浅谈产品概念设计过程及方法
[摘要]近年来，概念产品在市场上很受消费者的青睐，本文笔者将从产品概念设计的定义入手，论述概念设计的主要过程及设计方法。
[关键词]概念设计过程方法
1.产品概念设计定义
产品概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动，它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断进化的过程。概念设计是完整而全面的设计过程，它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。它不同于现实中真实的产品设计，概念产品的设计往往具有一定的超前性，它不考虑现有的生活水平、技术和材料，而是在设计师遇见能力所能达到的范围来考虑人们未来的产品形态，它是一种针对人们的潜在需求的设计。
概念设计最主要的作用在于产品设计的创新，若没有新的创意，概念设计就失去了意义。一个合格的设计师在进行设计之前都会对自己将要设计的产品设定一个新的产品概念定义，这个新的概念定义一般都会包含较大的范围，目的是在初期的创意阶段不会受到过多的束缚从而使设计更有新意。如，电话机（信息传递机械）的设计。
2.产品概念设计的主要过程
概念设计是在产品开发的前期对将要进入市场的新产品、新技术、新设计进行全方位的验证，提出新的功能和创意，探索解决问题的方案，并为将来新产品的设计、生产、广告宣传和上市销售做好充分准备。其主要过程一般有以下三个：
2.1产品功能的概念化
在产品概念设计的前期，将产品的功能划分、市场定位、目标客户、价格区间等概念，用草图的形式确定下来。产品功能的概念化是设计师在概念设计中最艰巨的任务。产品功能的概念化的实质就是要提出问题，即在解决问题之前首先弄清目前存在那些问题，有什么问题需要在设计中解决，找出构成这些问题的主要因素，提出解决问题的设想和方案，这样才能准确地把握我们将要做的产品概念设计的风格与形式。
2.2设计概念的可视化
把文字和草图形式的产品概念定义，通过图样与样机模型转化为更直观、更容易被普通人所理解的可视化形态。也就是把设计概念具象化的表现出来，使原来“ 无形” 的概念成为“ 有形” 的概念产品。这些概念设计图样或模型可以用于企业各部门在开发过程中的协调与沟通。也可用来征求目标客户和企业内部生产与销售等部门的意见，经过对各方面的意见收集与研讨，最终得到的结论可以作为一个产品设计定型的决策依据。
2.3概念设计的商品化
就是把一个富有创意的概念设计转化为真正的商品，在概念设计的前期，人们对创新的期待与需求赋予了设计师很大的自由创作空间，而在概念设计商品化的过程中，设计师往往不得不对原来的概念产品设计进行必要的修改，把一个概念产品变成具有市场竞争力的商品，并大批量的生产和销售之前有很多问题需要解决，工业设计师必须与结构设计师、市场销售人员密切配合，对他们提出的设计中一些不切实际的新创意进行修改。对于概念设计中具有可行性的设计成果也
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；
(新)机械产品概念设计及其方法综述_
机械产品概念设计及其方法综述 1机械产品设计的重要性和关键步骤 面对二十一世纪产品竞争日益加剧的挑战，世界各国普遍重视提高产品的设计水平，以增强产品竞争力。产品设计的根本目的就是要创新产品，满足市场需求和占领更大市场。产品设计本身是创造性的劳动，设计的本质是创新。因此，重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径。 1.1机械产品设计过程的主要步骤 对于机械产品设计过程的不同理解，从本质上说是由于对设计的内涵有不同的认识和对设计的理论有不同的理解。设计过程的模型国内外已有很多的论述，归纳起来主要有三种：一是Pahl和Beitz认为：机械设计分为明确任务、概念设计、技术设计和施工设计等四个阶段。二是Ｋoller认为：机械设计分为产品规划、功能设计、定性设计和定量设计等四个阶段。三是邹慧君教授提出：机械设计分为产品规划、方案设计、详细设计和改进设计等四个阶段。总
