工业产品设计范文10篇

摘要：色彩设计在工业产品设计中具有关键作用，产品设计与色彩设计息息相关。产品给人映入眼帘的第一印象便是色彩，色彩可谓是工业产品的门面和担当。一些产品设计师为了调和出适合的颜色，往往要不厌其烦的尝试，方能达到最终理想效果。这也可看出色彩设计对工业产品有着举足轻重的作用。不仅是体现在更好表达产品设计理念，也是对其进行准确定位，而且可以引起消费者关注，从而刺激其消费。本文就对工业产品设计的色彩的重要性进行分析，并且讨论其中需要注意的色彩问题，希望有一定帮助。

关键词：工业产品设计；色彩设计；研究

产品设计中需要使用色彩丰富产品表现力，加深人们对于产品的第一印象，从而增强好感度。产品的色彩设计不是只有装饰产品的功能，在表现出产品设计师审美观念的同时，设计师需要将自身的情感融入其中，这样才会使得产品色彩更具人性化，并且结合自身对其蕴含的文化，使得产品更加具有内容，而不显得单调空洞。另外在色彩设计过程中，要以产品自身特性为出发点，在此基础上进行色彩设计。从而通过色彩使得人们能够感受到产品的生命力，不仅是视觉体验上，更是心理上的感受，因此进行色彩设计极为必要。

一、工业产品设计中色彩的重要性

1.1色彩具有艺术感染力

眼睛是人们通过了解外界的第一道门，第一扇窗。在用眼睛进行外界事物观察过程中，色彩是最为直接能够被感受到的。因为人类视觉对色彩具有极高的敏锐度，不仅是小孩会五颜六色的事物吸引住，成人也不例外。所以在工业产品设计过程中，需要抓住人类市局这一特点，在色彩设计上下功夫。从而能够带动人类对产品进行深入的观察，从而能够进一步了解产品实际作用，以及有兴趣去了解该产品所背后所蕴含的文化，这是一个积极进阶型的引导过程，可见色彩具有艺术感染力，从而建立人们对产品好感度，对其接受度也得到提高。

摘要：从专业化角度出发，工业产品设计融汇了艺术专业以及技术专业两个专业，可以充分考验学生所具有的创新能力以及艺术能力。若是一个学生不能够接受科学化的教学，则其才华可能会被埋没，所以合理化的教学体系对于学生来说是至关重要的。此外，学校的工业产品设计专业教学体系直接关系到人才培养与人才发掘。在时代日益进步发展的背景下，工业产品设计要求日趋苛刻，同时也对学生思维创新能力与手动技术提出了较大挑战。因此，学校应该在工业产品设计专业教学体系构建上做到与时俱进，通过推陈出新，构建探索型教学体系。本文就工业产品设计专业探索型教学体系的构建展开详细论述。

关键词：工业产品设计；探索型；教学体系；构建

通常情况下，人类为了改善现有的生活条件，将会作出一定的实践性创造活动，进而产生实用功能与审美功能。具体来说，在审美价值层面主要是体现在思维创新以及外观造型创新上[1]。现阶段，我国在工业产品设计教学上，已经很难适应社会发展需求了，传统形式的教学方法不可以真正应用到实际教学中，从而造成学而无用的问题时常出现。因此，学校应该在此基础上，对教学体系进行创新，工业产品设计专业探索型教学体系的推广与应用可以让学生们得到更好的学习，掌握实用知识，适应社会发展需求。

1工业产品设计专业探索型教学体系的基本概述

运用探索型教学体系开展工业产品设计专业教学中，教师往往不会急于把教材当中的相关知识点与实践学习中的难点问题事先告诉给学生,使学生产生规避心理，而是借助演示教学法以及实践教学法等,保证学生可以首先接触到产品设计，然后再对学生进行知识点的引导，整个教学过程是一个相对独立的探索与思考过程，有助于学生自身学习能力的不断提升[2]。此外，借助工业产品设计专业探索型教学体系进行教学，可以使学生深刻记忆设计全过程，并在此基础上独立发现问题，最终提出合理化的问题解决方案，让学生快速成长，从根本上提升其独立设计能力。

