導(dǎo)言：作為寫作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇射頻技術(shù)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

二、物流管理系統(tǒng)

物流是物品在一定時(shí)間里的空間運(yùn)動(dòng)，物流的目標(biāo)在于以最小的費(fèi)用滿足消費(fèi)者的物流需求。2007年中國(guó)物流企業(yè)信息化推進(jìn)大會(huì)在北京舉行。大會(huì)指出，我國(guó)目前的物流產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀是物流信息化程度低，信息化系統(tǒng)功能欠完善，我國(guó)今后物流發(fā)展的主要任務(wù)是鼓勵(lì)生產(chǎn)流通企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)代物流管理技術(shù)，改善傳統(tǒng)企業(yè)的管理，促進(jìn)流通的現(xiàn)代化。

三、射頻技術(shù)在物流管理中的應(yīng)用

射頻技術(shù)在物流配送中的應(yīng)用可分為商品的入庫(kù)、出庫(kù)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸跟蹤、配送等。RFID技術(shù)可以加快供應(yīng)鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)，提高物流管理的效率。

1.商品出庫(kù)與入庫(kù)

物資配送中心所派車隊(duì)進(jìn)入倉(cāng)儲(chǔ)中心時(shí)通過(guò)門禁，閱讀器讀取到射頻標(biāo)簽信息并在倉(cāng)儲(chǔ)中心系統(tǒng)中顯示此時(shí)車隊(duì)所載物資為空。車隊(duì)裝載物資完畢離開(kāi)發(fā)物倉(cāng)庫(kù)時(shí)再次通過(guò)門禁，物流系統(tǒng)將出庫(kù)物資信息寫入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中并上報(bào)給物資配送中心，這樣就等于射頻標(biāo)簽承載了其所運(yùn)物資的相關(guān)信息，自動(dòng)完成物資出庫(kù)，此時(shí)運(yùn)送物資的車輛和物資進(jìn)入在途狀態(tài)。運(yùn)輸車隊(duì)到達(dá)收物倉(cāng)庫(kù)時(shí)再次通過(guò)門禁，閱讀器讀取到射頻標(biāo)簽中的信息后傳輸給倉(cāng)儲(chǔ)中心系統(tǒng)，系統(tǒng)即顯示待入庫(kù)物資的相關(guān)信息并寫入數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)完成物資入庫(kù)，并上報(bào)給物資配送中心，通知物流配送中心配送任務(wù)已經(jīng)完成。

2.存儲(chǔ)與庫(kù)存盤點(diǎn)

在倉(cāng)庫(kù)里，射頻技術(shù)最廣泛的應(yīng)用是存取貨物與庫(kù)存盤點(diǎn)，它能用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的商品的登記、存貨和取貨等操作。在倉(cāng)儲(chǔ)管理中，通過(guò)將供應(yīng)計(jì)劃系統(tǒng)與射頻識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，能夠高效地完成各種操作?？稍鰪?qiáng)作業(yè)的準(zhǔn)確性和快捷性，提高服務(wù)質(zhì)量，降低成本，減少物流中由于偷竊、損害、出貨錯(cuò)誤等造成的損耗，實(shí)現(xiàn)快速供貨并最大限度地減少儲(chǔ)存成本。

3.運(yùn)輸跟蹤

在運(yùn)輸管理中，通過(guò)在貨物和車輛上貼RFID標(biāo)簽，完成設(shè)備的跟蹤控制。接收裝置收到RFID標(biāo)簽信息后，連同接收地的位置信息上傳至通信衛(wèi)星，再由衛(wèi)星傳送給運(yùn)輸調(diào)度中心，送入數(shù)據(jù)庫(kù)中。利用射頻技術(shù)可準(zhǔn)確、迅速地完成配送任務(wù)并實(shí)現(xiàn)對(duì)在途物資的跟蹤。在物資運(yùn)輸期間，物資配送中心根據(jù)發(fā)/收物倉(cāng)儲(chǔ)中心上報(bào)的數(shù)據(jù)可知在途物資的名稱、品種和數(shù)量等信息，達(dá)到在途物資的可見(jiàn)性。

4.物流配送

在配送環(huán)節(jié)，采用射頻技術(shù)能大大加快配送的速度和提高揀選與分發(fā)過(guò)程的效率與準(zhǔn)確率，并能減少人工、降低配送成本。到達(dá)中央配送中心的所有商品都貼有RFID標(biāo)簽，在進(jìn)入中央配送中心時(shí)，托盤通過(guò)一個(gè)門閱讀器，讀取托盤上所有貨箱上的標(biāo)簽內(nèi)容。系統(tǒng)將這些信息與發(fā)貨記錄進(jìn)行核對(duì)，以檢測(cè)出可能的錯(cuò)誤，然后將RFID標(biāo)簽更新為最新的商品存放地點(diǎn)和狀態(tài)。這樣就確保了精確的庫(kù)存控制，甚至可確切了解目前有多少貨箱處于轉(zhuǎn)運(yùn)途中、轉(zhuǎn)運(yùn)的始發(fā)地和目的地，以及預(yù)期的到達(dá)時(shí)間等信息。

RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)合理的產(chǎn)品庫(kù)存控制和智能物流技術(shù)。借助電子標(biāo)簽，可以實(shí)現(xiàn)商品對(duì)原料、半成品、成品、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、上架、最終銷售，甚至退貨處理等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使整個(gè)供應(yīng)鏈管理顯得透明而高效。

四、RFID的發(fā)展方向

RFID與其他新興技術(shù)一樣，仍存在很多問(wèn)題。缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是制約RFID發(fā)展的重要因素。RFID的成本過(guò)高是抑制RFID技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。其成本主要是標(biāo)簽、讀寫設(shè)備及相關(guān)管理軟件的成本。其中，由于標(biāo)簽將貼于單件產(chǎn)品上，數(shù)量巨大，標(biāo)簽成本的降低，將是RFID成本降低的重要部分。采用RFID技術(shù)的最大好處是可以對(duì)企業(yè)的供應(yīng)鏈進(jìn)行透明管理，但同時(shí)會(huì)使個(gè)人隱私受到影響。因此，RFID的安全性也非常令人關(guān)注，需要盡快推出增強(qiáng)安全性能的RFID產(chǎn)品。RFID的讀取仍存在錯(cuò)讀率高的問(wèn)題。

射頻技術(shù)在物流管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，提高了商品入庫(kù)、商品配送和管理的工作效率，減少了人力資源的浪費(fèi)，提高了人員的利用率，射頻技術(shù)作為供應(yīng)鏈下物流管理硬件將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn):

[1]劉志強(qiáng)丁鵬盛煥燁:物流配送系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京:清華大學(xué)出版社,2003

篇2

射頻識(shí)別技術(shù)是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)。它與同期或早期的接觸式識(shí)別技術(shù)不同。RFID系統(tǒng)的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識(shí)別，因此它可在更廣泛的場(chǎng)合中應(yīng)用。

典型的射頻識(shí)別系統(tǒng)包括射頻卡和讀寫器兩部分。

射頻卡是將幾個(gè)主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫器的通信。芯片上有EEPROM用來(lái)儲(chǔ)存識(shí)別碼或其它數(shù)據(jù)。EEPROM容量從幾比特到幾萬(wàn)比特。芯片僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識(shí)別卡或貨物的標(biāo)識(shí)卡。卡封裝可以有不同形式，比如常見(jiàn)的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識(shí)別技術(shù)相比，射頻卡具有非接觸、工作距離長(zhǎng)、適于惡劣環(huán)境、可識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。

在多數(shù)RFID系統(tǒng)中，讀寫器在一個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)射電磁波(區(qū)域大小取決于工作頻率和天線尺寸)?？ㄆ瑑?nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同。當(dāng)射頻卡經(jīng)過(guò)這個(gè)區(qū)域時(shí)，在電磁波的激勵(lì)下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷。在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)儲(chǔ)存。當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。讀寫器接收到卡的數(shù)據(jù)后，解碼并進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)來(lái)決定數(shù)據(jù)的有效性，然后，通過(guò)RS232、RS422、RS485或無(wú)線方式將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)單的RFID產(chǎn)品就是一種非接觸的IC卡，而復(fù)雜的RFID產(chǎn)品能和外部傳感器接口連接來(lái)測(cè)量、記錄不同的參數(shù)，甚至可與GPS系統(tǒng)連接來(lái)跟蹤物體。

工作原理如圖1所示。

2射頻識(shí)別技術(shù)的分類

射頻識(shí)別技術(shù)主要按以下四種方式分類。

(1)工作頻率

根據(jù)工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統(tǒng)。①低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz的系統(tǒng)。其基本特點(diǎn)是：射頻卡的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短(無(wú)源情況，典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強(qiáng)等。低頻系統(tǒng)多用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤。②高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz的系統(tǒng)。高頻系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)(可達(dá)幾m~十幾m)、適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強(qiáng)的方向性。高頻系統(tǒng)多應(yīng)用于需要較長(zhǎng)的讀寫距離和高的讀寫速度的場(chǎng)合，像火車監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)。

(2)射頻卡

根據(jù)射頻卡的不同可分成可讀寫(RW)卡、一次寫入多次讀出(WORM)卡和只讀(RO)卡三種。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。一般情況下改寫數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)大于讀取數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間(常規(guī)為改寫所花費(fèi)的時(shí)間為s級(jí)，閱讀花費(fèi)的時(shí)間為ms級(jí))。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡，寫入后數(shù)據(jù)不能改變，且比RW卡要便宜。RO卡存有一個(gè)唯一的號(hào)碼，不能逐改，保證了安全性。RO卡最便宜。

(3)射頻卡的有源與無(wú)源

射頻卡可分為有源及無(wú)源兩種。有源射頻卡使用卡內(nèi)電池的能量、識(shí)別距離較長(zhǎng)，可達(dá)十幾m，但是它的壽命有限(3~10年)，且價(jià)格較高；無(wú)源射頻卡不含電池，利用讀寫器發(fā)射的電磁波提供能量，重量輕、體積小、壽命長(zhǎng)、很便宜，但它的發(fā)射距離受限制，一般是幾十cm，且需要讀寫器的發(fā)射功率大。

(4)調(diào)制方式

根據(jù)調(diào)制方式的不同還可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。①主動(dòng)式的射頻卡用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器。②被動(dòng)式的射頻卡，使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)。它必須利用讀寫器的載波調(diào)制自己的信號(hào)，適宜在門禁或交通的應(yīng)用中使用。因?yàn)樽x寫器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。

