產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)方法范文
時間:2023-10-24 18:02:42
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篇1
[關(guān)鍵詞] 概念產(chǎn)品 功能技術(shù)矩陣 創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法
為了更好地規(guī)劃公司發(fā)展戰(zhàn)略,更早地預(yù)判市場需求趨勢,使設(shè)計(jì)更具超前性、更具競爭力,概念設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。“概念設(shè)計(jì)”最早于1984年由德國學(xué)者Pahl和Beitz提出,他們認(rèn)為:在確定設(shè)計(jì)任務(wù)之后,通過抽象化,擬定功能結(jié)構(gòu),尋求適當(dāng)?shù)淖饔迷砑捌浣M合等,確定出基本求解途徑,得出求解方案,一部分的設(shè)計(jì)工作叫做概念設(shè)計(jì)[1]。概念設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中占有非常重要的地位,類似于生物的基因,從質(zhì)的層面決定產(chǎn)品的品質(zhì)[2]。各大知名廠商諸如伊萊克斯、飛利浦、蘋果、寶馬等每年都投入大量的人力物力進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的概念設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并定期推出概念產(chǎn)品展示活動,以求準(zhǔn)確把握未來市場的需求與動向,在產(chǎn)品競爭中立于引領(lǐng)地位,實(shí)現(xiàn)企業(yè)利潤最大化。
1 理論基礎(chǔ)
目前,國內(nèi)對概念產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論研究的主體為高校,主要有浙江大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)等,主要的理論基礎(chǔ)有TRIZ、AD、QFD(質(zhì)量功能配置理論)理論,國家863 科技計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金均資助了很多相關(guān)的研究課題。
浙江大學(xué)的馮培恩教授及其指導(dǎo)的研究生陳泳基于仿生學(xué)對概念產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)進(jìn)行了探索,為建立基于遺傳和重組的技術(shù)產(chǎn)品計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)的新理論和方法做了探索性工作。
河北工業(yè)大學(xué)的檀潤華教授及其指導(dǎo)的研究生王永山基于QFD及TRIZ理論對概念產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,將QFD與TRIZ有機(jī)的結(jié)合,應(yīng)用QFD解決設(shè)計(jì)中做什么的問題(What),應(yīng)用TRIZ解決設(shè)計(jì)中如何做的問題(How),提升產(chǎn)品創(chuàng)新性。
以上對概念設(shè)計(jì)開發(fā)設(shè)計(jì)的研究雖然取得了一定了成效和進(jìn)展,但仍然存在很多問題,比如:產(chǎn)品未來概念僅僅從技術(shù)進(jìn)化規(guī)律層面研究是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,人們的審美、需求是多元、動態(tài)變化的,對未來需求的預(yù)測需要從文化、能源、環(huán)境等綜合大環(huán)境角度進(jìn)行研究;TRIZ理論解決具體工程問題很有效,但對建立豐富的、多元化的概念路線方面還有許多不足之處;此外現(xiàn)代產(chǎn)品的需求分析分為顯性需求分析和隱性需求分析兩個層面,蘋果公司、微軟公司、谷歌公司所創(chuàng)造的極富想象力的新產(chǎn)品顯現(xiàn)出對隱性需求分析的重要性,而上述研究都沒有涉及如何在概念產(chǎn)品研發(fā)中進(jìn)行隱性需求分析。
本課題針對上述問題提出基于功能技術(shù)矩陣的概念產(chǎn)品開發(fā)模式,并在需求分析階段引入TRIZ預(yù)測技術(shù)與未來預(yù)測理論相結(jié)合,針對隱性需求分析進(jìn)行相應(yīng)研究。
功能技術(shù)矩陣是一種非常直觀的表格,它將產(chǎn)品所有分功能及其對應(yīng)的所有可能實(shí)現(xiàn)途徑羅列其中,設(shè)計(jì)者可以借助于功能技術(shù)矩陣進(jìn)行各種組合,從中形成實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品總功能的原理方案。功能技術(shù)矩陣為豐富產(chǎn)品開發(fā)方案、開拓設(shè)計(jì)思路、進(jìn)行方案評價提供了有效解決模式。
TRIZ起源于前蘇聯(lián),是俄語“發(fā)明問題解決理論”的縮寫,前蘇聯(lián)著名發(fā)明家阿奇舒勒所領(lǐng)導(dǎo)的研究機(jī)構(gòu)為研究人類進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學(xué)原理和法則,分析了世界上近250萬件高水平的發(fā)明專利,并綜合多學(xué)科的原理和法則,形成了一套TRIZ理論體系(見圖1)[3]。此外,阿奇舒勒發(fā)現(xiàn),技術(shù)從結(jié)構(gòu)上可以進(jìn)行進(jìn)化,并總結(jié)出進(jìn)化的趨勢, 該進(jìn)化趨勢概括出:技術(shù)系統(tǒng)是按照剛體單鉸鏈多鉸鏈柔性體液體/氣體場的趨勢進(jìn)化,我們可以據(jù)此總結(jié)現(xiàn)在的產(chǎn)品技術(shù)處于技術(shù)進(jìn)化中的何種階段,并預(yù)測出該技術(shù)進(jìn)化的趨勢,從而在未來競爭中占得先機(jī)。例如,海爾集團(tuán)等就在積極研發(fā)替代機(jī)械洗衣的利用水電解與超聲波震蕩相結(jié)合的新型洗衣機(jī),這種新型洗衣機(jī)符合TRIZ技術(shù)進(jìn)化趨勢,能夠?qū)崿F(xiàn)省水、省電、省洗衣劑的要求。
* 福建工程學(xué)院教育科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目基金:“基于工作過程導(dǎo)向的創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式研究”(GB-K-11-05)。
TRIZ有三種工具:①39個通用過程參數(shù)和40條發(fā)明原理;②物質(zhì)—場模型和76個標(biāo)準(zhǔn)解;③效應(yīng)原理解[4]。
圖1 TRIZ 理論體系關(guān)系
2 基于功能技術(shù)矩陣的概念產(chǎn)品開發(fā)模式
在概念產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中,對未來需求的準(zhǔn)確預(yù)測是成功的起點(diǎn),準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)定位可以為企業(yè)贏得市場先機(jī),在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天,單純利用現(xiàn)有的科技已經(jīng)不能適應(yīng)市場的競爭了,蘋果、Google等企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)告訴我們,現(xiàn)在的產(chǎn)品研發(fā)必需具有超前意識,產(chǎn)品開發(fā)的模式也必須進(jìn)行必要的調(diào)整;與此同時,如何將未來的需求用最低的成本、最令消費(fèi)者滿意的形式進(jìn)行展現(xiàn)也是概念產(chǎn)品開發(fā)取得成功的另一關(guān)鍵。
隱性需求是與顯性需求相對的,隱性需求可以通過一定的轉(zhuǎn)化過程而表現(xiàn)為顯性需求從而被企業(yè)和用戶認(rèn)知。為了在激烈的市場競爭中贏得先機(jī),國際上比較知名的幾大企業(yè)甚至提出引導(dǎo)消費(fèi)者生活習(xí)慣的設(shè)計(jì)口號,在這種背景下,如何挖掘隱性需求成為設(shè)計(jì)師必須解決的難題。因此,本課題在研究概念產(chǎn)品開發(fā)的需求分析過程中,引入需求預(yù)測概念——即通過TRIZ預(yù)測理論及未來環(huán)境預(yù)測、歸納,發(fā)掘用戶的隱性需求,以提升產(chǎn)品開發(fā)的創(chuàng)新性。
TRIZ技術(shù)進(jìn)化理論中包含10條定律(或模式)與多條進(jìn)化路線。這里的10條定律是指技術(shù)進(jìn)化的10個方向。技術(shù)進(jìn)化路線指出了某種技術(shù)進(jìn)化的狀態(tài)序列,實(shí)質(zhì)是技術(shù)如何從一種狀態(tài)移動到另一種新的狀態(tài),新舊狀態(tài)所完成的基本功能相同,但性能極限提高,或成本降低,即產(chǎn)品沿進(jìn)化路線進(jìn)化的過程是新舊技術(shù)更替的過程。基于當(dāng)前的產(chǎn)品技術(shù)所處的狀態(tài),按照進(jìn)化路線,通過設(shè)計(jì),可使其移動到新的狀態(tài)。基于TRIZ中技術(shù)進(jìn)化理論的預(yù)測結(jié)果可以幫助企業(yè)確定新產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略機(jī)遇。
對未來進(jìn)行預(yù)測,主要通過分析推導(dǎo)得出預(yù)期的環(huán)境變化、用戶使用變化、審美、價值觀變化等。這要求在產(chǎn)品開發(fā)過程中,多咨詢、了解相關(guān)專家的科研預(yù)測成果,并對技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行充分調(diào)研,在后續(xù)的概念產(chǎn)品方案評價階段對新技術(shù)、新工藝等應(yīng)用于新產(chǎn)品中的提案進(jìn)行中立環(huán)境下分析。在確定了用戶的需求之后,如何將需求轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)隨之成為概念產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵,此過程也稱為求解過程,并且解的數(shù)量不是單一的,我們必須對解進(jìn)行評價、取舍。在系統(tǒng)論設(shè)計(jì)方法的指導(dǎo)下,本研究綜合產(chǎn)品開發(fā)中的單項(xiàng)技術(shù)、理論,并融入相關(guān)的預(yù)測技術(shù),將功能技術(shù)矩陣與創(chuàng)造性解決問題理論相結(jié)合,以得到新型創(chuàng)新設(shè)計(jì)解決模式,對概念創(chuàng)新設(shè)計(jì)提出新思路、指導(dǎo)一般性概念產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
應(yīng)用于具體的概念產(chǎn)品開發(fā)過程中,本理論的操作流程為:獲取需求信息需求轉(zhuǎn)換為功能功能轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)方案評價。在此過程中,主要基于功能技術(shù)矩陣模型進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā),運(yùn)用TRIZ理論進(jìn)行開發(fā)定位技術(shù)性預(yù)測、方案具體求解、方案評價。
2.1 需求設(shè)計(jì)
獲取需求信息:為獲得最充分、最全面的需求信息,產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)對消費(fèi)者進(jìn)行全面的需求調(diào)查,進(jìn)行必要的訪談與產(chǎn)品使用觀察實(shí)驗(yàn);同時,設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品試用、專家訪談,以尋求產(chǎn)品缺陷及消費(fèi)者潛在的需求。
獲取隱性需求:隱性需求是指人們還沒有意識到的、客觀存在的需求。這種需求通常是設(shè)計(jì)師本人通過敏銳的感覺能力、訓(xùn)練有素并且善于觀察和思考的頭腦產(chǎn)生出的需求信息。
隱性需求是概念產(chǎn)品贏得未來市場的基礎(chǔ),是概念產(chǎn)品研發(fā)的重中之重。獲取隱性需求的關(guān)鍵是進(jìn)行未來預(yù)測,這要求我們要洞悉未來社會的發(fā)展趨勢、人們的生活習(xí)慣、科技的動向、人們的審美等等, TRIZ中的技術(shù)進(jìn)化理論為我們對技術(shù)的發(fā)展提供了未來預(yù)測的可能。
2.2 需求轉(zhuǎn)換為功能功能轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)
按功能論設(shè)計(jì)方法進(jìn)行功能定義、功能分類、功能整理、形成功能技術(shù)矩陣。與傳統(tǒng)建立功能技術(shù)矩陣的方式不同,本研究模式融合了TRIZ創(chuàng)新理論原理(見圖2),可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中提出盡可能多的、有效的設(shè)計(jì)方案,正確反映設(shè)計(jì)提案的成本與設(shè)計(jì)品質(zhì),為設(shè)計(jì)師及企業(yè)決策者提供清晰的選擇提案,可以有效提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的商業(yè)成功率、提升產(chǎn)品品質(zhì)。
圖2 TRIZ創(chuàng)新原理
具體操作步驟為:在建立功能技術(shù)矩陣過程中,先將前期的需求設(shè)計(jì)結(jié)果表述為具體的總體功能和分功能(與傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程不同,本研發(fā)模式為先確定理想的結(jié)果,不考慮具體的實(shí)現(xiàn)技術(shù)),運(yùn)用TRIZ創(chuàng)新理論原理生成框架式的廣義上的解,再把設(shè)計(jì)知識、制造知識、商業(yè)運(yùn)作知識等諸多方面融合在一起,最終形成更廣度范圍內(nèi)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案,建立反映成本、設(shè)計(jì)品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)途徑技術(shù)先進(jìn)性等選項(xiàng)的概念產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案多維矩陣模型(見圖3),然后按照設(shè)定的權(quán)重對每個方案進(jìn)行評分(公式參照式(1)),評分最高的選定為設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行產(chǎn)品量產(chǎn)、推廣。
Si=ΣkjCiI (i=1,2,…n;j=1,2,…m) 式(1)
其中:
Si——第i 項(xiàng)方案的綜合評分;
j——表示產(chǎn)品研發(fā)評價特性的指標(biāo)個數(shù);
kj——評價指標(biāo)為j 時所對應(yīng)的權(quán)重值;
i——產(chǎn)品分功能項(xiàng);
I——可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品分功能i項(xiàng)的技術(shù)途徑項(xiàng);
CiI——多維矩陣模型中可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品分功能i項(xiàng)的技術(shù)途徑項(xiàng)I的分值。
圖3 概念產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案多維矩陣模型
在利用“基于TRIZ、功能技術(shù)矩陣的概念產(chǎn)品開發(fā)模式”過程中,進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換時,會遇到各種技術(shù)矛盾或物理矛盾,TRIZ技術(shù)提供了系統(tǒng)的解決方案,融合本多維矩陣模型的方案評價體系,按如下步驟進(jìn)行:
(1)進(jìn)行問題分析;
(2)確定理想狀態(tài)產(chǎn)品所要具備的功能,包括總功能及各個分功能;
(3)查找效應(yīng)庫,解決各功能需求;
(4)對所得出的各個方案選取成本、技術(shù)先進(jìn)性、品質(zhì)、美學(xué)評價等方面進(jìn)行綜合評價,利用前文提到的方案權(quán)重綜合評價公式進(jìn)行評分,優(yōu)選分值最高的方案。