2工业产品设计专业探索型教学体系的具体构建

1探索型教学与传统教学的区别

在工业产品设计的领域中，探索型教学已经发展成了一个成熟的教学体系，能够帮助学生发挥自己的天分，并激发学生的创新意识，从而促进学生成长，设计出更优质的工业产品。传统教学在实际的教学中也是有一定成效的，而且在长时间的应用过程中，也为社会培养了大量的设计人才，其功劳不能抹灭，但是也要以发展的眼光，客观评价传统教学方法。传统的教学方式多是由教师照本宣科，按照教学大纲，将教材中的知识点交给学生，并给学生规定题目，要求在规定时间内完成任务。在这个过程中，教师可以随时指导学生，让学生能够按时完成任务。但是，从学生发展的角度看，学生并没有独立思索的时间，都是按照教师的要求一步一步完成，对于学生创新能力的培养是不利的。而探索型教学方式则不同，教师并不是急于将教材中的知识点，和实践中的难点事先告诉学生，从而让学生在设计中规避这些问题，而是利用演示法、实践法等，让学生首先接触设计，引导学生注意难点和知识点，这个过程就是让学生独立思索、独立探索的过程，对于学生能力的提高有着积极意义。通过探索型的教学，让学生将设计的全过程印刻在头脑中，并且能够独立地发现问题、解决问题，才能通过探索的方式让学生尽快成长起来，并提高学生的独立设计能力。由此可以看出，在工业产品设计方面，传统的教学方式和探索型的教学方式是不同的，虽然在理论知识的学习方面，传统的教学方式更扎实、更全面，但是在培养学生的设计能力方面，却是探索型教学方式更能够发挥效力。

2工业产品设计探索型教学体系探析

要想让学生迅速成长，需要在学习阶段就着重培养学生的设计能力，并为学生提供成长的平台，因此，要充分掌握，并利用探索型教学方式，从而形成一个完善的探索型教学体系，让学生能够接受到最适宜的教育，为工业产品设计行业培养专业型人才。

2.1注意工业产品设计的生活性

工业产品中也存在着一定的艺术因素，要求设计者在设计中注重美观性和艺术性，但是，作为人类生活、生产中的工业产品，还是应该以生活性为主，要着重体现其使用价值。因此，在探索型教学体系的构建中，应该尽量贴近现实生活，让学生从入门之初就有这样的思想准备，根据生活中的实际需要来设计工业产品。一方面，产品设计要以提高实用性为基本准则，要求设计者注意生活性，并将生活性融入到设计理念中；另一方面，在教学中应该向学生灌输这样的思想，要求每一件设计产品都是具有较高的实用性和生活性的，在教育体系中要将“生活性”的要求摆在最前面。

【摘要】改革开放以来，随着国内市场经济的繁荣发展，工业产品数量庞大、功能多样，但产品相似，产品设计存在照搬照抄问题。本文通过举例分析国内外优秀产品，总结归纳工业产品设计的基本原则，提出产品设计的新思路。

【关键词】工业产品设计；工业设计；产品设计；基本原则；创新

1前言

工业产品设计是指从确定设计项目起，经过市场调查对工业产品的结构、工艺、材料、外观等方面进行的产品设计，工业产品设计讲究产品设计的市场性和可实现性。工业产品设计又叫做产品设计、工业设计（IndustrialDesign）。产品设计的范围包括中小产品设计、家具设计、交通设施设计、公共设施设计四大内容。中小产品设计包括厨卫用具设计、小家电产品设计、电子产品设计等，一般由大约十到三十人组成的产品设计公司设计，例如洛可可设计公司；家具设计包括座椅设计、茶几设计等，一般由家具公司设计，例如索薇娅衣柜集团；交通设施设计包括汽车设计、农用车设计等，一般由专门的汽车公司设计生产，比如北京现代公司、广州汽车有限公司；公共设施设计包括公共座椅设计、电话亭设计、公交车站设计等，一般由政府部门设计而成。

