绿色工业设计具有很强的综合性和系统性,要使各子系统之间很好地耦合,就必须从系统整体出发,以设计的总体最优为目标,借助计算机辅助设计与虚拟实现技术进行设计的优化。
[关键词]工业设计;绿色设计;系统性;最优化
[中图分类号]TB47
[文献标识码1A
[文章编号]1009-3729(2007)02-0059-02
一股以保护环境、保护有限资源、保护人类健康为目标的绿色浪潮,正在全球兴起。
相应地,绿色产品的开发与设计方法也成为工业设计师们所关注的焦点。
所谓绿色设计,是指以节约资源和保护环境为宗旨的设计理念和方法,它强调保护自然生态,充分利用资源,以人为本。
为促进我国绿色设计发展,本文拟就绿色工业设计系统及其优化问题予以探讨。
一、绿色工业设计的一般准则
与传统工业设计仅关注产品应达到的技术、功能、工艺以及市场等不同,绿色
广东深圳专业医用器材仪器工业产品设计浅谈无菌医疗器械生产管理工业设计包含产品从创意构思到制造、使用以及废弃后回收、再生处理的各个过程,即包括产品的整个生命周期,在考虑产品环境属性的同时,要预先考虑如何防止产品及工艺对环境的负面影响。
为此,绿色工业设计一般要遵循以下准则:(1)尽量节约资源,即节省原材料和能源;(2)减少对环境的污染;(3)满足功能要求,符合人机工程学原理;(4)视觉效果好;(5)产品使用寿命长;(6)性能价格比高。
绿色工业设计准则的核心是以人为本。
设计的最终目的是为人服务,运用艺术和科学技术设计人的生
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鉴于物与物组成环境,人与人、人与物、人与环境又组成了社会,所以绿色工业设计就是要使人与物、人与环境、人与人、人与社会相协调。
二、绿色工业设计的综合性与系统性分析
1.综合性
广东深圳专业医用设备器械工业产品设计中国医疗器械工业发展分析及趋势预测 从绿色工业设计的准则和设计程序可以看出,绿色工业设计要考虑产品功能、材料、工艺、产品造型、色彩、使用方式等多个方面的问题,涉及多个学科、多种技术、多种工艺,综合性比较强。
现代的人们对产品的要求不单单是物美价廉,而且还要求产品造型优美,色彩宜人,具有艺术价值和文化内涵,20世纪“功能至上”的现代主义风格显然已满足不了当今消费者的多种需要。
消费者的年龄、性别、文化程度、职业、性格、思想观念的不同都会导致个体心理结构的差异。
从市场营销的角度讲,只有使消费者产生“美好感觉”的设计才是有魅力的设计,才是真正有价值的设计。
设计要使消费者产生“美好感觉”,就必须深入研究消费者的心理活动规律,最大限度地满足消费者的心理需求。
所以,设计师必须在人类学、社会心理学等领域做细致的研究和分析。
此外,为了选择合适的材料,必须对各种材料的性能有所了解。
在能够满足机械性能要求的基础上,首先要选择对环境污染小、可再生、可回收、能耗低、易降解有利于提高资源利用率的绿色材料。
在设计中应首选环境兼容性好的材料及零部件,避免选用有毒、有害和辐射特性的材料。
因此,设计师还应该有材料科学方面的知识。
总之,除本专业领域的理论、技术和知识以外,绿色工业设计还涉及机械工程学、电气工程学、电子学、材料力学、流体力学、心理学、管理学、塑料工程、模具工程和计算机科学等。
绿色工业设计是一种综合性的、并具有较强的多学科交叉特性的工程设计,是多学科知识在设计中的集成。
2.系统性
绿色工业设计将产品整个生命周期内的设计、制造工艺、包装、废弃后的回收均作为其设计任务,在保证产品应有的功能、使用寿命、质量等的同时,满足环境目标要求。
它是产品由自然到人类社会、又回归到自然的一个循环系统的设计。
绿色工业设计是现代设计理念与方法的集成,是以人为本的设计系统工程。
绿色工业设计系统可以分为设计准则系统、制造工艺系统等。
就其设计流程而言,是一个带有多路信息反馈通道的闭环系统。
在设计进程中有多次审核,把设计结果与设计目标进行比较,
广东深圳专业医用产品外观工业产品设计医疗+无线=?如果符合要求则往下进行,否则将比较结果反馈到系统的前端,重新修改设计,直至合格为止。
设计流程中一个程序接一个程序,每一个程序都是一个子系统。