篇2
所謂靜態(tài)比例模型包裝的封面設(shè)計(jì),其實(shí)就是指包裝盒主展面的設(shè)計(jì),亦是比例模型包裝中最能傳達(dá)產(chǎn)品風(fēng)格、內(nèi)容、理念的部分。一般來說會采用以下幾種表現(xiàn)形式。
1.攝影攝影是靜態(tài)比例模型
包裝封面設(shè)計(jì)早期采用的方法。又可以細(xì)分為兩種,一種是實(shí)物攝影,即直接使用模型原型在現(xiàn)實(shí)中的攝影作品;另一種是模型成品攝影,即由專業(yè)人士將模型拼裝和上色后,將成品拍攝成攝影作品以用于模型封面。第一種方式現(xiàn)在幾乎不被使用。因?yàn)閷?shí)物攝影由于各種原因并不能很準(zhǔn)確的傳達(dá)產(chǎn)品的信息,例如實(shí)物的很多細(xì)節(jié)小比例模型無法表現(xiàn)等等。成品攝影則是傳達(dá)模型信息的最為直觀的方式,通過傳達(dá)給消費(fèi)者模型制作完畢的最終效果的形象使得消費(fèi)者對產(chǎn)品特性擁有一個具體的形象概念,功能上也為消費(fèi)者制作模型提供了參考。使用成品攝影作為封面,可在品牌打入市場時可強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品與現(xiàn)有品牌的質(zhì)量對比,而已在市場中占有一席之地的品牌也會利用成品攝影作為對產(chǎn)品信息的補(bǔ)充。
2.封面繪畫目前最為主流的模型
封面設(shè)計(jì)的表現(xiàn)形式。老牌的模型廠家都會不惜重金聘請著名的比例繪畫的大師為其繪制模型包裝的封面。攝影技術(shù)在問世近百年以來依舊無法取代繪畫藝術(shù),可見繪畫藝術(shù)擁有獨(dú)一無二的魅力,品質(zhì)優(yōu)良的靜態(tài)比例模型若能配上一副精美的封繪,可使產(chǎn)品對消費(fèi)者的吸引力錦上添花。從包裝設(shè)計(jì)角度來說,包裝盒封面所體現(xiàn)的產(chǎn)品相關(guān)特征信息必須明確,并且具有良好的視覺效果。靜態(tài)比例模型作為一種具有一定藝術(shù)內(nèi)涵的娛樂產(chǎn)品,如采用一張冷冰冰的照片作為封面,會讓人產(chǎn)生制作模型是出于某種實(shí)用目的而非一個手工創(chuàng)造的過程,從而違背了模型商品本身的特性,使包裝設(shè)計(jì)不能傳達(dá)準(zhǔn)確的產(chǎn)品信息。另外,靜態(tài)比例模型的原型題材大都脫離日常生活,攝影在創(chuàng)作出與靜態(tài)比例模型深層內(nèi)涵要求相符的作品有較大的難度,而繪畫則不受時間、空間上的限制,優(yōu)秀的封繪畫家可以創(chuàng)作出各種透視角度,各種環(huán)境、歷史背景下的不同狀態(tài)的實(shí)物原型。精美的封繪不僅是現(xiàn)實(shí)中孔武有力的戰(zhàn)爭機(jī)器的藝術(shù)寫真,更是消費(fèi)者在兩盒品質(zhì)上各有千秋,不分伯仲的模型中做出抉擇的重要依據(jù)。
3.計(jì)算機(jī)圖形
計(jì)算機(jī)圖形由于其經(jīng)濟(jì)、高效的特性,在靜態(tài)比例模型包裝設(shè)計(jì)中已得到了廣泛的運(yùn)用。利用計(jì)算機(jī)圖形也是當(dāng)代模型包裝封面設(shè)計(jì)比較常用的一種表現(xiàn)手法。例如在照片或3d模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行描摹以加強(qiáng)其手繪感,或者利用模型的白描圖紙直接作為封面等。雖然其藝術(shù)感染力和視覺效果較封面繪畫仍有差距,但是計(jì)算機(jī)圖形制作成本低廉,并能夠準(zhǔn)確地傳達(dá)模型的特征信息,已被越來越多地用在了新一代的模型包裝設(shè)計(jì)中。
二、靜態(tài)比例模型包裝的功能設(shè)計(jì)
朱和平老師在其《包裝設(shè)計(jì)表現(xiàn)技法》一書中對包裝的功能設(shè)計(jì)做出了如下闡述:“包裝設(shè)計(jì)的定義與內(nèi)涵,充分說明包裝設(shè)計(jì)師從包裝的整體功能目的出發(fā),包括物質(zhì)功能設(shè)計(jì)和精神功能設(shè)計(jì),物質(zhì)功能設(shè)計(jì)是指:容納、保護(hù)商品的內(nèi)容、質(zhì)量、形態(tài)不便,方便生產(chǎn)與儲存運(yùn)輸、展銷、攜帶、消費(fèi)、降低成本消耗,提高功效;所謂精神功能設(shè)計(jì),則是指以藝術(shù)的手法,通過包裝的造型、材質(zhì)、視覺要素塑造商品的文化風(fēng)格與品位,樹立美觀獨(dú)特的商品形象,準(zhǔn)確迅速地傳達(dá)商品信息,美化商品,吸引消費(fèi)者,提高商品身價與附加價值。”靜態(tài)比例模型的包裝設(shè)計(jì)亦遵循以上原則。靜態(tài)比例模型多為鑄造完畢,尚未組裝的塑料板件,質(zhì)地較輕,因此,大部分的包裝材料采用200——300g的卡紙即可,外形上多為扁平的長方體,以便在空間有限的貨架上展示盡可能多的模型。包裝盒的內(nèi)部一般會對板件進(jìn)行塑封,因?yàn)槟P偷牧慵峭ㄟ^細(xì)小的水口連接在流道上的,運(yùn)輸過程中難免會有個別細(xì)小零件脫落,塑封可以防止零件遺失,也是消費(fèi)者甄別模型是否在購買之前已被打開的重要手段。而水貼蝕刻片等易損物件不僅需要塑封,還需要在其表面覆蓋一層硫酸紙,以防止表面劃傷。靜態(tài)比例模型包裝盒出于成本考慮,其刀版較為普通,在此不作贅述。包裝盒封面一般要具備模型名稱品牌的商標(biāo),模型的比例等必要信息。一般來說,包裝盒兩邊較短的側(cè)面也會印上與封面相同的內(nèi)容,以便在貨架上更多更明確的展示。其余的側(cè)面不同廠家會根據(jù)模型的特性進(jìn)行不同的信息安排(安全標(biāo)準(zhǔn)說明等)。值得一提的是韓國的愛德美公司,在封面采用了較好的繪畫的情況下,側(cè)面采用了各個角度的模型的成品照片,對產(chǎn)品信息的傳達(dá)做出了更為全面的表達(dá)。
三、小結(jié)
篇3
[關(guān)鍵詞]教學(xué)方法;功能設(shè)計(jì);實(shí)踐能力;工程素養(yǎng)
[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)01-0058-03
機(jī)械制圖既具有系統(tǒng)的理論性,又有較強(qiáng)的實(shí)踐性,因此,學(xué)生實(shí)際的繪圖設(shè)計(jì)表達(dá)能力的提高是建立在對機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)功能的理解和大量結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪圖表達(dá)實(shí)踐性訓(xùn)練的基礎(chǔ)之上的。但傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容體系和課堂教學(xué)方法未能將理論教學(xué)和實(shí)踐訓(xùn)練融為一體,未能將對零部件結(jié)構(gòu)功能的理解與圖形表達(dá)密切結(jié)合。雖然經(jīng)過一系列課程改革和教學(xué)創(chuàng)新,但其對于這一長期存在的問題,并無多少改進(jìn)作用。對于學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生機(jī)械記憶的多,真正理解靈活掌握的少,對基于功能設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)理解和正確表達(dá)仍是不易逾越的坎,實(shí)踐性訓(xùn)練教學(xué)仍然是課堂教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié),以至于機(jī)械類學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中仍存在無法正確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖的現(xiàn)象等,教學(xué)中存在諸多亟待解決的問題。
一、課程教學(xué)存在什么樣的問題
(一)圖形表達(dá)與功能設(shè)計(jì)完全割離的教學(xué)內(nèi)容體系
機(jī)械中的任何結(jié)構(gòu)都是為功能服務(wù)的。但在機(jī)械制圖的課堂教學(xué)中,重點(diǎn)是對已有結(jié)構(gòu)的表達(dá),普遍就事論事,沒能與機(jī)械設(shè)計(jì)制造有機(jī)結(jié)合,只講形體結(jié)構(gòu)的表達(dá)方法,不講機(jī)件的結(jié)構(gòu)功能分析,圖形規(guī)范與設(shè)計(jì)實(shí)際脫離,圖形表達(dá)與功能設(shè)計(jì)脫離。離開功能分析的表達(dá),學(xué)生只能機(jī)械地記憶畫圖規(guī)范,不能靈活掌握,對結(jié)構(gòu)知其然而不知其所以然,只記圖形表達(dá),不懂功能設(shè)計(jì)要求。當(dāng)畢業(yè)設(shè)計(jì)中需要功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)時,學(xué)生竟不知道如何表達(dá),對學(xué)過的知識毫無印象。這樣的現(xiàn)象每年都在發(fā)生,至今仍在發(fā)生。
(二)重理論輕實(shí)踐
機(jī)械制圖課程的性質(zhì)決定了其具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,應(yīng)將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容真正融入課堂理論教學(xué)中,并進(jìn)行理實(shí)一體化設(shè)計(jì)。但在教學(xué)實(shí)踐中,教師往往存在重理論、輕實(shí)踐,重學(xué)術(shù)、輕應(yīng)用的傾向,并沒能把課堂理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)融為一體化,而是按常規(guī)知識點(diǎn)配以分散的、相對獨(dú)立的練習(xí)題進(jìn)行單元性訓(xùn)練,缺乏知識的連貫性和綜合性,導(dǎo)致知識不能關(guān)聯(lián),令學(xué)生對與工程相關(guān)的知識能懂不能用,實(shí)際應(yīng)用能力嚴(yán)重不足。這一教學(xué)理念的偏差所導(dǎo)致的學(xué)生設(shè)計(jì)應(yīng)用能力不足的后果,對于研究性大學(xué)因?qū)W(xué)生實(shí)踐能力檢驗(yàn)的滯后性而言較為隱性,而對于需要為區(qū)域經(jīng)濟(jì)服務(wù)的高水平設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng),則會立刻遭受教學(xué)質(zhì)量的檢驗(yàn)。
(三)忽視基本功的培養(yǎng)
現(xiàn)代科技的發(fā)展,給設(shè)計(jì)表達(dá)方法帶來了翻天覆地的變化,各種CAD軟件的運(yùn)用,為設(shè)計(jì)插上了騰飛的翅膀。但是,無論軟件工具的功能多么強(qiáng)大,其都是為設(shè)計(jì)創(chuàng)造服務(wù)的。但在實(shí)踐中,許多設(shè)計(jì)工具的方便性和易表現(xiàn)性,導(dǎo)致學(xué)生熱衷于概念設(shè)計(jì)和模型表達(dá),而忽視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)的各種工程技術(shù)要求和機(jī)械圖的二維表達(dá),當(dāng)需要按工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行量化、細(xì)化具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時卻一臉茫然,不知道該如何設(shè)計(jì)和表達(dá),設(shè)計(jì)的作品中看不中用,或者完全不符合工程設(shè)計(jì)和制造的要求。
(四)課程教學(xué)改革的綜合性問題
教師要將機(jī)械設(shè)計(jì)基本概念融入機(jī)械制圖,將形體分析提高到結(jié)構(gòu)功能分析,將零件和裝配結(jié)構(gòu)的規(guī)定表達(dá)方法提高到根據(jù)功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)和裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的要求,這需要整合本課程的內(nèi)容,也要對相關(guān)課程內(nèi)容進(jìn)行整合,并設(shè)計(jì)出符合繪圖、看圖要求的,又符合功能設(shè)計(jì)要求的大量實(shí)踐訓(xùn)練案例。這既對教師教學(xué)提出了更高的要求,又需要教師花費(fèi)大量時間設(shè)計(jì)案例、指導(dǎo)實(shí)踐訓(xùn)練、學(xué)生設(shè)計(jì)表達(dá)方案評價等。因此,對教師工作的一般考核方法不利于優(yōu)化課程教學(xué)。
(五)青年教師理論知識與實(shí)踐能力之間的矛盾
高學(xué)歷教師比例的不斷提高,整體提升了教師隊(duì)伍水平,但青年教師普遍存在工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足,難以將設(shè)計(jì)實(shí)踐融入課堂教學(xué)的問題。
針對上述問題,浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院工程圖學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)以教學(xué)改革為契機(jī),通過更新教學(xué)理念,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容真正融入課堂理論教學(xué)中,將機(jī)械設(shè)計(jì)基本概念融入機(jī)械制圖,將形體分析提高到結(jié)構(gòu)功能分析,改革教學(xué)方法,加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),從根本上解決“教什么”“怎么教”“如何學(xué)”的問題。
二、如何改造課程
(一)改革內(nèi)容與目標(biāo)
1.更新課堂教學(xué)理念,注重實(shí)踐教學(xué)。教師要注重課堂的實(shí)踐性教學(xué),進(jìn)行理實(shí)一體化設(shè)計(jì),將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容真正融入課堂理論教學(xué)中,將按常規(guī)知識點(diǎn)配以分散的、相對獨(dú)立的練習(xí)題進(jìn)行整合,設(shè)計(jì)能夠關(guān)聯(lián)課程知識,具有連貫性、綜合性的設(shè)計(jì)表達(dá)案例。通過理論講授、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐訓(xùn)練、設(shè)計(jì)繪圖技能競賽、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)表達(dá)訓(xùn)練、課程論文等多種形式,理論聯(lián)系實(shí)際,真正將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容融入課堂教學(xué)中,培養(yǎng)既掌握系統(tǒng)理論知識,又能將知識正確靈活地運(yùn)用于設(shè)計(jì)實(shí)踐,具有結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)表達(dá)能力的高水平設(shè)計(jì)人才。
2.改革課堂教學(xué)內(nèi)容,將功能設(shè)計(jì)概念融入制圖教學(xué)。將機(jī)械設(shè)計(jì)基本概念融入機(jī)械制圖,將形體分析提高到結(jié)構(gòu)功能分析,將裝配結(jié)構(gòu)的規(guī)定表達(dá)方法提高到根據(jù)功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)和裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的要求,注重零件形體結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)構(gòu)思的新穎性和創(chuàng)造性,突出基于功能的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和表達(dá),促進(jìn)設(shè)計(jì)表達(dá)能力和形體結(jié)構(gòu)創(chuàng)新能力的提高。
3.改革課堂教學(xué)方法,項(xiàng)目引領(lǐng),設(shè)計(jì)實(shí)踐。通過若干綜合性設(shè)計(jì)繪圖實(shí)踐小項(xiàng)目,將功能設(shè)計(jì)、圖形表達(dá)、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用融入項(xiàng)目中,提高綜合設(shè)計(jì)表達(dá)能力。
