数字化产品设计范文10篇

数字化产品设计范文篇1

【关键词】南京建筑遗产；数字化测绘；解构重组；文创产品；设计方法

一、文创产品现状分析

20世纪70年代，西方国家的博物馆就已经成立了文创产品公司，并设立了独立的博物馆商店，如今已形成成熟的产业链，为博物馆带来一定份额的收入；我国博物馆文创起步于2000年，经多年发展逐步成熟，2008年博物馆免费开放，加强了博物馆与公众的联系，文创产业随之迅速发展[1]。（一）文创产品类型中外文创产品品类没有较大区别。国外文创产品（美国、英国、荷兰、日本等）主要品类大致有家居用品、生活用品、学习用品和藏品复刻，少量有玩具、服饰等品类[2][3]；国内文创产品（故宫博物院、苏州博物馆、河南博物院等）主要品类除与国外相似部分，玩具类所占的比重也很大，其中以体验类玩具为主。（二）消费者对文创产品的期望不同人群对于文创产品的需求在产品设计、产品风格、产品价位和营销模式四个方面具有不同特点。1.产品设计。随着年龄的增加，对文创产品的实用性及非装饰性的需求增加，未成年人更加倾向于装饰摆件，装饰摆件和文具用品是全年龄段都比较喜欢的类型，18—40岁的购买者对手袋、T恤的需求较大。2.产品风格。消费者更青睐古朴传统和新颖创意的风格，古朴传统的风格被全年龄段所喜爱，创意新颖的文创产品对青中年人的吸引力更强。3.产品价位。消费者对文创产品的心理价位偏向于300元以下，主要集中在50—100元范围。4.营销模式。线上销售主要面向18—50岁的人群，线下则面向全年龄段，文创的受众主要在50岁以下。（三）文创产品设计方法及步骤1.文创产品设计方法。文创产品设计的一般方法是将提取出的文化元素结合各方面的影响因素进行再创作[4]。文创产品设计各阶段的常用方法及现实运用，如表1[5]。2.文创产品设计步骤。现有文创产品设计包含四个步骤[6]。（1）文化元素提取。挖掘文化内涵，从外在造型开始研究，逐步深入其内在特征。（2）创意设计。运用当代科技使传统元素完成现代化转变。设计者需要进行概念评估，从技术、成本、客户需求等方面判断方案的可行性。（3）方案实施。将设计产品分为现实实物和虚拟产品两种形式。（4）产品评估。从消费者需求、产品实用性及文化内涵三个方面对设计产品进行评估，从而进一步对产品进行改造，以延长其生命周期，使其更具市场竞争力。

二、基于南京建筑遗产数字化测绘的文创产品设计研究

（一）南京建筑遗产的类型及创作价值南京作为六朝古都、十朝都会，拥有着浓厚的历史文化气息和丰富的建筑遗产资源。建筑遗产呈现多样化，包括了多个历史时期各自的时代特点，以及多种建筑及建筑相关的遗产类型。文创产品中的“文化性”来源于与其相关联的背景内涵，而建筑遗产带有的历史文化内容恰恰具有该方面的巨大潜力。不同类型建筑遗产的特色可以与多样的文创产品类型相匹配，寻找各自的合适载体。本文将南京建筑遗产大致分为以下四类。1.建筑类。南京历史文化悠久，不仅有着多处建筑古迹，并且在类别和风格上也十分丰富，有着诸如明孝陵、朝天宫、鸡鸣寺、灵谷寺等著名历史景点。这些建筑承载着我国不同历史时期的建筑营造技艺和艺术特征，无论在二维平面还是三维空间上都有着文创方面的创作价值。2.彩画类。该类在时间上主要以明清以及近代为主。明清时期建筑彩画已趋成熟，在建筑上有着广泛的应用，在构图、样式和色彩方面都颇为讲究，但是其中的内涵并不为大众所知悉。南京的建筑彩画颇多，明孝陵、中山陵祭堂、流徽榭、正气亭等都有着精美的彩画。若是将彩画本身的装饰美感与其在规范、等级方面的文化内涵共同转译于文创产品中，可以起到更好的文化普及作用。3.雕刻类。南京作为多个朝代的都城，也是多个帝、王侯的陵墓所在地。而在传统古代帝王陵墓的神道上会布有各式石像、石刻。南京最为有名的是明孝陵的石像生、文武官员石像。此外还有徐达墓、萧景墓以及丹阳、句容等地的石像石刻。这些雕刻多以神兽、动物和人为题材，造型生动传神，相较于其他建筑遗产更给人以亲切感。并且该类在文创方面适用范围更广，在平面图案、立体摆件等类别上都有可设计的空间。4.园林类。南京市内有多处园林景观，如瞻园、愚园、随园等。园林的“可游、可居、可观”的特点使其在总平面上有着丰富变化的流线，建筑和景观之间有着和谐交融的组合关系。与前三类不同，该类并不局限于单体，而是在整体上有着特别的传统意趣，可以从另外一个层面提供文创产品设计的思路。（二）基于南京建筑遗产的文创产品类型选择南京建筑遗产具有极高的文创设计价值和开发潜力，针对数字测绘得到素材的不同类型，在研发过程中首先需要选择合适产品种类和设计方向，确保后续进度的合理性。通过市场调研了解到装饰摆件和文具用品是接受度最高、最广的两个大类，以此为基础进一步确定了从二维图形和三维造型两方面对测绘所得素材进行分类。1.二维图形类。主要适用于诸如明信片、笔记本、钥匙扣、纸胶带、文件夹等文具用品。该类的主要亮点在于美观的平面图形设计，可以印刷于多种平面载体，并且可以生产出成系列的产品。在建筑遗产素材方面，适合选择建筑类的平面图和立面图、所有彩画类、雕刻类的侧面正射图以及园林类的总平面图等。由于该类对于载体的要求只有可印刷的平面，故也可用于冰箱贴、桌上台历、钥匙扣、手机壳、服饰、帆布袋等生活用品、装饰品的设计。总体上具有设计易操作性、生产友好性、广泛适用性等特点。2.三维造型类。主要适用于诸如桌上摆件、公仔玩偶、立体小饰品、立体积木拼图等。该类的亮点在于具有创意的产品形式、巧妙的立体产品设计以及足够好的产品质量等，对于研发者有着更高的设计能力要求，对于生产方也有着更高的生产技术要求。该类在范围上不如二维图形类广，对于建筑遗产素材的类型也有着较为特别的限制。雕刻类因其本身的三维造型性和合适的体量，是该类主要的设计对象。可以通过数字测绘所得到的三维电子模型进行加工，借助3D打印等技术手段生产出各种大小的摆件和装饰品。建筑类则可以以立体积木拼图为载体，依据测绘所得尺寸数据，在三维建模软件或专门的积木设计软件中实现产品研发过程。（三）南京建筑遗产数字化测绘的优势及素材提取流程1.建筑遗产数字化测绘结果的优势。建筑遗产数字化测绘与传统测绘方法的区别在于电子科技的运用。传统测绘方法得出的结果多为纯手工绘制，其中部分结果（如草图、拓片等）在测绘现场可直接产生[7]。数字化测绘中仪器取代部分手工，测量结果更加精准，通过后期软件处理得到最终结果。通过数字化测绘生成的3D模型与图片相比于传统测绘结果具有更加直观、准确的特点，将其作为文创产品设计的素材，最终的产品也会因其原始素材的专业性与其他文创产品有所区别。2.南京建筑遗产数字化测绘素材提取流程。（1）取样和测量。运用激光扫描、摄影测量、全站仪、移动扫描仪等测绘方法和器材，对南京多处建筑遗产进行测量。（2）数据整理。数字测绘得到的原始数据包括三维点云、正射图、激光扫描文件、三维网格面等[8]。（3）数据分析加工。将数据在Metashape、CloudCompare等计算机软件上进行分析与加工，获得的数字成果相较于传统意义上基于绘图软件绘制的二维矢量图，有着更准确真实地记录所测物件的现实状况的优点。（4）数据格式转化。将上一步获得的数据导入rhino等建模软件，得到数据向产品转化的原始模型素材。图1为数字测绘提取到的南京建筑遗产数字成果。（四）基于数字化测绘的南京建筑遗产文创产品设计方法建筑遗产携带着特殊的历史文化记忆，简单地拍摄移用无法表现出其中的价值内涵。对于历史文化主题类的文创产品，设计要点在于产品对原素材的“转译”，即“解构重组法”，提取出各类素材中最有文化宣传价值和产品研发价值的内容，通过设计者的再创造，使传统的建筑遗产在现代的文创产品载体上获得“新生”。南京建筑遗产文创产品设计方法分为七个步骤。1.市场调研。通过市场调研，借助KANO模型等方法在前期确立研发、生产与销售方针，在过程中根据实际情况实时修正，打造在文化宣传度和顾客满意度等多方面具有积极意义的文创产品。2.产品类型。根据调研结果选择合适的产品类型。3.素材选择。根据市场调研结果和产品类型选择合适的南京建筑遗产。4.素材提取。通过数字化测绘方法提取原始素材。5.主题确定。根据素材特点选择合适的文创主题。6.解构重组。数字测绘获得的原始数据是具体的、未处理的，在文创设计时，常常需要对其进行精炼，通过筛选和删减将其简化为可供使用的形象素材。这一过程需要设计师具备对于传统建筑遗产的专业认知和现代化的美学素养，精准地抓取到其中精髓。最终产品的吸引力和竞争力取决于设计师对于素材的总结能力和转译能力。7.根据产品类型再设计。根据不同产品类型对解构重组的形象素材进行再设计，保证产品最终呈现效果的完整性。