之，产品设计过程中十分重视的步骤是功能设计、定性设计。 1.2概念设计在设计过程中的地位 在上述产品设计过程中，概括起来说，设计的主要步骤是两步：一是概念设计（Conceptual Design），另一是构型设计（Configuration Design）。前者的目的是制定出方案，后者的目的是设计出具体构型。从已有的各种设计步骤论述中可以看出概念设计应包括产品规划、功能设计和定性设计等内容。 自从Palh＆Beitz于1984年在其《ＥngineeringDesign》一书中提出概念设计这一名词以来，人们已经对概念设计进行了十几年的研究。他们将概念设计定义为：“在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案，这一部分设计工作叫做概念设计。” frence在其书中也为概念设计下了一个定义：“概念设计首先是要弄清设计要求和条件，然后生成框架式的广泛意义上的解。在此阶段中对设计师的要求较高，但却可以广泛地提高产品性能。它需要工程科学、专业知识、产品加工方法和商业运作知识等各方面知识相互融合在一起，以作
产品设计工程师的工作总结 xx年 时光飞逝，转眼间xx年即将离我们而去，新的xx年已到来，岁月如梭，时间无情总匆匆，回首xx，一年时间转眼即逝，如梦如幻却又真实的一步一步走完了，来不及感慨xx年就已经开始了，在新年伊始，有必要对过去一年的工作做一个回顾，总结以往的经验教训，总结自己在14年的收获，发现自己的缺失，以更好的姿态面对xx新的挑战。 从12年进公司到现在已经是参加工作的第三个年头了，在领导及各部门各同事的帮助下，我顺利的完成了工作的任务。在工作期间，同事间相互研究讨论项目中所涉及的问题，可以比较准确快速的发现新项目开发中所出现的问题，并快速的解决问题，我们公司的开发速度很迅速，从立项、研发、生产工作井井有条一气呵成的完成开发项目。三年来，我的工作能力得到的很大的提升，然而还有很多不足，还有很多需要提升在下个年度里，我将更努力的发现自己的不足并去提升自己的能力，以便更好的服务公司。在工作期间里也总结了一些 收获： 1、收获了大阳这样一个和谐的大家庭，收获很多工作以外的温暖；
2、设计表现能力跟设计风格的完善； 3、更加的了解了客户需求，较好的实现客户所需求的在产品上面。有待进取： 1、对产品生产流程跟生产 2、对产品的生产工艺表现没有很好的了解跟学习； 3、对产的使用上没有很好的结合使用情景，使用者状态进行全面分析。 期望公司在产品的生产工艺跟产品生产流程的学习上面给予培训机会，以便更好的完善自己的综合设计能力，更好的为公司服务。 公司产品方面以后可以推出一些具有象征性的产品，开发一系列具有大阳风格的产品，不仅仅是一种以旧换新的概念去开发产品，而是更具人性化，实用化，更具亲和力的产品，设计源于生活，设计应该为生活服务，生活需求大于工业需求，我们应该跟随市场趋势，然而也不能忘记产品服务于人的初衷，立于初衷结合趋势利用我们公司的优势创造更多的市场竞争力。
CAD课程设计思路、内容与步骤(doc 7页)
课程设计说明书 课程名称：中文版AutoCAD2009基础教程 设计题目：包装CAD课程设计 专业：包装工程班级：0601 学生姓名: 学号: 起迄日期: 2009年06月8日~2009年06月13日
1．
