【摘要】為了借助當今流行的文創(chuàng)產(chǎn)品將南京建筑遺產(chǎn)相關的文化和圖像信息介紹、宣傳給非專業(yè)的社會大眾，提高人們保護古建的意識，在分析了文創(chuàng)產(chǎn)品現(xiàn)有的設計類型、設計流程、營銷模式等基礎上，通過激光掃描、攝影測量、全站儀、移動掃描儀等數(shù)字化測繪方法和器材，對南京建筑遺產(chǎn)進行取樣和測量，再利用Metashape、CloudCompare等計算機軟件進行分析與加工，最后運用解構重組的設計方法，可以設計出能夠更準確反映建筑遺產(chǎn)信息并且?guī)в忻栏械奈膭?chuàng)產(chǎn)品。該方法為以建筑遺產(chǎn)為素材的文創(chuàng)產(chǎn)品設計提供了一種具有創(chuàng)造性的思路。

【關鍵詞】南京建筑遺產(chǎn)；數(shù)字化測繪；解構重組；文創(chuàng)產(chǎn)品；設計方法

一、文創(chuàng)產(chǎn)品現(xiàn)狀分析

20世紀70年代，西方國家的博物館就已經(jīng)成立了文創(chuàng)產(chǎn)品公司，并設立了獨立的博物館商店，如今已形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，為博物館帶來一定份額的收入；我國博物館文創(chuàng)起步于2000年，經(jīng)多年發(fā)展逐步成熟，2008年博物館免費開放，加強了博物館與公眾的聯(lián)系，文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)隨之迅速發(fā)展[1]。（一）文創(chuàng)產(chǎn)品類型中外文創(chuàng)產(chǎn)品品類沒有較大區(qū)別。國外文創(chuàng)產(chǎn)品（美國、英國、荷蘭、日本等）主要品類大致有家居用品、生活用品、學習用品和藏品復刻，少量有玩具、服飾等品類[2][3]；國內(nèi)文創(chuàng)產(chǎn)品（故宮博物院、蘇州博物館、河南博物院等）主要品類除與國外相似部分，玩具類所占的比重也很大，其中以體驗類玩具為主。（二）消費者對文創(chuàng)產(chǎn)品的期望不同人群對于文創(chuàng)產(chǎn)品的需求在產(chǎn)品設計、產(chǎn)品風格、產(chǎn)品價位和營銷模式四個方面具有不同特點。1.產(chǎn)品設計。隨著年齡的增加，對文創(chuàng)產(chǎn)品的實用性及非裝飾性的需求增加，未成年人更加傾向于裝飾擺件，裝飾擺件和文具用品是全年齡段都比較喜歡的類型，18—40歲的購買者對手袋、T恤的需求較大。2.產(chǎn)品風格。消費者更青睞古樸傳統(tǒng)和新穎創(chuàng)意的風格，古樸傳統(tǒng)的風格被全年齡段所喜愛，創(chuàng)意新穎的文創(chuàng)產(chǎn)品對青中年人的吸引力更強。3.產(chǎn)品價位。消費者對文創(chuàng)產(chǎn)品的心理價位偏向于300元以下，主要集中在50—100元范圍。4.營銷模式。線上銷售主要面向18—50歲的人群，線下則面向全年齡段，文創(chuàng)的受眾主要在50歲以下。（三）文創(chuàng)產(chǎn)品設計方法及步驟1.文創(chuàng)產(chǎn)品設計方法。文創(chuàng)產(chǎn)品設計的一般方法是將提取出的文化元素結合各方面的影響因素進行再創(chuàng)作[4]。文創(chuàng)產(chǎn)品設計各階段的常用方法及現(xiàn)實運用，如表1[5]。2.文創(chuàng)產(chǎn)品設計步驟?，F(xiàn)有文創(chuàng)產(chǎn)品設計包含四個步驟[6]。（1）文化元素提取。挖掘文化內(nèi)涵，從外在造型開始研究，逐步深入其內(nèi)在特征。（2）創(chuàng)意設計。運用當代科技使傳統(tǒng)元素完成現(xiàn)代化轉變。設計者需要進行概念評估，從技術、成本、客戶需求等方面判斷方案的可行性。（3）方案實施。將設計產(chǎn)品分為現(xiàn)實實物和虛擬產(chǎn)品兩種形式。（4）產(chǎn)品評估。從消費者需求、產(chǎn)品實用性及文化內(nèi)涵三個方面對設計產(chǎn)品進行評估，從而進一步對產(chǎn)品進行改造，以延長其生命周期，使其更具市場競爭力。

