手板模型對工業(ye)設計流程的重要性

研究表明，產品的生產成本80％是在設計階段決定的，設計階段是控制產品成本的重要環節。現代工業的快速發展離不開現代工業設計手段的不斷進步，工業設計是企業提高競爭力的重要手段，在企業的產品研發流程中，工業設計始終起著總攬全局的重要作用。工業設計之初的決策是對產品的設計定位、成本控制、生產制造﹑質量檢測、宣傳展示、市場營銷以及回收處理等整個生命周期作的全盤考慮，影響深遠。在工業設計流程中，模型制作是重要的環節，從純手工模型制作到半機械化模型制作，再到現代CAM手板模型制作(zuo)的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)步，是(shi)(shi)現代制造技(ji)術進(jin)(jin)步的(de)(de)(de)(de)一個縮影，其中手板模型制作(zuo)雖然是(shi)(shi)先(xian)進(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)輔助(zhu)設(she)計技(ji)術，但受到(dao)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)視還不(bu)夠。實踐證明，手板模型的(de)(de)(de)(de)制作(zuo)不(bu)僅對產(chan)品(pin)設(she)計決策(ce)起著十分(fen)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，更是(shi)(shi)產(chan)品(pin)信息保密(mi)及市場推廣的(de)(de)(de)(de)利器，不(bu)可(ke)小覷。下面從(cong)工業設(she)計流程(cheng)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同階段談談手板模型制作(zuo)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要性(xing)。

一、設計優化(hua)

現代工業設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)涵蓋的(de)(de)(de)(de)內容十分廣(guang)泛，小到回形針、圓珠筆，大到飛機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，輪船，無不包(bao)含著現代工業設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)影(ying)子，但是如(ru)(ru)此眾多的(de)(de)(de)(de)產品(pin)，其(qi)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)方(fang)法(fa)并不相同(tong)。偏重于(yu)幾何圖形的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)零部件(jian)可以很(hen)好地通過(guo)(guo)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)制(zhi)圖直(zhi)接(jie)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)，還(huan)可以通過(guo)(guo)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)三(san)維軟件(jian)的(de)(de)(de)(de)動力學法(fa)則(ze)(ze)進(jin)(jin)行(xing)一定程度的(de)(de)(de)(de)運動模(mo)(mo)擬實驗。對帶有(you)曲面(mian)的(de)(de)(de)(de)一些產品(pin)，比(bi)如(ru)(ru)日用小家電產品(pin)，一方(fang)面(mian)可以通過(guo)(guo)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)直(zhi)接(jie)進(jin)(jin)行(xing)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)，另一方(fang)面(mian)也(ye)可以通過(guo)(guo)逆向工程技術進(jin)(jin)行(xing)三(san)維測(ce)繪獲得三(san)維造型數(shu)(shu)據，通過(guo)(guo)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)差(cha)值算(suan)(suan)法(fa)進(jin)(jin)行(xing)平滑修正，修正后形成的(de)(de)(de)(de)三(san)維模(mo)(mo)型數(shu)(shu)據就(jiu)可以直(zhi)接(jie)通過(guo)(guo)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)快速(su)模(mo)(mo)型技術直(zhi)接(jie)復制(zhi)。對偏重于(yu)曲面(mian)造型變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)藝術品(pin)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)時，這一方(fang)法(fa)優勢更為(wei)明顯，因為(wei)藝術品(pin)的(de)(de)(de)(de)外(wai)觀造型側(ce)重人(ren)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)接(jie)美學感受，往往無規(gui)律可循(xun)，很(hen)難在其(qi)中找到規(gui)則(ze)(ze)的(de)(de)(de)(de)幾何元素，如(ru)(ru)果直(zhi)接(jie)進(jin)(jin)行(xing)電腦(nao)三(san)維繪圖，反而是事(shi)倍功半，即使建立起了(le)模(mo)(mo)型，其(qi)后續修改(gai)性也(ye)很(hen)差(cha)，如(ru)(ru)果反其(qi)道而行(xing)之(zhi)，首先(xian)由(you)造型設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)人(ren)員直(zhi)接(jie)用油泥等材料塑(su)造形體(ti)，然后通過(guo)(guo)三(san)維掃(sao)描設(she)(she)備(bei)將模(mo)(mo)型參(can)數(shu)(shu)化(hua)(hua)，得到原始(shi)模(mo)(mo)型的(de)(de)(de)(de)電腦(nao)數(shu)(shu)據后再進(jin)(jin)一步通過(guo)(guo)快速(su)模(mo)(mo)型設(she)(she)備(bei)加以復制(zhi)，就(jiu)可極大地提高(gao)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)效(xiao)率。