2．设计过程和方法。 进行设计基本技能的训练。例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力1、4课程设计的意义 做为包装工程的学生，需要了解怎么使用一些绘图软件去制一些包装容 器 展开图和立体图，以便更好的去绘制和设计一些新的包装容器，更好的完成本门学课。通过cad一个学期的课程学习，我能够基本了解怎么使用cad快速去绘制一些平面图形和立体图形，熟练的掌握了cad的一些基本命令。通过最后cad 的课程设计，能够更好的帮助我们加深对cad的了解和更加熟练的去使用cad，有利于我们对擦得的掌握，是对我们一个学期cad学习的一个总结和考核。只有通过cad的课程设计，才能把cad总个领会贯通。通过解决在课程设计中所遇到的一些问题，可以使我们更好在以后的工作与学习过程中更好更快的使用cad去解决一些问题。 2、设计思路 包装cad课程设计，是综合实训课程，课程建设的目的是通过最后一课程设 计，能够使我们熟练的掌握怎么样使用cad来绘制一些包装容器的展开图与立体图。这次课程设计的主要做的是机械零部件的三视图、机械零部件立体图形、瓶类包装容器的立体样式图、电子产品包装盒的展开图与立体图、电子产品包装内衬的立体图与三视图、装配图。 3 、设计内容及步骤 3、1 液晶显示器瓦楞纸箱的外盒内衬装配图的绘制 1、液晶显示器包装瓦楞纸盒展开图和立体图的绘制: 液晶显示器的外包装使用的是瓦楞纸箱，首先要做的事情就是确定瓦楞纸箱的宽高，箱型和尺寸的选取将依据下列条件： a根据销售型纸箱还是运输型纸箱来确定纸箱的箱型。 b确定纸箱的尺寸： c内装物的特性（尺寸、重量、重心、排列组合方式等等）；
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
研发工程师培训计划 一、研发工程师培训考试安排见下表，目前已准备好前五周试卷 二、培训日程 第一周 5月6日----5月10日 入职初期，新进员工需熟悉内容较多，带教老师尽量做好传帮带工作，使新进员工尽早适应公司工作 培训内容： 1、熟悉公司办公环境，熟悉公司主要领导人及各部门职能 培训方式：由技术副总或带教老师带领讲解介绍。 2、对公司产品各组成结构，功能做简要介绍 培顺方式：带教老师参照样品详细讲解 3、进入生产车间熟悉生产流程及各流程具体工作内容 学习《进出洁净车间管理规定》、《现场作业细则》两份程序文件。自学为主带教老师重点讲解。 带教老师带领进入洁净车间，逐一介绍注塑车间、组装车间各工序及主要负责人。
4、PCA新老流控器介绍 带教老师解剖PCA流控器样品，介绍内部结构、工作原理。提供新流控器样品供研发工程师参考学习。 第二周 5月13日----5月17日 1、文件学习： 学习《文件控制程序》、《洁净车间工艺卫生管理规定》两份文件 2、车间实习： 研发工程师自由安排时间进入车间跟泵组学习组装、测压等，带教老师监督执行。 要求：熟悉泵组、测压等工作内容，理解功能原理。 3、流程讲解 带教老师以以往实际案例讲解技术系统流程程序。 4、PCA研发 研发工程师自由安排PCA研发进度，向技术副总汇报进度。 本周安排考试一次 第三周 5月20日----5月24日 1、文件学习 学习《CE技术文件控制程序》 2、公司产品识别 熟悉公司各型号产品，能够明晰各产品工作原理，各部件起到作用，有操作需求的应能熟练操作。由带教老师引导研发工程师自学为主。 3、车间专项重点学习 车间重点学习钢针组、流控器等组装、检测知识。PCA研发打下基础。 4、PCA研发 研发工程师自由安排PCA研发工作，带教老师提供适当帮助，不直接参与工作，研发工程师应及时向技术副总汇报工作内容。
大学课程设计的方 法与步骤 内容 1．课程设计指导CBA的目的 2．课程设计指导CBA的适用范围
3．课程设计的步骤和方法 4．课程设计指导CBA的更新 1. 目的: 建立此CBA的目的是为课程设计人员(包括讲师)提供指导性步骤和方法设计相关培训课程, 而且标准化相关课程设计格式.