2工业产品设计的基本原则

产品设计不是“灵感设计”“一拍脑袋”的设计，产品设计有其设计规律和原则。请思考一下，您将如何设计一款简约时尚的灯具？您将从哪些方面设计灯具？产品设计需要讲究哪些原则呢？2.1创新原则。产品设计不能照搬照抄市场上已经生产的产品，产品设计的创新性告诉我们，设计师们设计的每件产品都要有独特的设计理念、创新性的设计思维，即要讲究产品设计的创新原则。如何才能设计出创新性的产品呢?有两种方法，一是创新全新产品，二是改良现有产品。2.1.1创新全新产品。创新全新的产品指创新目前市场上没有设计生产的产品。比如为解决收音机不能观看画面的问题，创造出了电视机：为解决电视机不能查阅网络资源等问题，创造出了电脑。电视对收音机而言是全新产品，而计算机对电视而言是全新产品。全新产品有三层概念，分别是功能上的全新产品、造型上的全新产品和材料工艺上的全新产品。2.1.1.1功能上的全新产品功能上的创新产品指引进新技术创新出全新的产品，或者揉合多种产品结合创造出全新的产品。例如目前市场上插排与插头配合过紧，造成插头拔插不方便。针对这种问题，国外设计师将插头顶部安装圆柱形按钮，按钮与内部弹簧装配，通过按动按钮，插头可自动从插排弹开，实现插头与插排的分离，解决不易拔出问题。又例如，国外设计师设计一款折叠式鼠标笔（FoldingPenMouse），该产品是将鼠标和与手绘板配套使用的压感笔相结合，设计出一款全新的产品。由于鼠标和压感笔都是配合电脑才能使用的，因此将鼠标和压感笔合二为一，提供给设计人员和商务人事办公使用。2.1.1.2造型上的全新产品。创造造型上的全新产品是指创造出一款与目前市场产品外观不同的新颖产品。如下图，图中座椅整体造型仿照人屈膝单手拿书的动作，而座椅的“手部”又增加放置书籍的作用，该产品将座椅和桌子结合设计出一款外观全新的产品，值得大家借鉴。2.1.1.3材料工艺上的全新产品。创造材料工艺上的全新产品是指突破传统的材料创造新材料、新工艺、新技术的全新产品。例如，斯特拉迪是世界首款3D打印而成的全身是碳纤维及塑料的小型汽车。该汽车制作时长约为44小时，成本约3500美元。该车外观看起来并没有金属材料耐用结实，但最高时速达80公里每小时，可以行驶大约100公里。车子靠电动能源，充一次电花费3.5小时。2.1.2改良现有产品。改良现有产品的设计是指在目前现有市场已有产品的基础上对产品进行改良。比如通过体重秤可以合理控制体重，但是同样身高、体重的多人的体型是不一样的，这是由不同人的体脂率所决定的，因此体脂率越低体型就越苗条，体脂率越高体态就越臃肿。所以衡量减肥是否成功的指标不是体重而是体脂，测量的产品是体脂称而不是体重秤。体脂称是体重秤的改良，例如有品（PICOOC）体脂称不仅能测量体重、体脂率，还能测量脂肪率、肌肉率、基础代谢率等十三项指标，根据这些指标能分析您减肥方式是否健康并给您在饮食和运动上提出合理的减肥方式。2.2美观原则。美观性原则指产品设计要考虑外观造型的艺术性。这种艺术性可以从产品的形、色、质三个方面来理解，即形态设计、色彩设计和材质搭配。2.2.1形态设计。形态设计是指产品的外观造型设计，可以从三个方面对产品造型形态进行设计。2.2.1.1基本几何图形的组合与变形。任何产品形态都可以总结归纳为基本几何体的切割和叠加而成的。比如Edifie漫步者品牌rR208PF型号的音箱外观主要由长方体和圆柱叠加而成；商务风格的台灯形态简洁，多由圆柱体、圆台、倒圆角后的长方体叠加或者切割而成；图2中的水母座椅，由椭圆体和圆台叠加而成。2.2.1.2仿生设计仿生设计是指产品的外形由某种动物或者植物的特征外形抽象、提炼而成。例如图2中的水母座椅在外观上模仿水母。值得注意的是，外形上的仿生不是将拟仿生的植物或动物形象的刻画出来。比如图3是一款手机支架，该支架模仿水龙头水流出的画面。