工程设计是工程建设的灵魂，设计方案决定着工程的功能和技术指标，影响着工程建设阶段的质量、成本和进度，也影响着工程运行阶段的能耗、效率、运行维护的难易程度以及费用高低，还关系到工程运行结束拆除回收阶段的难易程度等众多方面。根据国外数据统计，设计费用的累计费用在工程项目总投资中所占的比例不到20%，但对工程项目的影响占到75%以上［1］，因此，应对工程设计阶段予以高度的重视。将全寿命期理念引入工程设计环节，使工程从形成阶段就有系统化的思想作为指导，立足于全寿命期进行设计，避免了“短命工程”的出现，有利于提高工程的实施效率，实现工程全寿命期的价值最大化。
1全寿命期的概念
2全寿命期的设计理念
3与产品设计相比，工程全寿命期设计的特殊性
目前，我国工程全寿命期设计尚处于实践的初期阶段，未形成完整的体系，因此，可以考虑借鉴产品全寿命期设计的成功经验。但是工程又不同于普通的制造业产品，建筑生产具有单件性、系统复杂、参与者众多、外部约束多、寿命期长和订货生产等特性，是一种特殊的生产过程，因此，借鉴产品全寿命期设计理念时还必须结合工程以及建筑生产本身的特殊性。
3.1工程具有单件性
3.2工程系统复杂，参与者众多
3.3工程外部约束多，全寿命期长
3.4工程为订货生产
4小结
参考文献:
［1］成虎，章蓓蓓．工程全寿命期设计流程和准则研究［J］．东南大学学报:哲学社会科学版，2010，12(1):21－24．
［2］全寿命周期［EB/OL］．百度百科，2013－7－8/2014－3－11．［3］成虎．工程全寿命期管理［M］．北京:中国建筑工业出版社，2011．
［4］饶聘毅．价值工程在建筑业的推广应用研究［D］．杭州:浙江大学，2003．
［5］黄如宝，杨贵．精益建设的基础理论与应用理论研究［J］．建筑管理现代化，2006，22(3):9－12．
［6］徐奇升，苏振民．IPD模式下精益建造关键技术与BIM的集成应用［J］．建筑经济，2012，33(5):90－93．
［7］陈永高，孙剑．基于工程建设总承包模式的并行设计管理研究［J］．中国港湾建设，2007，27(6):31－34．
关键词:设计与开发;先天质量;预防措施;最佳设计方案
Keywords:designanddevelopment;innatequality;preventivemeasures;thebestdesignprogram
0引言
产品的工艺设计与开发在整个设备生产运营过程中起着十分重要的作用。
首先弄清设计开发的概念。设计和开发概念是:将顾客、法规等要求转换为规定的产品图样及质量特性和产品实现过程规范的一组过程。这里包括将产品的要求转换为设计要求,并确定实现设计要求的原理方案、结构方案、参数及容差的过程,即全部产品设计过程。
在整个产品生产运营周期中,设计和开发的影响是及其深远的,不仅会影响设计阶段本身的结果,而且会对后续的加工、装配、使用、销售和服务带来巨大的影响,企业在贯彻ISO9000标准中,特别是在贯彻ISO9001标准时,在整个质量体系要求的20个要素中,要算“设计控制“这个要素的工作量最大,几乎要占贯彻ISO9001标准的20%以上。从中,也不难知道设计控制在质量管理中的地位和重要性。设计和开发的作用如下。
1企业经营的核心
产品的设计和开发水平的高低,直接关系着企业的发展前途和命运。生产的设备所呈现的技术水平、质量水平、生产效率及利润,首先取决于产品设计阶段。特别是对于工程项目来说,其成败关键在于设计阶段。由此可见,设计在企业发展中有着举足轻重的地位。产品设计质量的好坏,直接关系到产品的市场竞争力。
2产品设计质量决定了产品“先天质量”
3产品设计开发决定产品的成本
