第 2 章 2.1 产品设计程序 2.2 产品设计中的工作内容 产品设计程序 与方案评价 2.3 产品设计的典型程序 2.4 设计评价 2.5 计算机辅助产品设计程序简介 在了解了产品设计流程及相关概念的基础上，理解并掌握不同设计阶段的工作要点和工作方法，掌握常用的设计评价方法。 13504413507 lim.cn@163.com

2.1 产品设计程序 2.1.1 设计流程 完成一个产品设计，除了要有正确的设计理念和思想的指导外，还需要有一个与之相适应的、科学的、合理的设计程序。由于产品设计所涉及的范围非常广泛，企业对设计工作的要求也不尽相同，加上一些因素的影响，将导致产品工作程序有所不同。尽管如此， 产品整个发展过程中是有一定的规律性。因此，不同产品的设计过程具有时间顺序的一般模式，即相同的设计流程，设计者可以根据产品的特点和当时的具体情况灵活掌握。 1.设计流程？

1. 设计流程 设计准备 确定项目 资料收集 资料整理 概念设计 概念模型 设计定位 草图构思 方案实施 试生产 市场化 批量生产 技术设计 结构设计 产品效果图 模型制作

2. 设计阶段的划分 一般来说，设计过程分为几个阶段会因人、因时、因 事而有所不同，但大体上可分为设计准备阶段、概念 设计阶段、技术设计与完善阶段、设计方案评估与实 施4个主要阶段。 这4个阶段并不是不可逆的，而是一个循环的系统，如 在某一阶段中出现未料到的问题，就要对前一阶段重 新修正。

2. 设计阶段的划分 1) 设计准备阶段 2) 概念设计阶段 设计准备阶段包括决定是否进行新产品设计的所有研究工作，主要工作有明确 设计目标、制定设计计划、调研及资料整理等。 2) 概念设计阶段 在概念设计阶段，设计工作的目的是获得各种解决问题的可能方法，寻找最佳 实现产品功能的构成原理。 产品概念化的实质是提出问题并解决问题，在解决问题之前首先弄清楚目前存 在什么问题，找出构成这些问题的主要因素，有什么问题需要在设计中解决，最 后提出解决问题的设想和方案。此时，并不需要考虑产品功能的具体实现方式 及如何制造产品，而建立产品功能模型则是必要的工作。

2. 设计阶段的划分 3) 技术设计与完善阶段 4) 设计方案优选与实施阶段 主要解决将功能模型转化为实现产品功能的零部件构造的设计问题，包括实现 产品功能的结构方案的选择与确定。方案通过初期审查后，对方案要确定基本 结构和主要技术参数，而功能的各个分支转化成为实际产品的组件有多种可能 的配置，这就需要设计人员借助于设计评价寻求最佳结构设计方案。 4) 设计方案优选与实施阶段 这一阶段主要是方案的优选。选优得到的设计创意必须在技术设计与制造过程 中加以实现，此阶段最主要的工作是对购买要素、部件制造、产品组装等依据预 定的规范和标准将产品具体化。

2.1.2 设计程序模式 1.线型模式 准备阶段：即对资金、能源、技术、材料、设备等企业资源的筹集，计划产品 开发的时间，选择合适的设计人才等。 开发阶段：包括最初设计概念的产生（如设计定位、分析、设计构思），以及 在设计构思中对相关因素的考虑。 评价与实施阶段：首先对最初的设计概念以模型测试等进行检验和评估， 其次对评估后的设计概念作生产的准备和生产的实施。 市场销售阶段：通过对企业所做的一系列售后服务工作及用户的反馈意见 进行收集整理工作。

这种程序模式适用于产品的改良设计中。

2.循环模式 第1步：从问题的发现到熟悉、分 析阶段，包括问题调查、 问题分析、设计定位； 第2步：从问题的熟悉到问题的分 析、综合阶段，包括实 际分析、设计概念产生、 设计概念深化； 第3步：从问题的综合阶段到问题 的评价、选择阶段，包 括模型发展、设计评估； 第4步：从问题的评价、选择阶段 到最后的解决、完成阶 段，包括测试、试制、修 改及生产。 第1步 确定问题 收集信息 第2步 构思设计 第4步 方案修改 与提高 第3步 方案评价与优选 分析 综合 完成 验证 设计程序

3. 螺旋形模式 设计的形成阶段：包括调查问题、分 析问题，设计目标制定，设计计划制 定。 设计的发展阶段：包括产生新的设计 概念、概念的评估与设计的深化、设 计模型、完善设计(设计概念评估、修 改、展示)。 设计的实施阶段：包括绘制生产样图、 信息汇总、生产系统修改、试制、批量 生产、投放市场。 设计的反馈阶段：包括顾客反映、售 后服务、问题的追踪。

4. 逆向再设计模式 首先了解现有产品的市场情况， 对消费者的需求进行分析，分析 掌握消费者对产品的满意程度， 了解消费者满意或不满意的各 个方面及其原因。在此基础上， 再设计的轮廓就可以大致显现 出来了。随后的工作是对产品的 各个方面进行深入研究，对相关 的问题进行分析。接下来对功能 模型进行周到、全面的构想。阐 明新产品的功能设想以及设计 任务的功能性观点的工作非常 重要。 调研、预测与方案预定 具体的经验功能与形式 设计模型 设计分析 参数的再设计 概念的再设计 逆向分析 建模与分析 再设计

4. 逆向再设计模式 逆向分析 再设计的深入 实现再设计 首先是了解现有产品，分析消费者对产品的满意程度。 随后是对产品的各个方面进行深入研究，接下来对功能 模型进行构想。 再设计的深入 逆向研究工作完成以后，可以选择设计基本策略中的一 种进行新产品概念的发展研究，例如：可以考虑替换产品 的某些部件等。 实现再设计 这一阶段的主要工作是使设计概念具体化。

