开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇产品的设计方案范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
1.1设计方案多样化
产品工业设计方案是根据客户需求的不确定语义表达得到的,设α是产品工业设计客户需求域X中的一个元素,元素α在产品工业设计原理功能设计域Y中存在对应的特定含义设为集合A,设计方案域Z中的对应方案集为S。产品工业设计的自然语义就是一种MNXYZ的映射,其中M和N分别是从X到Y和从Y到Z的映射,从模糊集合的角度分析,上述元素、集合及其映射的隶属关系分别是(,y)(y)mµα=µ和,(z)(z)nsµα=µ如图1所示,由图可知单一的客户模糊性需求映射到产品原理功能设计域和产品工业设计方案域,其目标并非唯一确定的解,而是一个由满足设计需求的多个解组成的集合,当然,集合内的解的情况是不确定的,可能是唯一解、多解甚至空解。产品工业设计中,客户多种不同形式的需求构成了需求集,需求集中各个不同元素之间存在“或”或“与”的联系,设工业设计需求域X的两个元素分别为α和β,那么它们在产品功能原理设计域Y中的组合体的解同样,从功能原理设计域Y到设计方案域Z也存在上述关系。因此,设计需求集产生不同的产品功能原理组合集,进而产生不同的产品工业设计方案集。
1.2工业设计可制造性的多属性评价体系
本文将可制造性定义为:在给定制造资源的条件下,产品工业设计方案各属性所具备的生产制造的可能性。产品工业设计阶段包含多重形式的属性,工业设计阶段是产品可制造性的决定阶段,而工业设计主要分为形态结构、表面材质、人机布局、色彩涂装等几个属性,各属性之间的相互作用构成了设计方案可制造性评价的多属性体系。如表1所示。在实际的产品工业设计方案中,评价因素和产品种类有密切的关系。如家电产品,表面材质属性设计基本已经成熟,人机交互的重要程度要大于其他几个属性的比重,因此在对家电产品的工业设计可制造性评价中,人机布局的权重要大一些。而重视产品结构的机械产品在可制造性评价中,形态结构属性权重反而会大一些。所以各个属性的权重随着不同的产品类别不同,也存在着较大的差异性。yαxzAS常见的评价系统由专家主观赋值得到属性权重,然而专家由于学历、经验、背景及个人偏好等主客观因素的影响,给出的评价信息往往客观性和合理性较差,另外在可制造性评价中,评价对象的复杂性和不确定性也使得评价信息是不确定的,因此将不确定信息的语言多属性决策理论引入到产品工业设计可制造性评价中,增强可制造性评价的有效性和高效性。
2基于依赖型算子的不确定语言多属性群决策法
目前不确定型依赖算子的多属性决策法,在工商管理,工程预算和项目评估方面得到了较为广泛地应用,在设计方案评估方面还并不成熟。本文将结合文献提出的不确定语言混合几何平均算子和依赖型不确定语言有序加权几何算子提出一种基于不确定语言多属性决策的产品工业设计可制造性评价方法。决策者在进行定性测度时,一般需要适当的语言评估标度,可事先设定语言评估标度称函数ULWGM为n维不确定语言的加权几何平均算子。在实际的可制造性评价中,专家在产品工业设计方案可制造性的决策中,往往主观性较强,专家的偏好很大程度上决定了其给出的评价信息,因此设计方案可制造性评价经常存在偏离综合平均值较大的问题,为了保证可制造性评价的公平性,应该降低偏离平均值较大的评价信息权重。因此需要重新定义ULOWG[7-11]算子的权重,即将以上各式进行代换得到(4)根据文献(7,12)我们将式(3)的ULOWG算子称为依赖型ULOWG算子即DULOWG算子,易知该算子为一个净算子[7]。容易得到另外一种基于正态分布的思想的ULOWG算子权重算法。可以得出式(3)和式(5)确定权重的原则是:变量值越接近综合平均值,其权重就越大,反之则越小,从而一定程度上降低了由于专家主观因素对评价结果造成的消极影响。容易看出,两种权重的确定方法中,前者的计算相对简单,而后者在权重信息的处理上则更为合理。
3基于DULOWG算子的产品工业设计
可制造性评估多属性决策方法设决策者集(,)k12tζ∈ζζ,ζ,ζ对于工业设计方案集(,)12QQQQQim∈关于属性集(,,,)11FFFFFjn∈进行测度,得到产品工业设计方案Qi关于工业设计属性Fj的属性值()krsij∈,构成工业设计可制造性评价决策矩阵()(1,2,,)kRrktkijmn==×,(,,,)12nξ=ξξξ为工业设计属性权重向量,[0,1]jξ∈且11njj∑ξ==,下面给出具体步骤[7]。步骤1利用ULWGM算子,对产品工业设计可制造性评价决策矩阵Rk中的第i行的工业设计属性值进行集结,从而得出某一决策者kζ所给出的关于设计方案Qi的综合属性值为,,,12kkkkrrrriiiinULWGMξ=i=1,2,m;k=1,2,,t步骤2利用式(4)的DULOWG算子,对t位决策者给出的设计方案Qi的综合属性值()(1,2,,)krkti=进行集结,得到设计方案Qi的可制造性综合属性值为(1)(2)(),,,trDULOWGrrriiii=,i=1,2,,m步骤3由式(1)将ri和所有()1,2,,jrj=m进行对比得到()pprrijij=≥,从而对可制造性属性r(i1,2,,m)i=进行排序,建立互补判断矩阵()ijmnPp×=,其中p0ij≥,pp1ijji+=,0.5iip=,i,j=1,2,,m。然后对矩阵ijmnPp×=的行进行求和,得到1ijimppj=∑=,i=1,2,,m步骤4通过对比ip值的大小,对设计方案进行排序,ip值越大,其对应方案的可制造性也就越好。
4实例分析