据统计,产品成本的70%~80%取决于产品设计。对于工程项目和大量生产的产品来说,真可谓“设计一条线,落笔千万金”。设计所采用的原理方案简易与复杂;结构的合理性;标准化、通用化、系列化水平;容差的合理确定;能耗、材耗水平;材料价值及其利用率等都直接影响着产品成本。设计过程中,既不能一味的追求质量而不考虑成本,也不能只考虑节约成本而不考虑质量,这都是客户所不希望和接受的。这就要求设计人员不断研究质量水平与成本水平之间的关系,寻求最佳折衷方案,以满足质量要求的低成本满足客户的需求,达到双赢的效果。
4优良产品设计开发是最重要的预防措施
产品质量的好坏,设计开发是关键。在设计和开发过程中,发现质量缺陷越早越好,问题发现的越早付出的代价越小;问题发现的越晚付出的代价越大。
产品设计过程中的预防是最经济、最有效的预防。然而,要做好这种预防除了丰富的经验之外,尚需全面开展FMEA(失效模式及影响分析)活动。特别是采用新的原理、新结构、新材料、新工艺时,应经过充分的验证和试验,需要格外慎重,做到万无一失。
为了得到优良的产品设计,得到最优方案是关键。如何得到最佳设计方案呢这就要求从以下几方面着手进行。首先要加强设计的评审工作。设计评审是设计控制过程的一部分,是设计控制的一个重要手段,是为了能及时发现和纠正设计中存在的缺陷与不足,设计评审是早期预防系统的一个重要组成部分。实践证明,现代产品发生的故障中,最严重的缺陷往往都产生于设计本身造成的先天不足。为了尽可能地把设计缺陷消除在设计过程之中,提高设计质量,必须运用设计评审这样一种有效的控制手段,以利于及早采取纠正和改进措施。设计评审可以在设计过程的任何阶段进行,在任何情况下该过程完成后都应进行。在设计的适当阶段,约有计划地对设计结果进行正式地评审,并形成文件。每次设计评审的参加者应包括与被评审的设计阶段有关的所有职能部门的代表,需要时也应包括其他专家。这些评审记录应予以保存。
总之,产品设计的作用是相当重要的,这里只简单的阐述了几个方面。实现满足客户要求的设计方案不是唯一的,如何获得最佳设计方案是关键。最佳设计方案要从技术经济角度综合考虑,以实现产品预期的技术经济指标。可以引用成熟的方法来优化各种参数和容差,发挥集体智慧、团队精神以及专家系统的建立来解决原理方案和结构方案设计问题。设计优化可以在满足产品质量要求的前提下,努力提高产品质量,降低产品成本,从而达到客户与企业双赢的最佳效果。
2产品造型中人机工程学的作用
3产品造型中人机工程学应用的要点
在产品造型设计中考虑人机工程学也就是考虑人与产品的交互方式、交互界面的设计，运用人机工程学的基本原理分析产品中人的因素，从基本的生理要素、心理要素着手，并将人的因素的研究融入到产品造型设计的全过程中。
3.1生理要素应用
人体尺寸是产品设计的基本资料，通过人体测量可获得人体的静态尺寸和动态尺寸。人体的静态尺寸是结构尺寸，而人体的动态尺寸是功能尺寸，它包括操作者在工作姿态或某种操作状态下的测量尺寸。动态人体尺寸测量的重点是人在执行某种动作时的身体特征。动态人体尺寸测量的特点是在任何一种人体活动中，身体各部分协调而连贯的完成动作指令[3]。但是对于大小不一的人体尺寸，其指令也有差异，设计不可能全部实现。根据尺寸的性质，在同一个产品的各个部分，为了适应不同的人体尺寸，满足大部分的人体需求，必须参考不同的数据[2]。例如由PeterOpsvik设计的Balans凳，考虑到不同乘坐者年龄、坐姿。这款人体工程学椅子看上去似乎不稳想小孩玩的木马，但是坐上去却不是如此。坐上去以后椅子会子安前倾一个角度，保证你的脊柱是一条直线，脖子自然伸直，想弯都弯不了，而且肌肉完全不受力不紧绷。
3.2心理因素应用
3.3产品造型设计流程中人机工程学的并行应用
一般而言，产品设计具有五点准则：实用性和安全性、维修、价格、销售力、外观。用人体工程学减少安全隐患，确保其安全性，一直是设计界的共识。人体工程学在产品设计的各个领域都受到重视，许多产品的外观也是根据它得到改进，比如鼠标。这个1984年诞生的小精灵是20世纪最优秀的设计之一，它延伸了人的手指，使人对电脑的操作更加方便和自如。当苹果公司首次将鼠标设计任务交给哈特默特·艾斯林格和他的青蛙工作室的时候，他们呈上的是方盒子造型。到了1987年，这一设计小组为“苹果SE”的设计中就有了实质性的改变：盒子的表面增加了一个斜坡，以适应手掌的弯曲度。现在再来看我们熟悉的鼠标的造型——椭圆的外观呈弧形，很容易被握紧在人的手掌中，而摊开的食指和中指恰好轻松地落在它的左右键上，这一改变使得人机和谐关系被推进了重要的一步。从鼠标这个小的产品上，我们看到了人体工程学的威力。