2.2 产品设计中的工作内容 2.2.1 设计准备 这一阶段的主要工作是确定项目、资料收集，并在 此基础上制定详细的设计大纲和设计计划。 2.2 产品设计中的工作内容 2.2.1 设计准备 这一阶段的主要工作是确定项目、资料收集，并在 此基础上制定详细的设计大纲和设计计划。 1.确定项目 设计师接受的设计任务通常有两类，一类为新产 品开发，另一类是原有产品的改造。不管哪一类 任务，一旦项目确定，设计师与委托人将签订设 计合同，明确项目内容、目标、完成期限等。

2.设计大纲 1）设计大纲内容 设计目标：包括设计服务于什么样的市场等。 设计背景和细节：即设计属于什么类型的设计等。 设计要求：包括产品规格、造型、成本、产品维护等。 设计标准：指设计依据的技术标准、规定和要求等。 设计质量的保证措施：指保证设计质量、确保设计目标的实现而需要建立一 些必要的检查程序。 制约因素：包括时间、生产方式、材料等方面的要求。 完成任务的明确要求：指通过与设计委托商协商后规定要完成的设计程度与 内容，如完成内容是否要求有草图、效果图等。

2.设计大纲 2）设计大纲的制定（以排油烟机的设计为例） 设计目标：设计新型排油烟机。 深罩式 顶罩式 立轴式 卧轴式

2）设计大纲的制定（以排油烟机的设计为例） (2) 设计性质：厂方委托设计 (3) 外形设计要求 外观新颖美观，能很好地与现代厨房设备相协调，适用性广，使用方便，便于安装、 拆洗，维修性能好，使用寿命长。 尽量少用或不用塑料结构件，避免使用易燃、不耐油、不耐热的材料。 (4) 技术性能要求 尽可能提高零部件的标准化和通用化程度。 排风口直径为150mm。 要有防漏油、滴油的措施。 加工方面要有好的工艺性，需要用专用设备制造。 新产品技术参数要求：排风量不低于13m3/min，截止风压不低于250Pa，噪声不高 于60dB，电机总输入功率不高于100W。 安全性能方面必须符合我国最新相关标准。

2）设计大纲的制定（以排油烟机的设计为例） (5) 设计完成要求 产品效果图，3D模拟模型软盘一个。 全套生产图样和有关技术文件。 供技术检测及新产品鉴定使用的工作模型一个。 社会、市场调查、设计分析、设计评估等各项内容的设计报告一份。 (6) 时间与实施步骤 设计总时间为6个月，分3个阶段进行，其中，确定初步方案为2个月，结构设计 与绘制图纸为2个月，模型制作与设计评估为2个月。 每个设计阶段的工作结束后，由设计师和委托厂方的有关专业人员组成的评 估小组进行设计评估，在评估的基础上再进行下一阶段的工作。

3. 设计计划 由于产品设计的工作十分复杂，要使设计工作做到有条不 紊，顺利达到预期目标，在设计工作开始前必须制定一套清 晰、完整的设计计划。设计师要以设计大纲为准，根据工作 的难易程度和自身的设计经验，科学合理地分配各阶段的 工作时间。由于设计工作的特殊性，有时各阶段工作的区别 并不明显，这样，在时间安排上可以相互穿插，对于一些关 键性的阶段工作，要充分估计有可能出现的困难，时间安排 要留有一定的余地。

4. 资料收集 全面了解设计对象的目的、功能、用途、规格、设计依据及有关的技术参数、 经济指标等方面的内容，大量地收集这方面的有关资料； 对相关资料做4个方面的收集整理：产品发展的历史、专利情况、有关法律和法规、 市场调查。 其中市场调查是产品设计重要的一步，产品设计的出发点和思路就是依据调查资 料决定的，产品设计的定位也是由目标市场确定的，因此，对市场调查的内容和方 法的掌握十分重要。 设计准备阶段需解决的第一个问题，也是最重要、最困难的任务就是：确定需求。 调研是有效把握设计需求的一条重要途径。一方面包括对该产品有影响的各种人 文、社会因素的调研，同时还要进行关于产品本身的调研，即产品调研： 全面了解设计对象的目的、功能、用途、规格、设计依据及有关的技术参数、 经济指标等方面的内容，大量地收集这方面的有关资料； 深入了解现有产品或可供借鉴产品的造型、色彩、材质，以及该产品采用的 新工艺、新材料的情况； 不同地区的消费者对产品款式的喜恶情况、市场需求、销售与用户反映的 情况等。

4. 资料收集 市场经济决定产品的生产，因此，产品设计应从市场调查入手，把销售 作为主要课题来研究。 产品设计包括产品的工程设计和产品的造型设计，两者是紧密地联系 在一起的，但侧重点不同。 产品的工程设计接近于生产者，而产品的造型设计则偏重于消费者，所 以产品设计应对消费者的需求有深刻的理解，才能完成其设计任务。对 消费者需求的了解只有通过市场调查才能获得。

1)市场调查的主要内容 (1) 分析使用对象 (2) 分析市场状况 ① 顾客对各种款式产品的喜爱程度和购买率； ② 顾客在购买某种产品时的动机和心理； ③ 顾客选购某种产品的标准、条件和具体要求； ④ 顾客对想购买的产品的造型提出自己的看法。 (2) 分析市场状况 要充分分析现代产品的发展趋势，掌握当前市场上出售的同类产品中不同款式造 型产品的销售情况，调查产品投放市场的时间、销售的数量、顾客的评价、设计的 成功之处和存在的问题等，并认真地进行研究和分析，从而正确地预测今后的造 型和色调，以保证产品的不断创新。

