過以上的分析和案例我們可以看到,雙SPV結(jié)構(gòu)的作用略有不同,共同點都是為了更妥善的實現(xiàn)“破產(chǎn)隔離”,并且有效解決基礎(chǔ)資產(chǎn)轉(zhuǎn)讓困難與現(xiàn)金流難以估計的問題。每個金融項目都有自己的特點,靈活運用不同交易結(jié)構(gòu)才能成就符合各方需求的優(yōu)秀產(chǎn)品。
不能忽視的問題是,通過建立雙SPV的方式也會帶來融資成本增加的問題,例如在“信托+專項計劃”的交易安排下,本身信托層面融資成本較高,再加之證券公司和各中介的服務(wù)費,勢必進一步提升證券化融資成本。所以,在具體項目實踐中,各參與機構(gòu)還需進步一步權(quán)衡。
參考文獻:
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快,對產(chǎn)品的要求越來越高。不僅要求產(chǎn)品質(zhì)量好,性能可靠,結(jié)構(gòu)先進合理及造型美觀;而且具有國內(nèi)外市場的竟爭力,取得良好的經(jīng)濟效果。由于機械產(chǎn)品大致要經(jīng)過五個階段:設(shè)計調(diào)試制造銷售使用。
眾所周知,任何機械產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計是產(chǎn)品正常生產(chǎn)和投入使用的前提,是工業(yè)發(fā)展的保證,因此,在設(shè)計上給予保證,是后期產(chǎn)品、機械設(shè)計參數(shù)能夠達到生產(chǎn)要求的必要條件。然而,目前機械產(chǎn)品設(shè)計多屬于所謂校核設(shè)計,這種以經(jīng)驗類比為主的設(shè)計不但具有一定的盲目性,而且結(jié)果往往也不能令人滿意。雖然,近年來在產(chǎn)品的機構(gòu)和零部件的某些參數(shù)設(shè)計上開展了優(yōu)化設(shè)計及計算機輔助設(shè)計,并取得了一定的效果,但是,這僅局限于機構(gòu)和零件某些參數(shù)的優(yōu)化,只能使產(chǎn)品達到局部優(yōu)化的目的。
目前,機械產(chǎn)品綜合質(zhì)量優(yōu)化設(shè)計的需求導(dǎo)致優(yōu)化模型復(fù)雜度劇增。受制于現(xiàn)有尋優(yōu)算法和計算機的能力,難以實現(xiàn)一步到位的產(chǎn)品整體優(yōu)化,所以必須采用系統(tǒng)觀點,將大系統(tǒng)優(yōu)化問題分解為若干個復(fù)雜度較低的子優(yōu)化問題進行求解。協(xié)同優(yōu)化技術(shù)就是在這樣的背景下,隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行工程,以及分布式人工智能技術(shù)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的一種新的設(shè)計方法。它強調(diào)從系統(tǒng)的角度出發(fā),利用分解與協(xié)調(diào)的方法,以獲得兼顧個體和全局的工程滿意解。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程的一般步驟
一、目標函數(shù)。目標函數(shù)根據(jù)設(shè)計中最關(guān)注的因素來定義,機械設(shè)計中最關(guān)心的是如何減小變形或應(yīng)力,因此目標函數(shù)可以定義為極小化變形或應(yīng)力。
二、設(shè)計變量。參與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的參數(shù)統(tǒng)稱為設(shè)計變量。在工程優(yōu)化設(shè)計中參與的設(shè)計變量主要區(qū)分為2大類;表征結(jié)構(gòu)外型的幾何參數(shù),如板的長、寬、高尺寸,圓孔半徑等;為物理參數(shù),如材料的彈性模量、密度、屈服極限、安全系數(shù)等。
三、約束條件。在優(yōu)化過程的迭代計算中,設(shè)計變量要受到某些條件的限制,這些限制統(tǒng)稱為約束條件,這些約束通常包括裝配位置限制條件,保證運動可能性的極值條件等。
四、選擇優(yōu)化方法并分析評估。機械優(yōu)化設(shè)計絕大多數(shù)是有約束的非線性規(guī)劃問題,雖然目前已有很多方法可以采用,但要找出一種普遍適用的有效方法是很困難的,選擇優(yōu)化方法,必須對具體問題進行具體分析并對優(yōu)化計算結(jié)果分析評估。
產(chǎn)品設(shè)計的優(yōu)化類型
一、拓撲優(yōu)化。根據(jù)機械優(yōu)化設(shè)計的特點,概括起來主要分為3大類(即參數(shù)優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓撲優(yōu)化)優(yōu)化問題。拓撲優(yōu)化是根據(jù)設(shè)定的目標通過一定的算法對小應(yīng)力區(qū)域的材料不斷剔除,在預(yù)先給定的設(shè)計空間中確定最優(yōu)的材料分布,設(shè)計出最優(yōu)的零件幾何、框架結(jié)構(gòu)或者加強筋的布局,因此通過拓撲優(yōu)化不但能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的外形輪廓,而且可以得到最佳的加強筋概念模型,這對于全新結(jié)構(gòu)的設(shè)計是非常關(guān)鍵的,有利于發(fā)揮設(shè)計員的創(chuàng)新能力,提高產(chǎn)品的市場競爭力。
二、快速分析方法。性能函數(shù)的計算效率仍然是迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化是產(chǎn)品綜合性能優(yōu)化的一個重要方面,而且結(jié)構(gòu)的動靜態(tài)綜合優(yōu)化越來越受到重視。近似分析技術(shù)可以有效縮短性能函數(shù)的計算時間,但是近似方法的應(yīng)用往往需要前期的大量準備工作,而且還存在計算精度問題。積極引入最新的計算技術(shù)是有效縮短性能函數(shù)計算時間,擴大協(xié)同優(yōu)化應(yīng)用領(lǐng)域的有效途徑。
機械產(chǎn)品設(shè)計中結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用舉例
就上述的優(yōu)化設(shè)計過程和條件舉一個例子:橋式高速數(shù)控龍門銑床是在國內(nèi)推出的新一代航空制造裝備,其中橫梁是很關(guān)鍵的結(jié)構(gòu),設(shè)計水平的好壞直接影響整個設(shè)備性能,對于橫梁的優(yōu)化主要從兩方面考慮:在不增加重量的前提下,使橫梁上的最大變形極小化,提高橫梁的靜剛度;優(yōu)化中初階固有頻率不小于設(shè)定值,提高橫梁的動剛度。
關(guān)鍵詞:產(chǎn)品設(shè)計;文化心理結(jié)構(gòu);設(shè)計構(gòu)思
中圖分類號:J50-05文獻標識碼:A
美國技術(shù)史家喬治?巴薩拉(George Basalla,?)曾把人造物的多樣性解釋為:古往今來人們選來定義和追求其存在價值的各種方法和物質(zhì)體現(xiàn)。“一件人造物并非僅僅是一件倉促趕制出來以滿足需求的無生命物,它是一種構(gòu)想出來的人類心靈的活的遺留物。” (注:參見喬治.巴薩拉著,周光發(fā)譯《技術(shù)發(fā)展簡史》,復(fù)旦大學(xué)出版社,2000年版,第22頁。)“組成產(chǎn)品世界的人造物,并非是人在解決滿足其基本需求時所產(chǎn)生的問題的答案,而是在整個歷史長河中,選擇來定義和追求各種生存方式的物質(zhì)表現(xiàn)。”(注:參見同上,第16頁。)人的生物學(xué)意義上的必需,并不能解釋人造物浩如煙海的多樣存在。人類花如此多的心思和精力用于設(shè)計和制造新的東西,理想的解釋恐怕是用以限定和追求某種特定的生活方式,構(gòu)筑自己理想的生活環(huán)境。任何一件新造物的產(chǎn)生,必然是建立在現(xiàn)存文化的基礎(chǔ)上,累積了技術(shù)上的許多改進,融合了人類更多的情感、智慧和需求,并成為現(xiàn)有文明的一部分。從這種意義上來說,“絕大部分人造物是充滿幻想、渴望和理想的心靈的產(chǎn)物”(注:參見同上。)。
一、設(shè)計是人類的定義和追求各種生存方式的一種手段
從產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計所涉及的廣泛內(nèi)容來看,它是一種綜合的文化創(chuàng)造活動,表現(xiàn)出鮮明的藝術(shù)性和技術(shù)性,廣泛涉及到人類的精神生活和物質(zhì)生活的各個領(lǐng)域。從英文的語源看,設(shè)計一詞發(fā)源于拉丁語Designara,幾經(jīng)演變成為“Design”,Design作為名詞,有圖樣,意圖之意,作為動詞有計劃,構(gòu)想之意。在中國,“設(shè)計”一詞的使用是近早的事,古代“設(shè)”和“計”一般都是分開使用,但都具有當今“設(shè)計”的含義?!霸O(shè)”有陳列、安置、開設(shè)、運用、采用之意;“計”有計算、謀劃、計劃、考察、審核之意。《現(xiàn)代漢語詞典》對設(shè)計的注解是:設(shè)計是在做某項工作之前,根據(jù)一定的目的要求,預(yù)先擬定方案,圖樣等。以下是國外很多科學(xué)家、設(shè)計理論家、建筑師對設(shè)計的理解:
?設(shè)計所關(guān)心的是發(fā)現(xiàn)和精心構(gòu)造備選方案。(西蒙諾貝爾獎獲得者管理學(xué)家)
?設(shè)計是從客觀現(xiàn)實向未來可能富有想象的跨越。(佩奇《給人用的建筑》)