参考文献：
引言
随着计算机技术和创新管理的发展，以往串行的工业设计流程已远不能应对激烈的市场竞争，如何使工业设计在产品创新中发挥更大作用变得十分重要。二十世纪九十年代以来，产品并行工程设计和PLM等概念的提出为工业设计发展有重要意义。国内外专家认为PLM的发展促进工业设计信息化，但是，多数并行工程的研究应用在产品开发过程中，工业设计作为产品开发的一个独立环节，又参与整个开发过程，因此工业设计流程也随着PLM的发展而变化.有必要对基于PLM的工业设计各个环节的运行做深入研究。手机作为主要通讯工具，如何在PLM的背景下缩短产品生命周期、应对变幻莫测的市场变化十分必要。
一、产品生命周期管理对工业设计的影响
1.文献综述
2002年美国咨询公司CIMdata对PLM从三层含义来诠释其对促进信息化的重要性。即PLM是一种策略、一种理念和一系列软件[1]。国内学者曹阳提出了综合利用并行工程和工业设计使能技术，整合工业设计串行过程，重构工业设计并行过程的新思路。刘国豪[2]认为加强工业设计融入先进管理技术系统的深入研究，优化和重构工业设计流程，有利于充分发挥工业设计在产品集成开发中的作用。关于PLM对产品开发的影响，国内外学术界已经取得了一定的成果，但是单独把工业设计拿出来研究的还不多，不够深入。
2.产品生命周期管理的含义及定位
随着信息技术的发展，产品生命周期管理已经逐渐被企业接受并蓬勃发展。产品生命周期管理(PLM)是一种支持产品全生命周期信息的创建、管理和应用的技术。它强调对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用。产品生命周期管理是一个发展很快、比较新的领域，对它的定义也有不同的理解。美国著名咨询公司CIMdata在2002年了一份PLM报告，对PLM进行定义：(1)PLM是一种商业战略，即与产品创新有关的信息技术总称；(2)PLM是一种理念，即对产品从创建到到使用，再到最终报废等全产品生命周期的数据信息进行管理的理念；(3)PLM是软件产品，这些软件不仅针对产品开发过程中的数据进行管理，同时也包括产品数据在生产、营销、采购、服务和维修等部门的应用。
3.并行工程的含义以及国内外发展状况
4.PLM对工业设计的影响
二、现代工业设计流程
1.传统的工业设计串行过程
串行工程是把整个产品开发全过程细分成很多步骤，每个部门和个人都只做其中的一部分工作，而且是相对独立进行的，工作做完以后把结果交给下一个部门。即从需求分析、产品结构设计、工艺设计一直到加工制造和装配是―步步在各部门之间顺序进行。传统的工业设计串行过程把用户调研、概念设计、模型设计、工艺制作、生产制造、产品上市分为先后顺序(如图1)，各个环节几乎没有对接。工业设计的串行过程以远不能适应当今的市场。罗伯特.库伯认为速度产生竞争优势和较高的盈利能力，而且速度意味着较小的意外。串行的工业设计会造成材力、财力和人力的浪费。造成用户调研和设计环节的脱节。
图1传统的工业设计串行过程
2.PLM背景下的工业设计
图2PLM背景下的工业设计流程图
三、PLM背景下的手机设计开发研究
结语
[1]贾红雨,张力,杨兰.产品生命周期管理系统效益评价系统研究[J].现代制造工程,2009(03):136-140.
[2]刘国豪.基于并行工程的工业设计流程构建[J].装饰,2010,206(06):82-83.
[3]罗伯特.G.库伯.新产品开发流程管理:以市场为驱动[M].北京:电子工业出版社,2010:7-8.