以上述方法为基础,开发出基于不确定语言型多属性决策方法的多工艺决策模块,并应用到某型吸尘器的CAID系统中。根据前文所述,抽取并建立吸尘器的评价体系,并基于ULWGM与DULOWG算子不确定多属性决策方法,制定评价和决策流程。现有吸尘器工业设计方案5个~15QQ,4个评价属性~14FF(属性分别对应材质质地、曲面形态、色彩涂装和人机设计)假定评价属性权重为ξ=(0.4,0.1,0.2,0.3),三位专家利用评估标度={,,,,,,}1234567Ssssssss={极好,很好,好,一般,差,很差,极差},所得的评价矩阵()(1,2,3)54kRrkkij==×为运用本文的所给出的方法进行求解,具体步骤如下。步骤1:利用ULWGM算子得到决策者kζ所给出的决策方案Qi的综合属性值为两两比较得到互补判断矩阵为然后对互补判断矩阵的每一行求和,得到1.8661p=,1.8622p=,2.8413p=,2.7834p=,3.1485p=步骤4:利用p(i1,2,,5)i=的值对决策方案进行排序得到:53412ppppp。从而得到具有最佳可制造性的工业设计方案为5Q。
5结束语
论文关键词:优化设计方案控制工程造价
工程造价控制应贯穿于项目建设的全过程,同时又要突出重点。工程造价的多少直接影响到投资效益,工程造价的控制关键在于施工前的投资决策和设计阶段,而在项目作出投资决策后,控制工程造价的关键就在于设计。据国外的资料分析,设计费一般只相当于建设工程全寿命费用(工程造价是全寿命费用的组成部分)的1%以下,但正是这少于1%的费用对于工程造价的影响却占了75%以上。长期以来项目管理论文,投资者普遍忽视工程建设项目前期工作阶段的造价控制,而往往把控制工程造价的主要精力放在施工阶段,在审核施工图预算、工
一、通过设计招投标和设计方
工程设计招投标是指招标单位就拟建工程的设计任务招标公告,以吸收设计单位参加竞争,经招标单位审查符合投标资格的设计单位按照招标文件要求,向招标单位填报投标文件,招标单位从而择优确定中标设计单位来完成工程设计任务的活动。通过设计招投标
设计方案竞选是指由组织竞选活动的单位通过报刊、信息网络或其他媒介竞选公告,吸收设计单位参加方案竞选,参加竞选的设计单位按照竞选文件,做好方案设计和编制有关文件。通过设计方案竞选,可
二、运用价值工程理论
价值工程又称价值分析,是二十世纪四十年展起来的一门技术和经济结合起来分析的新技术。价值工程发展到六十年代初已被公认为一种成熟而行之有效的节约资源、降低成本的技术经济方法。价值工程在工程方面的应用,主要侧重于设计阶段,以提高产品价值为中心,并把功能分析作为独特的研究方法。通过功能和价值分析项目管理论文,可将技术问题与经济问题紧密地结合起来龙源期刊。一般来说,提高产品的
以桥梁为价值分析对象,说明价值工程在设计中的应用。具体步骤是:1、对桥梁进行功能定义和评价。把桥梁作为一种完整独立的“产品”进行功能定义和评价。从通行能力、牢固耐久、建筑造型、环境影响、便于施工、便于设计等这六种功能在桥梁功能中占有的不同的地位,确定相对重要系数。2、方案创造。根据地质等其他条件,对桥梁设计提供了多种方案
不过在设计阶段运用价值工程控制工程投资,并不是片面地认为工程投资越低越好,而且要把工程的功能和投资两方面综合起来进行分析。价值工程在我国还刚刚起步,但大量事实证明,它在工程设计中对于控制项目投资,提高工程“价值”,是大有可为的,特别是随“勘察设计施工一体化总
三、设计方案的技术
设计方案的技术经济评价的目的,是采用科学方法,按照工程项目经济效果评价原则,用一个或一组主要指标对设计方案的项目功能、造价、工期和设备、材料、人工消耗等方面进行定量与定性分析相结合的综合评价
设计方案优劣不仅要考虑投资时投资额的高低项目管理论文,还应考虑项目投产后的生产成本高低和经营效益,即投资效益的好坏。例如同样是高级路面,水泥混凝土路
目前相当多的业内人士还是认为工程投资的提高是由于施工管理不善、施工费率增加以及建筑材料涨价引起的,而从上论述可见由于设计原因所引起的工程投资的提高,远远大于前者。
作者单位:吉林省四平市公路工程定额站。
所以向来“重施工、轻设计”的传统观念必须克服。设计阶段工程投资管理必须受到足够重视,从而使方案的优化选择落到实处,这样才可以为投资控制起到事半功倍的效果。
面后期养护费用较沥青路面要小,只有既考虑了建设时的投资控制,又考虑了投产后的生产成本和经营效益,以此取得的方案才是最佳的设计方案。
,从而择优确定技术经济效果好的设计方案。常用的技术经济评价方法有:投资回收期、净现值法和计算费用法等。通过工程经济理论计算投资回收期、净现值和计算费用等经济指标,从而确定最佳方案。
经济评价。
承包”尝试和推广,价值工程会越来越宣示出它对控制项目投资所能发挥的巨大作用。根据日本开展价值工程活动的资料,有组织的价值工程活动可降低成本30%以上。根据另一项国外资料,价值工程活动的投入产出比为1:12龙源期刊。可见价值工程在投资控制中的作用是十分明显的。
项目管理论文,选择其一作为评价对象。3、求成本系数。某方案成本系数=某方案成本/各方案成本和。4、求功能评价系数。按照功能重要程度,采用10分制加权平分法。对各个方案的6项功能的满足程度分别评定分数。5、求出价值系数并进行方案评价。按“价值系数=功能系数/成本系数”公式分别求出各方案价值系数。当价值系数=1,方案即为最佳。
价值,主要有以下5个途径:1、功能提高,成本降低。这是最理想的途径。2、功能不变,成本降低。3、成本不变,提高功能。4、成本略提高,带来功能的大提高。5、功能略有下降,带来成本大降低。必须指出,价值分析并不是单纯追求降低成本,也不片面追求提高功能,而是力求正确处理好功能与成本的对立统一关系,提高它们之间的比值,研究产品功能和成本的最佳配置。
优化设计方案。
以起到:有利于多种设计方案的选择和竞争,从中选择最佳方案龙源期刊。有利于控制项目投资项目管理论文,中选的设计方案所做出的投资估算一般控制在竞选文件规定的范围内。能集思广益,吸收多种方案设计的优点。
,可以起到:有利于设计多方案的选择和竞争,从而择优确定最佳设计方案,达到优化设计方案之目的。有利于控制建设工程投资,中标项目一般做出的投资估算能接近招标文件所确定的投资范围内。有利于加快设计进度、提高设计质量、降低设计费用。
