产品设计技能

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇产品设计技能范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

产品设计技能范文第1篇

关键词： 计算机辅助设计 工业产品CAD 技能大赛 Inventor

计算机辅助设计（工业产品CAD）赛项自举办已有6年时间。参加全国技能大赛的江苏省代表队，每年在这个项目中获得的金牌数量首屈一指。谈到这个项目，不得不提到一款软件――Autodesk Inventor。这款软件是由Autodesk公司开发的，一种基于自适应技术的三维可视化实体模拟设计软件。与其他同类产品相比，Inventor具有设计环境直观、装配显示快速、装配自适应、辅助协作设计和易学易用的特点，目前已推出最新版本Autodesk Inventor Professional（AIP2016）。2016年该赛项国赛使用的即时Inventor2016版。

工业产品设计（CAD）大赛具有涉及面广、培训（集训）难度大、学习方式灵活、对参赛选手的要求高等特点。所以，教师在指导学生训练时，除了要考虑到软件的使用操作、产品设计外，更重要的是懂得如何选拔学生及教师各方面综合水平的提高。

1.软件与制图方面

正所谓磨刀不误砍柴工，只有软件使用熟练了，才能很好地掌握软件的使用精髓，才能快速对图纸进行建模。一开始可以先从软件本身入手，熟悉软件的下载/安装/激活/启动、软件的工作界面、简单的功能运用，培养学生的学习兴趣。其次可以通过软件中快速入门一栏里的视频与教程进行初步学习，对该软件有一定基础的学生可以去Autodesk Inventor官网查看2016版新特性或在Web中访问帮助与资源，也可以借助网络查找相关视频或观看配套书籍资料进行软件的学习。关于软件的学习不是单方面的，根据CAD基础图纸要求，需要初步熟悉三维实体模型的基本技能，如：绘制草图、平面创建、拉伸、旋转、圆角、倒角、偏移、放样、抽壳、打孔、凸雕、环形阵列、矩形阵列、镜像、分割、贴图、加强筋、螺旋扫掠、螺纹、拔模、加厚/偏移、删除面等。在三维零件的建模中，要特别强调约束：重合约束、共线约束、同心约束、平行约束、垂直约束、竖直约束、相切、平滑、对称、相等约束的使用。另外，了解投影几何图元与投影切割边之间的区别在哪里，能够很快速地创建多边形、槽、圆弧、圆、椭圆、样条曲线、直线。除了能够创建二维草图，三维草图中建模也很重要，尤其是相交曲线、分模线投影到曲面、点、线、面的高层次使用。对软件慢慢熟悉之后，就可以对高阶的技能进行学习，如：创建自由造型。曲面中缝合、嵌片、灌注、面转换等。对于一些产品造型，可以通过增加栅格孔、凸柱、支撑台、止口、卡扣式连接增强设计合理性。最后通过对技能的熟练，熟练完成零件造型、部件装配、钣金设计、工程及表达视图、拆装动画、三维仿真、配色渲染等。

2.产品设计方面

好的设计不是模仿出来的，而是将相关的知识与技能掌握到一定程度，通过灵感点燃后创造的。对于初学者来讲，首先要对产品设计的基础知识进行学习；其次学习优秀的设计产品，如获得德国设计红点设计大奖的产品，获得中国红星设计奖的产品，日本g-mark设计奖、金点设计奖、IF设计奖、CAD中国设计奖等的产品。对这些优秀作品的建模进行构思，然后通过软件进行模仿建模，也就是所谓的仿形。一开始可能花费的时间很长或建模的质量较差，这都是正常的。练习得多了，速度和质量自然就上去了。对于一些常见的“标准件”，如：游戏把手、吸尘器把手、吹风机鱼形嘴、电源开关/按钮等要多加练习。还有一些产品之间可以进行转换，如：车载空气净化器跟无线路由器，儿童温度扫描枪或手握式二维码扫描枪、电子体温计与录音笔等。

产品设计方面除了要遵循人机工程美学及产品功能结构合理性外，还要遵循实用性原则、创新性原则、美观性原则、经济性原则、合理性原则、环保性原则，这些原则是精神功能和物质功能的完美结合。