其一是海天草菇老抽的上色效果，炒菜前可能与别的老抽酱油区别不太大，但是爆炒之后，别的酱油炒的菜已经变黑变暗了，但是海天草菇老抽炒出的菜颜色依然色红润鲜亮，这倒底是为什么？
其二是太太乐鸡精的配方，盐的含量不低但并不感觉咸。大家可以检测一下这个品牌的鸡精产品盐的含量，烧菜你用同样的盐加进去，大多数的鸡精会感觉咸，但是太太乐的鸡精却不会，这倒底是为什么？
其三是东古腐乳的成本控制，这家由国营老厂转制的企业，腐乳产品的成本控制可能是全国做得最好的，东古可以用多数企业的制造成本进行销售还可以赚钱，这倒底是为什么？有很多的企业和个人，宣称已经发现超过上述企业的办法，将样品寄给我们，但是要么指标不符，要么不能规模化生产。
其实，这些难以一时突破的技术障碍，就像当年二战时固若金汤的马其诺一样，你正面进攻，必死无疑，解决的办法是绕过去。
在这样的背景下，食神骨味素的异军突起令人侧目。如同当年坚固的马其诺防线，并不需要去攻一样，食神骨味素绕过了鸡精调味品血肉横飞的红海，开辟了骨味肉味调味品的蓝海，产品一经面世，立即引起轰动；骨味素强调两大卖点，一是肉骨鲜香，滋味醇厚；二是补钙；卖点一巧妙地将自己和鸡精区格开来，开创一个新的品类，中国人喜欢吃肉骨头，食神骨味素强调通过先进的骨髓提取工艺制成能简单调味能使菜肴具有肉骨头的香味和滋味；卖点二利用饮食同源的理论，将“骨髓”“钙”“食补”紧紧结合在一起，言之成理，令人信服。
发展中的调味品企业，多数会寄希望快速跟进领先产品的办法，来迅速获得业绩增长，而实际上标杆企业，就像开车一样，别人的车开在前面，可以随时挡住你的前进。
上面讲了两个方面的问题，
一是当产业里面有技术领先的情况，
二是产业里面有行业领先者如何竞争的问题，都说明了创新的重要性，当然创新不是胡思乱想，最好是与熟悉调味品行业的专业策划机构共同开发产品。市场上其实有很多创新失败的例子，如“大骨酱油”“凉拌味精”“增香肉精”等，昙花一现，费时费力，还让企业走了弯路.此外，包装创新也是一个迅速差异化的途径，调味品的包装形式，已经呈多样性变化，从最的630ml统一玻璃瓶，发展到海天开发500ml标准圆瓶，以加加为首的异形瓶，味高创导的PET瓶，还有袋装、铁罐装产品，调味品包装已经百花齐放，有一些企业已经不满意国内的包装形式，已经走出国门，到日本，台湾地区，欧美国家等寻找包装的灵感，如湖南一调味油企业的包装就借鉴日本一饮料包装，山东一调味品企业借用意大利油料包装，轻易吸引住国内消费者的眼球，在品牌夹缝中打开局面。
调味品经销商如何应对新一轮洗牌
调味品的经销渠道，正在静悄悄地发生着极大的改变，与前几轮拼资金，比实力的优胜劣汰不同，新的竞争已经不再是资金、客情、品牌方面的竞争，而更多的是经销商战略方面的竞争。
中图分类号：TB472文献标识码：A
机械设计的理论在人们长期的理论研究与工程实践中已经变得很成熟。特别是在满足机械运动特性要求和动力特性要求下设计理论已经很完善。从事机械设计的工程师通常对机械设计及工程设计实践有较高的水平，他们会利用先进的设计方法，如优化设计、CAD、有限元方法等，大大提高了机械设计的效率，所设计的产品的质量是良好的。
一、价值工程
在价值工程中，价值V(Value)、功能F(Function)以及成本C(Cost)三者的概念分别是：
（一）功能（F）概念
产品的功能是指产品或者产品的作用能够满足人们某种需求的一种属性，它包括质和量的两个方面进行考量，其中质的考量主要是从功能的项目或内容的角度进行，而量的考量主要是从每种功能所能够满足人需求达到的程度来进行的。
（二）成本（C）概念
（三）价值（V）概念
至于价值工程中的价值概念，它是描述产品功能的实现程度与产品全寿命周期费用之间比例关系的量值，是功能与成本的直接综合反映。通常，按价值工程分析，认为如果是按照用户的需求，能够以最低的全寿命周期费用实现产品的必要功能，则认为产品的价值最大。
二、机械设计与产品价值
（一）产品设计决定产品价值
产品设计决定产品价值。在产品设计生产阶段，设计师便要了解用户的需求、确定产品的功能、设计产品的形态、选择产品的材质，所以产品的价值在这个阶段便已经确定，好的产品设计不但能更好地满足用户的需求，也能带来良好的经济效益。
（二）价值分析促进产品改进
价值分析不是单纯的降低成本，而是找到产品功能与成本的平衡点，为企业寻求更长远的经济利益，使产品设计得到重视。随首人们自我意识的增强和消费观念的日趋成熟，“华而不实”、"不好看”的产品渐渐被人们所抛弃，取而代之的是形式与技术完美结合的产品。所谓“形式”是指情感、人机、美学等感觉因素的合理结合并赋予产品的物质呈现形式;而“技术”而是指技术与工艺赋予产品应有的功能，两者之间的相互统一才是消费者理想中的产品状态。当一件产品的形态与技术出现不平衡时，则要通过价值分析对其进行再设计以保证两者之前的平衡。
三、机械产品方案设计原理
（一）总体布局设计
机械产品的总体布局要求布局设计需要有全局的观点，不仅要从机械产品本身的的调度出发，还要考虑到整个产品的人-机关系、环境条件等各项因素在内的综合影响。同时，还需要按照简单、合理、经济等几项原则，具体地来确定产品中各零部件之间的空间位置关系，包括相对位置关系和相对运动关系。此外，总体布局设计还应努力达到以下几个目标：功能表达的合理性、结构的紧凑性、比例的协调性、经济实用等一系列要求。
（二）人机系统设计
（三）机械环境系统设计