(二)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法創(chuàng)新
1.課程內(nèi)容體系的創(chuàng)新
教師要將機(jī)械設(shè)計(jì)基本概念融入機(jī)械制圖,將形體分析提高到結(jié)構(gòu)功能分析,將裝配結(jié)構(gòu)的規(guī)定表達(dá)方法提高到根據(jù)功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)和裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的要求,注重零件形體結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)構(gòu)思的新穎性和創(chuàng)造性,突出基于功能的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和表達(dá),促進(jìn)學(xué)生設(shè)計(jì)表達(dá)能力和形體結(jié)構(gòu)創(chuàng)新能力的提高。
教師要在傳統(tǒng)內(nèi)容中融入工程學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、創(chuàng)造學(xué),以及對產(chǎn)品全生命周期概念等相關(guān)內(nèi)容,將機(jī)械制圖基礎(chǔ)課程教學(xué)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、工程圖樣智能理解等學(xué)科前沿相結(jié)合。
2.課堂教學(xué)方法的創(chuàng)新
(1)以形體構(gòu)思為主線,以教師為主導(dǎo),學(xué)生實(shí)踐的啟發(fā)式教學(xué)。以啟發(fā)學(xué)生的空間思維為核心,基于圖形的表達(dá)和理解,采用設(shè)問和“埋伏”并存的教學(xué)方式,誘導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考。在教師主導(dǎo)和指導(dǎo)下,要求學(xué)生從零件的功能出發(fā),以如閥體、齒輪油泵泵體等典型零件為例,根據(jù)所需功能構(gòu)思合理的結(jié)構(gòu),進(jìn)行設(shè)計(jì)和圖形表達(dá)。這種方法能融入創(chuàng)造性思維,加強(qiáng)學(xué)生動手實(shí)踐。
(2)以空間思維為核心的討論互動式教學(xué)。在課堂教學(xué)中,進(jìn)行師生互動和生生互動。如針對一機(jī)件讓學(xué)生進(jìn)行表達(dá)方案的練習(xí),首先由學(xué)生根據(jù)所給機(jī)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分組討論,然后各組陳述展示各自的表達(dá)方案,各組間相互提問和點(diǎn)評,最后教師進(jìn)行總結(jié)歸納。這樣,能活躍課堂氣氛,加深印象,變被動聽課為主動研討。
(3)注重工程意識的培養(yǎng)。將工程設(shè)計(jì)概念引入課堂教學(xué)。通過引入設(shè)計(jì)過程與方法,在機(jī)械制圖的傳統(tǒng)內(nèi)容中不斷融入工程學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、創(chuàng)造學(xué),以及對產(chǎn)品全生命周期概念等相關(guān)內(nèi)容,深化學(xué)生對本課程、對零部件結(jié)構(gòu)與功能、對圖形表達(dá)等全方位的理解;引科研前沿入課堂教學(xué),將機(jī)械制圖基礎(chǔ)課程教學(xué)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工程圖樣智能理解等學(xué)科前沿結(jié)合起來,啟發(fā)學(xué)生多向思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。如進(jìn)行零部件的測繪、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過齒輪油泵泵體的測繪,從畫草圖、量尺寸到正規(guī)圖樣的繪制,培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識,讓學(xué)生體會到學(xué)生和工程師之間的角色互換,鍛煉學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力。教師可給出部件的基本功能要求,注重裝配結(jié)構(gòu)的合理性,兼顧裝配結(jié)構(gòu)構(gòu)思的新穎性和創(chuàng)造性,讓學(xué)生根據(jù)部件功能進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)思設(shè)計(jì)和繪圖表達(dá)。這樣,學(xué)生對圖形的理解就能從畫圖規(guī)范上升到對結(jié)構(gòu)功能的合理性和生產(chǎn)制造的理解。
通過教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,解決教師怎么教、學(xué)生怎么學(xué)的問題,解決教師滿堂灌、學(xué)生被動學(xué)的問題,將對結(jié)果的評價轉(zhuǎn)變?yōu)閷^程的評價,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),提高設(shè)計(jì)表達(dá)實(shí)踐能力,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人,從而達(dá)到提高課程教學(xué)質(zhì)量的目的。
3.學(xué)生課業(yè)評價模式的改進(jìn)
(1)多模式的過程評價。為了避免學(xué)生平時不用功,考前突擊的現(xiàn)象,需要改變一張?jiān)嚲頉Q定學(xué)生學(xué)業(yè)成績的評價模式,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程的評價,將過程評價和結(jié)果評價結(jié)合起來。
(2)除了將常規(guī)的制圖大作業(yè)和考試中沒法體現(xiàn)的上機(jī)成績計(jì)入總成績以外,還可設(shè)計(jì)布置一些由學(xué)生自主完成的設(shè)計(jì)繪圖綜合作業(yè),如基于功能的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與表達(dá)、典型功能的裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與表達(dá)、設(shè)計(jì)表達(dá)過程的小論文等,迫使學(xué)生站在教師的角度梳理知識點(diǎn),辨別重點(diǎn)和難點(diǎn),充分調(diào)動其學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性。
(3)增加自主式的結(jié)果評價。這既要規(guī)范統(tǒng)一考試,又要推進(jìn)考核方法的多樣化,促進(jìn)學(xué)生個性化發(fā)展。對于學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的推進(jìn)、學(xué)生創(chuàng)新能力的提升,更需要多樣化評價機(jī)制的鼓勵和推動。因此,在統(tǒng)一考試的結(jié)果評價的同時,要鼓勵優(yōu)秀學(xué)生自主命題,自己解答,充分挖掘?qū)W生的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。
三、結(jié)論
首先,通過若干綜合性設(shè)計(jì)繪圖實(shí)踐小項(xiàng)目,將功能設(shè)計(jì)、圖形表達(dá)、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用融入項(xiàng)目中,提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)表達(dá)能力。
其次,以形體構(gòu)思為主線,加強(qiáng)綜合性訓(xùn)練,通過典型功能要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將形體結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì)結(jié)合,促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)構(gòu)思和形體表達(dá)能力。
再次,以啟發(fā)學(xué)生的空間思維為核心,基于圖形的表達(dá)和理解,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行功能思考,理解零件的結(jié)構(gòu)與功能的對應(yīng)關(guān)系,使學(xué)生能從零件的功能出發(fā),構(gòu)思設(shè)計(jì)并表達(dá)出零件的結(jié)構(gòu)。
最后,注重工程意識的圖學(xué)素質(zhì)教學(xué),引入設(shè)計(jì)過程與方法,在機(jī)械制圖的傳統(tǒng)內(nèi)容中不斷融入工程學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、創(chuàng)造學(xué),以及產(chǎn)品全生命周期概念等相關(guān)內(nèi)容,深化學(xué)生對本課程、零部件結(jié)構(gòu)與功能、圖形表達(dá)等全方位的理解。
經(jīng)過幾年的課程改革創(chuàng)新教學(xué),本校機(jī)械類學(xué)生的課程設(shè)計(jì)、學(xué)生科技項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)作品質(zhì)量明顯提升,學(xué)生的設(shè)計(jì)表達(dá)應(yīng)用能力得到明顯改善。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 覃永暉,吳曉,彭蓬等.工程教育的“博弈”:提高地方高校學(xué)生工程實(shí)踐能力的探索[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2012(8):36-39.
[2] 顧秉林.工程教育中亟待解決的三個問題[J].中國高等教育,2002(22):9-11.
[3] 張旭,張學(xué)昌,李建新.以創(chuàng)新設(shè)計(jì)為主導(dǎo)、以圖學(xué)素養(yǎng)為本位的高層次人才培養(yǎng)模式研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2010(4):138-142.
篇4
關(guān)鍵詞: 虛擬儀器 汽車工程領(lǐng)域 現(xiàn)實(shí)應(yīng)用 發(fā)展前景
虛擬儀器是第三代自動測試的產(chǎn)品,使用方便,效率很高,容易維護(hù)和推廣,在測試領(lǐng)域獲得了很好的發(fā)展。當(dāng)前,先進(jìn)的虛擬儀器設(shè)備和產(chǎn)品已經(jīng)在發(fā)達(dá)國家獲得了積極的應(yīng)用,而在我國還處在起步階段。本文分析了虛擬儀器這一有著重要推廣意義的技術(shù)在汽車工程領(lǐng)域的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,并展望了其發(fā)展前景。將虛擬技術(shù)應(yīng)用于汽車工程領(lǐng)域,可以提高對汽車的設(shè)計(jì)、制造和使用能力。
一、虛擬儀器技術(shù)
虛擬儀器技術(shù)通過計(jì)算機(jī)軟件,將計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力和儀器設(shè)備的硬件測量與控制能力加以緊密結(jié)合,并通過計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對信息的把握、保存和處理。虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可以讓用戶自己選擇專用的儀器系統(tǒng),發(fā)揮靈活性,創(chuàng)造自己的使用方法。虛擬儀器功能強(qiáng)大,可以讓用戶建立起設(shè)計(jì)和產(chǎn)品測試的自動化測量裝置,也可以方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在各種環(huán)境下的全面應(yīng)用,而且操作起來很方便。這種集成式軟件的架構(gòu)方式最大限度地減少了創(chuàng)造復(fù)雜測量系統(tǒng)所需要的時間和精力,同時對大型系統(tǒng)管理可以滿足測試和控制的需要,完全實(shí)現(xiàn)客戶化的測試管理,也可以在大型測量系統(tǒng)的服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)收集和分析,提高測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
二、虛擬儀器的應(yīng)用
當(dāng)前在汽車工程領(lǐng)域,虛擬技術(shù)主要運(yùn)用于汽車設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)和維修等方面,而且大部分還處在理論研究的階段,在很大程度上加以應(yīng)用還需要進(jìn)行全面的科學(xué)研究。
三、汽車功能設(shè)計(jì)
在汽車功能設(shè)計(jì)中,過去的設(shè)計(jì)方法無法實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)和功能實(shí)驗(yàn)的共同進(jìn)步,往往先做出系統(tǒng),然后在實(shí)驗(yàn)層面上進(jìn)行測試,再驗(yàn)證這個系統(tǒng)的功能。這樣的方法消耗了大量的時間和精力,也難以改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),改進(jìn)的結(jié)果不能立即展示,而且測試系統(tǒng)價格高,使用起來不方便。運(yùn)用虛擬技術(shù)則沒有這些缺點(diǎn),設(shè)計(jì)人員可以快速對設(shè)計(jì)系統(tǒng)改進(jìn),并了解設(shè)計(jì)的效果。例如汽車防止抱死制動分析中,用虛擬儀器可以將傳統(tǒng)儀器發(fā)出的信號輸入計(jì)算機(jī),從而改進(jìn)系統(tǒng)的控制辦法,增強(qiáng)控制方法內(nèi)的系統(tǒng)的控制能力、控制精確性,等等。
四、汽車的生產(chǎn)
現(xiàn)代汽車生產(chǎn)有著很強(qiáng)的自動化能力,有著大規(guī)模高效率生產(chǎn)的需要。現(xiàn)代汽車生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)越來越復(fù)雜,要測試和控制的參量往往有幾十個,過去的測試系統(tǒng)設(shè)備龐大,監(jiān)測參量少,維護(hù)困難,而虛擬技術(shù)下的系統(tǒng)配置適當(dāng),就可進(jìn)行虛擬下的過程控制,并能方便地顯示結(jié)果,還可以保存在電子文件中,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的收集,縮短數(shù)據(jù)分析處理的時間。
例如虛擬的汽車測試儀器,只要帶有內(nèi)置的設(shè)備,則所有的功能鍵、顯示器等都可以保存在顯示器上,操作更加簡單,也可以增加或者減少模塊,這樣可以重新測試,而不會丟失硬件和軟件,還可以滿足測試要求。因此,計(jì)算機(jī)和開放軟件結(jié)合,能輸入并記錄數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)配合,實(shí)現(xiàn)多種功能。
多年來,汽車行業(yè)都是用工程車運(yùn)載很多汽車專用的檢定儀器巡回測試樣品。使用虛擬儀器加以檢定,測試系統(tǒng)更簡潔,更加容易操作,并增強(qiáng)集成效果,提高性能和穩(wěn)定性,更有利于巡回測試。
五、汽車的檢修
汽車檢修一般都是采用儀器設(shè)備和人工直觀結(jié)合的方式進(jìn)行的,這樣檢驗(yàn)的結(jié)果往往會受到人為因素的干擾而不夠準(zhǔn)確。應(yīng)用虛擬技術(shù)下,可設(shè)計(jì)出配光檢測系統(tǒng)和車輛尾氣系統(tǒng)檢測系統(tǒng)。以車燈配光檢測系統(tǒng)為例,利用圖像處理軟件,可實(shí)現(xiàn)對汽車部件的自動檢測,并實(shí)現(xiàn)對各種型號的汽車的自動檢測。
國外已將虛擬技術(shù)運(yùn)用到各個領(lǐng)域,在車輛檢測和生產(chǎn)中也已經(jīng)應(yīng)用多年,而我國的技術(shù)發(fā)展相對較晚。采用虛擬技術(shù),可以減少資金投入,提高生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)汽車工程的大面積推廣。
參考文獻(xiàn):
[1]孫建民,曲正新.試論虛擬儀器及其在汽車測試中的應(yīng)用.汽車工藝與材料,2002,(3).
