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互聯網的高速發展給我國帶來了巨大的改變,作為互聯網金融的組成部分之一,眾籌商業模式為工業設計領域中的獨立設計師、中小企業(公司)、微創機構等帶來了無限的發展可能。對于產品設計開發而言,眾籌是有力的工具,如何通過眾籌模式實現產品設計創意、發揮設計效用,如何利用眾籌模式完成產品的創新,是當今設計師和設計理論研究應考慮的重要問題之一。
關鍵詞:
眾籌;商業模式;工業設計;產品設計與開發
在國內外工業設計的發展進程中,近十年間的變化特別值得關注。首先,產品設計由硬件轉向軟硬件相結合,智能化裝備成為當下設計的主流產品。如智能家居系統、智能可穿戴設備、智慧城市等。其次,由原先單純的產品式創新轉化為服務系統創新。如從OEM到OBM、從ODM到OSM模式上的變化,促使品牌系統、商業模式創新和工業設計協同發展。再次,由企業為主體的自主封閉式創新轉為開放式創新。在“互聯網+”為主題的時代,眾籌、眾包等基于大數據測試的商業開發模式正逐漸顛覆傳統的產品設計與開發過程。
一、眾籌商業模式的概念及其產生背景
近些年,互聯網受眾對于“眾籌”一詞較為熟悉,因為搜索“眾籌”一詞就會發現它的模式已經滲透進人們的衣、食、住、行、用等方面。作為一種商業模式,眾籌起源于美國,其核心是依托眾籌平臺(中介機構),連接籌資人(項目發起企業或個人)與出資人(大眾投資人),即籌資人在眾籌平臺注冊并通過相關資質審核后,借助眾籌平臺向出資人投放項目信息,從而募集零散的小額資金或是其他物料支持。在項目籌資的初始階段資金由眾籌平臺掌握,若在預期時間內達到募資額度,則表示籌資成功,該筆資金將被眾籌平臺轉撥至籌資人賬戶,成功實施項目后,由籌資人以物質或非物質成果回饋給出資人。眾籌平臺在整個眾籌活動中主要是起到接受與評價項目創意、管理出資人信息、監督籌資的使用、幫助項目順利運營并公布項目實施成果等作用,其盈利主要依靠從籌資中提取一定比例的服務費用。假如眾籌項目在預期時限內未籌集到募資金額,其前期籌資將會被眾籌平臺返還至出資人,籌資人可選擇重啟新一輪的籌資活動或直接宣告項目籌資失敗。眾籌商業模式根據其開展的復雜程度以及涵蓋利益相關者的數量與法律環境,可以被細化為三種運行模式:其一,捐贈或贊助,即無償的投資模式,出資人通過網絡平臺直接捐贈或贊助小額資金,例如一些公益機構搭建的網絡平臺進行公益募捐活動。其二,預售,即物質或非物質成果在未實施完成之前,就在眾籌平臺上進行推廣宣傳吸引出資人出資,一旦被投資后,會在計劃實施期限內收到成果。其三,借貸與股權投資,這種模式涉及到金融交易等問題,在實操和法律層面上都是較為復雜的,其與預售模式的區別是回報方式為現金或股權,它更適合于中小企業的融資。
二、眾籌商業模式推動工業設計的發展
近幾年,工業設計行業的迅速發展在國內催生了越來越多勇于創新、創業的獨立設計師。然而,這些人在創業之初遇到的首要問題就是資金問題,沒有足夠的資金支持,那就意味著在產品創意設計實施過程中或多或少需要進行多方面的妥協,表現最突出的就是成本控制方面,被迫選用一些價格相對低廉、背離設計初衷的材料來呈現自己的設計方案。近幾年,隨著“互聯網+”的提出,圍繞互聯網平臺的不斷創新發展,眾籌互聯網商業模式以其新型的融資方式,不僅在解決資金方面發揮作用,而且提供給獨立設計師在產品開發早期熟悉消費市場、了解用戶需求、降低開發初期風險和資金壓力等便利。
