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产品结构设计原则赏析八篇

时间:2024-03-27 10:33:18

产品结构设计原则

产品结构设计原则第1篇

本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程,其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识,使学生掌握与产品设计相关的基本知识,具有产品结构设计的基本技能,能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。

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。

2《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。

3《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用

产品结构设计原则第2篇

关键词:机械产品;方案设计方法; 发展 趋势

引 言

科学 技术的飞速发展,产品功能要求的日益增多,复杂性增加,寿命期缩短,更新换代速度加快。然而,产品的设计,尤其是机械产品方案的设计手段,则显得力不从心,跟不上 时代 发展的需要。目前,计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的 研究 ,并初见成效,而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。为此,作者在阅读了大量 文献 的基础上,概括 总结 了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法,并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的 发展趋势。

根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征,可以将方案的 现代 设计方法概括为下述四大类型。

1、系统化设计方法

系统化设计方法的主要特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。

系统化设计思想于70年代由德国学者pahl和beitz教授提出,他们以系统 理论 为基础,制订了设计的一般模式,倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上,制订出标准vdi2221“技术系统和产品的开发设计方法。

制定的机械产品方案设计进程模式,基本上沿用了德国标准vdi2221的设计方式。除此之外,我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想,其中具有代表性的是:

(1)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础,从产品开发的宏观过程出发,利用质量功能布置方法,系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。

(2)将产品看作有机体层次上的生命系统,并借助于生命系统理论,把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求,形成产品功能系统结构。

(3)将机械设计中系统科学的 应用 归纳为两个基本 问题 :一是把要设计的产品作为一个系统处理,最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系;二是将产品设计过程看成一个系统,根据设计目标,正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段 。

由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同,进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。

1.1 设计元素法

用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”,认为一个产品的五个设计元素值确定之后,产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。

1.2 图形建模法

研制的“设计 分析 和引导系统”kaleit,用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息,实现了系统结构、功能关系的图形化建模,以及功能层之间的联接 。

将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面,利用nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有 内容 丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点,将设计方法解与信息技术进行集成,实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。

文献[11]将语义设计网作为设计工具,在其开发的活性语义设计网ask中,采用结点和线条组成的 网络 描述设计,结点表示元件化的单元(如设计任务、功能、构件或加工设备等),线条用以调整和定义结点间不同的语义关系,由此为设计过程中的所有活动和结果预先建立模型,使早期设计要求的定义到每一个结构的具体描述均可由关系间的定义表达,实现了计算机辅助设计过程由抽象到具体的飞跃。

1.3 “构思”—“设计”法

将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。

将方案的“构思”具体描述为:根据合适的功能结构,寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现,并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”,“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图,先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”,再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置,得到结构示意图。roper,h.利用图论理论,借助于由他定义的“总设计单元(ge)”、“结构元素(ke)”、“功能结构元素(fke)”、“联接结构元素(vke)”、“结构零件(kt)”、“结构元素零件(ket)”等概念,以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图,把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述,形成了有效地应用现有知识的方法,并将其应用于“构思”和“设计”阶段。

从设计方法学的观点出发,将明确了设计任务后的设计工作分为三步:1) 获取功能和功能结构(简称为“功能”);2) 寻找效应(简称为“效应”);3) 寻找结构(简称为“构形规则”)。并用下述四种策略描述机械产品构思阶段的工作流程:策略1:分别考虑“功能”、“效应”和“构形规则”。因此,可以在各个工作步骤中分别创建变型方案,由此产生广泛的原理解谱。策略2:“效应”与“构形规则”(包括设计者创建的规则)关联,单独考虑功能(通常与设计任务相关)。此时,辨别典型的构形规则及其所属效应需要有丰富的经验,产生的方案谱远远少于策略1的方案谱。策略3:“功能”、“效应”、“构形规则”三者密切相关。适用于功能、效应和构形规则间没有选择余地、具有特殊要求的领域,如超小型机械、特大型机械、价值高的功能零件,以及有特殊功能要求的零部件等等。策略4:针对设计要求进行结构化求解。该策略从已有的零件出发,通过零件间不同的排序和连接,获得预期功能 。