该设计存在的问题是仿生得过于形象非抽象的提取特征元素，比如水龙头的把手和水纹描绘得过于细致，设计思维过于简单。图32.2.1.3参考已有产品形状进行设计。这种设计方式是国内目前大多数设计公司的设计方法，这种设计方法可以有效提高工作效率，但是创新性思维简单、与其他产品的相似率过高。2.2.2色彩设计。色彩的三原色是红、黄、蓝，在三原色的基础上进行二次调和叫做二次色，三次调和叫做三次色。不同色彩有不同的寓意，比如红色寓意着温暖、火热、喜庆、紧张、危险；黄色寓意着尊贵、温暖、庸俗；绿色寓意着生机、活力、青春、阴森；蓝色寓意着纯洁、平静、寒冷、薄情等。不同的色彩会给人不同的感觉。2.2.2.1冷暖感暖色：人们见到红、橙、黄等色后，马上联想到太阳、火焰等物像，产生热烈、危险等感觉。因此红、橙、黄为暖色系。冷色：见到蓝、蓝紫、蓝绿等色后，则很易联想到天空、海洋等物像，产生平和、冷静等感觉。因此蓝、紫为冷色系。产品设计时，尽量讲究冷暖搭配，冷暖面积各占据三分之二为宜。2.2.2.2面积感。深暗色的产品视觉上面积小，浅淡色的产品视觉上面积大，这也就是为什么深色衣服显瘦，浅色衣服显胖的原因。2.2.2.3重量感。明度高的产品视觉轻，明度低的产品视觉重。比如天上的白云看起来很轻，“黑云压城城欲摧”则描写乌云看起来的沉重感。产品设计时，尽量讲究深色在下部空间，浅色在上部空间的感觉，反之则显得头重脚轻。2.2.2.4软硬感。暖色、亮色的产品视觉软而柔和，冷色、暗色的产品视觉硬而沉着。比如周杰伦的歌曲《白色毛衣》歌词里的白色毛衣给人以柔和、亲近、怀念的感觉，而海中的深色礁石给人生硬、危险的感觉。产品设计时，尽量根据产品类型来确定其软硬感。2.2.3材质搭配。不同质感材料的运用会给人带来不同的感受，一般归纳为粗犷与细腻、粗糙与光滑、温暖与寒冷、华丽与朴素等基本感觉特性。木头、塑料、橡胶的产品视觉有亲近感、舒适感，玻璃、金属、陶瓷的产品视觉给人危险感，所以建议两类材料相搭配使用；纤维、皮革、石头可以与任何材料搭配；而玻璃与金属尽量不要放在一块使用。例如，在2013年鲁迅美术学院毕业设计展上一款木质和金属两种材料相结合的座椅引发大家的关注。因为木质给人以古朴、韵味、自然舒适的感觉，金属给人以明亮、刚性、时尚、挺拨刚劲、深沉稳重的感觉，在这个作品中充分显示了轻巧与稳重、复古与时尚相结合的设计风格。又如，该次毕业展上另外一款座椅。改座椅将木材与牛奶皮的结合，用大理石点缀其中，在祖光浩方的外观中又不失细腻，牛皮的舒适，实木的质朴，大理石的奇妙变换，三者的完美结合构成了这样一组具有简练、质朴的家具。牛奶皮又在这简单中加入一丝神秘的气息，黑白纹路交错，仿佛把人们带回最初的状态，配合看大体块的塑造，给人以心灵上的安全感，坐在上面，感受大自然最原始的呼吸，仿佛心灵也回到了最初的纯净。2.3使用优先原则。使用优先原则是指任何产品的设计都要满足其功能性，例如设计的座椅要满足坐的功能，课桌满足写字、放置物品的功能，手机满足通话、上网等功能。此外产品在满足基本使用功能同时，增加新功能或者改进原有产品，是使用优先原则的另一层含义。例如，以前市场上特别流行将安卓和苹果充电线二合一的充电器，是将产品多功能化；又如一款获得国际工业设计大奖的创意水杯。该水杯外部形态和市场上大部分水杯大体相同，唯独水杯由弧形把手做成了三角形把手。那这个三角形的把手有什么用呢？请尝试把水杯倒扣放置，倒扣放置后会发现水杯杯口不需要完全贴合桌面，贴合处而是水杯的把手，这样就巧妙的解决了水杯沥水困难、杯中有水渍的问题。该解决方法没有耗费多余材料，没有改变产品的开模方式，在经济成本不变的情况下通过改变产品的外部形态解决问题，这种用四两拨千斤的方法堪称产品设计的典范。2.4经济效用原则。经济效用原则是指产品设计要考虑产品的生产成本。当产品定位的高端人群时，产品的生产成本可以适当提高，当产品定位的是大众人群时，就要从加工工艺、材料、结构等方式压缩产品成本。