三、基于南京建筑遗产数字化测绘的文创产品设计应用

以四季石像生系列文创产品的设计过程为例，该产品的设计过程分为以下六个步骤。（一）产品类型。二维素材可以运用到大部分文创产品中。根据图像特点，确定月历、冰箱贴、贴纸等产品类型。（二）素材选择。明孝陵的石像生是南京最为有名的雕刻类建筑遗产，其生动的造型相对于其他建筑遗产更有亲和力，为大众所熟知与喜爱，具有代表南京形象的重要意义。（三）素材提取。选取摄影测量的方法。在同一焦距下对狮、象和橐驼等石像生在不同角度进行多次拍照（每张照片需要有适量重合部分）。将照片导入metashape软件生成有材质贴图的3D模型，在模型的基础上添加定位点之后导出石像生的正射图。（四）主题确定。一个系列的文创产品往往使用同一素材。明孝陵石像生包含六种动物，每种动物分别有坐立两种造型，共十二个。日月交替，四季轮换，十二座石像生在风雨中守护明孝陵百年。可以联想到十二个动物形象分别代表十二个月份，同时明孝陵的四季作为石像生的背景。产品系列命名为四季石像生系列。（五）解构重组。将石像生正射图素材导入photoshop。添加素材（四季）、文字，素材调色，画面裁剪。几轮反复修改后，得到十二张四季石像生的二维图像。（六）根据产品类型再设计。根据不同的产品类型，选择十二张四季石像生中的部分或全部进行再设计，如：月历需要设计月历封面。

四、结语

基于建筑遗产数字化测绘的文创产品在目前的文创产业中并没有先例，市场前景广阔。虽然相较于传统文创产品设计方法技术要求和成本更高，但该方法为以建筑遗产为素材的文创产品设计提供了一种具有创造性的思路，具有一定参考价值。

参考文献:

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[2]阮晨海.日本旅游市场文创产品设计方法分析[J].工业设计,2016,(03):92-95.

[3]赵希玉.博物馆文化创意商品的开发设计研究——以大英博物馆为例[J].美术教育研究,2016,(13):61.

[4]王田.历史文化主题文创产品的设计思路[J].大众文艺,2019,(03):118-119.

[5]程辉.国内文创产品设计方法研究综述[J].包装工程,2021.

[6]蒋亚楠.苏州园林文创产品的设计开发[J].今古文创,2021,(46):77-79.

[7]张妍.古建筑测绘传统方法与现代技术的分析[D].太原理工大学,2015:23-45.

数字化产品设计范文篇2

关键词：产品创新；设计管理；数字化

一、前言

随着信息化时代的迅疾化发展，企业激烈角逐的时代背景下，创新在工业产品设计具有举足轻重的作用，在日新月异的社会环境里，尤其在产品设计行业没有创新开拓的精神则意味着失败。面对更加广阔的市场、更加个性化的消费者需求、更短更快的产品开发周期以及趋向同一的技术平台高质量的产品以及良好的市场运作是成功的两大法宝。目前，我国不是缺乏好的设计，而是设计需要管理。长期以来，企业由于设计层层审批或者没有专业设计背景的管理导致优秀设计只能停留在图纸上，面临这样的现状，所以设计需要企业优化流程，设计需要管理提升产品的竞争力。

二、工业产品创新设计

（一）工业产品创新设计本质与意义

创新在工业产品设计具有举足轻重的作用，在日新月异的社会环境里，尤其在产品设计行业没有创新开拓的精神则意味着失败。然而工业产品设计创新不单只是一味为了迎合市场进行的一场艺术形式推敲，其目的是在建立一种人与物的和谐环境的基础上，增进物的技术功能升级和整体品质。随着人们物质生活水平大幅度得到提高，技术创新作用带给人们更多地便利，文化内涵、以人为本的设计思想涌入到设计中赋予产品形式美感。针对产品设计创新的本质，进行周详的计划，力求产品更顺利的开发、被市场认可。

（二）工业产品创新设计基本流程分析

每个企业都有适合自己的设计流程，但工业产品设计创新其必须经过四个阶段，即设计规划→设计发展→设计评估反馈→设计验证。从企业的角度出发，首先设计创新是一个保证质量的流程，以此来指导产品从想法到获得市场认可。其次是高质量与产品开发周期之间本身就存在矛盾。由于设计创新的特点本身就难以标准化，在实现产品商业化的活动，创新过程的管理就越发重要。在不同行业，产品的开发流程不尽相同，产品创新的流程也相应不同，清晰的策略规划、市场及时有效的反馈等都是问题的关键所在。研究如何在企业产品创新设计中，整合设计资源、提高设计效率、增进设计竞争力、更好的发挥设计改善旧产品避免资源浪费以达成企业目标和提高生活品质就必不可少。

三、工业产品设计数字化管理

（一）设计数字化管理

由皇家艺术协会最早在1965年提出设计管理一词，在之后几十年的研究中，设计管理不断发展壮大。国内外学者们相应的研究成果与日俱增，可以看出设计管理跨学科创新的价值得到了广泛认同。设计管理最初仅仅是指对设计项目的规划，随着信息化时代不断普及更新，多学科交叉背景下的设计数字化管理趋向于企业战略相融合，设计数字化管理属于长期指导设计实践的范畴。在产品创新过程主要为实现既定设计目标、设计资源高效率的引导，通俗的来说设计数字化管理是产品设计部门的整理、改善、管理，即是在战略层面对设计制定的标准化为企业经营带来贡献。首先设计资源的整合使企业获取信息便利，大大简化设计部门的繁琐工作。改善项目管理，数字化能使企业管理者、各部门员工对项目实时跟踪，产品开发过程中发现问题并在第一时间得到有效解决。多学科融合优点有助于创新产品通过管理帮助设计人员契合企业文化，提升品牌形象，改进生产效率。

（二）数字化管理要素

工业产品设计多交叉学科、涉猎行业广的特点使得设计管理大有作为。由于设计问题的无法标准化而延伸一系列问题，例如设计师与管理者之间合理干预还是过度干涉、设计师与用户之间文化承载还是开发控制。简而言之，产品创新不仅要协调好设计过程中决策、发展的冲突，也必须依照科学引导消费、以本为本等设计原则来回馈人类社会。从产品创新的流程来看，设计创新主要包括有设计规划、设计发展、设计评估、设计验证，主要涉及的人有管理者们、设计部门、用户群体。在保证产品质量的前提下，高效率解决这些问题，优化经营管理效率等，应该不能局限于当前的问题，还应该以发展的眼光去思考设计管理所发挥的最大价值。设计数字化管理应包含的要素有：第一，整理设计资源，除了设计师个人技能以外，每个企业都有带来大量的经济效益的设计资源，例如人力资源、资金资源、物质资源、信息资源等。其次改善团队协同，面对一个新产品项目，设计师和工程师具有相同的目的—产品创新，两者高效协同，面对设计师提出的加工工艺、技术难题等工程师的解决办法，面对工程师的解决方案，决策者的价值考虑，实现资源的优化配置。最后管理创新方向，以企业的未来为基本点，针对消费痛点，结合行业发展，焕发产品活力。从而实现设计管理的价值。

四、工业产品设计数字化管理系统策略分析

上一节说到工业产品设计多交叉学科、涉猎行业广的特点使得设计管理大有作为。随着科学技术的进步，信息的获取、高效率的沟通，数字化从设计管理的角度给产品创新提供新的范式。提高对市场的关注、有效的组织设计资源同时考虑文化发展、社会环境等，旨在寻求解决问题的最佳方案，设计数字化管理正是企业借以依靠提高竞争力的一个管理系统。如图1表示，设计数字化管理要想对设计创新起到驱动作用，企业管理者的设计决策规划、设计师对市场相同行业产品的改善、市场对企业的有效反馈都直接影响设计创新能否取得成功。此外设计创新是融合了人文、艺术、技术的独特活动，为应对这些要求，设计数字化管理系统借助完善流程管理、组织架构、信息可视化、加工工艺、生产数据、售后服务等分层结构把握企业设计创新。如表1，由于设计创新的特点本身就难以标准化，在设计数字化管理平台中以维护企业核心利益、发挥设计师专业效能、提高用户对产品的信任度，最后反馈给企业。关键在于管理者以这些维度建立起所有产品完整的数据模型，一个系统实现数据共享、这将对企业了解产品状态、获取市场反馈提供便捷、高效的工作方式。

五、结束语

对于产品创新，目的是实现有益于人类社会的设计，企业要保证设计创新的质量、生产过程的效率、设计效益的最大化。设计管理旨在研究做好这个企业、设计过程，设计数字化管理可以抓住企业、设计师、用户三方之间有效开展设计活动。在企业设计创新过程中的设计信息、企业资源、技术工艺甚至是产品成本通过数字化实现各部门之间的高效协同，进一步证明数字时代，设计数字化管理对产品创新的重要意义。其核心是建立一个能协调所有与设计活动相关的要素数字化设计管理模型，通过整合这些相关要素，数字化设计管理为企业构造了差异性特征，同时为竞争提供了先决要素。也为企业带来更高的利润空间，一些走在前列的公司进一步证明了设计数字化管理的价值。

参考文献：

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[5]刘妤，赵丹.数字化时代江苏省文化创意产品的问题及对策研究[J].绿色包装，2020（11）：81-86.