目前使用的多數(shù)系統(tǒng)中，一次只能讀寫一個(gè)射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個(gè)卡在讀寫區(qū)域內(nèi)。讀寫距離長(zhǎng)，射頻卡之間的距離就要大，應(yīng)用起來(lái)很不方便?，F(xiàn)在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對(duì)于RFID來(lái)說(shuō)十分重要。所謂碰撞是指多個(gè)射頻卡進(jìn)入識(shí)別區(qū)域時(shí)信號(hào)互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統(tǒng)可以同時(shí)識(shí)別進(jìn)入識(shí)別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提高了系統(tǒng)的效率。

3國(guó)際射頻識(shí)別技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

射頻識(shí)別技術(shù)在國(guó)外發(fā)展得很快。RFID產(chǎn)品種類很多，像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品各有特點(diǎn)，自成系列。射頻識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。如澳大利亞將它的RFID產(chǎn)品用于澳機(jī)場(chǎng)旅客行李管理中并發(fā)揮了出色的作用；瑞士國(guó)家鐵路局在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，調(diào)度員可以實(shí)時(shí)掌握火車運(yùn)行情況，不僅利于管理，還大大減小了發(fā)生事故的可能性；德國(guó)BMW公司將射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用在汽車生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過(guò)程控制中等。

據(jù)有關(guān)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，射頻識(shí)別產(chǎn)品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，射頻識(shí)別技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)前景。

4射頻識(shí)別技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展

我國(guó)政府在1993年制定的金卡工程實(shí)施計(jì)劃，是一個(gè)旨在加速推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程的重大國(guó)家級(jí)工程，由此各種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛?，F(xiàn)在，射頻識(shí)別技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，也將在中國(guó)很快地普及。

目前，我國(guó)的射頻識(shí)別技術(shù)在下列幾種應(yīng)用中發(fā)展前景較好。當(dāng)然，這里僅僅羅列了射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的一部分。任何一種技術(shù)如果得到普及，都將會(huì)孕育一個(gè)龐大的市場(chǎng)。射頻識(shí)別將是未來(lái)一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

4.1安全防護(hù)領(lǐng)域

(1)門禁保安

將來(lái)的門禁保安系統(tǒng)均可應(yīng)用射頻卡。一卡可以多用。比如，可以作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護(hù)照等，目的都是識(shí)別人員身份、安全管理、收費(fèi)等等。好處是簡(jiǎn)化出入手續(xù)、提高工作效率、安全保護(hù)。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進(jìn)出入口有一臺(tái)讀寫器，人員出入時(shí)自動(dòng)識(shí)別身份，非法闖入會(huì)有報(bào)警。安全級(jí)別要求高的地方、還可以結(jié)合其它的識(shí)別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。

公司還可以用射頻卡保護(hù)和跟蹤財(cái)產(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面，如計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、文件、復(fù)印機(jī)或其它實(shí)驗(yàn)室用品上。該射頻卡使得公司可以自動(dòng)跟蹤管理這些有價(jià)值的財(cái)產(chǎn)，可以跟蹤一個(gè)物品從某一建筑離開(kāi)，或是用報(bào)警的方式限制物品離開(kāi)某地。結(jié)合GPS系統(tǒng)利用射頻卡，還可以對(duì)貨柜車、貨艙等進(jìn)行有效跟蹤。

(2)汽車防盜

這是RFID較新的應(yīng)用。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當(dāng)中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器，當(dāng)鑰匙插入到點(diǎn)火器中時(shí)，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發(fā)送來(lái)的特定信號(hào)，汽車的引擎將不會(huì)發(fā)動(dòng)。用這種電子驗(yàn)證的方法，汽車的中央計(jì)算機(jī)也就能容易防止短路點(diǎn)火。

另一種汽車防盜系統(tǒng)是，司機(jī)自己帶有一射頻卡，其發(fā)射范圍是在司機(jī)座椅45~55cm以內(nèi)，讀寫器安裝在座椅的背部。當(dāng)讀寫器讀取到有效的ID號(hào)時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出三聲鳴叫，然后汽車引擎才能啟動(dòng)。該防盜系統(tǒng)還有另一強(qiáng)大功能：倘若司機(jī)離開(kāi)汽車并且車門敞開(kāi)引擎也沒(méi)有關(guān)閉，這時(shí)讀寫器就需要讀取另一有效ID號(hào)；假如司機(jī)將該射頻卡帶離汽車，這樣讀寫器不能讀到有效ID號(hào)，引擎就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)觸發(fā)報(bào)警裝置。

(3)電子物品監(jiān)視系統(tǒng)

電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個(gè)系統(tǒng)包括貼在物體上的一個(gè)內(nèi)存容量?jī)H為1比特(即開(kāi)或關(guān))的射頻卡，和商店出口處的讀寫器。射頻卡在安裝時(shí)被激活。在激活狀態(tài)下，射頻卡接近掃描器時(shí)會(huì)被探測(cè)到，同時(shí)會(huì)報(bào)警。如果貨物被購(gòu)買，由銷售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里)，或者用磁場(chǎng)來(lái)使射頻卡失效，或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統(tǒng)已被廣泛使用。據(jù)估計(jì)每年消耗60億套。

4.2商品生產(chǎn)銷售領(lǐng)域

(1)生產(chǎn)線自動(dòng)化

用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視，提高生產(chǎn)率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，節(jié)約了成本。舉個(gè)例子以說(shuō)明在生產(chǎn)線上應(yīng)用RFID技術(shù)的情況。

用于汽車裝配流水線。德國(guó)寶馬汽車公司在裝配流水線上應(yīng)用射頻卡，以盡可能大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的。用戶可以從上萬(wàn)種內(nèi)部和外部選項(xiàng)中，選定自己所需車的顏色、引擎型號(hào)和輪胎式樣等。這樣一來(lái)，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車，如果沒(méi)有一個(gè)高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng)，使用可重復(fù)使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車所需的所有詳細(xì)的要求，在每個(gè)工作點(diǎn)處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個(gè)流水線位置，能毫不出錯(cuò)地完成裝配任務(wù)。

(2)倉(cāng)儲(chǔ)管理

將RFID系統(tǒng)用于智能倉(cāng)庫(kù)貨物管理，能有效地解決與貨物流動(dòng)有關(guān)的信息管理，不但增加了處理貨物的速度，還可監(jiān)視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過(guò)的倉(cāng)庫(kù)大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上，每個(gè)貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)的中央計(jì)算機(jī)里，與該貨物有關(guān)的信息都能在計(jì)算機(jī)里查到。當(dāng)貨物出庫(kù)時(shí)，由另一讀寫器識(shí)別并告知中央計(jì)算它被放在哪個(gè)拖車上。這樣，管理中心可以實(shí)時(shí)地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品。

(3)產(chǎn)品防偽

偽造問(wèn)題在世界各地都是令人頭疼的問(wèn)題，將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。防偽技術(shù)本身要求成本低，且難于偽造。射頻卡的成本就相對(duì)便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內(nèi)存，可以儲(chǔ)存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)，利于銷售商使用；體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。像電腦、激光打印機(jī)、電視等產(chǎn)品上都可使用。

(4)RFID卡收費(fèi)

國(guó)外的各種交易大多利用各種卡來(lái)完成，而我國(guó)普遍采用現(xiàn)金交易。現(xiàn)金交易不方便也不安全，還容易出現(xiàn)稅收的漏洞。目前的收費(fèi)卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開(kāi)始占據(jù)市場(chǎng)。原因是在一些惡劣的環(huán)境中，磁卡、IC卡容易損壞，而射頻卡則不易磨損，也不怕靜電及其它情況；同時(shí)，射頻卡用起來(lái)方便、快捷，甚至不用打開(kāi)包，在讀寫器前搖晃一下，就完成收費(fèi)。另外，還可同時(shí)識(shí)別幾張卡．并行收費(fèi)，如公共汽車上的電子月票。我國(guó)大城市的公共汽車異常擁擠、環(huán)境條件差，射頻卡的使用有助于改善這種情況。

4.3管理與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域

(1)畜牧管理

該領(lǐng)域的發(fā)展起步于賽馬的識(shí)別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動(dòng)物皮下。射頻卡大約10mm長(zhǎng)，內(nèi)有一個(gè)線圈，約1000圈的細(xì)線繞在鐵氧體上，讀寫距離是十幾cm。從賽馬識(shí)別發(fā)展到了標(biāo)識(shí)牲畜。牲畜的識(shí)別提供了現(xiàn)代化管理牧場(chǎng)的方法。

(2)運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)

在馬拉松比賽中，由于人員太多，有時(shí)第一個(gè)出發(fā)的人同最后一個(gè)出發(fā)的人能相隔40分鐘。如果沒(méi)有一個(gè)精確的計(jì)時(shí)裝置，就會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。射頻卡應(yīng)用于馬拉松比賽中，運(yùn)動(dòng)員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡，在比賽的起跑線和終點(diǎn)線處放置帶有微型天線的小墊片。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員越過(guò)此墊片時(shí)，計(jì)時(shí)系統(tǒng)便會(huì)接收運(yùn)動(dòng)員所帶的射頻卡發(fā)出的ID號(hào)，并記錄當(dāng)時(shí)的時(shí)間。這樣，每個(gè)運(yùn)動(dòng)員都會(huì)有自己的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，不會(huì)出現(xiàn)不公平競(jìng)爭(zhēng)的可能性了。在比賽路線中，如果每隔5km就設(shè)置這樣一個(gè)墊片，還可以很方便地記錄運(yùn)動(dòng)員在每個(gè)階段所用的時(shí)間。

RFID還可應(yīng)用于汽車大獎(jiǎng)賽上的精確計(jì)時(shí)。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線，這些天線與讀寫器相連，而射頻卡安裝到賽車前方。當(dāng)賽車每越過(guò)一個(gè)天線時(shí)，賽車的ID號(hào)和時(shí)間就被記錄下來(lái)，并存儲(chǔ)到中央計(jì)算機(jī)內(nèi)。這樣到比賽結(jié)束時(shí)，每個(gè)參賽選手將會(huì)有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果。