【关键词】建筑;结构设计;离差最大化;优选;方案;影响因素;分析
在建筑结构设计中,进行设计方案的优选是建筑结构设计中的重要内容,对于建筑工程施工造价控制以及建筑施工质量保障有着积极的作用和意义。通常情况下,进行建筑结构设计方案优选的目的,是为了通过竞争或者是通过技术、经济等指标的评价方法,最终选择出建筑结构设计中技术先进、结构功能完善、经济成本合理并且安全可靠的建筑结构设计方案,以提高建筑工程施工建设的综合效益,促进建筑工程施工建设的发展与进步。
1、价值工程优选设计方案方法存在的问题
价值工程设计方案优选方法,主要就是通过运用价值工程优化设计方案的方法,通过对于设计方案进行技术、经济等指标属性的评价,实现经济与技术统一的工程前期的造价控制实现。在我国,价值工程设计方案优选方法还是具有一定的应用范围,通常情况下,在进行工程设计方案的优选实现过程中,就是通过设计招投标或者是设计方案优选、限额设计等方式,通过使用价值工程优化设计方案,在对于设计方案进行技术和经济上的评价后,实现工程设计方案在技术与经济的统一,并对于工程前期的造价成本进行控制。
总之,价值工程设计方案优选方法是一种通过应用集体智慧结晶成果和有组织的活动,以设计方案中的设计产品的功能的分析评价为主,是产品设计方案保持在以及较低的成本费用满足安全可靠的产品必要功能的设计实现。因此,根据价值工程设计方案优选方法的具体方法步骤可知,应用价值工程设计方案优选方法进行建筑结构等设计方案的优选评价中,主要就是对于建筑结构设计方案中的建筑结构设计功能以及设计成本之间的相互关系进行研究,并且根据这种相互关系的研究结果,来进行设计方案的评价优选。
结合价值工程设计方案优选评价方法的具体优选评价方式与原理,在实际应用中,该方法主要具有以下的局限性与应用问题。
(1)价值工程优选方法在进行设计方案中指标权重系数的确定中,具有较大的主观性。
(2)价值工程优选方法的设计方案评价标准不够完善。
(3)价值工程优选方法在进行设计方案中成本系数指标因素的确定中,只是在方案之间进行对比确定,准确性与合理性不足。
2、离差最大化的设计方案优选方法分析
离差最大化设计方案优选方法是一种能够针对不同类型指标属性,比如效益型或者是成本型、区间型等,通过对于不同类型指标属性的偏离程度进行计算,并且根部不通过属性指标的偏离程度的衡量标准,对于具体设计方案进行优选实现。应用离差最大化进行设计方案的优选评价,其优选评价实质就是通过设计方案中主要评价指标的对比,应用最大离差实现设计方案的优选评价,它对于价值工程优选方法中,功能系数与成本系数相比的设计方案优选评价局限和不足有很好的弥补改善。
2.1模型建立
根据上述离差最大化设计方案的优选评价原理方式,应用离差最大化进行设计方案的优选评价实现中,首先需要进行评价矩阵的建立。
假设集合D为要进行优选评价的设计方案集合,而D1、D2、D3……Dn为不同的设计方案,对于这些设计方案进行设立的评价指标结合为G,而G1、G2、G3……Gn为不同的评价指标因素。如果存在Di的指标因素Gj属性值为Yij,那么,就可以用下式(1)所示矩阵,进行设计方案D所对应的的评价指标因素集合D的属性矩阵表示。
(1)
通常情况下,在进行设计方案优选评价中评价矩阵建立时,对于评价矩阵中的评价指标因素多进行效益型以及成本型、固定型三个属性类型的划分,其中效益型的评价指标因素中,指标属性值通常越大越好;而成本型的指标属性中,指标的属性值则是越小越好;固定型指标属性类型中,其属性值既不能太大,也不能太小,通常以稳定在某个固定值范围标准为最佳。
通常情况下,离差最大化设计方案优选评价时,由于不同属性类型的评价指标之间存在有不同的衡量评价标准和衡量评价单位等,因此,为了避免这种不同衡量标准评价过程中不能统一衡量问题,进行优选评价设计方案的选择前,应做好相关的规范化处理。如下公式(2)中的a、b和c所示,分别为效益型、成本型和固定型三种不同属性类型指标的规范化处理表示公式。
(a)
(b) (2)
(c)
将不同属性类型的设计方案评价指标在经过上示公式的规范化计算处理后,就可以得到一个决策矩阵,在决策矩阵关系中,设计方案评价指标的属性值,则是越大越好。
2.2 指标权重系数的确定
结合上述优选评价设计方案模型的建立情况,假设每个设计方案的评价指标权向量为W,则W满足下列关系公式(3)所示计算关系。
(3)
并且对于第i中设计方案的综合评价值,可以通过下列计算公式(4)进行计算得出。
(4)
需要注意的是,应用离差最大化进行设计方案的优选评价过程中,结合实际优选评价应用情况,为了方便进行设计方案的优选评价实现,通常hia需要对于离差最大化优选评价计算结果,采用熵值法进行修正处理。
假设设计方案Di的评价指标Gj和其他设计方案之间的离差值,可以用下列公式(5)进行表示,那么对于设计方案中的评价指标Gj来讲,所有设计方案和其它方案之间的总离差值,就可以用下列公式(6)进行计算表示。
(5)
(6)
通过上述计算公式就可以实现对于设计方案中总离差的最大化情况进行计算求得,从而实现对于设计方案的优选评价,但是,为了避免设计方案评价指标权重确定中的主观性与随意性对于优选评价结果的影响,就可以对于上述计算公式,进行熵值法修正,得到如下(7)所示权重最优解计算公式,并以此进行设计方案的优选评价。
(7)
3、结束语
总之,基于离差最大化的建筑结构设计方案优选评价方法,是一种相对比较合理,并且适应性较强的设计方案优选方法,进行该方法理论基础下的建筑结构设计方案优选分析,有利于提高建筑结构设计方案评价水平。
参考文献:
[1]项勇,李海凌,卢永琴.设计方案优选中的离差最大化及熵值法[J].西华大学学报.2006(1).
[2]容芷君,陶芳,陈奎生,应保胜.基于偏好的产品设计方案决策模型[J].武汉科技大学学报.2012(3).