3.自主创新与国际接轨

随着工业4.0的到来，我国制造业面临升级转型。由原来的完全依靠人工设计图纸、控制机床生产，到用可编逻辑控制器（PLC）控制所有生产环节，将生产线自动化。在“大众创业，万众创新”和“中国制造2025”的政策下，我国工业产品设计紧跟世界步伐，国内CAD大赛逐步与世界技能大赛接轨。引入世界CAD大赛中机械设计技能标准，制定计算机辅助设计CAD技师鉴定标准，开展CAD竞赛，这对于江苏省乃至全国各类院校、企业CAD从业人员的机械CAD教育起到了导向和示范作用。通过大赛提高江苏省CAD水平，培养与世界技能大赛接轨的CAD高技能复合型创新人才队伍，提高我省企业的自主创新能力。

以产品设计为核心的现代工业设计，其发展方向应与产品设计制造的整体发展趋势保持一致，创新性突出表现在以下几个方面：

（1）创新的机会总是存在，科技进步总是为创新设计提供新机会。充分利用各种新兴技术、新式能源、新型材料及新科技成果，结合市场需求，发挥设计师潜能，实现标新立异的设计创新。

（2）一方面，富有创意的作品不仅有用，而且能够带来美感；满足功能、心理学和美学标准，强调产品的有用性。另一方面，产品的美学特点与其有用性是统一的整体。创意设计并不会改变产品自有的创新性、力量和价值，因此永远也不会看上去过时。

（3）所谓好的设计，不仅要关注每一个细节，体现出设计过程对产品的用心设计及消费者的尊重，而且要考虑产品尽量简单不要繁琐。简单就是要体现在更少、更好，专注于核心方面，没有非核心因素带来的负担，也就是让产品体现出纯粹和简单。

产品设计技能范文第2篇

老年辅助产品设计应以老年人人体尺度和群体特点为设计依据，充分分析产品的功能尺寸。并基于人机工程设计产品的各个细节，充分考虑人性化的设计要点，让老年人得到更多关怀，最终设计出更人性化的老年辅助产品。

关键词：

老年人辅助产品 功能尺寸 人性化 人机工程

中图分类号：TS935

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2015）07-0104-02

1 概述

国内60岁以上老年人预计2050年将达到全国总人口的25%，这是一个很大的市场，我国老年产业正在逐步形成和发展，老年人辅助产品也开始了相关的研究，而我国关于老年人辅助产品的研究尚不完善。我国正在从小康向中等发达转变，家庭结构功能的变化要求社会必须建立和健全适应老年人生活、学习、工作、娱乐的产业群和产业链。我国老年辅助产品存在的一些问题主要有：

（1）真正的老年辅助产品设计“少”，大多是代用品。如为残疾人设计的轮椅和拐杖等给老人使用，年轻人淘汰的手机造型卖给老年人等。从欧美等一些发达国家的老年辅助产品看，很多产品都是针对老年人的身体、活动能力、精力等特点专门研制的，其中主要在“防”与“护”上下功夫，且融进了许多人性化、高科技手段。

（2）缺乏清晰的市场定位。相对于群体的细分化市场策略，老年辅助产品领域的产品与服务大多针对模糊的老人市场，没有明确的针对老年群体进行细分市场。

（3）老年人辅助产品的造型设计上过于沉闷、单调，造型语言生硬，无法给老年人安全感和亲切感。

（4）规模层次小、档次较低。现阶段传统老年产业涉及的产品比较单一，层次较低。老年产品大部分以保健和医疗产品为主，而现代老年产业涉及的老年人的文化、娱乐和精神享受方面的相关产品并没有得到很好的开发。老年产品设计中，我们只提供较简单的使用功能，只考虑行为需求，基本忽略了老年人的审美需求和心理需求等。

（5）“人性化”在老年辅助产品的设计和服务上没有明确体现。许多老年产品在设计节服务上忽略老年消费者的人性化需求，从而很大地降低了老年人的消费欲望。很多老年产品在运用高科技时不遗余力，而在方便消费者理解和运用高科技产品上却很不用心。如电脑上的操作界面，对老年人来说十分复杂，还有的产品操作界面使用外文标注，尽管老年人渴望接受电脑教育，但缺乏适合老年人生理特征的电脑产品。老年人使用的产品，“方便使用”这一点很重要，如果产品的使用晦涩难懂，会让许多老人产生畏难感，使产品的相关功能达不到最佳效果。在服务上也是如此，老年人购买商品时得不到应有的尊重和热情的服务，也会使老人产生不良情绪。