篇5
魏橋模式的最顯著的特征就是煤電企業(yè)直供居民用電市場。利用居民這類低端投機(jī)用戶,完成其調(diào)峰調(diào)頻功能。而作為回報,用戶也得到了較低的電價。這與1.1節(jié)中家域網(wǎng)的功能設(shè)計(jì)非常像似,那么家域網(wǎng)的功能在電力市場環(huán)境下能實(shí)現(xiàn)嗎?它符合各方利益嗎?煤電機(jī)組的特點(diǎn)分析[文獻(xiàn)15]提到:鐵嶺電廠300MW機(jī)組,滿負(fù)荷時標(biāo)煤耗為320g/kW•h,負(fù)荷率為60%時增加到350g/kW•h。如果負(fù)荷率更低就要投柴油助燃,柴油發(fā)電成本比煤高一倍。另外低負(fù)荷還會帶來鍋爐結(jié)焦、熄火等等問題。因此煤電機(jī)組效益與負(fù)荷率成正比。煤電機(jī)組的另一特點(diǎn)是冷啟動耗時6小時以上,而煤電裝機(jī)容量占了全國總裝機(jī)容量的66.9%,是電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用容量的最主要供應(yīng)者,所以即便虧損也不能隨便停機(jī)。負(fù)荷率的高低取決于用電負(fù)荷。用電負(fù)荷與機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)越匹配,機(jī)組的效率越高,可提供的電價也越低。一直以來,作為電力市場最主要參與主體的發(fā)電及用電方常常受制于處于中間環(huán)節(jié)的電網(wǎng)調(diào)度的遏制,電網(wǎng)公司獨(dú)家買賣電的特權(quán),無形中增加了發(fā)電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的不確定性。因此不難理解為什么會發(fā)生李莊聚眾了。煤電企業(yè)直供居民用戶的可行性分析既然自建電網(wǎng)已被相關(guān)法律禁止,那么向用戶直供電,通過改變用戶用電方式以提高機(jī)組效益,就成了煤電企業(yè)的唯一希望。但大工業(yè)用戶直供的進(jìn)展并不順利,原因如下:(1)與國家節(jié)能降耗政策相背離且擾亂市場秩序。[文獻(xiàn)16]認(rèn)為,在輸配分開前推行電力直購,直購價格與傳統(tǒng)的目錄電價同時存在將擾亂電力市場價格體系,成為電力供求平衡中的不確定因素。一旦涉及國家產(chǎn)業(yè)調(diào)整的高能耗用戶執(zhí)行直購電價,必將增加其利潤并刺激其擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。(2)對供電企業(yè)的利潤影響很大。[文獻(xiàn)17]提出:供電企業(yè)的電力銷售收入占其收入90%以上。其中大工業(yè)用戶約占總戶數(shù)1%,售電量約占70%。普通工商業(yè)、機(jī)關(guān)事業(yè)單位約占總戶數(shù)10%,售電量約占20%。居民用戶約占總戶數(shù)90%,售電量約占10%。在大工業(yè)用戶電價較高的情況下,其售電量決定了供電企業(yè)的利潤。(3)從輸配電成本來看,大用戶電壓級別高、用電量大和負(fù)荷穩(wěn)定,輸配成本較低。而居民用戶負(fù)荷不穩(wěn)定,線損大調(diào)度管理成本很高。一旦大用戶以專線直購模式被挖走,整個電網(wǎng)的穩(wěn)定性會下降。居民用電屬于生活消費(fèi)的性質(zhì),不涉及排放控制和產(chǎn)業(yè)調(diào)整。而且不可能自建電源與電網(wǎng)公司競爭,是弱勢群體。因此保障居民用電又是政府所注重的民生工程。現(xiàn)行體制下,政府采取了電價交叉補(bǔ)貼的方法來降低居民用電價格。但造成了居民用電越多電網(wǎng)公司補(bǔ)貼越多的弊端。因此煤電企業(yè)直供居民用戶從理論上講是可行的。以煤電企業(yè)為主導(dǎo)的家域網(wǎng)托管中心的功能設(shè)計(jì)魏橋模式就是一個托管中心的雛形。家域網(wǎng)所定義的發(fā)電企業(yè)家域網(wǎng)托管中心則須具備以下功能:(1)與電網(wǎng)公司的替代電量交易市場接口的功能。在機(jī)組發(fā)生非計(jì)劃停運(yùn)或計(jì)劃檢修時,由電網(wǎng)公司來組織替代電量。(2)與電網(wǎng)公司的輸配電管理系統(tǒng)接口的功能。直供需要防止電力輸送阻塞的發(fā)生,并實(shí)時地與電網(wǎng)公司結(jié)算輸配電費(fèi)用。(3)用戶電價的管理功能。電價是發(fā)電商主要的市場競爭手段,定價依據(jù)包括:本企業(yè)發(fā)電成本、電網(wǎng)公司輸配電服務(wù)費(fèi)用、購買替代電量費(fèi)用等等。同時電價是根據(jù)機(jī)組的狀態(tài)而變動的,還要配套通訊和控制手段以支持用戶與機(jī)組互動,達(dá)到節(jié)能減排的效果。
市場條件下電網(wǎng)公司面向家域網(wǎng)的相關(guān)功能設(shè)計(jì)
電網(wǎng)公司向發(fā)電商開放居民用電市場的可能性分析煤電企業(yè)直供居民用戶,對雙方都有利,那對電網(wǎng)公司有利嗎?向發(fā)電商開放居民用電市場是建立堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的需要2003年美國東北部和加州發(fā)生大面積停電,影響5千萬人生活損失300億美元,所以電網(wǎng)的穩(wěn)定是電網(wǎng)公司生存的最重要條件。全國居民生活用電量占全社會用電量的比重,從2005年的11.4%上升至2010年的12.22%,將來還會上升。目前這部分負(fù)荷是反調(diào)峰的。在電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度的條件下,采用統(tǒng)一的峰谷時段和電價,不可能完全解決電網(wǎng)調(diào)度管理難度大的問題,反而有增加電網(wǎng)崩潰的風(fēng)險的可能:(1)一旦發(fā)生居民對電價反應(yīng)過度,阻塞情況會很嚴(yán)重。[文獻(xiàn)18]指出:反應(yīng)過度體現(xiàn)在負(fù)荷曲線上就是高峰時段負(fù)荷大幅減小,低谷時段負(fù)荷大幅增加,造成系統(tǒng)高峰時段和低谷時段倒置,調(diào)峰失敗的同時導(dǎo)致電網(wǎng)阻塞。如果由數(shù)個發(fā)電商來直供不同用戶,就可以錯開它們電價和切換時刻,從而避免電網(wǎng)阻塞。(2)這種統(tǒng)一定價條件下,峰谷電價確定難度大、用戶響應(yīng)效果不佳。[文獻(xiàn)19]指出:動態(tài)電價機(jī)制的一個基本目標(biāo)就是將反映潛在生產(chǎn)成本的市場價格信號傳遞給終端消費(fèi)者,讓消費(fèi)者承載這種價格信號,從而使資源配置更有效。美國的峰谷電價比達(dá)到3以上,我國還不到2。一般來講峰谷電價比越高,越能削峰填谷。我國峰谷電價比低的主要原因是防止系統(tǒng)高峰時段和低谷時段倒置,導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)利益受損。放開居民用電市場之后,電網(wǎng)企業(yè)僅監(jiān)管消費(fèi)總量和線路阻塞,電價可隨行就市,讓供方自由競爭需方自由選擇,通過市場調(diào)節(jié)產(chǎn)生合理的電價體系,這樣會迫使用戶改變用電習(xí)慣,達(dá)到削峰填谷和節(jié)能減排的目的。而該市場一旦形成,將更有利于建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng):(1)由于單一煤電企業(yè)無法保證高可靠的供電,必須從電網(wǎng)購進(jìn)替代電量,而居民用電總量并不低,因此替代電量交易市場會很大,從而使得容量備用服務(wù)能夠從替代電量交易市場中獲益。一旦所有的發(fā)電商參與到該市場中,自備電廠很有可能轉(zhuǎn)為公用電廠,全電網(wǎng)備用容量會大大提高,就會變得更加堅(jiān)強(qiáng)。(2)有市場就會有淘汰。魏橋那樣低電壓接入的小機(jī)組,由于無法接入更穩(wěn)定、容量更大的高壓電網(wǎng),因而無法從臨時替代電量交易市場中獲益,很快會被市場淘汰。[文獻(xiàn)20]指出:當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路故障時,接入的低電壓小機(jī)組不能對主網(wǎng)形成有效支撐,相反還影響自動裝置的投入,影響其它用戶的供電可靠性。避免類似公關(guān)危機(jī)需要魏橋事件對于電網(wǎng)公司來說是一次名利雙輸?shù)墓P(guān)危機(jī),危機(jī)發(fā)生的原因如下:(1)居民用戶對電力成本的知情權(quán)沒得到滿足。電價理應(yīng)由成本決定。雖然《輸配電成本監(jiān)管暫行辦法》使得電網(wǎng)企業(yè)的輸配電成本得以公開。但由于大用戶直供的進(jìn)程被電網(wǎng)公司打斷,所以各個發(fā)電商在輸配電環(huán)節(jié)的詳細(xì)成本無法厘清。旋轉(zhuǎn)備用等輔助服務(wù)又是義務(wù)提供的,因此電網(wǎng)公司也算不出輔助服務(wù)成本。也就是說居民交的電費(fèi)被用到哪里去了,沒人能精確地算出來。而電網(wǎng)公司的員工待遇卻早被被人精確地算出來了。魏橋集團(tuán)長期獨(dú)立地經(jīng)營魏橋電網(wǎng),盡管非法獲取電網(wǎng)公司的輔助服務(wù),也不承擔(dān)環(huán)保等社會義務(wù),但其他經(jīng)營環(huán)節(jié)的成本倒是很透明,低電價和低薪酬更是深得民心,再經(jīng)過媒體的扭曲放大,不但違法排污、非法經(jīng)營的過錯無人提及,反倒在成本的問題上成了最權(quán)威的聲音。(2)電網(wǎng)公司沒有為居民用戶提供適銷對路的電力產(chǎn)品。[文獻(xiàn)17]指出:根據(jù)用戶用電設(shè)備、生產(chǎn)性質(zhì)和供電可靠性的要求,用戶的用電負(fù)荷和保證程度可分為三類:一類負(fù)荷:一旦中斷供電將造成重大政治影響或造成人身傷亡、設(shè)備損壞以及重大經(jīng)濟(jì)損失(比如寶鋼)。這種負(fù)荷一旦離開大電網(wǎng)高質(zhì)量的電力服務(wù)就無法生存。二類負(fù)荷:停電后將造成大量廢品或引起大量減產(chǎn)(比如魏橋集團(tuán)紡織廠)。三類負(fù)荷:停電后造成的損失不大或沒有損失(比如居民用戶)。相比之下低價低質(zhì)的魏橋電倒是更受居民歡迎。居民用電是政府的重點(diǎn)民生工程,社會影響很大,因此地方政府對魏橋模式持歡迎的態(tài)度并不出人意料。媒體迎合民眾口味也是其一貫做法。只有向發(fā)電商開放居民用電市場,才能通過市場的力量,讓電價反映真實(shí)用電成本,并使居民用戶擁有為其量身定做的電力產(chǎn)品。從而防止此類公關(guān)危機(jī)的再次發(fā)生。發(fā)電商直供居民用電市場監(jiān)管中心的功能設(shè)計(jì)交易模式的選擇[文獻(xiàn)22]指出:直供電可分為兩種交易模式:一種不經(jīng)過電網(wǎng)轉(zhuǎn)供的專線直購模式,指用戶和發(fā)電商自建專用輸電線路,合同電力通過專用輸電線路輸送給居民用戶。另一種是經(jīng)過電網(wǎng)轉(zhuǎn)供的過網(wǎng)直購模式,是指用戶和發(fā)電商簽訂供電合同,合同電力通過電網(wǎng)的公用輸電線路輸送給用戶,用戶需要向電網(wǎng)交納過網(wǎng)費(fèi)。專線直購模式用在居民用戶上有幾個固有缺陷:(1)單一發(fā)電商無法滿足用電可靠性需求。用戶只有多簽幾家發(fā)電商多拉幾條線路才能提高可靠性,但建設(shè)費(fèi)用會成倍提高,而且輸電距離增加,線損也會增加。(2)沒有電網(wǎng)公司的統(tǒng)一監(jiān)管,類似魏橋集團(tuán)的發(fā)電商會對階梯電價等政策進(jìn)行變相抵制,非法獲利。(3)在電費(fèi)回收方面,委托電網(wǎng)公司回收電費(fèi)遠(yuǎn)比從頭打造一支售電隊(duì)伍來的合算。因此發(fā)電商直供居民用電必須采用過網(wǎng)直購模式,并由電網(wǎng)公司來統(tǒng)一組織及實(shí)施,以達(dá)到全社會共贏。發(fā)電商直供居民用電市場監(jiān)管中心的功能設(shè)計(jì)監(jiān)管中心應(yīng)當(dāng)包含以下功能:(1)實(shí)時輸配電管理的功能:對已發(fā)生阻塞故障進(jìn)行實(shí)時控制;預(yù)防將要發(fā)生的阻塞故障;實(shí)時核算各用戶輸配電成本;管理輸配電設(shè)施的運(yùn)行檢修;組織實(shí)施輸配電設(shè)施的建設(shè)。(2)根據(jù)用電負(fù)荷的實(shí)時變化,對相應(yīng)的發(fā)電商進(jìn)行自動發(fā)電控制的功能。(3)替代電量交易的功能:為計(jì)劃停運(yùn)的機(jī)組編制替代電量計(jì)劃,組織落實(shí)并實(shí)施結(jié)算;對非計(jì)劃停運(yùn)的機(jī)組,根據(jù)網(wǎng)上的備用容量,分配落實(shí)替代電量并實(shí)時結(jié)算。(4)電費(fèi)結(jié)算的功能:審批和管理發(fā)電商直供合同;為合同執(zhí)行的過程保存電子證據(jù),并實(shí)時結(jié)算電費(fèi);執(zhí)行國家的節(jié)能減排政策,比如階梯電價等等。(5)可中斷負(fù)荷的管理:可中斷負(fù)荷市場的合同簽訂;可中斷負(fù)荷的控制和調(diào)度,并保存相應(yīng)的電子證據(jù);可中斷負(fù)荷的合同執(zhí)行。(6)分布式電源的調(diào)度控制功能:分布式電源自動發(fā)電控制;分布式電源的維護(hù)管理;分布式電源的費(fèi)用結(jié)算。
智能電網(wǎng)家域網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)