数字化产品设计范文篇3

关键词：数字化；设计技术；机械设计；应用分析

在这个经济迅速发展的时代，经济效益和社会效益是企业发展的根本目标，企业发展尤为重视效益问题。为创造企业经济利益，机械设计技术是企业降低生产成本、提高现代机械设备的安全性与稳定性方面不可忽视的重要措施。在进行机械设计工作时，适当的采取数字化技术能够实现设计技术的突破性进展，使得机械设备运行的安全性与可靠性得到大大的加强，另一方面也可以提高机械的工作效率，使得企业实现经济效益与社会效益的双收。数字化设计技术是信息科技时代重要的科学技术之一，它目前在机械设计方面的应用受到人们广泛的关注，虽然暂时在于机械设计工作的融合也出现了一些亟待解决的问题，但是随着科技人员工作经验的增加以及研究的深入，相信在未来数字化技术在机械设计方面的应用会达到炉火纯青的地步。

1简要介绍数字化设计技术

在党和政府的政策指导下，我国的科技创新力度不断加大幅度，机械设备在科学技术的支持下发生了翻天覆地的变化，大型化、自动化、高精度化的机械设备不断涌现。数字化设计技术的出现，使得机械设备更加如虎添翼，设备结构复杂化，但是机械的生产规模和运行效率也更加的高效。

1.1数字化设计技术的内涵分析

数字化设计技术是指将计算机技术应用于产品设计领域，属于计算机设计技术的一种辅助。它最开始是以计算机辅助设计，即CAD的形式显现出来的，在科技水平不断提升的带动下，数字化设计技术越来越成熟，它在越来越多的行业受到人们的欢迎，在机械设计方面的优势更为明显。以前设计师在进行机械相关的设计工作时都离不开实物模型的帮助，但是在数字化设计技术出现之后，它可以利用计算机技术建立数字化的模型，从而降低实物模型的使用频率，提高了工作效率。

1.2数字化设计技术特征分析

数字化设计技术最为重要的特征就是产品的定义模型较为统一。任何一个产品都有生命周期，如开发期、成长期、成熟期、衰退期等等，数字化设计技术对于产品的每个生命周期都有相关的设计，都是统一运行的。这种统一的设计模式大大降低了产品设计的繁琐程度，使得产品设计流程更为简单化。因为传统的设计模式会针对处于不同生命周期的产品采取不同的设计方法，使得产品设计变得复杂，而且也容易丢失数据。另外，数字化设计技术可以实现并行设计。传统的产品设计讲究的是设计的切合性，产品的生产制造程序与包装维修程序需要达到高度的一致性，因此同一产品的设计基本上都是由同一设计团队完成。因此，传统的设计方法对于设计师的依赖性较强，一旦设计团队出现分裂问题，则产品的设计链条很容易受到影响，从而产品的质量也难以保证。但是数字化的设计技术可以实现并行设计，简单而言，就是多个设计团队可以在同一时间内，在不同的地方，共同设计某一产品。这样一来，不仅仅是提高了机械的生产效率，另一方面也能够大大的缩短相关产品的生产周期，降低了运行成本。

2数字化设计技术在机械设计中的应用分析

近几年，我国机械制造引进很多的国外先进的技术、管理方式和装备，尤其是进入21世纪以后，对数字化设计技术的充分使用使得机械的装备水平得到很大的改善。这样才能达到提升机械设备的安全性和稳定性、降低生产成本的目的，间接地为企业创造出更多的经济利益。

2.1数字化设计技术在农业机械设计中的应用

我国的农业发展历史悠久，随着经济水平的不断提高，农业种植与收割也不断地由手工化向机械化转变。农机设备朝着一体化、高速化、微电子化的方向发展，设备的操作也越来越容易，同时农业机械的设计也越来越数字化。近年来，数字化设计技术常常应用于农业机械设计工作，农业机械设计人员在进行机械设计工作时，会借助计算机，运用计算机技术来生成部分辅助性的设计，或者是利用计算机的预测功能来预测产品的性能，经过不断的虚拟运作，不断地调试，从而设计出最优的农业机械。另外，农业机械设计人员还可以根据不同地域的地形、地貌以及农作物特征来模拟出农业机械运作的效果，经过修正与开发阶段，可以设计出符合各地区农业生产特色的农业机械，从而开发出其他的子功能，进而明确各部分子功能之间的关系。

2.2数字化设计技术在汽车控制系统设计中的应用

设计配电时，汽车机械的可靠性和负荷容量的需求是不可以忽视的，在利用数字化设计技术时一定要注意到这两个方面的参数。数字化设计技术的节能设计在各个方面都对人们产生着很大的影响，在设计的过程中，我们也应该考虑到节能减排的因素，要实现最有设计，使得资源的利用达到最大化，要尽可能的避免对环境的污染。因此对自动化技术在汽车机械控制系统中等的节能设计必须进行更加深入地研究，这样不仅为节能环保做出了巨大贡献，还可以为企业带来经济收益，促进技术的发展和创新。

3结语

科学技术的进步造就数字化设计技术，而数字化设计技术在发展与完善的过程当中，也带动科学技术进一步的发展，二者相互影响，相互促进。在实际发展中，工作人员应该不断地提升原有的工作效率，将产品的质量控制到位。数字化设计技术是新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。数字化设计技术无疑是现阶段机械设计工作最得力的助手，企业因该合理的配置资源，积极的引进先进的数字化设计技术。

作者:高刚毅 单位:荆楚理工学院机械工程学院

参考文献：

[1]阎楚良,杨方飞,张书明.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].农业机械学报,2004(06).

数字化产品设计范文篇4

关键词：数字化设计；设计技术；农机设计

1数字化设计技术的含义及特点

1.1含义。农业机械设计需要结合使用方向来进行，优化功能组成，这样在使用阶段可以降级故障发生几率，农业生产任务也能够高效完成。数字化设计理念在农机产业中虽然应用实践较短，但却取得了很好的成果，所设计的机械结构更能够满足使用需求，基于计算机设备完成的设计任务，可以节省数据分析运算所用时间。借助计算机中的功能软件，能够轻松的完成图纸绘制工作，并通过系统模拟来观察运行期间的设备稳定性，最终得到的产品生产方案更安全可行。

1.2特点。数字化技术是科技发生的成果，农机生产行业正在向自动化控制方向发展，要求设计环节科学高效，必然会应用到数字化技术。分析技术应用特点可以了解到，在设计时间上有明显的节约，可以同时完成多项任务，包括数据的录入与运算，帮助提高产品设计效率。数字化技术还能够结合使用需求对设计方案做出优化，并通过计算机软件来完成设备的运行模拟，这样所确定的最终方案更安全可靠，有效的降低来生产成本。传统设计方法中，需要同时得出多种设计方案，增大了工作任务的难度，这一点在数字化技术中得到来解决。

2当今数字化设计技术研究的热点

2.1计算机辅助概念设计（CACD）。新型技术的应用离不开计算机设备，农机设计过程中会涉及到大量的图纸绘制，计算机绘图软件可以完成这一任务，在工作任务开展期间，技术人员将所得到的参数输入到计算机中，选择相应的功能，便能够将机械图形展现在其中。目前管理图纸绘制的软件也正在完善，功能也有明显的增多，为农业机械设计提供来便捷性。

2.2知识工程（KBE）。知识工程在数字化设计技术中的应用愈来愈广泛。现代设计之所以不同于传统的设计，是由于市场、竞争和技术进步形势的变化，它比过去任何时候都更加依赖于对新知识的获取，而不是依赖经验。过去的一二十年间，在人工智能和知识工程等领域发展起来的基于框架、规划、模型、本体等多种知识建模技术，主要是为实现计算机对知识的智能推理，提高计算机智能服务的。对于新知识的获取，通常有以下几个来源：已有知识；市场信息；数字仿真或虚拟现实；物理模型试验；样机试验；已有产品运行表现。

2.3虚拟原型（VP）。虚拟原型技术，近年来作为数字化设计的一个重要的分支，得到了人们的普遍关注。虚拟原型技术是在CAX（如CAD、CAM、CAE等）/DFX（如DFA、DFM、DFS等）等技术基础上发展而来，它将信息技术、先进制造技术和先进仿真技术等应用于复杂系统全生命周期，并进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。虚拟原型是根据产品设计信息或产品概念产生的在功能、行为和感观特性等方面和物理原型尽可能相似的可仿真的计算机模型。虚拟原型技术经过近十年的发展，已经可以部分替代物理原型，在产品设计中得到了广泛的应用。

