产品工程设计模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇产品工程设计，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0004-02

随着技术更新换代的加快，废旧设备报废的数量在逐年增加，如果对这些报废的设备处理不当，势必将造成大量的资源浪费，不仅存在安全隐患，而且还会污染环境。这也是当前面临的巨大的科技问题，我们要如何在当前大力倡导绿色环保的大前提下适当的处理这个问题，就显得尤为重要了，在产品报废后能采用优质、环保、高效的再制造技术不仅能恢复产品原技术性能，而且还能提升设备性能，实现废旧设备的循环使用。针对失效的废旧产品进行再制造，首先要对其进行再制造设计，使其形成最优化的工艺流程。再制造工程的设计思想是以废旧产品的再制造性评价、剩余寿命评估、再制造产品建模为核心研究内容。下面将针对这三个主要环节进行一一介绍。

1 废旧产品的再制造性评价

当我们在对产品进行再制造之前，首先必须要做的就是要对报废产品的再制造性进行评价。那么，何为再制造性评价呢？其实从字面上我们就不难看出，是对报废产品从技术性能、经济价值、对环境影响等多方面因素，进行综合分析与评价。而后，评估出废旧产品是否具有判断可否对废旧产品进行再制造的前提是其再制造型评价，也是废旧产品再制造的评价的理论基础。废旧产品具不具有再制造性要在环境、技术、经济等各种条件下去分析废旧产品的设计架构和经济价值，得到一个完全整体的分析之后，才能判断其是否具有再次通过修护或改良的条件。影响再制造性的因素主要包含以下几个方面。

1）废旧产品再制造的技术性评价：从产品的设计机构上分析可拆卸装配性、可再制造加工性、性能升级性和再制造后的服役性等，从再制造加工的难易及再制造后的服役性能方面来评价是否有再制造的价值。这也是对废旧产品实施再造的根本问题，首要采取措施的重要环节。

2）废旧产品再制造的经济性评价：从技术经济的角度分析废旧产品再制造在经济上是否合算。一切从经济适用出发，当前的社会前景就是倡导绿色环保，经济实惠，杜绝铺张浪费，那么，我们尤其是要客观、准确地评估废旧产品在再制造每一个阶段的生产成本，分析其经济合理性，这对制定具体的再制造工艺、降低再制造成本具有特别重要的意义，废旧产品再造，若成本超过新产品，那么我们的再造就将失去意义，因而要相当的注重其中的微妙关系。

3）废旧产品再制造的环境性评价：从废旧产品本身报废造成的环境污染、再制造过程中可能造成的环境污染、再制造产品在服役中可能造成的环境污染等方面综合考虑，从而评价废旧产品是否具有环保、节能、节材等社会意义。环保还是不变的主题，如果在对废旧产品实行再造的过程中，对环境产生了较为严重的污染，那么我们的再造工作就失去了其现实意义。

4）研究建立废旧产品再制造性概念、评价体系、方法、评价模型及专家评价系统。想实现理想的再造，那么一切实施基础都要以专业的、科学性的概念、评价体系、方法、评价模型以及专家评估体系，作为基石，从根本上就要树立一种严明的操作方案。那么这样的实施行为才会是有效的。

2 废旧产品的失效机理、剩余寿命评估及再制造产品的寿命预测

产品服役的环境行为及失效机理研究是进行废旧产品的剩余寿命评估和再造产品寿命预测的基础理论依据。产品剩余寿命评估方法主要建立在零部件失效分析的基础上，应用断裂力学、摩擦学、腐蚀学、金属物理等理论建立失效行为的数学模型，从宏观和微观上研究零部件在复杂的环境中失效的机理和损伤的规律，并与加速试验的结果相结合，已建立产品寿命的预测评价系统，准确的估算废旧产品的剩余寿命、再制造产品的使用寿命及已使用产品的剩余寿命，制定合理的再制造方案，提高产品的使用寿命。其主要研究内容包括：

1）创建在自然环境中废旧产品中各个零件受到磨损、腐蚀的多状态下的损耗情况的模拟，还有对各个零件剩余使用寿命的了解，做出比较正确的判断。

2）了解废旧产品各个零件剩余使用寿命可以根据其状态、磨损程度、腐蚀程度等方面做出一个比较全面的数据，再对比实际过程中的得出相对应关系，进行剩余寿命的评估。

3）一个产品由全新到废旧状态，产品中的各个零部件呈现出的是不同状态的磨损，我们可以研究这个折旧过程当中各个零件在特定时间特定状态下的损耗，判断出折损的规律这样对于我们在操作中可以做出对剩余寿命的评断。

4）将物理知识运用到实践当中去，利用显微器械判断出产品中零件的大概使用时间，以便更好的知晓其剩余的作用价值，做到一个最大的物尽其用。

5）从多个层面不同角度分析在不同情况不同形态下去找出磨损规律。我们可以从这几个方面去入手，比如说结合力学原因和腐蚀介质去寻找零件损耗原理，或者是考虑温度和应力场耦合作用下的零件损耗行径，多轴载荷作用下零件长期使用形成磨损行径，还可以是研究在固/气/液相互交错的状态下观察零件的穴蚀、腐蚀、冲蚀的磨损规律。

6）根据材料服役环境及失效特点，并参照再制造产品的性能模型，对预测典型再制造产品寿命的方法和技巧进行分析和研究，最终形成其寿命评价技巧的理论体系。根据周围环境对于产品的影响以及磨损特性，再结合之前推测出来的剩余寿命的数据。

3 废旧产品的再制造建模

废旧产品零件本身蕴含了大量的几何形貌、擦学性能、整体强度等信息。而且由于各个废旧产品的工作环境、时间等众多影响因素不可能完全相同，所以对其零件原始几何、性能参量的获取并建立几何及力学的再制造模型，是进行再制造产品设计的关键技术和难点。废旧产品再制造建模的研究内容包括：

1）研究废旧零件的机械学、摩擦学行为及所丧失的几何及性能参量。

2）在不能获取废旧零件原始几何尺寸和测量基准的情况下，采取接触式和非接触式测量技术，挖掘融化在废旧产品中的几何形貌、整体强度等信息，获取废旧零件的几何参量，反求出产品的原始几何数据，并建立零件的再制造几何模型。

3）通过现代性能测试技术和传感器技术，获取废旧零件再制造服役环境中相关的工况参数，并利用力学、运动学的基础理论和有限元计算等手段，结合环境分析和失效分析，探讨建立基于知识集信息的原始零件力学和表面性能模型。

对于一个企业来说，较好的控制成本大大提升了企业的长久性以及竞争性。因为现在这个社会企业成败很大一部分取决于其产品成本的价格高低。但是控制成本并不意味着求数量不求质量，往往有这种想法的企业最终的结果只有一个―倒闭。怎么样才能做成又有质量成本又低的产品呢，古语说的好“人事相宜，人岗匹配”。把一切调度到最佳状态，即可以让企业从产品中得到利润，又可以让消费者满意。

4 结束语

废旧设备的再制造在如今社会迅速发展的状况下具有非常重大的意义，实行废旧材料的建造是一种有效的节约能源的措施，在当前的社会发展大前景中，也是我们不可或缺的发展手段，有效的、科学的实施，是对大自然的一种维护，能够为社会的发展提供源源不竭的动力，做好废旧材料的再造，为社会作出贡献，也必将是专业人才所毕生追求的。

参考文献

[1]马世宁，刘谦，孙晓峰.装备应急维修技术研究[J].中国表面工程，2003.