人性化的老年人辅助产品应以人机工程学、设计心理学和生理学等为基础，通过对老年人群的行为特点及消费特征的分析而进行的产品设计，以达到老年人的需求和宜人性。其中最重要的就是人体尺寸数据在产品设计中的应用。

2 老年人产品功能尺寸计算与分析

老年产品功能尺寸的设定是以人体尺寸数据的应用方法为基础的计算。通过该方法进行老年产品的人机工程设计，最大化满足老年人的需求。

在设计中应用人体尺寸数据时应注意的要点：

（1）明确设计的使用者和操作者的状况；

面向老年人的产品，在设计时必须分析老年人的特征，包括性别、年龄、种族、体型等基本情况。还需了解老年群体的生理与心理特点，例如：头脑开始反应迟钝，智力衰退，行动迟缓，神经肌肉协调能力差；视力减弱，听力下降，记忆力下降（尤其是近期记忆），臂力和腿力减弱，骨质发生疏松，血管开始硬化等。依据以上特点进行医药盒的安全性设计。

（2）确定所设计产品的类型；

老年人产品人体功能尺寸设定的主要依据是人体尺寸百分位数，而人体尺寸百分位数的选用又与所设计产品的类型密切相关。在国标GB/T12985-11标准中，依据老年人人体尺寸的设计上限值和下限值对产品尺寸设计进行了分类，产品类型有l型、IIA、IIB、和Ⅲ型产品尺寸设计。根据产品尺寸设计分类方法老年医药盒属于Ⅲ型产品尺寸设计的类型，即只需第50百分位数作为产品尺寸设计的依据。

（3）选择人体尺寸百分位数；

在确定所设计的产品类型及其等级之后，选择人体尺寸百分位数的依据是满足度。人机工程设计中常用的满足度有90%、95%、99%，通常以合适的百分位数表示，常用的有P5、P50、P95。满足度和百分位数的确定根据产品的两个等级进行选择，分别涉及人的健康、安全的产品和一般工业产品。老年医药盒属于Ⅲ型产品尺寸设计，人体尺寸百分数的选用P50作为产品尺寸设计的依据，即通用产品尺寸设计。

（4）确定功能修正量；

国标中的人体尺寸数据是在或是穿背心、内衣、内裤时的静态测量数据。实际的设计中选用数据时不仅要考虑操作者的穿着情况，还要考虑其他可能装备的装置，如手套、头盔、靴子及其他用具。也就是说在考虑有关人体尺寸时，必须在所测的人体尺寸上增加适当的着装修正量。老年医药盒的尺寸修正主要考虑佩戴手套时的尺寸需求，所以在原来尺寸的基础之上增加Smm左右。

（5）确定心理修正量；

为了克服人们心理上产生的空间压抑感、高度恐惧感等心理感受，或者为了满足人们求新、求美、求奇等心理需求，一般在产品功能尺寸上附加―项增量，称为心理修正量。综合考虑老年人的心理以及视力特点，体积较小的产品要增加一定的尺寸，满足老年人心理的需求。老年医药盒的心理修正量可适当增加Smm左右左右。

（6）设定产品功能尺寸

通常所测得的静态人体尺寸数据，虽然可以解决很多产品设计中的问题，但由于人在操作过程中姿势和经常变化调整，静态测得的尺寸数据会出现较大误差，而为了保证产品实现某项功能，产品的功能尺寸又分为两种：产品最小功能尺寸和产品最佳功能尺寸。产品最小功能尺寸=相应百分位数的人体尺寸+功能修正量= 69mm+5mm=74mm；产品最佳功能尺寸=相应百分位数的人体尺寸+功能修正量+心理修正量=69mm+5mm+5mm=79mm。

3 老年人随身医药盒的人性化设计

通过对老年人产品功能尺寸的计算和分析，对于老年人随身医药盒功能尺寸的设计思路基本明确，我们就可以将人性化的功能尺寸赋予给产品。而对于一款人性化的产品设计来说，尤其对于老年人产品来说，我们还要考虑产品的便携性、宜人性、趣味性和安全性等人机因素，才能设计出更人性化的老年产品。