?設(shè)計是從無到有的創(chuàng)造,創(chuàng)造新穎有用的事物。(李斯威克《工程設(shè)計簡介》)
?設(shè)計是通過行為而達到某種狀態(tài),形成某種計劃。(《實用漢語辭典》)。
?設(shè)計是拿出令人滿意的產(chǎn)品。(葛霉嘉利《設(shè)計方法學(xué)》)
?設(shè)計常指擬定計劃的過程,又特指記在心中或者制成草圖或模擬的具體計劃。(《大不列顛百科全書》)。
?設(shè)計是一種針對目標的求解活動。(阿切爾著《設(shè)計者運用的系統(tǒng)方法》)。
?設(shè)計是一種復(fù)雜的,半科學(xué)性的,有功能作用的實戰(zhàn)模式。(羅杰斯克魯?shù)侵督ㄖ缹W(xué)》)。
?設(shè)計是一種創(chuàng)造性活動――創(chuàng)造出所未有的新穎而有益的東西。(李斯威克著《工業(yè)設(shè)計中心簡介》)。
?設(shè)計像科學(xué)那樣,是觀察世界和使世界結(jié)構(gòu)化的一種方法,因此,設(shè)計可以擴展應(yīng)用到我們希望給以設(shè)計者身份去注意的現(xiàn)象。(阿克著《設(shè)計研究的本質(zhì)述評》)。
1980年,國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會聯(lián)合會在巴黎年會將“工業(yè)設(shè)計”定義為:就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言,憑借訓(xùn)練,經(jīng)驗及視覺感受而賦予材料,結(jié)構(gòu),色彩,表面加工及裝飾等新的品質(zhì)和資格叫做工業(yè)設(shè)計。根據(jù)當時的具體情況,工業(yè)設(shè)計師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個側(cè)面進行工作,而且,當需要工業(yè)設(shè)計師對包裝,宣傳,展示,市場開發(fā)等問題付出自己的技術(shù)知識和經(jīng)驗以及視覺評價能力時,這也屬于工業(yè)設(shè)計的范疇。
從以上的各種定義可以看出,盡管每個人對設(shè)計的定義都不同,但是內(nèi)涵是一致的。設(shè)計不止是一種改變物質(zhì)環(huán)境的工具,更是充滿美好幻想、渴望和理想的人類心靈對更先進的思想、更豐富的文化、更美好的生活方式的追求和限定,并通過創(chuàng)造出來的物質(zhì)現(xiàn)實,使這些思想、文化、生活方式得到廣泛傳播,為人類帶來福音。它是一種追求和定義新思想、新文化、新生活方式的意蘊深遠的文化創(chuàng)造行為。這種追求和定義不是隨意的、無價值的,而是創(chuàng)造性的、革新的、進步的,是由不同時刻人類特定文化心理結(jié)構(gòu)決定的、充滿美好愿望的人類心靈的體現(xiàn)。
二、文化心理結(jié)構(gòu)及其對設(shè)計的作用
人既是自然的存在,也是社會的存在。每個人都生活在特定自然條件和社會條件下,其中的各種地理、政治、經(jīng)濟、歷史、風(fēng)俗、宗教、科學(xué)、倫理道德等等自然要素和文化要素形成他生活的特定環(huán)境。文化是把人的自然性和社會性連接起來,使人成為文明人的中介。文化不斷發(fā)展進步,“特定的環(huán)境”也跟隨不斷變化,當這種歷史進程在人的心里凝結(jié)、積淀下來,便形成了人的“文化心理結(jié)構(gòu)”。“這個心理結(jié)構(gòu),是一個特殊的完形(格式塔)。在整個完形中,任何一個因素的改變,都會影響到這個整體,而整體也就存在于各種因素的相互作用之中?!保ㄗⅲ簠⒁婋貓蛑端囆g(shù)社會學(xué)描述》,南京出版社,2006年版,第32頁。)所以說,每個人的“文化心理結(jié)構(gòu)”都由其生活的特定環(huán)境決定,并因環(huán)境不同而不同。一個人、一個地域、一個民族、一個國家有其相對固定的“文化心理結(jié)構(gòu)”。
一個人的文化心理結(jié)構(gòu)是由他的生理心理中自然秉賦及他一生中通過學(xué)習(xí)和實踐獲得的文化性經(jīng)驗兩大領(lǐng)域的因素構(gòu)成。前者屬于自然的范疇,包括積淀下來的深層的集體無意識、認知結(jié)構(gòu)、思維結(jié)構(gòu)、情感結(jié)構(gòu)、理想結(jié)構(gòu)等;后者屬于文化的范疇,包括學(xué)習(xí)獲得的信息、后天的經(jīng)驗等。人自然秉賦的心理深層表現(xiàn)為種種慢變因素,而文化性經(jīng)驗卻是與時代精神息息相關(guān)的種種快變因素。慢變因素和快變因素相互交織和相互作用,形成一個動態(tài)的結(jié)構(gòu)。
人的認知方式、思維方式、情感傾向、理想建構(gòu)等意識活動都是由人的文化心理結(jié)構(gòu)決定。設(shè)計活動作為一種綜合性的創(chuàng)造,幾乎包含了人類意識活動的各個方面,同樣由人的文化心理結(jié)構(gòu)決定。設(shè)計師的先天傾向影響甚至決定他文化接受的方向、情感喜好、審美理想、道德觀念、價值取向等;特定時代背景下產(chǎn)生、流行的價值標準、審美趣味、道德觀念等會通過選擇機制,或抑制或調(diào)動和改造人的先天傾向。所以可以說,文化心理結(jié)構(gòu)是設(shè)計師創(chuàng)作心理之源,特定的選擇會造成特定的設(shè)計形態(tài)和特定的設(shè)計風(fēng)格。
最終確定下來的設(shè)計意象,決不是簡簡單單從設(shè)計師腦海里一下蹦出來的形象,而是在各種社會因素、自然因素的滲透和作用下,從設(shè)計構(gòu)思心理所指的意象集中孕育出來。它部分是一種具有具體社會文化內(nèi)容的變化形式,部分又是一種凝固了的、實踐的、富有生命意味的心理結(jié)構(gòu)形式。作為設(shè)計構(gòu)思心理活動的產(chǎn)物,它上面留得有設(shè)計師的創(chuàng)造痕跡,并帶有設(shè)計師的自然氣質(zhì);同時,它決不是一種隨意的、純粹主觀的產(chǎn)物,因為有很多客觀現(xiàn)實因素會通過影響設(shè)計師的創(chuàng)造性心理,進而影響它的形成,所以說它又是屬于社會的。
社會文化因素影響設(shè)計師創(chuàng)造性心理的渠道是多種多樣的。社會是一所大學(xué)校,各種文化因素都是無聲的教師。設(shè)計師從小生活地域的風(fēng)俗習(xí)慣、倫理道德、價值觀念、生活方式、所受的家庭教育、學(xué)校教育、他人言行、社團集體活動、文化思潮、新環(huán)境生活方式、各種現(xiàn)代媒體、變化中的物質(zhì)文化生活、不斷擴大的視野等等,都無時無刻不在潛移默化中建構(gòu)更新他的文化心理結(jié)構(gòu)。每一刻的文化心理結(jié)構(gòu)就是一幅幅經(jīng)驗圖式,潛隱地影響設(shè)計師的意識活動。
在設(shè)計創(chuàng)造活動中,文化心理結(jié)構(gòu)內(nèi)在自然性的穩(wěn)定不變,可以使設(shè)計活動具有一種穩(wěn)定性、連續(xù)性;而社會文化性因素特有的運動性和變化性,又使得設(shè)計活動成為可塑的、變革的、創(chuàng)新的。文化心理結(jié)構(gòu)可以按照更高的社會文化需要,對設(shè)計行為做出調(diào)整,使其變化、革新,以適應(yīng)新的時代需要。在人類漫長的造物發(fā)展史中,時代不同,自然因素與社會文化因素對設(shè)計行為的影響比例也就不同。在生產(chǎn)力低下或社會動蕩物質(zhì)匱乏的時代,自然因素往往占主導(dǎo)地位,設(shè)計出來的產(chǎn)品更著重于物的實用性和功能,而且為社會低層的人民所設(shè)計出來的產(chǎn)品,這種傾向更明顯。在生產(chǎn)力發(fā)達或社會一時繁榮的時代,社會文化因素占上風(fēng),產(chǎn)品更多按照觀念、價值、文化符號表現(xiàn)的需要,被塑造得更具有文化性、審美性、裝飾性。同時,在各時代中,階級不同,自然因素與社會文化因素對設(shè)計造物的影響也不同,這實際上還是可以歸因于生產(chǎn)力水平和物質(zhì)豐富程度的不同,為上層階級服務(wù)的生產(chǎn)力水平和物質(zhì)材料,相對于為下層社會人民服務(wù)的生產(chǎn)力水平和物質(zhì)財富而言,無疑是更先進、更豐富的。
在與設(shè)計意象對應(yīng)的文化心理結(jié)構(gòu)中,文化因素與自然因素二者缺一不可。與自然因素――人的本能的知覺傾向、能力、個性等直接有關(guān)的東西,一旦進入特定社會文化的氛圍中,便立即按照這種社會文化的特殊需要做出適應(yīng)性的變化。當然這種可塑性不是無限“自由”的,由于它是在主體的心理中完成的,所以又必須合乎心理活動的一些普通規(guī)律,如和諧、平衡、節(jié)奏、重復(fù)、多樣統(tǒng)一等等。如果這種改變超越了一般人心理能夠接受的程度,它的不可理解性將直接導(dǎo)致設(shè)計構(gòu)思的失敗。因此,設(shè)計行為雖然是受制于社會文化的,但又可以升華至另一個境界,即它可以突破日常言論和行為的普遍模式,創(chuàng)造出一個合乎內(nèi)在心理規(guī)律的、幻想的境界――一個審美的領(lǐng)域。這種“突破”,實際上是一種超越和升華,在這種升華中,各種在設(shè)計構(gòu)思過程中呈現(xiàn)出來的種種意象按照心理規(guī)律需要被篩選,被重新組合和排列,文化心理結(jié)構(gòu)中的各種自然因素和社會因素相互作用和滲透,從而醞釀出既具有美觀的形式,又具有良好的實用功能和深刻的文化內(nèi)涵的、最終“合意的”設(shè)計意象。從這種意義上來說,真正決定某一設(shè)計師設(shè)計趣味的因素,是設(shè)計師個人特有的文化心理結(jié)構(gòu);真正決定某一時代設(shè)計風(fēng)格的因素,是這一時代特定的文化心理結(jié)構(gòu)。