二、基于南京建筑遺產(chǎn)數(shù)字化測繪的文創(chuàng)產(chǎn)品設計研究

（一）南京建筑遺產(chǎn)的類型及創(chuàng)作價值南京作為六朝古都、十朝都會，擁有著濃厚的歷史文化氣息和豐富的建筑遺產(chǎn)資源。建筑遺產(chǎn)呈現(xiàn)多樣化，包括了多個歷史時期各自的時代特點，以及多種建筑及建筑相關的遺產(chǎn)類型。文創(chuàng)產(chǎn)品中的“文化性”來源于與其相關聯(lián)的背景內(nèi)涵，而建筑遺產(chǎn)帶有的歷史文化內(nèi)容恰恰具有該方面的巨大潛力。不同類型建筑遺產(chǎn)的特色可以與多樣的文創(chuàng)產(chǎn)品類型相匹配，尋找各自的合適載體。本文將南京建筑遺產(chǎn)大致分為以下四類。1.建筑類。南京歷史文化悠久，不僅有著多處建筑古跡，并且在類別和風格上也十分豐富，有著諸如明孝陵、朝天宮、雞鳴寺、靈谷寺等著名歷史景點。這些建筑承載著我國不同歷史時期的建筑營造技藝和藝術特征，無論在二維平面還是三維空間上都有著文創(chuàng)方面的創(chuàng)作價值。2.彩畫類。該類在時間上主要以明清以及近代為主。明清時期建筑彩畫已趨成熟，在建筑上有著廣泛的應用，在構圖、樣式和色彩方面都頗為講究，但是其中的內(nèi)涵并不為大眾所知悉。南京的建筑彩畫頗多，明孝陵、中山陵祭堂、流徽榭、正氣亭等都有著精美的彩畫。若是將彩畫本身的裝飾美感與其在規(guī)范、等級方面的文化內(nèi)涵共同轉譯于文創(chuàng)產(chǎn)品中，可以起到更好的文化普及作用。3.雕刻類。南京作為多個朝代的都城，也是多個帝、王侯的陵墓所在地。而在傳統(tǒng)古代帝王陵墓的神道上會布有各式石像、石刻。南京最為有名的是明孝陵的石像生、文武官員石像。此外還有徐達墓、蕭景墓以及丹陽、句容等地的石像石刻。這些雕刻多以神獸、動物和人為題材，造型生動傳神，相較于其他建筑遺產(chǎn)更給人以親切感。并且該類在文創(chuàng)方面適用范圍更廣，在平面圖案、立體擺件等類別上都有可設計的空間。4.園林類。南京市內(nèi)有多處園林景觀，如瞻園、愚園、隨園等。園林的“可游、可居、可觀”的特點使其在總平面上有著豐富變化的流線，建筑和景觀之間有著和諧交融的組合關系。與前三類不同，該類并不局限于單體，而是在整體上有著特別的傳統(tǒng)意趣，可以從另外一個層面提供文創(chuàng)產(chǎn)品設計的思路。（二）基于南京建筑遺產(chǎn)的文創(chuàng)產(chǎn)品類型選擇南京建筑遺產(chǎn)具有極高的文創(chuàng)設計價值和開發(fā)潛力，針對數(shù)字測繪得到素材的不同類型，在研發(fā)過程中首先需要選擇合適產(chǎn)品種類和設計方向，確保后續(xù)進度的合理性。通過市場調(diào)研了解到裝飾擺件和文具用品是接受度最高、最廣的兩個大類，以此為基礎進一步確定了從二維圖形和三維造型兩方面對測繪所得素材進行分類。1.二維圖形類。主要適用于諸如明信片、筆記本、鑰匙扣、紙膠帶、文件夾等文具用品。該類的主要亮點在于美觀的平面圖形設計，可以印刷于多種平面載體，并且可以生產(chǎn)出成系列的產(chǎn)品。在建筑遺產(chǎn)素材方面，適合選擇建筑類的平面圖和立面圖、所有彩畫類、雕刻類的側面正射圖以及園林類的總平面圖等。由于該類對于載體的要求只有可印刷的平面，故也可用于冰箱貼、桌上臺歷、鑰匙扣、手機殼、服飾、帆布袋等生活用品、裝飾品的設計。總體上具有設計易操作性、生產(chǎn)友好性、廣泛適用性等特點。2.三維造型類。主要適用于諸如桌上擺件、公仔玩偶、立體小飾品、立體積木拼圖等。該類的亮點在于具有創(chuàng)意的產(chǎn)品形式、巧妙的立體產(chǎn)品設計以及足夠好的產(chǎn)品質(zhì)量等，對于研發(fā)者有著更高的設計能力要求，對于生產(chǎn)方也有著更高的生產(chǎn)技術要求。該類在范圍上不如二維圖形類廣，對于建筑遺產(chǎn)素材的類型也有著較為特別的限制。雕刻類因其本身的三維造型性和合適的體量，是該類主要的設計對象?？梢酝ㄟ^數(shù)字測繪所得到的三維電子模型進行加工，借助3D打印等技術手段生產(chǎn)出各種大小的擺件和裝飾品。建筑類則可以以立體積木拼圖為載體，依據(jù)測繪所得尺寸數(shù)據(jù)，在三維建模軟件或?qū)ｉT的積木設計軟件中實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)過程。（三）南京建筑遺產(chǎn)數(shù)字化測繪的優(yōu)勢及素材提取流程1.建筑遺產(chǎn)數(shù)字化測繪結果的優(yōu)勢。建筑遺產(chǎn)數(shù)字化測繪與傳統(tǒng)測繪方法的區(qū)別在于電子科技的運用。傳統(tǒng)測繪方法得出的結果多為純手工繪制，其中部分結果（如草圖、拓片等）在測繪現(xiàn)場可直接產(chǎn)生[7]。數(shù)字化測繪中儀器取代部分手工，測量結果更加精準，通過后期軟件處理得到最終結果。通過數(shù)字化測繪生成的3D模型與圖片相比于傳統(tǒng)測繪結果具有更加直觀、準確的特點，將其作為文創(chuàng)產(chǎn)品設計的素材，最終的產(chǎn)品也會因其原始素材的專業(yè)性與其他文創(chuàng)產(chǎn)品有所區(qū)別。2.南京建筑遺產(chǎn)數(shù)字化測繪素材提取流程。（1）取樣和測量。運用激光掃描、攝影測量、全站儀、移動掃描儀等測繪方法和器材，對南京多處建筑遺產(chǎn)進行測量。（2）數(shù)據(jù)整理。數(shù)字測繪得到的原始數(shù)據(jù)包括三維點云、正射圖、激光掃描文件、三維網(wǎng)格面等[8]。（3）數(shù)據(jù)分析加工。將數(shù)據(jù)在Metashape、CloudCompare等計算機軟件上進行分析與加工，獲得的數(shù)字成果相較于傳統(tǒng)意義上基于繪圖軟件繪制的二維矢量圖，有著更準確真實地記錄所測物件的現(xiàn)實狀況的優(yōu)點。（4）數(shù)據(jù)格式轉化。將上一步獲得的數(shù)據(jù)導入rhino等建模軟件，得到數(shù)據(jù)向產(chǎn)品轉化的原始模型素材。圖1為數(shù)字測繪提取到的南京建筑遺產(chǎn)數(shù)字成果。（四）基于數(shù)字化測繪的南京建筑遺產(chǎn)文創(chuàng)產(chǎn)品設計方法建筑遺產(chǎn)攜帶著特殊的歷史文化記憶，簡單地拍攝移用無法表現(xiàn)出其中的價值內(nèi)涵。對于歷史文化主題類的文創(chuàng)產(chǎn)品，設計要點在于產(chǎn)品對原素材的“轉譯”，即“解構重組法”，提取出各類素材中最有文化宣傳價值和產(chǎn)品研發(fā)價值的內(nèi)容，通過設計者的再創(chuàng)造，使傳統(tǒng)的建筑遺產(chǎn)在現(xiàn)代的文創(chuàng)產(chǎn)品載體上獲得“新生”。南京建筑遺產(chǎn)文創(chuàng)產(chǎn)品設計方法分為七個步驟。1.市場調(diào)研。通過市場調(diào)研，借助KANO模型等方法在前期確立研發(fā)、生產(chǎn)與銷售方針，在過程中根據(jù)實際情況實時修正，打造在文化宣傳度和顧客滿意度等多方面具有積極意義的文創(chuàng)產(chǎn)品。2.產(chǎn)品類型。根據(jù)調(diào)研結果選擇合適的產(chǎn)品類型。3.素材選擇。根據(jù)市場調(diào)研結果和產(chǎn)品類型選擇合適的南京建筑遺產(chǎn)。4.素材提取。通過數(shù)字化測繪方法提取原始素材。5.主題確定。根據(jù)素材特點選擇合適的文創(chuàng)主題。6.解構重組。數(shù)字測繪獲得的原始數(shù)據(jù)是具體的、未處理的，在文創(chuàng)設計時，常常需要對其進行精煉，通過篩選和刪減將其簡化為可供使用的形象素材。這一過程需要設計師具備對于傳統(tǒng)建筑遺產(chǎn)的專業(yè)認知和現(xiàn)代化的美學素養(yǎng)，精準地抓取到其中精髓。最終產(chǎn)品的吸引力和競爭力取決于設計師對于素材的總結能力和轉譯能力。7.根據(jù)產(chǎn)品類型再設計。根據(jù)不同產(chǎn)品類型對解構重組的形象素材進行再設計，保證產(chǎn)品最終呈現(xiàn)效果的完整性。