二、設計討論

在(zai)產(chan)品(pin)設(she)(she)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)過程(cheng)中，討論(lun)(lun)十(shi)分重要(yao)，可(ke)視化是產(chan)品(pin)設(she)(she)計(ji)(ji)表(biao)(biao)達的(de)(de)(de)重要(yao)環節，是設(she)(she)計(ji)(ji)討論(lun)(lun)的(de)(de)(de)基石(shi)。快速(su)有效(xiao)(xiao)地建立產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)模型，可(ke)以在(zai)相同(tong)的(de)(de)(de)時間獲得更(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)(ji)效(xiao)(xiao)率。在(zai)設(she)(she)計(ji)(ji)創意(yi)階段，使用更(geng)(geng)多的(de)(de)(de)往(wang)(wang)往(wang)(wang)是基于圖紙的(de)(de)(de)2D表(biao)(biao)現(xian)，然(ran)而到了中后(hou)期，設(she)(she)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)現(xian)將更(geng)(geng)加具(ju)體(ti)，應該采用更(geng)(geng)為具(ju)體(ti)直(zhi)觀(guan)的(de)(de)(de)手板(ban)(ban)模型作(zuo)為討論(lun)(lun)的(de)(de)(de)對(dui)象。與(yu)平面的(de)(de)(de)2D表(biao)(biao)現(xian)相比，手板(ban)(ban)模型有著無法替代的(de)(de)(de)優勢(shi)。手板(ban)(ban)模型可(ke)以使產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)細節更(geng)(geng)加明確，產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)視覺感受更(geng)(geng)加直(zhi)觀(guan)，設(she)(she)計(ji)(ji)團(tuan)隊中每個人都能夠察看這些(xie)設(she)(she)計(ji)(ji)，在(zai)協調整(zheng)個團(tuan)隊的(de)(de)(de)工作(zuo)方面優勢(shi)明顯。

三、功能測試

手板(ban)模(mo)型(xing)(xing)的(de)(de)制作(zuo)可(ke)以做一定的(de)(de)功能測試，可(ke)以模(mo)擬產品(pin)更(geng)終的(de)(de)形態，包括功能形態，曲(qu)面形態等(deng)，模(mo)型(xing)(xing)制作(zuo)可(ke)以允(yun)許設計者在(zai)模(mo)型(xing)(xing)動態模(mo)擬，內(nei)部(bu)結構上獲(huo)得更(geng)為直(zhi)觀的(de)(de)了解(jie)。如使用具有一定強度的(de)(de)材(cai)料，就可(ke)以制造出包含有內(nei)部(bu)結構的(de)(de)功能型(xing)(xing)手板(ban)模(mo)型(xing)(xing)，以檢(jian)(jian)驗產品(pin)的(de)(de)結構是否(fou)合(he)理，壁厚(hou)是否(fou)符合(he)要求(qiu)，運動部(bu)件是否(fou)順暢等(deng)。也可(ke)以用手板(ban)模(mo)型(xing)(xing)作(zuo)空(kong)氣動力(li)(li)學(xue)(xue)檢(jian)(jian)驗。如在(zai)汽車，高速列(lie)車或航天(tian)器等(deng)需要高速運動物體的(de)(de)設計方(fang)面，可(ke)以制作(zuo)1:1的(de)(de)模(mo)型(xing)(xing)，將其放進風洞中，進行直(zhi)觀的(de)(de)空(kong)氣動力(li)(li)學(xue)(xue)研究。

四、降低成本

一(yi)個花費1000元模型(xing)制(zhi)(zhi)作檢驗出(chu)來的(de)(de)(de)設計(ji)缺(que)陷，如(ru)果(guo)投(tou)入生(sheng)產，投(tou)入市場(chang)，可(ke)能造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)1000萬(wan)元的(de)(de)(de)巨額(e)損(sun)失，在(zai)很(hen)多(duo)時(shi)候(hou)，這一(yi)問題(ti)往往是致命的(de)(de)(de)。設訐過程(cheng)的(de)(de)(de)穩步推(tui)進十分必要，所以(yi)在(zai)產品(pin)(pin)設計(ji)早(zao)期及時(shi)發現產品(pin)(pin)設計(ji)過程(cheng)中的(de)(de)(de)缺(que)陷，及時(shi)修正，從而避免后(hou)續(xu)生(sheng)產的(de)(de)(de)問題(ti)十分重要，其中手(shou)板模型(xing)制(zhi)(zhi)作是我們(men)可(ke)以(yi)利用的(de)(de)(de)重要環(huan)節。通過手(shou)板模型(xing)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)作，能夠通過較小(xiao)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)獲得產品(pin)(pin)更(geng)終的(de)(de)(de)形態、大(da)小(xiao)、結構、色(se)彩或進行(xing)人機工程(cheng)學測(ce)試，也能夠預知產品(pin)(pin)體積、質量等(deng)重要信息，這對產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)包裝成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)﹑運(yun)輸(shu)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)以(yi)及生(sheng)產制(zhi)(zhi)造(zao)消耗的(de)(de)(de)原料成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)都能有(you)效控制(zhi)(zhi)。并由此估算出(chu)產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)銷(xiao)售(shou)價格和銷(xiao)售(shou)利潤。如(ru)果(guo)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)超出(chu)設計(ji)之初(chu)的(de)(de)(de)設想(xiang)，可(ke)以(yi)及時(shi)進行(xing)調整，直至達到成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)既定(ding)的(de)(de)(de)目標范圍。手(shou)板模型(xing)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)作是企業成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)控制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)有(you)效手(shou)段(duan)。