4.4交通運(yùn)輸領(lǐng)域

(1)高速公路自動(dòng)收費(fèi)及交通管理

高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是射頻識(shí)別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。目前，中國(guó)的高速公路發(fā)展非?？欤咚俟肥召M(fèi)卻存在一些問(wèn)題：一是在收費(fèi)站口，許多車輛要停車排隊(duì)，成為交通瓶頸問(wèn)題；二是少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污路費(fèi)，使國(guó)家損失了相當(dāng)?shù)呢?cái)政收入。RFID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動(dòng)收費(fèi)上，能夠充分體現(xiàn)它非接觸識(shí)別的優(yōu)勢(shì)——讓車輛高速通過(guò)收費(fèi)站的同時(shí)自動(dòng)完成收費(fèi)，同時(shí)可以解決收費(fèi)員貪污路費(fèi)及交通擁堵的問(wèn)題。利用射頻識(shí)別技術(shù)的不停車高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是將來(lái)的發(fā)展方向；人工收費(fèi)，包括IC卡的停車收費(fèi)方式，終將會(huì)被淘汰。預(yù)計(jì)在未來(lái)10年內(nèi)，高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)將有數(shù)十億元的需求。

在城市交通方面，解決交通日趨擁擠問(wèn)題不能只依賴于修路。加強(qiáng)交通的指揮、控制、疏導(dǎo)，提高道路的利用率，深挖現(xiàn)有交通潛能也是非常重要的；而基于RFID技術(shù)的交通管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查處違章車輛，記錄違章情況。另外，公共汽車站實(shí)時(shí)跟蹤指示公共汽車到站時(shí)間及自動(dòng)顯示乘客信息，會(huì)給乘客帶來(lái)很大的方便。

(2)火車和貨運(yùn)集裝箱的識(shí)別

在火車運(yùn)營(yíng)中，使用RFID系統(tǒng)很大的優(yōu)勢(shì)在于：火車是按既定路線運(yùn)行的，因此肯定要通過(guò)設(shè)定的讀寫器的地點(diǎn)。通過(guò)讀到的數(shù)據(jù)，能夠得到火車的身份、監(jiān)控火車的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車廂發(fā)生撞車事故，同時(shí)能在車站將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)讀出車廂側(cè)的條碼，現(xiàn)在被RFID系統(tǒng)取代。射頻卡一般安在車廂頂邊，讀寫器安在鐵路沿線，就可得到火車的實(shí)時(shí)信息及車廂內(nèi)裝的物品信息。

目前，射頻自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的安裝遍布全國(guó)14個(gè)鐵路局。2001年3月1日，鐵道部正式聯(lián)網(wǎng)啟用車次車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，為自備車企業(yè)、合資鐵路和地方鐵路實(shí)現(xiàn)信息化智能運(yùn)輸管理提供了重要良機(jī)。

5結(jié)論

篇3

射頻識(shí)別技術(shù)是無(wú)線通信IC和天線所構(gòu)成的組件的通稱。它的成品有著各式各樣的形狀和大小,不過(guò)其基本的卡片型、硬幣型及有印刷天線的紙張等,不過(guò)其基本的功能卻是一樣的,只要配搭專用的讀寫器(READER/WRITER),就可以從外部讀取或?qū)懭胄畔ⅰ?/p>

但這種僅能提供單一功能的RFID,卻扮演了實(shí)現(xiàn)ubiquitoous(網(wǎng)路無(wú)所不在)社會(huì)的牽線者,正牽起一股狂大的旋風(fēng)。服飾業(yè)、食品業(yè)、物流業(yè)等許多業(yè)界已開(kāi)始認(rèn)真思考以此項(xiàng)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的條形碼系統(tǒng)。在歐美各國(guó),包括了美國(guó)的WalMart、英國(guó)的特易購(gòu)Tesco、德國(guó)的Metro等大型的連鎖式零售企業(yè),都以提升公司內(nèi)部物流系統(tǒng)的效率為目標(biāo),相繼宣布未來(lái)將在2005-2006年間,正式采用RFID系統(tǒng)。

由此可見(jiàn),無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在全球的零售業(yè)界掀起了一股旋風(fēng),而與其休戚與共的現(xiàn)代物流業(yè),當(dāng)然也不可避免地卷入了這一旋渦。

現(xiàn)代智能化物流管理

現(xiàn)代的物流,是以物流企業(yè)為主體、以第三方物流配送服務(wù)為主要形式、由物流和信息流相結(jié)合的、涉及供應(yīng)鏈全過(guò)程的現(xiàn)代物流系統(tǒng)。在信息化時(shí)代里面,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子商務(wù)、交通運(yùn)輸和管理的現(xiàn)代化,現(xiàn)代物流配送也將在運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)合理化和銷售網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)整個(gè)物流系統(tǒng)管理的電子化及信息化,配送各環(huán)節(jié)作業(yè)的自動(dòng)化和智能化,從而進(jìn)入以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子商務(wù)為代表的物流配送的新時(shí)期。

此外,現(xiàn)代物流表現(xiàn)為企業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)輸一體化的供應(yīng)鏈管理與服務(wù)。其中貨物運(yùn)輸所需的成本、時(shí)間及貨物在途的狀態(tài)控制是整個(gè)供應(yīng)鏈管理過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。而將射頻識(shí)別技術(shù)RFID與現(xiàn)代的物流管理相結(jié)合,將會(huì)極大地提升物流管理各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化水平和服務(wù)水平,其勢(shì)必成為21世紀(jì)現(xiàn)代物流發(fā)展的不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

射頻識(shí)別技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

傳統(tǒng)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的主要功能是提供關(guān)于個(gè)人、動(dòng)物、貨物和商品的區(qū)別于他物的相關(guān)信息。在當(dāng)今的服務(wù)領(lǐng)域、在商品銷售與后勤分配領(lǐng)域、以及在商業(yè)部門、在生產(chǎn)企業(yè)和材料流通等領(lǐng)域自動(dòng)識(shí)別技術(shù)己得到了快速的普及和應(yīng)用。

條形碼技術(shù),曾在識(shí)別系統(tǒng)領(lǐng)域引起了一場(chǎng)革命并得到了廣泛的應(yīng)用。但是現(xiàn)在這種技術(shù)在許多場(chǎng)合已經(jīng)不能滿足人們的需要了。條形碼雖然很便宜,但它的存儲(chǔ)能力小、不能改寫等的缺點(diǎn)均限制了它在自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用。

在這樣特殊的歷史背景底下,在我們對(duì)大存儲(chǔ)量信息載體和無(wú)線信息交換方式的需求下面,RFID技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。而要把自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與現(xiàn)代的物流管理相結(jié)合,在技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中提高物流管理的效率和效益,RFID技術(shù)較之以傳統(tǒng)的識(shí)別技術(shù),具有其自身獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)(見(jiàn)表1):

射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

無(wú)論是傳統(tǒng)的管理方式,還是現(xiàn)代更強(qiáng)調(diào)智能化的管理方式,物流管理的最終目標(biāo)都是要通過(guò)向商品流通過(guò)程當(dāng)中不同的對(duì)象提品或服務(wù)以換取利潤(rùn)。因此,商品從生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)搅魍?這一完整的物流管理的流程里面,RFID智能射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用,能幫助我們?cè)谄渲胁煌姆秶蝾I(lǐng)域內(nèi)改進(jìn)業(yè)務(wù)

的效率和效益,這具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

零售領(lǐng)域

無(wú)論是一包糖果,還是一臺(tái)冰箱或者電視機(jī),在外包裝上加印規(guī)范的條形碼,已經(jīng)是絕大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)常規(guī)的步驟。在商品流通企業(yè),例如大型超市,店員通過(guò)掃描條形碼來(lái)結(jié)賬和統(tǒng)計(jì)庫(kù)存也是司空見(jiàn)慣的一個(gè)場(chǎng)景。

然而,這一場(chǎng)景可能很快要成為歷史,產(chǎn)品包裝上的條形碼可能將要消失,而由加貼或者隱藏在包裝內(nèi)的智能識(shí)別標(biāo)簽(RFID)取而代之。RFID的應(yīng)用,將使企業(yè)的產(chǎn)品和商品信息統(tǒng)計(jì)在無(wú)形中自動(dòng)完成,大大提高運(yùn)營(yíng)效率。

物流運(yùn)輸領(lǐng)域

在商品出貨運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中,RFID系統(tǒng)可以指導(dǎo)和跟蹤貨物運(yùn)輸?shù)椒诸惖牡攸c(diǎn),通過(guò)實(shí)時(shí)收集的貨物信息,調(diào)度和分配運(yùn)輸工具的有效工作時(shí)間。此外,它還能幫助我們完成諸如:集裝箱檢視、集裝箱分艙、內(nèi)裝貨物的核對(duì)和確認(rèn),以及發(fā)貨單打印等工作。

在該領(lǐng)域內(nèi)RFID的廣泛應(yīng)用,能夠使得貨物運(yùn)輸過(guò)程中人為參與因素大量地減少,籍此獲取更準(zhǔn)確的貨物信息,實(shí)現(xiàn)貨物有效的在途控制。同時(shí),進(jìn)一步降低物流成本,提高生產(chǎn)效率。對(duì)管理者而言,就是可以隨時(shí)地監(jiān)控全局,更好地調(diào)整資源和勞動(dòng)力的配置。

商品庫(kù)存領(lǐng)域

智能化的庫(kù)存管理,能夠幫助我們精確地監(jiān)控產(chǎn)品的流動(dòng)情況,實(shí)現(xiàn)庫(kù)存狀況的實(shí)時(shí)控制,從而提高生產(chǎn)透明度和生產(chǎn)效率。

RFID技術(shù)的運(yùn)用,能使我們通過(guò)無(wú)線射頻信息的收集而直接完成商品的入庫(kù)工作。貨物的實(shí)時(shí)位置和運(yùn)動(dòng)信息,都直接由RFID系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,倉(cāng)庫(kù)工作人員只需借助RFID的收發(fā)天線和讀寫器的幫助,即可把貨物的信息記錄入庫(kù)。同時(shí),RFID系統(tǒng)還可以根據(jù)貨物標(biāo)簽中所記錄的有關(guān)數(shù)量和體積等的信息,指示出最合適的倉(cāng)儲(chǔ)位置,以達(dá)到倉(cāng)儲(chǔ)空間的最優(yōu)化利用。而在貨物清點(diǎn)的過(guò)程當(dāng)中,也可以通過(guò)自動(dòng)跟蹤RFID標(biāo)簽,極大地提高清點(diǎn)工作的透明度和效率。