[3]陈自力,李尊卫.离差最大化法在商业银行内部控制评价中的应用[J].重庆大学学报.2005(10).
[4]曲在滨,李全龙,徐晓飞.战场目标打击顺序的多属性决策方法[J].计算机工程与设计.2007(13).
关键字:建筑设计;方案优化;策略与方法
中图分类号: TU2 文献标识码: A
引言
建筑设计的理念是着眼于持久的长期价值,它通过良好的功能与适用性的产品,在很长一段时间里,能够给消费者带来很高的价值。因此在目标要求、市场要求、销售要求、材料要求、结构及其要素的合理选用与商品生命周期间的配合下。形成了最佳配比和系统优化的组合,避免了资源的浪费及增加无效的投入。
1.建筑设计方案优化的风险与原则
建筑设计方案优化的初衷往往都是好的,但是否所有的优化工作都能够实现目标呢?一些建设单位和设计单位虽然投入了大量精力、时间进行方案优化,但由于工作方法不当,往往出现调改了一个地方,却引发更多相关问题的现象。 因此,为了实现优化目标,达到理想的优化效果,在建筑设 计方案优化过程中,如下几条原则是应该严格遵循的:
1.1坚持并充分发挥专业人员的主导作用
优化不成反遭劣化的原因可能来自多方面,但非专业因素过多地干预甚至主导优化过程是其中一项主要原因,一方面是建设单位的参与热情或领导的主观意愿不知不觉中影响或压制了建筑师的创作空间:另一方面,中标单位也常常存在任务完成式的被动工作心态“既然已经中标了 业主单位说怎么改就怎么改吧! ”结果是系统思考不足引发更多的问题,造成方案的劣化。虽然建筑设计方案优化是一项需要多方参与、博采众长的 活动,但同时也是一项专业性极强的工作。为确保优化方案的科学性与合理性,来自各方面的的意见与建议必须要经过建筑师 的整理、甄别与过滤后,通过专业的设计手段与技术举措加以落实。建筑师要摒弃任务完成式的消极态度。积极承担起方案优化的主导责任。同时,建设单位要给予建筑师以充分的信任与授权,并在工作程序、机制上给予保证。
1.2识别并坚持中标设计方案的精髓,避免颠覆性的修改
设计招投标制度对中标方案的法律地位是有明确规定的,且大型重要项目的中标方案一般都经过了建设单位高层领导的认可,所以不能敞开来优化,而是应该充分挖掘、识别、提炼出原有中标方案的亮点,在保持原有方案精髓的基础上开展设计优化。
2.建筑工程设计方案的优化分析
由于建筑工程设计方案对工程投资有着重要的意义,因此,加强建筑工程设计方案的优化已经成为现代工程建设的重要工作,是影响投资收益、建筑施工质量与成本控制的关键。
2.1建筑工程设计方案现状分析
目前我国的建筑工程设计方案主要是本着对投资方要求负责的理念进行,有关部门仅对图纸等进行简单的审核,这就造成对建筑工程设计方案缺乏必要的考核与评价。而且投资方没有认识到方案设计对投资的影响,仅注重投标价与标底价的差距,没有认识到设计方案的优化对投资的影响。因此导致在投标过程中方案审核不细、概算粗略、要求出图时间紧、刻意压低设计费用。种种原因导致了建筑工程设计方案没有得到足够的重视,设计方案的优化也无从谈起,最终导致工程投资超标的现象屡屡发生。针对这样的情况,建筑工程投资企业必须认识到建筑工程设计方案优化的重要性,认真审核投标方设计方案,通过对设计方案的优化达到降低工程投资、提高工程造价管理水平的目的。
2.2如何提高我国建筑工程设计方案优化水平
建筑工程设计方案优化水平的提高不仅仅是提高投资方对设计方案的认识,还要通过国家主管部门提高监管力度、提高设计监理推广、完善有关法规、强化综合性设计方案优化等多方面工作共同提高我国建筑工程设计方案优化水平。通过建筑工程设计方案优化不能够单纯的强调节约投资,应从综合性考虑出发,注重设计的科学性、技术的先进性,以提高设计价值目标为基础、总体效益为出发点,达到建筑工程设计方案优化效果。
3.建筑设计方案优化的策略与方法
3.1通过设计招投标和方案竞选优化设计方案
建设单位就拟建工程的设计任务通过报刊、信息网络或其他媒介公告,吸引设计单位参加设计招标或设计方案竞选,以获得众多的设计方案;然后组织评标专家小组,采用科学的方法,按照经济、适用、美观的原则,以及技术先进、功能全面、结构合理、安全适用、满足建筑节能及环境等要求,综合评定各设计方案优劣,从中选择最优的设计方案,或将各方案的可取之处重新组合,提出最佳方案。
3.2运用价值工程优化设计方案
价值工程(Value Engineering),又称价值分析,是一门技术与经济相结合的现代化管理科学。价值工程中的“价值”是功能与成本的综合反映,其表达式为:价值(V)= 功能(F)/成本(C)。在设计过程中,利用价值工程对设计方案进行经济比较,对不合理的设计提出意见,运用价值工程原理,对方案实行科学决策,对工程设计进行优化,使设计项目的产品质量,也就是产品最终价值体现在经济效益和社会效益中。由此可见,设计质量的优劣是价值工程应用的最好体现。在工程设计中应用价值工程,对资源合理配置,增加设计产品的科技含量和价值均具有重大的意义。
3.3实施限额设计,优化设计方案
所谓限额设计,就是按照批准的设计任务书及投资估算控制初步设计,按照初步设计总概算控制施工图设计,同时各专业在保证达到使用功能的前提下,按分配的投资限额控制设计,严格控制技术设计和施工图设计的不合理变更,保证总投资限额不被突破。投资分解和工程量控制是实行限额设计的有效途径和主要方法。限额设计是将上阶段设计审定的投资限额和工程量先分解到各专业,然后再分解到各单位工程和各分部工程而得到的,通过层层限额设计,实现对投资限额的控制与管理;同时也实现了对设计标准、工程数量与概预算指标等各方面的控制。限额设计是设计阶段控制工程造价的重要手段,它能有效地克服和控制“三超”现象,使设计单位加强技术与经济的对立统一管理,能克服设计概预算本身的失控对工程造价带来的负面影响。
3.4推广标准化设计,优化设计方案
标准化设计又称定型设计、通用设计,是工程建设标准化的组成部分。各类工程建设的构件、配件、零部件、通用的建筑物、构筑物、公用设施等,只要有条件的,都应该实施标准化设计。采用标准化设计的优点有:设计质量比一般工程设计质量高;可以提高劳动生产率,加快程建设进度;可以节约建筑材料,降低工程造价。
4.结束语
现代建筑工程设计方案要求的提高对建筑工程施工企业有关部门的工作人员提出了更高的要求,要求施工企业专业技术人员不断提高专业技术与管理水平,以全过程、全面性施工管理理念对就建筑工程设计方案进行审核与优化,积极与设计单位进行沟通,为提高投资效率、提高施工质量奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]刘鸿钧.论建筑工程设计方案优化[J].建筑工业资讯,2008,10.