1.4 矩阵设计法

在方案设计过程中采用“要求—功能”逻辑树(“与或”树)描述要求、功能之间的相互关系,得到满足要求的功能设计解集,形成不同的设计方案。再根据“要求—功能”逻辑树建立“要求—功能”关联矩阵,以描述满足要求所需功能之间的复杂关系,表示出要求与功能间一一对应的关系。

kotaetal将矩阵作为机械系统方案设计的基础,把机械系统的设计空间分解为功能子空间,每个子空间只表示方案设计的一个模块,在抽象阶段的高层,每个设计模块用运动转换矩阵和一个可进行操作的约束矢量表示;在抽象阶段的低层,每个设计模块被表示为参数矩阵和一个运动方程。

1.5 键合图法

将组成系统元件的功能分成产生能量、消耗能量、转变能量形式、传递能量等各种类型,并借用键合图表达元件的功能解,希望将基于功能的模型与键合图结合,实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换,寻求由键合图产生多个设计方案的方 法。

2、结构模块化设计方法

从规划产品的角度提出:定义设计任务时以功能化的产品结构为基础,引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务,即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解,这样,能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾,早期预测生产能力、费用,以及开发设计过程中计划的可调整性,由此提高设计效率和设计的可靠性,同时也降低新产品的成本。feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层,(1)产品(2)功能组成(3)主要功能组件(4)功能元件。并采用面向应用的结构化特征目录,对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件strat。

认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解,而具有新型解的专用功能只是少数,因此,在专用机械设计中采用功能化的产品结构,对于评价专用机械的设计、制造风 险十分有利。

提倡在产品功能分析的基础上,将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构,通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件,甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的接口(联接和配合部),并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、 经济 化,具有互换性、相容性和相关性。我国结合软件构件技术和cad技术,将变形设计与组合设计相结合,根据分级模块化原理,将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级,并利用专家知识和cad技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块,再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。

以设计为目录作为选择变异机械结构的工具,提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排,形成解集设计目录。并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息,非常有利于设计工程师选择解元素。

根据机械零部件的联接特征,将其归纳成四种类型:1)元件间直接定位,并具 有自调整性的部件;2) 结构上具有共性的组合件;3)具有嵌套式结构及嵌套式元件的联接 ;4)具有模块化结构和模块化元件的联接。并采用准符号表示典型元件和元件间的连接规则,由此实现元件间联接的算法化和概念的可视化。

在进行机械系统的方案设计中,用“功能建立”模块对功能进行分解,并规定功能分解的最佳“粒化”程度是功能与机构型式的一一对应。“结构建立”模块则作为功能解的选择对象以便于实现映射算法。

3、基于产品特征知识的设计方法

基于产品特征知识设计方法的主要特点是:用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验,建立相应的知识库及推理机,再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。

机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征,以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策,完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计,必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此,国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作,采用的方法可归纳为下述几种。

3.1 编码法

根据“运动转换”功能(简称功能元)将机构进行分类,并利用代码描述功能元和机构类别,由此建立起“机构系统方案设计专家系统”知识库。在此基础上,将二元逻辑推理与模糊综合评判原理相结合,建立了该“专家系统”的推理机制,并用于四工位专用机床的方案设计中。

利用生物进化理论,通过 自然 选择和有性繁殖使生物体得以演化的原理,在机构方案设计中,运用网络图论方法将机构的结构表达为拓扑图,再通过编码技术,把机构的结构和性能转化为个体染色体的二进制数串,并根据设计要求编制适应值,运用生物进化理论控制繁殖机制,通过选择、交叉、突然变异等手段,淘汰适应值低的不适应个体,以极快的进化过程得到适应性最优的个体,即最符合设计要求的机构方案。

3.2 知识的混合型表达法

针对复杂机械系统的方案设计,采用混合型的知识表达方式描述设计中的各类知识尤为适合,这一点已得到我国许多设计学者的共识。

在研制复杂产品方案设计智能决策支持系统dmdss中,将规则、框架、过程和神经 网络 等知识表示 方法 有机地结合在一起,以适应设计中不同类型知识的描述。将多种单一的知识表达方法(规则、框架和过程),按面向对象的编程原则,用框架的槽表示对象的属性,用规则表示对象的动态特征,用过程表示知识的处理,组成一种混合型的知识表达型式,并成功地研制出“面向对象的数控龙门铣床变速箱方案设计智能系统gbcdis”和“变速箱结构设计专家系统gbsdes”。