篇4

2案例分析

以飛機(jī)上的殼體零件為例，在使用過(guò)程中，殼體處于強(qiáng)大氣流中，承受空氣動(dòng)力負(fù)載，除此之外，它還是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)動(dòng)力布局的一部分。在殼體設(shè)計(jì)的不同階段，創(chuàng)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。在擬定技術(shù)建議階段，為了下一步設(shè)計(jì)，形成產(chǎn)品Ai主要輪廓F（Ai）的組成，這些主要輪廓確定了產(chǎn)品的功能用途。對(duì)于殼體而言，主要輪廓的組成與工作用途輪廓的描述一樣，直接影響了殼體的結(jié)構(gòu)方案和工藝性指標(biāo)的選擇：FP11為外圈輪廓的圓柱表面；FP12為法蘭接合處輪廓；FP13為殼體的長(zhǎng)度L；FP14為殼體內(nèi)孔輪廓表面；…FP21為外圈輪廓相對(duì)理論表面FP11的許可偏差ΔP22；FP22為殼體長(zhǎng)度許可偏差ΔP22；FP23為接合處平面平行度許可偏差ΔP23；FP24為內(nèi)孔輪廓許可的表面粗糙度Ra……在構(gòu)思結(jié)構(gòu)方案的過(guò)程中，殼體的結(jié)構(gòu)方案分割性質(zhì)是不同的，如整體性程度不同，結(jié)構(gòu)材料不同，毛坯可能的形式不同等。在這個(gè)階段借助于生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備模型和生產(chǎn)模型，進(jìn)行殼體工藝性評(píng)價(jià)，生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備模型能夠評(píng)價(jià)生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備的時(shí)間長(zhǎng)短，生產(chǎn)模型則能夠擴(kuò)展評(píng)價(jià)制造產(chǎn)品所需的勞動(dòng)消耗。針對(duì)各種不同的生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)應(yīng)有不同的殼體結(jié)構(gòu)方案，整體式殼體，這種殼體可由金屬鑄造或者由非金屬材料壓制成型，并需要外圓表面和兩端面加工；雙半殼體組合的焊接殼體，所示，這種殼體是由兩個(gè)鍛件經(jīng)輾壓得到的，并需要外圓表面和兩端面加工與焊接；焊接外殼和法蘭組合的焊接殼體，它是由兩個(gè)法蘭和一個(gè)外殼組成，主要的聯(lián)接工序是焊接及其后的外圓表面加工；非金屬外殼和金屬法蘭組合的殼體，它是由一個(gè)非金屬外殼和兩個(gè)金屬法蘭組成，并需要外圓表面的加工和法蘭的緊固聯(lián)接。為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，在設(shè)計(jì)階段便對(duì)殼體的結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行分析。為評(píng)價(jià)其工藝性，選擇一個(gè)與安裝的對(duì)接螺釘相匹配的殼體空腔。從圖中可以清楚地看到，空腔可能是圓柱形的，或者是長(zhǎng)橢圓形的（A向視圖示）。前一種情況，空腔只能由鉆和锪來(lái)實(shí)現(xiàn)。但為了螺釘頭能固定在空腔壁上，必須把孔锪到對(duì)接螺釘?shù)南路?；第二種情況，不要求锪孔，空腔用不少于二道的工序加工完成，即鉆和銑。在設(shè)計(jì)階段，確定工藝性的任務(wù)包含在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)元素加工工序和工步方案的評(píng)價(jià)之中，解決這個(gè)任務(wù)需借助于基于工序、工步和具體類型設(shè)備和工裝水平上的生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。

篇5

簡(jiǎn)單和功能單一的產(chǎn)品逐漸受到人們的喜愛(ài)，因?yàn)槿藗冊(cè)?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(guò)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(duì)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(duì)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(guò)程中只是將食物放入烤箱，設(shè)定所需時(shí)間，然后開(kāi)機(jī)。至于其他復(fù)雜的附加功能從未使用過(guò)。因此，根據(jù)消費(fèi)者的動(dòng)態(tài)的心理變化和需求，產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)有幾個(gè)趨勢(shì)：

1.自動(dòng)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(duì)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(shí)，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(jiǎn)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(duì)使用者行為心理有一定的研究，才會(huì)有效地設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

首先，要了解人在做一件事時(shí)所經(jīng)歷的步驟，即行動(dòng)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。要做一件事時(shí)，人首先要明白做這件事的目的——行動(dòng)目標(biāo)；然后，要采取行動(dòng)，自己動(dòng)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(jiǎn)單地說(shuō)要考慮目標(biāo)，對(duì)外部世界所采取的行動(dòng)、外部世界本身以及查看行動(dòng)在外部世界中所形成的后果。行為本身又包括兩個(gè)方面，去做什么和檢查做的結(jié)果，又稱為“執(zhí)行”和“評(píng)估”。

實(shí)際生活中，這個(gè)過(guò)程卻不那么簡(jiǎn)單。因?yàn)樽畛醯哪繕?biāo)也許并不十分明確，目標(biāo)并不會(huì)準(zhǔn)確表明行動(dòng)的具體內(nèi)容——在哪做，怎么做等等，所以要想采取行動(dòng)，還需要將目標(biāo)轉(zhuǎn)化為明確的行動(dòng)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(kāi)臺(tái)燈。但還需要明確如何移動(dòng)身體，如何伸手觸摸開(kāi)關(guān)，如何用手指去操作開(kāi)關(guān)，還可以有其他意圖，請(qǐng)一個(gè)人幫忙開(kāi)燈。這樣目標(biāo)沒(méi)有發(fā)生變化，可意圖和具體的動(dòng)作卻有不同。

然而，人們?cè)趯?shí)際的行動(dòng)過(guò)程中，充滿了不確定和隨機(jī)性，有的時(shí)候很多活動(dòng)不是靠單一行動(dòng)所能完成的，或者一次行動(dòng)無(wú)須經(jīng)過(guò)所有的階段,所以活動(dòng)的復(fù)雜性使得行動(dòng)中產(chǎn)生執(zhí)行和評(píng)估階段的斷續(xù)。

在使用產(chǎn)品的過(guò)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(gè)斷續(xù)的產(chǎn)生都是人內(nèi)心對(duì)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(píng)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(gè)斷續(xù)，正是一些日用品設(shè)計(jì)的瓶頸，一些看似簡(jiǎn)單的日用品，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，卻因?yàn)闆](méi)有處理好這兩個(gè)斷續(xù)的解決方法，就難倒了用戶，讓用戶自己來(lái)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(shí)，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(méi)有出現(xiàn)執(zhí)行和評(píng)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。當(dāng)然，行動(dòng)的每個(gè)階段都需要自身獨(dú)特的設(shè)計(jì)策略，根據(jù)每個(gè)階段的情況來(lái)確定設(shè)計(jì)方案，這就得到一個(gè)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(yè)）(接第109頁(yè)）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(lái)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(cuò)誤的信息，使用戶陷入困惑，破壞了正常的解釋和理解過(guò)程。可以利用以上原理對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)做個(gè)評(píng)估，從而可以知道，有問(wèn)題的設(shè)計(jì)問(wèn)題出在哪，向哪個(gè)方向改進(jìn)會(huì)避免問(wèn)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(guò)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(dòng)，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(kāi)來(lái)。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(lái)推的，旋鈕是用來(lái)轉(zhuǎn)的，狹長(zhǎng)的方孔是用來(lái)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(wú)須借助任何圖解、說(shuō)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(shí)剪刀的功能不會(huì)受到手指位置的影響，放錯(cuò)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(jiàn)，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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)作與操作結(jié)果之間表現(xiàn)出緊密可見(jiàn)的關(guān)系，信息反饋很迅速，也非常好記。

反饋原則在原來(lái)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(huì)聽(tīng)到確定的聲音來(lái)幫助辨別工作狀態(tài)。功能設(shè)計(jì)上要注意到對(duì)人的視覺(jué)有及時(shí)的反映，以判斷操作的正誤。

了解用戶的行動(dòng)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(chǎng)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(méi)有對(duì)消費(fèi)者心理深入的了解，設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品再好，也只能是放在柜臺(tái)里，不能產(chǎn)生市場(chǎng)效益，所以重視對(duì)消費(fèi)者的需要、動(dòng)機(jī)、個(gè)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(jué)上好看，使用上方便，品位上滿意，價(jià)格上合理，就一定能推出受市場(chǎng)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(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷繁榮的目的。

內(nèi)容摘要：人是設(shè)計(jì)的前提，是設(shè)計(jì)的對(duì)象和主體。人的需求是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，了解用戶的行動(dòng)結(jié)構(gòu)和行為心理所得出的設(shè)計(jì)思路是優(yōu)秀產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的重要因素。

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

篇6

2新型細(xì)紗機(jī)采用變頻調(diào)速的實(shí)現(xiàn)方式

細(xì)紗機(jī)利用變頻器調(diào)節(jié)錠子速度快慢一般采用定長(zhǎng)制方式，即按照不同紡紗支數(shù)所紡的滿紗總長(zhǎng)度區(qū)間，每個(gè)區(qū)間根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中的斷頭情況來(lái)設(shè)置相應(yīng)的錠子速度達(dá)到減少設(shè)斷頭的目的。

篇7

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展方向就是不斷吸收現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的數(shù)字化、功能化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。虛擬技術(shù)已成為當(dāng)今最活躍的制造業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)，它的發(fā)展，促進(jìn)了虛擬制造(VitrualManufacturing)的形成和發(fā)展，為機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、分析以及生產(chǎn)的組織和管理提供了一個(gè)虛擬的仿真環(huán)境，從而在計(jì)算機(jī)上“組織”和“實(shí)現(xiàn)”生產(chǎn)，在實(shí)際投產(chǎn)前對(duì)產(chǎn)品的可制造性等方面進(jìn)行評(píng)估，保證一次成功生產(chǎn)，從而降低生產(chǎn)成本，減少上市時(shí)間，快速響應(yīng)市場(chǎng)，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。

1虛擬制造的內(nèi)涵及其分類

1.1虛擬制造的內(nèi)涵

隨著制造業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)制造的內(nèi)涵也有了全新的、更全面的認(rèn)識(shí)。制造是指按照市場(chǎng)需求，運(yùn)用知識(shí)和技能、借助工具、采用有效的方法、將原材料轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品并投放市場(chǎng)的全過(guò)程。虛擬制造(VitrulaManufacturingVM)是指利用計(jì)算機(jī)模型和仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的技術(shù)，它以信息技術(shù)、仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和高性能的計(jì)算機(jī)、高速網(wǎng)絡(luò)為支持，在計(jì)算機(jī)上群組協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)以及企業(yè)各級(jí)過(guò)程管理與控制等產(chǎn)品制造的本質(zhì)過(guò)程?！疤摂M制造”雖不是實(shí)際的制造，但卻實(shí)現(xiàn)實(shí)際制造的本質(zhì)過(guò)程，它在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或制造系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)之前，就能通過(guò)模型來(lái)模擬和預(yù)估未來(lái)產(chǎn)品的形態(tài)、功能、性能以及可加工性等方面可能存在的問(wèn)題，從而可以做出前瞻性的決策和優(yōu)化實(shí)施方案，從而使制造技術(shù)發(fā)展到全方位預(yù)報(bào)階段。虛擬制造是實(shí)際制造在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，它是各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)面向產(chǎn)品全生命周期的集成化綜合運(yùn)用。