三、文化心理結(jié)構(gòu)在設(shè)計構(gòu)思中的作用過程
與藝術(shù)創(chuàng)作構(gòu)思很相似,設(shè)計創(chuàng)作構(gòu)思也會經(jīng)由一個由物及心然后由心到物的過程。設(shè)計構(gòu)思過程中的“由物及心”中的“物”對應(yīng)的是不止于設(shè)計師所見的、還有所聞的、所想的所有事與物。這些事與物與具體的人或物相關(guān),它們可能是人造物,也可能是自然物;可能是實物的,也可能是影像的;可能是傳統(tǒng)的,也可能是現(xiàn)代的;可能是當下的,也可能是過去的;可能是現(xiàn)實的,也可能是想象的;可能是設(shè)計師有心留意過的,也可能是作者腦神經(jīng)里的不經(jīng)意的記憶刻痕。但是,這些事與物并不能作為設(shè)計構(gòu)思的原料,必須把它們內(nèi)化、暗換為設(shè)計師心中的“物像”,也就是說,設(shè)計師不是也不能把各種實物搬出來進行構(gòu)思,而是借助各種實物的在設(shè)計師心中的映像來進行創(chuàng)造。從所有的“物”中選擇與設(shè)計主題相關(guān)的部分,把它們內(nèi)化、暗換為可供設(shè)計構(gòu)思的原料,這個過程就是“由物及心”的搜索和選擇信息的前構(gòu)思階段。
在具體的設(shè)計構(gòu)思開始時,以往的“物像”被喚醒、激活,像已經(jīng)陳年的日歷,在需要的時候,又被找出來,一頁頁翻起,一反平日似是沉寂的狀態(tài),開始在設(shè)計師的腦海中活躍起來。它們與當前的現(xiàn)實背景和市場需求方面的“物像”交織在一起,共同形成設(shè)計意象的意象性背景(注:關(guān)于意象性背景,詳見約翰塞爾著,李步樓譯《心靈、語言和社會》,上海譯文出版社,1991年版,第102、103頁。)。當構(gòu)思心理與這些物像相遇、摩擦,設(shè)計師的知覺、想象、情感、領(lǐng)悟等一起協(xié)調(diào)運動起來,所謂“目所綢繆,身所盤桓”(注:參見宗白華著《美學(xué)散步》,上海人民出版社,1981年版,第82頁。),在感性觀照與建構(gòu)中,積極地獵獲種種啟示,并積極地把這些啟示向設(shè)計主題靠攏、聚集,繼而產(chǎn)生與設(shè)計主題相關(guān)的種種意象。所有這些意象又進一步在文化心理結(jié)構(gòu)和意象背景共同作用下醞釀、孽生出最終設(shè)計意象。設(shè)計師構(gòu)像于胸的過程,就是設(shè)計“由心及物”的構(gòu)思階段。
最終的設(shè)計意象在設(shè)計師心中初步定型下來,設(shè)計師會在很長一段時間之內(nèi),根據(jù)變化的市場需求,不斷地從實用、美觀、經(jīng)濟的角度來審視、玩味、涵泳這個意象,并在新的文化心理結(jié)構(gòu)圖式和市場需求的評判下,對其進行修正、補充,使之既合于自己的文化心理結(jié)構(gòu),又能適應(yīng)市場中或顯或隱的客觀需求。這個定像于胸的過程就是反饋求證的后構(gòu)思階段。
1、設(shè)計構(gòu)思的信息搜索階段
設(shè)計構(gòu)思是從對與設(shè)計主題相關(guān)的信息的注意和期待開始的。注意是設(shè)計師對內(nèi)心各種物像的一種關(guān)注狀態(tài),期待是設(shè)計師對各種物像的心理預(yù)期,它們都取決于設(shè)計師和物像兩方面的條件。在設(shè)計師方面,他秉持特定的文化心理結(jié)構(gòu),把人生經(jīng)驗、文化素養(yǎng)、性格氣質(zhì)、審美趣味等個人因素投射在這些物像上,同時在內(nèi)心產(chǎn)生一種潛在的期盼――希望能從這些物像上找到與自身文化心理結(jié)構(gòu)同質(zhì)的地方,并且這些同質(zhì)點往往最容易受到設(shè)計師的注意。在美學(xué)研究中,美學(xué)家英伽登把這種期盼心理描述為一種“充滿了活力”的情緒,一種“急切尋求滿足的欲望”。在物像方面,它則如不確定的空框結(jié)構(gòu),召喚著設(shè)計師去解讀,物的形狀、結(jié)構(gòu)、色彩、風(fēng)格、性能、象征、價值、美丑等,或者人的興趣愛好、風(fēng)俗習(xí)慣、性格特征、價值觀念等,就像一個個空白,等待著設(shè)計師去填寫。兩方面合起來就是,當設(shè)計師的意識填寫了物像空框中的某些空白,意味著他對物像的這個要素的認同,從這個要素中找到了文化心理結(jié)構(gòu)的同質(zhì)點。這個同質(zhì)點就更可能被提取出來,作為設(shè)計構(gòu)思的直接參考。設(shè)計師對物像的認同在很大程度上還與物像的新穎程度有關(guān),主要表現(xiàn)在與設(shè)計師期待視野的距離上,完全熟悉的和完全陌生的物像,設(shè)計師很可能視而不見;熟悉而又有些新鮮的刺激的物像更能吸引設(shè)計師的注意力。
注意和期待作為一種潛在的心理準備狀態(tài),是設(shè)計構(gòu)思階段的開始。它們喚醒沉寂于設(shè)計師腦海中的各種物像,使之與當前物像一起作用于設(shè)計意象,把設(shè)計師帶進積極的構(gòu)思狀態(tài),為構(gòu)思提供一種潛在的定向信息選擇標準,直接為后續(xù)的想象提供思維原料。
2、設(shè)計構(gòu)思的信息選擇階段
知覺是設(shè)計構(gòu)思系統(tǒng)中選擇設(shè)計構(gòu)思原料的手段。在注意和期待的觀照前提下,設(shè)計師文化心理結(jié)構(gòu)和物像間的同質(zhì)點就依靠知覺來尋找、驗證。
設(shè)計構(gòu)思過程中的知覺與藝術(shù)創(chuàng)造和藝術(shù)欣賞中的知覺有很多美學(xué)上的相通之處,大多美學(xué)上的特性對它也有效,比如說主動性、整體性、情感性。但“人的美感的活動全是無所為而為”(注:參見朱光潛著《談美書簡二種》,上海文藝出版社,2001年版,第88頁。),而產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計藝術(shù)作為一種特殊的實用藝術(shù),在它的構(gòu)思過程中的知覺有其特殊性。由于產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計滿足的是以實用功能為主的人類的需要,所以知覺自然不會像美學(xué)中的審美知覺一樣,把實用性排除在外。非但不如此,它還十分重視實用性,有時甚至把實用性放在首位,表現(xiàn)出對有用性細節(jié)的特別功利關(guān)注。可以說,設(shè)計構(gòu)思過程的知覺的特性還包括了功利性和細節(jié)性。當然,除了特殊性外,設(shè)計構(gòu)思過程的知覺也不脫離一般性,它同樣十分注重實用以外的內(nèi)容。
依據(jù)現(xiàn)代認知心理學(xué)的理論,任何認知過程都必然是主體的意識將他的文化心理結(jié)構(gòu)投射到對象上,從而達到的一種個人認同。設(shè)計構(gòu)思的知覺過程不是消極被動地接受對象的刺激,而是積極主動地去感受對象,協(xié)調(diào)感官和其他心理功能,有所選擇地去知覺。當代美國藝術(shù)理論家阿恩海姆(Rudolf Amhelm,1904-1994)在《走向藝術(shù)心理學(xué)》一書中明確指出:“如果這一理論是站得住腳的,那么知覺的基本過程就遠非是被動的記錄,而是一種獲取結(jié)構(gòu)的創(chuàng)造性活動。這種活動甚至超出了對各部分的配置和選擇。”(注:參見[美]魯?shù)婪?阿恩海姆著,丁寧、陶東風(fēng)、周小儀等譯《走向藝術(shù)心理學(xué)》,黃河文藝出版社,1990年版,第35頁。)正是這種主動的創(chuàng)造性的活動和這種信息選擇、組合的功能,才使在認知過程中達到個人認同成為可能。并且在設(shè)計構(gòu)思中的這種知覺活動的興奮點往往是物像的細節(jié)要素,而不是整體的物像形象或意象,設(shè)計師在這些細節(jié)上掃描到與設(shè)計主題及自身文化心理結(jié)構(gòu)的某種契合。構(gòu)思的知覺的作用就是尋找、知覺到這些契合點、同質(zhì)點,并使之重新物像化為一個個新的物像,它們才是設(shè)計構(gòu)思的最直接的質(zhì)料。就像石油一樣,原油并不能直接派上各種工業(yè)用途,必須經(jīng)過提煉,分出分子量大小不一的各種重油、輕油之類的,才能滿足各種工業(yè)所需。原始物像就像原油,它不是構(gòu)思的質(zhì)料,只有那些從物象上抽象、提取出來的各種細節(jié)、特征、屬性新物像才為想象提供有效的原材。
3、設(shè)計構(gòu)思的創(chuàng)意階段
想象是設(shè)計構(gòu)思過程的創(chuàng)意階段,是其核心部分。想象是人處于與日常的現(xiàn)實生活經(jīng)驗垂直切斷狀態(tài)下,超越時空的局限,思緒無拘無束地自由馳騁。它是一種聯(lián)結(jié)的力量,一種聯(lián)結(jié)過去、現(xiàn)在、未來,聯(lián)結(jié)出場與不出場的力量。所謂“精鶩八極,心游萬仞”,“觀古今于須臾,撫四海于一瞬”,“思接千載,視通萬里”, (注:轉(zhuǎn)引自葉朗著《現(xiàn)代美學(xué)體系》,北京大學(xué)出版社,1988年版,第187頁。)等等,這些都講的是想象超越時空的特點。想象力是設(shè)計師不可或缺的創(chuàng)造能力,沒有想象力,設(shè)計無法為繼。