智能電網(wǎng)家域網(wǎng)的功能智能電網(wǎng)家域網(wǎng)的產(chǎn)品大體應(yīng)該具有如下功能:(1)電能計(jì)量功能:包括不可中斷負(fù)荷的用電分時計(jì)價、可中斷負(fù)荷的用電計(jì)價、分時(實(shí)時)電價、階梯電價提醒、電能質(zhì)量監(jiān)測、遠(yuǎn)程實(shí)時抄表、用電信息及參數(shù)顯示。(2)故障報警(預(yù)警)功能:包括家用電器用電事件報警、電網(wǎng)輸電阻塞報警(預(yù)警)、線路故障報警(預(yù)警)、線路定期檢修通知(提醒)等等。(3)能源管理功能:包括用電數(shù)據(jù)采集、歷史數(shù)據(jù)管理、用電設(shè)備檔案管理和控制、費(fèi)控管理、有序用電管理、用電情況統(tǒng)計(jì)分析、異常用電分析、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、運(yùn)行維護(hù)管理等等。如果將全部功能推廣到所有家庭,那費(fèi)用會很高也不現(xiàn)實(shí)。但解決節(jié)能減排的時間很緊迫。因此在建設(shè)中需要根據(jù)居民的消費(fèi)和投資能力,以及他們對智能電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的貢獻(xiàn),將家域網(wǎng)的建設(shè)劃分為基本型、中級型和高級型三個等級,分別開發(fā)出不同價位和功能的產(chǎn)品,這樣才可以盡快實(shí)現(xiàn)家域網(wǎng)的最基本功能。從魏橋現(xiàn)象看基本型家域網(wǎng)的功能設(shè)計(jì)從魏橋現(xiàn)象看,基本型必須具備降低電費(fèi)功能。但魏橋的電價是長時間不變的,而分時(實(shí)時)電價是隨時變化的,因此基本型必須有電價實(shí)時功能。魏橋模式具有是改造費(fèi)用低、只改動電表的特點(diǎn)。所以基本型的電價功能只能在智能電表上完成,其智能電表必須具備以下特點(diǎn)和功能:(1)低成本;(2)向電網(wǎng)公司發(fā)送信息的功能,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程計(jì)量和用電故障傳輸;(3)從電網(wǎng)公司接收信息的功能,以實(shí)現(xiàn)電價信息接收和輸配電故障預(yù)警;(4)面向用戶的低速單向信息功能,使用戶感知電價和輸配電故障信息;(5)供電故障的電子取證功能,以利直供合同的有效執(zhí)行。智能電表實(shí)現(xiàn)上述功能之后,從電網(wǎng)公司接收的信息就能通過無線方式或者電力線載波方式到達(dá)居民家中。在家中基本型還必須擁有一批智能用電設(shè)備實(shí)現(xiàn)以下功能:(1)電價的接收顯示功能;(2)輸配電故障預(yù)警的信息的接收顯示功能;(3)另外用戶還可以對家用電器進(jìn)行智能化改造,使其在電價改變時能自動調(diào)整負(fù)荷。這樣電價和故障報警信息才能發(fā)揮出降低電費(fèi)支出和提高供電質(zhì)量的作用。中級型智能電網(wǎng)家域網(wǎng)的功能設(shè)計(jì)基本型只能被動接收相關(guān)信息并做出反應(yīng),但這些反應(yīng)不會被供電方感知,無法在供電方的協(xié)調(diào)下錯峰運(yùn)行,因此供電線路依然可能因過度反應(yīng)而產(chǎn)生阻塞。阻塞一旦發(fā)生,供電方就會切除全部負(fù)荷來保證電網(wǎng)的安全。而對用戶來講有些負(fù)荷非常關(guān)鍵,是不可中斷的。另外的負(fù)荷則對供電可靠性的要求不高。這就是可中斷負(fù)荷,它是指在一定的條件下對停電事故可以容忍,并可以合約等方式允許有條件停電的負(fù)荷。可中斷負(fù)荷的重要性在家庭中,不論是蓄熱式電熱水器還是電動汽車,都可成為可中斷負(fù)荷。如果將可中斷負(fù)荷的控制權(quán)交給供電方,這樣就可以在大多數(shù)情況下實(shí)現(xiàn)限電不拉路,從而提高供電質(zhì)量。可中斷負(fù)荷的作用不僅如此。[文獻(xiàn)23]指出:市場環(huán)境下的容量事故具有高度的不確定性和嚴(yán)重的后果,因此系統(tǒng)備用容量的合理配置問題受到廣泛關(guān)注,為了提高發(fā)電容量充裕度,既可購買發(fā)電側(cè)備用容量,也可以購買需求側(cè)可中斷負(fù)荷的可中斷權(quán)。作為緊急備用容量資源,特別是針對小概率高風(fēng)險的容量事故,可中斷負(fù)荷參與備用服務(wù)市場的意義非常重大。在開放型的電力市場中,供電可靠性本身就是商品。而用戶提供可中斷負(fù)荷的成本遠(yuǎn)比發(fā)電商提供備用容量的成本來的低,一方面使得居民用電成本會進(jìn)一步降低。另一方面,如果系統(tǒng)備用容量僅由發(fā)電商來承擔(dān),很可能會激勵發(fā)電商在備用緊張的情況下濫用市場力,破壞了備用市場的競爭充分性,從而提高全社會用電成本。中級型智能電網(wǎng)家域網(wǎng)的功能設(shè)計(jì)中級型最大特點(diǎn)就是可以進(jìn)行需求側(cè)管理,使得居民用戶可以出售可中斷負(fù)荷的供電可靠性,來降低電費(fèi)和提高供電質(zhì)量,而且電網(wǎng)公司也可從中受益。中級型的功能設(shè)計(jì)包括如下內(nèi)容:(1)基本型的全部功能;(2)與電網(wǎng)公司和托管中心之間具有雙向、實(shí)時、高速的通訊通道;(3)基本實(shí)現(xiàn)節(jié)提出的電能計(jì)量功能、故障報警(預(yù)警)功能、能源管理功能;(4)為供電方提供可中斷負(fù)荷的遙控、遙測、遙信功能,由供電方管控可中斷負(fù)荷。高級型智能電網(wǎng)家域網(wǎng)的產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)基本型和中級型的共性是由煤電企業(yè)直供,煤電會大量排放溫室氣體,使全球氣候惡化。而智能電網(wǎng)的一個重要特點(diǎn)就是對清潔可再生能源的吸納能力有質(zhì)的飛躍。那么清潔能源發(fā)電能夠直供家域網(wǎng)嗎?基本型和中級型不可能實(shí)現(xiàn)。水電企業(yè)和大型燃?xì)獍l(fā)電企業(yè)是確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定生產(chǎn)的支柱,調(diào)度規(guī)則不允許它們直供用戶。我國核電以壓水堆為主,雖然設(shè)計(jì)成了可跟蹤負(fù)荷運(yùn)行,但核電站點(diǎn)火到滿功率要幾天,同樣由滿功率到停堆也要幾天,很難調(diào)節(jié),考慮到核安全核電都是只帶基本負(fù)荷。作為可再生新能源主力的風(fēng)能在我國非常豐富。據(jù)國家能源局估算,到2020年風(fēng)電裝機(jī)容量有望達(dá)到1億千瓦左右。而總量達(dá)7.5億千瓦的海上風(fēng)能則尚處在待開發(fā)狀態(tài)。截至2011年風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)到0.42億千瓦。但它們具有隨機(jī)性、間歇性、反調(diào)節(jié)性及波動大的特點(diǎn)。況且我國風(fēng)能資源的主要分布地區(qū)遠(yuǎn)離負(fù)荷中心,采用的是大規(guī)模集中接入電網(wǎng)的運(yùn)行方式。超高壓、大容量、長距離、交直流混合送電影響受端電網(wǎng)安全運(yùn)行的問題非常突出。多倫多大停電、紐約大停電、我國臺灣北部大停電都說明了這個問題。因此目前近1/4的風(fēng)電設(shè)備處于空轉(zhuǎn)狀態(tài),產(chǎn)能浪費(fèi)問題日趨嚴(yán)重。高級型智能電網(wǎng)家域網(wǎng)的特點(diǎn)隨著居民生活水平的提高用電量會大增,全靠煤電提供肯定不可能,合理高效利用可再生能源勢在必行。使用這種類型的電能需要在用戶端有大的互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備來支撐,才能保證電網(wǎng)運(yùn)行安全。[文獻(xiàn)24]指出:互補(bǔ)發(fā)電是采用多種電源聯(lián)合運(yùn)行,讓各種發(fā)電方式互為補(bǔ)充,通過它們的協(xié)調(diào)配合來提供穩(wěn)定可靠的、電能質(zhì)量合格的電力。互補(bǔ)發(fā)電在明顯提高可再生能源可靠性的同時,還能提高能源的綜合利用率。因此高級型家域網(wǎng)的特點(diǎn)就是:擁有互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備和技術(shù),并由電網(wǎng)公司托管互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備,從而能夠大規(guī)模吸納清潔可再生能源,并局部地參與區(qū)域電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻。互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備的特點(diǎn)及相關(guān)技術(shù)互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備的特點(diǎn)有:(1)有足夠的調(diào)峰調(diào)頻能力且污染小。燃煤、生物質(zhì)能和燃油發(fā)電的調(diào)峰能力不強(qiáng)且污染嚴(yán)重。(2)靠近居民區(qū)建設(shè)減少長距離送電對電網(wǎng)的影響,海洋能、地?zé)岷统毕堋⑺姾统樗钅茈娬臼艿乩項(xiàng)l件限制也不可行。(3)投資額度不能過大費(fèi)效比要高。大中型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組,動輒上千萬的投資,肯定不現(xiàn)實(shí)。燃料電池成本過高。蓄電池能量轉(zhuǎn)換效率只有50%左右,成本超過300元/千瓦時,充放電壽命只有幾百次,費(fèi)效比很低。目前來看,分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)(也叫做微型燃?xì)廨啓C(jī)DES/CCHP)是適合這些條件的為數(shù)不多的互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)之一。[文獻(xiàn)24]指出:微型燃?xì)廨啓C(jī)是以天然氣、丙烷、汽油、柴油等為燃料的超小型燃?xì)廨啓C(jī)。體積小,功率范圍是2kW~500kW。設(shè)備成本稍高于同級柴油機(jī)組(數(shù)千元到數(shù)萬元不等),維護(hù)費(fèi)低,總體運(yùn)行費(fèi)用低于柴油機(jī)組。發(fā)電效率在滿負(fù)荷時為30%,半負(fù)荷時為10~15%,若實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn),系統(tǒng)總效率可達(dá)80%以上。是目前最成熟、最有競爭力的分布式電源之一。[文獻(xiàn)25]指出:在非常規(guī)天然氣和智能電網(wǎng)快速發(fā)展的前提下,充分發(fā)揮工業(yè)、商住、居民終端用能需求,使冷、熱、電、汽負(fù)荷可以集成供應(yīng),并與電網(wǎng)調(diào)峰相結(jié)合,在系統(tǒng)技術(shù)和運(yùn)作機(jī)制兩方面集成創(chuàng)新,能夠使得家域網(wǎng)成為接收風(fēng)電、太陽能等等新能源的主力。在燃料供應(yīng)方面,[文獻(xiàn)26]指出:根據(jù)《BP能源年鑒》數(shù)據(jù),中國已探明儲量2.8萬億,探明儲采比29年。根據(jù)國家“十二五”規(guī)劃到2015年,供應(yīng)量將從2010年的1000億立方米,提高到2600億立方米,占能源總量的8.3%,因此燃料來源是有保障的。在污染控制方面,[文獻(xiàn)27]指出:廣州大學(xué)城分布式能源項(xiàng)目,NOx排放與同規(guī)模常規(guī)燃煤發(fā)電廠相比減少了80%,SO2、粉塵的排放幾乎為零;CO2排放與同規(guī)模常規(guī)燃煤發(fā)電廠相比減少了70%。高級型智能電網(wǎng)家域網(wǎng)的功能設(shè)計(jì)綜上所述,高級型家域網(wǎng)的功能包括如下內(nèi)容:(1)中級型的全部功能;(2)連成網(wǎng)絡(luò)的智能水表、智能電表、智能燃?xì)饬髁勘怼⒐峁├浔碛?jì)、防燃?xì)庑孤┫到y(tǒng)、防火系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控設(shè)備以及電氣保護(hù)設(shè)備;(3)成熟的互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備和技術(shù),并由供電方管控該發(fā)電設(shè)備,實(shí)現(xiàn)自動發(fā)電控制;(4)與可再生能源發(fā)電企業(yè)聯(lián)網(wǎng),接收實(shí)時供電能力的預(yù)測信息和發(fā)電故障預(yù)警信息;(5)與燃?xì)夤韭?lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)燃?xì)忸A(yù)定、接收供氣故障報警(預(yù)警)信息;(6)由電網(wǎng)公司托管中心實(shí)現(xiàn)對居民終端用能需求的冷、熱、電負(fù)荷的集成管理。
家域網(wǎng)中其他相關(guān)產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)