1)市场调查的主要内容 (3) 分析使用的环境和地区 (4) 强调售后服务 要了解产品使用的环境，如是投向国内市场还是国外市场，是沿海地区还是内陆 地区，是寒冷地区还是炎热地区，是多雨地区还是少雨地区，是室外还是室内等。 不同的使用环境、不同的使用地区，要求产品有不同的结构、外形、色彩、材料和 涂装。 (4) 强调售后服务 在市场经济中，产品的售后服务对产品的销售起着不可忽视的作用。重视产品销 售后的反馈信息，认真听取顾客对产品的评论、意见和要求，以此作为今后改进 产品设计的依据。另外，售后服务还可以联络厂方与顾客的情感，树立良好的企 业形象。

1)市场调查的主要内容 通过调研应基本掌握如下信息： 同类产品的市场销售情况、流行情况以及市场对新产品的要求。 现有产品存在的内在与外在质量问题。 不同年龄层次、不同地区消费者的购买力，以及对产品形态的喜好 程度。 竞争对手的产品策略和设计方向，如产品的规格品种、质量目标、 价格策略、技术升级、售后服务等。 国内外对同类产品的相关报道，包括产品的最新发展动向、相关厂 家的生产销售情况以及使用者对产品的期望等。

2)市场调查方法 以市场总体为调查对象，可以广泛、全面地获得信息。 通过等距抽样、分层抽样、随机抽样的形式进行调查，特 点是多样化、客观、有代表性。 采用人员走访、电话采访、邮件查询的方式进行，可获得 全面、准确的第一手资料。 观察实验法，观察可以直接观察、痕迹观察、行为记录等， 实验包括模拟实验、销售区实验等。

2.2.2 设计初步 这一阶段工作的主要内容是进行资料整理，在此基础上进行设计构思， 形成设计概念，并用草图形式对设计构思进行描述。 2.2.2 设计初步 这一阶段工作的主要内容是进行资料整理，在此基础上进行设计构思， 形成设计概念，并用草图形式对设计构思进行描述。 1.资料整理与分析 关于使用者的资料。 关于使用环境的资料。 关于人机工程学的资料和使用者的动机、需求、价值观的资料。 有关设计使用功能的资料。 有关设计物机械装置的资料。 有关设计物材料的资料、相关的技术资料以及市场竞争的资料。 其他有关资料。

1.资料整理与分析 设计者应站在产品为人服务的基点上，明确产品定位，包括：该产品的 主要功能，使用者(男人、女人、老年人、小孩、专业人员等)，使用的场 所环境，使用的时间，使用者的生理与心理状况，该产品的基本结构原 理、价格档次和外观造型风格(庄重的、浑厚的、简洁的、有趣的、轻快 的等)。在新产品概念的指导下，继续开展设计工作。 在短时间内提出构思方案是设计初步阶段的工作目标。在掌握和分析 了相关资料的基础上针对设计概念进行设计构思，这一过程注重的是 将头脑中较为模糊的、尚不具体的形象加以明确和具体化，因此，思维 不必过于被各种因素所限制。设计的初步阶段允许设计师通过对所收 集的文字与图像资料进行分析，以加深对该产品的认识和理解。

2. 设计构思 设计过程实质上是一个从理想到现实的过程，即从开始的需求理想到 最终的产品实现，在设计初始的理想阶段，设计者可不受限制地大胆构 思，即使是头脑中的一个闪念也可将其敏捷地表现出来，提出各种不同 的方案。在所提出的草图方案中，有些当时看来可能是不切实际的，但 只要把它们记录下来，经过一段时间的酝酿，往往会变成可行的和有创 新性的设计方案。即使不能成为有用的方案，但对开拓思路、激发创造 也是有益的。

3. 草图绘制 记录草图 记录草图往往是对实物、照片的写生和局部放大图，以记录一些比 较特殊和复杂的结构形态，这种积累过程对于设计师的经验和灵 感来源十分重要。 思考草图 思考草图表达思考的过程，用以再构思和深入推敲，经常以一系列 的组合图来表示。草图从不同透视、不同角度来反复展示一个部件 的形态、结构，用以检验其是否合理。

4. 概念模型 概念模型是利用一般材料，如石膏、纸、木材或黏土等，按构想草图制 作出辅助性的立体模型，以进一步说明构思，一般可按缩小比例制作。

2.2.3 设计深入 这一阶段的主要工作内容有方案的结构设计、绘制产品效果图、产品模型制作 等。 概念模型完成后，需要组织工程技术部门、生产制作部门、市场开发部门与设 计部门一起对草案进行分析评判。 在工艺技术的可行性上，人机工程学的合理体现上，成本材料的合算上，以及 销售及推广产品的成本等方面做出预测和评价。 在经多角度、多方面的评判之后，综合所有分析评判，选定出一个最佳设计方 案，并提出一些修改意见。 设计者将修改后的选定方案用水粉、水彩或使用计算机画出产品效果图，可有 结构图、细部图、预想图等。 在这一阶段，产品设计应遵循实用、经济、美观的原则

1.产品的功能设计 产品功能是产品存在的根本，是消费者选择的依据，所以，在 产品设计时应充分考虑保证产品功能能最大限度地发挥出来， 并能顺利地实现。设计师的任务就是以顾客的需求为出发点， 设置产品的功能模型以阐明和设计产品的体系结构。 在产品形态设计时，应首先考虑其内在质量，不能片面地追求形式而忽 略性能的先进性、结构的完整性、技术的可靠性以及其他技术指标； 在色彩设计时，应首先考虑给使用者或操作者以安宁、良好的工作情绪， 减轻视觉疲劳，并有足够的视觉分辨能力，以保证工作效率、产品质量 和安全操作，使产品功能得以充分地发挥。

2.产品的造型设计 1) 形态设计 产品形态具有一定的指示性特征，能够揭示或暗 示产品的内部结构、使用方式、操作方式，使产品 功能明确化，使其易于理解，解除使用者对于产品 操作上的理解困惑。 形态设计必须要很好地迎合产品使用层的普遍心 理，并将其运用在具体的设计中，使产品具有一种 指示特征，例如：类似于指纹的细线状突起物可以 提高手的敏感度并增加了把持物体的摩擦力，这 也是多数手工工具产品手握处设计的初衷，这使 产品的把手获得有效的利用，并作为手指用力和 把持处的暗示。