由于我们的机械产品始终是处在外界的环境中的，所以外界环境的好坏对机械产品工作时候的性能、运行的稳定性等一些指标还会有一定的影响。当然，产品设备的运行也可能会对周围的环境产生一定的影响，因此，机械产品与所处的外界环境之间是相互影响的。所以，在进行产品设计的时候，我们还需要考虑机械产品运作时候可能对环境产生的污染，做到尽可能保护环境。
四、基于价值工程的机械产品设计方案评价的研究
（一）选择对象
本文讨论的是南方水田作业的全喂入履带式联合收割机，它是能同时完成收割、输送、脱粒、清选、装袋等联合作业的机械。收割机结构复杂，组成零部件繁多，机器主要由履带行走底盘、割台、中间输送装置、脱粒清选装置、动力系统、液压系统、电气系统及操纵系统等组成，见图1
图1全喂入履带式联合收割机示意图
（二）情报收集
2.同行厂家调查同类企业的产品覆盖范围、成本、利润情况，市场占有率、产品特色等。
（三）产品设计方案评价
第一种方案：产品底盘由机械变速改为液压无级变速，液压伺服转向，前进和后退只需拉动主变速杆无需换挡，实现无级变速行走，减轻操作者的工作强度，同时作业效率提高10%左右，由于采用无级变速整机成本增加约6000元。没有解决对作物品种的适应性问题。
第二种方案：采用液压无级变速带来的效率和成本提高基本同第一种方案。采用双横置脱粒滚筒，一定程度上能提高机器对作物品种的适应性，但由于结构原因也不能彻底解决，同时由于流程变化机器需要的功率增大，发动机需要重新选型，综合整机成本需要增加8000元左右，受机构宽度和重心影响，该机型以后扩展的潜力不大。
第三种方案：采用液压无级变速带来的效率和成本提高基本同第一种方案。采用纵置脱粒滚筒，大大提高机器对作物品种的适应性，由于流程结构变化，综合整机成本也是需要增加8000元左右。该机型最大的优势是结构合理，滚筒沿振动筛长度方向布置，在该机型的基础上扩展的空间很大。
通过产品价值指数的分析可以看出，第三种方案的价值指数最高，综合其它各个方面综合评价，结合自身的设计、制造水平，经过可行性论证，2011年公司决定以第三种方案为基础开发纵置脱粒装置的收割机。
结束语
价值工程的成功应用，使我们认识到价值工程是一种确保功能、提高价值降低成本的行之有效的科学方法。争的严峻，各个生产部门都对机械产品和技术装备提出了日益增长的需求。这些都要求现代机械设计与价值工程的密切结合，真正做到人无我有，人有我多，人多我优，人优我廉，人廉我周，人周我新。设计出大量切合生产实际、品种齐全、高质量、高性能、多功能的现代化产品，以满足我国经济建设和国际市场的需要。
1工业工程专业培养目标
工业工程专业以制造业为对象、制造业信息化为背景，培养具备综合应用现代制造工程、现代管理理论、信息技术应用和系统工程方法的知识、素质和能力，培养适应现代企业对生产管理和信息化建设需求，富有责任心、主动性和创造力的，知识面宽、适应能力和沟通能力强，具有解决制造领域复杂问题能力的、既懂技术又会管理的高层次复合型人才。工业工程专业的学生首先应具有较扎实的自然科学基础，以及较好的人文、艺术和社会科学基础，而在素质和技能方面，应具备基本的工程素质，能够看懂工程图纸，并运用机械工程的基本理论和方法解决简单产品的设计、工艺问题。另外，还应掌握包含在工业工程学科里面必需的系统工程、制造工程和管理工程等学科的基础理论和基本技能。在具体实施企业方案时，应能够灵活应用工业工程专业的基本理论和方法，解决企业在生产、物流和仓储管理的实际问题。
2《产品结构设计》的课程设置规划
2.1本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中培养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。
2.2课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。
3《产品结构设计》课程的教学思路
3.1选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。
3.3教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。
4《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用
在面向制造业的工业工程专业总体实训里，结合各校的实际情况，以典型产品的流水线装配设计为主体，总体实训内容分为五个阶段：前期的准备环节、产品设计与组装环节、生产线装配改善环节、三维系统模拟环节、总结交流环节。在这些实训中，可以实现“教-学-做”一体化的行动教学，让理论和实践紧密结合，从而使学生在知识和技能上达到双重提高；另一方面，可以锻炼学生的综合专业知识运用能力，提高团队协作能力，也有利于提升学生的实际动手能力，更好地让学生参与企业模拟项目，融入企业生产实践。在产品设计与组装环节，教师把学生分成六人左右的项目组，根据企业的某一个典型产品布置项目任务书。学生综合考量校内实训基地的实际条件和设备，运用产品结构设计的知识，共同完成项目。在此过程中，教师可以对新产品提出具体的要求，比如产品的结构尺寸不能过大，必须与生产线相匹配；结合人因工程学，运用动作分析和双手操作分析，在工艺上要符合车间的零部件装配顺序，有利于工序和工位的确定；新产品各零部件的装配要牢固可靠，可以满足多次拆卸而不容易损坏；产品的价格应合理，要用最少的成本做出符合客户要求的产品；考虑试验的可行性和零部件的可修改性。
[1]郭艳丽，李亨英，柴春锋.适应社会需求，提高IE人才实践创新能力的因素分析[J].高教论坛，2011（9）.