想象分為聯(lián)想和想象二種。一般說來,聯(lián)想就是從一個知覺心象轉(zhuǎn)移到一個記憶心象這樣一種心理活動。而構(gòu)思則要復(fù)雜得多,它把各種知覺心象和記憶心象重新化合,孕育成一個全新的心象,即意象、并激發(fā)起更深層的情感反應(yīng)。因此,構(gòu)想是涉及構(gòu)思過程中最富有創(chuàng)造性的心理活動。要進行構(gòu)想,必須有豐富的知覺經(jīng)驗材料,當前的和以往的知覺經(jīng)驗都非常重要。以往的知覺記憶材料只有小部分儲存在意識層中,而絕大多數(shù)儲存在前意識層和無意識層,就像漂浮在海面上的冰山,露出水面的只是小小的一角。對于以往的這些知覺經(jīng)驗,需要努力把它們從近乎沉寂的前意識和無意識狀態(tài)中喚醒,讓他們重新在思緒里活躍起來,這樣才能更徹底挖掘前意識和無意識寶庫的財富,促進構(gòu)想活動充分發(fā)揮。
在設(shè)計構(gòu)思過程中,想象在知覺基礎(chǔ)之上,調(diào)動過去和當下的各種知覺經(jīng)驗,按照現(xiàn)實的需求和主體的審美理想,遵循接近、類似、對比等聯(lián)想規(guī)律,融合富于情感與理智的考慮、評判,積極對知覺到的所有契合點、同質(zhì)點的物像進行加工、組合、改造,創(chuàng)造出新的物像,實現(xiàn)不同程度的創(chuàng)造性。這些新形成的物像就漸漸接近設(shè)計目標,從這些新物像中重新進行篩選、組合、改造,再醞釀出更高合意度的構(gòu)思意象,這樣層層迭進,每一進都有新的進步、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新,一步步達到最終理想的設(shè)計意象。設(shè)計構(gòu)思過程中的想象雖是一種超越個體直接經(jīng)驗的自由的心理過程,卻并非沒有任何規(guī)定的絕對自由。在這個過程中,構(gòu)思的方向、范圍都受制于主體的某種具體的創(chuàng)造目標。不論構(gòu)想如何自由和奇特,都始終指向這個具體目標,并且始終把握住為實現(xiàn)這個目標所調(diào)動的各種“原料”之間的某種邏輯聯(lián)系。而且,當構(gòu)思的進展距離這個目標越近,想象所受的約束就越大,它的自由度呈現(xiàn)收斂型,目標就是最終的設(shè)計意向。設(shè)計師也只是潛意識里隱隱覺得,起初往往并不很清楚這個具體目標,在構(gòu)思的進展中它才逐漸向他具體顯現(xiàn)出來。人類有一種在混沌的意識狀態(tài)下進行合目的性構(gòu)造有內(nèi)在統(tǒng)一性的意象的能力,秉賦和修養(yǎng)不同的人,這種能力的大小也不同,優(yōu)秀的設(shè)計師和藝術(shù)家具有很強的這種能力。
4、設(shè)計構(gòu)思的反饋求證階段
【關(guān)鍵詞】汽車用 電子產(chǎn)品 緩沖包裝 結(jié)構(gòu)設(shè)計
汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項系統(tǒng)性的工作。設(shè)計人員在進行這一設(shè)計時需要提前考慮到設(shè)計工作可能面臨的難點和要點,才能夠在此基礎(chǔ)上提升設(shè)計的精確程度。
1電子產(chǎn)品緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計簡析
電子產(chǎn)品緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計包括了諸多內(nèi)容,以下從設(shè)計前提、設(shè)計難點、材料選擇、設(shè)計要點等方面出發(fā),對于電子產(chǎn)品緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了分析。
1.1設(shè)計前提
電子產(chǎn)品緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計有著基本的設(shè)計前提。眾所周知緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計往往是根據(jù)產(chǎn)品的性能參數(shù)以及幾何參數(shù)來進行的。在這一過程中設(shè)計人員可以在根據(jù)產(chǎn)品的具體需要來確定電子產(chǎn)品具體的保護性能和形態(tài)包裝結(jié)構(gòu)。其次,電子產(chǎn)品緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計還需要進一步的重視包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計的作用,從而能夠以更加合理的包裝設(shè)計來提升電子產(chǎn)品的整體性能。
1.2設(shè)計難點
電子產(chǎn)品緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計存在著諸多設(shè)計難點。通常來說緩沖包裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作的主要難點在于其可能牽涉到的材料多數(shù)為非線性材料,這實際上導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)設(shè)計時計算的繁雜性。其次,緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計工作還需要在滿足以上所有條件的基礎(chǔ)上進一步的把合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖稿擺到桌面上,從而在實際上增強了設(shè)計轉(zhuǎn)為產(chǎn)品過程中的整體難度。與此同時,由于在原材料市場上包裝材料的價格基本都是透明的,因此這意味著設(shè)計人員想要以同質(zhì)性很高的材料設(shè)計出卓越的結(jié)構(gòu)就有著很高的創(chuàng)新難度了。
1.3材料選擇
電子產(chǎn)品緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵在于確保材料的質(zhì)量過關(guān)。設(shè)計人員在材料選擇的過程中首先需要根據(jù)材料實際的性能參數(shù)來進行材料性價比的判定,在這一過程中由于不同的材料其性能參數(shù)不用,哪怕是同一材料在不同的厚度表具體的動態(tài)特性曲線還是不同。因此這意味著與此同時,設(shè)計人員在材料選擇的過程中應(yīng)當在保護產(chǎn)品安全的基礎(chǔ)上最大限度地降低包裝成本,從而能夠更加有效的提升電子產(chǎn)品本身的經(jīng)濟效益和使用價值。
1.4設(shè)計要點
電子產(chǎn)品緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計需要設(shè)計人員把握住設(shè)計要點。一般而言電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計首先需要設(shè)計人員著眼于保護產(chǎn)品的功能性及外觀安全上,并且這些因素本身也是評價一個緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計方案最為基本的準則。其次,設(shè)計人員在進行電子產(chǎn)品緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)當盡可能的避免因為設(shè)計誤差而造成電子產(chǎn)品的變形與誤差,因此保證產(chǎn)品功能性和外觀的安全則成了包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為基本并且也是最為重要的關(guān)鍵所在。
2汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計策略
汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當有著全面的策略,以下從合理降低設(shè)計成本、做好基礎(chǔ)設(shè)計工作、考慮包裝材料特性、提前預(yù)估設(shè)計難度等方面出發(fā),對于汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計策略進行了分析。
2.1合理降低設(shè)計成本
汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計首先應(yīng)當著眼于合理降低設(shè)計成本。設(shè)計人員在合理降低設(shè)計成本的過程中首先應(yīng)當深刻的了解到成本就是生命這一電子產(chǎn)品設(shè)計的最基本原則。因此這意味著設(shè)計人員在遵循充分保護產(chǎn)品的原則時應(yīng)當最大限度地降低包裝設(shè)計的成本。其次,設(shè)計人員在合理降低設(shè)計成本的過程中應(yīng)當努力的避免過度包裝現(xiàn)象的存在,從而能夠在確保汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝達到產(chǎn)品價值的同時也有效的降低了相應(yīng)的生產(chǎn)成本。
2.2做好基礎(chǔ)設(shè)計工作
汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計需要設(shè)計人員做好相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)計工作。設(shè)計人員在做好基礎(chǔ)設(shè)計工作的過程中首先應(yīng)當考慮到產(chǎn)品實際的安全性能[1]。由于汽車用電子產(chǎn)品在汽車的行駛過程中必然會面臨著沖撞、跌落、振動等風(fēng)險的存在,因此設(shè)計人員在汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)當以扎實的基礎(chǔ)設(shè)計工作來避免產(chǎn)品在汽車行駛的過程中受到各種惡劣因素的影響。