摘要:UG软件是当前最为流行的一种三维实体建模软件，随着科技发展的不断影响，其在机械设计领域中表现出了良好的使用效果，因此，得以在工业产品设计上得到广泛的应用。工业产品设计是满足人们在使用机械或产品过程中的视觉以及触觉的需求，并通过产品设计、材料科学、造型设计以及计算机软件辅助设计等不同的交叉技术来综合性的实现工业产品设计的交叉融合目标。UG软件就是一种人机交互设计在公社产品设计中的应用，它能够将工业产品设计、制造以及工程分析有机的结合在一起，并通过自身强大的机械设计以及制图功能来实现企业满足现代市场产品设计的复杂性、多样性、经济性和可靠性，现阶段被广泛应用在模具、汽车自动化、机械、航空航天以及医疗器械等应用领域，是工业生产未来发展的主要方向。

关键词:UG软件;工业产品设计;机械设计

Unigraphics又称UG软件，是美国麦克唐纳．道格拉斯飞机公司最初研发的一种三维实体建模软件，它开启了机械设计与工业设计结合的应用模式。社会科学技术的不断发展提升了消费者对于工业产品的品质需求，企业要想获取一定的市场竞争力就必须致力于产品的设计研发，为了提升工业产品设计的市场占有率，企业必须要融入全新的设计理念以及构造方法，因此，UG软件这种人机交互设计应用就显得尤为重要。UG软件不仅能够满足用户的工艺设计以及虚拟产品设计的需求，还能够通过几何操纵而进行工业产品的设计研发，其广泛的应用对工业企业具有十分重要的战略意义。

1UG软件概述

1．1UG软件的特点。首先，UG软件涵盖了当下世界范围内最为先进的各项产品设计应用模块。在制图功能以及机械设计方面，UG软件具备较高的性能，能够为工业产品设计提供较高的灵活性和可能性，进而设计出满足客户需求的任何复杂产品。其次，UG软件可以允许制造商对其产品的设计和开发过程进行虚拟的、数字化的仿真模拟、确认以及优化。产品制造商在开发周期较早的阶段利用UG软件的数字化仿真性能可以及时的调整产品相关设计数据，提升产品质量，同时，能够有效消除或减少对物理样机昂贵的耗时构建与设计，减少对变更周期的依赖性。再次，UG软件为产品技术革命以及培养创造性的工业企业进行产品设计和风格变换提供了强有力的解决方案。工业设计师利用UG软件进行建模，能够迅速的建立其复杂的工业产品形状，并对其进行改进，并通过先进的可视化工具以及渲染来最大限度的满足市场对于产品设计的一切需求，进而最大限度的满足产品设计概念的审美要求。1．2UG软件包含的主要模块。UG软件中主要包含的模块有:UG入口、特征建模、自由曲面建模、实体建模、装配建模、高级装配建模、工程绘图、加工基础、电气布线、用户自定义特征、产品级参数化设计、钣金设计、渲染、工业设计可视化、后处理、管路设计、车削、平面铣削、运动机构、样条轨迹生成器、定轴铣削、可变轴铣削、型腔型芯铣削、二次开发、数据交换、切削仿真以及有限元前后置处理等模块。1．3UG软件相比于其他三维实体建模软件在工业产品设计应用中的优势。当前工业产品设计应用的软件主要由UG软件以及PRO/E这两大软件，两大软件无论在使用功能上还是操作方式上，甚至整体的设计思路都有很多相似，但总体来讲，UG软件具有十分广泛的优势。第一，UG软件相较于PRO/E软件能够使用大型的飞机、汽车厂的复杂建模设计，适用于现代工业产品设计的市场需求。第二，UG软件相较于PRO/E软件属于混合建模，其完全参数化和局部参数化均不存在任何问题，更加有利于模型的更新，在进行大型的工业产品设计是，UG软件更加满足工业设计师的使用思路。第三，UG软件相较于PRO/E软件其曲面功能更加强大。工业设计师通过使用UG软件不仅仅能够提供更加丰富的曲面构造工具，曲面的精度控制还可以通过调整一些另外参数来实现，同时，UG软件的曲面分析工具也更加丰富。第四，UG软件相较于PRO/E软件具有较强的特征操作能力。由于UG软件具有很多细致划分的规格化特征，相当于几倍的PRO/E软件的特征数量，因此，UG软件具备更高的建模效率。

2当前我国工业产品设计的发展现状和遇到的困局

1绿色设计在工业产品设计中的特征

绿色设计的应用，作为一种全新的方式方法，着重点在于人与自然生态关系的平衡，减少环境破坏程度是设计过程中不能忽视的问题。不能只在技术层面进行考虑,在思想上也要具有观念的转变，绿色产品设计在现代的工业设计中是企业竞争的优势与关键。设计的传统方法是以人为本，以满足人类各方面的需求为重点，忽略了资源消耗、环境污染等结果对环境造成的污染与负担。产品本身是绿色设计的重点，忽略了其它绿色因素。传统产品设计要在原始基础上进行发展与创新。许多工业设计师人类基本生活需求用品上在进行了出其不意的探索，环境问题得以解决的情况下，发明了独特的产品形象。企业良好形象的塑造离不开绿色设计的支持，企业管理人员环保意识的增强有利于企业在绿色设计的道路上越走越远。