2.产品的造型设计 2) 色彩设计 色彩设计的目的是使产品更加适 应人的视觉要求，增加心理上的 舒适感、愉悦感。在产品设计中， 色彩必须借助和依附于造型才能 存在，必须通过形状的体现才具 有具体的意义。色彩一旦与具体 的形状相结合，便具有极强的感 情色彩、表现特征以及强大的精 神感染力。

2.产品的造型设计 3) 材质选择 传统的自然材质朴实无华且富于 细节，它们的亲和力要优于人造 材质。人造材质大多质地均匀，但 缺少天然的细节和变化。 石头给人以古朴、沉稳、庄重、神 秘； 木材给人以自然、温馨、健康、典 雅； 金属使人联想到工业、力量、沉重、 精确； 玻璃则有整齐、光洁、锋利、艳丽 的感觉。

3.产品的宜人性设计 1) 人与产品的协调 2) 产品与产品的协调 解决好人与产品的协调关系首先是人的生理特征与产品的协调关系，即产品 外部构件的尺寸应符合人体尺寸的要求；操作力、操作速度、操作频率等要符 合人体的动力学条件；各种显示方式要符合人接受信息量的要求，以使人感到 作业方便、舒适、安全。其次是人的心理特征与产品的协调关系，即产品的形 态、色彩、质感给人以美的感受。 产品的设计不仅要可用，还要适用，表现为体量适中、使用舒适、气氛愉悦以 及对特殊群体的关怀。 2) 产品与产品的协调 首先是单件产品自身各零件、部件所构成系统的协调，包括形状、大小及彼此 间的连接关系，其中包含各零件间的线型风格、比例关系以及色彩搭配等。 其次是单件产品与构成相互关系的其他产品的协调，例如：为发挥汽车的高速 效能，就要设计好道路和桥梁，否则汽车的高速性不能发挥。

3.产品的宜人性设计 3) 产品与环境的协调 4) 人与环境的协调 产品与其所处的环境应相协调，对安放不动的产品(即不经常更换 位置的产品)应与所处的环境在形、色、质方面相协调；对运动的产 品(即经常变换位置的产品)则应考虑各种变化的环境条件，使其与 之相适应。 4) 人与环境的协调 即使用产品的人与所处的环境应是协调的，这就要求人所处的环 境应具有良好的光源条件，具有足够的照度，且分布要均匀，不产 生阴影、眩目，在视野内无强烈对比；还应具有低噪声、无振动、无 污染等气候环境。

4.产品的经济性 经济性作为设计原则贯穿于产品设计的整个过程中。因为，产品 必须进入市场成为商品，而商品的价格与产品的成本有着很大的 关系，因此，要求设计者对产品的成本进行全面的、综合的考虑。 产品的成本主要包括材料成本、设计与制造加工成本、包装成本、 运输成本、储存费用和推销费用等。另外，还有生产产品时的机器 运行、使用和折旧费用，动力消耗费用，维修费用以及服务费用等。

2.2.4 设计完善与定稿 这一阶段的主要工作内容是最终方案的评估与修订、绘制工程图、编写设计报告书。 2.2.4 设计完善与定稿 这一阶段的主要工作内容是最终方案的评估与修订、绘制工程图、编写设计报告书。 首先需要对上一阶段的工作进行评估审定，由委托人、设计主管、销售经理和消费者参与。 经过深入设计，产品的基本样式已经明朗化，但还需要通过设计完善阶段进行细节的调整以 及技术的可行性研究。好的产品，一方面要整体协调、统一，另一方面要有特色、有创新。设 计深入阶段所做的工作重点是在创新的基础上得到的是设计对象的一个雏形，而在设计完善 阶段需要着重对产品整体进行协调、统一，局部进行完善和进行各部分之间的协调。作为产 品设计的基本要求，产品整体的协调性、统一性是通过产品以下几个特性反映出来的： 产品的适用性 产品的时代性 产品的科学性 产品的艺术性 产品的经济性的统一

2.2.4 设计完善与定稿 在设计完善阶段，设计方案可通过立体的模型表达出来。前期 的设计往往是以平面草图与效果图的形式进行形态的推敲，而 立体模型则能够将产品从总体到细节全方位地展现出来。这时， 许多在平面上发现不了的问题，都可通过立体的模型显现出来。 因此，模型制作不仅是对设计图纸的检验，也为最后的定型设 计提供依据，同时，仿真模型还可以作为先期市场推广的实物 形象加以运用。

2.2.4 设计完善与定稿 在这个阶段，设计人员要将前面各阶段进行的定性分析转变为 定量分析，将造型效果转变为具体的工程尺寸图纸。在样机的 试制过程中，根据材料、工艺等具体条件进一步修改、调整设计， 使之适应实际需要，直到完成样机制造。 与此同时，还应写出简洁而全面的设计报告书，供决策者评价 参考。报告书的主要内容包括：设计任务简介、设计进度规划表、 产品的综合调查以及产品的市场分析、功能分析、使用分析、材 料与结构分析、设计定位、设计构思和方案的展开、方案的确定、 综合评价等。

设计各个阶段的具体工作内容 造型设计 分析 设计实施 构思 提出设计任务 信息、资料的收集 信息、资料的分析、整理、组织，弄清楚问题与有价值的信息 设计定位 理解问题，并将其细分 利用分类树状图表激活设计构思，为综合零碎方案利用组合模型来组织思维 工作原理、模型 带比例尺度的造型设计方案 色彩设计和平面设计 效果图绘制 综合评价 方法的确立 造型设计 分析 人的动作行为与产品结构功能的划分及研究分析 寻求解决问题的技术原理 提出各种变体方案 方案的评价 原理结构的确立 样机模型的制作 技术图样 设计报告书 设计讲评 设计实施 构思