[2]赵佟鑫.建筑工程设计方案优化重点[J].建筑科学技术,2009,5.
【关键词】价值工程理论;成本控制;道路设计方案
随着我国经济、政治、文化的不断发展,建筑工程管理体制的不断完善,大的建筑公司外包项目越来越多,这就要求施工部门、建设部门和设计部门共同对项目制定一个科学合理的设计方案。不仅要根据工程的日程要求及时完工,保证工程质量,而且还要根据建筑工程的需要尽量降低工程成本,为公司牟取最大的利益。价值工程理论在项目工程设计方案中的应用,就很好的解决了这一问题,在优化设计方案的同时,它不仅使工程质量得到了保证,而且还能最大限度的为公司提高经济效益。
一、价值工程理论
1.价值工程理论的基本概念
价值工程又称价值分析,于20世纪40年代美国工程师麦尔斯提出,它主要是指在工程实施工程中,保证工程质量的前提下,科学、合理的提高价值创造性活动。
价值工程是指以产品或作业的功能为核心,以提高产品或作业的价值为目的,力求以最低寿命周期成本实现产品或者作业使用所要求的必要功能的一项有组织的创造性活动;同时,针对产品功能进行综合分析,在保证产品质量的前提下,以节约资源和降低产品成本为目的的一种有效分析方法。
2.价值工程理论使用原则
首先,价值工程在分析问题时要做到具体、细致,利用一切可以利用的产品资料,避免概念化解释和资源的虚假。其次,价值工程要保证产品质量的前提下,根据产品的特性在有关专家的指导下,进行有效的创新,充分体现产品优质的特点。最后,价值工程应采用专门的生产工艺,对设计施工过程中产生的一切费用都要计算在内并做好记录,确保成本利用的真实有效。
3.价值工程理论的基本特点及其使用的基本程序
价值工程理论的基本特点是:以产品使用者的功能需求为基础,对产品功能进行有效的分析,通过系统的研究产品功能与成本之间的关系,和厂家合作,提出有效的价值建议。根据价值工程的特点决定了其主要应用领域是:工程建设和生产发展方面、企业组建经营管理方面。
价值工程理论的核心就是提高价值的创造性活动,实现技术经济决策的全过程。它的基本使用程序是:
(1)通过产品构造、成本、销售、使用等影响产品成本和质量的不利因素进行分析,选择价值工程的对象;
(2)收集企业经营方针和效果及产品的生产规模等信息,寻找评价和分析的依据;对产品功能、特点、质量以及产品说明书进行分析,提出科学合理改进设想,并制作改进方案;
(3)对改进方案再次进行价值分析,保证产品质量、降低成本的要求,确保方案的有效性和合理性;
(4)对于改进产品进行试验,从功能、工艺、成本上验证改进方案的可行性;同时,对价值工程活动成果进行科学有效的评价。
4.价值工程与工程设计的关系
价值工程是以降低成本、提高价值为目的同时注重功能的分析与评价的一门管理技术。价值工程中价值和功能成正比,和成本成反比,即价值是功能和成本的比值:价值(V)=功能(F)/成本(C),因此工程价值受到功能和成本共同决定。而设计是工程建设的基础,工程设计方案决定着工程质量和工程成本。
工程建设过程中利用价值工程理论对设计方案进行优化,科学合理的指出设计方案中不合理的措施,同时提出节约成本、保证工程质量的创新性意见,对资源合理分配,减少工程建设周期具有重要作用。
二、运用价值工程理论评价道路设计方案
1.道路方案设计描述
某承包商在承包的几个道路建设项目中,其中一条道路因地处沙漠边缘地带,地质条件差,道路建设需要提前做好路基增强施工,以保证道路建设的质量。经专业人员对着条道路设计的施工方案有四个,而包工头认为三个方案均可实施。以下是三个这条道路建设的方案。
方案一:基于该条道路地处沙漠边缘地带,原道路建设需要提前建设挖深35cm建设路基,做天然级配基层15cm厚,黄土层:天然级配基层=1:4,稳定层5cm用标准沥青在后4cm的混凝土上铺设,然后在路表再用标准的混凝土以及钢筋搭建路表层,辅以沥青共1cm。经过严格预算,此项工程需要4年零3个月完工,施工费用、材料费用等总共80.6万元。
方案二:在原道路挖深20cm,将开挖后形成的路槽内加4cm厚的天然级配基层和1cm厚生石灰的混合碾压形成新的厚土基层,上面在辅以厚11cm的天然级配层,然后在路表再用标准的混凝土以及钢筋搭建路表层,辅以沥青共4cm。经过严格预算,此项工程需要4年零8个月完工,施工费用、材料费用等总共90.6万元。
方案三:将原道路挖深20cm,将开挖后形成的路槽内加3cm厚的天然级配基层和2cm厚生石灰的混合碾压形成新的厚土基层,上面在辅以厚10cm的天然级配层,然后在路表再用标准的混凝土以及钢筋搭建路表层,辅以沥青共5cm。经过严格预算,此项工程需要4年零1个月完工,施工费用、材料费用等总共85.4万元。
2.利用价值工程理论对各个方案的分析评价
经过道路建设单位、施工单位和设计单位共同的协商后,该条道路的建设需要从工程质量、工程工期、施工难度、施工成本(施工设备、施工材料的种类和数量、施工人员)4个方面进行综合考察,选择一个周期短、成本低的施工方案。
首先,道路建设的施工质量和施工周期是着4个方面最终要的两方面,因此,道路建设过程中一定要优先考虑道路建设的质量和建设周期。相比较方案一、方案二、和方案三,这三个道路建设施工方案对施工质量都有保障,但由于施工周期方案二>方案一>方案三,因此就施工质量和施工周期来说选择方案三比较合适。
其次,施工难度是仅次于施工质量和施工周期的又一个重要问题。方案一原道路挖深35cm,天然级配基层15cm厚,黄土层:天然级配基层=1:4,稳定层5cm用标准沥青在后4米的混凝土上铺设,相对于方案二和方案三来说施工难度是最大的;方案二和方案三的施工过程中生石灰的厚度和沥青的厚度不同,方案二生石灰和沥青的厚度均小于方案三,因此就施工难度来说选择方案二比较合适。