2.3考慮包裝材料特性
汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計需要設(shè)計人員全面的考慮到包裝材料的特性。設(shè)計人員在考慮包裝材料特性的過程中首先應(yīng)當考慮到外包裝容器的結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)及強度。其次,設(shè)計人員在考慮包裝材料特性的過程中還應(yīng)當考慮到結(jié)構(gòu)本身的抗震性能和具體的工藝性能。與此同時,設(shè)計人員在考慮包裝材料特性的過程中還應(yīng)當考慮到產(chǎn)品的防潮性能、防水性能、防銹性能、防塵能力等重要的因素。在這一系列的因素分析過程這能夠涉及到的知識涵蓋了力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等諸多學(xué)科,而兩者又是建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的,因此一個好的包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須受過良好的設(shè)計培訓(xùn)才能夠設(shè)計出優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)。
2.4提前預(yù)估設(shè)計難度
汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵在于提前預(yù)估設(shè)計工作的實際難度和難點[2]。設(shè)計人員在提前預(yù)估設(shè)計難度的過程中手續(xù)應(yīng)當考慮到產(chǎn)品的裝配問題及包裝結(jié)構(gòu)生產(chǎn)流程的操作問題等因素。在這一過程中包裝件如果其裝配過程相當復(fù)雜則很有可能會造成工作人員的誤操作或生產(chǎn)線上工作效率的滯后,在這一前提下即使電子產(chǎn)品的保護性能很好也不能稱其為優(yōu)秀的設(shè)計作品。其次,設(shè)計人員在提前預(yù)估設(shè)計難度的過程中應(yīng)當對于結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中可能面臨的難點和問題做到心中有數(shù),從而能夠在此基礎(chǔ)上提升汽車用電子產(chǎn)品的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體效率。
3結(jié)語
汽車電子產(chǎn)品的包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計需要在相應(yīng)的包裝機械理論支持下才能夠順利的進行,因此設(shè)計人員需要在做好基礎(chǔ)設(shè)計工作的前提下以更多的設(shè)計實踐來提升設(shè)計工作的整體水平。
參考文獻:
本課程作為工業(yè)工程專業(yè)的一門實踐性強的專業(yè)核心課程,其主要任務(wù)是學(xué)習(xí)產(chǎn)品功能的設(shè)定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則以及與產(chǎn)品造型有關(guān)的通用結(jié)構(gòu)設(shè)計知識,使學(xué)生掌握與產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)的基本知識,具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本技能,能夠完成簡單產(chǎn)品設(shè)計中從功能定義到材料選擇以及最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
1.1本課程的知識模塊包括:①產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識;②塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則;③鈑金類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則;④模具基礎(chǔ)知識;⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計;⑥產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)。其目的是使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力,在實際應(yīng)用中養(yǎng)學(xué)生的新產(chǎn)品開發(fā)以及應(yīng)用計算機繪圖的能力。
1.2課程的重點內(nèi)容包括:①常用塑膠材料基本知識;②常用金屬材料基本知識;③常用表面處理知識;④產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計總原則;⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系分析與結(jié)構(gòu)繪圖的基本要求。
2《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程的教學(xué)思路
2.1選用教材。目前還沒有適合工業(yè)工程專業(yè)使用的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》教材,所以國內(nèi)普遍做法是選用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計方面教材,暫定的教材是黎恢來編寫的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計實例教程》。該教材將作者十幾年的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)而成,系統(tǒng)、精細、全面地介紹了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計知識及設(shè)計全過程,明確了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念和崗位職責(zé),并通過講解一款電子產(chǎn)品的全套產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程,幫助學(xué)生融會貫通,更加高效地學(xué)習(xí)和掌握實用技巧。
2.2教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)工業(yè)工程專業(yè)的整體人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的具體要求,將《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》分為六大模塊,每個模塊里面包括若干的章節(jié),各章節(jié)之間既自成體系,又互相有銜接,條理清晰,通俗易懂。
①“產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識”模塊,主要介紹注塑工藝理論、常用塑膠材料和金屬材料基本知識,以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面,介紹ABS、PS、PP、PVC等的應(yīng)用范圍、注塑模工藝條件和化學(xué)和物理特性,重點是使學(xué)生了解注塑件的常見問題分析及解決,比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面,介紹一些金屬的特性和應(yīng)用范圍,比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識方面,主要涉及塑料二次加工的基本知識,學(xué)生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內(nèi)覆膜等表面處理工藝。
②“塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”模塊,重點介紹塑料件在設(shè)計和修改階段需掌握的通用設(shè)計規(guī)范,比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設(shè)計,能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細節(jié)部分,應(yīng)了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設(shè)計。
③“鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”模塊,介紹鈑金類產(chǎn)品設(shè)計的工藝要求,包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝,并且讓學(xué)生了解壓鑄類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的工藝要求。在此模塊的教學(xué)中,應(yīng)引入企業(yè)實際產(chǎn)品案例進行講解,以便于學(xué)生更好地掌握鈑金件的設(shè)計規(guī)范。