[2]严立，等.交通运输机械针对性维修策略与应用[M].大连：大连海事大学出版社，2001.

[3]胡忆沩，杨世儒.堵漏技术[M].北京：化学工业出版社，2003.

篇2

关键词:

逆向工程;CAD软件;汽车工业;产品设计

在现代的企业中机械设备等产品的设计及加工制造，要求越来越精巧，尤其汽车、动力机械等设备的外形结构越来越复杂，设计过程则要求愈来愈精细，同时市场竞争要求机械设备的性能指标要大幅度提高，而通过先进的设计方法和手段可以有效地提高设计效率和设计水平．利用先进的CAD及逆向工程设计分析方法进行产品设计与分析等成果，来指导加工制造已经成为当前产品设计开发领域技术发展的必然趋势．本文主要结合汽车零部件的逆向工程设计方法进行研究与探讨．

1逆向工程技术

逆向工程是以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有产品进行解剖、深化和再创造．逆向工程通过应用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程［1-2］．逆向工程设计的原理是用许多细小的空间三角形来逼近还原CAD实体模型，通常采用NURBS曲面片拟合出NURBS曲面模型，简单介绍了曲面重建的策略［3］。逆向工程在汽车工业中的应用，着眼于实际问题就是在汽车设计中怎样进行实物测量和逆向建模，所使用的CAD设计工具主要是UG和CAT-IA，利用现有的设计方法和手段，根据零部件的自身特点，建立起与原模型相近的模型［1］．目前这种先进的设计方法及相关软件大大提升产品设计的质量，缩短设计周期，在许多方面为企业保持竞争优势提供了强有力的技术保证．

2逆向工程设计中的数据采集

逆向工程设计首先需要对原始工件进行三维护数据采集，进而为后续三维重建及分析提供准确有依据．三维数据的采集一般通过三维扫描仪来完成．三维扫描仪通常采用光栅扫描技术，可以实现标志点全自动拼接，具有高效率、高精度、高寿命、高解析度等特点，三维扫描仪是产品开发、品质检测的必备工具，用于产品研发设计(RD)、逆向工程(RE)及三维检测(CAV)．本文以某汽车冷却水管的三维逆向设计过程为例进行逆向工程设计方法进行研究与探讨．

2．1系统标定

开始扫描前应先标定系统，标定的精度将直接影响系统的扫描精度．如果在使用过程中已经标定过系统，在系统未发生任何变动的情况下，进行下一次扫描时可以不用再进行标定．结合不同软件，系统标定主要包括:调整扫描仪角度、调整测量距离、调整十字及相机参数、选择标定板参数、采集标定板数据、标定计算、应用标定结果等内容．为十字调整、相机光圈与焦距的调节、标定结果确定结果．

2．2扫描前期准备

在扫描之前要先做一些前期准备工作，如扫描的工件表面处理，选择和粘贴标志点．

2．2．1扫描物体表面处理

工件的表面质量对扫描的进行也很重要．扫面物体的表面必须符合浅色、漫反射特征，如果扫描工件的表面太吸光或者太反光，则必须使用显影剂处理成符合要求的表面．只有亮但不反光的表面适合扫描，同时要保证工件表面干净，无明显的干扰污渍，同时也要将工件放平稳．为已经经过显影剂表面处理的工件．

2．2．2在物体表面贴标定点

为完整地扫描一个三维的物体，通常需要将被扫描物体表面贴上标志点，要求标志点粘贴牢固、平整．标志点要尽量随机贴在物体表面上的平坦区域，与曲面每边边缘的距离不宜过大，公共标志点至少为4个，由于图像质量、拍摄角度等多方面原因，有些标志点不能正确识别，因而尽可能多粘贴标志点，一般为5～7个为宜．不要人为的将标志点分组排列，标志点尽量不要贴在一条直线上．

2．3实体扫描

扫描环境一定要在干扰光源比较少的地方进行，否则会使扫描成功的面积减少或扫描不上任何面．通过拼接扫描软件对标定点进行识别并标号，然后进行当前位置的扫描，当对其他面进行扫描时旋转角度不可过大，并务必要有重复的识别点，对于细节部分可以着重扫描．扫描后通过软件进行扫描文件的数据导出，完成数据采集［4］．

3实体的重建与后处理

本文通过Geomagic公司，研发的GeomagicStudio逆向工程软件进行实体的重建与后处理，GeomagicStudio逆向工程软件可以帮助用户从点云数据中创建优化的多边形网格、表面或CAD模型．GeomagicQualify则建立了CAD和CAM之间所缺乏的重要联系纽带，允许在CAD模型与实际构造部件之间进行快速、明了的图形比较，并可自动生成报告［5］．

3．1GeomagicStudio软件建模的流程

GeomagicStudio软件建模的具体的流程点云处理―封装为多边形―多边形阶段―造型阶段―输出模型。

3．2重建与后处理

(1)点阶段处理工作:通过Geomagicstudio软件将扫描得到的文件导入后，通过点阶段处理，进行点云的编辑，通过去噪、采样、补点等操作来优化点云数据，为点云的网格化做准备．点阶段处理应缩小点云之间误差，使点与点之间距离更细腻．封装过程为将点云文件联结为三角云片体。(2)多边形阶段:多边形阶段的主要目标是进行形状处理和边界处理．运用松弛、删除钉状物、砂纸、填充孔等工具对面进行加工处理，使其光滑平整。(3)制作精确曲面阶段:精确曲面阶段的主要包括轮廓线的探测、曲率的探测、轮廓线的抽取、轮廓线的编辑和延伸以及如何松弛轮廓线，以及曲面片的编辑、面板移动、曲面片松弛以及曲面片修理等．通过选择构造曲面片，将片体进行拆分构造，可使用移动，拟合曲面等功能使曲面片布置更合理，提高精确度，然后构造格栅，拟合曲面．

3．3重建结果及文件输出

通过Geomagicstudio软件重建与后处理结果．通过以上逆向工程软件进行的实体重建与后处理得到的三维模型结果结果与实体原型进行比较，基本上能够非常准确地表达出原型效果。最后，通过Geomagicstudio软件可以将处理后的文件输出为*．dxf(或*．igs)等格式数据，可供AUTOCAD或UG等其他CAD软件进一步进行处理．