最后,道路建设中的施工成本包括设备的选择和施工材料的选择,因此施工过程中施工设备、施工材料和施工成本同等重要。根据方案一、方案二和方案三中的叙述,施工成本方案一
综上所述,方案三施工质量有保证,施工周期短,而且在施工难度中仅次于方案二,施工成本上仅高于方案一。因此,道路建设工程的实施应该选择方案三进行执行。根据价值工程理论在方案三种的优化,方案三施工过程中工程进展顺利,保证工程质量和施工工期的同时降低了成本。
结语:
价值工程理论在道路设计方案中的应用,很好的将经济与技术相互结合,不仅保证了道路建设质量和工程工期,而且降低了施工成本和工程难度。因此,在工程建设和企业组建经营中应多加推广,为企业节约资源,提高成本的利用率,赢得效益。
参考资料:
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家具产品设计除了对产品的质量有着重要的影响,还对产品的制造成本、生产周期、市场接受程度,以及产品的售后服务都会产生重要的影响。所以,在人类进人知识经济时代的今天,家具设计也需要从传统设计模式转向现代设计模式。纵观整个经济的发展和产业的划分,家具设计也需要融人生产业的大发展中,逐步独立化和市场化,并且与制造业相辅相成,将设计过程贯穿到整个产业运营链中,实现设计大管理。笔者提出家具设计的RDS模式,重点从设计的前期信息搜集调研和产品战略规划研究、设计过程中的方案设计和评审,以及生产和营销的后期跟踪服务三方面着手,阐述RDS设计模式的具体内容,为家具设计提供一个较为全面的设计参考模式。
1.1家具设计前期的资讯调研和产品战略规划研究
所有产品设计开发的基础,都是对产品设计因素调研后构成信息的分析和结论。一款家具产品涉及到的影响因素非常广泛,这决定了产品构成的资讯信息也必然复杂且相互关联。如果在设计前期不能获得全面的第一手资料,在信息中寻找到设计的突破点,那么后面的设计活动就很难继续展开,或者就算展开结果也很难预测,并且会由于前期的定位不准,导致后期满足不了市场需求与消费者需求,设计最终失败。大力投人对各种资讯信息的搜索、分析和归纳,才能真正定位好产品和市场,避免设计盲点。设计开展前,通过各种企业规划、生产资源、市场信息等资讯交流,提高产品设计效率,最终实现新产品的成功推广。在家具设计活动前期,我们需要了解影响设计的因素,它包括:(1)产品功能因素。即目标产品所需要满足的功能要求,如生活需求、概念表达、文化宣传等。(2)目标群体因素。家具产品的目标消费群体的行为习惯、生活方式、心理特征以及与人体尺寸等都对产品的设计有主导性的影响。例如设计一款老年人用的坐具,老年人的行为习惯和心理需要,决定产品的舒适度和色彩感。(3)市场环境因素。包括行业消费趋势与特点、竞争对手的产品特征、市场价格以及售后反馈信息等。例如售后反馈信息反应白领阶层更倾向弧线型的办公台面。(4)生产技术因素。产品设计前,需要掌握了解生产企业自身加工技术水平、工艺流程以及材料性质等。例如企业擅长表面处理技术,那么在设计开发时可以考虑选用什么材料有利于最大化利用工艺优势,突出产品亮点。(5)行业发展影响因素。行业发展影响因素包括政府政策影响,相关行业影响,能源资源因素影响等。(6)产品战略因素。包括企业定位与产品战略、产品战略规划与竞争分析、产品开发管理与平台模式、产品营销战略规划与策略制定、产品经理的定位与职责等。
信息搜集,是一个涉及产业链各环节的过程。市场信息和客户需求,可以通过营销部门的数据反馈、市场调研问卷以及相关文献资料和走访记录等得到;产品功能,由产品定位以及综合其它信息决定;技术因素,可从企业内部的技术部门和行业技术发展方向获得信息;产品战略因素,由企业管理者综合结合内外部条件,权衡利弊后制定出品牌战略方针和产品营销战略规划等。获得真实可靠的第一手资料的途径还有很多,需要调动各方面积极因素,信息越是全面可靠,越能确定产品开发的设计方向,降低设计周期,提高设计方向。
在分析和归纳这些影响因素的过程中,为了得到更为科学合理的分析结论,需要运用到各种数据统计分析方法,例如因子分析法、主成分分析法、聚类分析法等得到各种影响因素的权重比例关系。这种资讯搜集和分析过程,更有助于设计人员以及后期生产营销的各相关人员对设计产品定位的清晰了解。在设计活动正式开展前,产品的市场接受度、营销亮点和生产可实施性都有一定的基础支撑,大大减少后续环节操作的风险性。
1.2设计过程中的方案设计和评审
通过设计开发前期信息咨询的搜集、整理分析和规划研究,得到产品开发的设计方向和基本定位,接下来进行设计的具体活动方案的设计和评审。前期的分析调研及规划研究相对科学合理的基础上,这阶段的方案制作和评审主要是将前期的综合信息结论运用到产品具体设计中,包括产品的外观设计、材料选择、功能实现、工艺流程、制造成本、营销亮点、品牌推广战略等,都需在方案中给出具体定位,然后通过评审例会或者其他互动形式,由产品流经的各个部门人员和目标客户代表集中讨论,进行产品细节改进和完善。
