第19卷第2期计算机集成制造系统
Vol.19No.2
2 0 1
3年2月Computer Integrated Manufacturing
Systems Feb.2 0 1
3文章编号:1006-5911(2013)02-0284-09
收稿日期:2012-05-04;修订日期:2012-07-30。Received 04May 2012;accepted 30July
2012.基金项目:国家自然科学基金资助项目(51275153,51145014);国家创新方法工作专项资助项目(2011IM010200,2010IM020100
);河北省自然科学基金资助项目(E2012202130)。Foundation items:Project supported by the National Natural Science Foundation,China(No.51275153,51145014),the National Innovation Method Fund,China(No.2011IM010200,2010IM020100),and the Natural ScienceFoundation of Hebei
Province,China(No.E2012202130).计算机辅助创新驱动的产品概念设计创新设想
产生过程模型
张建辉,檀润华,张 鹏,曹国忠
(河北工业大学河北省制造业创新方法工程技术研究中心,天津 300130
)摘 要:创新设想产生是产品概念设计阶段的关键环节,影响该阶段设想产生的障碍是设计人员不能很好地利用多学科领域的知识。鉴于此,基于发明问题解决理论的计算机辅助创新软件系统提供了应用多学科领域知识的一个平台。提出了计算机辅助创新驱动的创新设想产生原理,以计算辅助创新软件为设计场景进行问题求解,基于源设计中的未预见的发现建立扩展解空间,驱动创新设想产生,进而建立了计算机辅助创新驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型。通过安全隔离蝶阀创新设想产生验证了该模型的可行性。
关键词:创新设想产生;发明问题解决理论;计算机辅助创新;产品概念设计;过程模型中图分类号:TH122;T-
19 文献标志码:AProcess model of new ideas generation for product conceptual design driven by
CAIZHANG Jian-hui,TAN Run-hua,ZHANG Peng,CAO Guo-zhong
(Manufacturing Innovation Methods Engineering Technology
Research Center of Hebei Province,Hebei Universityof Technology,Tianjin 300130,China)Abstract:Generation of creative ideas was critical in the product conceptual design process.The obstacle to idea gen-eration in the process was that desigers didn t make full use of knowledge in different fields.Theory of InventiveProblem Solving(TRIZ)based Computer-aided Innovation Systems(CAIs)provided a platform for knowledge ap-plication in different fields.Principles of creative idea generation driven by
Computer-aided Innovation(CAI)wasp
ut forward,the inventive problem was solved based on the design scenario of CAIs,the extended solution spacewas set up by(Unexpected Discoveries)UXD which was implied in the source design in order to drive the generationof creative idea,then,an integrated process model of creative idea generation for product conceptual design drivenby CAI was developed.Idea generation for a safety isolation butterfly valve was carried out using the process modeland demonstrated its feasibility
.Key words:generation of creative idea;theory of inventive problem solving;computer-aided innovation;product con-ceptual design;p
rocess model0 引言
概念设计是产品创新的核心阶段[1]
,创新设想
产生是产品概念设计阶段最重要的活动。高质量设想的产生是在充分运用已有大量知识的基础上发散
思维所产生的具有原始特征的设想,
也就是要在产品的概念设计阶段产生具有原始创新的概念和原理。不断产生高质量的创新设想是企业增强产品研发创新能力的关键,因此企业目前迫切需要有关创新设想产生的使能技术。
DOI :10.13196/j.cims.2013.02.62.zhangjh.015
第2期张建辉等:计算机辅助创新驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型
关于如何产生创新设想吸引了很多学者的研究[2-6],这些研究主要分为两类[7]:①基于人工的方法,研究如何产生创新设想的方法;②开发计算机软件系统,自动产生创新设想。传统的创新设想产生方法属于第一类研究,如头脑风暴法、思维导图法、横向思维法等[8]。这些传统方法基本上是头脑风暴驱动的,没有太多的规则可循,BENAMI认为这些方法对于经验不足的设计人员不一定有效[9]。开发计算机软件系统[10-11]用于概念设计的创新设想自动产生也已有应用,但这些系统普遍缺乏支持概念设计的知识库,使得计算机软件系统应用受限。
因此,寻求更有效的使设计者产生创新设想的方法,一直是研究的热点。在诸多创新方法中,发明问题解决理论[12](Theory of Inventive ProblemSolving,TRIZ)为设计者解决发明问题产生创新设想提供了系统化的方法,属于第①类研究。近年兴起的以TRIZ为核心理论基础的计算机辅助创新软件系统(Computer-Aided Innovation system,CAIs)是计算机辅助技术的新领域技术,为设计者提供了全新的设计场景,非常便于在产品研发过程有效打开设计人员的思路,产生创新设想。
CAIs已在产品创新设计过程中有很多应用[13-15],但涉及计算机辅助创新驱动的产品概念设计创新设想产生原理、过程模型及系统化方法尚属少见。本文首先论述产生高质量设想需要运用大量知识的重要性以及CAIs的体系结构,之后研究计算机辅助创新(Computer-aided Innovation,CAI)驱动的创新设想产生原理,形成CAI驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型,并用一工程实例验证了该模型。
1 产品创新设想产生过程中的知识利用的重要性
1.1 知识资源
产品创新设计需要运用大量的知识,真正具有高质量的创新是不同学科甚至相距甚远学科之间交叉、综合的结果。专利文献是专利产品核心技术创新活动的完整记录,它反映了各个技术领域当时最新颖、最先进的有关技术成果。TRIZ理论就是对世界专利库中250万件高水平专利进行深入研究的基础上形成的,其创始人Altshuller指出[16]:只有百分之一的专利是真正的首创发明,其余的皆是以一种全新的方法使用前人的已知想法或概念。因
此,以专利为主的已有知识是进行产品创新最合适的主要深度知识资源,可以使创新从一开始就处于较高的起步阶段,从而大大提高创新设计的效率和质量。
1.2 知识利用的障碍
专利通常是按工程领域分类,相应的专利知识也被划分为多个领域。但从产品创新的角度看,按此对专利分类是不可取的。因为在不同工程领域有许多相似问题,并且它们的解也常常是相同的,然而某一问题的解在其他工程领域可能是已知的普通解,而在该领域却被视为专利[17]。这一现象就是由于专利分类过于专业化,造成不同领域的知识利用产生障碍。同时每个知识领域又分为不同的掌握范围,熟悉问题所在领域的设计人员往往不熟悉多领域的知识。因此,不同领域中的知识利用成为高质量创新方案产生的主要障碍,发现及应用不同领域知识的方法,成为设计者在产品创新过程中产生高质量创新方案的桥梁。
2 计算机辅助创新体系结构
2.1 计算机辅助创新技术体系构成
目前的CAIs已从最初的计算机化TRIZ工具发展成为以TRIZ理论为核心,融合现代创新方法、计算机技术、多领域科学知识为一体的综合创新系统。CAI技术的体系构成如图1所示[18],以TRIZ理论为核心的现代设计方法论体系和大量的知识库组成了CAI技术体系的核心基础
。
CAIs是一个既基于方法又基于知识的软件,它本身就是一个知识管理平台,为创新活动提供了强
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大的计算机环境下的方法、工具和知识支持。CAIs中包含若干个知识库,知识库主要是对专利和不同科学领域知识进行抽象得到的。另外,企业长期以来积累的智力成果都可以纳入到CAI知识平台中,如创意、经验、原理等,为设计者应用不同领域的知识提供了框架。随着质量功能配置(Quality Func-tion Deployment,QFD)、公理设计(Axiomatic De-sign,AD)、约束理论(Theory of Constraints,TOC)、失效预测(Anticipatory Failure Determina-tion,AFD)等理论和方法的逐渐融入,以及计算机技术的不断发展,CAI技术逐渐形成完善的CAI技术体系。
因此CAIs的出现和发展补充了传统的CAx技术,它可辅助设计者有效地利用多学科领域的知识和前人已有的研究成果,结构化地分析问题,并针对不同行业的技术特点进行产品创新。
2.2 CAI体系下的工程实例知识
专利库中的知识是隐性知识,很难被不同领域的设计者用于产品概念设计阶段的创新设想产生。如果其中的专利被抽象并被存储在TRIZ的知识库中,这些专利被转变为显性知识,设计者可较容易的运用这些知识[7]。如图2所示为CAI体系下冲突解决方法的专利知识抽象过程,冲突解决方法中有39个标准工程参数及40条发明原理,冲突矩阵将工程参数及发明原理有机结合。通过矩阵及一对标准工程参数,设计者可以找到该对工程参数对应确定的发明原理,每条原理对应下的工程实例就是对有代表性的专利进行抽象精选得到的,该专利的创新点在于应用发明原理解决了某些冲突问题,将其工作原理、方法抽象后得到由标题、问题描述、方案描述以及动画等几部分组成的解决方案。这样的解决方案即为显性知识,具有结构化清晰、提示性很强的特点,非常便于在研发过程有效打开设计人员的思路。
当今世界范围内应用较多的CAIs[19],如Gold-fire Innovator,Innovation Workbench(IWB)等,国内应用较多的CAIs为InventionTool[20]。这些CAIs中都包含若干个知识库,如InventionTool 3.0软件[20]就有冲突解决知识库、效应知识库、技术进化知识库和标准解知识库。每个库中都包含多条知识,通过关键字的检索进行结构化查询,可得到一系列解决方案供参考
。3 计算机辅助创新驱动的创新设想产生原理
3.1 基于计算机辅助创新的问题解决过程
基于CAI软件的解决创新设计问题的过程模型如图3所示,依据该模型,四个域间的映射过程是指领域问题域—TRIZ问题域间的映射、TRIZ问题域—TRIZ解域间的映射和TRIZ解域—领域解域之间的映射,因此有三个映射过程
。
第一级映射需要设计者自己将领域问题转化为TRIZ标准问题。第二级映射过程中,CAIs为求解原理解过程的知识应用提供了若干种方法,如表1所示。通常,TRIZ中有四类标准问题,相对应的有四类解决问题的方法,称为TRIZ解。表1是TRIZ中的问题、解决问题的操作(检索)、TRIZ解的对应关系。对应于某个问题,在CAIs中通过相应的操作,可得到问题的解,同时与TRIZ解相关的实例就会自动出现,设计者就可以浏览学习相关的实例或知识。