2. 适用范围: 此CBA提出的指导性方法和步骤适用于所有UT斯达康的正式培训课程设计(包括技术培训, 管理培训等) 3. 课程设计的方法与步骤: 课程设计的方法和步骤能够分以下5个部分: 3.1. 学员期望调查 ?学员期望调查是经过了解目标学员的期望来帮助设计整个课程的目的. -基于课程设置中有关课程的初始目的, 设立目标学员 (考虑学员的部门/专业领域, 经验, 已有培训经历等)
-分析有关目标学员的4个问题: 她们是谁? 她们和你已经知道些什么? 如何吸引她们? 她们为什么要来参加此门课 程? -设计调查问卷了解目标学员及其直接经理对课程的期望(调查问卷案例见最后) 注: 对于已有成熟课程能够采用现场了解学员期望的形式(开始部分), 能够分三个步骤进行: 3.2. 课程架构设计
?课程架构设计的目的是理顺课程设计的整体框架, 具体结果是制定完整的课程介绍 (具体课程介绍模板见后) ?课程内容提纲必须满足以下要求: -提纲主标题支持课程目的 -副标题论点清晰鲜明, 支持主标题(充分/互补), 逻辑关系合理 3.3. 课程主体内容设计 ?主体内容设计一般包括以下几个部分: -开始部分 (课程目的, 讲师/学员介绍/学员期望, 课程日程/概述, 后勤安排等) -主体部分 -课程总结 (核心要点回顾, 测试, 行动计划等) 开始部分: ?课程目的部分一般简明地列出学员能够了解/掌握的核心知识、技能或工具, 能够帮助学员明确学习后的结果, 增强学习动机 ?讲师/学员介绍/学员期望是加强学员与讲师、学员与学员间沟通必不可少的环节, 能够采用自我介绍或游戏等其它形式设计介绍部分
在专业核心课程设计、建设和教学实施过程中，贯彻以下教育理念： 终身学习的教育观：现代教育主要是培养学生终身发展的四项基础能力：学会认知、学会做事、学会共同生活、学会生存。教师必须转变角色，从传授者变为引导者，改变以“教”为中心的传统的教学方法，转为以“学”为中心，学生自主学习；重视学生的学习权，使“教学”向“学习”转换；把学生变成自己教育自己的主体，受教育的人必须成为教育他自己的人。 多元智能的学生观：高职学生具有形象思维的智能结构特点，适宜以实践知识为学习起点的培养模式；在教学中，因材施教，按学生的特点，发掘学潜能，发展个性，学习实践知识和必需够用的理论知识；在课程学习过程中不要让学生再遭遇智慧关闭的经历，多让学生体验智慧开启和增强自信的经历，要把我们的教育从制造失败者的教育变成塑造成功者的教育。 建构主义的学习观：学生的知识是在一定的情境中通过与他人的互动，利用必要的学习资源，主动建构获得的。灌输式教学限制学生创造性思维的发展，剥夺了学生建构知识和理解自身的机会；学生通过探究和主动学习，才能达到最好的学习效果。专兼职教师要为学生创设适宜的学习情境，灵活运用多种教学方法，提供丰富的学习资源，使学生能主动地建构他们自己的经验和知识。 能力本位的质量观：课程的目标是培养完成综合性工作任务的职业能力。通过工作过程系统化的课程学习，学生在个人实践经验的基础上建构专业系统化知识，完成从初学者到高素质技术技能专门人才的职业能力发展。学生不仅要获得专业的职业技能、职业资格和必备的专业知识，更要获得自我发展的内化的职业能力，有能力在职业生涯中不断获得新的发展。 过程导向的课程观：课程以理论和实践一体化的工作过程为导向，构建“工作过程完整”而不是“学科完整”的学习过程。从职业工作出发选择课程内容，并按照职业能力从易到难的顺序安排教学；课程内容首先强调获取完成工作任务的过程性知识，解决“怎么做”（经验）和“怎么做更好”（策略）的问题，然后是适度够用的陈述性知识（理论知识）。 行动导向的教学观：强调“为了行动而学习、通过行动来学习”，工作过程与学习过程相统一。教师是课程学习过程的组织者、咨询者和协调人，学生是行动主体，教学遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”的完整“行动”过程，在教学中专兼职教师与学生互动，让学生通过“独立地获取信息、制订和实施计划、检查评价成果”，建构真正属于自己的经验和知识体系。