實(shí)際制造具有對(duì)物質(zhì)、信息、能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換的功能，即投人原材料、生產(chǎn)、信息、電力等能源，制造出所需的產(chǎn)品及與產(chǎn)品相關(guān)的信息。虛擬制造是將實(shí)際生產(chǎn)中的“物質(zhì)”和“能源”信息化，針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)中的信息及被信息化的“物質(zhì)”和“能源”實(shí)現(xiàn)與實(shí)際生產(chǎn)在信息上的等價(jià)交換，虛擬制造雖然沒(méi)有制造出實(shí)際產(chǎn)品，但卻生成了有關(guān)產(chǎn)品的信息以及制造產(chǎn)品所需的信息。

1.2虛擬制造的分類

虛擬制造既涉及到與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制造有關(guān)的活動(dòng)，又包含與企業(yè)組織經(jīng)營(yíng)有關(guān)的管理活動(dòng)。根據(jù)所涉及的范圍及工程活動(dòng)類型，可將虛擬制造分為三類：以設(shè)計(jì)為核心的虛擬制造；以生產(chǎn)為核心的虛擬制造；以控制為核心的虛擬制造。

1）.以設(shè)計(jì)為核心的虛擬制造。以設(shè)計(jì)為核心的虛擬制造將制造信息引人設(shè)計(jì)過(guò)程，利用仿真來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從而在設(shè)計(jì)階段就可以對(duì)零件甚至整機(jī)進(jìn)行可制造性分析，包括加工工藝分析、熱力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析等。主要解決“設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品是什么樣”的問(wèn)題，以便對(duì)產(chǎn)品各方面性能進(jìn)行仿真與評(píng)估；

2）.以生產(chǎn)為核心的虛擬制造。以生產(chǎn)為核心的虛擬制造將仿真技術(shù)溶人生產(chǎn)過(guò)程模型，以此來(lái)評(píng)估和優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，以低費(fèi)用快速評(píng)價(jià)不同的工藝方案、資源需求計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃等。主要解決“這樣組織生產(chǎn)是否合理”的問(wèn)題，以便對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真，對(duì)各個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行評(píng)估；

3）.以控制為核心的虛擬制造。以控制為核心的虛擬制造將仿真技術(shù)加到控制模型和實(shí)際處理中，實(shí)現(xiàn)基于仿真的最優(yōu)控制。充分利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能將傳統(tǒng)的各種控制儀表、檢測(cè)儀表的功能數(shù)字化，對(duì)生產(chǎn)線的優(yōu)化等生產(chǎn)組織和管理活動(dòng)進(jìn)行仿真。主要解決“如何去控制”的問(wèn)題。

2虛擬制造的特點(diǎn)

與實(shí)際制造相比，虛擬制造具有其本身的特點(diǎn)：

1）.虛擬性。虛擬制造不是真實(shí)的制造過(guò)程，不生產(chǎn)實(shí)際的產(chǎn)品、不消耗真實(shí)的材料與能源，是通過(guò)數(shù)字化手段來(lái)對(duì)真實(shí)制造過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬以實(shí)現(xiàn)制造的本質(zhì)過(guò)程；

2）.基于數(shù)字化模型的集成。虛擬制造過(guò)程依賴于模型，涉及到的模型有產(chǎn)品模型、過(guò)程模型、活動(dòng)模型和資源模型。通過(guò)這些數(shù)字化模型在計(jì)算機(jī)上的集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、裝配等操作，而不再做對(duì)傳統(tǒng)的原型樣機(jī)的反復(fù)修改；

3）.支持敏捷制造。由于整個(gè)過(guò)程的信息存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，能夠根據(jù)用戶需求或市場(chǎng)的變化快速改型設(shè)計(jì)，快速投人生產(chǎn)，能夠大幅度壓縮開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的時(shí)間、提高質(zhì)量、降低成本；

4）.分布合作。借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，虛擬制造可使分不在不同地點(diǎn)、不同部門的不同專業(yè)人員對(duì)同一個(gè)產(chǎn)品模型同時(shí)工作，相互交流，實(shí)現(xiàn)信息共享，減少大量文檔生成及其傳遞的時(shí)間和誤差，從而使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)更快捷、優(yōu)質(zhì)、低耗地響應(yīng)市場(chǎng)變化；

5）.仿真結(jié)果的高可信度。虛擬制造就是通過(guò)模型的驗(yàn)證、效驗(yàn)等仿真技術(shù)來(lái)檢測(cè)設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品或制訂出的生產(chǎn)規(guī)劃，使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或生產(chǎn)組織一次成功，所以它能真實(shí)地反應(yīng)實(shí)際對(duì)象。

3虛擬制造的關(guān)鍵支撐技術(shù)

虛擬制造借助于虛擬環(huán)境中獲取的各種信息，集成和綜合了可運(yùn)行制造的環(huán)境，用來(lái)改善從裝配產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)到動(dòng)態(tài)仿真的各個(gè)階段。虛擬制造技術(shù)涉及面很廣，如環(huán)境構(gòu)成技術(shù)、過(guò)程特征抽取、集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)、制造特征數(shù)據(jù)集成、多學(xué)科交叉功能、決策支持工具、接口技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、建模與仿真技術(shù)等。其中后三項(xiàng)是虛擬制造的核心技術(shù)。

3.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualRealityVR)技術(shù)是美國(guó)JaronLanier于1989年首次提出的，該技術(shù)的內(nèi)涵是由計(jì)算機(jī)直接把視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等多種信息合成，并提示給人的感覺(jué)器官，在人的周圍生成一個(gè)三維的虛擬環(huán)境。從而把人、現(xiàn)實(shí)世界和虛擬空間結(jié)合起來(lái)，融為一體，相互間進(jìn)行信息的交流和反饋。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或由它構(gòu)建的系統(tǒng)，最重要的特征在于沉浸感(Immersion)，交互性(Interaction)和構(gòu)想性(Imagination)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜合利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)、各種顯示和控制等接口設(shè)備，在計(jì)算機(jī)上生成可交互的三維虛擬環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(VRS)由人機(jī)接口、軟件技術(shù)、虛擬實(shí)現(xiàn)的計(jì)算平臺(tái)等部分組成。利用VRS可以對(duì)真實(shí)世界進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，通過(guò)用戶的交互輸人，并及時(shí)按輸出修改虛擬環(huán)境，使人產(chǎn)生身臨其境的沉浸感覺(jué)。

3.2建模技術(shù)

虛擬制造系統(tǒng)是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)在虛擬環(huán)境下的映射，是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)的模型化、形式化和計(jì)算機(jī)化的抽象描述和表示。虛擬制造系統(tǒng)的建模包括生產(chǎn)模型、產(chǎn)品模型和工藝模型。

(1)生產(chǎn)模型。可歸納為靜態(tài)描述和動(dòng)態(tài)描述兩個(gè)方面。靜態(tài)描述是對(duì)系統(tǒng)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)特性的描述，給出產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的可能性；動(dòng)態(tài)描述是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為和狀態(tài)的描述，進(jìn)而預(yù)測(cè)產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程；

(2)產(chǎn)品模型。產(chǎn)品模型是制造過(guò)程中，各類實(shí)體對(duì)象模型的集合。對(duì)虛擬制造系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要使產(chǎn)品實(shí)施過(guò)程中的全部活動(dòng)集成，就必須具有完備的產(chǎn)品模型，即產(chǎn)品模型描述的信息既包含產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品形狀特征等靜態(tài)信息，還包含能夠進(jìn)行干涉檢查，各項(xiàng)性能分析等方面的動(dòng)態(tài)信息，是能夠通過(guò)映射、抽象等方法提取產(chǎn)品實(shí)施中各活動(dòng)所需所有信息的模型；

(3)工藝模型。將工藝參數(shù)與影響制造功能的產(chǎn)品設(shè)計(jì)屬性聯(lián)系起來(lái)，以反應(yīng)生產(chǎn)模型與產(chǎn)品模型之間的交互作用。工藝模型必須具備以下功能：計(jì)算機(jī)工藝仿真、制造數(shù)據(jù)表、制造規(guī)劃、統(tǒng)計(jì)模型以及物理和數(shù)學(xué)模型。

3.3仿真技術(shù)

仿真就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)抽象和簡(jiǎn)化形成系統(tǒng)模型，然后在分析的基礎(chǔ)上運(yùn)行此模型，從而得到系統(tǒng)一系列的統(tǒng)計(jì)性能。由于仿真是以系統(tǒng)模型為對(duì)象的研究方法，借助于計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算能力，可以用很短時(shí)間模擬實(shí)際生產(chǎn)中需要很長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)周期，因而可以縮短決策時(shí)間，避免資金、人力和時(shí)間的浪費(fèi)，并可重復(fù)仿真，優(yōu)化實(shí)施方案。

仿真的基本步驟為：研究系統(tǒng)、收集數(shù)據(jù)一建立系統(tǒng)模型*確定仿真算法*建立仿真模型神運(yùn)行仿真模型*輸出結(jié)果并分析。虛擬制造系統(tǒng)中的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)涉及到產(chǎn)品建模仿真、設(shè)計(jì)過(guò)程規(guī)劃仿真、實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程行為仿真、裝配過(guò)程仿真、檢驗(yàn)過(guò)程仿真等，以便對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程早期反饋，減少或避免產(chǎn)品設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

4虛擬制造技術(shù)的現(xiàn)狀分析

盡管虛擬制造技術(shù)近年來(lái)在國(guó)際上取得了迅速的發(fā)展，但是目前還缺乏從產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程的高度開(kāi)展虛擬制造的研究，集中體現(xiàn)在以下方面。

4.1基于集成的數(shù)字化產(chǎn)品模型技術(shù)尚處于概念階段

(1)CAD模型中的產(chǎn)品信息含量太低。CAD模型是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中形成的，很多信息(幾何的非幾何的)需要記錄在其中，它是重要的數(shù)據(jù)源。在虛擬制造中，很多分析模型需要從CAD模型中提取相應(yīng)信息。然而目前的CAD模型主要是從幾何實(shí)體的角度描述產(chǎn)品，遠(yuǎn)不能全面的描述產(chǎn)品，能夠提供的共享信息太少；