摘要：工業(yè)產(chǎn)品設計創(chuàng)新不單只是為了迎合市場進行的一場藝術形式推敲，其目的是建立一種人與物的和諧環(huán)境的基礎上，增進物的技術功能升級和整體品質(zhì)。信息時代的加速發(fā)展，成為設計數(shù)字化管理成熟的時代優(yōu)勢。面對產(chǎn)品創(chuàng)新，數(shù)字化管理是提高企業(yè)設計質(zhì)量的一套產(chǎn)品創(chuàng)新信息系統(tǒng)?；诙鄬W科交叉的特點對設計活動進行整理、改善、管理能為企業(yè)設計創(chuàng)新提供指導意見，有效協(xié)同企業(yè)、設計師、用戶之間有效溝通。

關鍵詞：產(chǎn)品創(chuàng)新；設計管理；數(shù)字化

一、前言

隨著信息化時代的迅疾化發(fā)展，企業(yè)激烈角逐的時代背景下，創(chuàng)新在工業(yè)產(chǎn)品設計具有舉足輕重的作用，在日新月異的社會環(huán)境里，尤其在產(chǎn)品設計行業(yè)沒有創(chuàng)新開拓的精神則意味著失敗。面對更加廣闊的市場、更加個性化的消費者需求、更短更快的產(chǎn)品開發(fā)周期以及趨向同一的技術平臺高質(zhì)量的產(chǎn)品以及良好的市場運作是成功的兩大法寶。目前，我國不是缺乏好的設計，而是設計需要管理。長期以來，企業(yè)由于設計層層審批或者沒有專業(yè)設計背景的管理導致優(yōu)秀設計只能停留在圖紙上，面臨這樣的現(xiàn)狀，所以設計需要企業(yè)優(yōu)化流程，設計需要管理提升產(chǎn)品的競爭力。

二、工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設計

（一）工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設計本質(zhì)與意義

摘要：在生產(chǎn)力和生產(chǎn)關系快速發(fā)展的帶動下，現(xiàn)代的科學技術發(fā)展越來越先進，數(shù)字化設計技術在各行業(yè)的應用也不斷擴展完善，在解放勞動力的同時，也便捷了人們的日常生活。本文在分析數(shù)字化設計技術的基礎上，探討其在機械設計中的具體應用，以期能夠拓展數(shù)字化技術的應用領域。

關鍵詞：數(shù)字化；設計技術；機械設計；應用分析

在這個經(jīng)濟迅速發(fā)展的時代，經(jīng)濟效益和社會效益是企業(yè)發(fā)展的根本目標，企業(yè)發(fā)展尤為重視效益問題。為創(chuàng)造企業(yè)經(jīng)濟利益，機械設計技術是企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高現(xiàn)代機械設備的安全性與穩(wěn)定性方面不可忽視的重要措施。在進行機械設計工作時，適當?shù)牟扇?shù)字化技術能夠?qū)崿F(xiàn)設計技術的突破性進展，使得機械設備運行的安全性與可靠性得到大大的加強，另一方面也可以提高機械的工作效率，使得企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的雙收。數(shù)字化設計技術是信息科技時代重要的科學技術之一，它目前在機械設計方面的應用受到人們廣泛的關注，雖然暫時在于機械設計工作的融合也出現(xiàn)了一些亟待解決的問題，但是隨著科技人員工作經(jīng)驗的增加以及研究的深入，相信在未來數(shù)字化技術在機械設計方面的應用會達到爐火純青的地步。

1簡要介紹數(shù)字化設計技術

在黨和政府的政策指導下，我國的科技創(chuàng)新力度不斷加大幅度，機械設備在科學技術的支持下發(fā)生了翻天覆地的變化，大型化、自動化、高精度化的機械設備不斷涌現(xiàn)。數(shù)字化設計技術的出現(xiàn)，使得機械設備更加如虎添翼，設備結構復雜化，但是機械的生產(chǎn)規(guī)模和運行效率也更加的高效。