（1）老年产品的便携性

进行老年人产品的设计时必须充分考虑老年人的身体特征。由于老年人身体技能的下降，以及身体反应能力的降低，为老年人设计的产品就更应符合老年人的生理、生活特点。记性不好的老人在外出时，一瓶瓶、一罐罐的药物成为了他们的累赘，医药盒对于老年人来说已经成为生活中的必备品而随身携带，因此在随身医药盒的设计中首先要考虑的就是便携性。在整体的造型上采用了小巧的设计，或把药瓶挂在钥匙圈上，以方便老年人外出携带；而且在材料的使用上尽可能轻，因此选用PP（聚丙烯）材料，PP是一种相对安全、价格低廉、重量较轻的塑料。

（2）老年产品的宜人性

对于医药盒宜人性的设计主要体现在易辩性、易用性、简洁性，在内部结构和造型上都要进行设计。内部结构上采用了合理的分区，可将一天或几天的药物放在盒内，节省空间，又有条理，并且用不同的颜色区分早、中、晚三次用药。造型上为了使老年人容易分辨用药的时间，医药盒界面色彩和内部结构的色彩相一致，而且用界面进行显示和提示用药时间。

（3）老年产品的趣味性

人老了，身体抵抗力也弱了，病也就多了，吃药成了老年人天天要做的“功课”。可是，有的老年人记性不好，经常忘记吃药。为了解决这一问题，设计一款带音乐提示的药盒，不仅能够起到提示的作用，而且|兑耳的音乐也是一种生活的享受，这些细致的、趣味性的关怀设计相信会得到众多老年用户的喜爱。

（4）老年产品的安全性

因为随着年龄增长，老年人的生理状况会发生显著变化，因此，在设计老年用品时，要针对老年人特殊的生理需求进行设计，做出安全系数较高的老年产品。目前，市场上常见的医药盒开关结构不合理，因为医药盒较小，老年人使用起来就成为了比较精细的工作，比较费力，而且容易挤伤手指。主要针对这一特点进行医药盒的改良，将开关方式设计为推拉式，操作方便，结构安全。

根据产品尺寸设计分类方法老年医药盒属于Ⅲ型产品尺寸设计的类型，即只需第50百分位数作为产品尺寸设计的依据。老年医药盒的尺寸修正主要考虑佩戴手套时的尺寸需求，每个格子的尺寸在原来尺寸的基础之上增加5mm左右。综合考虑老年人的心理以及视力特点，体积较小的产品要增加一定的尺寸，满足老年人心理的需求，老年医药盒的心理修正量可适当增加Smm左右左右。

根据以上的功能尺寸和人性化设计要点，老年人推拉式随身医药盒的设计方案如图1所示，专利号：ZL 201020202901.6。

产品设计技能范文第3篇

关键词：人文关怀；智能设计；家居产品设计；理念投入；舒适度 文献标识码：A

中图分类号：TU17 文章编号：1009-2374（2016）13-0013-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.007

“人文精神”在社会经济发展、文化教育等各个领域被广泛提及，在家居产品设计的过程中，同样重视人文关怀的运用，致力于提高设计的舒适性和科学性。家居产品设计需要满足用户的功能性需求，使用合理的布局和涵盖面较广的设计分布方法，服务于人民群众的日常生活。

1 人文关怀设计理念中的家居设计区域划分

从设计的区域划分来看，人文关怀设计的区域应该从门厅用品、客厅用品、餐厅用品、厨房用品、卫生间用品、洗衣间用品等各个方面开展设计创新，从而提高用户的满意度，改善用户的生活质量。门厅用品设计包括鞋架、擦鞋用品、钥匙盒、挂衣架（衣橱）、垃圾桶等。鞋架、擦鞋用品可以采用一体化设计的方法，在进门口的位置将鞋架进行悬空型设计，防止地面的潮气弄湿鞋袜。钥匙的保管是家居设计不可忽视的一个细节，在门把手内侧的位置进行钥匙盒的专用设计，专物专用，这样能够避免找寻钥匙的烦恼。卧室用品的设计，应该强调色彩的科学搭配。