从概念设计到方案表现的工作流程 关键词：概念设计 方案表现 工作流程 基本操作 随着中国加入WTO，国内经济飞速发展，与国际交流日益频繁，作为传达信息和宣传自身形象的重要手段，景观设计的重要地位日益凸现。景观设计是一门集景观分析、规划、设计、管理、保护的科学艺术。因而，景观设计师必须是能够运用现代设计理念，能够独立从事景观设计的专业技术人才，他或她应该是可持续人居环境的规划设计者、创造者。对于没有专业背景并对景观设计有着浓厚兴趣的初学者来说，最需要的是在短时间内能够学会从设计到要素表现的一整套流程，对景观设计有一个全局的了解，并能够进行简单的概念设计，这样有利于在今后的工作中更好地选择适合自己发展的切入点，再进一步求精求好。 下面我就从概念设计到方案表现的工作流程做一个简单的概括。 一、概念设计阶段 本阶段的目标是在满足功能的前提下，协调人与环境的关系，通过设计营造更舒适的人居环境。因此，我们在设计过程中要学会变换角色，站在不同立场上考虑，尽量满足政府，居住者，游人，甲方等不同人群的需求。另外还要注意人与景的关系，即人是否可以参与其中，做到情景交融。本阶段具体内容包括： （一）搜集资料（包括甲方设计委托书，地界红线图电子文档，地质勘察报告，气象资料，水文地质资料，实地拍摄的照片，当地文化历史资料）。 （二）分析消费者心态，确定方案立意，大体构图形态。 （三）交通功能分析，做功能区划分，进行绿化分析，景观分析，深化方案。 二、方案表现阶段 方案确立后，下一步的任务是通过手绘或计算机对设计方案进行表现。一套完整的方案应包括设计说明，区位现状图，总平面图，功能结构图，交通分析图，绿化结构图，景观分析图，总体鸟瞰图，局部鸟瞰图，局部剖立面图，绿化景观示意图，公共设施铺装示意图。其中平面图可采用在CAD中绘制，导入Photoshop中填色的方法，也可直接手工绘制。各种分析图是在总平面图的基础上添加路线或区域绘制而成的。鸟瞰图手绘表现需要看区域的大小而定，若面积较大，适合用轴侧图来表现，面积较小，适合用透视图来表现；也可采用3ds max7建模photoshop后期处理的方法来实现。接下来重点介绍一套完整方案的制作流程。 （一）总平面图绘制 （1）启动CAD软件，绘制总平面图，局部立面图，局部剖面图。 （2）将总平面CAD图形以tif格式输出。具体过程如下：在打印设备选项卡中点击打印按
电子技术课程设计的基本方法和步骤
电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成
电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: （1）元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 （2）元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式
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。
《化工原理》课程设计说明书 设计题目 学生姓名 指导老师 学院 专业班级 完成时间
目录 1.设计任务书……………………………………………（） 2.设计方案的确定与工艺流程的说明…………………（） 3.精馏塔的物料衡算……………………………………（） 4.塔板数的确定………………………………………（） 5.精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算………（） 6.精馏段的汽液负荷计算………………………………（） 7.精馏段塔体主要工艺尺寸的计算…………………（） 8.精馏段塔板主要工艺尺寸的计算…………………………（） 9.精馏段塔高的计算…………………………………（） 10.精馏段塔板的流体力学验算…………………………（） 11.精馏段塔板的汽液负荷性能图………………………（） 12.精馏段计算结果汇总………………………………（） 13.设计评述……………………………………………（） 14.参考文献………………………………………………（） 15.附件……………………………………………………（） 附件1：附图1精馏工艺流程图………………………（） 附件2：附图2降液管参数图……………………………（）附件3：附图3塔板布孔图………………………………（）