第三级映射是基于类比的概念设计过程,也需要人工完成。类比是一种推理方法,该方法根据源设计和目标设计(以往成功设计和待设计系统)在某些特征上的相似,得出它们在其他特征上也可能相似的结论。基于该方法的设计称为基于类比的设计
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第2期张建辉等:计算机辅助创新驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型
(Analogy-Based Design,ABD),简称类比设计。在第三级映射过程中,TRIZ解和相关的实例都是源设计。TRIZ解比较抽象,其抽象性为将其有效利用,转化为领域解带来了困难。因此,第三级映射过程对设计人员自身有较强的依赖性,与设计者自身的领域知识、工程经验密切相关。将TRIZ解转化为领域解,是有效运用CAI软件实践创新的关键。
表1 CAIs中不同问题的解决方法
TRIZ问题操作(检索)TRIZ解相冲突的工程参数冲突矩阵40条发明原理基于物质—场的功能分析标准解搜索算法76个标准解技术进化分析技术进化路线技术进化预测功能集功能本体效应
3.2 基于CAIs的产品创新设想产生设计场景设计是基于场景的,与设计者所处的环境、自身的知识和经验,以及设计者与环境之间在设计过程中的交互作用都有关系[7]。图4是基于CAI的产品创新设想产生设计场景示意图。CAI软件系统在领域问题的转化、TRIZ问题的求解及领域解的产生过程中起到设计场景的作用,为设计者提供具体的设计环境。设计者首先将领域问题转化为TRIZ问题,可以是表1中的一种。CAIs内置的TRIZ工具和大量的工程实例可使设计者快速获得问题的解,得到匹配的类比源。类比源可以是发明原理及其相关实例、技术进化模式和路线及其相关实例、效应及其相关实例、标准解及其相关实例。类比源可有效激发设计者的灵感产生尽可能多的设想,并对设想的有效性起到约束作用。
基于CAIs的设计场景是实现“人机技术结合”的基础环境,CAIs起着驱动创新设想产生设计场景的作用,软件中的知识库使设计人员很容易获取不同领域的知识,将激发设计者的灵感,使驱动创新设计问题的成功解决成为可能,且容易产生高质量的创新设想。
3.3 计算机辅助创新驱动的领域解产生的类比过程
创新设想可通过类比获得,因此,类比可以用于创新设计[21]。在领域解的产生过程中,CAI软件的知识库资源所含有的大量成功工程实例可使设计者获得对原理的理解,并以此作为类比源产生领域解。其实质是根据待设计系统和实例在某些特征上的相似,通过类比推理,
得出它们在其他特征上也可能相似的结论,从而可用其中一个领域求解问题的推理思想和方法,指导另一个领域的问题求解。
Bonnardel[22]认为,类比设计过程中受限制的认知场景将激发设计者的灵感,从而产生更多的新设想。Gero等[23-24]提出了“基于场景的类比”概念,将基于场景的设计过程总结为[25]:首先,设计智能体(设计人员或专用智能设计软件)感知领域问题并确定目标设计与源设计;然后,设计智能体通过源设计与目标设计的匹配,发现源设计中未预见的发现(Unexpected Discoveries,UXD);UXD是源设计中能传递给目标设计的特征,能使设计智能体产生新目标,并经过映射将UXD传递给目标设计,得到修改的目标设计。源设计可能有多个,经过不断修改目标设计,最后得到修改的目标设计即为解决领域问题的创新概念。
在上述过程中,UXD启发创新并使设计智能体突现新概念,因此,发现及传递UXD成为类比创新成功的关键。按上述基于场景的类比设计原理,设图3的第二级映射结果提供创新设计场景,即TRIZ解和设计实例是后续创新的场景。设计智能体依据自身的设计经验、对领域问题的理解及提供的场景,提出多个UXD,并不断修改目标设计,最后修改过的若干个目标设计为领域解。该过程即为领域解产生的类比设计过程,其原理图如图5所示。
类比设计过程既包含对源设计(设计实例)继承性的同时又具有创新性。源设计的确定关系到UXD的产生,对领域解产生的类比过程的进行起到
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计算机集成制造系统第19
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关键的驱动作用。将设计实例库中的实例与目标设计相匹配可确定源设计,基于CAI软件的源设计与目标设计匹配常采用如下四个类比过程的原理实现,从而产生相应类型的UXD:
(1)源设计与目标设计的发明原理相似。
(2)源设计与目标设计的进化模式与进化路线相似。
(3)源设计与目标设计的功能实现效应相似。
(4)源设计与目标设计的标准解相似。
综上,CAI软件驱动类比设计过程,求解领域解的前提是首先要确定出源设计,即TRIZ通用解及与目标设计相匹配的设计实例。
3.4 扩展解空间的建立
CAI驱动的TRIZ通用解向领域解转化的过程中,基于类比的设计将源设计中的某些特征传递给目标设计,从而扩展了解空间。扩展了的解空间包含了问题的解,是定义了一切与问题有关的因素所组成的集合。解空间一般由设计者的需求、设计场景的约束和限制、企业需求、功能、结构和意图等构成。
TRIZ采用程式化的方法解决问题,其逻辑性和系统性强,能加快创新解决问题的进程,得到高质量的创新解,但将TRIZ解转化为领域解环节的过程实施操作难度较大。产品设计具有科技特征、艺术特征和经济性质,因此,仅利用逻辑思维的方法,或利用现有的经验和知识进行创新是不够的[13]。问题的创造性解决离不开设计者的创新性思维。创新性思维是逻辑思维、直觉思维、发散思维和收敛思维等多种思维方式的有机结合,它们之间相互依赖、相互补充,能有效地支持创新过程。
将直觉、发散与收敛等思维形式与TRIZ的逻辑思维方式相结合,用于支持TRIZ标准解向领域解的转化过程,有利于激发人们的创造力。同时在UXDs、个人知识和经验的作用下,产生尽可能多的
创新概念设想,建立起扩展解空间。此处的扩展解空间是由TRIZ解的源空间,扩展到主要包括扩展的发明原理空间、扩展的技术进化模式及路线空间、扩展的效应空间和扩展的标准解空间共同组成的解空间。同时又利用TRIZ通用解规范和引导思维方向,约束领域解的收敛方向,快速找到问题的最优解。该求解模式如图6所示[13,15],最后得到的最优解为领域解
。
4 CAI驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型
图7是综合以上提出的CAI驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型,该过程分为以下六个步骤:
步骤1 选定产品。新产品或已有产品都可作为选定产品,作为未来开发过程的原型产品。
步骤2 确定领域问题。通过对产品的分析,确认产品存在的缺点或问题,产生新需求。
步骤3 确定TRIZ解。根据问题的类型,应用表1的相应CAI工具将领域问题转换为TRIZ问题,在CAIs中通过相应的匹配操作获得TRIZ通用解,同时得到与TRIZ通用解相关的实例。
步骤4 发现UXDs。基于CAIs的设计场景,设计者通过分析获得TRIZ通用解及其相关实例,同时作为类比源与目标设计相匹配,驱动领域解的类比求解过程;结合自身的设计经验和对领域问题的理解,发现一个或多个UXD,这是CAI驱动产品创新设想产生的关键步骤。依据TRIZ通用解的类型不同,UXD分为UXD-i(发明原理UXD)、UXD-t(技术进化UXD)、UXD-e(效应UXD)、UXD-s(标准解UXD)四类。
步骤5 建立扩展解空间。在UXD和个人知识、经验、创新思维方法的共同作用下建立扩展解空
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第2期张建辉等:
计算机辅助创新驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型间,将UXD特征传递给目标设计,并在TRIZ通用解的约束下修改目标设计。
步骤6 产生领域解。分析得到的扩展解空间,
会产生很多创新设想,经评价,满足需求的最优解为领域解。
根据类比源设计的类型及驱动产生相应UXD
的类型,把CAI驱动的产品概念设计创新设想产生原理分为四类:
(1
)发明原理驱动的产品创新设想产生;(2
)进化趋势驱动的产品创新设想产生;(3)科学效应驱动的产品创新设想产生;(4
)标准解驱动的产品创新设想产生。5 工程实例
安全壳隔离蝶阀(简称隔离阀)主要应用于核电厂安全壳换气通风系统,
能够在安全壳发生事故时切断或接通管路,保证系统的密封性,隔离阀的关闭
时间应小于3s[26]
。隔离阀主要由阀体、阀板、阀
杆、密封圈、阀座和驱动装置等组成,如图8所示,圆形阀板作为挡板随阀杆转动来开启和关闭管路,阀板安装于管路的直径方向。为保证隔离阀的密封性能和快速启闭,现有隔离阀主要从结构设计和运动控制方式两个方面研究及应用较多。
(1
)结构设计 隔离阀多采用多层次直板式三偏心金属硬密封结构[28]
,三偏心结构即阀杆轴心既偏离阀板中心又偏离阀体中心,同
时圆锥形密封面
中心线相对于阀体中心线偏转一个角度,形成第三个偏心,如图8a所示。三偏心结构保证阀座与阀板在阀门的整个行程中完全脱离,密封副的接触只是在密封时的瞬间,
极大地减少了磨损,延长了使用寿命,且阀板行程短、启闭时间快。但三偏心结构对结构设计和选材要求严格,
并且由于阀板和阀座的弹性变形,在其接触和脱离的瞬间仍存在摩擦,长期使用后密封性能下降。
(2
)运动控制方式 隔离阀为单偏心结构,其驱动装置内置复合运动控制机构,如图8b所示,使阀门在启闭过程中形成独特的“回转—平移”复合运动轨迹,密封面无摩擦,减小了阀门的启闭力矩,有效提高了阀门的使用寿命和运行可靠性。但复合运动控制机构结构复杂,
维修更换不方便,成本较高。另外,上述两类隔离阀,阀座和阀体为一体式结构,即阀座直接堆焊在阀体上,阀座无法更换,如果损坏就只能更换整阀,维修成本高昂。
因此需要对隔离阀进行创新设计。下面应用图
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计算机集成制造系统第19卷
7的创新设想产生过程模型产生隔离阀的创新设想,依据该设想可以启动新产品开发项目。隔离阀创新设想产生的步骤如下:
步骤1 选定产品。选择三偏心隔离阀和复合运动式隔离阀作为下一步开发的原型产品。
步骤2 确定领域问题。基于上述对两类隔离阀产品的介绍和优缺点分析,产品存在的问题归纳如下:
(1
)为保证隔离阀启闭操作迅速的可靠性,现有阀门存在结构复杂的缺点。
(2
)为保证隔离阀具有良好的密封性能,减少磨损,
现有阀门存在结构设计严格或结构复杂的缺点。步骤3 确定TRIZ解。领域问题的类型类似于表1中的工程参数冲突,将领域问题转换为TRIZ中的标准工程参数,
有两对技术冲突参数:冲突1 改善可靠性与装置复杂性增加的冲突;
冲突2 改善物质损失与装置复杂性增加的冲突。
应用CAI软件InventionTool
3.0[20]来求解冲突问题,软件冲突模块操作界面如图9和图10所示。
根据技术冲突1,应用InventionTool 3.0软件的冲突模块,搜索到No.13反向、No.35参数变化和No.1分割三个发明原理,如图9所示。根据技术冲突2,应用InventionTool 3.0软件的冲突模块,搜索到No.35参数变化、No.10预操作、No.28机械系统的替代和No.24中介物四个发明原理,如图10所示。这七个发明原理都是TRIZ解
。
步骤4 发现UXDs。经分析,发明原理No.1
分割和No.10预操作可用,InventionTool 3.0软件提供了这两个原理的描述及其相关工程实例,
分别
如图9和图10所示。
图11是与发明原理No.1分割相关的“可换刀头锯片”实例:锯片切割材料时锯齿有磨损,长期使用会造成整个锯片报废,
该实例应用分割原理将锯片的刀头安装在刀座上,刀头可更换,磨损严重时只更换刀头,不用更换整个锯片,从而减少浪费
。
No.1分割发明原理及其工程实例暗含着一个
UXD-1,即将物体分成容易组装及拆卸的部分。图12是与发明原理No.10预操作相关的“光缆导套”实例:传输信号的光缆在外层设有保护套,该实例应用预操作原理预先以所需的角度弯曲导套,引导光缆插入并穿过导套,使光缆不受干扰地沿套管扭转,有效防止光缆被以过小的角度弯曲,保证了传输信号的质量。
No.10预操作发明原理及其工程实例暗含着一个UXD-2,即需要的操作开始前,使物体局部产生所需的变化。
步骤5 建立扩展解空间。隔离阀密封的关键技术是需保证密封面处有足够的密封比压,且执行