1.1數(shù)字化設計技術的內(nèi)涵分析

在農(nóng)業(yè)機械設計過程中應用數(shù)字化設計技術可以有效的提高設計的精準度，降低設計成本。數(shù)字化設計技術主要是利用計算機來進行各項設計活動，代替了以往人工繪圖的形式，有效縮短了在農(nóng)業(yè)機械設計中所需的設計周期?？梢哉f在農(nóng)業(yè)機械設計中應用數(shù)字化設計技術能使機械產(chǎn)品的結構得到有效優(yōu)化，提高產(chǎn)品性能。

1數(shù)字化設計技術及農(nóng)業(yè)機械設計特點分析

1.1數(shù)字化設計技術。數(shù)字化設計技術是計算機技術在產(chǎn)品設計領域延伸出的一種輔助技術，它最開始是以計算機輔助設計，即CAD的形式顯現(xiàn)出來的。以前設計師在進行機械相關的設計工作時都離不開實物模型的幫助，但是在數(shù)字化設計技術出現(xiàn)之后，它可以利用計算機技術建立數(shù)字化的模型，從而降低實物模型的使用頻率，提高了工作效率。數(shù)字化設計技術最為重要的特征就是產(chǎn)品的定義模型較為統(tǒng)一。任何一個產(chǎn)品都有生命周期，如開發(fā)期、成長期、成熟期、衰退期等等，數(shù)字化設計技術對于產(chǎn)品的每個生命周期都有相關的設計，都是統(tǒng)一運行的[1]。這種統(tǒng)一的設計模式大大降低了產(chǎn)品設計的繁瑣程度，使得產(chǎn)品設計流程更為簡單化。另外，數(shù)字化設計技術可以實現(xiàn)并行設計，這樣一來，不僅僅是提高了機械的生產(chǎn)效率，另一方面也能夠大大的縮短相關產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，降低了運行成本。1.2農(nóng)業(yè)機械設計特點分析。1）農(nóng)業(yè)機械型號種類較多。目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過程中其所采用的機械種類較為多樣，并且根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境的不同其結構及型號也有一定的區(qū)別，例如在對播種機進行設計的時候，需要根據(jù)所播種的農(nóng)產(chǎn)品物種和農(nóng)業(yè)的特點來進行劃分，常見的機械類型有條播機、穴播機和精密播種機等，因此在進行農(nóng)業(yè)機械設計過程中必須要對此類設計特點進行全面考慮。2）農(nóng)業(yè)機械結構較為簡單。目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對其所采用的機械設備功能的要求較為穩(wěn)定，而這也使得農(nóng)業(yè)機械其整體的復雜程度不高，此種特點為機械設計提供了基礎保障，以播種機為例，在組成上，它一般都會有機架、地輪和傳動系統(tǒng)等。但是在實際設計過程中需要注意農(nóng)業(yè)機械在實際中受其使用要求的影響需要保證不同型號的機械結構參數(shù)與實際設計標準要求相符，以此來保證產(chǎn)品的性能[2]。

2農(nóng)業(yè)機械設計中數(shù)字化設計技術的應用分析

2.1虛擬技術的應用分析。當前，在農(nóng)業(yè)機械設計的過程中通過虛擬技術的應用可以構建起相應的數(shù)字化仿真環(huán)境，以此來通過對農(nóng)業(yè)機械各項參數(shù)的設計建立起相應的產(chǎn)品模型，從而更加真實的反映出農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品及特征，為農(nóng)業(yè)機械設計方案的優(yōu)化提供基礎條件。在虛擬技術的應用中其屬于多技術融合下的一種綜合性技術，主要包括了網(wǎng)絡技術、仿真技術、三維成像技術等，通過幾種技術的融合可以使農(nóng)業(yè)機械在設計過程中以三維立體模型的方式展現(xiàn)出來，這樣可以更加直觀的對農(nóng)業(yè)機械及設計情況進行了解。對于在機械設計中應用的虛擬設計系統(tǒng)來說，它主要有兩個部分，一個部分就是虛擬設計系統(tǒng)的主體，這個主體，它是由虛擬環(huán)境生存下來構成的。另外一個部分則是一個外圍的設備，這個外圍的設備是非常多樣化的有數(shù)據(jù)的傳輸裝置，也有信號的控制裝置，更有人機進行交互的各種各樣的工具等等[3]。在這些部件和系統(tǒng)的幫助之下，可以大大節(jié)省機械設計的周期，提升效果。2.2實現(xiàn)產(chǎn)品的設計和制造協(xié)同。在進行農(nóng)業(yè)機械設計的過程中實現(xiàn)其設計與制造的協(xié)同可以保證設計方案具有可行性，在以往的設計過程中受技術條件等因素的影響使得，一些設計理念無法在制造中得以實現(xiàn)，而這也出現(xiàn)了設計與制造脫節(jié)的情況，而此類問題也使得農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品無法更好的為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進行服務。針對此種情況在進行農(nóng)業(yè)機械設計過程中采取數(shù)字化設計技術應考慮如何在其技術支持下來實現(xiàn)產(chǎn)品設計與制造的協(xié)同，同時要想實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的設計與制造協(xié)同則需要具備完整的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品及零件的數(shù)據(jù)庫，這樣可以保證在設計過程中對其零件參數(shù)進行及時的獲取，使農(nóng)業(yè)機械設計能夠得到優(yōu)化，并且這樣的優(yōu)化是比較及時的有效的，使得需要花費的費用得到降低，縮短整個設計和制造的周期。2.3創(chuàng)新農(nóng)業(yè)機械設計。在農(nóng)業(yè)機械設計的過程中通過數(shù)字化設計技術的應用可以將機械結構特點及性能更加清晰的表現(xiàn)出來，這樣也可以為農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品及設計優(yōu)化提供良好的技術支持。并且在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中對農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的要求也會發(fā)生一定的改變，因此需要采取適當?shù)募夹g措施來進行機械的創(chuàng)新，以此來避免在農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品應用過程中存有質(zhì)量隱患問題?，F(xiàn)今在農(nóng)業(yè)機械設計的過程中，要想保證其設計創(chuàng)新可以符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際的需求則需綜合考慮在設計活動中的各項環(huán)節(jié)及條件，采取數(shù)字化設計措施來對機械設計方案進行優(yōu)化及提升，使農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品可以融入最新的設計理念及設計技術，達到對農(nóng)業(yè)機械設計進行創(chuàng)新的目的，使機械的性能可以符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際的發(fā)展需求及發(fā)展條件[4]。2.4優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械設計流程。在以往的農(nóng)業(yè)機械設計過程中，多數(shù)是以手工繪圖的方式來進行，因此在進行農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設計過程中容易出現(xiàn)誤差問題，在進行手工繪圖的過程中機械各個尺寸、規(guī)格、大小等都容易出現(xiàn)偏差，而這些因素也會對農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設計的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，使農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品樣品后續(xù)的生產(chǎn)制造活動受到影響。而通過數(shù)字化設計技術的應用可以有效的對以往農(nóng)業(yè)機械設計手工繪圖的作業(yè)形式進行改變，在數(shù)字化設計技術的支持下使農(nóng)業(yè)機械設計過程中存有的問題進行優(yōu)化及改善，因此需要注意通過數(shù)字化設計技術的使用來對機械的各個部分的參數(shù)進行精準的計算及應用，以此來達到優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械設計的效果。同時在對數(shù)字化設計技術應用的過程中還需制定完善的設計流程方案，以此來避免在進行農(nóng)業(yè)機械設計過程中存有疏漏問題，并且在設計流程的優(yōu)化上還可以有效的減少在農(nóng)業(yè)機械設計過程中不必要的環(huán)節(jié)，針對此種情況還需重視對計算機技術、網(wǎng)絡技術、信息技術等進行綜合應用，使農(nóng)業(yè)機械設計在現(xiàn)代化技術的支持下滿足其不斷增多的設計要求，以此來達到有效提升農(nóng)業(yè)機械設計水平的效果。