4结论

通过逆向工程设计得到的实体重建结果能够准确地表达出原型效果，而对于汽车及动力机械行业中结构更加复杂的零部件若采用逆向工程设计将会得到满意的效果，同时也将大缩短设计周期及设计成本，达到事半功倍的效果［6］．因此，本文所述逆向工程设计方法和手段对产品设计及其应用提供了很好的借鉴．逆向工程是一项具有开拓性、实用性和综合性技术，采用该技术能够进一步提高设计制造质量，降低生产成本，随着该技术的不断完善与广泛应用，将会大大提升我国在机械加工制造行业中的竞争力．

作者：甘树坤 吕雪飞 卢尊 单位：吉林化工学院汽车工程学院 吉林化工学院机电工程学院

参考文献:

［1］李君君．逆向工程在汽车工业中的应用［J］．机械工人．冷加工，2003(8):24-25．

［2］甘树坤．基于SolidWorks的二维工程图三维重建系统实现［J］．吉林化工学院学报，2011(7):39-42．

［3］张荣强．逆向工程方法在家具复杂零件曲面设计中的应用［J］．家具，2015(1):8-11．

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0引言

人体工程学是研究人在工作环境中的解剖学、生理学和心理学等多方面要素，如何通过合理配置，达到人-机-环境的最优化配置问题，其主要内容是将有关人的科学资料应用于设计领域，最大幅度的提高人的工作环境和生活质量，保障人的身心健康和全面发展。人体工程学应用涉及产品领域较多，如家具产品设计、日用生活品设计、工业产品设计等都离不开人体工程学，本文将以工业产品设计为例，对人体工程学在产品设计中的应用进行分析。

1人体工程学在工业设计中的应用

近年来，汽车制造行业发展较为迅速，企业之间的竞争也日渐激烈，为赢取客户，抢占更大的市场占有率，汽车生产商纷纷将汽车设计作为其优势。在设计过程中，将人体工程学融入其中，增加了产品的舒适性，从而达到提高客户满意度的目的。本文将以汽车部件的设计为例，对人体工程学的应用进行分析。

1.1转向盘设计中的人体工程学

转向盘布置主要是对转向盘中心、倾角和轮缘直径进行确定。转向盘的布置对于驾驶员操纵姿势和操作力具有直接影响，因此对于降低驾驶疲劳度具有重要意义。首先，转向盘位置由仪表板和驾驶员之间的距离决定，转向盘轮缘到驾驶者躯干的距离应达到安全距离的最低限制（250mm）；转向盘前后位置还应考虑驾驶者的伸展性。其次，转向盘高度设计时主要考虑驾驶者上肢的舒适性，转向盘太高，驾驶者会产生“端胳膊”驾驶的感觉，加快疲劳的产生；驾驶者身材不同，其对转向盘高度要求存在不同程度的差异，单一设计很难达到满足所有客户的需求，因此，转向盘高度一般设计为可调节的，这样就能根据驾驶者的身材进行调节，确保驾驶者能够舒适的操作转向盘。再次，转向盘轮缘所在平面应与驾驶者观察仪表时的视线为垂直关系，这是转向盘倾角设计的主要依据，该设计能使驾乘人员获得最佳的仪表视野；另外，转向盘倾角还应与驾驶者手握轴线的方向相匹配。最后，转向盘直径设计太小不利于操控，且影响对仪表的观察视野；直径太大会造成空间的浪费。以商务车转向盘设计为例，通常会设计为450mm，同时配置转向助力装置减少操控力，而不采用加大直径的办法减少操控力。转向盘中心位置、倾角和直径的最终确定是需要通过反复试验、校核后得到的，确保转向盘设计达到最优化状态。现代转向盘设计时还会配置许多功能按钮，如雨刷器开关、挡风玻璃洗涤喷水开关、照明系统开关、喇叭按钮等，布置这些功能按钮时要充分考虑手指操作的伸及性，对功能按钮的形式和顺序进行不断的优化，保障操作的便捷性。

1.2仪表板布置中的人体工程学

首先，仪表板主断面的设计。仪表板主断面位于驾驶员中心对称面处，该部分设计是驾驶者乘坐环境设计的重要组成部分，其设计原理如图1所示。驾驶者下视野线切线以下为盲区，要与眼椭圆下方相切（L4），切线（L4）与水平线所成的角（a）即为驾驶员前方下视野角。为保证前方下视野的要求，仪表板上方最高点、前挡风玻璃下侧边缘、转向盘轮缘都要在下视野线切下方；做转向盘轮缘最高处截面下方和眼椭圆上方的公切线（L1），做转向盘轮缘上方和眼椭圆下侧公切线（L2），L1和L2之间可布置仪表盘。连接仪表盘中心和眼椭圆中心（L3），L3应平分L1和L2之间的空间；仪表盘中心到眼椭圆中心的距离（R）最大值不超过750mm（以商务用车为例），一般距离可设计为710mm；仪表盘平面与L3的夹角应控制在90±10°范围内。

1.3仪表布置中的人体工程学仪表盘和仪表横向位置应布置

在可视区域内。一般来说，最常用、最主要的仪表应布置在可视区中心附近，如车速里程表等；将一般性的仪表布置在重要仪表的周围，如发动机转速表、油量表、发动机水温表等。部分汽车仪表盘上还设计了其他功能仪表，如发电机状态、灯光、变速档、环境温度、路面倾斜度等相关仪表，在布置仪表时应按照认读顺序进行，同时考虑各功能仪表之间的逻辑性，联系密切的仪表可就近布置；当仪表较多时，还可通过颜色加大功能区分，将引人注目的颜色应用到重要仪表区，可对驾驶者起到警示作用。

1.4仪表罩布置

仪表罩要能遮住射向仪表玻璃的光线，这就需要对仪表罩的设计深度进行试验，确保入射光经过仪表表面反射后不会与眼椭圆相交，消除炫目现象。仪表罩布置不能干扰前方下视野，其断面应布置在公切线L1上方，下视野线L4以下。仪表罩最前端要与转向盘保持50mm以上的距离，防止二者的干涉。

2人体工程学应用前景分析

产品设计的主要目的是满足人的需要，因此，产品设计应以“人”为中心，将“人”在使用产品过程中产生的行为和心理感受融入到产品设计中，充分考虑人-机-环境之间的关系，加强人与产品之间的沟通是非常重要的，也是产品设计是否成功的关键要素。随着人们生活水平的不断提升，人们对各类产品的需求也越来越高，客户不仅关心产品的性能，更关注产品能否满足客户的实际需求、产品设计师在进行产品设计时，应具有创新意识，利用人机工程学、超强的观察力和敏感力对产品进行设计，确保产品能够满足客户的需要，提高产品的市场占有率和好评率，扩大企业的经济效益。

参考文献：

[1]辛乐.人体工学在卡路赛利椅设计中应用研究[J].家具与室内装饰，2015，09:74-75.

[2]刘春荣.面向汽车人机工程设计的人体建模系统及其关键技术研究[D].武汉理工大学，2002.