前面的側(cè)重點(diǎn)是提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和可靠性。功能設(shè)計(jì)的對象側(cè)重于已建居民住宅用戶。在現(xiàn)實(shí)中,家域網(wǎng)的建設(shè)作為一種個人消費(fèi)行為,更多地會考慮居住環(huán)境的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保,也就是智能家居所實(shí)現(xiàn)的功能。在設(shè)計(jì)對象中,融合智能家居的家域網(wǎng)建設(shè)更易得到新建住宅用戶的青睞。隨著城市化的延續(xù),將來大多數(shù)人居住在城市的居民小區(qū)中。家域網(wǎng)的很多功能如果設(shè)計(jì)成由小區(qū)來集中提供,那么在建設(shè)和運(yùn)維上會形成一定的規(guī)模優(yōu)勢,性價比會提高很多。因此智能電網(wǎng)家域網(wǎng)的功能設(shè)計(jì)必然還會包括智能家居和智能小區(qū)的內(nèi)容:融合智能家居的智能電網(wǎng)家域網(wǎng)功能設(shè)計(jì)[文獻(xiàn)28]指出融合智能家居的家域網(wǎng)還應(yīng)該包括如下功能:(1)遙控功能:可以讓你在外時也能查看并控制家用電器的運(yùn)行。(2)設(shè)置場景氛圍功能:可以根據(jù)生活需要,通過組合使用各種電器設(shè)備營造出不同的場景氛圍。(3)預(yù)設(shè)控制設(shè)備功能:可以按照用戶預(yù)設(shè)的指示定時啟動電器設(shè)備。(4)聯(lián)動保障安全功能:可以很方便地設(shè)計(jì)各種聯(lián)動控制方案,如通過接入煙霧探頭、瓦斯探頭和水浸探頭,隨時監(jiān)控可能發(fā)生的火災(zāi)、煤氣泄漏和溢水漏水,在對可疑情況報警的同時聯(lián)動關(guān)閉氣閥、水閥;通過接入各種紅外探頭、門磁開關(guān),敏感探知并開啟家里所有燈光來防盜。(5)及時求助功能:支持與物業(yè)管理中心的社區(qū)主站聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)家居安防授權(quán)和社區(qū)增值服務(wù)。隨著人們生活水平的提高和家居產(chǎn)品功能的不斷提升,智能家居平臺還將擴(kuò)展到更寬更廣的方面。與智能小區(qū)相結(jié)合的智能電網(wǎng)家域網(wǎng)功能設(shè)計(jì)智能小區(qū)的功能主要包括核心服務(wù)功能和增值服務(wù)功能兩部分。核心服務(wù)功能主要包括用電信息采集、雙向互動服務(wù)、分布式電源接入及儲能、電動汽車有序充電、小區(qū)配電自動化等;增值服務(wù)功能主要包括智能家電控制、信息、視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)接入、“三網(wǎng)融合”、社區(qū)服務(wù)、家庭安防等。家居的智能化,首先要做的是社區(qū)服務(wù)智能化,也就是采用先進(jìn)通信技術(shù),構(gòu)建覆蓋居民戶所在的小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò),通過各類技術(shù),對用戶供用電設(shè)備、分布式電源、公共用電設(shè)施等進(jìn)行監(jiān)測、分析、控制,提高能源的終端利用效率,為用戶提供優(yōu)質(zhì)便捷的雙向互動服務(wù),并支持“三網(wǎng)融合”業(yè)務(wù)的開展,以及實(shí)現(xiàn)對小區(qū)安防設(shè)備和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。
結(jié)束語
篇6
關(guān) 鍵 詞 :產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計(jì) 行為心理學(xué) 人性化設(shè)計(jì)原理
產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計(jì)從萌芽到發(fā)展,經(jīng)過了漫長的歲月,經(jīng)歷了多種多樣的設(shè)計(jì)風(fēng)格的變革。從以紋樣裝飾為主的裝飾風(fēng)格和古典藝術(shù)風(fēng)格的復(fù)興,到注視功能和有機(jī)形體的現(xiàn)代主義,藝術(shù)設(shè)計(jì)似乎都停留在造型的范疇上。對藝術(shù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與形式方面的探討,卻都反映了一個經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象,那便是以產(chǎn)品為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。以往的產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計(jì)過多地重視了產(chǎn)品的制造,產(chǎn)品銷售的利潤,卻忽略了產(chǎn)品的使用者——人的因素。
北歐的產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計(jì),因其一貫堅(jiān)持的人性化,在不犧牲功能的“軟性現(xiàn)代主義”的設(shè)計(jì)風(fēng)格下,產(chǎn)生了許多被人們所接受和喜愛的產(chǎn)品。它們便是重視了人的因素,才使得北歐設(shè)計(jì)代表了優(yōu)秀設(shè)計(jì)的高品質(zhì),成為世界優(yōu)秀設(shè)計(jì)的代名詞。
一、人的需求是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要依據(jù)
隨著社會的不斷進(jìn)步,最高效率地掌握和操作產(chǎn)品,是當(dāng)今設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和核心。現(xiàn)代生活的人們工作節(jié)奏加快,面臨的是競爭激烈的世界,當(dāng)然不希望在使用日常生活用品的過程中也碰到許多意想不到的麻煩。產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)要根據(jù)消費(fèi)者對產(chǎn)品的生理需要,力求達(dá)到產(chǎn)品的方便性、使用的科學(xué)性和相應(yīng)的價值觀。如果一件新產(chǎn)品,人們需要事先閱讀說明書才能明白操作的要領(lǐng),那么它絕對不是好的設(shè)計(jì),因?yàn)闆]有一個使用者會愿意去看說明書里枯燥而煩瑣的內(nèi)容。
簡單和功能單一的產(chǎn)品逐漸受到人們的喜愛,因?yàn)槿藗冊?jīng)陷入科技發(fā)展而導(dǎo)致的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的誤區(qū)。多功能的、過于飽和與功能的重復(fù)堆砌不僅僅造成資源的浪費(fèi),也容易引起人們的誤操作。而多功能必然導(dǎo)致設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,要設(shè)計(jì)師們合理安排各種設(shè)計(jì)界面的穿插也是很不容易的,因此,功能飽和的設(shè)計(jì)僅僅是對科技發(fā)展的炫耀,而不是人的實(shí)際需要。事實(shí)上,有一些產(chǎn)品的功能,用戶使用的頻率極小。
比如,對有關(guān)微波烤箱的消費(fèi)者調(diào)查顯示:烤箱的功能很多,可絕大多數(shù)的消費(fèi)者在使用過程中只是將食物放入烤箱,設(shè)定所需時間,然后開機(jī)。至于其他復(fù)雜的附加功能從未使用過。因此,根據(jù)消費(fèi)者的動態(tài)的心理變化和需求,產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)有幾個趨勢:
1.自動化程度提高;
2.向“輕、薄、短、小”方向發(fā)展;
3.從提高生活質(zhì)量出發(fā),注重整體設(shè)計(jì)效應(yīng);
4.一看就懂,易于操作,功能適度。
二、行為心理與產(chǎn)品設(shè)計(jì)
人是設(shè)計(jì)的前提,是設(shè)計(jì)的對象,是設(shè)計(jì)的主體。如何設(shè)計(jì)使用方便、結(jié)構(gòu)合理的產(chǎn)品,需要人們研究工程心理學(xué)和工效學(xué)方面的知識,了解產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)與人的生理和行為特點(diǎn)的匹配關(guān)系。因此,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,要考慮消費(fèi)者的行為規(guī)律,力求做到人——機(jī)——環(huán)境的和諧。怎樣設(shè)計(jì)才能更簡潔明了?怎樣才能迅速引起操作者的注意?怎樣傳達(dá)正確的信息才能使得使用者有正確的理解?因此,想要有合理的、科學(xué)的設(shè)計(jì),必須對使用者行為心理有一定的研究,才會有效地設(shè)計(jì)產(chǎn)品。
首先,要了解人在做一件事時所經(jīng)歷的步驟,即行動的結(jié)構(gòu)問題。要做一件事時,人首先要明白做這件事的目的——行動目標(biāo);然后,要采取行動,自己動手或利用其他的人和物;最后是看自己的目標(biāo)是否已達(dá)到。所以簡單地說要考慮目標(biāo),對外部世界所采取的行動、外部世界本身以及查看行動在外部世界中所形成的后果。行為本身又包括兩個方面,去做什么和檢查做的結(jié)果,又稱為“執(zhí)行”和“評估”。
實(shí)際生活中,這個過程卻不那么簡單。因?yàn)樽畛醯哪繕?biāo)也許并不十分明確,目標(biāo)并不會準(zhǔn)確表明行動的具體內(nèi)容——在哪做,怎么做等等,所以要想采取行動,還需要將目標(biāo)轉(zhuǎn)化為明確的行動步驟,即“意圖”。
假設(shè)坐在沙發(fā)上看書,天色已晚,需要光線亮一些。目標(biāo):要得到更多的光線。目標(biāo)轉(zhuǎn)化成意圖是:開臺燈。但還需要明確如何移動身體,如何伸手觸摸開關(guān),如何用手指去操作開關(guān),還可以有其他意圖,請一個人幫忙開燈。這樣目標(biāo)沒有發(fā)生變化,可意圖和具體的動作卻有不同。
然而,人們在實(shí)際的行動過程中,充滿了不確定和隨機(jī)性,有的時候很多活動不是靠單一行動所能完成的,或者一次行動無須經(jīng)過所有的階段,所以活動的復(fù)雜性使得行動中產(chǎn)生執(zhí)行和評估階段的斷續(xù)。
在使用產(chǎn)品的過程中,人們常弄不明白自己心理意圖及解釋,與實(shí)際操作及外界狀態(tài)之間的關(guān)系。每一個斷續(xù)的產(chǎn)生都是人內(nèi)心對外界的解釋與外界實(shí)際狀態(tài)這兩者的差異造成的。某種產(chǎn)品的操作系統(tǒng)是否與用戶設(shè)想的一致?執(zhí)行階段的斷續(xù)即指用戶意圖與可允許操作之間的差距。在評估階段,容易得到并可輕松地解釋系統(tǒng)提供的有關(guān)信息一致,則所產(chǎn)生的差異很小。
這兩個斷續(xù),正是一些日用品設(shè)計(jì)的瓶頸,一些看似簡單的日用品,結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,卻因?yàn)闆]有處理好這兩個斷續(xù)的解決方法,就難倒了用戶,讓用戶自己來承擔(dān)操作困難的責(zé)任。于是,根據(jù)這些基礎(chǔ)的行為心理知識,為設(shè)計(jì)師提供一些基本依據(jù),以便檢查設(shè)計(jì)有沒有出現(xiàn)執(zhí)行和評估的斷續(xù)或?qū)⑺鼈兲幚砗谩?/p>
如何使用戶輕松地確定某一操作?有哪些可能的操作?具體如何操作?如何建立操作意圖與操作行為之間的匹配關(guān)系?如何建立系統(tǒng)狀態(tài)與用戶解釋之間的匹配關(guān)系?用戶如何知道系統(tǒng)現(xiàn)在的狀態(tài)?這些都需要設(shè)計(jì)者有所考慮。 轉(zhuǎn)貼于
當(dāng)然,行動的每個階段都需要自身獨(dú)特的設(shè)計(jì)策略,根據(jù)每個階段的情況來確定設(shè)計(jì)方案,這就得到一個重要的設(shè)計(jì)原理:
1.可視性,用戶一看就知道的物品狀態(tài)和可能的操作方法。
2.正確的概念模型,使操作鍵的設(shè)計(jì)與操作結(jié)果一致。
3.正確的匹配,建立可判定的操作與結(jié)果,控制器和功能,系統(tǒng)狀態(tài)與可視提示之間的匹配關(guān)系。
4.反饋,用戶可以接收到有關(guān)操作結(jié)果的完整,持續(xù)地反饋(轉(zhuǎn)第103頁)(接第109頁)信息。
三、設(shè)計(jì)原理中的心理學(xué)思維
設(shè)計(jì)優(yōu)秀的物品容易被人理解,直接給用戶提供了操作方法上的線索;而設(shè)計(jì)拙劣的物品使用起來很困難。它們不具備任何操作上的線索或給用戶提供一些錯誤的信息,使用戶陷入困惑,破壞了正常的解釋和理解過程。可以利用以上原理對現(xiàn)有設(shè)計(jì)做個評估,從而可以知道,有問題的設(shè)計(jì)問題出在哪,向哪個方向改進(jìn)會避免問題的出現(xiàn);也可以用這些原理指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì),在創(chuàng)新的過程中創(chuàng)造出有效、易于操作的使用方式。
可視性,要表現(xiàn)操作意圖與自己和產(chǎn)品之間是否實(shí)現(xiàn)了互動,即操作意圖與實(shí)際操作之間的匹配,并且要讓用戶看出物品之間的關(guān)鍵差異。基于可視性,才可以把事物區(qū)分開來。操作結(jié)果的可視性能夠讓用戶知道使用的方法是否正確。
可視性只是原理的一點(diǎn),更重要的是建立正確的概念模型。這里需要提到預(yù)設(shè)用途的概念,指物品被人們認(rèn)為具有的性能及其實(shí)際上的性能。預(yù)設(shè)用途為用戶提供了操作的明顯線索。比如手板是用來推的,旋鈕是用來轉(zhuǎn)的,狹長的方孔是用來插東西的等等。如果預(yù)設(shè)用途在設(shè)計(jì)中得到合理的利用,用戶則無須借助任何圖解、說明就知道如何操作了。在概念模型中,物品的表面結(jié)構(gòu),限制條件和匹配可以幫助人們了解物品的使用方法。以剪刀為例。剪刀柄上的圓環(huán)顯然是讓人放東西進(jìn)去,而唯一合乎邏輯的就是把手指放進(jìn)去。圓環(huán)的大小決定了使用上的限制,限制了放的手指的數(shù)目;同時剪刀的功能不會受到手指位置的影響,放錯了手指,照樣可以使用剪刀。所以就算是第一次使用剪刀,用戶也可以弄明白它的使用方法。因?yàn)榧舻兜母鞑糠诛@而易見,功能清楚。剪刀的設(shè)計(jì)突出了概念模型,并有效利用了預(yù)設(shè)用途和限制條件。