2 居住空间设计中的“人文关怀”运用

2.1 加大智能型家居设计的运用范围

未来的家居产品设计中，智能型家具的使用比例越来越高。根据JUNIPER-RESEARCH家居服务网站的调查数据显示，到2018年，全球智能家居市场的总规模将会达到710亿美元，中国智能家居市场规模将达到1396亿元人民币。到2020年，消费者花在智能家居服务上的费用将会达到1000亿美元，智能家居连接设备的数量将会超过2000万件。将人性化家居设计与智能家具的运用结合在一起，有利于广大群众享受到更加高质量的科技生活服务。对于照明系统的节能和优化工作，是家居设计人员开展技术创新运用的重点建设方面。在人性化技术运用的过程中，用户可以通过遥控器、PDA设备、电话、手机、互联网等一系列工具实现对于灯光的控制，通过掌上操作便能够实现对于指定灯光的控制。

2.2 重视居住环境的安全性建设

在智能家居系统的设计过程中，设计人员可以在装修中进行可视对讲系统建设。访客可以在大门口直接呼叫户内，业主可以通过任意一台可视分机监视大门，与来访者进行对讲。通过可视系统，业主可以通过PDA来监视大门的人员动向，并且与来访者进行对话。安防报警系统的智能化建设中，对于非法侵入居住环境的行为，系统会自动报警。户内人体探测自动报警系统对于保证居住区内孩童的安全，有重要的意义。同时，人性化的安全报警系统还有户内紧急求助、户内煤气泄漏自动报警和户内火灾自动报警的具体功能，一旦居住环境中出现了火灾事故或者是煤气泄漏事故，报警系统会自动给保安中心、用户指定电话、手机报警。除此之外，还有手机短信报警和PDA报警等，用户只需要将这些设备连接到安放系统中，便能够实现安全保障的基础性建设目的。

在视频监控系统的科学性建设活动中，设计人员应该认识到视频监控对于保障居住区人员和财产安全的重要性。用户可以使用室内任何一台电视机便接收到监视摄像机的图像，业主在任何地方通过手机也能够查看到任何一台摄像机传送回来的实时图形。除此之外，用户还可以通过PDA的掌上设备来查看任何一台摄像机的

图像。

2.3 优化室内家电安装方式，满足用户功能性需求

在家电控制系统的使用性能优化过程中，用户可以通过遥控器、电话、手机或者是互联网终端移动设备实现对于家电的控制，使用起来更加方便和快捷，同时安全性也有了更高的保障。用户可以使用手机控制制定的插座和各种红外家电用器。采光区域的人性化建设也是家居产品设计的重点领域。窗帘控制系统的智能化建设，用户可以通过手机实现对于窗帘的控制，这就是电动窗帘。背景音乐系统可以为用户带来舒缓的音乐，有利于提高居民的满足感，其中背景音乐所有分区共享主机和音源设备，每个分区可以独立点播不同的节目，并且每个分区还可以独立调节音量。在远程控制系统用户可以使用手机对家居产品设计的各个分区系统进行控制。用户可以通过远程PC机对家居各个子系统发送各种指令，并且能够收到各种及时、有效的反馈。用户在小区服务系统的建设活动中，可以通过物业在线服务实现水电费的查询和缴纳。使用小区电子商务服务系统，实现快递包裹的无时差投递，用户只需要在家中打开PDA系统，就能够查询到小区门口自己的包裹投、取情况。小区服务系统还接受故障受理，对于简单的水电安装和维修，用户可以接受到远程指导服务。

3 完善家居环境设计细节，提升用户的舒适度和满意度具体细节

3.1 强化人文关怀，优化家庭工作区的室内设计

书房是家居设计中的重点，孩子的成长需要书香环境的熏陶，成人的办公活动也需要天然绿色居住环境为其提供思维闪光的可能。对于书房环境中冷色光或者暖色光比较突出的情况，可以在建筑的结构和节奏中糅合进去“纯黄”或者“纯蓝”等纯粹的色彩，不仅可以实现建筑装饰色彩的整体协调，给人耳目一新的清奇感觉。可以将房间刷成橙色，并且选用灰色的木质地板，这样可以营造一种安静祥和而又不失明朗的阅读环境。但是，高层图书馆的墙壁应该使用淡橙色为最佳，以免造成眼部视觉疲劳，并且此时的装书用妆奁装饰物应该使用白色或者米黄色为主的素色为好。