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2应用案例

目前，汽车上广泛使用的是推拉索软轴式换挡操纵系统，该系统是由换挡器和连接换挡器的柔性推拉索构成。柔性的推拉索式换挡器的出现给发动机舱的布局设计带来巨大的变化，而且这种新型的换挡操纵系统的韧性和减振性能都比较好，大大降低和减少了由于车辆振动给换挡手柄带来的抖动和噪声，大大提高了车辆舒适性能。拉索位置行程控制即人手控制球头的运动，通过换挡机构带动拉索，从而控制变速箱的运动。拉索的行程保证自动变速箱各种状态切换的输入条件，而拉索行程的输入就是自动换挡器行程的输出，它经过驾驶员手操作来完成，所以换挡器多采用全机械结构来保证其稳定性能。换挡器结构复杂，由多个零件组成，其中最后拉索销运动的行程就作为换挡器的行程，从而控制变速箱各挡位的切换，所以其行程的公差必须严格控制。为了保证性能，要求该行程公差范围在±0.75mm内，同时在批量生产中要满足PPK，也就是过程性能指数大于1.33，所以在设计中所涉及相关零件的尺寸公差，必须要经过严格的计算验证。以P-D的拉索行程举例，P挡运动到D挡的标准换挡行程为37.36±0.75mm,表示换挡器带动拉索运动的行程必须在该范围内。分析产品设计结构和零部件图纸得出，该运动的行程位移公差与基座、换挡杆、固定轴、换挡弹簧片这几个零件有关，相关的尺寸为换挡杆的位置度、基座孔的内径、基座的位置度、挡位销的外径、手感弹片的位置度、拉索销的外径等11个尺寸，因为尺寸繁多，构成复杂，所以通过手工的线性方式计算是不合适的，而使用计算机虚拟装配技术，是非常准确和快速的。首先将这些零件CAD导入到VSA软件，然后根据图纸将每个零件的基准以及位置度输入，并且根据关系将各个零件在软件中模拟装配后计算，最后计算其位移公差分布。由图2的计算结果表明，在±3sigma也就是3倍标准差的情况下，该位移在正态分布的情况下，公差范围满足在±0.5mm以内。贡献率表示对该行程位移影响最大的尺寸是基座的轮廓度，这表明在图纸上需要将这个尺寸列为关键特性，如果在大批量生产后发现装配后的行程尺寸有偏移，那么就要修正行程位移，这个轮廓度将是优先选择的尺寸，这样就对以后的大批量生产有指导意义。

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中图分类号：S611文献标识码： A

前言

现在的工程设计中对国家标准及行业标准应用的比例越来越大,尤其在机械专业中的表现特别突出。这样可以缩短设计周期,提高了工作效率。但是在情况复杂及有特殊要求的条件下就显得力不从心,这时非标设计的优越性就显现出来,往往能取得意想不到的效果。

1.非标机械产品设计的含义及目的

1.1非标机械产品设计是指不按国家颁布的统一的行业标准和规格制造,而是根据自己的用途需要，自行设计制造,"非标设计"就是根据自己的实际需要,设计出与国家标准不一致或不完全一致的产品或零件,非标机械有别于传统机械设计，非标机械设计有时间性限制，设计周期要短，设计要简洁、准确、安全、可靠及满足客户合理的专业性要求，用户对非标机械的设计往往有许多的要求，包括合理和不合理的，这是一项挑战性的工作。

1.2非标设计的目的是为了提高产品的质量、提高生产效率以及确保生产的安全。

2.非标机械设计的特点

与一般标准设计相比非标机械设计有以下特点：

1）非标设计涉及范围广，因为职业的性质就是能解决各方各面的问题，所以要求非标设计工作者有广泛的学识和知识，知识越多，工作越得力，知识越多，经验越多解决问题的方法越多、越快、越准确。因此其更多注重设计标准化、模块化和简约化的原则；

2）非标机械设计是一种个性化产品设计，根据客户的不同要求进行单台或多台定制生产。

3）全部采用Auto CAD、solidworks等三维设计软件进行产品设计，可生成零、部件体积、重量、重心位置等物理量，为相关设计和后续加工提供了可靠依据；

4）所有二维结构图均根据三维数字模型由计算机自动生成，保证了视图与尺寸的准确无误，保证了绘图质量与工作效率的和谐统一；

5）设计完成时即可输出BMP、JPG等格式的产品渲染图。

3.非标机械设计的步骤

3.1非标机械设计前的准备

1）必要的设计手册，手册中有各种参数，你可以从书中获得你想要的知识。

2）掌握这些机械运动原理，结合电气、气动和液压来进行非标设计。

3）了解设备的用途，看它是属于加工设备、还是试验设备、或者工装夹具。加工设备：首先要保证加工的精度，其次上下料方便，准确，快速。试验设备：提供相应动力，试验必要的测试点，与电气怎样结合，显示数据和读出数据。工装夹具：需要怎样限制自由度，上下料快速可靠。

4）要到现场进行考察，了解设备相关数据、安装场地的相关数据、设备安装使用的电气相关数据等。

5）准备一些行业标准，网上生产厂家的产品相关数据，各厂家都会提供原理、安装尺寸等数据，为设计做好准备。

6）制定可行性的方案报告。

3.2非标机械设计制图步骤

1）首先发挥我们的想象，在脑袋中勾画设计，把设备分成几大块，每块采用怎样结构，怎样衔接。

2）将我们的想法落实到图纸上，方便更改设计和想法。

3）强度校验，有经验者可直接选料，经验少者，要作简单校核，防止出现重大失误。

4）校图，主要检查零部件是否有干涉，是否便于加工、测量、装配、使用和维修等。

5）整理图纸，计算出配件重量，用于成本核算和发货运输；并下发图纸到下一个部门[1]。

4.在非标机械设计中要注意的事项

在非标机械设计中我们要通过多请教老工程师请求指导，完善提高自己的设计水平，提高非标机械设计的可行性、减少失误率；在机械行业中因为可利用的原理很少，再加上机械与电气、气动、液压有效的结合而发展，所以其不像电子行业发展迅猛，因此我们要多看一些别人的成功设计，读懂设计理念，运用到自己的设计中来；至于我们设计出的东西要方便维修、方便加工，设计时要考虑加工问题，比如尽量不要在圆弧面上钻孔，如果一定要钻或是通过中心，或是先加工平台再钻孔；在设计初稿完成后一定要对其优化，看有没有更简便的方式，及更先进的零部件代替。以达到减少投资、减少故障点及减少维修成本等效果。

5.非标设计的工程运用

非标机械设计在两种情况下使用：一种情况是由于条件限制不得不采用非标（行星齿轮减速机为达到一定速比常用非标齿轮）；另一种情况是出于行业垄断采用非标（缝纫机的锁床固定螺丝就是非标M5×1的）。而非标机械产品设计又分为成熟产品设计与非成熟产品设计。