④“塑料模和鈑金模基礎(chǔ)知識”模塊,介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結(jié)構(gòu),包括模具概述,模具的分類、注塑機介紹等,重點講解的是注塑模結(jié)構(gòu)里面的澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和行位與斜頂,以及二板模和三板模之間的區(qū)別和應(yīng)用,以“實用、夠用”為度,學(xué)生只需了解典型的模具結(jié)構(gòu),不需要進行后期的模具設(shè)計。
⑤“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計”模塊,主要介紹殼體形狀結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)、螺釘柱結(jié)構(gòu)、螺紋連接結(jié)構(gòu)和嵌件連接結(jié)構(gòu)等知識,以及各個特征的定義、作用和設(shè)計原則,特別是特征在使用時的相互配合關(guān)系。拓展知識方面,要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設(shè)計規(guī)則,以及模具設(shè)計與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計之間的聯(lián)系。
⑥“典型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”模塊,重點介紹目前國內(nèi)普遍使用的三大產(chǎn)品(電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品和電動產(chǎn)品)的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計知識。每類產(chǎn)品選取一款經(jīng)典的已批量的產(chǎn)品作為藍本,深入解剖結(jié)構(gòu)知識在產(chǎn)品設(shè)計的運用。比如電子產(chǎn)品選手機為代表產(chǎn)品,講解手機產(chǎn)品各零部件的結(jié)構(gòu)、前殼與底殼的止口設(shè)計、LCD屏限位結(jié)構(gòu)設(shè)計和電池固定結(jié)構(gòu)設(shè)計,以及內(nèi)藏攝像頭結(jié)構(gòu)設(shè)計。家電產(chǎn)品則以電吹風(fēng)為例,學(xué)生要掌握電吹風(fēng)的功能、材料、結(jié)構(gòu)工藝性等,了解CAD軟件在電吹風(fēng)設(shè)計中的應(yīng)用,能對產(chǎn)品塑料件進行結(jié)構(gòu)分析。在此過程中,還要掌握項目管理方面的知識。
2.3教學(xué)方法。在教學(xué)中,提倡基于工作過程為導(dǎo)向的項目化教學(xué),理論教學(xué)與實踐練習(xí)相結(jié)合,增加實踐課時的比例,培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計的實踐能力。教師引導(dǎo)學(xué)生建立實用合理的知識結(jié)構(gòu),強化學(xué)生的自覺體驗和掌握知識的遷移能力,淡化理論和實踐的界限。在基礎(chǔ)知識夠用的前提下,采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、項目教學(xué)法,通過在具備多媒體教學(xué)設(shè)施的校內(nèi)實訓(xùn)基地開展新產(chǎn)品和新工藝的開發(fā)工作,使學(xué)生體會具體產(chǎn)品的外觀造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計過程,提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和實際應(yīng)用能力。
3《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計》在工業(yè)工程專業(yè)總體實訓(xùn)的具體應(yīng)用
關(guān)鍵詞:工業(yè)設(shè)計 人才培養(yǎng) 模式
一般如無特別的指明,凡稱工業(yè)設(shè)計者必定是對狹義的工業(yè)設(shè)計而言、也只對產(chǎn)品設(shè)計而言。所謂產(chǎn)品設(shè)計,就是為了人類在對付嚴酷的自然時,提高自身生活、生存和生產(chǎn)能力,而對工具、器械與設(shè)備等的實用需求所作的“響應(yīng)”。產(chǎn)品設(shè)計過程中在保證作為主要內(nèi)容要素的實用價值實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,同時考慮合適的外在形式作為主要的形式要素來形成審美對象,在使用者們的親歷使用中詮釋出它的情感價值。工業(yè)設(shè)計教學(xué)及實踐意在培養(yǎng)滿足上述需要的高級應(yīng)用型人才。
一、工業(yè)設(shè)計專業(yè)的人才培養(yǎng)目標
以職業(yè)崗位能力為導(dǎo)向,以培養(yǎng)學(xué)生具有寬廣的工業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)知識、扎實的工程實踐能力和較高的人文道德素質(zhì)為總體目標,突出學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計和原型制作能力培養(yǎng)。在學(xué)生完成基本美術(shù)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,以及能進行產(chǎn)品外觀設(shè)計的同時,大力培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力,包括產(chǎn)品材料與成型、結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝、模具常識等方面的知識技能;另一方面在學(xué)習(xí)設(shè)計知識的同時,多方面強化學(xué)生原型制作動手能力,包括各類手工模型制作、快速原型制作、后處理技術(shù)等。
二、人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建
以崗位技能為導(dǎo)向,結(jié)合廣東工業(yè)設(shè)計行業(yè)的特色,充分調(diào)研工業(yè)設(shè)計結(jié)構(gòu)和企業(yè)設(shè)計部門工作狀況,依托工業(yè)設(shè)計行業(yè)協(xié)會,分析企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程中各崗位工作流程,并總結(jié)各崗位所需職業(yè)素質(zhì)與職業(yè)能力,確定學(xué)生的基本職業(yè)能力與技能培養(yǎng)的目標。對應(yīng)各崗位工作的過程,確定相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容,由課程的遞進實現(xiàn)職業(yè)能力培養(yǎng)的遞進;對應(yīng)各崗位工作的典型產(chǎn)品,校企共同參與,采用任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向、教學(xué)一體化等多種教學(xué)手段和方法,由產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程的遞進,實現(xiàn)職業(yè)能力培養(yǎng)的遞進。
1.“崗位技能導(dǎo)向,產(chǎn)品設(shè)計項目驅(qū)動職業(yè)能力遞進”的人才培養(yǎng)模式構(gòu)建步驟
(1)人才培養(yǎng)崗位定位
主要就業(yè)行業(yè)(企業(yè)):工業(yè)設(shè)計公司、原型制作企業(yè)、輕工制造企業(yè)和廣告設(shè)計公司等。
主要就業(yè)部門:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計部門、產(chǎn)品造型設(shè)計部門、模型制作部門、平面設(shè)計部門。
主要工作崗位:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計員、產(chǎn)品外觀設(shè)計員、模型制作工、2D/3D繪圖員。
未來潛在崗位:結(jié)構(gòu)工程師、造型設(shè)計師、原型制作師等。
(2)確定企業(yè)崗位能力目標
以小家電工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、制造企業(yè)為主,校企合作共同探討、分析、歸納典型工業(yè)產(chǎn)品外觀、結(jié)構(gòu)設(shè)計、原型制作、生產(chǎn)制造的整個生產(chǎn)過程,對應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中各個不同階段的具體工作過程,分析其行動領(lǐng)域內(nèi)容,總結(jié)其所需職業(yè)素質(zhì)及能力,確定工業(yè)設(shè)計行業(yè)各工作崗位與崗位群。
(3)培養(yǎng)過程的程序化