(一)構建溝通平臺
設計師借助眾籌商業模式,將自己的產品設計項目展示給支持用戶,并由支持項目的用戶付出少量的資金扶植項目開展。在整個環節中,既滿足了設計師資金需求,又為用戶提供了其所需求的優秀項目。由此可見,眾籌價值就在于為上述兩者提供一個對接的平臺,一個溝通的渠道,使他們各得其所。
(二)完善反饋機制
眾籌平臺可以為籌資者在一定程度上預先進行市場反饋驗證,檢視設計項目是否如籌資者預期的那樣被用戶所推崇,這在較大程度上預防了項目運行初期可能出現的產品設計定位失誤。同時,在籌資過程中,通過對產品設計方案進行圖文結合或以視頻虛擬等方式展示在眾籌平臺上,既可以達到對產品前期宣傳的目的,起到較好的推廣作用,又可以在產品還沒有正式投產之前進行展示宣傳,從未來用戶中獲取寶貴的改良建議,這對于籌資人來說具有相當高的參考價值,可以在產品面世前做最后的優化改良。
(三)助力實體化
產品設計項目的開發從最初的創意階段一步步深化到最終產品的實體化生產,其中涉及到制造材料及工藝、結構生產制造等方面問題,對于某些設計師而言,將會面對這些綜合生產研發能力的挑戰,很有可能因為設計師無法打通相關的資源通道,導致產品在實體化生產進程中出現問題,進而使得生產出的產品無法達到預期效果。單從商業模式看,眾籌平臺就是以融資為主要目的,但也不難發現,除了籌集資金外它也為各種物質或非物質資源的對接提供了一個快速且有效的平臺,能夠幫助產品設計項目快速順利地生產制造出來,最大化減少開發過程中出現的未知失誤。
(四)功能可持續發展
一個眾籌設計項目的成功實施也只代表著這一產品項目成果的實現,擁有了第一批忠實用戶(眾籌出資人),后續產品的銷售目標、運營模式、服務體系、品牌推廣等問題才是項目中更為重要的環節。然而現代眾籌平臺的功能也絕不僅僅停留在籌集資金這么單一的層面上,而是具備整合市場整體資源的綜合能力,它可以對產品項目進行整體包裝、媒體公關、深入推薦、渠道對接等,使項目享受類似“綠色通道”般的定制化服務。這些綜合性的舉措能有效幫助產品設計項目走向正軌,由概念階段順利步入市場銷售階段,到達用戶手中。眾籌平臺的這些功效為創新、創業的發展鋪平了道路。
三、眾籌商業模式接入產品開發過程的意義
單從產品設計開發而言,傳統的產品設計開發其成功率在20%左右。對于一些中小型產品設計制造企業而言,普遍存在重設計、輕資產、少抵押的狀況,這與傳統金融機構的要求存在著落差。與此同時,產品設計成果的知識產權在評估、抵押到交易流通環節都存在著不同的問題,這就造成了企業主要資產的真實價值不一定得到銀行的認同。而眾籌商業模式則可以有效規避上述問題,借由互聯網高效、便捷的信息推廣特點,將大眾閑置資本與產品設計制造企業進行最為直接的對接,只要產品設計創意的物質或非物質成果能引起出資用戶的認同就能夠得到資金支持。具研究統計,產品設計開發案例中60%的失敗源自于初期產品設計概念的模糊致使后續產品設計定位階段出現失誤,也可以理解為是某種層面上的盲目性。較為傳統的產品設計開發過程是一種后置式的交易活動,開發實施者難以預知真實的市場需求,而以眾籌商業模式接入的產品設計項目屬于前置式的交易活動,可通過眾籌平臺真實地評估用戶期望,提前預知真實的市場需求,在較大層面上可以起到防止項目失敗的作用。眾籌商業模式是聚集分散的設計資源,憑借公眾的集體智慧實施創新、創業活動的有效途徑,它為籌資人和出資人合作完成設計創意提供了可能,產品設計由封閉式的自主創新轉向開放式的眾創合作模式。參與眾籌的出資者可以借助眾籌平臺對產品設計開發過程提出有價值的優化設計方案,在產品還未進入實體化試產階段時,出資者的這些反饋建議具有較強的參考價值,同時起到為產品設計項目進行前期的宣傳造勢,并收集到產品的需求、價格信息以及潛在用戶的數量和特征等信息,為完善產品提供了重要依據。