(2)現(xiàn)有的CAD模型無(wú)法支持產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)。產(chǎn)品的全新設(shè)計(jì)要經(jīng)過(guò)概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品工藝規(guī)劃及制造幾個(gè)過(guò)程，而CAD模型只支持產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)；

(3)缺乏良好的產(chǎn)品信息重用機(jī)制。由于目前各應(yīng)用軟件間的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換主要是通過(guò)專用的數(shù)據(jù)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種轉(zhuǎn)換也是同一問(wèn)題數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單映射，無(wú)法實(shí)現(xiàn)模型間數(shù)據(jù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換和衍生，無(wú)疑增加了虛擬制造產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性。

4.2產(chǎn)品創(chuàng)新支持工具尚不充分

(1)缺少創(chuàng)新設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)。產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一門綜合性科學(xué)，需要新技術(shù)、新材料、新工藝的支持。虛擬制造的環(huán)境為創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了很好的運(yùn)行機(jī)制，但是還需進(jìn)一步組織開(kāi)發(fā)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的支持系統(tǒng)；

(2)缺乏將知識(shí)與虛擬制造結(jié)合的工具。知識(shí)可以創(chuàng)造革新產(chǎn)品和新技術(shù)，產(chǎn)品創(chuàng)新注重知識(shí)。但是由于知識(shí)表達(dá)與組織的復(fù)雜性與重要性，如何將其與虛擬制造的數(shù)字化產(chǎn)品結(jié)合起來(lái)是一個(gè)有待解決的難題；

(3)缺少交互式外形設(shè)計(jì)技術(shù)與虛擬制造的集成工具。

目前，虛擬制造被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)。如何解決將有關(guān)產(chǎn)品整體定位、外觀設(shè)計(jì)的交互式外形設(shè)計(jì)技術(shù)引人到產(chǎn)品虛擬制造中并與之有機(jī)地集成起來(lái)尚需進(jìn)一步研究。

4.3產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)

(1)基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)與其他軟件的集成問(wèn)題。產(chǎn)品數(shù)字化的核心是PDM技術(shù)的應(yīng)用，目前，出現(xiàn)了各種版本的PDM軟件，但是缺乏標(biāo)準(zhǔn)，由此造成了PDM軟件與其他應(yīng)用系統(tǒng)的集成問(wèn)題。在虛擬環(huán)境下，各專業(yè)、各部門人員基于同一產(chǎn)品模型協(xié)同工作，必須解決PDM與其他應(yīng)用軟件的集成；

(2)虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)組織體系。虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方式生成的產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)既要反映產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品的裝配順序，還要反映生產(chǎn)流程，制造部門可以直接根據(jù)產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行制造。因此，研究適合虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)組織體系是切實(shí)必要的；

(3)與數(shù)字化產(chǎn)品模型相關(guān)數(shù)據(jù)的組織和管理。

產(chǎn)品的數(shù)字化包括建立產(chǎn)品的數(shù)字模型及其相關(guān)的性能指標(biāo)，包括結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、熱力學(xué)分析的結(jié)果，為產(chǎn)品的定型提供理論依據(jù)，并對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行改造。如何有效地解決數(shù)據(jù)的組織和管理，使之有效地適合虛擬制造的需要是目前研究的熱點(diǎn)。

4.4制造過(guò)程仿真建模方法和技術(shù)

基于物理模型的制造過(guò)程仿真技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但建模方法與建模技術(shù)仍未有突破性進(jìn)展。

(1)虛擬加工工具有待完善。目前已有很多商品化軟件可以進(jìn)行“可加工性”評(píng)價(jià)，但虛擬制造還需研究開(kāi)發(fā)大量的虛擬加工分析工具，如具有切削力分析功能的加工過(guò)程仿真系統(tǒng)等；

(2)虛擬裝配的基礎(chǔ)理論研究。虛擬制造對(duì)虛擬配中的公差分析與綜合技術(shù)還缺乏理論基礎(chǔ)，在模型的生成以及對(duì)ISO公差標(biāo)準(zhǔn)、形位公差的支持方面還存在很多問(wèn)題，迫切需要解決；

(3)裝配工藝規(guī)劃的進(jìn)一步研究。目前基于虛擬裝配工藝規(guī)劃的研究存在很大的局限性，主要是指:僅考慮沿坐標(biāo)軸方向的平移，裝配運(yùn)動(dòng)方式過(guò)于簡(jiǎn)單；偏重于幾何計(jì)算，工程語(yǔ)意知識(shí)的利用有待加強(qiáng)；裝配順序的選擇標(biāo)準(zhǔn)不夠廣泛和統(tǒng)一；

篇8

我們可以拿普通筆記本電腦外殼和Macbook的外殼進(jìn)行實(shí)例比較，普通筆記本電腦外殼里面的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)和殼是分開(kāi)加工的，多半都是沖壓或者塑模，然后再用螺絲、鉚接等方法固定在一起的。然而沖壓和塑模加工的時(shí)候只能上下兩個(gè)方向用力，但是工件本身上下面和側(cè)面都是有結(jié)構(gòu)的，所以不管如何努力，這種方式生產(chǎn)的工件不會(huì)加工出來(lái)直角結(jié)構(gòu)，沖壓有回彈，塑模有拔模角。但Unibody技術(shù)中的CNC和激光就不用考慮這些，只要刀頭進(jìn)得去，想要什么樣的就能要什么樣的，這樣殼和增強(qiáng)結(jié)構(gòu)成為一體，對(duì)強(qiáng)度的增加是非常的明顯，就可以用更少的材料獲得足夠的強(qiáng)度，并且沒(méi)有那些連接件和連接結(jié)構(gòu)。外觀看起來(lái)會(huì)更漂亮更精細(xì)。

美國(guó)蘋果電腦公司的設(shè)計(jì)部總裁JonathanIve就曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“產(chǎn)品設(shè)計(jì)其實(shí)就像雕塑藝術(shù)一樣，雕塑家從石頭中將靈魂解脫出來(lái)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師從鋁合金、鐵、玻璃、塑料中將靈魂解脫出來(lái)?！倍蚁嘈臮nibody技術(shù)則就是這種將靈魂從鋁合金、鐵、玻璃、塑料中解脫出來(lái)的催化劑和媒介。同時(shí)我還認(rèn)為這種技術(shù)會(huì)給產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)方面帶來(lái)一些變化，有可能會(huì)引起產(chǎn)品設(shè)計(jì)界“形式與功能”這個(gè)永恒話題的重新討論。早在17世紀(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)界就開(kāi)始了“形式與功能”的討論，但當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的“形式”比“功能”重要，產(chǎn)品設(shè)計(jì)完全追求奢侈豪華；到了19世紀(jì)末20世紀(jì)初，現(xiàn)代工業(yè)的大發(fā)展和產(chǎn)品生產(chǎn)流水線的流行使得工業(yè)產(chǎn)品的成本急劇下降，這個(gè)時(shí)候產(chǎn)品更加注重批量化生產(chǎn)，要求產(chǎn)品的形式盡量簡(jiǎn)單易于制作，所以當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)師們?yōu)榱耸棺约旱漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)能為大眾所接受，將更多的精力花費(fèi)在挖掘產(chǎn)品的功能性方面，并且由此發(fā)展出“極簡(jiǎn)主義”產(chǎn)品設(shè)計(jì)風(fēng)格。20世紀(jì)初的人們由于迫切希望享受產(chǎn)品方便快捷的“功能性”，所以對(duì)產(chǎn)品的“形式感”并不是那么注重，然而今天的人們正處在一個(gè)“工業(yè)產(chǎn)品大爆炸時(shí)代”，人們可以對(duì)很多種工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行選擇，因此人們希望工業(yè)產(chǎn)品既能夠有著良好的功能性又能夠擁有十分個(gè)性化的外觀形式。

Unibody技術(shù)所追求的精致制作工藝則正好迎合這種趨勢(shì)，它在兼顧產(chǎn)品功能性的同時(shí)將產(chǎn)品外觀形式美發(fā)展到極致。一般來(lái)說(shuō)這種Unibody技術(shù)中采用的是高性能的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床或激光加工。多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床有三軸機(jī)床也有五軸機(jī)床，通常三軸機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)二軸、二軸半、三軸加工；五軸機(jī)床也可以只用到三軸聯(lián)動(dòng)加工，而其他兩軸不聯(lián)動(dòng)。它能將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床等功能組合在一起，零件在一次裝夾后，可以將加工面進(jìn)行銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸及攻螺紋等多工序加工，能有效地避免由于多次安裝造成的定位誤差，可加工形狀復(fù)雜、精度要求高的金屬外殼。例如，Macbook的完整的背殼是用0.5mm的不銹鋼板加工成型的，其最大截面在內(nèi)部（腰鼓形弧線），使用了可收縮型芯，弧線設(shè)計(jì)十分符合人們的審美。但這樣的外殼設(shè)計(jì)必定會(huì)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝配帶來(lái)一些挑戰(zhàn)性，它需要有托架焊接到背殼上來(lái)支撐內(nèi)部器件并強(qiáng)化結(jié)構(gòu)性能，裝備從底到上，由于元件眾多，因此厚度方向上的精度控制尤其重要，所以在托架和襯片焊接完成后還需要進(jìn)行多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床加工。但是我們也可看到Unibody技術(shù)在現(xiàn)階段是有著一定的缺點(diǎn)的。首先這種加工技術(shù)的成本較昂貴，而且這種加工方式需要圍繞著一個(gè)工件進(jìn)行多次加工，沒(méi)有辦法形成流水線式的工序，所有的后續(xù)工件只能排隊(duì)等著前面的做完，即便是批量生產(chǎn)，也十分難大幅度降低成本。

所以說(shuō)盡管Unibody技術(shù)能夠使工業(yè)產(chǎn)品的造型外觀變得非常漂亮，但是就現(xiàn)在來(lái)說(shuō)這個(gè)技術(shù)還很難在一時(shí)半會(huì)普及整個(gè)工業(yè)產(chǎn)品加工行業(yè)，因此我們只能等待這種技術(shù)的進(jìn)一步完善并最終達(dá)到技術(shù)成本的降低，才能最終將這種技術(shù)廣泛推廣到整個(gè)工業(yè)產(chǎn)品加工行業(yè)?？偟膩?lái)說(shuō)，隨著現(xiàn)代人們對(duì)工業(yè)產(chǎn)品外觀越來(lái)越苛刻的審美要求，Unibody技術(shù)會(huì)更加廣泛地被運(yùn)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面。相信在不遠(yuǎn)未來(lái)的一天，在一些高硬度的產(chǎn)品合金外殼表面也可以雕刻出中世紀(jì)維多利亞式的紛繁復(fù)雜的曲線紋理。甚至每個(gè)人都能擁有著屬于自己的功能相同但造型各異的工業(yè)產(chǎn)品，并最終達(dá)到功能優(yōu)良與形式美觀的完美統(tǒng)一。