机构操作可靠。密封比压可以通过补偿密封圈或阀座的磨损来解决,密封面之间无摩擦且执行机构简单可靠是问题的理想解。
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第2期张建辉等:
计算机辅助创新驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型基于对UXD-
1的分析:(1
)将传统的固定阀座从阀体上“分割”,设计成可移动阀座,使之能沿阀体中心轴线方向平行移动的结构。
(2
)阀座的移动可以由液压力、气压力、电力、电磁力和手动驱动其中的任一种方式实现。
基于对UXD-
2的分析:(1
)在阀体内部设置弹簧装置,辅助移动阀座的复位以及压紧密封面。
(2
)隔离阀开启时,首先移动阀座使密封面脱开,
在密封面无摩擦的情况下旋转打开阀板。(3
)隔离阀关闭时,首先旋转阀板到关闭位置,然后再移动阀座压紧密封面。
步骤6 产生领域解。分析得到的扩展解空间,上述的各种解均可以产生创新设想,可以具体地进行设计,
启动新产品开发。综上所述给出较具体的创新设想方案:隔离阀采用单偏心结构,
移动式阀座的驱动采用电动和手动两种方式,驱动装置内置蜗轮蜗杆或齿轮传动装置进行减速和增加力矩作用,分别如图13a和图13b所示。蜗轮和齿轮分别通过螺旋副传动,实现移动阀座的平移。
(3
)创新设想实施方式 阀门开启时,首先使用蜗轮蜗杆驱动装置或齿轮传动装置使阀座平移脱离阀板,
在密封面无摩擦的情况下旋转打开阀板。阀门闭合时,首先旋转阀板到关闭位置,再使阀座平移至密封面压紧,有效避免了对密封面的冲击。
依据该设想可以启动新产品开发,大大降低密封面的摩擦,
提高隔离阀的使用寿命;由于开启隔离阀时密封面先行脱开,可大大降低启闭力矩,有效提高隔离阀运行的可靠性,且因其结构简单,可降低开发成本
。
6 结束语
本文提出了CAI驱动的产品创新设想产生原理,进而建立了CAI驱动的产品概念设计创新设想产生过程模型。该过程模型包括六个步骤,根据选定的原型产品,发现其存在的问题,基于CAI的设计场景求解问题,并驱动产生创新设想,较容易获得领域解。
应当指出,应用CAI软件解决创新设计问题并不能直接得到创新解决方案,
只能得到产品创新的TRIZ解,即一般思路或一般解。将TRIZ解转化为
领域解过程难度较大,对设计者的知识、经验和创新性思维方法的运用有较强的依赖性。因此,未来的CAI软件应当开发符合人类创新性思维习惯的辅
助设计系统,以更有效地运用CAI软件实践创新,这方面需要做进一步的深入研究。参考文献:
[1] LIPSON H,SHPITALNI M.Conceptual design and analy
sisby sketching[J].Journal of Artificial Intelligence in Designand Manufacturing
,2000,14(5):391-401.[2] FLINT D J.Compressing
new product success-to-success cycletime Deep customer value understanding and idea generation[J].Industrial Marketing Management,2002,31(4):305-315.[3] RICE M P,KELLEY D,PETERS L.Radical
innovation:triggering initiation of opportunity recognition and evaluation[J].R&D Manag
ement,2001,31(4):409-420.[4] RICHARD L,CHRISTOPHER M,GIAN C.Radical innova-
tion[M].Boston,Mass.,USA:Harvard Business SchoolPress,2000.
[5] MARTIN R.Technology
roadmaps:infrastructure for innova-tion[J].Technological Forecasting &Social Chang
e,2004,711
92
计算机集成制造系统第19卷
(1/2):67-
80.[6] TAN R H,MA L H,YANG B J,et al.Sy
stematic method togenerate new ideas in fuzzy front end using TRIZ[J].ChineseJournal of Mechanical Engineering,2008,21(2):114-119.[7] TAN R H,MA J H,LIU F,WEI Z H.UXDs-driven concep
-tual design process model for contradiction solving using CAIs[J].Computers in Industry
,2009,60(8):584-591.[8] PAHL G,BEITZ W.Engineering
design[M].2nd Edition,London,UK:Springer-Verlag
,1996.[9] BENAMI O,JIN Y.Creative stimulation in conceptual desig
n[C]//Proceedings of ASME 2002Design Engineering Techni-cal Conference(DETC2002/DTM-34023).New York,N.Y.,USA:ASME,2002,20:1-
13.[10] OCIEPKA P,SWIDER J.Object-oriented sy
stem for com-puter aiding of the machines conceptual design process[J].Journal of Materials Processing Technology,2004,157/158:221-
227.[11] FENG S C,SONG E Y.Information modeling
of conceptualdesign integrated with process planning[C]//Proceedings ofASME International Mechanical Engineering Congress andExposition.New York,N.Y.,USA:ASME,2000,19:123-
130.[12] ALTSHULLER G.The innovation algorithm,TRIZ,sy
s-tematic innovation and technical creativity[M].Worcester,Mass.,USA:Technical Innovation
Center,1999.[13] LI Yan,WANG Jie,LI Xianglong,et al.Creative thinking
and computer aided product innovation[J].Computer Inte-grated Manufacturing Systems,2003,9(12):1092-1096(inChinese).[李彦,王杰,李翔龙,等.创新性思维及计算机辅助产品创新设计研究[J].计算机集成制造系统,2003,9(12):1092-
1096.][14] HU Xujie,LIU Jihong.Compute-aided axiomatic design sy
s-tem integrating TRIZ[J].Computer Integrated Manufactur-ing Systems,2010,16(11):2321-2326(in Chinese).[胡旭洁,刘继红.集成TRIZ的计算机辅助公理化设计系统[J].计算机集成制造系统,2010,16(11):2321-
2326.][15] GAO Changqing,HUANG Kezheng,WANG Guofeng
,etal.From generic solution to specific solution of TRIZ[J].China Mechanical Engineering,2006,17(1):84-87(in Chi-nese).[高常青,黄克正,王国锋,等.由TRIZ理论的通用解
求问题的特殊解[J].中国机械工程,2006,17(1):84-
87.][16] ALTSHULLER G S.Creativity
as an exact science:the the-ory of the solution of inventive problems[M].London,UK:Gordon and Breach Science Publishers
Inc.,1984.[17] SAVRANSKY S D.Engineering
of creativity[M].NewYork,N.Y.,USA:CRC
Press,2000.[18] LAN Fang,QIN Bo.On applications of comp
uter aided inno-vation based on TRIZ[J].Computer Applications and Soft-ware,2009,26(8):171-173(in Chinese).[兰芳,覃波.基于TRIZ的计算机辅助创新技术应用研究[J].计算机应用与软件,2009,26(8):171-
173.][19] KOHN S,HUSIG S,KOLYLA A.Develop
ment of an Em-pirical based categorsation scheme for CAI software[C]//Proceedings of the 1st IFIP TC-5Working Conference onCAI.ULM,Germany
:IFIP,2005:143-157.[20] TAN Runhua,MA Jianhong,CAO Guozhong
.Invention-Tool3.0:China,2006SR13729[P].2006-04-20(in Chinese).[檀润华,马建红,曹国忠.计算机辅助产品创新软件Inven-tionTool3.0:中国,2006SR13729[P].2006-04-
20.][21] GERO J S.Design prototypes:a knowledge rep
resentationschema for design[J].AI Mag
azine,1990,11(4):26-36.[22] BONNARDEL N.Towards understanding
and supportingcreativity in design:analogies in a constrained cognitive envi-ronment[J].Knowledge-Based Systems,2000,13(7/8):505-
513.[23] GERO J S.Concept formation in design:towards a loosely
wired brain model[EB/OL].[2012-02-08].http://mason.gmu.edu/~jgero/publications/1997/97Gero_ConceptForma-tion.p
df.[24] GERO J S.Design tools as situated agents that adap
t to theiruse[EB/OL].[2012-01-03].http://cs.gmu.edu/~jgero/publications/2003/03oGerooeCAADe.p
df.[25] KULINSKI J,GERO J S.Constructive rep
resentation in sit-uated analogy in design[EB/OL].[2012-01-09].http://ma-son.gmu.edu/~jgero/publications/2001/01Kulinski-Gero-CAADFut01.p
df.[26] LIN Hang.Checking and Study of safety isolating
valve[J].Science &Technology Information,2009(10):34(in Chi-nese).[林航.安全壳隔离阀检测和研究[J].科技资讯,2009(10):34.