1）所谓成熟型的非标机械是指工作原理清晰，机械结构较为通用，甚至有产品样板可以模仿的产品的设计。成熟非标机械设计可以分为三类，第一、主机相同，夹具和辅件不同，这类型的设计较简单，只要消化好主机和辅件的作用就行了；第二、主机的规格要放大或缩小，动力要变化，那就需要将产品的结构和动力重新考虑，例如企业有30吨压力的四柱压机，现在客户要订造一台60吨四柱压机，这样，在结构形式、液压油路和电路相同的情况下，我们就要对框架进行力学分析计算，重新选择框架用料大小，另外，液压缸、液压泵、液压阀等重新选型；第三、主机不同，部件相同，那就要根据成熟的部件进行组合设计，达到客户要求，这样则尽可能采用成熟的部件，对特别设计部分进行设计，并提早对特别设计部分进行试验，另外，使用三维图对整体进行组装，在图中对运动部件进行仿真运动，确认总体结构成功。

2）所谓非成熟产品是指工作原理比较复杂，机械结构不通用，更严重的是连客户都未完全了解其产品的整个生产工艺，或者是客户正在试验使用未成熟的生产工艺，其有三类：第一、单机类，主机较简单，但本企业对该产品不了解，客户提供较详细资料，甚至包括样机。针对这类型的设计，企业要对目前样机工作内容、工作原理、采用的结构进行详细分析后进行设计；第二、组合机类，主机较为复杂，部分结构可以使用企业成熟的结构，总体上要重新设计，针对这类型的设计，企业首先是要评审，企业是否有足够的能力承担设计任务，评审通过后，则要对所设计机械生产产品的生产工艺进行详细的了解，了解所设计产品的工作原理，进而进行机械结构和控制原理的选择，和总体构思和设计；第三、生产线类，这类型产品是最复杂的设计，这类型的设计往往不能由本企业就可以完成，需要选用外部产品与本企业组合才能完成生产线，包括液压机、锅炉、制冷设备、输送设备、风送等流体输送设备、吊重设备、模具、夹具、自动化入料和出料等专用设备。因而生产线的设计的评审要更加严格，除了评审本企业是否能够完成设计外，配套供应商是否也达到要求，对生产线的生产工艺和生产线工作原理要了解，对生产线的各台设备更要详细分析[2]。

结语：

目前在我国非标机械产品设计在大型的生产企业及各个领域的工程设计中应用越来越广,尤其在机械行业中的表现最为突出，非标设计非常有发展前景，因为世界的技术进步都离不开非标设计，因为我国的非标机械设计技术跟发达国家来比还有很大一段距离，因此要想通过非标设计来提高企业的劳动生产率、各项指标，我们应该不断学习先进的产品和技术，引进先进国家的技术，聘请拥有先进技术的设计技术人员，不断地研发，进行新技术储备。相信我国的企业将迎来更强的设计能力和更高的设计水平，从而让企业成为行业的先锋及具备跨行业发展的能力。

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1.1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。

1.2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。

二、《产品结构设计》课程的教学思路

2.1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。

2.2教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。

2.3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。

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关键词：产品造型设计；人机工程学；并行应用

Key words： product style design；ergonomics；parallel application

中图分类号：TG802 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）36-0153-02

0 引言

设计无处不在，有人甚至说设计就是一切[1]。工业设计是人类社会文明高度发展工程中，伴随着大工业生产的技术、艺术和经济相结合的产物。在工业设计中，与人有最密切和直观接触的就是产品造型设计，随着设计深入到如此多的我们看到并使用的东西，人与产品之间的关系日益密切。在传统设计流程中，人机工程学常作为设计前期生理数据应用于产品概念设计阶段。这容易导致在结构设计和工艺设计及后期模具设计中出现数据不足数据不符的现象，造成设计的变更和制造成本的提高，也远未满足“以人为本”的设计需求。本文通过总结产品造型设计的特点，针对性的提出从人机工程学应用要点出发，进行并行应用的思路。使人机工程学全方位为产品造型设计服务。

1 产品造型设计的特点

产品造型设计的特点主要体现在两个方面，一方面是技术与艺术的统一，另一方面是功能与形式的统一。其一，产品外观设计是产品形态是审美的创造，结合了设计师的艺术趣味与审美理解。它与产品的价值相关联，代表了产品的“气质”。设计师运用点、线、面等不同的形态元素表达了不同的设计理念，怀旧或前卫、正统或反叛、简洁或繁琐、直接或含蓄、理性或感性。这些呈现出现的形象特点形成产品的“风格”[2]。但我们也应该很明确的认识到产品不同于艺术品，产品设计不能是简单的设计师自身的直觉经验，而是系统地将多重功能和多重限制联系起来，其中有人的因素、经济的因素、工程的因素等等，设计师需要系统地将设计、创造、工艺、生产结合成整体，才能让创意更好地融入到产品之中。其二，功能是指产品所具有的效用，并被接受的能力，产品本身所具有的特定的功能能够体现其应用价值，因此才会被生产和销售。从另一个角度来讲，产品其实是功能的载体，产品设计的根本目的是实现某种特定的功能，产品的试题结构就是功能的载体。产品形态首先是为了表达产品的功能和性能特征，显示出在技术上的合理性，使人们对其功能有形象的认知。优秀的产品形式能够将产品的用途、用法、效果及公共价值准确无误地告诉消费者[2]。在生活中，产品的功能超越了纯粹的基本能力，呈现多元化趋势，如产品在基本使用功能外，还有能带来审美、娱乐等精神功能的作用。所以，好的产品造型设计是使用功能与精神功能相融合的外在表现，是形式和功能共存的产物。

2 产品造型中人机工程学的作用

从以上产品造型设计的特点中我们不难看出，优秀的设计最终是要获得一种使生产者和消费者都满意的整体，体现“以人为本”的设计价值观。这个设计价值观直接推动了人机工程学的发展。人机工程学是20世纪80年代左右开始在国内发展的一门新兴交叉学科，随着现代社会经济和科学技术的快速发展，其发展更是超出人们的预期。该学科的显著特点是研究人、机、环境三要素自身特性的基础上，不仅仅注重对单一要素的优化，而是将“人”、“机”、“环境”三要素纳入“人-机-环境”综合体中进行系统的研究，旨在充分利用这三要素之间的内在关联性探寻系统优化设计方案。人机工程学的研究对象主要是：在工业设计中与人体有关的问题[3]。例如，人体形态特征参数、人的感知特性、人的反映特性以及人在劳动中的心理活动等。基于该学科的特点，其理论和方法可为设计中考虑“人的因素”提供人体尺度数据；可为设计中“机的功能”合理性提供科学依据；可为设计中考虑“环境因素”提供设计准则；可为“人-机-环境”系统设计提供整体思路；可为贯彻“以人为本”的设计思想提供可行方法。因而工业与工程设计成为人机工程学主要应用领域。在产品造型设计中，该学科理论与方法贯穿与设计的全过程，逐步将设计水平提升到人们所最求的高度。