家具设计的方案制作内容主要包括以下几种设计类型:(l)功能或性能有全面要求的设计。即应对客户的特殊功能要求而开发的新产品,通常采用综合类设计方法,前期市场客户需求调研结合其他影响因素,整合得到产品功能定位,进行方案设计。(2)技术性能有要求的设计。比如桌类家具,在满足功能要求的基础上,对其表面耐磨损度和平整度有要求,这就需要在设计的过程中,考虑选用一些耐磨损并且不易变形的材料。(3)要求提高生产效率的设计。即设计方案制定过程中,满足基本功能需求的基础上,在产品研究、开发、设计、制造和检验全部采用快速方法,可以采用并行或协同设计与制造、网络设计与制造方法,加快设计制造进度。(4)要求降低生产成本的设计。降低成本是家具设计中始终要考虑的一个目标,但是对于某些产品来说降低成本是作为设计的主要考虑因素,所以方案设计要从材料、产品结构、制造工艺、自动化程度等方面来考虑。如果原材料成本较大,可以选择利用五金件结构代替桦卯结构。(5)要求体现产品升级的设计。产品的改型或变型设计和快速反应设计是实现这一任务的重要手段之一。例如家具风格由传统形式升级转型到新中式,可以重点以产品的外形为突破点,实现转型。(6)满足某一主题的设计。需要迎合设计主题,制定设计方案,例如绿色家具设计,主要针对材料的环保性和资源的低能耗设计方案。(7)改良设计。如果需要在产品原有基础上,进行消化、吸收和再创新,这和新产品设计一样,采用系统工程的设计理论与方法;如果只针对某一方面进行改进,那就根据具体内容采用设计方法。例如引进的巴洛克款式家具,需要对其尺寸进行改良,那就重点以目标客户群的尺寸为依据,调整家具尺寸。(8)突出某一特性的设计。设计的家具产品重点需要突出某种特性,这就需要相对弱化产品的其他性能,使亮点突出,主次分明。例如,为了凸显传统家具的雕刻工艺,这就需要在设计时了解不同雕刻手法的工艺特点和艺术效果,选择适合的装饰部位。
产品的设计表现可以通过软件虚拟化,通过电脑和互联网代替以往的纸和笔。设计师完成自己的设计方案后,通过一些技术软件,如CAD,501记WOrks等,将产品直观的表现出来。同时,企业可以利用虚拟实现技术(如Cult3D)将产品设计方案制作成三维模型到网上,利用局域网的便捷性向内部各部门演示产品功能和使用操作,等到新产品研发完成后也可借助互联网向客户展示新产品设计,实行预销售[5]。在这个阶段,设计者可以利用软件的交互系统或者交互设备搭配调整产品的颜色、配置以及内部结构,通过相关部门和人员的参与互动,搜集反馈信息,及时做出应对的方案调整,这样方便快捷的同时也节省了时间和成本。
设计方案进行评审前,为使方案更为成熟有效,可进行样件制作。样件制作过程中,设计人员及生产管理人员需要全程跟踪指导样件制作的每个环节,了解生产操作的可实施性程度、生产周期和效率、材料能源消耗、产品实物效果以及软装搭配等,根据样件生产过程中了解到的问题权衡后进行方案调整。以样件的生产数据为基础,换算出批量生产的能源消耗、人工周期、材料用量等数据,在评审过程中,可提供这些相关生产数据,为综合评定设计方案提供参考。同时,设计人员为实现产品的加工制造,需要对市场上机械设备的性能、加工条件、刀具等进行了解和调研,了解最新的加工工艺,指导生产进行改进或者提出引进新设备和新工艺的方案。比如,由于木材软硬程度不一样,经过雕刻机后的雕刻图案的木材纤维断裂引起的毛躁程度不同,可以考虑调整雕刻机走针的频率和进深,或者引进更为先进的精雕机床。
评审过程,主要是结合家具产品的设计定位,对设计方案的可行性进行审核,并提出改良和完善意见。此时的设计方案已经集中体现在一个具体的样件产品上,评审的对象包括:产品的外观、功能、材料选用、五金件、工艺要求、成本以及市场预测等。评审过程需要有开发设计人员、生产制造人员、质量检测监控人员、营销人员,有时甚至加上协作厂家、客户代表等协同讨论。这要求有完善的设计管理与协调机构,组织和协调各个相关部门和群体参与到评审中,同时搜集和整理产品评审的意见和建议信息,在正式投人生产前,对方案再次进行调整,确保方案最大化的合理有效,当然这种便于信息沟通的例会制度也是必不可少的。
2结语
机械优化设计工作的基本任务是一方面保证各方面的技术指标能够达到优良的要求,另一方面还需要满足各种安全性、可靠性、工艺性的指标要求,保证机械设计成本和消耗达到最低的状态,同时又能设计出最优的产品。机械产品在设计的过程中,需要从需求分析、方案设计、市场调查、分析计算、结构设计、工程绘图、技术编制等方面采取积极有效的措施,从而能够保证各种技术方案形成一系列工作过程,保证机械产品的设计方案更加优化。机械工程优化设计已经成为当前机械理论和方法发展的重要方向,已经得到机械设计与技术人员的高度关注,通过机械优化设计可以提升机械工作效率,创造更多的社会效益和经济效益。
机械产品设计过程中需要以传统方法为基础,在其调查分析的基础上通过经验类比、估算分析、试验比较形成初步设计方案,通过对各种产品进行对比分析,保证产品的设计参数更加稳定,通过对各种刚度、强度进行性能测算分析,检查各种设备是否满足系统功能性能要求,提升整个产品的设计水平。
2.机械产品设计优化改进策略
通过对产品设计的具体分析,可以把各种功能和性能指标要求结合在一起,具体设计过程中需要在一定的约束条件下进行,通过对设计变量的改变与分析,可以对产品的性能和指标进行优化,保证其处于最优的状态,这将是机械设计过程中的最优方法。优化需要运用数学理论知识,同时还需要把其与机械功能结合在一起,从而能够设计出各种解析函数,通过相关计算可以得到相应的数值。
机械产品优化设计过程中需要对各种参数进行建模,从而能够通过软件对其模型进行修正,最终能够按照结构化的要求对数学模型进行加载和求解,最后能够对各种状态变量和目标函数进行优化,从而能够形成最优的参数评价。机械产品优化设计过程中需要对参数进行评价,根据优化处理器对循环提出的设计变量、优化参数、目标函数、状态变量进行分析,最终能够实现各种参数的最优循环。机械设计过程中需要把理论和实践结合在一起,对传统设计方法进行全面的分析和研究,从感性、经验、类比等角度进行传统设计方法进行分析,把传统设计方法转变成理性、科学的现代计算和设计方法,保证机械产品设计模式逐步向智能化、集成化、自动化方向转变。