]作者简介:
张建辉(1974-),男,河北景县人,副教授,博士,研究方向:产品创新设计、计算机辅助虚拟设计与制造等,E-mail:zj
h2031@sina.com;檀润华(1958-),男,河北任丘人,教授,博士生导师,研究方向:创新设计、概念设计、面向大规模定制的设计、软件工程等;张 鹏(1979-),男,天津人,讲师,博士,研究方向:创新设计理论和测控仪器设计等;曹国忠(1974-)
,男,河北唐山人,副教授,博士,研究方向:产品创新设计、软件工程等。2
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向产品创新的概念设计技术研究
内容提要:分别阐述了产品概念设计领域的研究现状;指出前者的根本缺陷在于缺乏设计方法学的支持,未能从产品创新着眼、体现整个设计过程,后者往往局限于设计的 理论层次,仅从设计艺术的角度进行研究,缺乏可实现性和操作性。本文针对上述不足,总结了概念设计过程中五个方面的产品创新,提出了遵循设计思维、面向产品创新 的概念设计的基本思路、支撑技术和实现方法,并进一步研制了实验系统加以验证。(作者:包恩伟 孙守迁 潘云鹤)
0.引言 产品概念设计是设计过程的初始阶段,其目标是获得产品的基本形式或形状。广义上的概念设计(如图 1 所示)是指从产品的需求分析之后,到详细设计之前这一阶段的设计过程。 它主要包括功能设计、原理设计、布局设计、形状设计和初步的结构设计等五部分。这几个部分虽存在一定的阶段性和相互独立性,但在实际的设计过程中,由于设计类型的不同,往 往具有侧重性,而且互相依赖,相互影响。 概念设计是产品整个设计过程中一个非常重要的阶段。这一阶段的工作高度地体现了设计的艺术性、创造性、综合性以及设计师的经验性。实践表明,一旦概念设计被确定,产品 设计的 60%-70%也就被确定了;然而,概念设计阶段所花费的成本和时间在总的开发成本和设计周期中占的比例通常都在 20%以下。 当前,由于工业产品由传统的机械产品向机电一体化产品、电子产品方向发展,市场竞争日趋激烈,消费观念不断变化,从而导致一个产品的功能已不再是消费者决定购买的最主 要因素。产品的创新性、外观造型、宜人性等因素愈来愈受到重视,在竞争中占据着突出地位。这种趋势促使企业在着手进行新产品开发时把面向产品的创新性、外观造型、人机工程 学的设计提到一个新的高度,从而也迫切要求对产品概念设计的研究能有进一步的突破,以提高产品的设计水平和市场竞争力。
图 1 概念设计的定义 1.概念设计的研究现状 概念设计在产品的整个设计开发过程有着无可替代的作用。因而,对这一过程的研究一直以来都是 CAD/CAM、CIMS 等领域的热点。特别是近年来,随着计算机图形学、虚拟现实、 敏捷设计、多媒体等技术的发展和 CAD/CAM 应用的深入,产品概念设计的研究也有了新的进展。 从工程设计的研究角度,概念设计包括了产品的功能设计、原理设计、方案设计及初步的结构设计等内容。不少学者从工程设计学出发,提出了层次概念设计模型、工程设计概念 模型、基于功率键图的概念设计等概念设计建模方法。 从工业设计的研究角度,概念设计主要是指考虑功能、结构、人机工程以及制造等因素在内的产品外观形态的设计。不少学者从产品设计方法学出发,提出了造型文法、色彩文法、 形状文法等产品概念设计原理、原则与方法。 另外,从技术的应用角度,有学者从智能辅助的角度提出了基于多层推理机制的概念设计、概念设计专家系统等概念设计方法和机制;也有学者从虚拟现实的应用角度提出了基于 虚拟界面的概念形状设计、基于多通道用户界面的概念设计等等。 从上述现状可看到:对概念设计的认识和研究目前还处于一个分离的局面。从工程设计角度进行的研究往往以产品的功能原理为出发点,将概念设计看成是功能原理方案的草图实 现过程,而计算机辅助概念设计(Computer Aided Conceptual Design,以下简称 CACD)则是提供一个产品的草图绘制和三维重建工具。因而很少从概念设计本身和设计思维的角度进 行研究;从工业设计角度进行研究的学者则往往从产品的外观造型出发,他们擅长设计理论,但不了解计算机的辅助能力。因而其理论很难通过程序形式加以实现。 另外,当前一些大型 CAD/CAM/CAE 商品化软件系统如 EDS Unigraphics、Pro/Engineer 等也提供了概念设计/工业设计模块,其设计结果能直接传递给系统中其他模块进行后续 设计。但根本的问题在于: ① 这些模块提供的基本上是一个在设计方案基本定型之后的概念化/草图化绘图工具而非设计工具。它缺乏设计方法学的支持; ② 整个模块基本上没有体现概念设计的设计过程,设计流程没能从概念设计师的角度出发,与设计思维不能很好融合;
视觉传达艺术创新设计理念 视觉传达设计的创新首先理应做到设计理念的创新以及思维模式的创新,换个角度来说,就是将过去的设计方法和理论加以改革和发展。在如今飞速发展的时代下,视觉传达艺术效果若想达到一个新的高度,离不开设计师的努力,设计师要以创新发展为前提,确定设计元素以及设定创新方案。在对视觉传达艺术设计中,也理应注重对创新设计的发展,提升大众的创新意识。 视觉传达设计也被称为视觉设计,这是近几年才流行起来的概念,它的含义是用视觉符号来表达各类信息,并将信息传达给大众,让大众所了解。所以,对于这些设计者来说,所要解决的主要问题就是如何才能将信息准确无误的传递到大众中去。而随着时代的持续变化和发展,人们的观点开始慢慢的发生着转变,这就要求设计者紧跟时代的步伐,以创新为首要前提,进而传送信息,而对视觉传达艺术设计的创新,首要就要做到对设计理念加以创新。 视觉传达艺术设计的创新性思维的含义 创新是视觉传达艺术设计的源泉和动力,其创新不但仅对表现形式和思想等内容的创新,还有对原有作品的创新。在新的时代,要想
创作出符合大众要求的作品,就要从多角度出发,处理好情感、时代价值以及民族特色之间的关系。当今时代视觉传达艺术的欣赏角度和范围越来越广泛,视觉传达艺术设计要多角度参考其他设计作品,使得视觉传达艺术具有综合性的艺术特点。 创新设计理念在视觉传达艺术设计中的具体表现 视觉传达艺术作为新流行起来的概念,在人们的生活中广为流传。这里的“视觉”是人们现实中能够看见的事物,“传达”是人们将自己想将自己看见的事物或者新的思想传达出去,而这里既包括个体与个体之间的传达,也包括内部与内部之间的传达。视觉传达艺术是以商业为主要对象,其中的内容也是相当多的。而艺术传达的本身也需要视觉的协助,而这就让消费者与商业之间有了良好的沟通。视觉传达艺术是通过图形、符号以及色彩来传达的,对人们的观点和心理都有巨大的影响力。随着社会的持续进步和发展,人们看待艺术的眼光也越来越高,所以,为了达到人们的艺术欣赏水平,就必须树立创新意识,提升创新设计理念。而创新理念在视觉传达艺术设计中的具体表现主要有以下方面。 1.设计理念体现多元化和大众化
计算机辅助设计(二)试卷 一、单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分) 1、视频合成命令所在的菜单是() A.【文件】菜单 B.【编辑】菜单 C.【动画】菜单 D. 【渲染】菜单 2、设计工作中最常见用到的【命令】面板是() A.【创建】面板 B.【修改】面板 C.【层次】面板 D. 【渲染】面板 3、对视图更改执行【重做】命令的快捷键是() A.Ctrl+X B.Ctrl+Y C.Shift+X D.Shift+Y 4、标准的Windows电影文件格式是() A.AVI B.MPEG C.MOV D.RM 5、几何球体表面的构成图形是() A.正方形 B.三角形 C.圆形 D.星形 6、用于控制油罐模型细分程度的参数是() A.切片 B.混合 C.边数 D.平滑 7、移除两个集合体的重叠部分的操作是() A.并集操作 B.交集操作 C.差集操作 D.补集操 作 8、可以创建出封闭的“T”字图形的工具是() A.宽法兰 B.W矩形 C.角度 D.三通
9、将二维图形绕指定的轴心进行旋转的操作是() A.倒角 B.弯曲 C.车削 D.挤出 10、制作山脉模型所使用的修改器是() A.拉伸 B.扭曲 C.噪波 D.锥化 11、类似样条线中的轮廓线效果的是() A.拟合曲线 B.变换曲线 C.混合曲线 D.偏移曲线 12、材质示例窗中示例球的总个数是() A.6个 B.12个 C.18个 D.24个 13、可以模拟玻璃材质效果的贴图方式是() A.置换 B.折射 C.过滤色 D.自发光 14、能够模拟荧光管光源的灯光类型是() A.目标线光源 B.自由线光源 C.目标面光源 D.自由面光源 15、电影的播放速度是( ) A.每秒24帧 B.每秒25帧 C.每秒30帧 D.每秒32帧 二、多项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 16、3ds Max外接插件的类型有() A.建模类插件 B.修改器类插件 C.材质贴图类插件
产品概念设计报告 产品编号:EP7750 产品名称:发电机 编制:朱文忠04.05.31 审核: 批准:
目录 一需求分析 (1) 二样件分析 (3) 三概念设计 (3) 四结构设计 (4) 五试验方案设计 (4) 六流程方案设计 (5) 七DFMEA (5)