[2]周梓荣，龚存宇.工业工程专业应用型人才培养体系探讨[J].湖南工程学院学报，2005（3）.
[3]光昕，李沁.高职工业工程专业教育教学探索[J].中国成人教育，2009（23）.
[4]赵涛，路琨.我国工业工程学科的发展研究[J].高等工程教育研究，2003（2）.
[5]陆刚，孙宇博，卢明银，韩可琦.工业工程本科毕业设计与创新型人才培养[J].工业工程，2010（2）.
工程机械产品的设计，是工程机械产品在生产过程中一个非常重要的环节。工程机械产品设计中的传统设计方法，已经无法满足工程机械在发展中的需求，不能适应工程机械市场的变化，现代设计方法在工程机械产品设计中的应用，有效的解决了传统设计方法应用于工程机械产品设计中存在的问题，提高了工程机械产品设计的水平与质量。
1.现代设计方法的概述
现代设计方法具有以下几个特点：
1、现代设计方法在设计理论中进行了延伸，设计思维的出现了变化，设计的范畴也得到了有效的扩展。
2、现代设计方法中，综合了多元化的设计理论、设计方法、设计技术。
3、现代设计方法中，设计手段逐渐的虚拟化、并行化、计算机化、自动化、精确化、智能化。
2.现代设计方法在工程机械产品设计中的应用步骤
工程机械产品在设计过程中，对于现代设计方法的应用，必须经过几个的阶段，以下几个阶段是现代设计方法在工程机械产品设计中的应用步骤。
1、三维实体造型
工程机械产品设计中，应用现代设计方法完成全部阶段的前期，必须要完成工程机械产品设计中的原方案，这样能够有效的确定工程机械产品中所有零部件的结构与形状。在这一基础之上，利用三维实体造型软件对工程机械产品中零件的三维模型进行构建，构建出来的零件三维模型能够有效的将设计人员的思想展现出来，还要对工程机械产品采取针对性的力学实验研究，对工程机械产品中每一个零件的所具备的力学特性进行确定。
2、有限元结构分析
3、优化设计
4、动态仿真设计
5、零部件的详细设计
工程机械产品设计在经过上述四个阶段之后，工程机械产品的三维实体模型已经基本上完成了，下一个阶段的主要工作就是利用已经完成的三维实体模型，对其进行二维工程图设计，然后完成工程机械产品设计中的整体设计图。工程机械产品中的每一个零部件都非常的重要，任何一个零部件在设计环节中出现问题，都会导致工程机械产品出现相应的问题，所以在完成三维实体模型之后还要对工程机械产品中的零部件进行详细的设计，确保每一个零部件的设计质量，这对于工程机械产品的运用有着十分重要的作用。
3.现代设计方法在工程机械产品结构强度进行设计时的应用
1、强度的计算
以某一个工程机械车架为例子，车架中的钢板材料为9Cr最佳，许用应力为180MPa，车架材料所能承受的负载极限是340MPa，安全系数则为1.9，在这一条件之下，计算截面如图1所示。
然后进行应力的计算，计算出来的结果，如表1所示。
根据表一中的信息数据，可以推断出工程机械车架中的架高应力区，处于I-I、II-II、III-III这三个位置的截面处，但是一些主要荷载力都作用于这三个位置的截面处，这就造成I-I、II-II、III-III截面处发生应力集中的现象，导致这三个位置的截面处存在的应力最高，三个截面处的强度却降低了。由此可知，选择的工程机械材料中的许用应力值要高于最高截面处的应力，所以应该加强工程机械车架中外侧的板铰，对于车架其他部位硬度的设计，应该适当的为较低。
结语：
现代设计方法在工程机械产品设计中的有效应用，有利于工程机械产品在设计过程中保持精确性、安全性、稳定性，解决了传统设计方法在工程机械产品设计的应用中存在的一些问题，对于工程机械产品的设计有着十分重要的意义。
一、课程设计思路
《产品的生产工艺》课程是机械类专业的一门综合实践课程，其依据专业人才培养目标，以目标中工艺员及其面向的职业岗位群为培养方向，重点培养和训练学生运用计算机辅助手段，制定机械加工工艺方案及解决现场常见的工艺问题的能力而设计的。
学生通过对《产品的生产工艺》课程的学习，能够清楚了解工艺员的工作流程，通过教学设计训练学生能利用已有学习成果分析问题、未能解决的问题如何利用资源来自主学习，合理承担风险，择优做出决策；训练学生完整、准确的获取工作信息，综合运用CAD/CAPP/CAM/PPS等辅助制造手段，能够根据资源状况进行产品的可制造性评估，合理利用零件模型的工艺数据，训练学生分析零件的机械加工工艺方案，工装夹、辅具的合理运用及简单设计，能够利用计算机软件编制复杂零件的加工程序；训练学生编制工作计划和进行生产调度，能在兼顾成本的基础上“外协”加工，具备安全作业管理能力；一定的生产组织协调能力，对产品的综合检验并能够评定检测结果及规范填写过程记录，制定改进措施。通过角色竞赛培养学生的表达能力（能用书面和口头形式，有条理地表达较复杂事物）和积极的人生态度。通过导向性的教学设计培养学生自我学习能力，创新能力。在团队合作中培养学生容忍、沟通、果断、协调、分析、判断、决策、归纳、批评与接受批评、心里承受能力。在自主工作性学习中培养学生认真负责的精神，强烈的事业心和浓厚的工作兴趣，社会的适应性，行为的规范性。