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Peter Opsvik设计的Balans凳（图1），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

根据用户的感觉、知觉特性、认识、学习和出错情况进行产品使用方式、操作界面的设计，以适应用户的职业需要、行动方式需要、认知需要和操作需要，以减少用户学习的时间，减少操作出错[3]。如：Nissan日产Pivo概念电动汽车设计（图2），Pivo最特别的地方是革新式的360度车仓旋转功能及90度车轮旋转功能，当你驾驶Pivo时，从此不用再倒车入库，只要将车头做180度旋转，即可正向开车入库。这一操作方式的设计，完全从用户感知特性出发，做到轻松驾驶。

3.3 产品造型设计流程中人机工程学的并行应用

传统的产品造型设计采用阶段性的流程进行，各阶段的工作按时间组织顺序进行。人机工程学被放在第一阶段的概念设计中作为基础数据使用，这容易导致在结构设计和工艺设计及后期模具设计中出现数据不足数据不符的现象，造成设计的变更和制造成本的提高。本文认为应将人机工程学的使用作为一个系统、集成的过程，在产品造型设计的各个阶段设计中同步进行，相互协同。从全局优化的角度出发，达到缩短产品开发周期、提高质量、降低成本的目的。

4 结语

在市场竞争日益激烈，产品同质化程度越来越高的情况下，“人性化”的设计才是未来的趋势。因此在产品造型设计中，应从生理要素、心理要素两个要点出发，结合人机工程学的原理分析产品中人的因素，在产品造型设计流程中并行应用。将人机工程学应用融入到产品造型设计的全过程中。

参考文献：

[1][美]马克斯（marks，T.）[美]波特（porter，M.）著.好设计[M].张婵媛，译.济南：山东画报出版社，2011.

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酸菜是东北人冬天的当家菜，在深圳也有号召力。哈尔滨绿色园合作社的酸菜在展会上格外抢眼，因为菜心有淡淡的桔红色。合作社经理孟祥东说，东北人喜欢偏红的菜心，遇到这样的菜心都直接拌糖生吃。针对这种需求，合作社通过黑龙江省农科院引进了橘红心白菜，普通白菜上市时三毛钱一斤，橘红心白菜一元一斤，腌制成酸菜更值钱，这次来深圳展销比别的酸菜都好销。

五常大米是市场上的俏销货，五常市御良田水稻专业合作社大米卖的更实在，米的名字就叫“饼肥米”。合作社理事长伦士义说，他们的水稻用肥全是自己产的豆饼加工的有机肥，豆做肥成本虽高但大米能卖到30元一斤，有账可算。记者很好奇，大米用肥的名听着别扭，能好卖吗？伦士义说：“这叫实在，老百姓一听就明白，更好卖。”

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关键词：

公共空间；产品设计海州古城；滨海新区

山海相拥的美景是大自然对连云港的馈赠，千年海州古城是历史给予连云港的文化留存。新亚欧大陆桥东方桥头堡的城市复兴承载着连云港人再创历史辉煌的复兴梦想。近年来，在国家沿海开放战略的支持下，连云港的城市建设如火如荼，城市面貌焕然一新。然而，在连云港城市不断现代化的背景下，我们很难找寻其千年古城的遗留倩影，城市整体景观靠山而不近山，滨水而不亲水，古城不古、仿古不精。文章从城市公共空间产品设计的角度为古城找寻历史与现代、东西方文明和艺术的最佳契合点。城市公共空间产品是城市景观的一部分，应该体现出城市的文化景观气息、审美倾向和艺术追求。城市的文化景观体现为城市的物质景观和非物质化景观，城市景观的研究一直存在两种倾向：一种是将城市景观作为在传统景观的基础上融入建筑等元素形成的整体的研究；另一种是将城市景观作为城市整体的外延拓展，重点是将整个城市作为一个景观对象进行研究。以往城市景观的研究主要涉及地理学、建筑学、城市规划学等学科，侧重于整个城市的形态研究，关注城市的整体结构和功能，研究的最小单元仅止于建筑，然而现代城市的细节同样决定着人们对城市的感知。

当我们进入一座城市，这座城市所给我们的第一感知可能仅仅是一块导向标志牌。当人们以一名游客的视角认知城市时，首先感受到的是城市公共基础设施带来的基础功能，其次是这些公共基础设施的视觉冲击力，最后是公共基础设施与整个城市景观的协调情况。所以，城市公共基础设施的设计是人们认识一座城市的窗户。城市景观产品包括路灯、公交车、公交站台、公用电话亭、垃圾桶、广告牌等，目前连云港的城市公共基础设施基本上都是由各家单位建设、提供，缺乏一致性和协调性。如，公交站台由交通部门建设，路灯、垃圾桶由市政部门配置，电话亭由电信部门建设，在站牌导向系统方面，火车站、汽车站、机场的指示牌导向系统各自为政。连云港古城内的公共基础设施、市中心的公共基础设施、滨海新城的公共基础设施区别很小，经过规划的城市空间和老城区也看不出太多差异。连云港从秦朝建郡开始历史虽然已延续千年，但其千年的历史遗存只存在于摩崖石刻等为数不多的文化景点方面，城市中已难寻历史的韵味，很多公共基础设施难寻城市特色。

城市的公共空间产品应该具备城市的形态美，应该体现城市的历史特色。在城市公共空间产品设计上能够较好地做到历史和现代协调与统一的当属欧洲城市，欧洲历史古城的公共空间产品设计主要表现在城市路灯、直饮水龙头、垃圾桶、广告牌、路边长椅的人文设计上，使公共空间产品的设计与古城和现代化街区的整体景观协调统一。

欧洲城市景观设计起源于意大利的别墅园，欧洲的城市景观主要建立在均衡的比例、对称和一致性上，其人行道和树木被布置得彼此左右相互呼应，而上下完全是等距的。欧洲城市早期路灯等公共基础设施的设计和其建筑风格一样，遵循严格的对称设计风格，色彩上与街道、建筑的主色调协调统一。以欧洲城市的路灯为例，欧洲城市的路灯总体上有古典和现代两种风格，从形态上看有立式与悬吊式两种。罗马和巴塞罗那等城市老城区的路灯以悬吊式为主，悬吊式路灯采用传统的灯罩设计和昏黄光源，看起来充满着历史的沧桑感，同时也给古城蒙上了岁月的颜色。同时，因为老城区的街道偏窄，悬吊式的路灯设计还节约了街道的空间。