一.需求分析 汽车发电机是汽车电器中的重要部件,它的功用是两大部分:供给各用电部分的需要;给蓄电池充电。电机内装式电压调节器又是发电机中的一个至关重要的部件,随着我国汽车工业的高速发展发电机整机国产化、高档化、优质化已成为必须解决的问题。 根据发电机的技术要求QC/T29094-1992以及同WAI的交流,确定以下需求内容: 1.工作环境 a)工作温度:-40℃~170℃ b)转速范围:0-6000转/分钟 2.性能要求 3.可靠性要求 见交流发电机技术条件 4.其它要求 a)良好的外观 共5页第1页
b)应有的强度 5.顾客输入内容列表 a)WAI发电机样件(测绘、对比依据) b)WAI网页关于3G发电机技术资料 c)顾客的要求、标准等 1)顾客提供样机 2)要求电机各项性能不低于样机水平 3)应符合中华人民共和国的相关标准 共5页第2页
二.样件分析 见样件分析报告 样机的实验数据和外形图 三.概念设计 1.功能设计 应满足需求分析中的各项要求,对新电机各项性能指标的要求比样机高3%以上 2.原理设计 通过励磁产生电流利用调节器控制输出额定电流、电压实现整车供电及蓄电池充电。 3.外观设计 外形设计应与样机相同,可以降低设计风险、采购成本,使用户能顺利接受。 4.方案设计 设计步骤 1.采购样机的型号,对电机做性能实验,记录下电机实验数据、外形安装尺寸。 2.解剖电机记录各个总成、分总成及零部件清单 3.确定外购件、外协件、自制件和标准件的清单 4.给供应部门提供采购清单。 共5页第3页
包装设计的十大创新理念:1. 设计可重复使用的包装,2. 在包装上加上小小的修饰,3. 把包装设计放在第一位,4. 把包装设计得有趣,5. 炫出产品的色彩,6. 双面打印--延伸你的标签,7. 试试用金属外观,8. 针对客户群的特点设计包装,9. 融合两种包装设计理念二十世纪著名的商业思想者彼得庄克认为商业具有两种功能-营销和创新。本文正是对这两种理念的融合。本质上说包装是一种营销工具,是你的客户在购买你的产品之前所看到的最后的营销信息。如果你的产品放在零售商店销售,那么包装设计将成为衡量你的产品是否成功的一个主要因素。 现如今要使你的产品在成百上千的同类产品中脱颖而出,你就得把它设计得与众不同。看看你的竞争对手在做什么,同时保证你设计的独一无二。新颖的包装会使你的产品引人注目,帮助你塑造品牌,赋予产品人性化。不管你喜不喜欢,人们往往首先通过包装来判断你的产品的好坏。 那么,如何才能让你的包装设计不入俗套呢?你可以花上数千美元从包装设计公司那里得到一些创意,或者也可以自己去想。这里有十条创意可以刺激你的思维,帮你想出很有新意的包装。
1. 设计可重复使用的包装 小型饮料市场已经成熟,竞争异常激烈。如果认为这里已经没什么有作为的新意,那你可就错了。POM Tea公司便推出了特别的包装。它推出的产品本身就很特别-是加入石榴汁的茶。包装更值得一提:饮料被装在一个常用的长条形玻璃品里,上面是盖子和热收缩标签,写着:移除标签,留下瓶子。该产品约2.79美元一瓶,对于瓶装茶来说不算贵,但你可以得到一个免费的玻璃瓶,不必担心回收的问题。 2. 在包装上加上小小的修饰 有时你的包装是非常标准化的,而加上一些小小的修饰就能让它与众不同。AMY'S KITCHEN公司在其意大利面食沙司生产线上就做了这样的改动。沙司包装采用标准尺寸的罐子,贴的也是标准的彩色标签。而使它从一大堆产品里区别开来的是它的用纸和罐盖上的一圈金色 的环。那模样就像祖母包装成似的,所以当你走过货架时想不留意它都难。 3. 把包装设计放在第一位 许多人认为应该把产品放在第一位,包装放在第二位。但
《计算机辅助设计》复习题目 一、单项选择题 1.AutoCAD用户图形文件默认的文件名后缀是(D)。 A.DWT B.DXF C.TXT D.DWG 2.AutoCAD与其他软件交换数据的文件名后缀是(B)。 A.DWT B.DXF C.TXT D.DWG 3.AutoCAD 绘图时用户可以定义(A)个层。 A.256个 B.8个 C.64个 D. 1024个 4.不属于AutoCAD中定义的层的属性是(A)。 A.角度 B.名称 C.颜色 D.打印开关 5.AutoCAD的绘图界限(Limits)在绘图时(C)。 A.不能改变 B.初始确定后不能改变 C.可以随时改变 D.不设定界限 6.AutoCAD设置绘图界限(Limits)的作用是(B)。 A.删除界限外的图形 B.只能在界限内绘图 C.使界限外的图形不能打印 D.使光标不能移动到界限外 7. AutoCAD输入点坐标时,使用相对极坐标的格式为(D)。 A. @35,40 B.35,40 C.100<30 D. @100<30 8. AutoCAD输入点坐标时,使用极坐标的格式为(C)。 A. @35,40 B.35,40 C.100<30 D. <100@30 9.AutoCAD在标注尺寸时,尺寸端点的形式(C)。 A.必须是箭头 B.必须是45度短线 C.可以在列表中选择 D.不能选择 10.AutoCAD在标注尺寸时,尺寸端点的形式(C)。 A.两端必须一样 B.必须是45度短线 C.可以在列表中选择 D. 所有尺寸形式必须统一 11.AutoCAD 绘图时用户可用的线型(D)。 A.只有实线 B.有实线中心线和虚线 C.有各种线型无需调入 D.有各种线型需调入 12.AutoCAD 绘图时用户可用的颜色(C)。 A.不能使用任意颜色 B.必须与定义的层颜色一致 C.可以调入多种系统颜色 D.只能使用7种颜色 13.AutoCAD的绘图编辑时,属性匹配(Match)(D)。 A.不能改变属性 B.只能改变图层 C.所有属性都改变 D.除几何属性外都改变 14. AutoCAD中,当系统提示输入点坐标时(B)。 A.只能输入绝对坐标 B.输入坐标或鼠标指定 C.只能输入相对坐标 D.只能用鼠标指定 15.AutoCAD在标注尺寸时,尺寸端点的大小(A)。 A.在对话框中修改 B.自动改变 C.随尺寸大小自动调整 D.不能改变 16.AutoCAD在标注尺寸时,尺寸端点的大小(D)。 A.只能在标注样式中修改 B.只能在特性管理对话框中修改
包装设计:9大创新理念 资讯来源:铭智设计 铭智设计认为商业具有两种功能——营销和创新。本文正是对这两种理念的融合。本质上说包装是一种营销工具,是你的客户在购买你的产品之前所看到的最后的营销信息。如果你的产品放在零售商店销售,那么包装设计将成为衡量你的产品是否成功的一个主要因素。 现如今要使你的产品在成百上千的同类产品中脱颖而出,你就得把它设计得与众不同。看看你的竞争对手在做什么,同时保证你设计的独一无二。新颖的包装会使你的产品引人注目,帮助你塑造品牌,赋予产品人性化。不管你喜不喜欢,人们往往首先通过包装来判断你的产品的好坏。 那么,如何才能让你的包装设计不入俗套呢?你可以花上数千美元从包装设计公司那里得到一些创意,或者也可以自己去想。这里有十条创意可以刺激你的思维,帮你想出很有新意的包装。 1. 设计可重复使用的包装 小型饮料市场已经成熟,竞争异常激烈。如果认为这里已经没什么有作为的新意,那你可就错了。POM Tea公司便推出了特别的包装。它推出的产品本身就很特别——是加入石榴汁的茶。包装更值得一提:饮料被装在一个常用的长条形玻璃品里,上面是盖子和热收缩标签,写着:移除标签,留下瓶子。该产品约2.79美元一瓶,对于瓶装茶来说不算贵,但你可以得到一个免费的玻璃瓶,不必担心回收的问题。
2. 在包装上加上小小的修饰 有时你的包装是非常标准化的,而加上一些小小的修饰就能让它与众不同。AMY’S KITCHEN公司在其意大利面食沙司生产线上就做了这样的改动。沙司包装采用标准尺寸的罐子,贴的也是标准的彩色标签。而使它从一大堆产品里区别开来的是它的用纸和罐盖上的一圈金色的环。那模样就像祖母包装成似的,所以当你走过货架时想不留意它都难。 3. 把包装设计放在第一位 许多人认为应该把产品放在第一位,包装放在第二位。但METHOD PRODUCTS公司却恰恰相反。他们从一开始就把精力集中在包装的设计上-他们想设计一种漂亮的包装,你不必再把它藏起来遮丑。他们设计了一系列优质的清洗用品和包装,可以像装饰品一样摆放在厨房,或者浴室。这些产品摆在超市里非常显眼。 4. 把包装设计得有趣 有趣的包装并非只是儿童的专利,成年人也喜欢有趣的东西。占据儿童产品包装的主流设计风格,如明亮的颜色,不同一般的形状,一样可以用在成人产品的包装设计上,只再精致些便可。首先在包装设计上融入“趣味”元素的行业是制酒业。你只要花点时间逛逛当地的小商店,你就可以发现许多酒瓶的标签上面印有马,企鹅,袋鼠,青蛙,天鹅等等。不用准备一个企鹅形的瓶子,只要在上面印一个企鹅就足够让它引人注目的了。 5. 炫出产品的色彩 CANDLE-LITE公司是蜡烛行业巨头,拥有160年的蜡烛制造历史。他们的包装并不奇