2.3 产品设计的典型程序 改进型设计 产品设计 创新型设计 的类型 概念型设计 针对现有产品的设计，可以采取的措施有： 提升产品的附加值、改进其功能、提高质量； 在结构、零部件、材料、工艺上作局部的调整和修改； 采用新技术、新结构、新材料、新工艺及新元件以满足新需求等， 从而制造出在性能、造型、质量、价格、规格等方面有竞争力的产品等。 产品设计 的类型 创新型设计 在科学技术、使用方式、功能、造型、结构、材料、加工工艺等方面有重大突破，与现有产品无共同之处的新产品，是科技创新、新发明的应用，以及与艺术完美结合的产品。 概念型设计 具有很强的前瞻性且极具创意，是一种面对未来的探索性的设计尝试，是为满足人们近期或未来的需求，需要设计师发挥敏锐的洞察力和表现力。

2.3.1 从产品入手开展重新设计 ——产品设计典型程序之一 2.3.1 从产品入手开展重新设计 ——产品设计典型程序之一 产品的重新设计既包括对现有产品的改进型设计，也包括基于现有产 品状况进行的全新设计，其特点是：设计任务比较明确，可供参考与借 鉴的产品信息较多。设计师的主要工作是完善现有产品，使之在功能上 更完备、形态上更有新意、使用方式上更合理，同时具有更强的市场竞 争力。无论是产品的重新设计，还是下一部分提到的产品的开发设计， 其设计程序都须遵循“提出问题—分析问题—解决问题”的规律进行设计。 首先，要了解消费者 同时，还要了解使用者 做好市场分析

案例分析 1. 逆向分析 2. 再设计的深入 3. 实现再设计 (4) 产品3D设计图 (1) 明确设计目标 (5) 产品色彩设计 (2) 确定产品主要内部模块 (6) 产品表面标志设计 (3) 竞争对手产品的市场调研 (7) 产品结构设计 2. 再设计的深入 3. 实现再设计 (1) 与客户商定产品的粗略结 构排布 (1) 模型样机制作 (2) 样机调试 (2) 构思产品草图 (3) 完成产品 (3) 完成产品平面效果图

1. 逆向分析 明确设计目标 确定产品的主要内部模块 竞争对手的产品的市场调研 接受企业委托后，设计人员及时与客户沟通，了解设计的内容 及设计所应实现的目标。 确定产品的主要内部模块 根据客户提供的原始产品或产品功能模型，分析产品的功能实 现原理，结构的变化幅度，确定产品的限制条件和设计重点。 竞争对手的产品的市场调研 设计调研是设计师设计展开中的必备步骤，此过程使工业设计 师必须了解产品的销售状况，所处生命周期的阶段，产品的竞 争者的状况、使用者和销售商对产品的意见和这些都是设计定 位和设计创造的依据。对于像指纹锁这类产品的设计难度主要 集中于，外观的悦目性，和形态定位的准确性上，和如何缩短设 计周期来抓住变幻莫测的大众消费市场。

2. 再设计的深入 与客户商定产品的粗略结构排布 构思产品草图 完成产品平面效果图 对产品的概念进行定位后，与客户确定产品的粗略结构排 布，分析技术的可行性、成本预算和商业运作的可行性，了 解客户对产品的基本构思。 构思产品草图 构思草图阶段的工作将决定70%产品设计的成本和产品设计 的效果。所以这一阶段是整个产品设计最为重要的阶段。 完成产品平面效果图 2D效果图将草图中模糊的设计结果确定化，精确化。这个过 程可以用CAD软件来完成。通过这个环节生成精确的产品 外观的平面设计图。

2. 再设计的深入 产品3D设计图 用3D语言来描述产品形态和结构的过程， 3D图有精确的形态比例关系和精致的细 节设计，可以直观地用于与客户的沟通 交流。 产品色彩设计 产品色彩设计是用来解决客户对产品色 彩系列的要求，通过计算机调配出色彩 的初步方案，来满足同一产品的不同的 色彩需求，扩充客户产品。

2. 再设计的深入 产品表面标志设计 产品结构设计 产品表面标志的设计和排放将成为面板的亮点，给人们带来全新的生活体验。 设计产品的内部结构、安装结构以及装配关系，评估产品结构的合理性，分析 零件之间的装配关系是否合理，是否存在干涉现象，分析各个部件的载荷强 度。

2. 再设计的深入

3. 实现再设计 模型样机制作 样机调试 通过CNC(数控加工中心)或RP(激光快速成形)完成结构样机的制作。 将全部电路和各个零件装入样机模型，检验结构设计的合理性，体验设计产品 的使用感受，对出现的问题进行最后的调整，降低模具开发的风险。

3. 实现再设计 完成产品 完成产品设计，进行模具开发和大批量生产。

2.3.2 立足需求的新产品开发设计 ——产品设计典型程序之二 2.3.2 立足需求的新产品开发设计 ——产品设计典型程序之二 新产品开发设计的程序是典型地沿着“发现问题—分析问题—解决问题” 的方向进行的。实施步骤如下： 问题提出。 问题分析。 问题定义——确定问题究竟是什么。 概念设计——提出构想，发展变化。 评价——提出限定，筛选构想，系统研究。 设计——继续发展与创造形成模型。 评估——发展结果的评估 制造指导——品质及经济的转化。 推入市场——价值的回收。

2.4 设计评价 多种方案进行的比较 两种形式 实际方案与理想方案的比较 2.4.1 设计评价概念与意义 设计评价的概念 指在产品设计过程中，设计师对多种不同的设计方案进行比较、评定，由此确定各方 案的价值，判断其优劣，以便筛选出最佳的设计方案。 设计评价对象 设计评价的对象就是设计方案，而“设计方案”的意义是很广泛的，从形式看，可以 是原理方案、结构方案、造型方案等；从其载体上看，可以是零部件或图纸，也可以 是模型、样机、产品等。一般来说，评价中所指的“方案”其实质是指对设计中存在问 题的一种解答，不论其是实体的形态(如样机、产品、模型)还是构思的形态，这些都 可以作为评价的对象。 两种形式 多种方案进行的比较 实际方案与理想方案的比较