3农业机械数字化设计技术的发展趋势

农业机械属于制造业的范畴，门类广、种类多，市场需求潜力巨大，据统计，目前我国农业机械产品拥有14大类、95小类，3000多种产品。尽管我国能生产的农业装备品种很多，但产品技术水平、产品结构与发达国家还存在相当差距。在构型设计方面除了利用计算机辅助设计加速产品开发的同时，基于知识工程，利用计算机仿真对产品性能进行预测以优化产品结构也得到了人们的关注。在农业机械产品概念设计方面的研究也有学者开始涉及。今后数字化设计技术在农业机械中的发展趋势，应注重以下几点。

3.1突出产品创新设计。设计过程中应当突出产品的使用功能以及创新性，消费者在购买机械设备时拥有更多的参考。应用数字化技术后，设计阶段创新理念可以更好的展现，结合农机设备使用阶段容易发生的故障问题来进行，将故障发生几率降至最低，这样才能够降低农业生产的成本投入，确保设备具有消费市场。农机设计生产企业有很多，只有突出设计阶段的创新性，才能偶在激烈的市场竞争中占据有利位置。可以明确，产品创新设计涉及到数据开采、知识发现及其重用技术、知识的表达与组织、知识数据库的开发、基于知识的决策技术等。

3.2重视虚拟现实技术。虚拟现实技术的出现，给产品设计带来了一场新的革命，它集3D图形、声音等多媒体为一身，让设计者/用户身临其境的感受产品的设计过程，体验其性能，从而提高设计的成功率。该技术在农业机械设计及制造中非常重要。对于结构复杂、设计困难、设计周期长的大型农业机械的设计，采用虚拟现实技术，既便于模拟产品的某些性能，又便于设计人员对产品的修改，更便于用户针对产品的原型了解产品的结构和性能等，提出反馈意见，加快了产品投入市场的速度。目前国外已提出了两种基于VR的工程设计方法，一种是增强可视化，它利用现有的CAD系统产生模型，然后将模型输入到VR环境中，用户充分利用各种增强效果设备如头盔显示器等产生临境感。另一种是VR-CAD系统，设计者直接在虚拟环境中参与设计。国内相关的研究才刚起步，尤其是VR在工程上的应用方面还缺乏一套较为完善的理论和方法。

3.3强调产品协同设计。农业机械制造企业面临着新的商业环境，如产品定制需求的增多；跨部门甚至跨企业共同协作进行产品设计与制造等，因此，产品设计制造的协同是现代企业适应全球经济的重要手段，也是我国发展农业机械行业乃至整个机械行业所需要瞄准的方向。据估计，发达国家制造企业在新产品的开发过程中往往有40%~70%的工作是与其他企业和合作伙伴共同完成的。如何从浩瀚的产品资源中选择合适的为己所用，这就提出了在已有知识库中的搜索算法实现问题。PTC公司的Web服务器上保存了众多世界领先的零件供应商的百余万个零件，且每月增加几万个新的零件。尽管象PTC公司这样将所有资源都纳入自己的服务器的做法在搜索算法实现上较为容易，但在我国目前采用是不现实的，并且从长远看也不是方向。一个可行的办法就是由供应商在自己的服务器上提供零件的资源信息，这样采用什么特征及其参数引导在众多的供应商之间搜索，以及如何实现客户端各种异构的应用系统与服务器各种异构数据库之间信息的传递就成为研究的方向。农业机械在农业经济和农业的发展中始终处于十分重要的地位，将数字化设计技术引入农业机械行业是改变传统农业机械生产方式，用新技术改造传统农业，支持新兴农业技术，提高农业竞争力的重要手段。

作者:李伟 单位:嫩江县农机安全监理站

参考文献:

数字化产品设计范文篇5

1数字化设计技术及农业机械设计特点分析

1.1数字化设计技术。数字化设计技术是计算机技术在产品设计领域延伸出的一种辅助技术，它最开始是以计算机辅助设计，即CAD的形式显现出来的。以前设计师在进行机械相关的设计工作时都离不开实物模型的帮助，但是在数字化设计技术出现之后，它可以利用计算机技术建立数字化的模型，从而降低实物模型的使用频率，提高了工作效率。数字化设计技术最为重要的特征就是产品的定义模型较为统一。任何一个产品都有生命周期，如开发期、成长期、成熟期、衰退期等等，数字化设计技术对于产品的每个生命周期都有相关的设计，都是统一运行的[1]。这种统一的设计模式大大降低了产品设计的繁琐程度，使得产品设计流程更为简单化。另外，数字化设计技术可以实现并行设计，这样一来，不仅仅是提高了机械的生产效率，另一方面也能够大大的缩短相关产品的生产周期，降低了运行成本。1.2农业机械设计特点分析。1）农业机械型号种类较多。目前在农业生产作业过程中其所采用的机械种类较为多样，并且根据生产环境的不同其结构及型号也有一定的区别，例如在对播种机进行设计的时候，需要根据所播种的农产品物种和农业的特点来进行划分，常见的机械类型有条播机、穴播机和精密播种机等，因此在进行农业机械设计过程中必须要对此类设计特点进行全面考虑。2）农业机械结构较为简单。目前在农业生产中对其所采用的机械设备功能的要求较为稳定，而这也使得农业机械其整体的复杂程度不高，此种特点为机械设计提供了基础保障，以播种机为例，在组成上，它一般都会有机架、地轮和传动系统等。但是在实际设计过程中需要注意农业机械在实际中受其使用要求的影响需要保证不同型号的机械结构参数与实际设计标准要求相符，以此来保证产品的性能[2]。

2农业机械设计中数字化设计技术的应用分析

2.1虚拟技术的应用分析。当前，在农业机械设计的过程中通过虚拟技术的应用可以构建起相应的数字化仿真环境，以此来通过对农业机械各项参数的设计建立起相应的产品模型，从而更加真实的反映出农业机械产品及特征，为农业机械设计方案的优化提供基础条件。在虚拟技术的应用中其属于多技术融合下的一种综合性技术，主要包括了网络技术、仿真技术、三维成像技术等，通过几种技术的融合可以使农业机械在设计过程中以三维立体模型的方式展现出来，这样可以更加直观的对农业机械及设计情况进行了解。对于在机械设计中应用的虚拟设计系统来说，它主要有两个部分，一个部分就是虚拟设计系统的主体，这个主体，它是由虚拟环境生存下来构成的。另外一个部分则是一个的设备，这个的设备是非常多样化的有数据的传输装置，也有信号的控制装置，更有人机进行交互的各种各样的工具等等[3]。在这些部件和系统的帮助之下，可以大大节省机械设计的周期，提升效果。2.2实现产品的设计和制造协同。在进行农业机械设计的过程中实现其设计与制造的协同可以保证设计方案具有可行性，在以往的设计过程中受技术条件等因素的影响使得，一些设计理念无法在制造中得以实现，而这也出现了设计与制造脱节的情况，而此类问题也使得农业机械产品无法更好的为农业生产进行服务。针对此种情况在进行农业机械设计过程中采取数字化设计技术应考虑如何在其技术支持下来实现产品设计与制造的协同，同时要想实现农业机械产品的设计与制造协同则需要具备完整的农业机械产品及零件的数据库，这样可以保证在设计过程中对其零件参数进行及时的获取，使农业机械设计能够得到优化，并且这样的优化是比较及时的有效的，使得需要花费的费用得到降低，缩短整个设计和制造的周期。2.3创新农业机械设计。在农业机械设计的过程中通过数字化设计技术的应用可以将机械结构特点及性能更加清晰的表现出来，这样也可以为农业机械产品及设计优化提供良好的技术支持。并且在农业产业发展的过程中对农业机械产品的要求也会发生一定的改变，因此需要采取适当的技术措施来进行机械的创新，以此来避免在农业机械产品应用过程中存有质量隐患问题。现今在农业机械设计的过程中，要想保证其设计创新可以符合农业生产实际的需求则需综合考虑在设计活动中的各项环节及条件，采取数字化设计措施来对机械设计方案进行优化及提升，使农业机械产品可以融入最新的设计理念及设计技术，达到对农业机械设计进行创新的目的，使机械的性能可以符合农业生产实际的发展需求及发展条件[4]。2.4优化农业机械设计流程。在以往的农业机械设计过程中，多数是以手工绘图的方式来进行，因此在进行农业机械产品设计过程中容易出现误差问题，在进行手工绘图的过程中机械各个尺寸、规格、大小等都容易出现偏差，而这些因素也会对农业机械产品设计的质量产生直接影响，使农业机械产品样品后续的生产制造活动受到影响。而通过数字化设计技术的应用可以有效的对以往农业机械设计手工绘图的作业形式进行改变，在数字化设计技术的支持下使农业机械设计过程中存有的问题进行优化及改善，因此需要注意通过数字化设计技术的使用来对机械的各个部分的参数进行精准的计算及应用，以此来达到优化农业机械设计的效果。同时在对数字化设计技术应用的过程中还需制定完善的设计流程方案，以此来避免在进行农业机械设计过程中存有疏漏问题，并且在设计流程的优化上还可以有效的减少在农业机械设计过程中不必要的环节，针对此种情况还需重视对计算机技术、网络技术、信息技术等进行综合应用，使农业机械设计在现代化技术的支持下满足其不断增多的设计要求，以此来达到有效提升农业机械设计水平的效果。

3结束语

综上所述，为了保证农业机械的设计水平则需综合考虑数字化设计技术的应用要求及应用理念，针对农业机械产品的要求来科学的制定完善的数字化设计技术应用方案，确保在进行机械产品设计的过程中可以使数字化设计技术的效用良好的发挥出来。同时对于数字化设计技术还需不断的进行优化完善，针对农业机械的发展要求来进行数字化设计技术的创新，以此来推动农业机械设计的进一步发展，从而推动我国农业机械产品质量的提高。

参考文献：

[1]欧潜.现代数字化设计制造技术在农业机械设计制造上的应用[J].中国高新区，2017(17)：184.