如市场调查环节,它由供需状况的调研与分析、需求功能的调研与分析、人机关系的调研与分析、工艺调研与分析、造型色彩的调研与分析、预期成本价格的调研与分析、消费心理的调研与分析等组成一个子系统
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子系统中各个部分都是不可少的,又是互相联系的。
要从系统整体、各子系统相互联系的角度来研究设计对象及有关问题,以达到设计总体最优的目标。
3.各子系统之间的耦合性
按照绿色工业设计的准则,设计师在力图满足某一项指标要求时,往往会影响到另一个指标。
例如,在加大构件的强度以延长它的寿命时,就有可能导致它的材料消耗增大,产品重量增加;为了改善零件的机械性能,对零件进行热处理,却增大了制造过程的能耗,也增大了制造成本;有时为了增强产品的功能,而使得产品结构复杂化,带来的结果是成本增加,且结构越复
广东深圳专业医用电子产品开发工业产品设计深圳天威视讯的成功之路杂故障率越高;再如,为了解决汽车排放尾气污染环境问题,人们研制了绿色交通工具――电动车。
利用清洁的二次能源,也确实有助于改善环境空气质量,但是,它目前使用的电池却带来一些问题:一是目前使用的铅酸电池体积大,占用了大量的车载空间,增加了车体重量;二是电池的寿命有限,如目前铅酸电池的寿命仅为2~3年,电池更换较为频繁,而且目前我们的电池回收管理办法还不够完善,废弃的电池会对环境造成污染,这又违背了绿色工业设计的准则和宗旨;三是若为了减小电池的体积,提高电池的能量密度,增大一次充电的行驶里程,把铅酸电池改为用镍氢电池或锂电池,则又会使电动车的成本增加。
为避免各子系统目标相悖问题,绿色工业设计要求各子系统之间具有较强的耦合性。
这给绿色工业设计增加了不少难度,需要做好系统整体优化工作。
三、绿色工业设计的优化
1.优化的原则
绿色工业设计各项指标子系统之间有不同程度的耦合性,产品设计人员在产品开发过程中一定要有系统观念,充分把握设计系统整体和各子系统之间相互联系、相互制约的细节问题,很好地掌控各设计因素,用系统分析与系统控制方法处理和解决,从而达到设计总体目标和实现这个目标的过程和方式的最优。
绿色工业设计就是要在技术与艺术、功能与形式、环境与经济、环境与社会的联系之中寻求一种适宜的平衡和优化。
片面地强调某一方面,都将最终导致对产品绿色程度的影响。
因此,绿色工业设计要求产品从设计、生产、管理到产品的经济性、维护性、包装运输、回收处理、安全性等方面,均从系统的高度加以分析,确定其各自的地位,在有序和协调的状态下使产品设计达到最优。
2.优化的方法
按照上述从整体出发达到设计总体目标最优的原则,设计优化的一般方法步骤是:设计方案一对照准则比较一修改设计、全面权衡,直至找到一个相对满意的最优方案。
这一切都是由人来完成的,设计师的理论和知识水平以及责任心将最终决定设计的优化程度。
绿色工业设计涉及许多学科领域的知识,但不是这些知识简单地组合或叠加,而是有机地融为一体,设计参量较多,各部分有较强的耦合性,且往往存在时变性和不确定性。
广东深圳专业医疗产品开发工业产品设计建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用显然,利用常规的分析方法和计算方法进行绿色工业设计,劳动量很大,而且设计周期较长,而计算机辅助设计则可以大大提高设计的效率和准确性。
在计算机辅助设计的基础上,利用虚拟实现技术,可建立起一种并行结构的设计系统,将设计、制造、分析优化集成于一个三位一体的系统,使不同专业的设计师能够及时相互反馈信息,从而迅速接近理想的绿色设计目标。
这种方法不但工作效率高,而且可以减少生产过程中不必要的浪费,降低制造成本,对有效节约资源具有重要的意义。
它可以将消费者也纳入设计过程,使产品愈来愈变为消费者与设计者共同设计的产物。
因此,运用虚拟实现技术设计的产品更贴近绿色工业设计的目标,更能满足消费者的需求。
相信随着对绿色工业设计研究的不断深入,新的设计理念和设计方法将会不断被引入绿色工业设计的优化过程,我们会拥有更多的绿色产品。
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