巴黎以塞纳河为脊柱，以围绕凯旋门形成星形广场为轴线核心，加上巴黎圣母院、圣心教堂和埃菲尔铁塔，共同构筑了清晰的巴黎城市结构。巴黎街道的路灯以立式的巴洛克风格设计为主，这也与巴黎城区早期街道设计得较为宽阔有关。协和广场周边、香榭丽舍大街两侧、塞纳河两岸、艺术桥两侧，众路灯的设计基本都以深绿色为主，采用复杂的铁艺设计，配以昏黄色光源，与周边的宏伟建筑和大规模的雕塑完美协调，这些路灯与周边的建筑共同塑造了法国的国家形象。城市、国家的形象不一定全部体现在广场、标志性建筑方面，作为城市最小功能单元的公共基础设施往往也成为城市、国家形象的个性化代言人。

当人们漫步于巴塞罗那，可以感受到中世纪的欧洲文化底蕴与新时代的时尚魅力在此完美结合，人们可以看到公共基础设施从古老到现代的完美过渡。圣家堂附近的路灯极其繁琐奢华，体现出中世纪古罗马帝国的繁华，米兰之家附近的路灯以轻古典主义为主，与米兰之家的流畅线条遥相呼应，新城区的路灯设计简洁流畅，体现了巴塞罗那的青春活力。欧洲城市老城区的公交站台基本都是一个简单的立式站牌，颜色以深绿色为主，材质主要采用木材，鲜有采用不锈钢、玻璃等现代材料。而欧洲城市现代城区公共空间产品一般采用玻璃、不锈钢作为材料，辅以现代化的工业设计、色彩斑斓的广告宣传画，体现出城市的活力，同时也为人们乘坐公交车提供了一个遮风挡雨的临时空间。

反观连云港的城市公共空间产品，难以体现古城、新城的特色，只能体现新旧，新的如BRT的站台设施就运用了不锈钢加玻璃的工艺，旧的不管是公交站台还是路灯杆，只能体现多年城市高速发展的遗迹，而新建的路灯、公交站台很难体现城市的特色，与其他城市的路灯和公交站台大同小异。城市公共空间产品的设计要体现出城市特色，就需要体现一个城市的前世今生。前世就是城市的历史文化背景，今生即城市当今的环境。城市的环境由形式、颜色、图案、肌理、空间和光线等基本元素组成，在富有特色的城市环境背景下，城市公共空间产品与城市环境基本组成元素有着密切的联系，各自的功能和定义都得到了加强。

连云港的公共空间产品设计既要体现海州古城、东海名郡的历史积淀，也应体现现代化滨海新城的勃勃生机。海上丝绸之路孕育了两千多年的海州文明，作为海州文明遗存的海州古城是连云港千年海上丝绸之路的历史见证。连云港山峦俊秀，具有特色的山水资源是大自然对于连云港的无私馈赠。丰富的人文历史资源、深厚的文化积淀是海州古城的千年之魂。在海州古城境内，孔望山、石棚山、白虎山、桃花涧等组成了独特的自然景观资源。海州古城素有“苏北夫子庙”之称，其中包含众多的历史古迹，随着连云港旅游资源的开发建设，海州古城初步形成了“三山一涧一古城”的旅游综合景观。连云区自然景色秀美，山海相拥，有波澜壮阔的滨海悬崖和滨海风情的碧海银沙。连云港海上云台山景区、连岛旅游度假区、港口构成了现代化的滨海都市景观。连云港城市公共空间产品设计应紧扣连云港的千年历史文化和滨海景观，协同设计。连云港城市公共空间产品的设计重构应凸显自然山水优势，释放古城人文情怀，溯源传统文脉，寻求现代与历史和谐，延续海州古城的千年城市价值体系。连云港整个城市的公共空间产品设计分为两个区域：一个区域为滨海古城区，将行政区划的海州区作为一个整体进行设计；另一个区域为滨海新城区，包括对行政区划的连云区进行整体设计。

城市的公共空间产品主要包括路灯、垃圾桶、公交站台、公交车、公共自行车出租系统、充电桩等。针对海州古城区的设计，应突出一个“古”字，仿古像古，仿古而精。城市公共空间产品应多采用仿古设计，与古城的环境和历史相匹配。如，可以采用青花瓷系统作为海州区公共空间产品的主基调。路灯可以采用仿青花瓷瓶设计，配以昏黄的光源，青花瓷的路灯上可以绘制系列图案，描述连云港的历史、文化、习俗。青花瓷的设计一方面可以体现古城风韵，另一方面呼应着连云港在古代“陶瓷之路”上的重要地位。海州区的公交站台可以采用仿古的独立站牌或者仿古站台，仿古站台可以采用木材、瓷砖装饰，配以青花瓷花纹，独立站牌可以采用木板制作。公交车等其他公共空间产品均以青花瓷花纹装饰，可绘制人物、故事进行装饰。连云区的公共空间产品设计应主要体现海洋文化、滨海风情。路灯设计可采用悬吊式路灯，路灯罩采用贝壳形状进行装饰。该区的城市公共空间产品以白色和浅蓝色为主。公交站台设计可选择偏现代设计风格，采用不锈钢、玻璃材质，以浅蓝色浪花纹进行装饰。连岛等旅游区公交站台可采用茅草顶棚、木头支撑，呼应人们愉悦的度假心情。连云港市海州区和连云区的城市公共空间产品设计通过白色的主色调进行有机衔接，通过青色与浅蓝色进行有机过渡，实现城市不同区域公共空间产品设计的和谐与统一。

在城市公共空间产品设计过程中，应统一设计、分步实施，既要实现城市的整体协调之美，又要考虑现有系统的改造成本，应把握好城市建设、改造的各个环节，对城市的公共空间系统进行升级换代。海州是连云港历史的灵魂，海洋是连云港未来的希望。连云港城市公共空间产品设计应该寻根古城，立足海洋，以海州古城和海洋文化为纽带，塑造连云港城市的文化精神，提升连云港旅游城市的整体品位，开创连云港城市的幸福明天。

参考文献：

[1]周莹.连云港：海上丝路的重要节点.中国海洋报，2014-11-12.

[2]世界华人建筑师协会城市特色学术委员会，吴伟.城市特色：历史风貌与滨水景观.同济大学出版社，2009.

[3]邵甬.法国建筑•城市•景观遗产保护与价值重现.同济大学出版社，2009.

[4]张松.历史城市保护学导论.同济大学出版社，2009.