计算机辅助概念设计研究 摘要:本文基于计算机辅助概念设计的重要性,首先介绍了产品设计的发展、相关软件cad的开发与发展;以及产品设计的趋势,包括集成化、标准化、智能化和网络化等。接着又重点介绍计算机辅助概念设计的关键技术,主要包括产品信息建模和推理,从而说明计算机辅助概念设计具有重要的研究意义。 关键词:计算机技术;概念设计 computer aided conceptual design study yu guanjie,ma jun (xinxiang guangbo dianshi daxue,xinxiang453000,china) abstract:this paper first introduced the development of product design,cad development and development of related software and product design trend including the integration,standardization,intelligence,and networking based on the importance of computer-aided conceptual design.then focused on the key technologies of computer-aided conceptual design,including product information modeling and reasons,to discuss computer-aided conceptual design has an important significance. keywords:computer technology;conceptual design 在产品的开发过程中,设计过程是其重要的环节之一,在这个过
第1章绪论 1.1 产品创新的核心——产品概念设计 中国已经成为工业生产的大国,但还不是工业生产的强国。我国的产品大多以OEM贴牌加工的方式变成了外国的货品,而即使是我们自有品牌的出口,也因为设计的粗陋使得中国制造的产品成了低质低价的代名词,过于注重模仿与引进,不注重自主知识产权和产品创新设计是我国多数产品的通病。一个非常着名的提法是,中国要成为世界产品的“生产车间”,但与那些跨国企业生产的造型新颖、工艺考究的产品赚取的成倍利润相比,这个生产车间为自己创造的利润只有1%~2%。 惟有创新,才能令中国企业走上自强之路;惟有重视设计,才能令中国由“制造大国”走向“制造强国”。 中国工程院院士、浙江大学校长潘云鹤教授在谈到产品创新时说,创新有两类:第一类是原理上的改变,如从无到有的创新,比如科技发明;第二类创新是在第一类的基础上进行改进,这类改进更符合使用者的行为习惯和个性需求。在产品设计过程中,能集中体现这两类创新的工作就是产品概念设计。 产品概念设计作为设计过程的早期阶段,其核心就在于产品创新。一旦概念设计被确定,产品设计的60%~70%也就确定了,而概念设计阶段所花费的成本和时间在总的开发成本和设计周期中占的比例通常都在60%以下,并且很难或不能在详细设计阶段纠正产品设计的缺陷。因此产品概念设计质量与效率不仅对产品的创新性、功能的合理性、使用的宜人性和外观造型的美观性等起着决定性的作用,同时也直
接影响到整个产品的开发周期、上市时间、生产成本等重要因素。 1.1.1 产品设计发展历程与趋势 纵观产品设计过程的发展历程和趋势,大致可分成如图1-1所示的4个发展时期。 1.第一时期(20世纪六七十年代) 这一阶段把设计过程划分为功能设计(阐明任务书)、原理设计(方案设计)和技术设计(结构设计)三大阶段。在这个阶段,计算机辅助技术主要局限于工程设计绘图的层次,并没有打破传统的设计过程划分。制造过程也主要是基于传统的“制造装配→实样试验→批量生产”的流程。
2015-2016第二学期 数据库 工业工程2014 作业整理 概念设计ER图到关系模型简约做法 一、为学生考勤建立数据库-----概念模型设计(ER图) 问题:由班长为班级的每门课程建立考勤 **自行完成关系模型 二、学生社团活动问题: 学生参与社团的资格审查和会员登记;会员参与活动记录。 **自行完成关系模型 概念设计ER图到关系模型完整做法 根据业务调查,设计数据库的概念模型(E-R图),并将E-R图转换为关系图。 一、关于运动比赛 1.1业务调查: *记录运动员的姓名性别所属队 *记录项目、比赛时间和比赛场地 *成绩统计 1.2找出业务发生过程中相互作用的实体:运动员、院系、项目 1.3将实体之间的作用关系转化为联系: 运动员属于院系 运动员参与项目 院系参与(团体)项目 1.4找出实体之间的作用(联系)发生时的数量关系是1:1、或者1:n还是n:m 1.5按照业务发生时的意义选择每个实体的属性: 运动员:学号、性别、姓名 院系:名称、编号 项目:编号、名称、时间、组别、场地 1.6找出联系的属性。如果实体之间发生作用时产生了不属于两个实体中的任何一个的数据,就应将其设为当前联系的属性。 个人参与:分组、成绩 团体参与:分组、成绩 1.7检查有没有重复的属性,如有则将多余的删除。 1.8模型检验:上述ER图所表达 *记录运动员的姓名性别所属队——可以满足 *记录项目、比赛时间和比赛场地——可以满足 *成绩统计——可以满足 1.9将E-R模型转换为关系模型 *首先将实体转换为关系 运动员(学号、性别、姓名,院系.编号) 院系(编号、名称) 项目(编号、名称、时间、组别、场地)
什么是概念设计,概念设计的主要特点 摘要:“概念设计” 不仅在当代设计领域是被广泛关注的一个话题,甚至在其他许多以创新为目标的行业(IT行业、企业经营管理、商业销售、广告、演艺活动、影视创作等等),人们都在谈论“概念设计”在推动一个产品、一个工程、一项活动、一个事件的过程中所起到的重要作用。因此,对于从事设计工作的人来说,弄清楚到底什么是概念设计,如何进行概念设计,是一件十分必要的事。 关键词:概念设计;应用范围;主要特点;误区;塑造 1什么是概念设计 所谓“概念”指的是“反映对象的本质属性的思维形式”,是“人们通过实践,从对象的许多属性中,抽出其特有属性概括而成”的。人对世界的认识、人类的全部文化、科学知识以及思想,都是由概念组成的。从这个意义上说,没有概念,就没有人类的历史,就没有人类的一切文明成果。因此,“概念设计”从本质上说,提供的是“思想”。所谓“反映对象本质属性的思维形式” 指的就是通过某种媒介或手段,把我们对事物本质属性的认识确定下来。媒介有许多不同的类型,文字符号是一种表达概念的媒介,视觉符号也是一种表达概念的媒介。就设计艺术而言,“概念设计” 就是用视觉语言把我们对事物本质属性的认识表达出来,这种认识就是我们从事物中提炼、概括出来的概念或思想。因此,它在本质上是对“思想”的设计,换句话说,它提供的是创意,即从某种理念、思想出发,对设计项目在观念形态上进行的概括、探索和总结,为设计活动正确深入的开展指引前进的方向。 2概念设计的应用范围 概念设计在不同的领域中有不同的含义、不同的对象。除了上述设计艺术领域之外,在产品的生产、经营、销售等领域中也有广泛的应用。这一类的“概念设计”指的是对某种经营、生产、销售思想、策略的策划。所谓“概念”是对企业、产品、管理、营销理念等方面的特殊性做出的概括。按主体不同,对这一类的“概念设计”可分为三个方面:即企业概念、品牌概念和产品概念。 除了物质生产领域之外,在影视、戏剧、展览策划等文化生产领域,概念设计也发挥着重要作用,特别是在科幻题材影视创作中,那些在现实中不存在的场景和道具都需要设计师根据预先设定的概念进行创作。 概念设计早在20世纪80年代,在国外就已经开始为设计界所广泛关注。美国平面设计师爱伦?霍伯特(Allen Hubert)当时曾经撰写了一本书,题目就叫“Conceptual Design”(概念设计),内容是针对平面设计中如何组织创意,如何赋予设计对象某种理念或思想,更好地推广企业和产品,引导消费者。当时国内很少有人从“概念设计”的角度理解、重视这个问题。在设计领域始终倡导并努力实践“概念设计”的是工业设计,由于工业产品具有批量化、自动化和时尚性等特点,设计对生产领域带来的影响更直接,对市场信息做出的反映更迅速、更灵敏,在推广一个新产品之前,概念设计就显得十分重要。特别是汽车工业,概念设计成为推动汽车工业不断创新的发动机。厂家对新的时尚、技术和功能的探索往往首先通过概念设计来完成,同时,概念车也成为引领时尚的风向标。 3概念设计的主要特点 (1)独创性。概念设计更强调设计的独创性和原创性,从形式和内容上都排斥业已存在的东西。当然,这不是说不能使用历史上已经存在的形式符号和材料做法,而是必须以新的手法、新的视角加以运用。 (2)抽象性。概念的形成是对纷然陈杂的生活现象提炼、概括、抽象的结果。任何概
实践科学发展观创新公路设计理念 长沙博达工程咨询有限公司李文波 摘要:结合“人性化设计”“节约资源”“可持续发展”等科学发展观思想在具体设计工作中的体现,探讨分析公路设计如何在科学发展观指导下创新理念与提高设计水平,并提出今后的工作设想与部署。 关键词:科学发展观公路设计创新理念 在公路设计工作中,如何树立和落实科学发展观,全面创新设计理念,提高设计水平,是摆在我们面前的新课题。 一、我院公路设计工作取得的成绩及不足 设计是公路建设的前提,是工程管理的龙头,是工程质量的基础。这项工作的完成情况,不仅影响到公路建设的各个环节,还直接影响到后期的运营管理。可以说,没有好的设计,就不可能有高品质的建设成果。设计工作做好了,就能为整个公路项目的建设和管理工作奠定良好的基础。 近年来,随着公路建设的快速发展,在投资数额不断增加、建设规模不断扩大的情况下,我院设计工作者大胆创新,勇于实践,夜以继日地忘我工作,经受住了前所未有的考验,保证了公路建设任务的顺利完成,为实现交通跨越式发展提供了可靠的技术保证。主要表现在:
——资质成功晋升乙级,设计队伍不断壮大。在以“着力培养和引进技术精、业务熟的专业技术人才,懂经营、善管理的企业管理人才,把我院建设成为公路管理局的一个人才库”的思想指导下,我院一批中青年技术骨干经过长期的培养与锻炼,现已在实践中脱颖而出,表现出良好的发展潜力,成为公路建设的中坚力量。这不仅成功推进了我院的资质升级,更为公路勘察设计界建成了一支生力军,为实现公路事业与人才的和谐发展铺就了希望之路。 ——设计水平不断提高,设计手段日益丰富。我院积极引进吸收国内外先进的测设方法和技术设备,不断扩大与兄弟院的交流与合作,加强了物探技术的应用研究,购臵了先进适用的设计软件。设计文件和图表做到CAD出图,计算机出图率达到100%。设计手段和水平已接近或达到国内先进水平。——设计理念不断更新。以我院参与设计的长沙金洲大道项目作为设计示范工程,在实现公路建设与自然环境的和谐方面起到了示范作用,得到了行业和社会的高度评价。设计中高度重视环保与动态跟踪,应用“珠链”景观设计理念,使公路上一系列贴近自然的景观被巧妙地结合在一起,同时突出公路的功能设计,从而使设计成果的整体风格和谐统一,整条公路与周围自然环境相互交融,给道路使用者以独特的视觉感受,被誉为二十一世纪第一条可持续发展的示范公路。
交互设计 目录 设计简介 简单定义 主要容 交互设计的实践及发展 相关信息 交互设计和界面设计 导致交互设计视觉结构混乱的两大因素 设计简介 交互设计[1](Interaction Design) 作为一门关注交互体验的新学科在二十世纪八十年代产生了,它由IDEO的一位创始人比尔?莫格里奇在1984年一次设计会议上提出,他一开始给它命名为“软面(Soft Face)”,由于这个名字容易让人想起和当时流行的玩具“椰菜娃娃(Cabbage Patch doll)”,他后来把它更名为“Interacti on Design”――交互设计。 从用户角度来说,交互设计是一种如何让产品易用,有效而让人愉悦的技术,它致力于了解目标用户和他们的期望,了解用户在同产品交互时彼此的行为,了解“人”本身的心理和行为特点,同时,还包括了解各种有效的交互方式,并对它们进行增强和扩充。交互设计还涉及到多个学科,以及和多领域多背景人员的沟通。 通过对产品的界面和行为进行交互设计,让产品和它的使用者之间建立一种有机关系,从而可以有效达到使用者的目标,这就是交互设计的目的 简单定义 交互设计的定义: 简单的说,交互设计是人工制品、环境和系统的行为,以及传达这种行为的外形元素的设计与定义。不像传统的设计学科主要关注形式,最近则是关注容和涵,而交互设计首先旨在规划和描述事物的行为方式,然后描述传达这种行为的最有效形式。 交互设计借鉴了传统设计、可用性及工程学科的理论和技术。它是一个具有独特方法和实践的综合体,而不只是部分的叠加。它也是一门工程学科,具有不同于其它
科学和工程学科的方法。 主要容 交互设计是一门特别关注以下容的学科: 1、定义与产品的行为和使用密切相关的产品形式。 2、预测产品的使用如何影响产品与用户的关系,以及用户对产品的理解。 3、探索产品、人和物质、文化、历史之间的对话。 交互设计从“目标导向”的角度解决产品设计: 1、要形成对人们希望的产品使用方式,以及人们为什么想用那个这种产品等问题的见解。 2、尊重用户及其目标。 3、对于产品特征与使用属性,要有一个完全的形态,而不能太简单。 4、展望未来,要看到产品可能的样子,它们并不必然就像当前这样。 在使用,软件,消费产品,各种服务的时候(实际上是在同它们交互),使用过程中的感觉就是一种交互体验。随着网络和新技术的发展,各种新产品和交互方式越来越多,人们也越来越重视对交互的体验。当大型计算机刚刚研制出来的时候,可能为当初的使用者本身就是该行业的专家,没有人去关注使用者的感觉;相反,一切都围绕机器的需要来组织,程序员通过打孔卡片来输入机器语言,输出结果也是机器语言,那个时候同计算机交互的重心是机器本身。当计算机系统的用户越来越由普通大众组成的时候,对交互体验的关注也越来越迫切了。 因此交互设计(InteractionDesign)作为一门关注交互体验的新学科在二十世纪八十年代产生了,它由IDEO的一位创始人比尔?莫格里奇在1984年一次设计会议上提出,他一开始给它命名为“软面(SoftFace)”,由于这个名字容易让人想起和当时流行的玩具“椰菜娃娃(CabbagePatchdoll)”,他后来把它更名为“InteractionD esign”――交互设计。 从用户角度来说,交互设计是一种如何让产品易用,有效而让人愉悦的技术,它致力于了解目标用户和他们的期望,了解用户在同产品交互时彼此的行为,了解“人”本身的心理和行为特点,同时,还包括了解各种有效的交互方式,并对它们进行增强和扩充。交互设计还涉及到多个学科,以及和多领域多背景人员的沟通。 通过对产品的界面和行为进行交互设计,让产品和它的使用者之间建立一种有机关系,从而可以有效达到使用者的目标,这就是交互设计的目的。 为什么要进行交互设计?
渤海大学自动化办公聊天室系统 系统概念模型(E-R图) 张佳佳(10060140)渤海大学信息科学与技术学院
将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计。它是整个数据库设计的关键。概念结构是独立于计算机硬件结构、独立于支持数据库的DBMS。概念结构设计的方法有: 1)自顶向下:首先定义全局概念结构的框架,然后逐步细化。 2)自底向上:首先定义各局部应用的概念结构,然后将它们集成起来,得到全局概念结构。 3)逐步扩张:首先定义最重要的核心概念结构,然后向外扩充。 4)混合策略:即将自顶向下和自底向上相结合,用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架,以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。 在对本系统数据库的具体设计过程中,所采用的是自底向上的设计方法,即自顶向下地进行需求分析,得到每一集体的应用需求,然后反过来根据每一子需求,采用自底向上法分步设计每一局部E-R模型,综合各局部E-R模型,逐层向上回到顶端,最终产生全局E-R模型。 1.局部概念模型设计 根据需求分析得出,在登录系统中有一下实体。 用户(教师、学生、管理员) E—R图如下所示: 用户(user)E-R图 头像 姓名 账号 电子邮件 密码性别 用户 个人介绍状态 籍贯
教师E-R图:学生E-R图: 用户user 教师学生系统管 理员 学生 学号 姓名 性别 入学年 入学 年份 学院 专业 教师 姓名 性别 学院 教工 号 教龄 密码 密码
系统管理员E-R图: 2.用户信息表中有以下实体(学院专业) 学院E-R图系统管理员 账号密码 学院 学院ID 学院名称
设计创新思维有什么观念 创造性思维可以不断地增加人类知识的总量,不断推进人类认识世界的水平。在 设计上又有着怎样的创新思维观念呢?下面小编为你整理设计的创新思维观念,希望能帮到你。 设计的创新思维观念 创新是设计本质的要求,也是时代的要求。作为“为传达而设计”的视觉传达设计,如何正确充分地传达信息是每一个设计者始终要面临的中心问题。但是,在当今社会,仅仅把传达信息的关键词定位于正确和充分显然是不够的。必须要把视觉传达设计的 创新重视起来,从设计理念、视觉语言和技术表现方式的创新入手,正确充分地传达 信息。 就视觉传达设计创新的这三个层次而言,它们具有辩证统一、不可分割的整体关系。设计理念创新是视觉语言创新和技术表现方式创新的前提和基础;而视觉语言创新 是设计理念创新和技术表现方式创新的表现形式;技术表现方式创新则为前二者提供强 有力的技术支持和实现途径。 我们的设计离不开扎实的专业设计基础,更离不开色彩斑斓的设计思维。良好的 设计思维存在于我们的思维与方法中,存在于我们的不甘于简单复制中。 拒绝平庸、远离“快餐设计” 。“快餐设计”从字面意思就能看出那是形容为商业而 设计的作品。这也是“盲从”,“现在社会流行什么,什么赚钱,我就设计什么”。这对有 些人来说似乎是理所当然,但是盲从便是平庸,最不可取,是设计思维倒退的表现。 毫无疑问,从设计思维的无到有,直至膨胀,甚至是一发不可收拾,都要充分发 挥自己的个性,运用自己的头脑风暴。设计是一个反复的过程,在这个过程中,不断 的反省自己,表现自我,有自己的信仰,独到的眼光,不盲从,不骄不浮,把握和权 衡每个细节性的问题等都是设计者在设计时应具备的素养。 在当今社会,科技的进步,社会环境和社会秩序的更新,各种视觉媒介的充斥, 影响着人们的思维、观念和感情,仅仅把传达信息的关键词定位于正确和充分显然是 不够的。鉴于时代的要求与设计本质的要求,必须要把视觉传达设计的创新重视起来,以创新为前提充分准确地传达信息。 创新思维的关键点是什么
一、新建概念数据模型 1)选择File-->New,弹出如图所示对话框,选择CDM模型(即概念数据模型)建立模型。 2)完成概念数据模型的创建。以下图示,对当前的工作空间进行简单介绍。(以后再更详细说明).