2工业设计发展必将随着绿色设计的方向发展

不久前，我国倡议节约型社会的建设，建设节约型社会可以实现城市以及国家的可持续发展能力。这样的城市建设需要在社会的生产建设、资源流通、群众消费等领域进行根本上进行改变。在社会发展和社会经济发展等方面合理的保护和利用资源，不断提高资源的回收和利用能力。生态文化环境对绿色设计的理念有很大的启示，该理念由被动的适应向主动的创新进行发展，这种进步揭示着人们全新生活方式的开启，社会新型经济时代的迎来。该设计策略早已应用在多个行业，让这些行业实现了经济、社会、生态价值的重重收获与提高。绿色设计的目标是环保和让人类与自然达到平衡状态，这将成为工业设计的现今发展趋势。设计对环境的作用已经在诸多领域淋漓尽致的展现，也让国家及企业领导人越来越重视。许多国家因此制定了一系列相关的法律及法规以便人类在设计时为自身谋福利。例如，在德国，政府通过法律手段强制性要求电视机生产企业必须回收自己所生产的电视机，因此，施耐特电子公司开发设计出一种“绿色电视机”，该电视机的零部件回收率可达90%以上。当前，德国商品的30%以上都成为绿色产品，这主要是以为德国在1977年实行“蓝天使”计划：对生产及使用中，不符合环保要求的产品，对人体健康或生态环境造成损害的商品，排除在“绿色产品”之外，不授予“绿色产品”标志。没有该标志的商品，在进出口方面均有数量与价格限制，尽管有明显的贸易歧视意图，但也使得该国的商品生产者与消费者认识到环保的重要性。此后，其它一些国家，如日本也建立了绿色标志认证制度，确保了消费者对商品环保属性的识别，激励企业不断研究绿色产品。而中国在“九五”计划于2010年远景目标中提出常规产业规范与环保产业同步发展的过程中提出了可持续的发展方法及战略。在少许西方国家,新型绿色消费群体已经出现并在不断扩大，他们以每年20%的数量不断递增。这一群体的隶属者购买商品时，对用珍稀动植物皮毛或组成部分制成的产品持以拒绝的态度。人类在消费活动的过程中，不能光着重了解商品的使用价值及期限，还应该关注商品环保回收率等问题。好比棉花种植及收获期间需要使用大量的杀虫剂、化肥及复杂的人类活动，选择穿着纯棉服装时应先考虑其成本，尽量延长产品的使用期限。绿色设计在世界范围内被广泛关注与接受，企业及国家应遵循其原则与时俱进。

3结语

“绿色设计”顺应可持续发展的理念，是当今工业设计的热点，它使工业设计理论符合人类社会发展的要求。进入21世纪，社会可持续发展也预示“绿色设计”仍然是工业设计中的要点，为了对绿色设计理念进行推广，完善绿色设计体系，需要全社会行动起来，绿色设计理念才能真正实现。

随着商品竞争程度不断加强，这就要求企业不但要提高产品性能，而且要尽可能缩短产品供应周期。传统的产品设计方法将设计对象分解为许多独立部件分别进行研究，孤立静止的分析问题，因此使得设计结论带有片面性和局限性，难以满足需要。随着现代设计理论、方法不断完善，特别是基于知识的专家系统设计方法的产生和发展，使利用计算机求解工业产品设计过程中大量数值和非数值性问题成为可能。通过引入专家系统对设计过程进行控制，对设计结果进行评价，减少了设计过程中的盲目性，节省了设计时间。然而考虑到产品设计过程存在着大量的非理性的因素，可定位该专家系统为一个辅助工具，为充分发挥设计者的能力，可将系统意见作为设计参考，而把最后的决策权交给设计者。

1专家系统与工业产品设计

1.1专家系统及其发展状况

专家系统是人工智能的一个重要研究分支。它是一种具有大量知识和经验的计算机程序。专家系统从领域专家那里获得知识，用一定的方法进行表达、存储、管理和维护，通过对专家知识和经验的综合运用，进行推理和判断，从而解决现实世界中的复杂问题。[1]目前已有多种类型的专家系统被广泛应用于国民经济的各个领域，包括解释型、诊断型、设计型等多种不同的类型。虽然它们的功能不同，但是它们具有下列共同的特点：

1)以足够复杂的问题为对象；

2)从某个问题领域的专家处获取专业知识；

"从远古的洪荒年代起，直到现代文明的建立和发展，人们从来没有停止过对于造物的苦思冥想，和实际的造物活动。"