四、眾籌商業模式下產品設計開發策略
(一)增強產品設計項目的開發合理性
目前,每一款產品設計項目在進入眾籌平臺時都要有一個明確的運行規劃,其中包括確立明確的目標人群,預期的募資金額,對出資者的回報界定合理的檔次。規劃中的每一階段都需要有詳實的方案,不能只是抽象的描述,而且一旦某一環節出錯勢必影響設計項目開發的整體進度。在產品設計項目進入眾籌平臺之前對設計定位中的核心人群要有清晰的認識,在后續的籌資進程中,需要以這類人群為明確的目標進行有針對性的項目宣傳、展演,更好運用設計心理學的內容分析消費者心理,以點對點、點對面的模式獲得有效的影響力,更加廣泛地吸引更多出資者。
(二)設計附加值需被出資者認同
在我國,設計一詞往往被認定為一件設計產品、一種商業行為,用戶更多的是看到其商品屬性,就產品自身而言,其設計價值卻并未完全顯現出來。究其緣由乃是用戶對產品設計附加值的不認同,其消費心理僅停留于對產品使用功能的單一需求,而忽視了設計價值??v覽國內各大眾籌平臺,現行的產品設計項目籌資金額的分配、回報檔次的界定等問題也是造成設計附加值不被認同的原因之一,出資者的人數隨著募資金額的增加呈現遞減趨勢,據此可以看出出資者對于產品設計的支持目的存在差異,其中有一部分出資者是為了單純的回報而投資,而真正是為一個好的產品設計給予支持的還是眾多出資者中的少部分。
(三)提升產品設計項目的知識產權意識
對于產品設計類項目來說,由于國內知識產權保護意識薄弱,同時眾籌模式的實施過程是有一個限定的時間來驗證新產品設計方案能否被出資者認同才能得以開發,而在這樣一個募資的時間期限中由于新產品的設計內容被放到眾籌這樣一個開放式的平臺上,其項目設計創意是否會被快速模仿就擺在了籌資人面前。為了防止此類問題的發生,眾籌平臺要制定相關的項目保護舉措維護項目募資者的權益,在其平臺宣傳、展示項目過程中采取部分展示的辦法,保護項目核心技術內容,也可根據項目籌資周期分級對出資者開放項目瀏覽信息。另外,需要在國家內部環境中加強知識產權保護意識,要根據市場經濟的發展態勢適時完善相關的法律法規,從宏觀上提升整個社會的知識產權保護意識。
(四)改善互聯網信用環境
近年來,由于我國對于互聯網環境的監管不夠嚴格,致使網絡詐騙事件屢見不鮮,同為互聯網組成部分的眾籌平臺也深受影響。信任是人與人交往的基礎,也是眾籌平臺連接募資者與出資人的基石,這就需要眾籌平臺作為中介機構強化眾籌項目的監管力度,從初期的項目評價審核,到通過評審的項目順利完結,控制項目的質量和流程,防止爛尾項目的出現,盡量規避可能出現的信用問題,以免造成不必要的募資者與出資者的流失。通觀全局,眾籌商業模式經過不斷完善,各種眾籌平臺將呈現良性的發展態勢,其業務種類必將逐漸細化,市場分工也將更加明晰?;I資者與出資人都會在得失之間逐漸成熟、趨于理性。對于我國工業設計行業的發展來說,尤其是獨立設計師、中小企業(公司)、微創機構等,眾籌模式為他們提供了新的發展模式,在一定程度上有力促進了設計商業化發展,幫助籌資人轉換自己的產品設計價值。而對于設計而言,在眾籌時代,每一個設計師的作用可能會被減弱,設計變成開放式的大眾參與行為,而設計也能夠讓眾籌模式變成一種工具來改善人們的生活質量,推動我國工業設計行業的整體發展。