2.4.1 设计评价概念与意义 3. 设计评价的特点 4. 设计评价的意义 评价项目的广泛性与多样性。 评价标准的中立性与变化性。 评价结果的感性与相对性。 4. 设计评价的意义 设计评价可以减少设计中的盲目性，使设计始终循着正确的路线。 设计评价使我们能在众多的设计方案中筛选出各方面性能都满足目标要求 的最佳方案，从而有效地保证设计的质量。 通过设计评价，可以有效地检核设计方案，发现设计上的不足之处，为设计 改进提出依据。

2.4.2 设计评价程序 设计评价是一项十分复杂的工作，为了确保设计 评价工作的顺利进行，提高工作效率，得到有效 的评价结论，需要在评价工作开始之前安排合理 的工作进程。 实际评价时还应视具体情况确定相应的评价程序， 并注意做到： 要分析设计中提出的有关评价的问题，认清其性 质，明确对评价的要求，以便有的放矢； 针对评价对象的特点，选择那些最能体现其特点、 品质等因素的作为评价目标，建立评价目标体系， 并对这个体系进行分解并归类； 选择合适的评价方法进行实际评价，得到定性或 定量目标的评价结果； 对评价结果进行综合处理，最后得到评价结论。

2.4.3 产品设计标准 什么样的产品设计才算是好的产品设计？ 2.4.3 产品设计标准 什么样的产品设计才算是好的产品设计？ 这个问题很难用简单的几句话来回答，因为不同的人对好 设计的理解是不同的，不同阶层、不同年龄、不同收入、不 同爱好、不同教育程度的人对好设计的评价也是各不相同， 因此，我们不能用同一个标准去衡量什么是好设计，好设计 没有简单的标准。在与设计相关的人群中，产品的使用者、 生产企业及设计师对好设计的判断也都有各自的标准，这 些标准有些是相同的，有些是不同的。

2.4.3 产品设计标准 (1) 使用者的标准 产品的使用者对好设计的判断是比较简单和直接的，多数人认为使用方便、造型美观、价格便宜的产品就是好设计。 (2) 生产者的标准 企业认为好设计的标准应该是： 设计是否更加有效地利用材料、能源和便于生产； 产品的设计是否满足了使用者的需求； 产品的外形设计是否美观，是否被人喜欢； 产品的设计是否具有最大的安全性，并能预防所能出现的危险。

2.4.3 产品设计标准 对于设计师而言，好设计就是符合设计要求的设计。设计要求包括设计定位的要求、企业对产品的要求和产品本身的要求。 2.4.3 产品设计标准 (3) 设计者的标准 对于设计师而言，好设计就是符合设计要求的设计。设计要求包括设计定位的要求、企业对产品的要求和产品本身的要求。 设计定位是设计师在经过市场调研后，针对产品使用者和生产企业双方的情况确定的设计方向和目标。产品设计定位的要求是设计师评判好设计的标准，在很多情况下，是衡量一个设计是否成功的重要依据。 产品本身的要求有很多，比如：好设计要突出人而不是突出物，设计一个产品首先应该考虑到如何方便人的使用，而不是突出制造产品的昂贵材料和精湛的工艺等，产品应该尽可能地保持中性，以便给用户的自我表现留下空间。

2.4.4 评价目标及评价目标体系的建立 1. 评价目标 技术性：包括产品技术上的可行性与先进性，产品工作中的可靠 性与安全性，产品使用时的适用性与维护性等。 经济性：包括投资与投资回收期、成本与利润、竞争潜力与市场前 景等。 审美性：包括产品造型的时代性与创造性、传达性与审美价值等。 社会性：包括推动技术进步和生产力发展的情况，环境保护与资 源利用，对人们生活方式与身心健康的影响等。

2.4.4 评价目标及评价目标体系的建立 2. 评价目标树 建立评价目标树是分析评价目标、确定评价目标项 目的一种手段，即将总目标细化为一些具体的评价 项目，并用系统分析图的形式表示出来。

2. 评价目标树 𝑔 1 + 𝑔 2 = 𝑔 11 + 𝑔 12 + 𝑔 13 + 𝑔 21 + 𝑔 22 =1 Z表示总评价目标; 图中: Z表示总评价目标; Z1、Z2为Z的子评价目标; Z11、Z12、Z13为Z1的子评价 目标，即具体的实际评价项 目，Z21、Z22则是Z2的子评 价目标，即实际评价项目。 g1、g2、g11、g12、g13、g21、 g22分别表示各评价目标所对 应的评价项目的加权系数， 加权系数是用于反映不同评 价项目对产品影响程度的一 个参量。 目标树的最后分支即为总评 价目标下的各具体评价项目。 𝑔 1 + 𝑔 2 = 𝑔 11 + 𝑔 12 + 𝑔 13 + 𝑔 21 + 𝑔 22 =1

3. 评价目标体系的建立 对评价目标的基本要求是： 全面性，即尽量涉及技术性、经济性、社会性、审美性的多个方面； 独立性，即各评价项目相对独立，内容明确。 一般来说，对设计的所有要求以及设计所要追求的目标都可 以作为设计的评价目标。但为了提高评价效率，降低评价实施 的成本和减轻工作量，没有必要列出过多的评价项目(实际实 施的评价项目)。一般选择最能反映方案水平和性能的、最重要 的设计要求作为评价目标的具体内容(通常在10项左右)。