作者：楊道陵

篇9

設(shè)計(jì)作為一種藝術(shù)性的造物活動(dòng)，其本質(zhì)是“按照美的規(guī)律為人造物”。愛(ài)美之心，人皆有之。雖然“美”并不是設(shè)計(jì)的唯一屬性和最終目的，但就設(shè)計(jì)成果而言，美的因素卻成為考察其優(yōu)劣程度的標(biāo)準(zhǔn)之一。美是喚起和激發(fā)人的最高享受的心理狀態(tài)，它是人類設(shè)計(jì)、創(chuàng)造本質(zhì)的最深刻反映。“美”的設(shè)計(jì)能使產(chǎn)品有效地使用，并給人以強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊和視覺(jué)印象，提升產(chǎn)品的審美體驗(yàn)。美是抽象的，但同時(shí)它又是可感的。如何讓見(jiàn)仁見(jiàn)智的美學(xué)評(píng)價(jià)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中形成有一定參考價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)是一個(gè)值得我們深思的問(wèn)題。

一、設(shè)計(jì)美學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系的架構(gòu)基礎(chǔ)

由卡耐基梅隆大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院craigvogel教授與工程學(xué)院jonathancagan教授合作創(chuàng)立、并在《創(chuàng)造突破性產(chǎn)品》一書中推出的技術(shù)—形式定位圖，顯示了同一域的不同產(chǎn)品在技術(shù)和形式為軸的坐標(biāo)系中的定位。根據(jù)他們?cè)谧鴺?biāo)體系中的不同方位，可以得出針對(duì)性的市場(chǎng)定位及驅(qū)動(dòng)因素。由此得出結(jié)論：只有形式好技術(shù)含量高的產(chǎn)品才能從競(jìng)爭(zhēng)者中脫穎而出。wwW.133229.Com當(dāng)今社會(huì)的消費(fèi)者不但了解自己的境況，也了解可供選擇的產(chǎn)品。他們所尋求的是一種完整的、能夠體現(xiàn)自身價(jià)值和素質(zhì)，并豐富生活的產(chǎn)品。形式與技術(shù)便成為我們?cè)趯?duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)不可或缺的必要條件。在形式—技術(shù)坐標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，我們可以將設(shè)計(jì)的美學(xué)理念融會(huì)其中，以此來(lái)作為的我們衡量產(chǎn)品設(shè)計(jì)的美學(xué)量化綜合指標(biāo)及評(píng)價(jià)內(nèi)容。

二、設(shè)計(jì)美學(xué)模糊評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的具體闡述及數(shù)學(xué)模型的建立

設(shè)計(jì)的本質(zhì)是“按照美的規(guī)律為人造物”。工業(yè)設(shè)計(jì)是人類在現(xiàn)代大工業(yè)條件下按照美的規(guī)律造型的一種創(chuàng)新的社會(huì)實(shí)踐，是技術(shù)與與藝術(shù)形式的高度自覺(jué)。設(shè)計(jì)美則是建立在技術(shù)發(fā)展與形式創(chuàng)新基礎(chǔ)之上的一種藝術(shù)性的造物活動(dòng)帶來(lái)的心理體驗(yàn)。設(shè)計(jì)美學(xué)評(píng)價(jià)體系的建立，是為了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中探求技術(shù)美與形式美的完美結(jié)合并以此指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)實(shí)踐，在設(shè)計(jì)活動(dòng)中追求感情與情境的訴求，讓消費(fèi)者在產(chǎn)品使用體驗(yàn)中，得到情感的熏陶和生命情感的體驗(yàn)享受。

1.技術(shù)美

這里技術(shù)指的是產(chǎn)品的核心功能，即產(chǎn)品的使用功能、生產(chǎn)產(chǎn)品的材料和加工工藝、使用產(chǎn)品時(shí)涉及到的界面關(guān)系（如按照按鈕、屏幕、語(yǔ)音等提示進(jìn)行操作）。技術(shù)美側(cè)重于理性，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中理智和推理的思維形態(tài)的表現(xiàn)形式。

2.形式美

通常我們說(shuō)到形式美，是指構(gòu)成事物的物質(zhì)材料的自然屬性（色彩、形狀、線條、聲音等）及其組合規(guī)律（如整齊一律、節(jié)奏與韻律等）所呈現(xiàn)出來(lái)的審美特性。本文將形式美定義為是能夠?qū)⒚栏信c產(chǎn)品與服務(wù)中人機(jī)結(jié)合起來(lái)的造型，在視覺(jué)、感覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等屬性間所呈現(xiàn)出來(lái)的審美特性，側(cè)重于感性、情感和靈感的藝術(shù)思維。

3.體驗(yàn)美

體驗(yàn)美指的是在產(chǎn)品使用過(guò)程中所體現(xiàn)出來(lái)的和諧的人—機(jī)—環(huán)境關(guān)系，合適的人機(jī)尺寸及友好溫馨的人機(jī)界面，親切的人性化關(guān)懷，合理完善的功能，及其外觀質(zhì)量和外觀形態(tài)表現(xiàn)或傳達(dá)出一定的信息、表情或情感，在產(chǎn)品的多次同樣使用的記憶中所形成的經(jīng)驗(yàn)，所帶來(lái)的一種美妙體驗(yàn)?；蛘哒f(shuō)是技術(shù)與形式的結(jié)合度，在產(chǎn)品使用過(guò)程中所形成的總體審美體驗(yàn)。在18世紀(jì)哲學(xué)家鮑姆嘉通（baumgar-ten）首先提出了美學(xué)體驗(yàn)這個(gè)詞并將其含義改變?yōu)楦泄俚臐M足或感覺(jué)上的愉悅，藝術(shù)作品是因?yàn)檫@個(gè)原因而產(chǎn)生的，即為了滿足人們感官的感覺(jué)。而在這里特指產(chǎn)品本身的在技術(shù)、人機(jī)理論及形式美學(xué)規(guī)律等方面的運(yùn)用，對(duì)消費(fèi)者在心理和生理上的情感體驗(yàn)的提升和挖掘，也就是說(shuō)產(chǎn)品通過(guò)一系列的具體功能效用和人機(jī)工程上的易用性、安全性、和舒適性以及形式美學(xué)規(guī)律的探究，使人們?cè)谏砗托睦砀惺艿降挠鋹傮w驗(yàn)，從而在使用過(guò)程中產(chǎn)生某種共鳴。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，人們所追求和期待的已由機(jī)械的、毫無(wú)生氣的物質(zhì)滿足過(guò)渡到更具有生命情感的體驗(yàn)享受。正如經(jīng)濟(jì)學(xué)家約瑟夫·派恩和詹姆斯·吉爾摩在《體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)》一書中指出：體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。顧客的需求不僅僅是產(chǎn)品或服務(wù)．他們還追求感情與情境的訴求。產(chǎn)品設(shè)計(jì)美學(xué)是探究提高人類生活品質(zhì)的美學(xué)規(guī)律，其最終目的是要人類在科技文明的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步的平臺(tái)上，自由的生存和發(fā)展。設(shè)計(jì)不僅僅是為了生產(chǎn)、為了“物’的實(shí)現(xiàn)，而同時(shí)也使人類實(shí)現(xiàn)了諸多精神需求且獲取了很多美的心理體驗(yàn)。

三、小結(jié)

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是以產(chǎn)品這一實(shí)物形式呈現(xiàn)在人們面前的，它利用各種技術(shù)手段和藝術(shù)方法按照功用規(guī)律和審美的規(guī)律來(lái)創(chuàng)造。設(shè)計(jì)的獨(dú)特表現(xiàn)形式使美學(xué)這個(gè)主題更加廣泛、更加深入地介入了人們的生活。產(chǎn)品設(shè)計(jì)迫切要求人們正確認(rèn)識(shí)產(chǎn)品的形式與審美的關(guān)系，用“美”的尺度，設(shè)計(jì)制造富有形式美感的現(xiàn)代“藝術(shù)品”——產(chǎn)品設(shè)計(jì)。本文以技術(shù)—形式坐標(biāo)系為基礎(chǔ)，結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的美學(xué)準(zhǔn)則，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)的美學(xué)評(píng)價(jià)歸納為技術(shù)美和形式美以及體驗(yàn)美，對(duì)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)型量化方法進(jìn)行了初步研究，以期提高工業(yè)設(shè)計(jì)美學(xué)評(píng)價(jià)的科學(xué)性與可行性。社會(huì)在進(jìn)步，人們的審美需求也在提高，設(shè)計(jì)師只有根據(jù)設(shè)計(jì)美學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提倡人性化的情感體驗(yàn)設(shè)計(jì)，從消費(fèi)者的實(shí)際需求出發(fā)，才能適應(yīng)瞬息萬(wàn)變的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，立足于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)大環(huán)境之中。④①

參考文獻(xiàn)：

[1]荊雷.設(shè)計(jì)藝術(shù)原理[m].濟(jì)南：山東教育出版社，2002．

篇10

（一）構(gòu)圖方式

中國(guó)傳統(tǒng)剪紙是一門平面二維的紙質(zhì)鏤空藝術(shù)，它“線線相斷”，卻又“線線相連”，其基本單元是線條和塊面，基本語(yǔ)言符號(hào)是裝飾化的點(diǎn)、線、面[1]。由于材料的限制，剪紙很難表現(xiàn)層次多變的內(nèi)容、物體體積、光影效果、深度和起伏，因此剪紙藝術(shù)采用平視構(gòu)圖，即任何形象的塑造都共存于一個(gè)特定形制的可視平面內(nèi)。在沒(méi)有體積、空間、透視、比例關(guān)系的約束下，通過(guò)對(duì)素材的極度概括和大膽取舍，用簡(jiǎn)練的線條進(jìn)行概括，使剪紙畫面重點(diǎn)突出、黑白關(guān)系虛實(shí)相襯，以增強(qiáng)作品的表現(xiàn)力，用平面的視角表現(xiàn)立體世界的物象。與西方的焦點(diǎn)透視不同，中國(guó)傳統(tǒng)美術(shù)在透視上不追求縱深感，而有著“看得多、看得全”[2]的藝術(shù)特征。剪紙藝術(shù)采用散點(diǎn)透視的構(gòu)圖方法，將多種物象組合到一起，彼此獨(dú)立互不交叉。