作者:王瑩 單位:湖北師范大學
參考文獻:
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關鍵詞:鄱陽湖生 態經濟區 旅游產品 開發 設計
鄱陽湖生態經濟區覆蓋面積廣,在項目考察之初,項目組就曾與導師商量如何取材,因為鄱陽湖生態經濟區不僅地質形態獨特,且文化氛圍也不拘一格,在經過仔細探討之后,項目組將開發方案確立為兩大塊,一條以“人文”為設計靈感,一條以“地理形態”為設計靈感,由于江西省內的游客集中在18-35歲這個年齡段,因此項目組選擇了主攻開發具有時代感的“潮物”。
一、儺戲,文脈的傳承
在考察過程中,我們發現鄱陽湖生態經濟區中的有很多村落依舊保持了儺戲的傳統,江西儺文化俗稱“贛儺”,既有中國儺的共有藝術特質,又有贛鄱地區特有的文化韻味,“贛儺”早在西漢年間就以形成,千百年間雖然一直留存于鄉間田野,但是卻保存了其特有的藝術體系?!摆M儺”是一完整的民間藝術留存形式,通常由儺戲、儺面具、儺祭三大塊共同組成,在考察過程中,經過與導師的商量,我們選取了更具視覺表現力的儺面具作為開發主體。經過大量的素材收集我們發現:
第一,儺面具具有極強的視覺節奏。圓睜的大眼睛、起伏的頭飾、夸張的面部表情極容易被受眾所記憶。
第二,儺面具具有極廣的譜系關系?;蚺蛲?、或喜或悲,強大的群體意識使其易于形成視覺體系,可以成套或單獨出現。
第三,儺面具具有極佳的故事延展性。看過儺戲的人對于儺戲的情節都難以忘懷,因此儺面具所延伸開來的文化內涵就遠大于其自身,因此儺面具成為這次“人文”開發的重頭戲。
項目組在與導師的商議過程中決定將現代人們辦公、生活必不可免的U盤作為開發主體,將容量設置為主流的8G、16G,這樣被開發出來的旅游產品就不僅僅只是一個擺設,反而可以成為日常使用的小工具,大大提高了產品的功效,與往常的旅游產品的使用單一性區分開來。我們設計出來的“儺系列”u盤,將儺面具形象進行了歸類整理,集中開發4種樣式,分別代表了平安、幸福、守護、堅持四大理念,以紅、黃、藍、白、黑作為主要顏色,將傳統儺面具進行再設計,用簡潔的色塊,卡通化的造型,迷你的外型打造出適合年輕人使用的“小潮物”,也改變了以往旅游紀念品送人的觀念,對于一個美麗實用的小電子產品留作自用也將會是更多年輕人選擇它的理由。
二、建筑,地域特色的呈現
在實地考察中我們發現一路經過的村子其建筑都是白亮的粉墻、古雅的黛瓦、雄勁的馬頭形山墻。江西是徽文化發育最快的地區之一,尤其是婺源,可謂“千年古鎮”。 婺源地區最有特色的就是當地古韻濃郁的徽派建筑,婺源的粉墻、青瓦、馬頭墻古民居,深受徽州文化傳統和優美地理位置等因素的影響,逐步形成獨具一格的徽派建筑風格。建筑的層樓疊院、高脊飛檐、曲徑回廊、亭臺樓榭等和諧組合,許多是一層至三層的穿式木構架,構成徽派建筑的基調。而“三雕”即裝飾在門罩、窗楣、梁柱、窗扇上的磚、木、石雕,則是徽派建筑的藝術元素,它們工藝精湛,形式多樣,造型栩栩如生,許多成為建筑藝術的傳統財富。經過小組商量我們決定第二套方案是以婺源建筑中的木雕窗等元素作為開發主體。我們在實地考查中對婺源地區徽派建筑的木雕窗進行了研究:
第一,木雕窗具有徽派建筑代表性。木雕作為徽派建筑中“三雕”之一,是徽派建筑的藝術元素,它們工藝精湛,形式多樣,造型栩栩如生,許多成為建筑藝術的傳統財富。