[2]王莹莹.数字化设计在农业机械中的应用研究[J].中国设备工程，2017(15)：192-193.

[3]吴发辉.农机数字化设计与制造技术的研究与应用[J].南方农机，2016，47(7)：50+71.

数字化产品设计范文篇6

1目前职业教育数字化教学资源产品存在的问题

笔者通过大量走访院校、发放调查问卷、与教师/学生座谈等方式，调研了解了多所职业院校教师关于目前市场上数字化教学资源产品的认识，总结造成产品供给与需求错位现状有如下几点原因。

1.1资源散碎，不成体系

从2006年职业教育教学改革起步至今，十多年来，职业教育经历了教育部国家示范性高等职业院校建设、骨干校建设，以及各地方示范校建设。这些建设计划中对信息化技术在教学中的应用均提出了要求，因而由“以评促建”产生了大量的数字化教学资源。但这批资源多是散碎的，未成体系的，没有进行过总体设计的。形式多种多样，有动画、现场录像视频、微课程等，但因为不成体系，且制作标准不一，相互间难以形成衔接和呼应，因此，当教师在实际使用这些资源时会感到捉襟见肘，从而造成虽有海量资源，但无法在教学中充分发挥作用局面。

1.2成体系的教学资源库（包），体量庞大，且与纸质教材内容对应度低

包括笔者所在出版社在内，很多出版单位针对自身行业优势，结合专业特点，制作了单独成体系的多媒体教学资源库（包）。这样的多媒体教学资源库（包）大多以知识点为基本建设单位，以动画、视频、教学案例、题库、多媒体课件、小型实训软件等为表现形式，构成某一门课程或者某一专业的教学辅助资源产品，成体系，较大满足了教师的使用需求，对于有多年教学经验的教师，可以根据自身教学特点，进行自由挑选和组合，是很好的教学辅助产品。但也因为该产品并不以某一种纸质教材为蓝本，因此对于教学经验欠缺的教师来讲，会有“挑花眼”的感觉，也会感到针对性不强，实用度就降低了很多。同时，由于这样的产品所包含的内容全面，一般来讲体量较大，从而定价较高，对很多职业院校系部来讲，承受不起。

1.3多数数字化教学资源，以素材为主，难称“产品”，缺乏教学设计

以笔者见过的数字资源形式来看，多是文字文本、图形图像、音视频、动画、多媒体课件、实习实训软件这些多媒体材料素材的不同组合，有单机版、在线版、客户端版等多种载体形式，但核心都是素材的堆砌，难以称为真正意义上的符合当今科技发展潮流下的互联网教育产品。同时，几乎没有产品是带有教学设计在内的，无法满足教师在新型信息化教学环境下的教学组织需要。

2当前环境下数字化教学资源产品供给解决策略

笔者认为，在当今数字化产品日趋受到重视而传统纸质教材仍有一定优势的境况下，以“全媒体出版”理念进行产品一体化设计，为教师提供全套教学解决方案，是职业教育教学产品提供的最有利策略。

2.1全媒体出版理念解读

2.1.1什么是“全媒体出版”理念

此处，“全媒体出版”包含3个维度，一是基于“大出版”“大教材”思想，一体化考虑纸质教材与数字化教学资源产品设计，使纸质教材与数字化教学资源两者紧密结合、优势互补、无缝对接；二是在数字化教学资源产品内，结合专业教学特点，设置产品模块（如知识点模块、教学课件、实训软件等），选择多媒体呈现形式（如动画、视频、虚拟现实演示等），综合考虑单机版、PC端网页版、APP移动端版等多种媒体介质的使用，基于最有利原则选择几种媒体介质的组合；三是考虑互联网时代学习者的学习特点，在内容表达方式上尽量通俗化、图表化，增强学习者学习兴趣，同时便于以片段形式在各种媒体介质和平台上。

2.1.2“全媒体出版”理念为谁服务

通过大量走访院校、收集调查问卷、与教师/学生座谈等多渠道调研，笔者认为，全媒体出版理念下的职业教育产品服务对象主要为教师，在完全满足教师需求基础上，可适度考虑对有进一步学习需求的学生略有延伸。因此，一门课程的全部产品形态应包括：必选项和可选项两类。必选项包括：纸质教材（以尽量图表化、通俗化的方式纳入理论性强和与知识点直接相关的内容）+数字化课程（以教学设计为结构框架的，以知识点罗列的列表方式纳入动画、视频等多种表达形式）+实习实训模块（带有考核功能）。可选项包括：微课程（对现场操作性知识点或知识难点的名师解析）+数字化教材（纸质教材内容与多媒体技术的完全融合）。

2.2全媒体出版理念下产品形态设置思路

如上产品设计是针对解决当前数字化教学资源产品供给与需求存在的错位问题，旨在为教师提供全套教学解决方案。具体来说，基于以下几点考虑。（1）纸质教材的自身优势和多媒体技术限制促使职业教育产品设计中纸质教材与数字化教学资源一体化考虑，提出全媒体出版理念。基于多年的阅读习惯，以及纸质教材本身的体系完整性、便于记笔记等优势，相信纸质教材不会在短期内退出市场。与此同时，多媒体技术还存在硬件配套，以及业态刚刚兴起，产品表现效果和内容质量还存在一定限制原因，纸质教材和多媒体技术各自发挥自身优势，无缝对接融合是目前最有利的产品设计方式。（2）当今的出版社身份由教育产品出版商向教育产品服务商转变势在必行。笔者认为，“服务商”的含义可以借鉴普遍服务行业，即首先提供标准化菜单，在此基础上满足个性化需求，此处的个性化需求则又分为学校资源背景和教学特色要求以及满足个别学生进一步学习诉求。依此，上述产品中必选项即为标准化菜单，可完全满足当今“互联网+教育”下，教师进行教学组织的全部需求。若学校有个性化需求，或者对学生延伸学习有特别要求，可考虑增加可选项内容。