二、课程设计实践
通过对工艺员工作岗位的实际工作过程的分析和归纳，形成工艺员典型工作过程。将工作对象产品（零、部件）、工具（CAD/CAPP/CAM软件）、方法（工艺策划、零部件编程、生产过程控制）、工作要求（遵循工作规范与技术标准）等要素融入课程学习与工作的全过程。选择同一范畴的产品（部件）为载体，形成学习领域。
在基于工作过程设计教学项目中，学习内容遵循基本的工作行为过程结构――资讯、计划、决策、实施、检查和评价，学生通过六步法的训练，学到了普适性的工作思路，随着学习的深入,能够从非独立到独立的完成的工作任务，提高了学生的职业适应能力，新技术的应用与基础技术的有机衔接。机械产品的设计、研发、分析与数控加工自动编程等。产品结构信息的表达由原来的二维图纸拓展到三维实体，但三维造型仍不能取代二维图纸，因此，课程所培养的产品表达能力――产品二维图样、产品的三维造型应并重，我们在每个学习情景中将产品图样识读、工艺策划、过程控制有机串联，按认知规律选择合适工作载体进行循环训练，实现学生技术能力的拓展和迁移。
注重课程内容的“开放性”设计：课程在CAD/CAM软件选择、配合部位干涉处理、编程方法等环节，用任务驱动、问题引导的教学方法，让学生自主选择使用工具和解决方案，可产生多个有价值的结果，用虚拟工资考核贯穿过程，使过程考核真实、准确、开放、易操作。
在教学方法上，采取任务驱动、问题引导、角色扮演、团队协作、特色PK、虚拟工资考核及等教学法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教、学效果。
1．任务驱动:将工艺员工作过程涉及的专业技能设计到三个学习项目的载体中。通过任务导入教学，学生在完成任务时要运用已经学到的技能和方法来学习新的知识和技能才能完成任务。
1、环保型材料的利用
1）尽量采用能再生利用的材料和资源
在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料，特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，提高工程机械材料的再生率。
2）长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则
通常来说，延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量，降低产品能耗可减少对环境的污染，而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下，尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量，提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能，实现液压系统的轻量化和高效率。
3）尽量采用低环境负荷材料
工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂（空调）、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染；在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中，应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。
4）废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化
工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收。
2、环保型工程机械产品设计
1）选用低公害发动机
发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等，努力适应第三次排放法规要求。
2）降低整机振动与噪声
3）液压系统的清洁和防渗漏
4）系统高效节能的设计
工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环；另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。
3、工程机械产品人性化的设计
1）环保安全关怀型驾驶室的设计