3.2 采用柔性装修风格，满足用户的心理需求

在建筑装饰的色彩设计过程中，应该将各种颜色不同的建筑体所构成的基本元素展开合理搭配，建筑装饰设计的关键是将冷色调与暖色调结合起来，实现设计活动的和谐与色彩统一。虽然人们在现实生活中，并不需要后天条件的安排，仅仅凭借肉眼就能够感受到建筑物的空间、深度、节奏和体积大小，但是，由于每个人的审美角度和欣赏美的水平不同，对于环境的美术造型要求不一样。因此，对于一些拥有较高审美要求的客户群来说，建筑装饰设计师必须要通过将光线和色彩相结合的方式，满足更高层次的室内装饰审美需求。任何物体的色彩都不是孤立存在的，在居民室内装修的过程中，可以采用淡粉色搭配白色的方式，缓和居住人的情绪，创造出一种舒适、怡人的居住风格。建筑装饰设计师在展开视觉建筑产品设计安排时，一定要充分地开展家居产品的性能表达追求，同时考虑到人们的情感体验的需要和价值观的合理诉求。

3.3 重视洗漱区的舒适型设计

在厨房用品区域的设计中，厨房电器中的炉具使用安全性是设计活动中的重点考量部分。炉具使用中，燃气炉、电磁炉、微波炉、烤箱、电饭煲、抽烟机这些大件电气的安全性保障，应该将其接入三相安全电系统中，只有在电路接地的情况下才能够安全使用。在卫生间用品区域的设计中，可以为毛巾、浴巾、日常洗漱用品容器等配上香薰用品，每一个卫生间都应该配备成套的洗漱用品，避免交叉使用。只有这样，才能够将保证居民个人的健康和卫生的标准提高到应有的水平。香薰用品的使用对于舒缓用户的体验有一定帮助，在洗衣间中配备洗衣机、烘干机、熨衣板及电熨斗、洗涤加香用品和柔顺剂，大胆地使用新技术和材料保证居民生活质量稳步提升。在现代的家居用品设计过程中，主要是通过各种形式和尺寸的单元对生活区的空间和节奏进行高效组合，通过这种多层级选择和功能使用的对比，给人带来良好的使用体验。

4 结语

随着我国建筑活动中装修质量日益提高，家居产品设计技术越来越成熟。中国目前家居装修发展的模式是大力推行“绿色能源”革命，满足可持续集约型经济建设的需要。在室内环境设计中综合考虑使用者的人文因素，更好地引导人们健康积极的生活理念。

参考文献

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纳米改性竹炭家居产品创新设计与研究[J].科技通

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维艺术的跨界合作[J].大家，2010，（21）.

[3] 吴卓阳.传承、产业、趋势――央美家居&产品设计

专业作品赏析――2015年高校家具设计专业优秀毕业

设计作品展（六）[J].家具与室内装饰，2015，（9）.

[4] 焦亚荣.传统漆艺在现代家居产品设计中的应用研究

[D].河北科技大学，2008.

[5] 董庆涛.设计管理在家居设计企业中的运用研究――

以宜家为例[J].中国商贸，2015，（14）.

[6] 张迎甫.钧瓷碎片在现代家居设计中的开发利用研究

产品设计技能范文第4篇

【关键词】工程机械；产品设计；节能环保

随着社会经济的发展，机械工业是国民经济发展的主要产业，为各个行业提供了发展所需要的技术装备，目前我国的基础建设力度不断加大，对工程机械产品的数量和质量都有了更高的要求，尤其是对节能环保的要求非常高，工程机械对资源的消耗及污染物的排放对环境产生着巨大的影响，如何在工程机械产品设计中高效的利用能源、资源，对环境进行保护，是我国机械工业在发展中所面临的新问题。因此，对于工程机械产品设计中的环保与节能问题，是机械工业发展中应该重视的问题。