板式塔设计简易步骤 一、 设计方案的确定及工艺流程的说明 对塔型板型、工艺流程、加料状态、塔顶蒸汽冷凝方式、塔釜加热方式等进行说明，并 绘制工艺流程图。（图可附在后面） 二、 精馏塔物料衡算：见教材P270 计算出F 、D 、W ，单位：kmol/h 三、 塔板数的确定 1. 汽液相平衡数据： 查资料或计算确定相平衡数据，并绘制t-x-y 图。 2. 确定回流比： 先求出最小回流比：P 266。再确定适宜回流比：P 268。 3. 确定理论板数 逐板法或梯级图解法（塔顶采用全凝器）计算理论板层数，并确定加料板位置：P 257-258。（逐板法需先计算相对挥发度） 确定精馏段理论板数N 1、提馏段理论板数N 2 4. 确定实际板数： 估算塔板效率：P 285。（①需知全塔平均温度，可由 t-x-y 图确定塔顶、塔底温度，或通过试差确定塔顶、塔底温度，再取算术平均值。②需知相对挥发度，可由安托因方程求平均温度下的饱和蒸汽压，再按理想溶液计算。） 由塔板效率计算精馏段、提馏段的实际板层数N 1’,N 2’：P 284式6-67。 四、 精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 1. 操作压力m p ：取2 F D m p p p += 2. 精馏段平均温度m t ：查t-x-y 图确定塔顶、进料板温度，再取平均值。或由泡点方程试差法确定塔顶、进料板温度。 3. 平均摩尔质量M Vm 、M Lm ：由P 8式0-27分别计算塔顶、进料板处的摩尔质量，再分别 取两处的算术平均值。汽相的摩尔分率查t-x-y 图。 4. 平均密度Vm ρ、Lm ρ： Lm ρ：用P 13式1-7分别计算塔顶、进料板处液相密度，再 取算术平均值。m Vm m Vm T R M p ??= ρ 5. 液体表面张力m σ：由B B A A m x x σσσ+=分别计算塔顶mD σ与进料板mF σ，再取 平均值。 6. 液体粘度m μ：与表面张力的计算类似。 五、 精馏段汽液负荷（Vs 、Ｌs ）计算 V=（R+1）D L=RD
第一章课程设计的步骤和报告规范 课程设计的步骤： 一、问题分析和任务定义 在设计之前，首先应该充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么？限制条件是什么？对所需完成的任务作出明确的回答。 二、系统设计 系统设计分为逻辑设计和详细设计两步。逻辑设计指的是，对问题描述中的操作对象定义相应的数据类型，并按照以数据结构为中心的原则划分模块，定义软件模块结构图；详细设计则为定义相应的存储结构，并写出各函数模块的伪码算法。 三、编码实现和调试 四、总结和整理课程设计报告 课程设计报告规范： 课程设计报告的开头应给出题目、专业、班级、学号、姓名、指导老师和完成日期，并包括以下十个内容： 一、问题描述 二、基本要求 三、数据结构的设计 四、软件模块结构图 五、程序流程图 六、源程序 七、调试分析 八、测试数据 九、用户使用手册 十、心得体会
第二章课程设计选题 1、文本文件单词的检索与计数 问题描述：要求编程建立一个文本文件，每个单词不包含空格且不跨行，单词由字符序列构成且区分大小写；统计给定单词在文本文件中出现的总次数；检索输出某个单词出现在文本中的行号、在该行中出现的次数以及位置。该设计要求可分为三个部分实现：其一，建立文本文件，文件名由用户用键盘输入；其二，给定单词的计数，输入一个不含空格的单词，统计输出该单词在文本中的出现次数；其三，检索给定单词，输入一个单词，检索并输出该单词所在的行号、该行中出现的次数以及在该行中的相应位置。 （1）建立文本文件 （2）给定单词的计数 （3）检索单词出现在文本文件中的行号、次数及其位置。 2、火车票销售 问题描述：试编制一个简单的火车票销售系统，可完成售票、退票、车票剩余情况查询等功能。每张车票包含车次、座位等信息。 3、DES加密解密算法的实现 问题描述：DES算法处理的数据对象是一组64比特的明文串。设该明文串为m=m1m2…m64 (mi=0或1)。明文串经过56比特的密钥K来加密，最后生成长度为64比特的密文E。然后将密文E解密，还原成明文m。 4、RSA加密解密算法的实现 问题描述：RSA是一个比较完善的公开密钥算法，其公钥和私钥是一对大素数的函数。加密时，先将明文变换成0至n-1的一个整数M。设密文为C，则加密过程为：C≡Me (mod n)。解密过程为：M≡Cd (mod n)。要求：分析RSA算法的功能需求，详细设计实现RSA算法的数据结构和流程，给出测试用例和测试步骤，得出测试和结论。RSA算法的实现程序必须提供加密和解密两个接口：int encrypt()和int decrypt()。