3結束語

摘要：分析了數(shù)字化設計技術的含義以及特征，與傳統(tǒng)農(nóng)機設計中存在的弊端對比進行。重點介紹數(shù)字化技術應用在農(nóng)機設計中的具體方式，從計算機輔助概念設計、虛擬原型等方面來進行。對數(shù)字化設計技術的未來發(fā)展趨勢進行簡要總結。

關鍵詞：數(shù)字化設計；設計技術；農(nóng)機設計

1數(shù)字化設計技術的含義及特點

1.1含義。農(nóng)業(yè)機械設計需要結合使用方向來進行，優(yōu)化功能組成，這樣在使用階段可以降級故障發(fā)生幾率，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務也能夠高效完成。數(shù)字化設計理念在農(nóng)機產(chǎn)業(yè)中雖然應用實踐較短，但卻取得了很好的成果，所設計的機械結構更能夠滿足使用需求，基于計算機設備完成的設計任務，可以節(jié)省數(shù)據(jù)分析運算所用時間。借助計算機中的功能軟件，能夠輕松的完成圖紙繪制工作，并通過系統(tǒng)模擬來觀察運行期間的設備穩(wěn)定性，最終得到的產(chǎn)品生產(chǎn)方案更安全可行。

1.2特點。數(shù)字化技術是科技發(fā)生的成果，農(nóng)機生產(chǎn)行業(yè)正在向自動化控制方向發(fā)展，要求設計環(huán)節(jié)科學高效，必然會應用到數(shù)字化技術。分析技術應用特點可以了解到，在設計時間上有明顯的節(jié)約，可以同時完成多項任務，包括數(shù)據(jù)的錄入與運算，幫助提高產(chǎn)品設計效率。數(shù)字化技術還能夠結合使用需求對設計方案做出優(yōu)化，并通過計算機軟件來完成設備的運行模擬，這樣所確定的最終方案更安全可靠，有效的降低來生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)設計方法中，需要同時得出多種設計方案，增大了工作任務的難度，這一點在數(shù)字化技術中得到來解決。

2當今數(shù)字化設計技術研究的熱點

1數(shù)字化設計技術相關內(nèi)容概述

1.1數(shù)字化設計技術概念。所謂“數(shù)字化設計技術”，是指在計算機數(shù)字化技術發(fā)展到一定程度的背景下，用于輔助設計領域的部分工作[1]。就當前大家所了解的數(shù)字化設計技術而言，涉及眾多技術，核心處理技術主要有數(shù)字壓縮、數(shù)字編碼以及數(shù)字調(diào)制等。伴隨著信息技術與計算機技術的不斷深入應用與發(fā)展，數(shù)字化設計技術也得到了長足發(fā)展，逐步建立了一個以計算機為基礎框架的模型，現(xiàn)如今在社會眾多領域當中得到了廣泛應用[2]。1.2數(shù)字化設計技術特點。數(shù)字化設計技術在實踐應用中，彰顯了眾多特點，總結起來，主要包括以下幾個方面：首先，一個統(tǒng)一化產(chǎn)品定義模型，在社會眾多領域當中能夠得到更加廣泛的應用，并且有著巨大的、潛在的應用空間；其次，數(shù)字化設計技術可實現(xiàn)并行設計，能夠?qū)崿F(xiàn)多小組同時作業(yè)，在一定程度上，可以大大提高工作效率[3]；再次，基于統(tǒng)一化模型，設計質(zhì)量也有相應的保障；最后，設計可以實現(xiàn)虛擬仿真處理，主要是利用計算機技術來實現(xiàn)，避免了傳統(tǒng)設計對實物模型依賴程度高的弊端，相比傳統(tǒng)設計而言，具有明顯的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在工作效率與成本2個方面。