3)选择新增的CDM模型,右击,在弹出的菜单中选择“Properties”属性项,弹出如图所示对话框。在“General”标签里可以输入所建模型的名称、代码、描述、创建者、版本以及默认的图表等等信息。在“Notes”标签里可以输入相关描述及说明信息。当然再有更多的标签,可以点击 按钮,这里就不再进行详细解释。?牯?尾 二、创建新实体 1)在CDM的图形窗口中,单击工具选项版上的Entity工具,再单击图形窗口的空白处,在单击的位置就出现一个实体符号。点击Pointer工具或右击鼠标,释放Entitiy工具。如图所示
2)双击刚创建的实体符号,打开下列图标窗口,在此窗口“General”标签中可以输入实体的名称、代码、描述等信 息。. 三、添加实体属性 1)在上述窗口的“Attribute”选项标签上可以添加属性,如下图所示。
注意: 数据项中的“添加属性”和“重用已有数据项”这两项功能与模型中Data Item的Unique code 和Allow reuse选项有关。 P列表示该属性是否为主标识符;D列表示该属性是否在图形窗口中显示;M列表示该属性是否为强制的,即该列是否为空值。 如果一个实体属性为强制的,那么,这个属性在每条记录中都必须被赋值,不能为空。 2)在上图所示窗口中,点击插入属性按钮,弹出属性对话框,如下图所示。
建筑设计创新理念 发表时间:2018-05-22T15:52:28.163Z 来源:《基层建设》2018年第5期作者:张川毅[导读] 摘要:建筑设计是指建筑物在建造之前,设计者按照建设要求,将施工过程中和使用过程中可能存在的或可能发生的问题,事先作好通盘的设想,拟定好解决这些问题的办法、方案,用图纸和文件的形式表达出来。 上海众鑫建筑设计研究院有限公司上海市虹口区 200083摘要:建筑设计是指建筑物在建造之前,设计者按照建设要求,将施工过程中和使用过程中可能存在的或可能发生的问题,事先作好通盘的设想,拟定好解决这些问题的办法、方案,用图纸和文件的形式表达出来。作为备料、施工组织工作和各工种在制作、建造工作中互相配合协作的共同依据,便于整个工程可以在预定的投资限额范围内,按照周密考虑的预定方案,统一步调,顺利进行,并使建成的建 筑物充分满足使用者和社会所期望的各种要求,不仅仅包括物质上的要求也包括精神上的要求。 建筑设计在整个建筑工程设计中起着主导和先行作用,因此建筑设计又称为先行专业或者主导专业。中国建筑市场高速发展的现状使不少人认为中国的建筑太过快餐化,从方案到施工图,三五个月是很常见的,国外同行作同样的设计可能要3年~5年。这个“中国速度”并不是由中国建筑师的主观意愿所决定的,而是由社会大环境所决定的,是中国建筑师必须面对的残酷现实。这就更要求中国建筑师具有学习精神和综合性思考能力,提高自觉性和主动性,在战争中学习战争。建筑设计可以被看作是建筑师实现个人艺术追求的一种手段。与绘画、雕塑不同的是,建筑设计不是建筑师个人橱窗里的收藏品,建筑需要服务于大众,需要多方参与。有时候一个很不错的创意和理念,也具备实现的可能性,但是由于时间、造价甚至业主的喜好而不能贯彻下去。人们常说,建筑是遗憾的艺术,很多因素都是建筑师所无法控制的,因此不能奢求在一个建筑里实现建筑师所有的个人理想。抓住主要矛盾、合理利用技术、适宜的简化是实现理想的一条曲折的路。 广义的建筑设计是设计一个建筑物所要做的全部工作。由于科学技术的发展,设计涉及建筑学、结构、给排水、电、煤气、暖、通、消防、自动化控制受理、声、光、热学及工程估算、园林绿化等方面的知识,需要各种科学技术人员的密切协作。通常所说的建筑设计,是指“建筑学”范围的工作。它所要解决的问题,包括建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排,建筑物与周围环境、与各种外部条件的协调配合,内部和外表的艺术效果,各个细部的构造方式,建筑与结构、建筑与各种设备等相关的综合协调,以及如何以更少的材料、更少的劳动力、更少的投资、更少的时间来实现上述各种要求,其最终目的是使建筑物在建筑设计上一贯遵守的“实用、经济和可能条件下注意美观”。随着生产和生活的发展,它的含义和内容也会有所发展和变化,如对“实用”将会有新的要求;“经济”的含义也已从个体建筑造价扩大到“少花钱多办事,少花钱办好事”;对室内设施和能源开支等综合经济效益进行统一考虑;“美观”也不仅在于建筑造型或色调、装饰等概念,地方风格、民族传统、时代面貌等也远远超过原来“美观”的范畴,使建筑设计向新的高度发展。建筑设计的核心,是要寻找解决建筑中各种矛盾的最佳方案。 摒弃简单粗暴模仿,务实解决问题。谈及建筑的人文精神,有时会被简单理解为形式的模仿。比如国内著名的“福禄寿”天子大酒店、五粮液大楼、沈阳方圆大厦就是其中的代表。简单粗暴的形式模仿,短时间内实现了利益,但降低了建筑的艺术品位,不具有长久的艺术生命力。建筑设计要从深层次上挖掘精神内涵,务实解决社会问题。例如崔恺院士的康巴艺术中心,组团形式上保持了藏式街区的传统,将建筑布局打碎,既实现了现代建筑与老街区的共生,又保留了艺术建筑的独特美感。再例如现在的住宅户型设计,不满足停留在功能合理层面,更多地关注了几十年内的户内人口结构变化对户型设计的要求,用发展的眼光看设计。半个世纪前,当国际式建筑风靡全球后,建筑评论家们就大声疾呼,建筑师必须仔细分析建筑所处的环境,让建筑生长在它所处的环境里,融入当地的文化,而不是把一个现成的建筑“摆”到那块土地上。 从实际出发是建筑设计创新的关键,建筑设计是一种创造性的活动,一个建筑物的形式取决于设计者对客观因素认识后的主观反应。例如:建筑所在地的地质、地貌、气候鞥自然条件,城市规划部门对所建建筑物的特殊要求等。如果设计者潜心观察实际情况,将自己丰富的实践经验与独特的设计手法融入客观的条件中去,所设计的产品不仅可以获得较好的效果,而且会显示出各自的特色,形成有地方特色的建筑风格,避免千篇一律。建筑师通过形象的创造引人联想,使人既回归过去又存在于现在,又对未来的世界产生追求、探索的和向往未来、使其所设计的建筑不仅是物质的,而且是意识形态化的产品,建筑师的空间、环境创造又离不开当时当地的社会、经济、文化、地质地貌、风土人情和历史的变革,同时必须满足业主的要求。 做好建筑设计还须树立整体观念或全局观点。建筑物是组成城市体型和环境的主要成分,要求设计者必须从城市体型、环境的整体角度来考虑建筑设计。同样,考虑一个建筑群对各个建筑之间的关系,考虑一个单体建筑对各个局部、各细节的关系,也都要有整体观念。设计工作是很多人共同协作的,每个人可能只负责一个局部的设计,某一局部设计有时从局部角度看是正确的东西,而从整体角度看就不一定正确,这就需要首先照顾整体。因此,不仅设计总负责人要有整体观念,每个做局部设计工作的人也要有整体观念。做好建筑设计还要能够善于发现问题,纠正错误。因为建筑设计的整个过程本身就是一种修改、演化的过程,设计者面临着一系列错综复杂的矛盾,一个设计方案如果修改来修改去,在一些重大问题上老是顾了一头就顾不了另一头,“捉襟见肘”,找不到一条能够兼顾各个方面的出路,那就要冷静想一想,是不是设计思路本身有问题,就要下大决心,跳出原来的圈子,从根本上否定这个方案,试探别的思路。思路正确,很多复杂的问题和矛盾常会迎刃而解。 参考文献: [1].沈蒲生.高层建筑结构设计例题.中国建筑工业出版社 [2].日本建筑学会编.建筑设计资料集成.天津大学出版社 [3].童寓.《近百年西方建筑史》.南京工学院出版社