第二,木雕窗圖案具有特殊意義。木雕窗自古以來就受勞動人民的喜愛。在古民居木藝中常常采用暗示意喻來寄托雕刻主人的希望??梢栽O計成套的紀念品,從形狀上可以分為長方形、正方形、圓形、半圓形等等,圖案上又可分為:文字表現式、花草表現式、飛禽走獸式、幾何圖案表現式等等。可將大量的古代代表吉祥的圖案作為設計的要素,也可結合現代的各種卡通圖案以及標志融入到木雕當中,中西合并,使設計出來的物品更具有特色。
1.在高校動漫教育之中深入動漫周邊產品設計、開發的思想。
隨著我國動漫文化影響力的擴大,我國動漫文化產業與教育面臨著一次巨大的發展浪潮。就現階段而言我國的高校動漫招生正迅猛擴展的趨勢下,隨著我國各類動漫院校動漫專業的設立,各種教學中急需解決的問題正在不斷顯露,那么探索符合國情的動漫教學方式,并且將之運用到動漫教學實踐中去,同時與實際的社會環境,經濟發展相適應,是我們當前動漫教育應該面對的問題。在高等院校原本的教育教學體系當中,教師與學生都沒有將自身的專業與經濟效益進行關聯,導致缺乏理念與自我推動力。這就要求高校教師在教學當中,將產品開發、產值效益等方面的內容深入到高校動畫專業的日常教學當中。將對于動漫產品的設計與開發的理念,深入作用到高校動漫教育教學當中。
2.在高校動漫教育之中開設動漫周邊產品的設計與開發的相關課程。
在全球動畫產業興起的今天,隨著網絡的不斷普及,數碼科技的飛速發展,同時隨著人們視覺欣賞水平的提高,以及數字信息產業的調整與相互促進,動漫產業作為全球化中的朝陽產業,可以說,動漫產業對我國社會的文化市場與人民的文化生活都起到了巨大的推動作用。產業要發展,依靠的是人才,而人才的培養,依靠的是教育。高校動漫教學作為我國動漫教學的主要載體,是連接動漫教育與動漫產業的橋梁和紐帶。所以要針對性的開設具有市場競爭力,對于動漫產業有促進意義的相關課程。同時加深對于高等院校動畫專業相關教師對于動漫周邊產品設計與開發的,組織開設動漫產品的設計與開發課程的教師進修與培訓。
3.鼓勵學生進行動漫周邊產品的自我設計與開發。
僅僅依靠學校與教師的努力并不能從根本上扭轉這一態勢。這就要求學校與教師在日常工作與教學當中鼓勵學生進行自主創新,自主設計。學校方面,開設動漫周邊產品展示周,組織并且鼓勵學生進行自主創新。教師方面,與學生多進行溝通,鼓勵學生將心中的想象化作現實。在日常教學當中,將學生以小組的形式進行劃分,鼓勵學生進行設計與開發,同時從旁進行指導,幫助學生的設計與開發。
4.將動漫教學與動漫產業合二為一。
一方面,動漫教育在教學當中,最為直觀的缺陷就是,過分的重視理論教學,與知識的傳授,同時又無法做到正視相關產業、產品的利潤與價值。而動漫產業,又過分重視經濟效益,經常性的出現從眾現象,這也就在一定程度上導致了動漫周邊產品的設計與開發,重復拖沓,缺乏新意。另一方面,無論是學校,教師還是學生自身,所面對的問題是無法證實自身所開發的動漫周邊產品的價值。這就要求學校與相關企業或商業展館進行及時的溝通。將學生在課中與課下所設計與開發的周邊產品,進行展覽與相關的商業活動,相信收獲的經濟效益與口碑,會最大限度的鼓勵學生進行其后的創作與開發。
二、結論
武漢鐵路職業技術學院湖北武漢430205;華中農業大學湖北武漢430070
摘要:本文從課程設置的角度出發,結合電子信息類專業人才培養的需求,進行《電子產品開發與制作》課程設計,構建新的課程內容體系,符合學生與企業的需求。