由專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會各委員,根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程及崗位工作流程中抽象出來的行動領(lǐng)域,確定相對應(yīng)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域,進而明確教學(xué)過程培養(yǎng)目標與教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計課程體系。
(4)職業(yè)能力遞進形成過程
細化企業(yè)崗位能力要求,參考企業(yè)各崗位之間知識和技能的遞進與包容關(guān)系,形成職業(yè)能力遞進式的人才培養(yǎng)過程。安排相互銜接的知識與技能課程,通過課程的不斷深入實現(xiàn)職業(yè)能力的遞進培養(yǎng)。
(5)培養(yǎng)過程的校企共育
依托工業(yè)設(shè)計專業(yè)建設(shè)委員會,引導(dǎo)各合作企業(yè)參與教學(xué)過程,技能課程由企業(yè)人員講授,專業(yè)核心課程考核由企業(yè)及行業(yè)來完成。在第二學(xué)年實行學(xué)生預(yù)分配,各合作企業(yè)與學(xué)生之間進行雙向選擇,簽訂預(yù)分配合約,簽約后,由企業(yè)為所簽約學(xué)生選擇課程,參與實際教學(xué)過程并進行課程考核,自第五學(xué)期,所簽約學(xué)生可以去簽約企業(yè)實習(xí)。在第五學(xué)期實行分段教學(xué),下企業(yè)實習(xí)的學(xué)生可回校進行短期集中學(xué)習(xí),以完成規(guī)定的學(xué)分;各簽約企業(yè)也可安排短期專項集中培訓(xùn),專項集中培訓(xùn)設(shè)在企業(yè),計入總學(xué)分,建立“廠中校”的培養(yǎng)機制。
2.建立了基于“工作崗位+職業(yè)技能”的課程體系
(1)專業(yè)核心能力分析
結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計和制作過程,通過調(diào)查和剖析,工業(yè)設(shè)計專業(yè)學(xué)生應(yīng)具有的專業(yè)核心能力包括:產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計能力、產(chǎn)品造型設(shè)計能力、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計能力、產(chǎn)品快速成型與后處理能力、原型制作能力。
(2)課程體系的構(gòu)建
結(jié)合專業(yè)的核心能力,參考相應(yīng)的職業(yè)鑒定標準,提煉本專業(yè)培養(yǎng)所需達到的職業(yè)技能,最后確定本專業(yè)的課程體系。同時,基礎(chǔ)課、專業(yè)理論課要堅持“必需,夠用”的原則,進行課程內(nèi)容的優(yōu)化選擇;堅持“突出技能訓(xùn)練”的原則,強調(diào)實踐性教學(xué),推行“雙證書”制度。產(chǎn)品創(chuàng)新能力包括工業(yè)設(shè)計概論、產(chǎn)品設(shè)計初步、人機工程學(xué)等課程;產(chǎn)品造型設(shè)計能力包括素描、色彩、三大構(gòu)成、平面設(shè)計基礎(chǔ)(CoreDraw)、產(chǎn)品效果圖設(shè)計 (Photoshop)、產(chǎn)品造型設(shè)計I(Rhino)、產(chǎn)品造型設(shè)計II(Alias)等課程;產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計能力包括工程力學(xué)、材料與成型工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(PROE)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(UG)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等課程;產(chǎn)品快速成型與后處理能力包括快速成型與后處理等課程;原型制作能力包括原型制作與后處理等課程。
3.在課程中形成認知、感受、實踐訓(xùn)練體系
以教學(xué)工作室為基本教學(xué)單位的實踐教學(xué)體系,工作室制在國外大學(xué)設(shè)計專業(yè)普遍實行,近百年來的形成與發(fā)展,它的優(yōu)越性勿庸置疑。我國一些院校也在試行該體系。我們實行的是工作室制教學(xué),建立具有地域特色的教學(xué)工作室。它的基本內(nèi)涵是:由教學(xué)團隊組合而成,承擔一定的課程組群教學(xué)任務(wù),完成教學(xué)、研究、實踐任務(wù)的教學(xué)基本單位。經(jīng)過兩年的局部單項實驗,實行造型創(chuàng)意教學(xué)工作室教學(xué)。與此相配套的有設(shè)計教學(xué)工作車間,學(xué)生在教學(xué)工作室完成設(shè)計方案后到工作車間進行具體制作。同時,每個教學(xué)工作室還要設(shè)立校外實踐基地,以供學(xué)生造型研究與實踐使用。從工作室、工作車間,到實踐基地構(gòu)成了專業(yè)基礎(chǔ)課實踐教學(xué)鏈條系統(tǒng),形成學(xué)研、產(chǎn)互動的良性循環(huán)系統(tǒng)。
4.構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育銜接人才培養(yǎng)體系
與中職學(xué)校密切合作,構(gòu)建基于工業(yè)設(shè)計專業(yè)的中高職銜接人才培養(yǎng)模式,制定 “3+2”人才培養(yǎng)課程體系,課程體系要充分考慮中職學(xué)生動手能力較強、理論性較差等特點以實現(xiàn)職業(yè)能力無縫連接為原則。另外,還要積極研究探索更高層次的職業(yè)教育對接模式,技能型的高職本科,在課程設(shè)置上充分考慮學(xué)生再提升的空間。
三、結(jié)束語
工業(yè)經(jīng)濟雖然在知識經(jīng)濟時代的來臨和沖擊之下,逐漸走向了式微的發(fā)展階段,但這并非意味著在社會生活和經(jīng)濟生產(chǎn)中,已經(jīng)失去了往昔的主導(dǎo)地位,仍舊存在著不可忽略的價值和功能,并在國家復(fù)興的進程中,具有強大的助推作用。作為傳統(tǒng)工業(yè)部門中的代表,機械制造業(yè)不但在經(jīng)濟發(fā)展的助推中,作用絕非可有可無,而且在當前科技創(chuàng)新的研究領(lǐng)域中,其平臺作用也是不可小覷。在機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理中,運動力學(xué)在其中的干預(yù)作用最大,在物理學(xué)的實驗活動中,也最受研究人員的重視和關(guān)注。
1機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的在應(yīng)用中的技術(shù)要素
作為機械結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)中的重要組成部分,結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵要素,正是促進技術(shù)革新的重要手段之一。伴隨著科研活動中的理論基礎(chǔ)的日益夯實和技術(shù)應(yīng)用范圍的日趨擴大,物理學(xué)中的相關(guān)原理也逐漸擁有了充足的用武之地,在實際機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,不斷滿足著機械結(jié)構(gòu)的符合要求,并促進生產(chǎn)水平的解放和提升。在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計層面的幾何要素上進行分析,機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理,秉持著其精密的設(shè)計技術(shù)的指導(dǎo)和應(yīng)用,在零部件之間能夠?qū)崿F(xiàn)咬合力的提高,并實現(xiàn)位置關(guān)系的明確定位和精密確定。在這種幾何要素的關(guān)系體系之內(nèi),機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為關(guān)鍵的因素,便是不同的面,在這些不同的面上,通過完善和優(yōu)化的考量,來保證在零件的不同接觸面上,都可以進行合理的安排。
2運動力學(xué)在機械結(jié)果設(shè)計中的應(yīng)用
運動力學(xué)在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用價值,主要體現(xiàn)在2個方面:
(1)在零部件的鏈接方面。在這一環(huán)節(jié)中,誠如上文中論述的那樣,存在著直接鏈接和間接鏈接的差別,由于存在著應(yīng)用方面的差別,所以在運動力學(xué)的應(yīng)用潛力上,也存在著截然相異的表現(xiàn)。但是作為機械設(shè)計中的核心要素,運動力學(xué)所產(chǎn)生的抽象指導(dǎo)上,從根本上也是如出一轍。例如,利用力矩的變化,通過計算不同聯(lián)接點的摩擦力和壓力,從而可以了解到不同的節(jié)點的壓力和零件的材料選擇等。在力學(xué)計算和相應(yīng)的選擇性指標的衡量下,構(gòu)成決定零件的選材和位置的排列組合等等,都體現(xiàn)出這一點。