表2-1 评价目标体系内容（川 Q/JZ 2-1987） 名称 评价 目标 评价项目名称 加权系数 整 体 效 果 (Z1) 0.2 0.08 0.04 0.02 产 品 名 称 宜 人 性 (Z2) Z21：重要的操作控制装置造型合理，并处于最佳工作区域 Z22：操作和显示装置相互匹配合理 Z23：重要的显示装置造型合理，并处于最佳视觉区域 Z24：操作件使用方便，符合正常的施力范围要求 Z25：照明光线柔和，亮度适宜 0.05 形 态 (Z3) Z31：具有独特的风格 Z32：比例协调、线型风格统一 Z33：外形规整、面棱清晰，衔接适度 0.15 0.03

表2-1 评价目标体系内容（川 Q/JZ 2-1987）(续) 名称 评价 目标 评价项目名称 加权系数 产 品 名 称 色 泽 (Z4) Z41：色调与功能和使用条件相吻合 Z42：对比适度协调 Z43：质地均匀优良 Z44：色感视觉稳定，色的区分与形态的划分相一致 0.15 0.06 0.03 外露 配套 件 (Z5) Z51：外露配套件与主机风格统一，配套合理 Z52：款式新颖 Z53：选材合理 0.1 0.05 0.02 涂 饰 (Z6) Z61：涂装精致 Z62：装饰细部与总体协调 Z63：标志款式新颖、雅致 Z64：标志布置适宜 其他 (Z7) Z71：经济效益高 Z72：其他因素 0.08

2.4.5 评价方法 1. 点评价法 点评价法属于定性评价，具体做法是对所有的设计方案按 已建立的评价目标体系中的所有评价项目逐点作粗略的评 价，并用符号“＋、－、？、！”分别表示“行、不行、再研究一 下、重新检查设计”的含义，然后统计出每个设计方案的总 评结果，最后再根据总评结果做出最佳方案的判断。

表2-2 点评价法的评价实例 方 案 项 目 A B C D 满足功能要求 ＋ 成本符合要求 － 加工装配可行 ？ 使用维护方便 表2-2 点评价法的评价实例 方 案 项 目 A B C D 满足功能要求 ＋ 成本符合要求 － 加工装配可行 ？ 使用维护方便 宜人性符合要求 造型效果优良 对环境无污染 时代感强 总评结果 6个＋，2个－ 4个＋，1个－，3个？ 7个＋，1个－ 5个＋，2个－，1个？ 结论 方案没有通过 需要再研究 方案可用 方案改进后可用

2.4.5 评价方法 2. 评分评价法 首先按产品设计要求建立评价目标体系 和评分标准，然后依据直觉判断对参与评 定的各个设计方案进行打分(对评价目标 体系中的所有评价项目进行打分)，然后 再采用适当的方法对所有评价项目的分 数进行处理，得到方案评价目标的总分数 值，最后以总分数的多少作为衡量评定方 案优劣的尺度，总分数最高的方案为最佳。 评分评价法的具体工作步骤

2. 评分评价法 1)加权系数计算 即将评价目标体系中的评价项目两两进行比较后给出数值，一般地，数值确定原 则是按0～4分给出，如果两个评价项目相比重要程度相同，则各给2分；若某一评 价项目比另一评价项目较重要时，则分别给3分和1分；若某一评价项目比另一评 价项目更重要时，则分别给4分和0分，然后将所给出的数值填入表2-3中。 可以对子评价目标下的评价项目确定加权系数。根据各项评价目标的得分情况， 其加权系数gi可按下列关系式计算 式中，ki为对应i的评价项目的所得分数的算术和，i=1，2，…，n，n为评价体系中的 所有评价项目数。

表2-3 加权系数的确定与计算 评价项目 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 ki 加权系数gi 2 3 4 20 0.2 1 13 表2-3 加权系数的确定与计算 评价项目 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 ki 加权系数gi 2 3 4 20 0.2 1 13 0.15 6 0.1 结 果 Z1 和Z2重要程度最高 Z3、Z4 和Z5同等重要，次于Z1 和Z2 Z6和 Z7最不重要

2) 评分标准的确定 表2-4 评分标准 十 分 制 分值pi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 程度 不能用 缺陷多 较差 勉强 表2-4 评分标准 十 分 制 分值pi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 程度 不能用 缺陷多 较差 勉强 可用 基本 满意 良 好 很好 优秀 理想 五 勉强可用 良好

2) 评分标准的确定 如果方案的优劣程度处于中间状态时，可用以下方法确定其 得分。 对于非计量性的评价项目或某些不便量化的计量性的评价项目，可采 用直觉及经验判断的方法确定其具体属于哪个优劣程度区段的，对照 评分标准给出评分。 如果评价项目中有定量参数，可以根据规定的最低极限值、正常要求 值、理想值分别按十分制给出0分、8分、10分，然后用三点定线的办法 画出评分曲线或建立函数式，根据曲线或函数式求出取其他他定量参 数值时所对应的评分值。

2) 评分标准的确定 已知：某产品的最高成本为4元，要 求成本为2元，理想成本为1.6元，按 十分制评分，相应的评分分值分别 为0分、8分和10分，由此可画出下图 所示的评价曲线。若某方案的成本 为2.5元，则根据该曲线可方便地确 定评价分值为6分。

3) 总分计分方法 序号 计算方法 计算公式 说 明 1 评分相加计算法 2 评分连乘计算法 3 评分均值计算法 计算方法较简单、工作量小 说 明 1 评分相加计算法 将各评价项目的分值简单相加，视各评价项目对方案的影响程度相同，方法简单，工作量小，对于不重要设计的评价或在加权系数接近的情况下使用 2 评分连乘计算法 将各评价项目的分值连乘，使得方案之间的总分数相差较大，便于方案的比较，可在各个方案分值比较接近的情况下使用 3 评分均值计算法 计算方法较简单、工作量小 4 评分相对值计算法 用于相对理想方案的比较 5 加权计算法 考虑各评价项目的重要程度，评价更合理 注：Q为方案总分值；n为评价项目个数；pi为各评价项目的评分值；gi为各评价项目的加权系数。