如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室，室内配置无氟环保型冷暖空调，并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全；充分运用人机工程学设计原理，如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统，再辅以合理美观的颜色搭配，可大大改善司机的工作环境，缓解疲劳，提高作业效率。
2）自动加脂装置或集中系统的配置
传统的手动加注脂费时费力，而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注脂的设备，如集中系统就能自动定时给各铰销加注黄油，其加油量经过仔细计算后设定，可很好地保证各销轴得到足够的而又没有多余的油溢出，既环保又方便。另外对于小型机械，鉴于降低设计成本，可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出，从而延长加注油的间隔，减少对环境的污染。
3）外观美学设计
传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象，环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计，达到机器的环境的谐和，给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计，整机的标识标牌应精心布置、设计，良好地体现环保特色。
4）人性化设计
随着社会经济的发展，机械工业是国民经济发展的主要产业，为各个行业提供了发展所需要的技术装备，目前我国的基础建设力度不断加大，对工程机械产品的数量和质量都有了更高的要求，尤其是对节能环保的要求非常高，工程机械对资源的消耗及污染物的排放对环境产生着巨大的影响，如何在工程机械产品设计中高效的利用能源、资源，对环境进行保护，是我国机械工业在发展中所面临的新问题。因此，对于工程机械产品设计中的环保与节能问题，是机械工业发展中应该重视的问题。
1工程机械产品设计中的节能环保
2环保材料的应用
环保型材料在工程机械产品设计中的应用，能够达到保护环境、节约能源的目的。首先，材料及资源的选择尽量为可再生利用的，在产品加工中，对这些材料和资源尽可能进行回收利用；在结构设计时，斤两使用容易分解和装配的材料，有效的提高材料的再生利用率。其次，在环保型材料的选择时，必须要遵循低能耗、寿命长、负荷低的原则。站在环境保护的角度来考虑各产品及零部件的通用性和互换性。因此，要在确保主机性能的基础上，降低主机装置的重量与体积，提高零部件的耐久性和强度，保证液压系统的高效率。最后，选择低环境负荷材料。在工程机械零部件的设计过程中，一些含有有害物质的材料尽量不要选择，如树脂、石棉、氟利昂及含氯橡胶等材料，都含有有害物质或者对环境会带来危害。
3工程机械产品的人性化设计
人性化设计在工程机械产品设计中所占的比重也越来越大，由于人性化设计对于产品的舒适性和安全性都有很大程度的提高，并且操作人员在操作的过程中，可以达到灵活操作和愉悦的目的，不会影响工作质量，相反还能提高工作效率，因此也是节能环保问题中应该重点考虑的内容。
近些年，工程机械人性化设计在我国有了很大的发展，首先，驾驶室设计方面取得了突破性进展，例如在座椅上设计出加热空气悬浮座椅，能够全方位进行调节，天窗设计为防紫外线辐射的透明玻璃天窗，手柄设计集成了多项功能，全自动换挡装置，可调式转向驱动器，电子装置及故障自诊断系统等，搭配美观的色彩，对司机的工作环境是极大的改善，有效的环节了司机的疲劳，使工作效率得到提高。
第三，外观设计的美学考虑。工程机械产品的外观基本上都是保持者笨重的形态，而新型环保节能产品对外观的样式则比较重视，主要是为了使机器与环境协调，在视觉上给人以美感，这样机械操作者会更愿意去操作。例如，给汽车驾驶室配备曲线玻璃罩，其几何形态与车体的几何形态相匹配，外观造型赏心悦目。
最后，系统的舒适性与可靠性设计。从工程机械技术的发展趋势来看，电子化的控制技术成为发展的必然路径，在控制方面中引入计算机控制技术能够使机械产品保持在良好的工作状态中，并且能够实现自动诊断功能，有效的降低了发动机的燃油消耗，也使得机械的可靠性和舒适性保持在较高的水平，操作方面也比较简单、方便。
4结束语
通过上文分析可以看出，节能环保型的工程机械是发展的趋势，因此应该把握这一发展先机，从源头上开始注重节能环保设计，才能有效的推动整个工程机械产品设计行业的发展。节能环保工程机械产品的应用，不但能提高机械产品的经济效益，还能获取更多的社会效益和环境效益。
[1]吴景鑫.环保节能工程机械产品设计与趋势[J].科学与财富，2012（3）.
[2]何万亮.环保节能工程机械产品设计与发展趋势[J].中国新技术新产品，2011（2）.