(2)在機械零件的操作過程中,一旦發(fā)生損耗等相關(guān)問題,運動力學(xué)的理念和技術(shù)原理同樣存在著必要的指引作用,特別是在行動與摩擦之后產(chǎn)生的損耗之后,借助運動力學(xué)的相關(guān)理論,便能夠依照運動做工,實現(xiàn)計算機的損耗系數(shù),并且對零件的損耗程度進行相應(yīng)的預(yù)定,還能夠在根本上實現(xiàn)材質(zhì)遴選的科學(xué)性??傊?,充分利用運動力學(xué),是保證機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ),也是未來的發(fā)展方向。
3運動力學(xué)在機械結(jié)構(gòu)中的設(shè)計準則
3.1滿足力學(xué)要求的設(shè)計準則
在進行機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,必須要考慮到材料力學(xué)、彈性力學(xué)、疲勞力學(xué)等相關(guān)的力學(xué)準則,并且在此基礎(chǔ)上,通過相應(yīng)力學(xué)的強度計算法則,實現(xiàn)設(shè)計合格化的機械產(chǎn)品,積極引用在生產(chǎn)活動之中。在運動力學(xué)的物理學(xué)術(shù)體系中,疲勞力學(xué)便是一個值得參照的對象。由于其與軸承、齒輪以及軸的使用壽命等存在著直接的關(guān)聯(lián),因此在設(shè)計過程中,研究人員通常會依據(jù)不同機械零件的載荷變化,實現(xiàn)力學(xué)計算的靈活化處理,進而實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,并延長機械產(chǎn)品的使用壽命和利用周期。由于零件的截面尺寸的變化,能夠帶動其內(nèi)應(yīng)力變化適應(yīng)能力的提高,這便能夠使得各截面的強度相等。而按等強度原理設(shè)計的結(jié)構(gòu),材料才可以得到充分的利用,提高經(jīng)濟效益。
3.2創(chuàng)新機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念
如今的機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計活動,大體是指采用機械結(jié)構(gòu)設(shè)計變元法,通過針對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中相關(guān)因素的遴選和改變,以實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)在實用層面上的技術(shù)革新和理念創(chuàng)新,以便滿足于應(yīng)用上的諸多需求。在這種呼之欲出的科研背景之下,創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)在便利性和經(jīng)濟性等多方面上均能夠優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)的主要原動力,就是近年來推出的變元法。這種機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計法則主要包括多種裝配原理,例如數(shù)量變元、形狀變元、材料變元、位置變元以及裝配聯(lián)接變元等等,在變元中實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的革新,并在數(shù)學(xué)模型的引導(dǎo)和助推下,計算和測試其結(jié)構(gòu)性能,便能夠選擇出最優(yōu)化的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:180°折彎;送料;脫料;雙滑塊機構(gòu);合模;分模
在五金連續(xù)模的設(shè)計過程中,我們經(jīng)常會遇到一些SHELL類產(chǎn)品帶有180°折彎結(jié)構(gòu)的形式,如圖1、2所示。設(shè)計此類模具時應(yīng)注意:排樣時應(yīng)盡可能把產(chǎn)品180°的折彎方向設(shè)計成與送料方向一致,這樣便于送料和脫料。如果根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要求,必須設(shè)計成180°折彎方向與送料反向時,則可以采用雙滑塊機構(gòu)。下面就分別以這兩種情況加以討論:
圖1 圖2
1 180°折彎方向與送料方向一致
如圖3中工序排樣圖,彈片的180°折彎方向與送料方向一致時,彈片的成形可分為五個步驟來完成:
①向下定深折彎
②向上打翹起
③向下折彎90°
④180°折彎成形
⑤整形
根據(jù)第四步④的180°折彎成形,可有兩種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方案:
方案1 用滑塊和擺塊來進行180°折彎成形
如圖4所示,當彈片被向下折彎90°以后,可用擺塊調(diào)整來使其達到大于90°,然后再用滑塊和擺塊來調(diào)整180°成形,這種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜,有時調(diào)整效果不是很理想,并且在大批大量生產(chǎn)中調(diào)整狀況亦不是很穩(wěn)定。所以,這種模具結(jié)構(gòu)在180°折彎中盡量少用,只適合用于大于90°而小于180°的折彎成形。
[圖4]
方案2 采用兩次折彎機構(gòu)
如圖5所示,由于兩次折彎的折彎線不在同一個位置上,故能達到180°折彎的效果。兩次折彎線的距離L應(yīng)等于C/4,C的尺寸大小如圖6所示。
[圖5][圖6]
這種結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的特點是,模具結(jié)構(gòu)簡單,折彎效果好,并且在生產(chǎn)過程中比較穩(wěn)定。
由上述分析可知,方案2比方案1更有實用性,并可節(jié)約模具成本,故設(shè)計時應(yīng)盡量采用方案2。
2 180°折彎方向與送料方向相反
[圖7]
如圖7所示,此處180°折彎的方向與送料方向相反時,這里折彎亦分為五個步驟完成。其中,第四步折彎成形要采用雙滑塊機構(gòu)。其結(jié)構(gòu)形式有兩種設(shè)計方案:
方案1 一個用沖子調(diào)整,另一個用剝料板入子調(diào)整,這種模具結(jié)構(gòu)如圖8所示。
其具體運動情況如圖8:滑塊2在固定塊3上左右滑動,滑塊4在固定塊5垂直紙面滑動。沖子1調(diào)整滑塊2,剝料板入子6調(diào)整滑塊4。
合模狀態(tài):當上模下行時,剝料板入子6先接觸到滑塊4,推動滑塊4垂直紙面向里運動,先達到工作狀態(tài)的位置。隨著上模的繼續(xù)下行,沖子1推動滑塊2后達到工作狀態(tài),完成成形工作。
分模狀態(tài):隨著模具上行,上模板帶動沖子1向上運動,則滑塊2退后恢復(fù)到初始位置,使其完全與工件脫離開。緊接著剝料板開始向上運動。剝料板入子6隨著剝料板向上運動,則滑塊4沿著固定塊5垂直紙面向外運動,沒等滑塊4完全與工件脫離開,LIFTER向上升起,帶動整個料條向上運動,由于時間很短,這時料條強行從滑塊4上脫開。
由以上分析可知,此模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方法易帶料,產(chǎn)品強行從模仁脫料,產(chǎn)品易變形,生產(chǎn)效率不高,并且在生產(chǎn)維修時很不方便,不能進行大批大量生產(chǎn)。
方案2 把方法1中的剝料入子進行改善,換成用沖子調(diào)整,加大剝料板行程,沖子6的長度要大于沖子1的長度。(如圖9所示)
下面我們來分析一下此種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的可行性:
合模過程:隨著模具下行,由于沖子6的長度大于沖子1的長度,則沖子6首先推動滑塊4運動達到工作狀態(tài),緊接著沖子1推動滑塊2后達到工作狀態(tài),完成成形動作。
分模過程:隨著上模座的上行,由于剝料板行程較大,直至沖子1和沖子6完全從下模板脫出,即滑塊2和滑塊4完全恢復(fù)到初始位置,剝料板才開始上行,此時滑塊4與工件完全脫開,不會帶料。這樣便于料條的送進。同時滑塊4和固定塊5是斜面配合,這樣設(shè)計的方式料條送進時才不會刮傷工件。
由上述分析可知,這種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)構(gòu)雖然較復(fù)雜,但解決了模具帶料問題,而且可以進行大批大量生產(chǎn)。
這種設(shè)計方法的關(guān)鍵是:合模時,滑塊4要比滑塊2先到位,分模時,剝料板在滑塊2和滑塊4恢復(fù)到初始位置才開始運動?;瑝K4與固定塊5要斜面配合,但斜度不能太大,一般取6~7°。
用方案2的結(jié)構(gòu)設(shè)計的模具投之于生產(chǎn)中時,在完全滿足使用要求的情況下,生產(chǎn)效率大幅度提高,產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性增加,得到了生產(chǎn)部門的認可,模具可以滿足大批大量生產(chǎn)的要求。
3 結(jié)束語
以上是本人對180o折彎模具結(jié)構(gòu)的一些見解,也是本人在模具設(shè)計中的一些心得,上述所有的模具結(jié)構(gòu)均在試模和實際生產(chǎn)過程中經(jīng)過驗證。設(shè)計人員可以根據(jù)產(chǎn)品不同的結(jié)構(gòu)特點與要求,選擇不同的模具結(jié)構(gòu)類型進行設(shè)計。如本文有不妥之處,敬請賜教。
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