当加密或者解密成功时返回CRYPT_OK，失败时返回CRYPT_ERROR。 5、二叉树的遍历及左右子树的交换 问题描述：实现二叉树的中序、前序、后序遍历的递归、非递归遍历算法，层次遍历的非递归遍历算法，应包含建树的实现，其次将其所有结点的左右子树交换。 6、哈夫曼树在通信编码中的应用 问题描述：设一份电文中有不同出现频率的字符，为了提高电文的输入和翻译效率，必须有一套简短而又不会产生歧义的字符代码。试根据哈夫曼算法，对电文中的不同字符，构造出一棵哈夫曼树，对每个字符进行编码。要求： 1)将权值数据存放在数据文件(文件名为data.txt，位于执行程序的当前目录中) 2)分别采用动态和静态存储结构 3)初始化：键盘输入字符集大小n、n个字符和n个权值，建立哈夫曼树； 4)编码：利用建好的哈夫曼树生成哈夫曼编码； 5)输出编码； 6)译码功能； 7)显示哈夫曼树； 7、二叉排序树的实现 问题描述：用顺序和二叉链表作存储结构 1)以回车('\n')为输入结束标志,输入数列L，生成一棵二叉排序树T；
工业设计已成为以现代工业化生产为基础的新兴实用学科。我们给出下面这一工业设计定义：工业设计并不是象其名字给外行人的印象那样，是对各种工业(象机械工业、电子工业、汽车工业等)的设计，也不是工业建筑或工业流程的设计,而是专注对产品之有用性与美以及整体环境方面的设计活动。为了进一步理解工业设计的概念，我们必须对定义的内容进行逐步的研究与探讨。 (l)工业设计的对象是批量生产的产品，区别于手工业时期单件制作的手工艺品。它要求必须将设计与制造、销售与制造加以分离，实行严格的劳动分工，以适应于高效批量生产。这时，设计师便随之产生了。所以工业设计是现代化大生产的产物，研究的是现代工业产品，满足现代社会的需求。 (2)产品的实用性、美和环境是工业设计研究的主要内容。工业设计从一开始，就强调技术与艺术相结合，所以它是现代科学技术与现代文化艺术融合的产物。它不仅研究产品的形态美学问题，而且研究产品的实用性能和产品所引起的环境效应，使它们得到协调和统一，更好地发挥其效用。 (3)工业设计的目的是满足人们生理与心、理双方面的需求。工业产品是满足手工艺时人们生产和生活的需要，无疑工业设计就是为现代的入服务的．它要满足现代人们的要求。所以它首先要满足人们的生理需要。一个杯子必须能用于喝水，一支钢笔必须能用来写字，一辆自行车必须能代步，一辆卡车必须能载物等等。工业设计的第一个目的，就是通过对产品的合理规划，而使人们能更方便地使用它们，使其更好地发挥效力。在研究产品性能的基础上，工业设计还通过合理的造型手段，使产品能够具备富有时代精神，符合产品性能、与环境协调的产品形态，使人们得到美的享受。 (4)工业设计是有组织的活动。在手工业时代，手工艺人们大多单枪匹马，独自作战。而工业时代的生产，则不仅批量大，而且技术性强，而不可能由一个人单独完成，为了把需求、设计、生产和销售协同起来，就必须进行有组织的活动，发挥劳动分工所带来的效率，更好地完成满足社会需求的最高目标。 (5)国际工业设计协会联合会自1957年成立以来，加强了各国工业设计专家的交流，并组织研究人员给工业设计下过两次定义。在1980年举行的第十一次年会上公布的修定后的工业设计的定义为：“就批量生产的产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工以及装饰以新的品质和资格，这叫做工业设计。根据当时的具体情况，工业设计师应在上述工业产品的全部侧面或其中几个方面进行工作，而且，当需要工业设计师对包装、宣传、展示、市场开发等问题的解决付出自己的技术知识和经验以及视觉评价能力时，也属于工业设计的范畴。” 一、工业设计的概念（industrial design） 设计是人类为了实现某种特定的目的而进行的创造性活动，它包含于一切人造物品的形成过程当中。 工业设计概念：目前被广泛采用的定义是国际工业设计协会联合会(ICSID)在1980年的巴黎年会上为工业设计下的修正定义："就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格，叫做工业
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