人通过这种有意识的活动改造了自然，并使自己获得人类的灵气。自然界就被赋予人的意义，出现反映人的意向和活动的世界，"文化"也就开始了它的一发而不可止歇的生命运动。一块天然的岩石不具备文化意蕴，但经过人工打磨，便注入了人的价值观念，进入"文化"范畴。人类适应环境、改造环境并改造自身的过程与产物就是文化。人打磨石器的过程，人在打磨石器的过程中知识和技能的提高，在打磨石器中人与人结成的相互关系，以及最后成就的这件包蕴着人的价值取向的石器，都是文化现象。

文化是指在人类社会的历史实践过程中，所创造的物质财富和精神财富的总和。"是人类为了以一定的方式来满足自身需要而进行的创造性活动"。"社会的人是动物长期发展的产物。但是，只有当人不满足于坐享大自然的赐予，而开始亲自生产他所需要的消费品时，人类的文化史才开始了。"这种文化诞生于人类最初的"造物"活动之中，可以称之为"造物文化"。只是到了后来，生产力发展了，人的需要丰富了，文化的内涵就由简而繁、由单一到多样，文化的概念也随着文化学研究的深入而被赋予越来越复杂的内涵。但有一点，即人类文化是由一元向多元发展的，没有改变。

一部人类的文化史，无论哪个地区和民族，可说都是从制造生产工具和生活用品开始的。人类在打制第一件石器作为工具的时候，并不是出于"艺术"和"审美"的考虑，而完全是出于"劳动"，利于"生存"的实用目的。也就是俄国普列汉诺夫（1856-1918）提出的"实用先于审美"。因此，从最早的意义上讲，造物活动是综合的、笼统的、实用的。但是，一般的人造物只要一旦作为物质出现，就会具有一定的实用功能；作为物质的存在，就会对人产生精神的影响。在"劳动"、"生存"的实用目的达到以后，就开始了附加上"艺术"和"审美"的考虑，一般的人造物就上升为造物艺术。在长期的历史中，随着人类进行"艺术"和"审美"考虑的越来越丰富，人造物作为它原来的载体已不能充分满足了，便逐渐从中派生出、分离出现在所谓的"纯艺术"，由此形成艺术文化，譬如独立欣赏的绘画。以致出现了"物质文化"和"精神文化"的分野。然而，造物文化作为原发性的"母型"并没有被解体，而是沿着自身的轨迹发展。而此时的造物文化也就是造物艺术文化。

人类的造物活动，是以人类自身的创造性获取一种自然界中本来所没有的功能形式，求得在自然中的主动生存的开始，是最本质的文化现象。造物文化就是一种在物质文化和精神文化之间或之上未经分解的文化，带有原发性和综合性。张道一教授在造物艺术论中把这种兼具物质文化和精神文化而不可分离的文化称为"本元文化"。并在《跨世纪的造物艺术》一文中说：

"……一般的人造物，按照通常的说法，多称作为''''物质文化''''；它是相对于''''精神文化''''而言的。……严格地说，这方面的''''人造物''''，不能算作纯''''物质文化''''，而是带有文化的综合性，我称之谓''''本元文化''''。即在文化分为多元之前，一种最早的文化形态。随着社会的和生产的分工，文化由一元而分作多元，本元文化并没有被解体，而是同物质文化和精神文化并行发展。而且由于它同科技的发展同步，又合着生活的脉搏，一直保持着旺盛的生命力。如以陶瓷为例，从它的历史演变中不难看出，尽管技术变了，生活方式变了，它的制作、式样、用途也随之变化，而且能够看出各代陶瓷和品类式样上的风格差异，成为实用与审美的统一物，但上万年来并没有中断。由文化上的综合性，决定了它在艺术上和美学上的综合性。我们所要研究的''''造物艺术''''及其设计，正是指这一类的文化。"

"从远古的洪荒年代起，直到现代文明的建立和发展，人们从来没有停止过对于造物的苦思冥想，和实际的造物活动。"

人通过这种有意识的活动改造了自然，并使自己获得人类的灵气。自然界就被赋予人的意义，出现反映人的意向和活动的世界，"文化"也就开始了它的一发而不可止歇的生命运动。一块天然的岩石不具备文化意蕴，但经过人工打磨，便注入了人的价值观念，进入"文化"范畴。人类适应环境、改造环境并改造自身的过程与产物就是文化。人打磨石器的过程，人在打磨石器的过程中知识和技能的提高，在打磨石器中人与人结成的相互关系，以及最后成就的这件包蕴着人的价值取向的石器，都是文化现象。