2農(nóng)業(yè)機械設計中數(shù)字化設計技術應用現(xiàn)狀分析

在數(shù)字化設計技術推廣應用之前，設計主要是滿足設計對象的一些具體要求，在局部優(yōu)化或者整體優(yōu)化方面，并沒有重點考慮，導致無法實現(xiàn)總體設計優(yōu)化。數(shù)字化設計技術的應用，主要是在產(chǎn)品設計過程中，注重CAD、CAE等多類處理技術的應用，使得產(chǎn)品設計周期影響因素發(fā)生巨大改變，從而達到各項要求，例如設計質(zhì)量、設計成本等。與此同時，為保障后期維護工作的便捷，設計會重視總體設計的優(yōu)化。就農(nóng)業(yè)機械而言，具有種類繁多、市場需求量大等特點，在具體設計中，主要是在傳統(tǒng)設計理念的支撐下，采用一些傳統(tǒng)的設計工藝，造成整體設計水平低下，然而數(shù)字化設計技術具有一定的先進性，基于農(nóng)業(yè)機械設計現(xiàn)狀，無形中為數(shù)字化設計技術的應用提供了巨大的空間?？v觀當前數(shù)字化設計技術的應用，尤其是在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用，有效促進了農(nóng)業(yè)機械設計效率與質(zhì)量的提升，然而在實際應用中，相關設計人員還需要高度重視一些注意事項，包括農(nóng)業(yè)機械設計特點，同時對數(shù)字化設計技術的特點引起高度重視，確保兩者的兼容性，以此有效提升農(nóng)業(yè)機械設計的總體水平。農(nóng)業(yè)機械設計特點眾多，概括起來，主要包括以下2個方面：首先，從結構方面而言，結構類型較多且較為復雜；其次，從功能角度而言，功能多樣，操作較為方便、簡單。就前者而言，以播種機為例，在具體的設計過程中，設計人員通常需要重視的僅有2項，一是農(nóng)作物的品種，二是農(nóng)藝特點。根據(jù)上述2項要求，播種機便可以大致分為條播種機、穴播種機以及精密播種機等，在此基礎上，結合工作原理加以區(qū)分，播種機又可以分為2大類，分別是機械式與氣力式?；诖?，農(nóng)業(yè)機械種類繁雜。就后者而言，為滿足播種的各項需求，即使農(nóng)業(yè)機械型號不同，在功能方面也沒有本質(zhì)差異。

3農(nóng)業(yè)機械設計中數(shù)字化設計技術應用前景

數(shù)字化設計技術在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用，具有十分重要的現(xiàn)實意義。伴隨著各項技術的進一步發(fā)展，有必要對數(shù)字化設計技術的應用前景進行更深層次的剖析。對其應用前景進行論述，具體內(nèi)容如下：（1）農(nóng)業(yè)機械設計中引入虛擬技術。虛擬技術在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用，最大優(yōu)勢在于有效解決復雜結構設計問題，具體操作：借助聲音定位技術以及三維成像技術實現(xiàn)仿真處理，在計算機上完成結構設計，以此簡化設計，有效降低設計難度。另外，虛擬技術的應用，可以真實再現(xiàn)機械運動過程，并且可以在虛擬的情況下，借助計算機進行機械運動的力學分析，以此有效提升農(nóng)業(yè)機械設計的可行性與質(zhì)量。（2）實現(xiàn)產(chǎn)品設計以及制造的協(xié)同性，主要是注重兩者的協(xié)調(diào)，才能保障農(nóng)業(yè)機械設計質(zhì)量。然而傳統(tǒng)設計在設計與制造2個方面，存在嚴重的脫節(jié)問題。因此，在今后的設計中，設計人員需要高度重視農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設計與制造的協(xié)同化，并且落實到具體的設計工作中，以此實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械設計優(yōu)化、降低成本以及周期縮減等目的。關鍵工作是落實數(shù)字化設計技術的集成式應用，恰當運用這一技術，能夠?qū)崿F(xiàn)設計效果的最優(yōu)化。（3）重視技術的創(chuàng)新。21世紀是知識時代，也是一個創(chuàng)新時代。一項技術是否能可持續(xù)發(fā)展，關鍵在于技術是否能夠與時俱進、不斷創(chuàng)新。數(shù)字化設計技術也需要不斷創(chuàng)新，才能滿足農(nóng)業(yè)機械設計的各項實時要求。隨著時間推移，農(nóng)業(yè)機械設計將會不斷衍生出新問題，數(shù)字化設計技術的應用將會面臨諸多挑戰(zhàn)?；谶@一認識，為滿足農(nóng)業(yè)機械設計的可行性與前沿性，實現(xiàn)數(shù)字化設計技術的創(chuàng)新顯然具有十分重要的現(xiàn)實意義。與此同時，農(nóng)業(yè)機械設計必然朝著高標準方向發(fā)展，這無形中對數(shù)字化設計技術提出了更高的要求。數(shù)字化設計技術的創(chuàng)新，注重理念與技術的同時創(chuàng)新，以新理念推動技術的深入研究與實踐，以此推動技術的發(fā)展，切實使設計水平得到有效提升。

近年來，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，數(shù)字化轉型成為出版行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。同時，自2006年，為貫徹《國務院關于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》（國發(fā)[2005]35號）精神，教育部啟動了國家示范性高等職業(yè)院校建設，十多年間，職業(yè)教育領域由于信息化技術地融入，也發(fā)生了急劇的變革。因此，對教育出版來說，數(shù)字化教學資源產(chǎn)品的生產(chǎn)已成為出版者和職業(yè)院校教師共同的訴求。經(jīng)過一段時間的探索和嘗試，很多出版社都生產(chǎn)出了一些具有實踐意義的數(shù)字化教學資源產(chǎn)品，如在紙質(zhì)教材中加入二維碼，通過智能手機掃描獲取多媒體學習資源，以及素材豐富的多媒體資源庫（包）等，一定程度上滿足了教師需求，提高了教師的教學效率，使教師組織教學的抓手更為豐富、直觀。然而，隨著教學改革的進一步深化，教師對數(shù)字化資源產(chǎn)品需求程度加深，凸顯了數(shù)字化教學資源產(chǎn)品應用實效性不足問題，即產(chǎn)品供給和需求存在錯位情況。本文分析了目前職業(yè)教育數(shù)字化教學資源產(chǎn)品供給存在的問題及原因，提出了職業(yè)教育教學產(chǎn)品“全媒體出版”理念，并就具體實施中存在的難點和重點提出幾點建設性意見。