匹配原則,以汽車為例,想要把車往右轉(zhuǎn)就需順時針轉(zhuǎn)動方向盤,這里有兩種匹配關(guān)系,方向盤是唯一負(fù)責(zé)汽車方向的,方向盤不是向左轉(zhuǎn)就是向右轉(zhuǎn)。匹配性使得用戶的操作動作與操作結(jié)果之間表現(xiàn)出緊密可見的關(guān)系,信息反饋很迅速,也非常好記。
反饋原則在原來經(jīng)典的電話概念模型中有很好的體現(xiàn),按下按鍵用戶會聽到確定的聲音來幫助辨別工作狀態(tài)。功能設(shè)計(jì)上要注意到對人的視覺有及時的反映,以判斷操作的正誤。
了解用戶的行動結(jié)構(gòu)和行為心理所得出的設(shè)計(jì)原理是產(chǎn)生優(yōu)秀設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。貫徹以人為本的科學(xué)發(fā)展觀,也是產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。研究人的行為心理可以更好地為人類服務(wù)。
市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,研究消費(fèi)者心理已成為生產(chǎn)者和設(shè)計(jì)師的出發(fā)點(diǎn)。如果沒有對消費(fèi)者心理深入的了解,設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品再好,也只能是放在柜臺里,不能產(chǎn)生市場效益,所以重視對消費(fèi)者的需要、動機(jī)、個性、情感的調(diào)查和了解,做到產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念上新穎,視覺上好看,使用上方便,品位上滿意,價格上合理,就一定能推出受市場歡迎的優(yōu)秀設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者、設(shè)計(jì)師和消費(fèi)者共贏,達(dá)到市場經(jīng)濟(jì)不斷繁榮的目的。
參考文獻(xiàn) :
篇7
關(guān) 鍵 詞:形神統(tǒng)一 太極思想 功能設(shè)計(jì) 外型設(shè)計(jì)
“形神統(tǒng)一”的觀點(diǎn)產(chǎn)生于上古時期,之后周敦頤在《太極圖說》中詳細(xì)闡述了這一觀點(diǎn):“形既生矣,神發(fā)知矣,五性感動而善惡分,萬事出矣……人稟陰氣形成形體,稟受陽氣產(chǎn)生精神。”他認(rèn)為形與神密不可分,且精神意識在事物中有著重要的作用。
在太極的基本思想之中,處處講究美與善、外在與內(nèi)涵的高度統(tǒng)一。太極思想在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中也有廣泛的用武之地,是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要原則。產(chǎn)品的功能和外形就是太極思想中所提到的“神”和“形”,兩者相互依存、相互補(bǔ)充,缺一不可。
一、“形神統(tǒng)一”思想對產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的影響
產(chǎn)品的“神”在于良好的功能,良好的功能源于產(chǎn)品的忠誠品質(zhì)。忠誠是產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì),產(chǎn)品要一絲不茍地為使用者服務(wù),才能充分實(shí)現(xiàn)它的價值。如果產(chǎn)品失去了忠誠品質(zhì),那么它剩下的只是空洞無用的軀殼,即產(chǎn)品的“形”。設(shè)計(jì)人員只有把功能的“神”融入到產(chǎn)品的“形”之中,才能設(shè)計(jì)出“形神”高度統(tǒng)一的產(chǎn)品,以更好地為人們服務(wù)。
好的設(shè)計(jì)一直強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的實(shí)用功能(忠誠品質(zhì)和合理性設(shè)計(jì)),要求設(shè)計(jì)人員從一個可靠的視角去設(shè)想人們和社會需要的東西,以一個消費(fèi)者兼設(shè)計(jì)者的身份充分考慮消費(fèi)者的立場和環(huán)境后,尋找出更多新的功能性問題,創(chuàng)造出更實(shí)用、更有價值的產(chǎn)品,使產(chǎn)品更好地為人們服務(wù)。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中,創(chuàng)新意識是最重要的,因?yàn)閯?chuàng)新是提高附加值的有效途徑,是功能設(shè)計(jì)之原動力,是工業(yè)設(shè)計(jì)之根本。創(chuàng)新不等于發(fā)明,不一定要有重大技術(shù)的發(fā)明或者新型材料的發(fā)現(xiàn)。只要把設(shè)計(jì)思維與創(chuàng)新性和革新精神結(jié)合起來,對現(xiàn)有產(chǎn)品做出有效的改進(jìn)、改良,使其更加適合消費(fèi)者使用,這就是創(chuàng)新。例如,曾有一家飲料公司發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者不再喜歡喝他們的飲料,他們希望能夠解決這個問題,但是前提是不能改變他們飲料的口味。經(jīng)過調(diào)研,筆者發(fā)現(xiàn),原來是消費(fèi)者覺得這家公司的飲料不新鮮,而這家公司號稱是當(dāng)?shù)厣a(chǎn)新鮮飲料的唯一一家公司,“新鮮”原本是他們一個主要的賣點(diǎn)。于是,筆者提供的辦法就是改變飲料的提供“界面”——飲料機(jī)。改進(jìn)方案是讓人們能夠聽到飲料倒進(jìn)杯里的聲音,讓嘩嘩的聲音帶來新鮮的感覺,而在這之前設(shè)計(jì)者們都在想方設(shè)法把飲料機(jī)做得足夠靜音。采用筆者的方法兩個月后,這家公司的銷售額有50%的增長,消費(fèi)者認(rèn)為產(chǎn)品的口味比以前更好了。其實(shí),他們的配方并沒有任何的改變,飲料機(jī)只是傳達(dá)了一種“正在制作”的信息。這就是設(shè)計(jì),找到并解決問題。由此可見,創(chuàng)新不難,其作用卻是不可估量的。
功能是設(shè)計(jì)“形神統(tǒng)一”的產(chǎn)品的基本點(diǎn)。好的設(shè)計(jì)師應(yīng)該在日常生活中,仔細(xì)觀察,用心體驗(yàn),尋找不足,提出疑問,解決問題,最終讓產(chǎn)品的“神”充滿智慧和人性,讓消費(fèi)者健康地使用產(chǎn)品。
二、“形神統(tǒng)一”思想對產(chǎn)品外型設(shè)計(jì)的影響
“紅花還需綠葉襯”,擁有良好的“神”的產(chǎn)品同樣需要“美麗的外衣”來裝飾。產(chǎn)品的外觀即“形”同樣會撥動人們的心弦,演奏出美妙的樂章。好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要符合中國人的審美情感,設(shè)計(jì)對“形”的要求也是很嚴(yán)格的。太極圖是形象的真理,更是真理的形象。真理總是極其簡單明了,又極其普通、極其自然的。中華太極圖非常圓滿地揭示出宇宙的“無極生太極”的深刻哲理,這與密斯在18世紀(jì)提出的“少即是多”的設(shè)計(jì)原則不謀而合。
轉(zhuǎn)貼于
當(dāng)今社會,在工業(yè)設(shè)計(jì)舞臺上對產(chǎn)品的“形”的設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出多樣式多風(fēng)格的趨勢。中國人有一種最簡單、最規(guī)則、最平衡的心理趨勢,所以我們的設(shè)計(jì)可用最單純的外觀來表現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)一定是自然和毫無修飾的,在視覺上簡潔,在技術(shù)上追求細(xì)膩,在文化上含有豐富的底蘊(yùn)。好的設(shè)計(jì)在外觀上要求針對不同消費(fèi)群的產(chǎn)品要有其獨(dú)特的特點(diǎn),在單個產(chǎn)品設(shè)計(jì)上要簡潔美觀,在系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)中要在變化中求連續(xù)。
簡潔是為了節(jié)省資源、提高品位。很多商家為了獲得更高的利潤,想盡一切辦法去“美化”產(chǎn)品,導(dǎo)致過分的“美化”設(shè)計(jì)喧賓奪主,同時也造成了材料的浪費(fèi)、成本的提高。而健康設(shè)計(jì)則要求“所有的產(chǎn)品盡可能地簡單,但不能更簡單”。換句話說,也就是外觀和功能達(dá)到了最佳配置,簡潔的外觀既使產(chǎn)品暢銷,又不造成材料的浪費(fèi),使資源實(shí)現(xiàn)其最佳的使用價值。然而,“簡潔設(shè)計(jì)”的過程是復(fù)雜的,又是充滿智慧的設(shè)計(jì)過程。設(shè)計(jì)人員需要付出大量的腦力勞動,“不能屈服于任何誘惑,必須抵抗很多東西”,才能設(shè)計(jì)出簡潔、實(shí)用、時尚的產(chǎn)品。變化是為了適應(yīng)創(chuàng)新的要求,連續(xù)是為了繼承好的設(shè)計(jì)思想,形成統(tǒng)一的企業(yè)風(fēng)格。沒有變化的設(shè)計(jì)是沒有創(chuàng)意的,也是沒有前途的設(shè)計(jì);沒有連續(xù)只求變化,也是盲目、激進(jìn)的商業(yè)行為。外觀設(shè)計(jì)是與科技、經(jīng)濟(jì)、企業(yè)的戰(zhàn)略密切相關(guān)的。公司只有靈活處理好產(chǎn)品中變化和連續(xù)的關(guān)系,才可能創(chuàng)造出偉大的品牌。三星、B&O等著名公司的設(shè)計(jì)人員很多,他們設(shè)計(jì)的產(chǎn)品外觀不盡相同,功能上也有差異,但這些產(chǎn)品都保持了他們自己的設(shè)計(jì)特征,無形中也提高了品牌價值。這些公司的成功再次證明了:企業(yè)設(shè)計(jì)文化的變化和連續(xù)的完美結(jié)合才能創(chuàng)造出享譽(yù)世界的品牌!
三、結(jié)語
太極思想是我國博大精深、具有無窮精神力量的瑰寶,它所蘊(yùn)含的哲學(xué)意義和科學(xué)價值早已舉世公認(rèn)。其中“形神統(tǒng)一”的辯證思想,闡明了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中功能與外型的關(guān)系,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了用之不竭的思想源泉,對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]張旭晨、陳建國《設(shè)計(jì)中的簡潔——淺談產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的取舍》[J].選自于中國工業(yè)設(shè)計(jì)資訊網(wǎng)。
[2]鄧福星、王菊生著《造型藝術(shù)原理》[M].哈爾濱:黑龍江美術(shù)出版社,2000年版。
篇8
聯(lián)想揚(yáng)天今年1月首發(fā)了限量300枚的PC金鑰匙,這或許是世界上最具價值的信息安全保障產(chǎn)品了。每一把鑰匙都由純金鑲配紅寶石或鉆石精心打造,裝飾配件呈極具手感的黑、紅、白、棕四色牛皮。
鑰匙在極盡奢華之能事的同時,為消費(fèi)者所提供的信息安全保障功能也令人神往。金鑰匙在集成藍(lán)牙功能的同時,更采用128位加密技術(shù),具有不可復(fù)制的特性,應(yīng)用物理方法有效保護(hù)用戶的信息安全,讓用戶的私密信息無法被其他人剽竊或者偷看。
首批發(fā)行的300枚鑰匙并未進(jìn)入市場,僅僅作為禮品贈送給廠部分對于信息安全具有特殊要求的實(shí)力人士試用。金鑰匙一經(jīng)面世,就被譽(yù)為了頂級階層時信息安全保障尤物。
西門子KK25F68TI榮膺CCTV最佳功能設(shè)計(jì)獎
日前,在CCTV經(jīng)濟(jì)頻道主辦的“CCTV2006創(chuàng)新盛典”上,手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼、家電四大領(lǐng)域的共計(jì)上千件科技產(chǎn)品對各獎項(xiàng)展開了激烈的角逐。其中,在最受人們關(guān)注的家電領(lǐng)域,西門子KK25F68TTOC生物保鮮冰箱憑借多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新一舉奪得家電類“最佳功能設(shè)計(jì)獎”。
作為近2年冰箱市場上最具特色的保鮮冰箱,西門子KK25F68T10℃生物保鮮冰箱融入了諸多創(chuàng)新元素和頂尖技術(shù):KK25F68TI采用了西門子在全球率先開發(fā)的零度保鮮技術(shù),消費(fèi)者將食物放進(jìn)可調(diào)0℃保鮮室,既不結(jié)冰又可長久保鮮。同時,西門子KK25F68T10℃配置全新豎式LCD液晶顯示屏,智能控制,運(yùn)行狀況一目了然,食品管理輕松掌握。不僅如此,該款產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)智能節(jié)電運(yùn)行,適合短時間儲藏食物的要求。而冷藏室、0℃生物保鮮室關(guān)閉功能,冷藏室和0℃生物保鮮室假日模式等功能,使節(jié)能更進(jìn)一步。
狗瑜伽
在大城市,不但人有壓力,狗也不輕松。在紐約,為狗舒緩壓力的狗瑜伽Doga(Dog+Yoga)開始流行。主人帶著心愛的狗一起練瑜伽,既可以幫狗鍛煉柔韌性,還可以加強(qiáng)人和狗的感情交流。
標(biāo)致“海豚”摩托車
第一眼看上去,實(shí)在分不清這是交通工具還是藝術(shù)口。浪漫的法國人連摩托車都可以設(shè)計(jì)成出水的海豚!