2.3全媒体出版理念下产品设计实现核心要点及突破建议

在笔者近5年的实践探索中，对产品形态构成越来越笃定，全媒体出版理念也被各职业院校教师所认可，但在执行过程中仍存在很多难点，也是产品推向市场的核心要点，笔者仍在积极摸索和总结。在此浅谈几点突破建议，供同行借鉴。（1）出版社编辑需要深度转型，成为懂教学、有资源、懂技术的专家型、复合型编辑。出版社在实现数字化转型过程中，一定要明确内容服务商的定位，并积极承担起相应责任，其中，编辑是整个转型过程的核心力量。要以全媒体出版理念进行产品策划，为教师提供全套教学解决方案，有两大难点，一是提供精准知识服务，二是提高资源质量。这需要编辑改变以往单纯组织者的身份，不再只是对某一领域有所了解，搭建院校教师间平台，组织成立编写委员会，完成教材编写进而出版。而是需要编辑懂教学，深度了解院校培养学生定位，了解知识框架设置和知识掌握的深度，以此作为产品设计的出发点，甚至将工作前移到直接与企业接触，了解企业对人才知识结构和能力的要求，同时了解学生学习特点，从而进行教学产品一体化设计。在实现设计过程中，又需要懂技术，要对当前的计算机信息技术有一定的了解，以便与计算机专业人才商谈呈现形式，及选取最有利实现手段。还需要利用编辑自身多年在某一领域内形成的专家资源，请专家对产品设计以及产品demo进行审查，提出修改完善意见。经此几轮工作过程，才能推出提供精准知识服务和高质量资源的全套教学解决方案，供市场检验。（2）要借助各种社会力量，完成产品初期开发，择机形成出版社人才队伍。出版社数字化转型，编辑是核心力量，但能称为专家型、复合型的编辑人才匮乏是现状。解决方案有二，一是从头培养，优势是内部成长，把控性强，缺点是成长速度慢，没有成熟经验，摸索时间长且成功概率无法估量；二是借助社会力量，如出版社与新兴的多媒体技术公司合作开发某一产品，形成合力，共同创业，在此过程中完成人才培养或转化，优势是成长速度快，缺点是无法完全把控，有经济风险和人才流失风险。笔者认为，在当前互联网技术发展迅猛的现实下，第二种方案为优。出版社可以尝试拿出某一项产品，在充分考察新兴多媒体技术公司的专业背景、计算机技术能力、公司组成架构和以往成果、合作意向等多项指标后，选择与出版社情况相匹配的公司，两方各持50%资金投入，形成工作组，制定工作方案、时间节点和商讨机制，共同完成产品开发，并以各自优势渠道推广产品。经过这一合作过程，出版社编辑全程参与，培养能力，积累经验，完成转型。同时，如果出版社与多媒体技术公司合作情况良好，可考虑对多媒体技术公司持股等更深层次合作，逐步完成出版社人才队伍建设。（3）产品设计除了关注需求，还要关注需求量。数字化教学资源的需求和需求量是两个不同概念。需求量是指愿意为获得数字化资源付诸的行动，与为了使用这些资源需要付出的代价或者支付的成本直接相关。有研究指出，当使用资源的成本越高，则对该资源的需求量越少。此处的成本包括4类：一是时间成本，包括搜索时间、下载时间、阅读时间和修订整理时间，耗费的总时间越长，成本越高；二是货币成本，包括产品购买、相应设备购置、上网费用等，支付的货币越多，成本越高；三是智力成本，资源的难度系数越大，耗费的脑力越多，成本越高；四是交易成本，供给者和需求者达成买卖意向还不够，需要有专门的交易场所和途径。由此，对于全媒体出版理念下的职业教育教学产品设计，需要考虑纸质教材和数字化教学资源的匹配度和衔接性，数字化教学资源整体框架的界面设计友好性，做到界面简洁、易检索，动画等多媒体时长合宜且优化响应速度，内容编排上的通俗化、图表化，产品销售模式和定价与院校情况的匹配，以及考虑政府采购等交易渠道和场所。

3结论

（1）鉴于十多年的职业教育发展，数字化教学资源需求与供给已经成为职业院校与出版社共识，但鉴于多种原因，需求与供给存在错位情况。（2）数字化教学资源产品的需求与供给错位背后原因有三：一是资源散碎，不成体系；二是成体系的教学资源库（包），体量庞大，且与纸质教材内容对应度低；三是多数数字化教学资源，以素材为主，难称“产品”，缺乏教学设计。（3）笔者通过多方调研和实践探索，提出“全媒体出版”理念，作为在当前情况下为职业教育提供教学产品设计思路，同时结合实践经验，解释了什么是全媒体出版，为什么要提出全媒体出版，以及实施全媒体出版中需要突破的三大难题，即编辑的深度转型，利用各种社会力量培育人才队伍，关注产品设计的需求量，并浅析了相应解决办法。

作者:杜琛 单位:人民交通出版社

参考文献

[1]刘辉，贾慧娟.传统纸媒与新媒体协同的高校教材类产品策划：以轨道交通（铁路）专业教材为例[J].科技与出版，2015（12）：30-34.

数字化产品设计范文篇7

1.1数字化设计技术概念。所谓“数字化设计技术”，是指在计算机数字化技术发展到一定程度的背景下，用于辅助设计领域的部分工作[1]。就当前大家所了解的数字化设计技术而言，涉及众多技术，核心处理技术主要有数字压缩、数字编码以及数字调制等。伴随着信息技术与计算机技术的不断深入应用与发展，数字化设计技术也得到了长足发展，逐步建立了一个以计算机为基础框架的模型，现如今在社会众多领域当中得到了广泛应用[2]。1.2数字化设计技术特点。数字化设计技术在实践应用中，彰显了众多特点，总结起来，主要包括以下几个方面：首先，一个统一化产品定义模型，在社会众多领域当中能够得到更加广泛的应用，并且有着巨大的、潜在的应用空间；其次，数字化设计技术可实现并行设计，能够实现多小组同时作业，在一定程度上，可以大大提高工作效率[3]；再次，基于统一化模型，设计质量也有相应的保障；最后，设计可以实现虚拟仿真处理，主要是利用计算机技术来实现，避免了传统设计对实物模型依赖程度高的弊端，相比传统设计而言，具有明显的优势，具体表现在工作效率与成本2个方面。

2农业机械设计中数字化设计技术应用现状分析

在数字化设计技术推广应用之前，设计主要是满足设计对象的一些具体要求，在局部优化或者整体优化方面，并没有重点考虑，导致无法实现总体设计优化。数字化设计技术的应用，主要是在产品设计过程中，注重CAD、CAE等多类处理技术的应用，使得产品设计周期影响因素发生巨大改变，从而达到各项要求，例如设计质量、设计成本等。与此同时，为保障后期维护工作的便捷，设计会重视总体设计的优化。就农业机械而言，具有种类繁多、市场需求量大等特点，在具体设计中，主要是在传统设计理念的支撑下，采用一些传统的设计工艺，造成整体设计水平低下，然而数字化设计技术具有一定的先进性，基于农业机械设计现状，无形中为数字化设计技术的应用提供了巨大的空间。纵观当前数字化设计技术的应用，尤其是在农业机械设计中的应用，有效促进了农业机械设计效率与质量的提升，然而在实际应用中，相关设计人员还需要高度重视一些注意事项，包括农业机械设计特点，同时对数字化设计技术的特点引起高度重视，确保两者的兼容性，以此有效提升农业机械设计的总体水平。农业机械设计特点众多，概括起来，主要包括以下2个方面：首先，从结构方面而言，结构类型较多且较为复杂；其次，从功能角度而言，功能多样，操作较为方便、简单。就前者而言，以播种机为例，在具体的设计过程中，设计人员通常需要重视的仅有2项，一是农作物的品种，二是农艺特点。根据上述2项要求，播种机便可以大致分为条播种机、穴播种机以及精密播种机等，在此基础上，结合工作原理加以区分，播种机又可以分为2大类，分别是机械式与气力式。基于此，农业机械种类繁杂。就后者而言，为满足播种的各项需求，即使农业机械型号不同，在功能方面也没有本质差异。

3农业机械设计中数字化设计技术应用前景

数字化设计技术在农业机械设计中的应用，具有十分重要的现实意义。伴随着各项技术的进一步发展，有必要对数字化设计技术的应用前景进行更深层次的剖析。对其应用前景进行论述，具体内容如下：（1）农业机械设计中引入虚拟技术。虚拟技术在农业机械设计中的应用，最大优势在于有效解决复杂结构设计问题，具体操作：借助声音定位技术以及三维成像技术实现仿真处理，在计算机上完成结构设计，以此简化设计，有效降低设计难度。另外，虚拟技术的应用，可以真实再现机械运动过程，并且可以在虚拟的情况下，借助计算机进行机械运动的力学分析，以此有效提升农业机械设计的可行性与质量。（2）实现产品设计以及制造的协同性，主要是注重两者的协调，才能保障农业机械设计质量。然而传统设计在设计与制造2个方面，存在严重的脱节问题。因此，在今后的设计中，设计人员需要高度重视农业机械产品设计与制造的协同化，并且落实到具体的设计工作中，以此实现农业机械设计优化、降低成本以及周期缩减等目的。关键工作是落实数字化设计技术的集成式应用，恰当运用这一技术，能够实现设计效果的最优化。（3）重视技术的创新。21世纪是知识时代，也是一个创新时代。一项技术是否能可持续发展，关键在于技术是否能够与时俱进、不断创新。数字化设计技术也需要不断创新，才能满足农业机械设计的各项实时要求。随着时间推移，农业机械设计将会不断衍生出新问题，数字化设计技术的应用将会面临诸多挑战。基于这一认识，为满足农业机械设计的可行性与前沿性，实现数字化设计技术的创新显然具有十分重要的现实意义。与此同时，农业机械设计必然朝着高标准方向发展，这无形中对数字化设计技术提出了更高的要求。数字化设计技术的创新，注重理念与技术的同时创新，以新理念推动技术的深入研究与实践，以此推动技术的发展，切实使设计水平得到有效提升。

4结束语

总而言之，数字化设计技术作为一项应用广泛的技术，能够实现并行设计，同时具有对实物依赖程度低等优势，在农业机械设计中的应用，能够极大地提高设计质量以及设计效率。因此，在今后的农业机械设计中，有必要注重虚拟技术的应用，同时需要实现产品设计与制造的协同，加强技术创新，以此确保数字化设计技术在农业机械设计中得到更好的应用。

参考文献：

[1]哈那提别克•米那托拉.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].南方农机,2018,49(13):74-88.

[2]欧潜.现代数字化设计制造技术在农业机械设计制造上的应用[J].中国高新区,2017(17):184.