1 工程机械产品设计中的节能环保

机械产品在设计的过程中，发动机应该选择低公害的产品，这是首先要考虑的问题。当前，世界上一些发达国家对污染物排放已经有了新的法律规范，对发动机污染物的排放主要通过新型无污染燃料的使用及新的技术手段等方式来解决。其次，降低产品整体噪声及振动。工程机械产品设计过程中的降噪与减震是难点和重点问题，在设计中如何贯穿以人为本的理念，就需要设计人员具备开阔的和创新的思维。例如，在发动机各部分构件中，噪声的主要来源是发动机进气和排气噪声，对于这两部分噪声的抑制主要通过高性能空气滤清器及排气消声器来完成，确保发动机稳定的运行。德国DEUTZ公司在发动机进、排气系统中流阻特性及消声特性较好，所以发动机的整体噪声要比国内发动机的噪声低很多。第三，液压系统防渗漏及清洁。系统中的颗粒污染物是导致液压系统故障的最主要原因，常常导致系统滞环增大、控制失灵及响应缓慢等问题，严重的可能引发灾难事故，所以，液压油的清洁工作非常重要。在设计过滤器时，应该考虑安装形式、过滤材料及过滤比几个方面，可以将液压油中的杂质去除，减少对元器件的磨损及故障的发生，延长设备的使用寿命，也有效的防止了对周围环境的破坏。第四，系统高效节能设计。国内厂家通常为了满足施工现场负载的变化，发动机一般运行设定为最大功率模式，尽管可以满足不同的工况，但是由于发动机转速一直都比较高，需要消耗大量的燃油。因此，动态节能模式的发动机运行状态，能够根据负载的不同，调节油耗，有效的节约了能源，此外在冷却系统节能、节能液压等新技术的开发及使用，都最大限度的降低了能源的消耗，节约了能源，保护了环境。

2 环保材料的应用

环保型材料在工程机械产品设计中的应用，能够达到保护环境、节约能源的目的。首先，材料及资源的选择尽量为可再生利用的，在产品加工中，对这些材料和资源尽可能进行回收利用；在结构设计时，斤两使用容易分解和装配的材料，有效的提高材料的再生利用率。其次，在环保型材料的选择时，必须要遵循低能耗、寿命长、负荷低的原则。站在环境保护的角度来考虑各产品及零部件的通用性和互换性。因此，要在确保主机性能的基础上，降低主机装置的重量与体积，提高零部件的耐久性和强度，保证液压系统的高效率。最后，选择低环境负荷材料。在工程机械零部件的设计过程中，一些含有有害物质的材料尽量不要选择，如树脂、石棉、氟利昂及含氯橡胶等材料，都含有有害物质或者对环境会带来危害。

3 工程机械产品的人性化设计

人性化设计在工程机械产品设计中所占的比重也越来越大，由于人性化设计对于产品的舒适性和安全性都有很大程度的提高，并且操作人员在操作的过程中，可以达到灵活操作和愉悦的目的，不会影响工作质量，相反还能提高工作效率，因此也是节能环保问题中应该重点考虑的内容。

近些年，工程机械人性化设计在我国有了很大的发展，首先，驾驶室设计方面取得了突破性进展，例如在座椅上设计出加热空气悬浮座椅，能够全方位进行调节，天窗设计为防紫外线辐射的透明玻璃天窗，手柄设计集成了多项功能，全自动换挡装置，可调式转向驱动器，电子装置及故障自诊断系统等，搭配美观的色彩，对司机的工作环境是极大的改善，有效的环节了司机的疲劳，使工作效率得到提高。

其次，集中系统与自动加脂装置的配置也有了更高的要求。以往的加脂方式为手动方式，耗费大量的时间和力气，如果所添加的油脂过多，就会溢出来，对周围的环境造成危害。现阶段，工程机械的环保要求及性能都有了提升，不同形式的自动定时设备也都得到使用，例如液控随动式油脂泵，不但能够定时给油，还能有效的提升的效果，在降低油脂消耗的基础上，提高了环保性能。

第三，外观设计的美学考虑。工程机械产品的外观基本上都是保持者笨重的形态，而新型环保节能产品对外观的样式则比较重视，主要是为了使机器与环境协调，在视觉上给人以美感，这样机械操作者会更愿意去操作。例如，给汽车驾驶室配备曲线玻璃罩，其几何形态与车体的几何形态相匹配，外观造型赏心悦目。

最后，系统的舒适性与可靠性设计。从工程机械技术的发展趋势来看，电子化的控制技术成为发展的必然路径，在控制方面中引入计算机控制技术能够使机械产品保持在良好的工作状态中，并且能够实现自动诊断功能，有效的降低了发动机的燃油消耗，也使得机械的可靠性和舒适性保持在较高的水平，操作方面也比较简单、方便。

4 结束语

通过上文分析可以看出，节能环保型的工程机械是发展的趋势，因此应该把握这一发展先机，从源头上开始注重节能环保设计，才能有效的推动整个工程机械产品设计行业的发展。节能环保工程机械产品的应用，不但能提高机械产品的经济效益，还能获取更多的社会效益和环境效益。

参考文献：

[1]吴景鑫.环保节能工程机械产品设计与趋势[J].科学与财富，2012（3）.