關鍵詞 :課程設置;電子產品開發與制作;課程設計
0 課程設計
隨著高職課程改革的不斷深入,高職課程越來越重視課程設計。以能力為本的人才培養目標符合基于工作過程的課程設計理念。課程設計中的“設計”二字,需要以課程實施的對象“學生”為前期準備。高職學生在認知上的特點是學生的思維呈現從一到多的發散式狀態,即對待問題的解決從“是什么”轉變為“可能是什么”,學生能假設一種或多種不同的情境并加以理解與思考,不一定需要親身經歷。對于具體的工作任務,學生能通過假想的思維想到不同的解決方法。課程設計包括基本的價值選擇、技術上的安排和課程要素的實施[1]。在職業教育中,通常將職業能力分為專業能力和關鍵能力,關鍵能力對培養未來的勞動者有著“關鍵作用”的能力。這里所說的關鍵能力需要通過課程設計來實施與完成[2]。
1 《電子產品開發與制作》課程設計背景
《電子產品開發與制作》課程面向電子制造業、電子服務業、電子開發業等行業領域,其對應的產業鏈和主要崗位分析如圖1 所示。
在高職教育中,《電子產品開發與制作》課程面向電子信息工程技術、應用電子技術、電子工藝與管理等電子信息類專業,其對應的崗位有工藝工程師、產線作業員、材料工程師等。課程的作用體現在培養學生的基礎職業技能和能力,即,淤電子產品制作工藝的相關知識;于常用元器件識別與檢測、常用工具、裝配準備工藝、焊接技術與工藝、印制電路板的設計與制作、整機設計與裝配工藝、調試工藝等;盂基本職業道德和素質。
2 《電子產品開發與制作》課程設計
2.1《電子產品開發與制作》課程開發步驟
《電子產品開發與制作》課程內容與實施與電子信息類產業發展聯系緊密,因此,課程開發主要圍繞新技術的發展、產業的發展和實際的崗位需求來進行,分為以下五個步驟。淤深入電子信息類企業調研,收集相關的信息;于分析本課程面對的專業的典型工作任務;盂提取與《電子產品設計與制作》課程相關的培養目標信息;榆設置本課程相關的工作任務;虞依據工作任務,分析知識點,設計學習任務單元。
2.2《電子產品設計與制作》課程的實踐性分析
在《電子產品設計與制作》課程設計中,充分體現本課程的實踐性,如圖2 所示。
2.3《電子產品開發與制作》課程的職業性分析
本課程內容以職業標準和專業核心能力課程的需要為依據,課程內容的選取和設計參照企業調研中收集到的實際職業崗位所需知識、技能和職業素質等基本信息,并且綜合考量專業核心能力課程中與本課程相關的要求。
3 《電子產品開發與制作》課程內容分析
3.1《電子產品設計與制作》課程內容選擇
根據高職學生的學習特點和專業人才培養目標,遵守理論知識夠用為度的原則,結合電子產品制作實際崗位的需求,選取了以下的學習內容,如表1 所示。
3.2 《電子產品開發與制作》課程內容的整合與優化
首先,根據學生的實際能力,整合課程內容,達到課程內容的有機結合。然后,根據學生能力形成的特點和職業崗位要求,優化課程內容。最后,結合校內外實訓室優化課程內容,如表2 所示。
4 結語
筆者根據學生和課程的特點,進行《電子產品設計與制作》課程設計,著眼于課程開發整合和學生綜合能力培養,符合高職教學的需要。
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1.1建立虛擬樣機模型在ADAMS中按照該機構的實際尺寸和形狀建立初始模型,根據實際的運動情況在各個部件之間施加相應的約束與載荷。添加約束和載荷時應注意選擇約束和載荷的類型、作用部件、作用點和方向。在依次完成導入幾何建模、約束的施加、載荷的施加后,在ADAMS軟件中建立起來的整個虛擬樣機如圖2所示。