数字化产品设计范文篇8

关键词：产品研制；制造企业；协同；MBD

在某些制造企业，尤其是科研院所，长期以来一直采用产研分离的产品科研生产体制，主要体现在设计所负责产品的设计需求、设计开发和试制、设计定型、工艺设计等工作，而生产厂则根据设计提供的图纸、工艺路线及相关工艺文件进行产品的批量生产。设计提供的通常都是二维图纸和纸质技术资料，工艺文件编制和生产过程中的二维图形和三维数据模型都要重新绘制，使得工艺准备周期较长，这样的串行工作模式也使得设计更改频繁，设计效率低下，设计、工艺和制造部门间的沟通成本大，研发制造成本高。目前结合数字化制造技术的发展方向，传统的以数字量为主、模拟量为辅的协调工作法开始被全数字量传递的协调工作法代替，实现设计、工艺、制造的一体化协同管理模式，使产品研发的信息充分共享，缩短产品研制周期，降低生产成本，提升企业的竞争力。

1需求背景

传统的产品研制通常是采用按顺序作业的工程方法，企业的设计、工艺、检验、制造都是相互独立的活动，前一个阶段的工作完成后，后一阶段的工作才能开始，组织和管理也都是围绕这个思路展开，在设计阶段，设计人员无法考虑制造工艺方面的问题，造成设计与工艺制造环节的脱节，设计方面的错误往往要在设计后期甚至是在制造阶段才发现，只能返工重新设计生产，造成人力、物力、财务的浪费，同时产品质量也无法保证。由此可见，企业产品设计环节至关重要，好的产品设计，不仅体现在优越的功能和性能，更要便于制造，降低成本。传统的研发设计过程面临如下诸多问题。1）设计流程管理问题。设计、工艺、制造的串行流程使产品研发周期长、进度难以掌控，成本增加，由于缺乏产品数据管理应用，因此资源共享性较差。2）三维数模应用问题。由于企业车间采用二维图纸指导生产，而设计部门的三维设计应用越来越广泛，设计部门需要将三维数据模型转换为二维图形，由于产品的复杂性，很多零部件需要多张2D图纸才能表示完整的信息，工艺员和操作工需要花很多时间来理解图纸，设计版本控制和更改的及时性得不到保证，这为后续的应用带来不便。3）设计工具分散独立。不同设计问题的设计过程中用到的软件工具是分散独立的，系统设计软件之间存在不兼容问题，在一定程度上影响了三维数据模型在生产制造过程中的应用。产生上述问题的原因错综复杂，但根本原因之一是在设计时缺乏从整个产品生命周期考虑各环节的活动，考虑生产、交付周期、成本等要求，同时缺乏知识的积累与重用。因此，要求在设计阶段尽早考虑产品生命周期内所有的影响因素，工艺、检验、材料、质量、制造、维修等。随着目前新形势下企业的快速发展，现有的研发模式难以满足产品研制过程中的跨部门、跨单位协作的需求，必须对企业现有研发模式进行优化和创新才能适应外部激烈的竞争环境。对标国外先进水平，欧美国家产品的研发以产品研发中心、协同工程环境和并行设计环境等为主要支撑，并行协同的研发模式是研发的主要发展趋势。数字化协同研发技术是一种全新的研发模式，其核心是多专业的数字样机，强调强耦合的快速设计和集成化的研发[1]。在国内，大型制造企业的数字化技术也发展迅速，基于三维模型定义（ModelBasedDefinition，简称MBD）的数字化设计与制造技术已经成为新的发展趋势，三维数字化设计技术得到广泛应用。基于MBD技术的产品定义标准和规范是实现全三维设计技术在设计工艺制造各个环节落地的基础，也是协同设计的前提，其广泛应用并行工程设计理念和方法，实现全生命周期数据管理，提高研发设计制造一体化，从而提高研制效率、缩短研制周期，减少研制成本。

2协同设计内涵

协同设计是以数字化设计制造为基础，设计、工艺和制造协同工作的生产模式。由计算机提供强大的建模和仿真环境，使产品的零部件从设计到工艺到生产及装配过程各环节的内容都在计算机上仿真实现，使产品研发的信息贯穿各个环节充分共享。协同设计研发模式是基于MBD的全三维数字化研发模式，用一个集成的三维实体模型来完整地表达产品定义信息，基于三维模型定义标准规范必须涵盖设计的各类零部件，将设计信息（如三维尺寸标注）、产品结构信息、各种制造信息（如加工要求方法）共同定义到产品的三维数字化模型中，将模块化设计理念应用到产品研发设计中，采用数字化手段，利用三维产品模型、工装模型和三维工艺数据完全替代二维图纸和纸质工艺指令，成为生产现场指导工人工作的技术依据。协同设计包含数据协同和流程协同[2]。1）数据协同。数据协同既包括设计向工艺传递设计BOM、设计图纸及文档，工艺转换为工艺BOM后，输出工艺BOM、工艺路线、工时定额、材料定额等，将这些信息快速传递给制造环节，在制造环节加以生产所需的属性后快速地进行采购和生产。同时，业务环节的物料属性例如成本、库存等共享给设计，设计人员在任何设计环节都能查询到材料和零部件的成本、库存信息，以提供设计成本核算或报价时使用。在各业务环节，特别是制造执行环节能方便地查询到设计文档和设计信息，以提供生产作业指导，避免出错。2）流程协同。流程协同包含销售根据客户对产品的需求和个性化描述，快速从市场营销环节传递到研制设计环节，设计环节完成产品设计和工艺设计后迅速传递到生产制造环节及检验环节，生产部门根据确认的产品设计参数组织加工生产产品，在订单交期范围内将产品按质按量地交付给客户，最后进行相关仓库、账款、成本核算等业务处理。其次，流程协同体现在设计变更时各环节的快速决策和执行，发生设计变更需求时，首先在要进行变更分析，此时就要与业务协同，分析变更的影响度，对客户或对产品。其次设计变更带来的设计BOM、工艺BOM、设计及工艺的变更不但要把变更的物料、PBOM、工艺信息传递给制造，还要把对库存的处理、制造的处理、检验调试的处理、采购的处理、成本的处理通知到各业务环节，保证业务部门进行相应的业务处理。

3协同设计的目标

改变传统的设计研发模式，以数字样机为核心，实现单一数据源的协同设计并行工作模式，保证设计和制造流程中数据的唯一性。将全三维数字化产品研发技术MBD推广到企业产品设计的各个阶段，将数据管理和流程管理延伸到产品设计的各个环节实现产品快速设计，达到设计的标准化和规范化，在保证产品质量的基础上，提高研制效率，缩短研制周期，降低企业成本，推动企业从传统研制模式向数字化研制模式的转变，同时实现产品设计知识和经验的积累和重用，加强知识管理和利用的手段，促进产品的创新设计。

4结语

数字化协同研发模式以并行工程为核心思想，是对传统研制工作及流程的优化和创新。利用协同研发平台进行产品研发的技术状态管理模式，可以满足多型号多批次产品的全生命周期数据管理需求，形成网络化、数字化、集成化的多级协同工作能力，缩短产品生产周期，降低企业成本，适应产品系列化快速研制的发展趋势，加快对市场的响应速度，从而提高企业核心竞争力。在实际运用中，建议可以借鉴国内外相关成功经验，尽快开展适应企业的协同设计建设，提升企业的核心竞争力，推动企业发展。

参考文献

[1]万家嗣.协同设计理论及其应用研究[D].武汉：武汉理工大学，2002.

数字化产品设计范文篇9

1信息艺术与产品设计

随着社会进步和人自身对审美追求的不对提高，作为技术与艺术相结合的工业设计得到越来越高的重视。工业设计是以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行的人工物设计，是技术与艺术的结合，其内容涵盖了人类生活的方方面面，其宗旨是用最少的资源、最简单的形式创造出更宜人、易用的产品。信息艺术作为技术进步的代表，与工业设计、产品设计的结合自然也越来越紧密。Zilver创始人ErikRA将设计看作是“创造有价值的交互载体”，并提出了相关的分层策略。如图1所示，产品设计包含了美学、交互、性能、结构等多种要素，要求设计从艺术、交互性和功能等多角度进行创新设计信息艺术不但能通过声、光、电等多媒体手段进行产品的美学提升设计，还可以通过信息交互的方式提升产品的交互性以及通过更复杂的计算技术手段提供更优的功能。信息艺术的应用提高了产品的可用性。可用性是产品设计的根本目的，产品的可用性包含了有用—易用—想用三个层次。有用是功能上满足基本要求；易用是拥有广泛的适用范围，可以满足大多数人的需求；想用是指产品有吸引力、动人和有趣。在产品可用性上，信息艺术通过计算机技术将人的审美体验感受通过技术的形式表现出来，充分体现了以人为本的现代设计思想。如图2所示，是荷兰飞利浦公司设计“布贝尔服”，它包含内外2层，内层含有捕捉情绪的生物识别传感器，把情绪转换成颜色传给外层。当女人穿上这种衣服时，其情绪的改变可以引起衣服颜色的改变。这种信息艺术手段在产品设计上的运用，使服装不但具有穿着的功能，而且具有了趣味性和吸引力。从信息艺术的产品设计实例可以看出，计算机为代表的信息艺术，不再只是一种信息的载体和传播工具，而是逐渐走向人们的艺术生活，并转化为工业产品，通过艺术与技术的结合，使产品具有了更强的交互性和体验性，给用户或参与者带来了使用的乐趣。