[2]何万亮.环保节能工程机械产品设计与发展趋势[J].中国新技术新产品，2011（2）.

[3]陈兵.低碳时代看工程机械产品的设计与趋势[J].华章，2010（6）.

产品设计技能范文第5篇

关键词：环保节能；工程机械；产品设计与趋势

为保护人类十分宝贵且有限的资源，实现全球可持续发展，提高操作人员的安全性及工作舒适性，努力达到人、机和环境的亲和，可以预见开发研制环保节能的绿色工程机械产品将是今后工程机械发展趋势的主流。目前国际上对中国工程机械出口提出更高要求，首先保证售后服务及时到位，其次就是实施再制造。严酷的国际市场逼迫我们必须对工程机械产品实施全生命周期管理，对用户实施保姆式的全程服务。因此，研制绿色工程机械产品以及实施产品再制造，是关乎企业生死存亡、稳定发展的大事。

绿色工程机械产品符合可持续发展的要求，是社会进步的标志，也是科技发展的必然趋势。实践证明，谁起步早、实施快，谁就能把握产品研发的主动权。发展绿色工程机械产品必须使工程技术人员，特别是企业决策者，应充分认识到绿色设计的必要性和紧迫性。从发展的战略角度看，绿色工程机械产品将会给企业及其产品树立良好形象，并最终带来不可估量的社会和经济效益。

1、环保型材料的利用

1）尽量采用能再生利用的材料和资源

在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料，特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，提高工程机械材料的再生率。

2）长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则

通常来说，延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量，降低产品能耗可减少对环境的污染，而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下，尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量，提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能，实现液压系统的轻量化和高效率。

3）尽量采用低环境负荷材料

工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂（空调）、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染；在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中，应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。

4）废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化

工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收。

2、环保型工程机械产品设计

1）选用低公害发动机

发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等，努力适应第三次排放法规要求。

2）降低整机振动与噪声

减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中，动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏；后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合，很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音，避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外，主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动，而可单独由液压马达带动，这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来，从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部，降低噪声对环境的影响；通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声；可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料；可设计全密封整体式驾驶室，密封减震，隔音降噪，真正体现“以人为本”的设计宗旨。

3）液压系统的清洁和防渗漏

保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要，因此精心设计工程机械液压系统（如采用高效高精度过滤装置）十分必要，这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质，减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命，降低液压油的更换频率；同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快，延长换油间隔时间，减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱，可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命，并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱，提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的，液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要；为了减少损坏软管的废弃量，设计时应在可能的条件下尽量使用硬管；对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。

4）系统高效节能的设计

工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环；另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。

3、工程机械产品人性化的设计

1）环保安全关怀型驾驶室的设计

如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室，室内配置无氟环保型冷暖空调，并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全；充分运用人机工程学设计原理，如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统，再辅以合理美观的颜色搭配，可大大改善司机的工作环境，缓解疲劳，提高作业效率。

2）自动加脂装置或集中系统的配置

传统的手动加注脂费时费力，而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注脂的设备，如集中系统就能自动定时给各铰销加注黄油，其加油量经过仔细计算后设定，可很好地保证各销轴得到足够的而又没有多余的油溢出，既环保又方便。另外对于小型机械，鉴于降低设计成本，可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出，从而延长加注油的间隔，减少对环境的污染。

3）外观美学设计

传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象，环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计，达到机器的环境的谐和，给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计，整机的标识标牌应精心布置、设计，良好地体现环保特色。

4）人性化设计

工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势，采用微机控制技术，实现了各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出，达到发动机的最佳功率匹配，减少发动机的燃油消耗，并自动诊断机器状态，使机器使始终能保持良好状态，因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。