3.3 利用基于知识的开发工具

在联轴器的cad系统中,利用基于知识的开发工具nexpert-object,借助于面向对象的方法,创建了面向对象的设计方法数据库,为设计者进行联轴器的方案设计和结构设计提供了广泛且可靠的设计方法谱。则利用nexpert描述直线导轨设计中需要基于知识进行设计的 内容 ,由此寻求出基于知识的解,并开发出直线导轨设计专家系统。

3.4 设计目录法

构造了“功能模块”、“功能元解”和“机构组”三级递进式设计目录,并将这三级递进式设计目录作为机械传动原理方案智能设计系统的知识库和开发设计的辅助工具。

3.5 基于实例的方法

在研制设计型专家系统的知识库中,采用基本谓词描述设计要求、设计条件和选取的方案,用框架结构描述“工程实例”和各种“概念实体”,通过基于实例的推理技术产生候选解来配匹产品的设计要求。

4、智能化设计方法

智能化设计方法的主要特点是:根据设计方法学 理论 ,借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术,以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述 产品的结构。

在利用数学系统理论的同时,考虑了系统工程理论、产品设计技术和系统开发方法学vdi2221,研制出适合于产品设计初期使用的多媒体开发系统软件muse。

在进行自动取款机设计时,把产品的整个开发过程概括为“产品规划”、“开发”和“生产规划”三个阶段,并且充分利用了现有的cad尖端技术——虚拟现实技术。1) 产品规划—构思产品。其任务是确定产品的外部特性,如色彩、形状、表面质量、人机工程等等,并将最初的设想用cad立体模型表示出,建立能够体现整个产品外形的简单模型,该模型可以在虚拟环境中建立,借助于数据帽和三维鼠标,用户还可在一定程度上参与到这一环境中,并且能够迅速地生成不同的造型和色彩。立体模型是检测外部形状效果的依据,也是几何图形显示设计变量的依据,同时还是开发过程中各类 分析 的基础。 2) 开发—设计产品。该阶段主要根据“系统合成”原理,在立体模型上配置和集成解元素,解元素根据设计目标的不同有不同的含义:可以是基本元素,如螺栓、轴或轮毂联接等;也可以是复合元素,如机、电、 电子 部件、控制技术或软件组成的传动系统;还可以是要求、特性、形状等等。将实现功能的关键性解元素配置到立体模型上之后,即可对产品的配置(设计模型中解元素间的关系)进行分析,产品配置分析是综合“产品规划”和“开发”结果的重要手段。3) 生产规划—加工和装配产品。在这一阶段中,主要论述了装配过程中cad技术的 应用 ,提出用 计算 机图像显示解元素在相应位置的装配过程,即通过虚拟装配模型揭示造形和装配间的关系,由此发现难点和 问题 ,并找出解决问题的方法,并认为将cad技术综合应用于产品开发的三个阶段,可以使设计过程的综合与分析在“产品规划”、“开发”和“生产规划”中连续地交替进行。因此,可以较早地发现各个阶段中存在的问题,使产品在开发进程中不断地细化和完善。

我国利用虚拟现实技术进行设计还处于刚刚起步阶段。利用面向对象的技术,重点 研究 了按时序合成的机构组合方案设计专家系统,并借助于具有高性能图形和交换处理能力的opengl技术,在三维环境中从各个角度对专家系统设计出的方案进行观察,如运动中机构间的衔接状况是否产生冲突等等。

将构造标准模块、产品整体构造及其制造工艺和使用说明的拟订(见图1)称之为快速成型技术。建议在产品开发过程中将快速成型技术、多媒体技术以及虚拟表达与神经网络(应用于各个阶段求解过程需要的场合)结合应用。指出随着计算机软、硬件的不断完善,应尽可能地将多媒体图形处理技术应用于产品开发中,例如三维图形(立体模型)代替装配、拆卸和设计联接件时所需的立体结构想象力等等。