五、產品保密

產(chan)品(pin)(pin)設(she)(she)(she)(she)計(ji)作為公司核(he)心競爭力的(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)部分(fen)，產(chan)品(pin)(pin)在(zai)設(she)(she)(she)(she)計(ji)階(jie)段是需要(yao)(yao)嚴格保(bao)密(mi)(mi)的(de)(de)，現代制(zhi)造業(ye)(ye)分(fen)工越(yue)來越(yue)細化，設(she)(she)(she)(she)計(ji)外(wai)包的(de)(de)好處在(zai)于可以省去(qu)在(zai)企(qi)業(ye)(ye)內部建立(li)(li)一(yi)(yi)個獨立(li)(li)的(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)機構(gou)(gou)所(suo)需要(yao)(yao)的(de)(de)成(cheng)本，也降低了產(chan)品(pin)(pin)研發(fa)的(de)(de)風險，但是由此也帶(dai)來產(chan)品(pin)(pin)保(bao)密(mi)(mi)的(de)(de)難(nan)度(du)(du)，即便企(qi)業(ye)(ye)建立(li)(li)有(you)自己的(de)(de)研發(fa)機構(gou)(gou)，如(ru)果(guo)模型(xing)階(jie)段仍然需要(yao)(yao)外(wai)部設(she)(she)(she)(she)計(ji)機構(gou)(gou)完(wan)成(cheng)，仍然存(cun)在(zai)設(she)(she)(she)(she)計(ji)機密(mi)(mi)外(wai)泄(xie)(xie)的(de)(de)可能，所(suo)以現在(zai)大型(xing)制(zhi)造企(qi)業(ye)(ye)內部一(yi)(yi)般都建立(li)(li)有(you)自己的(de)(de)獨立(li)(li)研發(fa)機構(gou)(gou)，擁有(you)自己的(de)(de)手板(ban)模型(xing)制(zhi)作設(she)(she)(she)(she)備，使(shi)新(xin)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)研發(fa)流程在(zai)企(qi)業(ye)(ye)設(she)(she)(she)(she)計(ji)團(tuan)隊內部獨立(li)(li)完(wan)成(cheng)，減少(shao)與外(wai)部服務機構(gou)(gou)的(de)(de)聯系，從而(er)更大限度(du)(du)地保(bao)證設(she)(she)(she)(she)計(ji)的(de)(de)數據不被外(wai)泄(xie)(xie)，保(bao)護企(qi)業(ye)(ye)的(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)秘密(mi)(mi)。

六、市場調查

展(zhan)銷會(hui)中向潛在客(ke)(ke)戶展(zhan)示(shi)(shi)平面的(de)展(zhan)板(ban)(ban)(ban)，或者是三維動畫演示(shi)(shi)等都不會(hui)有(you)展(zhan)示(shi)(shi)模(mo)型實(shi)物更(geng)具吸引(yin)力，仿(fang)真模(mo)型可(ke)以(yi)(yi)更(geng)直觀地表明產(chan)品(pin)的(de)形態、色彩、大(da)小、乃至結(jie)構、功能(neng)等信息。手板(ban)(ban)(ban)模(mo)型的(de)制作是方便(bian)快捷的(de)產(chan)品(pin)初(chu)期(qi)表現，可(ke)以(yi)(yi)把(ba)(ba)初(chu)期(qi)的(de)不同方案做成模(mo)型，通過展(zhan)覽或者讓客(ke)(ke)戶進行實(shi)際驗證(zheng)的(de)形式進行市場調查，也(ye)可(ke)以(yi)(yi)使(shi)用(yong)快速手板(ban)(ban)(ban)模(mo)型技術小批(pi)量(liang)翻制模(mo)型，把(ba)(ba)產(chan)品(pin)模(mo)型發(fa)送到(dao)不同的(de)地區(qu)進行調查，獲得更(geng)具市場區(qu)分(fen)度的(de)調查數據(ju)。手板(ban)(ban)(ban)模(mo)型技術能(neng)夠在批(pi)量(liang)生產(chan)之前(qian)預知產(chan)品(pin)消費(fei)者的(de)實(shi)際心理效(xiao)果及(ji)使(shi)用(yong)效(xiao)果。

總(zong)體而言，隨著現(xian)代加(jia)工(gong)技術(shu)的(de)進步，手(shou)(shou)板(ban)模型(xing)的(de)制作(zuo)技術(shu)越(yue)來越(yue)完善，手(shou)(shou)板(ban)制作(zuo)的(de)成本(ben)也在(zai)不斷下降(jiang)，在(zai)此(ci)基礎(chu)上(shang)，應更加(jia)要重視手(shou)(shou)板(ban)模型(xing)在(zai)工(gong)業設(she)計(ji)整(zheng)個流程中的(de)作(zuo)用(yong)，使(shi)其積極(ji)因(yin)素(su)充分得(de)以發(fa)揮(hui)，提(ti)高(gao)設(she)計(ji)效(xiao)率，降(jiang)低(di)研發(fa)風險，使(shi)工(gong)業設(she)計(ji)整(zheng)體水平得(de)到更大的(de)提(ti)高(gao)。