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1.城市公共产品的基本内涵

公共产品（Public goods）一词由瑞典经济学家林达尔于1919年提出后，已经逐步成为公共经济学或政府经济学的一个基本概念。一般认为，公共产品是指在增加一个人对其分享时，并不导致成本的增加，而排除任何人对其的分享却要花费巨大的成本，即消费上存在非竞争性和非排他性产品。

根据对非竞争性和非排他性的满足条件，公共产品被分为纯公共产品（pure public goods）与准公共产品（quasi-public goods）两个类别。纯公共产品又可分为两大类，一类是制度意义上的纯公共产品，如收入分配、经济干预等；另一类是实物形态的纯公共产品，如国防、灯塔等可以用边际替代率分析的公共产品。准公共产品分为两类：一类是与规模经济有联系的产品，称为自然垄断型公共产品，如供水系统、天然气煤气系统等社会基础设施（social infrastructure）；另一类是优值产品（merit goods），即不论人们的收入水平如何，都应该消费或者得到的公共产品，典型例子如社会卫生保健、传染病防疫、中小学教育等。

如果从政府提供的角度按照性质进行划分，公共产品可以划分为教育类、社会保障类、公共医疗卫生类、环境保护类、公共科技类、公共事业类、公共秩序类、公共行政类公共产品。按照存在或受益范围，公共产品可以分为在全国范围内存在的全国性公共产品（如防空设施）、在一定区域内存在的地方性公共产品（如城市路桥）和在单个社区存在的社区性公共产品（如居民小区绿地）。

在上述分类的基础上，可以认为城市公共产品是指在存在形态和受益范围限于城市地域的地方性公共产品。从属性上讲，城市公共产品主要属于准公共产品；从区域上讲，城市公共产品主要属于地方性公共产品。典型的城市公共产品包括公共安全、公共教育、公共卫生、城市消防、环境保护、城市道路、行政司法服务和公共文化体育设施等。

二、城市公共产品供给对社会和谐的影响

在社会范围内，所有产品可以被简单地看作是公共产品和私人产品的总和，而人的需求又可以被划分为公共需求和个人需求。从理论上讲，公共需求主要由公共产品予以满足，个人需求主要由私人产品予以满足，在消费领域二者有着一定的互补性和替代性。从现实上讲，在一定的历史时期和社会阶段，公共需求和个人需求也会相互转化，即众多的个人需求可能会上升为公共需求，原来的公共需求也可能下降为个人需求。国际经验也表明，一国的人均GDP从1000美元向3000美元的过渡时期，正是该国公共需求快速扩张的时期。就中国而言，从“一般温饱”向“全面小康”、从计划经济向市场经济、从农业社会向工业社会加速转型的关键时期，由于公共生活领域的政府干预或者“公共选择”的局限性，人们对公共产品在量和质上的需求差异、政府公共供给与民众公共需求之间很难达成一种均衡，往往会导致一定的社会矛盾，形成若干不稳定因素，影响社会的整体和谐与持续发展。

1.影响城乡统筹发展。

由于“建国以来，我国政府在公共产品供给方面采取了整体上长期偏向城市的政策”，所以“无论是改革开放以前还是以来，在城市和农村之间，公共产品的供给都存在着巨大的差别，这种差别的存在会对城市居民和农村居民的收入产生直接或间接的影响”。城市居民不仅在改革开放以前享有的公共消费品、公用设施和基础设施大大优于农村居民，而且在改革开放后享有的义务教育、公共卫生、社会保障和公用设施等也优于农村。需要特别指出的是，城市公共产品供给制度是依托国家权力和公共政策的强制建立的，而农村的公共产品供给制度“却主要依靠广大农民的革命热情、积极性和凝聚力，以农民自身的贫困为代价”建立。可以说，城乡居民利益失衡和城乡发展失调在很大程度上与公共产品密切相关。

2.影响城市内部和谐。

随着经济的高速发展，城市化水平的提高和城市的急剧扩张，一系列影响城市内部和谐的问题也随之产生。例如，大中城市对能源的高度依赖与水电设施的安全运行，重大疾病传播与公共卫生应急，人口流动与城市治安改善，低收入阶层安居与廉租房建设，城市弱势群体与社会保障，人口增长压力与公共交通，工业企业与环境保护，生产消费活动与市容环境维护，等等。

3.影响区域经济社会的协调发展。

城市在区域经济社会发展中有着强大的辐射功能和带动作用。城市公共产品的有效供给对于实现城市居民社会福利最大化，促进城市发展至关重要。在西部大开发背景下，切实加强西部城市公共产品供给，必将对西部经济社会发展产生重要的拉动作用。

三、对建设和谐社会进程中政府政策的基本建议

当前，各级政府面临着公共产品供给的双重压力：一方面要承担改革成本，解决历史欠账问题；一方面又要着眼于发展，并为中长期发展创造条件。公共需求的全面增长与公共产品供给的短缺，是一个相当突出的问题。在构建和谐社会的进程中，政府理应更多地通过提供公共产品，缩小城乡之间和贫富之间差距，缓解城乡各种社会矛盾，促进区域之间和区域内部协调发展。具体而言：

1.重视城乡居民需求差别，合理确定供给内容。

由于我国社会长期处于城乡二元对立的状态，城乡居民在公共需求方面依然存在着巨大差别。我国70%的居民生活在农村，“三农”问题还未得到彻底解决，部分农民还处于温饱状态。当城市居民转向对享受性、应急性公共产品的需求时，农村居民的生存性、生产性公共产品可能尚未满足。因此，在确定公共产品供给内容、供给顺序时，应该注意城乡居民公共需求内容差别，因地制宜、因时制宜，按需供给。

2.注重居民消费需求引导，加快城乡经济开发。

在建设全面小康社会进程中，政府在向社会提供的公共产品应该充分发挥引导作用，紧扣时代特点，做到与时俱进。在提高城市化水平时，应该通过向社会提供公共产品，引导城市居民公共消费由量的增加向质的提高转变，提升整体竞争力。在构建农村和谐社会进程中，应首先保证农村居民对公共产品量的需求，适时适度促进公共产品质的提高，引导农民建设社会主义新农村，加快城镇化速度，促进城乡一体化。

3.搞好城市内部需求调节，加强弱势群体保护。

在改革时期，各种利益关系错综复杂，很容易出现两种现象，即一部分在强势群体看来并不需要的公共产品，往往却是弱势群体所必需的；或者强势群体成为公共产品的受益者，弱势群体却成为公共产品的成本负担者。因此，政府在提供公共产品时，应该注意到弱势群体的话语权有限，利益表达机制弱化，需求容易被社会忽视这一特征，综合平衡强势群体和弱势群体利益，搞好公共产品需求调节，加强弱势群体保护。

4.合理确定公共支出流向，促进社会相对公平。

由于绝大多数公共产品的供给成本是由公共财政支出的，因此公共支出流向对公共产品的供给结构和供给面有着巨大的影响作用。政府应该从满足公共需求角度出发，首先应确保公共财政支出优先用于最急需的公共产品供给，如基础设施建设、义务教育等。其次，应该自觉纠正“跑”项目、“争”项目的误导作用，公平合理地确定公共财政资金在面上的横向分配，防止“马太效应”在公共产品供给领域出现。

总而言之，在构建和谐社会的进程中，政府理应密切关注人民群众对公共产品的需求变化，提供足量优质的公共产品来满足公共需求，促进个体“自由”、政治“正义”、经济“效率”和社会“公平”的实现。

参考文献：

［1］李军鹏.政府公共供给指标体系研究［J］.公共行政，2003，（9）.

［2］叶文辉.城市公共产品的市场化与公共服务的效率改善［J］.江西社会科学，2004，（04）.