1.2測試初始模型通過作用在操作手柄上端80N的力來產生至少800N的夾緊力,來對該機構進行一次動態仿真。當D處于F和C的連線時,夾緊力達到最大值。通過測量角度來反映手柄壓下的行程,彈簧掛鎖鎖緊時,手柄需要壓過鎖緊點位置,從而保證掛鎖處于自鎖狀態。借助傳感器使該角度在不小于0°時仿真停止,再進行一次動態仿真來測量彈簧力和角度的變化值,仿真結果如圖3所示。
1.3檢測測試結果下面調入物理樣機試驗數據,將模擬仿真結果與物理樣機試驗數據對照比較,如圖4所示。驗證了所設計方案的可行性。
1.4虛擬樣機模型參數化的優化a)參數化模型本文的虛擬樣機模型是依附于設計點建立的,因此采用參數化點坐標的方法。將設計點的坐標參數化,可以自動地修改與設計點有關的對象,并利用這些點產生新的構件,當這些設計點的參數改變時,與其相關聯的幾何形體也將自動更新,得到新的虛擬樣機模型,故通過將點的坐標參數化可以實現彈簧掛鎖機構模型的參數化。本文將設計點POINT-1作為原點,其參數值不變,對設計點POINT-2一POINT-6的橫坐標和縱坐標進行參數化處理,創建設計變量DV-1~DV-10。b)優化設計優化分析是ADAMS/View提供的一種高級參數化計算、分析工具,在設定的變化范圍內,通過分析程序自動地調整設計變量,求取最佳設計。樣機優化設計方法有2種:1)同時考慮各個設計變量,進行仿真分析,得出優化結果,這種方法在設計變量較少時適用;2)先分別對每個設計變量進行優化靈敏度分析,選取靈敏度最高,即對設計影響最大的幾個變量進行調整,得出優化結果,該方法在設計變量較多時適用。本文采用2)方法,優化目標是使彈簧掛鎖機構夾緊力達到最大。為了對虛擬樣機模型進行細化處理,需要創建設計變量,并對設計變量值進行設計。用設計變量代替虛擬樣機模型中設計點的x和y坐標值。但為了保證機構的封閉性要求,保留手柄端點point-4坐標值為常數。設計變量設置如圖5所示。
1.5虛擬樣機模型設計研究為快速地獲得虛擬樣機的改善模型,在滿足手柄能通過死點的條件下,需要對一些點進行設計方案研究,從中找出一種較優的方案使夾緊力最大,同時可以迅速確定設計變量的取值范圍。下面對其中DV-1變量方案評估,評估結果如下圖6所示。同理,在其余變量保持恒定的基礎上,分別對每一個變量進行設計研究,以直觀比較系統模型針對各個設計變量的靈敏度,結果見表1,其中敏感度定義為彈簧力相對變量的斜率。優化設計過程中,必不可少的重要環節就是評估系統模型針對不同設計變量的靈敏度,而靈敏度對最優化設計時設計變量的選擇起到至關重要的作用。通過參數化可以迅速分析得知哪些設計變量對目標函數影響較大,哪些設計變量對目標函數影響較小,選擇影響較大的設計變量作為目標函數的設計變量進行優化設計。在本機構中,DV-4、DV-6和DV-8的敏感度最大,那么這3個變量對該目標函數的影響最大,在接下來的優化設計中將選擇這3個變量作為主要目標函數的設計變量進行優化設計。
1.6虛擬樣機模型優化設計通過對DV-4、DV-6和DV-8的變量初始值,即設計點的相關坐標進行微調,觀察比較微調前后目標函數的變化,驗證結果顯示設計模型能夠滿足優化設計的要求,使彈簧掛鎖機構夾緊力達到最大,達到本次優化設計目標。
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