3. 名次记分评价法 名次记分评价法是由一组专家对n个待评方案进行总评分，每个专家按方 案的优劣排出这n个方案的名次，名次最高者给n分，名次最低者给1分，依 此类推。最后把每个方案的得分数相加，总分最高者为最佳。 表2-6 名次计分评价法的实例 专家m 方案n A B C D E F 总分 xi 1 2 3 4 5 26 24 20 11 9 评价结论 设计方案1为最佳方案

3. 名次记分评价法 名次记分评价法中，可用一致性系数c来表示专家们的意见一致性程 度。一致性系数的计算公式为 式中，c为一致性系数，当c接近于1时表示专家意见趋于一致，当c=1 时表示专家意见完全一致；m为参加评分的专家数；n为待评价方案个 数；s为各方案总分的差分和，可按下式计算 式中，为第i个方案的总分。

4. 语意区分评价法 语意区分评价法主要用于非定量评价，是以 一定的评估尺度对特定的评价项目做出重要 性的判断。具体评价步骤是： (1)首先确定评价问题的评价项目； (2)其次要选择评价尺度(对比的词语)； (3)最后拟出对比形容词或采用分值形式进行评判。 常用的评价量表词语有感性与理性、繁琐与 简洁、分散与集中、古典与新潮、不协调与和 谐、守旧与创新、重与轻、大与小、暧昧与明 朗、弱与强、不对称与对称、静感与动感、粗 俗与精致、危险与安全、不经用与耐用、冷与 暖、硬与软等。

4. 语意区分评价法 在语意上选择以软与硬、冷与暖作 为两对对比词汇，则可将有关的符 号语言概括为4类，见图。强调冷与 软的语言可概括为细致，冷与硬概 括为信赖，软与暖概括为亲切，暖与 硬概括为力动，这样，就可按市场需 求来设计不同特性的产品。

2.4.6 不同设计阶段的评价特点 1. 方案构思设计阶段 评价项目中应包含技术、经济和安全可靠这3个方面的基本内容。尽管 在这个阶段还不可能得到成本方面的定量信息，但至少应从定性方面 加以考虑。这个阶段中，评价目标的总数不宜过大，应抓住重点，一般 选取8～15个为宜。 这个阶段所建立的评价目标中一般不要确定其加权系数，而把这些评 价目标的重要性取得大致接近。因此，可将不太重要的性能参量先放在 一边，而集中精力考虑那些重要的、基本的项目要求。 选择评分标准时，可选五分制等较粗的标准，以适应该阶段信息不足的 特点。

2.4.6 不同设计阶段的评价特点 2. 结构设计阶段 技术性能和经济性能通常都是分开进行评价，用技术—经济评价法进行 细化分析。 2.4.6 不同设计阶段的评价特点 2. 结构设计阶段 技术性能和经济性能通常都是分开进行评价，用技术—经济评价法进行 细化分析。 可能要进行几次方案评价和比较，例如：在形成粗结构以后可能要评价 一次，在结构细化之后可能要再评价一次。根据信息量水平的不同，评 价目标的建立也应有所区别。 由于材料、零件形状和尺寸及加工方法都基本上确定，所以此时进行评 价就会较精确些。 由于在总体设计阶段还要考虑其他一些因素，设计方案还会有所改动。

2.4.6 不同设计阶段的评价特点 3. 总体设计阶段 总体设计阶段的设计评价是对设计方案的总评价。方案评价目标的数 目将增加许多，评价的要求也更高。而且，这一阶段的信息量比较充分， 可以进行细化的评价。

2.5 计算机辅助产品设计程序简介 2.5.1 产品设计的概念设计效果图阶段 2.5.1 产品设计的概念设计效果图阶段 在造型创意设计的初期，设计师应该是提倡手绘的，因为，手绘是 设计师捕捉灵感最自然的方式，只要有一张纸和一枝笔，随时随地 都可以将灵感记录下来。因为灵感不是说来就来的，手绘图还应该 是设计师随时随地记录灵感的手段。只有平时大量积累，有任务时 才可以在大量的素材中信手拈来。当你将这些素材与你的个人风 格以及产品的设计定位结合在一起的时候，就可以回到计算机前 工作了。

2.5.2 产品设计三维效果图阶段 三维图也可以用手绘，但是在方案确定后，设计师还是最好能将其 转化为计算机三维模型。这是因为，在现代化的工业生产中，基本 上都采用数字化设计制造系统，尤其是一些曲面造型复杂的产品， 其最终的模具制造要在数控加工中心加工，所以要求从设计到加 工的环节，必须用准确的三维数字模型进行传递。只有设计师自己 提供计算机三维造型模型，才能最准确地使其设计思想贯穿到最 终的产品中，而且设计师还可以通过所建的模型检验自己的设计 是否符合工程及生产的需要。

2.5.3 模型制作阶段 过去，产品设计师常采用油泥、泡塑等材料手工完成模型制作。 在现代的产品设计中，手工模型仍然有其不可替代的地位，因为 它是设计师进行创作时最直接、最自然的方式。手工样机确认后， 以前用人工测绘来完成工程设计，常常出现产品与模型不一致的 情况。现在可以采用逆向工程来完成，即利用三坐标测量仪或三 维数字扫描仪将模型的三维数据输入计算机中，然后用专用的软 件进行修补等处理得到一个准确的三维表面模型后，直接转入下 游模块中完成工程设计及模具设计。这种工作方式保证了模型与 产品的一致性，也大大提高了工作效率。

2.5.4 辅助产品营销推介阶段 一般的做法是设计师在三维造型完成后，将三维数据模型直 接或用通用接口转到3ds max、Maya等软件中进行三维真实 感渲染及动画造型。这类软件含有丰富的材质库，拥有强大 的材质制作工具及各种灵活的灯光设置，可以逼真地模拟现 实生活的场景，模拟出产品的真实质感及形态。根据需要可 以方便地生成各种视角、各种不同材质及色彩的产品效果图， 如果加入路径及动作设置，便可制作出产品动画效果，模拟 产品的运动及功能。

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