需求分析(一)概念、方法、实践步骤 1.概念、方法、实践步骤 需求分析阶段主要通过收集、分析、导出的方法，将客户、业务、用户的需求转换为对应的（软件）系统需求的过程。典型的工作产品：软件需求说明（Software Requirements Specifications，以下简称SRS）其主要包括系统基本概要、业务功能、系统功能（性能、安全性、信赖性、扩充性、移植性、多语言对应性等要求）、接口功能要求等内容。 1.1 需求分析阶段的主要活动 需求分析阶段的主要活动可以分为需求开发、需求管理2类： 需求开发通过对客户、业务、用户、原系统等调查获取原始的需求，经过需求分析逐步识别并使业务具体化，通过形成制作规格说明书（或SRS）使业务系统化，项目团队同客户、用户逐步达成共识对需求得以最终确认，其间可以通过系统建模、POC等方式评估需求的可实现性。 需求管理在需求开发过程中，通过需求范围认定、需求形式化记录、需求数据库建立、需求状态跟踪、需求变更分析和波动评估、需求评审控制等活动，通过使用需求管理工具等手段，实现对系统需求按基线进行控制和管理。其核心内容变更管理、版本管理以及需求跟踪。 1.2 需求开发的主要概念以及核心步骤 业务需求反映了企业或组织对（软件）系统的业务要求，通常也包含问题或机会的定义。问题是指企业或组织运作过程中遇到的问题，例如物资供应脱节、用户投诉量大、客户流失率较高等。机会是指抓住外部环境变化所带来的机会，以便为企业带来新的发展，例如电子商务、网上银行、基于即时通信的工作协同系统等。业务需求通常由管理人员提出，业务需
求的解决往往要结合制度、（人员）能力、系统功能等多方面综合解决。另外,业务需求也反映了企业或组织对（软件）系统的高层次目标要求，就是系统的建设的目的以及目标。 用户需求是指描述用户使用（软件）系统需要完成什么任务，怎么完成的需求，通常是在问题定义（业务需求）的基础上进用户访谈、调查，对用户使用的场景进行整理，从而建立用户角度的需求。解决如何使用（软件）系统完成具体工作。 软件系统需求是在业务需求的指导下，对用户需求进行整理、分析、提炼，从而指导开发的、更精确的、规格化的需求。一般来说，软件需求可以作为软件验收依据与合同契约。软件系统需求可以分为业务功能需求、系统功能需求、设计约束等方面的内容。 ?业务功能需求：（软件）系统必须完成的业务功能，即为了向它的用户提供有用的 功能，产品必须执行的动作。这部分工作将分散的用户零散的需求采用结构化的方 法去定义，以便支撑后续的设计、开发、测试。 ?系统功能需求：（软件）系统必须具备的功能、性能、属性。包括系统性能（功能 速度、响应时间、恢复时间等等）、可靠性、易用性、安全性、移植、部署等方面 的内容需求。 ?设计约束的需求：影响系统实现的各种设计约束，包括开发语言、数据完整性方针、 资源的限制、运行的环境的要求等等。 2.主要流程 需求分析阶段的主要活动围绕需求开发进行，包括制定及修改需求开发计划、开展需求调查以及分析、需求验证、需求规则说明制作、需求确认几个步骤。 1．制定及修改需求开发计划包括建立需求团队的组织并授权、对需求分析阶段的WBS 进行分解、协商并制定调查分析以及评审计划、评估工作量等等方面的内容，其目的是保证各项活动有序、可控的进行。 2．需求调查以及分析的过程，主要活动通过沟通、收集项目中的各级关系人的需求，形成需求调查报告。需求调查通过现场参观、开调查会、业务专家培训、询问沟通、设计调查表并调查、收集查阅记录等方式获取客户、用户各级组织对（软件）系统需求，分析并识别客户以及用户的需要、期望、业务要求，归纳整理后形成需求调查报告。 3．需求验证环节主要通过原型（Prototype）、POC（Proof of Concept）、用例（Use Case）或简单的功能列表的方式同客户、用户沟通逐步将业务需求、用户需求等转化为软件系统需求。 ?原型（Prototype）模拟最终软件的屏幕显示，这样用户可以看到最终软件将是什么样，有些原型可以模拟实际的操作，对关键的输入输出数据也可以一定 程度的模拟。对于用户体验为主的系统往往可以起到很好的效果。 ?POC（Proof Of Concept）原意是“为观点提供证据”。对于关键的技术或者业务模型，论证需求、设计的可实施性,评估和确认概念设计方案，POC的评 价可能引起需求和设计的调整。一般来说，进行POC的条件：1. 论证业务中 涉及到的模型或者算法的可行性。2. 论证技术模型实现的可行性、成本等。 ?用例（Use Case）：对（软件）系统如何反应外界请求的描述，是一种通过用户的使用场景来获取需求的技术。每个用例提供了一个或多个场景，该场景说