1目前職業(yè)教育數(shù)字化教學資源產(chǎn)品存在的問題

筆者通過大量走訪院校、發(fā)放調(diào)查問卷、與教師/學生座談等方式，調(diào)研了解了多所職業(yè)院校教師關于目前市場上數(shù)字化教學資源產(chǎn)品的認識，總結造成產(chǎn)品供給與需求錯位現(xiàn)狀有如下幾點原因。

1.1資源散碎，不成體系

從2006年職業(yè)教育教學改革起步至今，十多年來，職業(yè)教育經(jīng)歷了教育部國家示范性高等職業(yè)院校建設、骨干校建設，以及各地方示范校建設。這些建設計劃中對信息化技術在教學中的應用均提出了要求，因而由“以評促建”產(chǎn)生了大量的數(shù)字化教學資源。但這批資源多是散碎的，未成體系的，沒有進行過總體設計的。形式多種多樣，有動畫、現(xiàn)場錄像視頻、微課程等，但因為不成體系，且制作標準不一，相互間難以形成銜接和呼應，因此，當教師在實際使用這些資源時會感到捉襟見肘，從而造成雖有海量資源，但無法在教學中充分發(fā)揮作用局面。

1.2成體系的教學資源庫（包），體量龐大，且與紙質(zhì)教材內(nèi)容對應度低

摘要：隨著數(shù)字化技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的分散式串行研發(fā)模式已不能滿足目前新形勢下企業(yè)快速發(fā)展的要求。分析了企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)階段的現(xiàn)狀與需求，研究了協(xié)同設計的概念及其發(fā)展的合理性，最后對企業(yè)協(xié)同設計提出了目標和建議。

關鍵詞：產(chǎn)品研制；制造企業(yè)；協(xié)同；MBD

在某些制造企業(yè)，尤其是科研院所，長期以來一直采用產(chǎn)研分離的產(chǎn)品科研生產(chǎn)體制，主要體現(xiàn)在設計所負責產(chǎn)品的設計需求、設計開發(fā)和試制、設計定型、工藝設計等工作，而生產(chǎn)廠則根據(jù)設計提供的圖紙、工藝路線及相關工藝文件進行產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。設計提供的通常都是二維圖紙和紙質(zhì)技術資料，工藝文件編制和生產(chǎn)過程中的二維圖形和三維數(shù)據(jù)模型都要重新繪制，使得工藝準備周期較長，這樣的串行工作模式也使得設計更改頻繁，設計效率低下，設計、工藝和制造部門間的溝通成本大，研發(fā)制造成本高。目前結合數(shù)字化制造技術的發(fā)展方向，傳統(tǒng)的以數(shù)字量為主、模擬量為輔的協(xié)調(diào)工作法開始被全數(shù)字量傳遞的協(xié)調(diào)工作法代替，實現(xiàn)設計、工藝、制造的一體化協(xié)同管理模式，使產(chǎn)品研發(fā)的信息充分共享，縮短產(chǎn)品研制周期，降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的競爭力。

1需求背景

傳統(tǒng)的產(chǎn)品研制通常是采用按順序作業(yè)的工程方法，企業(yè)的設計、工藝、檢驗、制造都是相互獨立的活動，前一個階段的工作完成后，后一階段的工作才能開始，組織和管理也都是圍繞這個思路展開，在設計階段，設計人員無法考慮制造工藝方面的問題，造成設計與工藝制造環(huán)節(jié)的脫節(jié)，設計方面的錯誤往往要在設計后期甚至是在制造階段才發(fā)現(xiàn)，只能返工重新設計生產(chǎn)，造成人力、物力、財務的浪費，同時產(chǎn)品質(zhì)量也無法保證。由此可見，企業(yè)產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)至關重要，好的產(chǎn)品設計，不僅體現(xiàn)在優(yōu)越的功能和性能，更要便于制造，降低成本。傳統(tǒng)的研發(fā)設計過程面臨如下諸多問題。1）設計流程管理問題。設計、工藝、制造的串行流程使產(chǎn)品研發(fā)周期長、進度難以掌控，成本增加，由于缺乏產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理應用，因此資源共享性較差。2）三維數(shù)模應用問題。由于企業(yè)車間采用二維圖紙指導生產(chǎn)，而設計部門的三維設計應用越來越廣泛，設計部門需要將三維數(shù)據(jù)模型轉換為二維圖形，由于產(chǎn)品的復雜性，很多零部件需要多張2D圖紙才能表示完整的信息，工藝員和操作工需要花很多時間來理解圖紙，設計版本控制和更改的及時性得不到保證，這為后續(xù)的應用帶來不便。3）設計工具分散獨立。不同設計問題的設計過程中用到的軟件工具是分散獨立的，系統(tǒng)設計軟件之間存在不兼容問題，在一定程度上影響了三維數(shù)據(jù)模型在生產(chǎn)制造過程中的應用。產(chǎn)生上述問題的原因錯綜復雜，但根本原因之一是在設計時缺乏從整個產(chǎn)品生命周期考慮各環(huán)節(jié)的活動，考慮生產(chǎn)、交付周期、成本等要求，同時缺乏知識的積累與重用。因此，要求在設計階段盡早考慮產(chǎn)品生命周期內(nèi)所有的影響因素，工藝、檢驗、材料、質(zhì)量、制造、維修等。隨著目前新形勢下企業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)有的研發(fā)模式難以滿足產(chǎn)品研制過程中的跨部門、跨單位協(xié)作的需求，必須對企業(yè)現(xiàn)有研發(fā)模式進行優(yōu)化和創(chuàng)新才能適應外部激烈的競爭環(huán)境。對標國外先進水平，歐美國家產(chǎn)品的研發(fā)以產(chǎn)品研發(fā)中心、協(xié)同工程環(huán)境和并行設計環(huán)境等為主要支撐，并行協(xié)同的研發(fā)模式是研發(fā)的主要發(fā)展趨勢。數(shù)字化協(xié)同研發(fā)技術是一種全新的研發(fā)模式，其核心是多專業(yè)的數(shù)字樣機，強調(diào)強耦合的快速設計和集成化的研發(fā)[1]。在國內(nèi)，大型制造企業(yè)的數(shù)字化技術也發(fā)展迅速，基于三維模型定義（ModelBasedDefinition，簡稱MBD）的數(shù)字化設計與制造技術已經(jīng)成為新的發(fā)展趨勢，三維數(shù)字化設計技術得到廣泛應用?；贛BD技術的產(chǎn)品定義標準和規(guī)范是實現(xiàn)全三維設計技術在設計工藝制造各個環(huán)節(jié)落地的基礎，也是協(xié)同設計的前提，其廣泛應用并行工程設計理念和方法，實現(xiàn)全生命周期數(shù)據(jù)管理，提高研發(fā)設計制造一體化，從而提高研制效率、縮短研制周期，減少研制成本。