這是法國標(biāo)致公司剛剛推出的“海豚”摩托車,設(shè)計(jì)師名叫,Ricardo Baiao。除了外觀以外,這實(shí)在還是一款極具附加值的產(chǎn)品。首先它是用電的,電力發(fā)動機(jī)裝在后輪中,完全環(huán)保。只需充電6小時,就可以行駛300公里,完全沒有噪音。車使用的是復(fù)合材料,極為輕巧,并可以與家中的電腦無線連接。行駛的過程中,如果想查地圖或者發(fā)郵件也非常方便。
索尼Q017-MD1:每月只生產(chǎn)15臺
新奢侈主義的時代已經(jīng)到來,人們更傾向于買一輛一周只開一次的悍馬,或者一款鑲滿鉆石的限量版數(shù)碼產(chǎn)品或者手機(jī)。頂級商務(wù)產(chǎn)品的應(yīng)用是含蓄的,私下的,只有在行家之間才有的交流――眼光掃過對方的手間,相互會意地一笑,常常無數(shù)銀子買的就是這個。
索尼Q017-MD1隨身聽就是這么一款產(chǎn)品。機(jī)身外殼采用鈀銀合金切削而成,并且使用了遮蓋接縫和間隙以及螺釘?shù)母呔燃庸ぁT谡媸遣捎肧型曲線設(shè)計(jì)機(jī)身。Q017-MD1機(jī)身外形尺寸為91.4mm×79mm×15.3mm,其搭配的線控同樣采用了鈀銀合金,支持6個全角漢字顯示。每月只生產(chǎn)15臺。
購物單生成器
我們總是會在走到門口的時候想起來需要寫一張購物清單,但提著滿手的袋子,又不想折回去找筆。SmarShopper就是這樣一場及時雨。你只需要按下一個鍵,對著機(jī)器說出“面包”、“雞蛋”,機(jī)器就會自動打印出一張購物清單。
篇9
書 名:《銀行產(chǎn)品工廠:創(chuàng)新能力評價解析》
出 版 社:中國金融出版社
作 者:趙志宏
內(nèi)容簡介:
本書作者基于數(shù)據(jù)、事實(shí)和“以客戶為中心”原則,就當(dāng)前國內(nèi)外銀行產(chǎn)品創(chuàng)新模式進(jìn)行了客觀分析。從金融業(yè)務(wù)與IT融合分析的視角及精準(zhǔn)把握差異化市場需求、快速靈活進(jìn)行新產(chǎn)品客戶化定制、構(gòu)建評價產(chǎn)品創(chuàng)新能力等多個維度,提出狹義和廣義“銀行產(chǎn)品工廠”和“產(chǎn)品創(chuàng)新能力評價模型”全新理念。
狹義銀行產(chǎn)品工廠的核心內(nèi)涵是組件化、參數(shù)化產(chǎn)品創(chuàng)新;廣義銀行產(chǎn)品工廠的內(nèi)涵和外延包括:銀行產(chǎn)品創(chuàng)新流程運(yùn)行、產(chǎn)品創(chuàng)新需求分析、產(chǎn)品創(chuàng)新功能設(shè)計(jì)、產(chǎn)品成果適用以及銀行產(chǎn)品組織管理的實(shí)現(xiàn)等功能模塊。
個人觀感:
《銀行產(chǎn)品工廠:創(chuàng)新能力評價解析》結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容豐富。和其他專業(yè)書籍相比,由于作者在長期銀行實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與思考,其觀點(diǎn)新穎,內(nèi)容由淺入深,書中在進(jìn)行理論研究的同時引入了大量的實(shí)例和證據(jù),可操作性強(qiáng)。當(dāng)時引起了商業(yè)銀行對產(chǎn)品創(chuàng)新模式變革的探討熱潮,并為商業(yè)銀行提升產(chǎn)品創(chuàng)新能力帶來一定的參考與借鑒意義。
銀行產(chǎn)品工廠模式源自世界級制造業(yè)成功轉(zhuǎn)型的啟發(fā)。正是借鑒這種工廠化思路,通過產(chǎn)品建模,從銀行整體視角形成產(chǎn)品分類結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品組件和產(chǎn)品條件。產(chǎn)品分類結(jié)構(gòu)(包括產(chǎn)品線、產(chǎn)品組、基礎(chǔ)產(chǎn)品和可銷售產(chǎn)品在內(nèi)的產(chǎn)品目錄)有利于定位和初分產(chǎn)品需求,產(chǎn)品組件(部件)、產(chǎn)品條件(零件)、產(chǎn)品條件參數(shù)(規(guī)格取值)有利于展示和甄別不同產(chǎn)品的具體差異。對于大部分產(chǎn)品創(chuàng)新需求而言,業(yè)務(wù)人員可以基礎(chǔ)產(chǎn)品為創(chuàng)新模版,通過確定要限制的產(chǎn)品條件和條件取值,就可以快速裝配一個新的可售產(chǎn)品,在IT方面不需開發(fā),僅需測試和開通。只有少量的需求才需要開發(fā)裝配新的組件、條件及其參數(shù)。
誠如作者所指出的,現(xiàn)有的實(shí)踐和理論研究主要存在以下兩方面問題:一方面過于原則性或偏重于管理、技術(shù)方法的分析,定性研究多、定量研究少;另一方面,未能對銀行產(chǎn)品創(chuàng)新模式進(jìn)行全面、系統(tǒng)、深入地探討,更少有基于模型驅(qū)動的、工廠化的銀行產(chǎn)品創(chuàng)新模式研究。其具體表現(xiàn)主要在于:
(1)缺乏對銀行產(chǎn)品創(chuàng)新流程方法的研究;(2)缺乏對銀行客戶需求和功能設(shè)計(jì)等的有效定量分析;(3)缺乏一套靈活的參數(shù)化、組件化平臺支持產(chǎn)品創(chuàng)新;(4)缺乏產(chǎn)品對于客戶的可用性測試階段分析;(5)缺乏對產(chǎn)品創(chuàng)新能力的全面、系統(tǒng)評價。為此,商業(yè)銀行迫切需要構(gòu)建更加完善的產(chǎn)品創(chuàng)新機(jī)制,從而支持產(chǎn)品創(chuàng)新的端到端的全流程設(shè)計(jì)與管理,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的快速參數(shù)化配置。此機(jī)制不僅應(yīng)提供一套完善的產(chǎn)品創(chuàng)新方法和手段,同時還需具備一系列的產(chǎn)品控制標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的組織設(shè)置。
“隨著利率市場化改革的深度推進(jìn),金融脫媒快速發(fā)展,資本監(jiān)管日趨收緊,以及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的演進(jìn),中國銀行業(yè)傳統(tǒng)以利差收入為主要來源的增長模式將難以持續(xù),產(chǎn)品創(chuàng)新能力亟待提高。”本書作者趙志宏在談到國內(nèi)商業(yè)銀行盈利模式轉(zhuǎn)型時曾這樣表示。
事實(shí)上,制約國內(nèi)銀行產(chǎn)品創(chuàng)新能力的兩大難題就是客戶需求分析能力薄弱和產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程冗長。如果按照作者所指出,我們能否做到:“依托產(chǎn)品工廠,銀行可以縝密解析細(xì)分客戶的產(chǎn)品需求,實(shí)施產(chǎn)品快速創(chuàng)新,并方便整合集成的產(chǎn)品客戶化定制”?俗話說:“理想很豐滿、現(xiàn)實(shí)很骨感”,我們到底需要多少時間、多少人的努力,才能看到“銀行產(chǎn)品工廠”的夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)……
篇10
因此對廣告系統(tǒng)的研究,第一站我們就看谷歌的AdMob系統(tǒng)。研究完了后閉眼回想,對AdMob系統(tǒng)的最大印象是恰到好處的功能設(shè)計(jì),能看到產(chǎn)品的內(nèi)涵、含蓄以及適可而止。以Google的能力,可以宣傳以及炫技的功能非常多,但是在AdMob系統(tǒng)中我們沒有看到,只看到剛剛好的功能設(shè)計(jì)。這就是產(chǎn)品的內(nèi)涵,這就是高手的功力。大而全往往意味著產(chǎn)品經(jīng)理“無能”或者“無力”。能是能力,力是權(quán)利。
AdMob面向的人群
AdMob系統(tǒng)面向應(yīng)用程序開發(fā)者以及需要在應(yīng)用程序中進(jìn)行廣告投放的商。在用戶登錄系統(tǒng)的時候并不做角色判斷,因此登錄成功后可以同時看到“活動”和“站點(diǎn)和應(yīng)用程序”兩個模塊。
AdMob解決的問題(暨AdMob的主要功能)
1、應(yīng)用開發(fā)者(主要設(shè)置的操作都在“站點(diǎn)和應(yīng)用程序”模塊)
應(yīng)用開發(fā)者通過在系統(tǒng)中添加應(yīng)用程序,設(shè)置廣告樣式獲得系統(tǒng)提供的SDK,將SDK加入到應(yīng)用程序中,通過廣告展示來獲得收入。需要注意的是:
1)Google已經(jīng)將移動網(wǎng)站遷移到AdSense中,AdMob不再支持移動網(wǎng)站。
2)AdMob不僅僅支持Google自己的Android平臺上的應(yīng)用,還支持iOS、WP平臺上的應(yīng)用。
3)通過“廣告網(wǎng)絡(luò)中介”的設(shè)置,獲取的SDK不僅僅展示AdMob系統(tǒng)的廣告,還可以展示其他廣告平臺的廣告,幫助開發(fā)者通過一個SDK兼容所有廣告網(wǎng)絡(luò)的投放。最大限度的提升應(yīng)用開發(fā)者的收入來源。
4)開發(fā)者可以通過設(shè)置自家廣告,在自己的應(yīng)用內(nèi)免費(fèi)投放自己的廣告。通過兩條投放流程解決開發(fā)者投放自己廣告的問題(很清楚的一個思路,但是是否也是為了以后進(jìn)行角色判斷而提前做得準(zhǔn)備呢?)。開發(fā)者可以通過“全部分配”和“每千次展示費(fèi)用(CPM)”兩種方式的設(shè)置來決定自家廣告和AdMob聯(lián)盟廣告之間的分配比例。
2、廣告商(主要的操作都在“活動”模塊)
廣告商的操作相對簡單,只是進(jìn)行廣告投放設(shè)置。在廣告創(chuàng)建上,AdMob遵循了標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):Campaign—Group—Ad(我要了解廣告系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——廣告端)。
對于投放,有兩點(diǎn)需要我們關(guān)注:
1)廣告組類型,如下圖。
廣告主宣傳的對象可以是網(wǎng)站、應(yīng)用程序、媒體以及位置和實(shí)用程序。其中第四個類型——位置和實(shí)用程序最有意思,AdMob提供了點(diǎn)擊通話和點(diǎn)擊映射(即點(diǎn)擊后顯示地圖)的功能。此處可見Google產(chǎn)品整合的魅力。(通過《從案例看谷歌廣告投放理念及產(chǎn)品的領(lǐng)先性》來了解Google整合的魅力)
2)確定投放目標(biāo),如下圖。
AdMob目前提供了四種定向方式:平臺/設(shè)備定向;地理位置/運(yùn)營商定向;性別定向;年齡組定向。平臺/設(shè)備定向內(nèi)容涵蓋了主流的Android、iOS以及Windows Phone OS平臺以及各平臺下的制作商和制造商的各種機(jī)型,也包括了各平臺操作系統(tǒng)的版本選擇。而地理位置/運(yùn)營商定向則包括了各個地方的運(yùn)營商名稱,廣告主可以進(jìn)行個性的選擇,甚至可以只選擇Wi-Fi流量。性別和年齡定向應(yīng)該是Google基于其用戶數(shù)據(jù)分析得出的,但怎么做到的呢?希望知道的牛人能夠賜教!
AdMob的其他功能
1、應(yīng)用程序的轉(zhuǎn)化跟蹤
此跟蹤是針對iOS平臺下APP Store中應(yīng)用程序的,此跟蹤適用于所有iOS設(shè)備(包括iPad)上的應(yīng)用程序。利用下載跟蹤功能,跟蹤下載次數(shù)、每次下載的費(fèi)用以及應(yīng)用程序廣告的轉(zhuǎn)化率。
AdMob提供了應(yīng)用程序集成、使用網(wǎng)站ID進(jìn)行應(yīng)用程序集成和下載API三種方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化跟蹤的設(shè)置(詳細(xì)信息請查看iPhone應(yīng)用程序下載跟蹤實(shí)施指南)。
2、集成Google電子錢包的充值功能
AdMob的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
下載大圖及源文件(源文件由XMind編輯)
AdMob的頁面布局
AdMob并未采用Goolge AdWords頁面布局方式,應(yīng)該是因?yàn)锳dMob并非Google自己創(chuàng)造,而是收購的原因。
Goolge AdWords頁面布局為:
AdMob的頁面布局為:
AdMob的交互方式
AdMob繼承了Google公司良好的用戶體驗(yàn),主要有:
1、系統(tǒng)提示信息。AdMob布局和Goolge AdWords頁面布局一樣,均在第一屏主導(dǎo)航下方的醒目位置提示系統(tǒng)信息(如前面的頁面布局說明)。區(qū)別僅在于UI設(shè)計(jì)的不同,Goolge AdWords采用紅底白字的方式進(jìn)行展示,AdMob則采用灰色背景黑色字體。兩者都采用作為icon。
2、廣告系列—廣告組—廣告的結(jié)構(gòu)。并且操作方式均為:點(diǎn)擊廣告系列的名字,進(jìn)入該系列廣告組列表;點(diǎn)擊廣告組的名字,進(jìn)入該廣告組的廣告列表。符合Google培養(yǎng)起來的用戶的使用習(xí)慣。
3、創(chuàng)建廣告時采用相同設(shè)計(jì)的引導(dǎo)方法。
Google AdWord引導(dǎo)設(shè)計(jì):
AdMob引導(dǎo)設(shè)計(jì):
AdMob略有不足的交互有:
1、提示信息不足。比如“應(yīng)用程序轉(zhuǎn)化跟蹤”界面,僅僅鏈接到系統(tǒng)幫助界面(僅是如何添加監(jiān)測),而沒有提示那些廣告算是應(yīng)用程序轉(zhuǎn)化廣告。
新建自家廣告界面,沒有提示什么是自家廣告,只有在創(chuàng)建后才知道自己廣告的意義。
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