机械产品设计过程中需要对各种指标进行量化分析,如果在满足的条件下,需要对参数指标进行修改和优化,具体实施过程中可以根据直观判断和经验设计参数,并且能够对其进行修改,保证整个设计过程中能够把经验和理论结合在一起,改变以往人工拼凑设计的模式,通过对各种参数指标进行定性和定量分析。通过传统设计方案进行分析,可以看出传统的设计方案还存在比较大的提高余地和改进空间,传统设计过程中一些最优的方案没有得到很好的应用,机械设计人员需要根据具体方案情况选择一套最优的方案,按照一定的指标要求对其进行全面分析和评价,从而能够选择出一套最优方案。
关键词:工业设计;产品设计表现;教学;研究
中图分类号:S611文献标识码: A 文章编号:
工业产品设计作为工业生产的一个重要环节,其本质也代表着企业对未来发展的一宗重要战略要素。鉴于目前我国工业设计的发展起步比较晚,特别是在一定程度上对专业的理论知识和技术措施缺乏明显的认识和支持,并且现在对于如何做好工业设计工作的理论研究仍显不足,尤其是在对新型工业产品的设计方面实质性的研究突破并没有得到拓展,这一系列原因导致我国在工业化发展进程中暴露出的问题越来越尖锐,在不得不面对这些问题的同时,我们急需对我国的工业设计进行重新审视。因此笔者认为,要从工业设计专业产品设计表现的教学抓起,追根溯源才能够得到本质上的改善。
一、工业设计专业产品设计表现教学的现状
1.1 工业产品设计表现课程的教学方式
产品设计表现的基本方式包括手绘、计算机辅助设计和模型制作,三种表现形式分别是设计方案形成的三个重要阶段。本文重点涉及前两种设计表现方式的教学方法研究。
手绘。设计手绘图是设计过程中不可缺少的部分,存在于设计构思、推敲和探讨阶段以及设计概念展示阶段。设计图比单纯的口头解释更容易理解,是一种直观而高效的沟通工具,有时一张简单的草图可以映射最终设计的全貌。设计手绘草图不单有记录和表达的功能,它同时还反映了设计师对方案进行推敲和理解的过程。设计手绘草图是运用图示的形式来发现思维的活动,这是创造性思维的第一步。手绘效果图是在设计方案草图表达基础之上的深化,能更加细致地表现产品。它是从产品透视、形体关系、材料质感表现、画面气氛的营造、画面整体效果、运笔技巧等因素全面综合地反映设计方案。
计算机辅助设计。在设计方案确定后,应用计算机辅助设计,能做出细致的、方便多角度展现产品的效果图,实现清晰展示设计方案的目的。但在设计前期,不应急于用电脑作图,而是利用手绘的灵活性,来记录设计构思的瞬间思维。手绘表现技法的熟练掌握是懂得如何处理画面的一种基础性训练,也是制作出色的电脑表现图应具备的前提条件之一。对电脑制图软件的熟练掌握不等于就能够制作出好的电脑表现图。
设计表现是操作性很强的实践课程,学生必须在理解产品设计的基础上进行设计构思。所以在课程设置中应考虑必要的先修课程:造型技法基础课程和产品设计专业课程,综合这两门课程,学生有望做出有实质性表现的产品设计表现图。
1.2 工业设计表现课程教学当前面临的困难
非艺术专业类的学生在工业设计方面很少接受过基本的美术基本功训练,绘画功底几乎为零。工业产品设计表现方面对素描和色彩等早期基本建模课程就是为了能够培养学生对产品造型的审美能力和素质。但是,实际的教学情况是大多数学生仅仅能够利用干净的线条将工业产品加以复制,且在学习过程中往往出现如思路不明确和难以理解等问题,有甚者对于设计产品的观念理解存在一定误区,把我不准。诸如这些不足都有可能会导致学生在专业学习中迷失,逐步丧失自信心和热情,对于后来的工业设计工作能力的提升形成阻碍和负面影响。
二、工业设计专业产品设计表现教学的改革问题
2.1 设计表现课程实践教学体系
分阶段训练。非艺术类生源的学生入学前没有美术要求,所以从新生入学开始需进行分阶段训练:第一步,开设素描课,即进行基础造型训练,练习产品透视关系;第二步,进行设计速写,练习笔法,以提高产品形态表达的速度和整体形态的掌控能力;第三步,进行产品手绘快速表现学习。产品设计快速表现技法尤其注重对造型特征、结构、比例乃至表面材质和肌理的准确描述。 要画好产品表现图,不仅要了解设计的思维方法,还要懂得绘画的语言,懂得色彩规律,具备在二维平面上塑造三维造型所需要的基础修养。如果缺乏这些必要的知识,把希望仅仅建立在技法上,是不会有大的成就的。 这些实践阶段分布于各个学期,从基础到提高环环相扣,使学生获得扎实的设计表现专业技能。
因材施教,促进学生设计能力的提高。
满足学生就业要求。嘉兴学院学生大部分来自经济发达的浙江省,一般选择在省内就业,
如杭州或者就近的上海和周边地区。这些地区工业设计起步较早,行业发展相对较好,所以设计专业的学生就业客观条件得天独厚。掌握扎实的设计表现技能,一方面增加学生对设计专业的热情,为专业课程的展开打好基础;另一方面,设计表现能力使得设计创意得以展示,是学生进入设计行业的“敲门砖”。
提升学生设计实践能力。在设计实践中,将表现技法训练和思维训练结合,鼓励并引导学生随时用图记录设计构想,形成良好的职业习惯。积极参加国际(如IF设计比赛,IF设计奖是国际公认至今最权威的设计奖项,素有“设计奥斯卡”之称,一直以来在世界设计行业中都颇具影响力和代表性)、国内的设计大赛,在设计竞赛过程中巩固设计表现技法并提高综合设计能力,增加学生对设计的热情和信心。
三、结束语
工科学生理解力强,对于产品剖析清晰,注重产品的结构设计,善于考虑人机工程等方面的问题,这些对产品设计预想方案实施的可行性具有积极作用,不应让表现技能成为他们创造优秀设计方案的瓶颈。由慢到快,由简到繁,循序渐进地进行训练,在设计实践中尤为重要。
参考文献
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