2協(xié)同設計內(nèi)涵

從計算機工程研究角度來看，信息藝術不只是一種藝術的表現(xiàn)手段，其在計算機信息技術以及產(chǎn)品設計中更是實現(xiàn)交互性、體驗性，滿足用戶心理需求的一種功能手段，是產(chǎn)品和使用者之間信息交換和情感互動的實現(xiàn)保障。盡管目前對信息藝術沒有準確權威的定義，但是可以從特征上來界定其本質(zhì)，概括來說，信息藝術包括3個基本特征：（1）數(shù)字化，信息藝術具有信息化的本質(zhì)，其表現(xiàn)手段多借助于數(shù)字化技術來實現(xiàn)。（2）藝術性，信息藝術作為一種藝術設計形式，表達了動人的藝術效果，具有感染力。（3）交互性，信息藝術作為一種藝術形式，與常規(guī)藝術表現(xiàn)的區(qū)別在于通過交互帶給使用者全新的體驗，使產(chǎn)品能夠產(chǎn)生功能表達與功能使用之間的互動。

1信息藝術與產(chǎn)品設計

隨著社會進步和人自身對審美追求的不對提高，作為技術與藝術相結合的工業(yè)設計得到越來越高的重視。工業(yè)設計是以工學、美學、經(jīng)濟學為基礎對工業(yè)產(chǎn)品進行的人工物設計，是技術與藝術的結合，其內(nèi)容涵蓋了人類生活的方方面面，其宗旨是用最少的資源、最簡單的形式創(chuàng)造出更宜人、易用的產(chǎn)品。信息藝術作為技術進步的代表，與工業(yè)設計、產(chǎn)品設計的結合自然也越來越緊密。Zilver創(chuàng)始人ErikRA將設計看作是“創(chuàng)造有價值的交互載體”，并提出了相關的分層策略。如圖1所示，產(chǎn)品設計包含了美學、交互、性能、結構等多種要素，要求設計從藝術、交互性和功能等多角度進行創(chuàng)新設計信息藝術不但能通過聲、光、電等多媒體手段進行產(chǎn)品的美學提升設計，還可以通過信息交互的方式提升產(chǎn)品的交互性以及通過更復雜的計算技術手段提供更優(yōu)的功能。信息藝術的應用提高了產(chǎn)品的可用性?？捎眯允钱a(chǎn)品設計的根本目的，產(chǎn)品的可用性包含了有用—易用—想用三個層次。有用是功能上滿足基本要求；易用是擁有廣泛的適用范圍，可以滿足大多數(shù)人的需求；想用是指產(chǎn)品有吸引力、動人和有趣。在產(chǎn)品可用性上，信息藝術通過計算機技術將人的審美體驗感受通過技術的形式表現(xiàn)出來，充分體現(xiàn)了以人為本的現(xiàn)代設計思想。如圖2所示，是荷蘭飛利浦公司設計“布貝爾服”，它包含內(nèi)外2層，內(nèi)層含有捕捉情緒的生物識別傳感器，把情緒轉換成顏色傳給外層。當女人穿上這種衣服時，其情緒的改變可以引起衣服顏色的改變。這種信息藝術手段在產(chǎn)品設計上的運用，使服裝不但具有穿著的功能，而且具有了趣味性和吸引力。從信息藝術的產(chǎn)品設計實例可以看出，計算機為代表的信息藝術，不再只是一種信息的載體和傳播工具，而是逐漸走向人們的藝術生活，并轉化為工業(yè)產(chǎn)品，通過藝術與技術的結合，使產(chǎn)品具有了更強的交互性和體驗性，給用戶或參與者帶來了使用的樂趣。

2信息藝術與產(chǎn)品設計結合的關鍵技術

信息藝術是計算機技術發(fā)展的產(chǎn)物，作為提高產(chǎn)品附加值的手段，實現(xiàn)兩者的有機結合需要解決的關鍵技術包括數(shù)字技術、UCD（UserCenteredDesign，以用戶為中心的設計）和認知科學三個方面，如圖3所示，描述了信息藝術在產(chǎn)品設計中的運用需要解決的三大關鍵技術的主要內(nèi)容

2.1UCD-以用戶為中心的設計

1設計方法

（1）立體構成

在進行產(chǎn)品體量關系探索的立體構成方法中，主要有分割與積聚兩種方法。分割主要有對體的立體分割及體面之間的空間分割；積聚的具體方式是有群化、重復、漸變、及結集等。例如積木就是利用體的積聚來產(chǎn)生多種形態(tài)的。在工業(yè)造型設計中，體的分割與積聚的運用，可以產(chǎn)生豐富的形態(tài)效果，在設計實踐中尤為重要。

（2）語意差異法

語意差異法是一種測量消費者對產(chǎn)品印象的方法。語意差異法利用產(chǎn)品的形容詞匯，通過調(diào)研的方法找出消費者的感性認知與對象的關系，并進行定量和定性的分析。通過語意差異法設計師就可了解：消費者在面對具體產(chǎn)品時會從哪些方面去解讀產(chǎn)品，影響他們認知產(chǎn)品內(nèi)涵性語意的因素是什么，進而了解構成具體語意意象的產(chǎn)品設計元素等，并以此作為產(chǎn)品設計開發(fā)時的參考。

2設計平臺