2信息艺术与产品设计结合的关键技术

信息艺术是计算机技术发展的产物，作为提高产品附加值的手段，实现两者的有机结合需要解决的关键技术包括数字技术、UCD（UserCenteredDesign，以用户为中心的设计）和认知科学三个方面，如图3所示，描述了信息艺术在产品设计中的运用需要解决的三大关键技术的主要内容

2.1UCD-以用户为中心的设计

UCD已成为目前工业设计中设计者追求的重要目标之一，在信息艺术与产品设计的结合中，UCD既是关键技术，也是最终目标。以用户为中心的设计（UCD）基本思想是将用户（user）时时刻刻摆在所有过程的首位，以满足用户的需求为基本动机和最终目的。好的产品设计，真正以用户为中心，必须考虑易理解性和易使用性的设计原则。以用户为中心的设计注重考虑用户体验，其内容包括用户与产品交互的各个方面，如用户感受、对产品的理解、目标完成程度以及产品与使用环境的适应性等。UCD的最终结果必定是在使用中与用户产生互动，并带给用户愉悦的使用体验。以图4所示飞利浦公司2004年推出了的被称为“周围环境体验”的医疗放射检测设备为例，产品设计中针对接受核磁共振（MRI）成像诊断之前患者容易出现的紧张恐惧心理，利用投影营造各种大自然的影像和色彩，配以患者喜欢的背景音乐，墙面的色调也能配合影像而变化，从而营造出舒缓的环境。强调产品的舒适、方便、可靠、价值、安全、方便等。信息艺术的运用，除了人机方面的生理因素考虑，更加注重人的心理层面需求。

2.2数字技术

数字技术是信息艺术的支撑技术，涉及常规的计算机技术，如软件编程、数据库技术、计算机图形图像处理、虚拟现实技术，此外还包括传感技术、音视频技术等等。数字技术通过电子技术、通信技术与计算机等技术与工业产品设计的综合，实现信息化技术在普通产品中的融合。现代技术的发展使各学科的交叉性、渗透性越来越强，结合信息艺术的产品设计，是各学科协作的结果，其中工业设计师统筹规划，并对计算机专业设计人员、机械设计人员、结构设计师、材料工程师等进行设计管理。因此，要求产品设计师对机械、材料、生物、计算机等技术的发展要有全面的关注，同时信息艺术的运用也表明产品设计越来越成为团队设计，离开了学科交叉，不可能会有艺术化的信息表达，也不会设计出带有更高信息艺术附加值的产品设计。

2.3认知科学

信息艺术在产品设计中运用的目的是增加产品的体验性，使产品通过综合信息技术的运用，带有智能性、趣味性，要实现这样的目的，了解用户的认知心理是必不可少的。认知科学作为一门新兴学科出现较晚，“认知科学”一词于1973年由朗盖特•希金斯开始使用，它所涉及的主要内容，有感知觉（包括模式识别）、注意、记忆、语言、思维与表象、意识等。信息艺术中实现体验设计、智能化，是以数字技术为基础的，把电脑比作人脑，在信息加工系统过程中，实现对表征信息的物理符号进行输入、编码、贮存、提取、复制和传递。如图3所示，在产品设计中，利用信息技术，模拟人的思维、认知方式，实现信息艺术，主要研究的内容应该包括以下几个方面：（1）人脑知识表示的方法；（2）研究人脑中知识的使用与推理机制，通过信息手段进行智能模拟；（3）研究人脑的信息处理过程；（4）研究人脑中知识的获取与遗忘机理。以认知科学为基础，在产品的信息艺术设计中涉及到更多的计算机专业技术，主要有虚拟感知与情感计算等。例如沃尔沃开发的“驾驶员警示系统”，能够记录汽车在道路上的行驶情况并向注意力分散的司机发出警示，避免或减少疲劳驾驶事故的发生。同样，英国诺森比亚大学的设计师也在进行类似研究，比如通过驾驶室内的感应器收集驾驶员的状态信息，并通过声、光装置适时调整驾驶员的状态，通过认知科学的展开，其设计理念更具有艺术性。

3结语

数字化产品设计范文篇10

（1）立体构成

在进行产品体量关系探索的立体构成方法中，主要有分割与积聚两种方法。分割主要有对体的立体分割及体面之间的空间分割；积聚的具体方式是有群化、重复、渐变、及结集等。例如积木就是利用体的积聚来产生多种形态的。在工业造型设计中，体的分割与积聚的运用，可以产生丰富的形态效果，在设计实践中尤为重要。

（2）语意差异法

语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。语意差异法利用产品的形容词汇，通过调研的方法找出消费者的感性认知与对象的关系，并进行定量和定性的分析。通过语意差异法设计师就可了解：消费者在面对具体产品时会从哪些方面去解读产品，影响他们认知产品内涵性语意的因素是什么，进而了解构成具体语意意象的产品设计元素等，并以此作为产品设计开发时的参考。

2设计平台

（1）建模平台

逆向构思数字化工业设计方法的建模平台选用alias系统的StudioTools组件，alias的StudioTools可谓是当今工业设计软件平台的领导者，与众多的CAD,CA工D软件相比，StudioTools具有非常强大的数字化草图绘制技术、NURBS曲面建模系统、快速且高质量的物理渲染引擎、专门针对工业设计的模块化材质库和物理灯光库。

AliasStudioTools为可扩展软件解决方案，专门针对工业设计任务而开发。从概念设计一直到设计细化，它包括使用素描、图片、真实感渲染、动画及三维产品模型开发和交流设计概念的构思过程和概念设计功能，以及可快速创建、灵活修改和精确显示的曲面和细节设计的工具，可以有效控制整个工业设计流程。

（2）设计评审平台

在设计评审中，选用与StudioTools具有良好的无缝对接功能的PortfolioWall。PortfolioWall使得工业设计师及相关设计人员能够高效地组织、查看、注释和管理二维及三维的可视化数字设计资源，PortfolioWall也可用于产品三维模型的评估、演示和审查。

（3）数字化草图绘制平台

数字化草图绘制工具分两种：软件工具及硬件工具。要求具有如下功能：适应设计早期创意阶段，不仅能够在数字化环境中表达草图创意，更重要的是能够真正适应设计师的创意思维活动，能够自由快速地表达原始概念，通过工业设计师习惯的传统交互方式验证各种创意，并能在有新的创意时灵活地填充设计细节。

软件草图绘制工具采用Alias公司的SketchBook软件，SketchBook是一种使用方便的高品质绘图程序，专为随数字化手绘板一起使用而设计。该软件以友好和基于手势的用户界面为特色，用户界面构建在Alias的MarkingMenu专利技术之上，绘画过程无需使用任何菜单。只需轻点画笔，即可访问该软件的高级绘画工具：高效的压感性铅笔、马克笔和笔刷；钢笔图层；背景模板；随意更花的笔尖形状及大小。

草图绘制的硬件工具采用日本WACOM公司的数字手绘板与压感笔。WACOM压感笔是为设计师所设计的完美的数字化草图绘制工具。压感笔可以提供的6个维度的控制：左右方向、上下方向、压感、倾斜角度、倾斜方向、旋转。结合支持此功能的SketchBook软件，一支压感笔就可以制造几乎所有类型的笔刷效果或笔触，设计师只要移动手腕并且旋转笔就可以产生平滑优美的线条。SketchBook及手绘板系统将纸上手绘草图和数字化设计工具支持的设计两种模式相结合，优势互补，提供一种数字化设计工具支持的真正适应草图绘制特征的智能化概念设计平台，让工业设计师可以在直接进行自由手绘的数字化设计环境下进行创意工作，并能自动平稳地过渡到进一步的详细设计，对于发挥设计创意和提高设计效率具有重要意义。

（4）真实感数字渲染平台

高效的产品真实感渲染工具应具有的功能包括：①体积光，工业设计的效果图对照明要求准确无误，但传统的数字渲染工具中都只能构建点光源或线光源，不能很好地表达产品的真实感。真正能构建物理体光源的只有Cinema4D设计平台；②智能GI，全局照明主要是解决间接光照、“染色”等真实感问题；③模块化的材质预制功能及实时交互式的渲染方式等。④快速并且准确的算法。

结束语[HT]

基于逆向设计思维与正向设计的数字化工业设计方法是处于产品设计开发过程上游的一种系统化工业设计方法，基于逆向构思的数字化工业设计方法是根据工业设计实践，在对数字化设计工具的特点及数字化工业设计方法进行深入分析的基础上，提出的实践性强并且切实有效的数字化工业设计方法。其从三维形体构思开始设计、细节与整体并行设计等设计方式，提高了设计师设计产品时的创意能力。此方法在提高工业设计师的创意质量、增强产品的美感等方面，具有较强的可行性。

参考文献：

［1］JamesA,Landay,BradA.Myers.InteractiveSketchingfortheEarlyStagesofUserInterfaceDesign［J］.Denver:ofHumanFactorsinComputingsystems，CHI2008:43-50.

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