文化是指在人类社会的历史实践过程中，所创造的物质财富和精神财富的总和。"是人类为了以一定的方式来满足自身需要而进行的创造性活动"。"社会的人是动物长期发展的产物。但是，只有当人不满足于坐享大自然的赐予，而开始亲自生产他所需要的消费品时，人类的文化史才开始了。"这种文化诞生于人类最初的"造物"活动之中，可以称之为"造物文化"。只是到了后来，生产力发展了，人的需要丰富了，文化的内涵就由简而繁、由单一到多样，文化的概念也随着文化学研究的深入而被赋予越来越复杂的内涵。但有一点，即人类文化是由一元向多元发展的，没有改变。

一部人类的文化史，无论哪个地区和民族，可说都是从制造生产工具和生活用品开始的。人类在打制第一件石器作为工具的时候，并不是出于"艺术"和"审美"的考虑，而完全是出于"劳动"，利于"生存"的实用目的。也就是俄国普列汉诺夫（1856-1918）提出的"实用先于审美"。因此，从最早的意义上讲，造物活动是综合的、笼统的、实用的。但是，一般的人造物只要一旦作为物质出现，就会具有一定的实用功能；作为物质的存在，就会对人产生精神的影响。在"劳动"、"生存"的实用目的达到以后，就开始了附加上"艺术"和"审美"的考虑，一般的人造物就上升为造物艺术。在长期的历史中，随着人类进行"艺术"和"审美"考虑的越来越丰富，人造物作为它原来的载体已不能充分满足了，便逐渐从中派生出、分离出现在所谓的"纯艺术"，由此形成艺术文化，譬如独立欣赏的绘画。以致出现了"物质文化"和"精神文化"的分野。然而，造物文化作为原发性的"母型"并没有被解体，而是沿着自身的轨迹发展。而此时的造物文化也就是造物艺术文化。

人类的造物活动，是以人类自身的创造性获取一种自然界中本来所没有的功能形式，求得在自然中的主动生存的开始，是最本质的文化现象。造物文化就是一种在物质文化和精神文化之间或之上未经分解的文化，带有原发性和综合性。张道一教授在造物艺术论中把这种兼具物质文化和精神文化而不可分离的文化称为"本元文化"。并在《跨世纪的造物艺术》一文中说：

"……一般的人造物，按照通常的说法，多称作为''''物质文化''''；它是相对于''''精神文化''''而言的。……严格地说，这方面的''''人造物''''，不能算作纯''''物质文化''''，而是带有文化的综合性，我称之谓''''本元文化''''。即在文化分为多元之前，一种最早的文化形态。随着社会的和生产的分工，文化由一元而分作多元，本元文化并没有被解体，而是同物质文化和精神文化并行发展。而且由于它同科技的发展同步，又合着生活的脉搏，一直保持着旺盛的生命力。如以陶瓷为例，从它的历史演变中不难看出，尽管技术变了，生活方式变了，它的制作、式样、用途也随之变化，而且能够看出各代陶瓷和品类式样上的风格差异，成为实用与审美的统一物，但上万年来并没有中断。由文化上的综合性，决定了它在艺术上和美学上的综合性。我们所要研究的''''造物艺术''''及其设计，正是指这一类的文化。"

摘要：系统科学作为现代的科学方法论，极大地改变人类的思维方式。工业产品作为一个复杂的系统，需要以系统科学的理论来研究。系统科学从不同的角度对工业产品系统进行剖析，对工业产品设计具有一定的积极意义。

关键词：系统科学；工业产品：设计方法

人们对事物的认识是与当时的科技和哲学思想相关的。工业产品是随着工业革命的发展而发展起来的，并且受到此阶段科技和哲学认识的制约。从工业革命时代一直到20世纪末。机械唯物主义是占据一定地位的，人们对事物的认识具有孤立、静止、片面的一面。而系统科学的出现给现代人的认识带上了一个新台阶。从系统科学的角度研究工业产品，将给产品的设计带来新的视野。

一、工业产品系统、元素与环境

工业产品是个复杂的系统，它由许多元素组成，同时又处于一定的环境中，受到各种因素的制约。同时工业产品系统与环境之间不断进行物质、能量、信息的交流，离开了环境，工业产品系统就成了孤立的、封闭的系统。因此，元素和环境对研究工业产品系统具有重要的意义。

1.1工业产品系统概述