（二）造型手法

“中國(guó)民間剪紙的造型更趨于傳情而不在寫形，更在于寫意而不在寫實(shí)”[3]，因此傳統(tǒng)剪紙作品的造型具有概括性、隨意性、象征性和平面性的特征。剪紙是樸實(shí)的勞動(dòng)人民對(duì)美好生活表達(dá)期許的一種藝術(shù)形式，因此在剪紙作品中，創(chuàng)作者善于把多種物象組合在一起，以表達(dá)想象中的美好結(jié)果。在剪紙作品中，無(wú)論是一個(gè)還是多個(gè)形象組合，皆以“以象寓意”、“以意構(gòu)象”來(lái)造型，而不是根據(jù)客觀的自然形態(tài)來(lái)造型。受工藝的限制，剪紙無(wú)法采用完全寫實(shí)的方法，因此在創(chuàng)作時(shí)會(huì)突出表現(xiàn)物象輪廓特征，并運(yùn)用變形、夸張的手法來(lái)突出表現(xiàn)對(duì)象的特點(diǎn)。

（三）文化內(nèi)涵

傳統(tǒng)民族風(fēng)俗是文化和藝術(shù)的依據(jù)和載體：因?yàn)槊褡屣L(fēng)俗，造物設(shè)計(jì)必然具備了民族文化的社會(huì)群體性和全文化性，這是造物藝術(shù)的獨(dú)特性質(zhì)。中國(guó)民間剪紙藝術(shù)作為民俗文化組成鏈條中的重要一環(huán)，它并不是以單純的藝術(shù)形式存在，而是具有實(shí)用功能和社會(huì)功能。[4]傳統(tǒng)剪紙藝術(shù)形成于經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后的農(nóng)耕時(shí)代，那時(shí)的人們希望遠(yuǎn)離貧窮、天災(zāi)、疾病的威脅，他們幻想另一個(gè)美好世界的神靈相互感應(yīng)，愿他們多子、多福、長(zhǎng)壽、吉祥，于是他們將這種美好的意愿和情感借用剪紙這種藝術(shù)形式來(lái)表達(dá)，將剪紙用來(lái)祭祀、祈福。隨著社會(huì)的發(fā)展，剪紙的裝飾性、實(shí)用性和藝術(shù)性不斷增強(qiáng)，題材類型、表現(xiàn)方式、造型手法也更加豐富多變。從最初的祭祀祈福到后來(lái)的裝飾，剪紙這種藝術(shù)形式作為民俗文化的載體，它深刻的反映了中國(guó)勞動(dòng)人民原始的視覺(jué)思維方式、審美觀念以及中國(guó)的本源哲學(xué)和世界觀。

二、傳統(tǒng)藝術(shù)在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的運(yùn)用方法

柳宗悅認(rèn)為，尊重傳統(tǒng)并不是重復(fù)古代，若是那樣就會(huì)陷入停滯或帶來(lái)倒退[5]。中國(guó)傳統(tǒng)藝術(shù)是有生命的，不能沒(méi)有創(chuàng)造和發(fā)展，在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展才能讓傳統(tǒng)藝術(shù)富有更強(qiáng)的生命力和感染力。剪紙這門極具欣賞價(jià)值的傳統(tǒng)藝術(shù)，其突出特色體現(xiàn)在圖案視覺(jué)效果上陰陽(yáng)形的交替使用以及圖案的內(nèi)容寓意表達(dá)，其視覺(jué)效果通過(guò)采用近似、漸變、變異、密集、放射、肌理等形式營(yíng)造。剪紙藝術(shù)的色彩、構(gòu)圖、造型等是現(xiàn)代設(shè)計(jì)的重要素材，但對(duì)它們的應(yīng)用不能停留在簡(jiǎn)單的復(fù)制、沿用層面，“要做到完美的融合，就一定要對(duì)剪紙藝術(shù)充分了解，將制作工藝、創(chuàng)作技巧、文化特征以及藝術(shù)個(gè)性等充分掌握”[6]。

（一）構(gòu)圖方式在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

“剪紙藝術(shù)”獨(dú)特的表現(xiàn)形式和材料加工技術(shù)，是區(qū)別于其它藝術(shù)形式的顯著標(biāo)志。[7]圖1、圖2是來(lái)自06倫敦設(shè)計(jì)節(jié)的兩件作品，SusanBradley設(shè)計(jì)的光雕板飾。該作品用一層薄金屬板制作而成，其中最為引人注目的是用剪紙手法制作而成的精美圖案，這些剪紙圖案極大地增強(qiáng)了產(chǎn)品的審美功能。雖然這些精巧的花紋都是用激光技術(shù)刻出來(lái)的，但其虛實(shí)相依，陰陽(yáng)共存的風(fēng)格和剪紙藝術(shù)中鏤空的構(gòu)圖方式如出一轍，不僅突出了作品的形式感，也賦予了作品新意的視覺(jué)效果。

（二）造型理念在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)民間剪紙縱橫時(shí)空的造型手法是人們的愿望、理想和精神境界的一種體現(xiàn)。剪紙藝術(shù)縱橫時(shí)空的造型理念是超自然形象的組合，是人為的虛化形成，它體現(xiàn)了作者無(wú)窮的想象力與創(chuàng)造力。不同特征屬性的形象組合起來(lái)能給人深層次的思考和聯(lián)想，更能體現(xiàn)出多種象征和寓意。如圖3，托德•布歇爾設(shè)計(jì)的伊卡魯斯之燈（IcarusLight，2005）：這是一款羽翼型燈，設(shè)計(jì)者以希臘神話里過(guò)于靠近太陽(yáng)飛行而使翅膀融化墜落的少年伊卡魯斯（Icarus）為主題，插上翅膀的燈飾既浪漫唯美又不失飄逸瀟灑。這種設(shè)計(jì)題材反映了設(shè)計(jì)者的愿望以及他的精神世界。英國(guó)本土設(shè)計(jì)師YuJordyFu設(shè)計(jì)了一系列以“云”為主題的燈具（如圖4），在這組產(chǎn)品中，設(shè)計(jì)師細(xì)心的將生活中的的點(diǎn)點(diǎn)滴滴用剪紙藝術(shù)記錄下來(lái)，裝點(diǎn)家居環(huán)境。YuJordyFu將剪紙從二維拓展到了三維的世界，將人、植物、建筑等多種元素有機(jī)的結(jié)合在一起，圖案樣式紛繁復(fù)雜卻又極具概括性，配合著若明若暗的燈光，呈現(xiàn)出一番獨(dú)特的視覺(jué)效果。設(shè)計(jì)師“以象寓意”，表達(dá)了對(duì)人與自然和諧相處的的美好愿景。

（三）符號(hào)化元素在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在滿足產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)上，通過(guò)賦予產(chǎn)品具有中國(guó)傳統(tǒng)風(fēng)格的圖案、色彩、材質(zhì)，適當(dāng)?shù)馗漠a(chǎn)品的表面特征，可使之具有中國(guó)傳統(tǒng)獨(dú)特的韻味，這是一類較為常用且簡(jiǎn)便的中式產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。中國(guó)傳統(tǒng)文化博大精深，對(duì)中式產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，則蘊(yùn)含著豐富的圖案素材，因此元素的選取、提煉與滲透是傳統(tǒng)藝術(shù)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中應(yīng)用的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，否則只是簡(jiǎn)單的裝飾。在中國(guó)傳統(tǒng)文化中龍和鳳分別代表男性和女性，將龍紋和鳳紋組合在一起成對(duì)出現(xiàn)體現(xiàn)了和諧對(duì)稱的陰陽(yáng)之美，所以古代人們喜歡用“龍鳳呈祥”來(lái)形容夫妻間相親相愛(ài)、相濡以沫、怡合百年的忠貞愛(ài)情。與“龍鳳呈祥”一樣，“囍”字也承載著對(duì)新婚夫婦比翼雙飛、幸福美滿、白頭偕老的祝福。“龍鳳呈祥”和“囍”字符號(hào)在新人結(jié)婚時(shí)運(yùn)用最多最廣，（如圖4），該款臺(tái)燈，采用了剪紙的藝術(shù)形式，并選擇了傳統(tǒng)剪紙作品中常見(jiàn)的吉祥圖案。臺(tái)燈的四個(gè)立面以“囍”字作為裝飾骨架，在相接的兩個(gè)立面上分別配以龍紋和鳳紋，寓意“龍鳳呈祥”。紅色的外觀加上暖色的燈光，增添了濃郁的中國(guó)傳統(tǒng)韻味。

（四）意境美在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

意境是中國(guó)傳統(tǒng)美學(xué)思想的重要范疇，李可染認(rèn)為“意境是藝術(shù)的靈魂，是客觀事物精粹部分的集中，加上人的思想感情的陶冶，經(jīng)過(guò)高度藝術(shù)加工，達(dá)到情景交融，借景抒情，從而表現(xiàn)出來(lái)的藝術(shù)境界，詩(shī)的境界?！奔艏埶囆g(shù)在創(chuàng)作與表現(xiàn)過(guò)程中體現(xiàn)了形式層的悅耳悅目、意象層的悅心悅意、意境層的悅志悅神。國(guó)內(nèi)剪紙藝術(shù)設(shè)計(jì)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)秀例子不多，而國(guó)外一些設(shè)計(jì)師卻借鑒了我國(guó)的剪紙藝術(shù)的理念，設(shè)計(jì)出了具有強(qiáng)烈視覺(jué)沖擊力卻有充滿意境的作品，荷蘭設(shè)計(jì)師托德•布歇爾就是其中最典型的代表。托德•布歇爾善于從中國(guó)傳統(tǒng)剪紙藝術(shù)中汲取靈感，從他的作品中很容易看到中國(guó)傳統(tǒng)剪紙藝術(shù)的影子，其設(shè)計(jì)作品大多圍繞“自然”的主體，以動(dòng)植物作為作品的主題風(fēng)格。如圖5，花冠之燈（GarlandLight，2002）是托德•布歇爾的成名之作，設(shè)計(jì)師將在森林里散步所感受的植物光影大膽融入作品中，采用切割的方法將薄金屬剪裁出花草茂盛的剪影，層層疊疊的花草“剪紙”掛在燈光上，透著隱約而刺眼的光，運(yùn)用三維立體的重迭剪紙技法令作品散發(fā)出仿佛童話故事里的仙境氛圍。