利用智能型cad系统sigraph-design作为开发平台,将产品的开发过程分为概念设计、装配设计和零件设计,并以变量设计技术为基础,建立了胶印机凸轮连杆机构的概念模型。从 文献 介绍的研究工作看,其概念模型是在确定了机构型、数综合的基础上,借助于软件sigraph-design提供的变量设计功能,使原理图随着机构的结构参数变化而变化,并将概念模型的参数传递给下一级的装配模型、零件设计。

5、各类设计方法评述及 发展 趋势

综上所述,系统化设计方法将设计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分,拟定出每一层欲实现的目标和方法,由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起,使整个设计过程系统化,使设计有 规律 可循,有方法可依,易于设计过程的计算机辅助实现。

结构模块化设计方法视具有某种功能的实现为一个结构模块,通过结构模块的组合,实现产品的方案设计。对于特定种类的机械产品,由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定,结构模块的划分比较容易,因此,采用结构模块化方法进行方案设计较为合适。由于实体与功能之间并非是一一对应的关系,一个实体通常可以实现若干种功能,一个功能往往又可通过若干种实体予以实现。因此,若将结构模块化设计方法用于一般意义的产品方案设计,结构模块的划分和选用都比较困难,而且要求设计人员具有相当丰富的设计经验和广博的多学科 领域知识。

机械产品的方案设计通常无法采用纯数学演算的方法进行,也难以用数学模型进行完整的描述,而需根据产品特征进行形式化的描述,借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。因此,欲实现计算机辅助产品的方案设计,必须解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题,由此形成基于产品特征知识的设计方法。

目前 ,智能化设计方法主要是利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计,直观性较好,开发初期用户可以在一定程度上直接参与到设计中,但系统性较差,且零部件的结构、形状、尺寸、位置的合理确定,要求软件具有较高的智能化程度,或者有丰富经验的设计者参与。

值得一提的是:上述各种方法并不是完全孤立的,各类方法之间都存在一定程度上的联系,如结构模块化设计方法中,划分结构模块时就蕴含有系统化思想,建立产品特征及设计方法知识库和推理机时,通常也需运用系统化和结构模块化方法,此外,基于产品特征知识的设计同时又是方案智能化设计的基础之一。在机械产品方案设计中,视能够实现特定功能的通用零件、部件或常用机构为结构模块,并将其应用到系统化设计有关层次的具体设计中,即将结构模块化方法融于系统化设计方法中,不仅可以保证设计的规范化,而且可以简化设计过程,提高设计效率和质量,降低设计成本。

产品结构设计原则第3篇

关键词:资产证券化;会计政策;风险报酬转移

资产证券化于2008年金融危机前在发达国家迅猛发展,而我国的证券化业务起步晚,相关的会计处理原则还不完善,仅有《信贷资产证券化试点会计处理规定》用以规范和指导相关业务,而其他交易结构(如企业类、新型交易结构)下的会计处理准则还相对匮乏。因此梳理国内证券化会计处理原则,结合当前我国证券化业务相关会计准则的现状提出有益建议,对于规范各类别证券化发行行为、完善相关会计准则的制定有重要的理论与实践意义。

一、资产证券化的交易结构设计

(一)发达国家资产证券化交易结构类型

资产证券化产品的核心在于“出表”结构,其一般交易结果见图1,不同的交易结构决定了其采用何种会计处理方式更为合适。以美国为代表的欧美资本市场,具有资产证券化的丰富实践经验,并且配备了较为完善的配套法律和规则,形成了与我国资产证券化产品不同的交易结构。特殊目的机构(SpecialPurposeVehicle,以下简称SPV)是整个交易结构的核心,构成特殊目的机构的组织可以是独立的第三方机构,也可以是发起人或由其组织而成的资产管理机构,而不同的机构则直接影响到资产的会计处理方式。按照SPV的构成可以将资产证券化分为SPT型证券化和SPC型证券化。SPT是SpecialPurposeTrust的简称,该种模式下的发起机构会发起成立资产证券化信托机构,由该信托机构获得发起机构的基础资产债权,并向投资者出售信托资产份额获得资金。信托资产的所有权并没有发生实质性的转移,信托受益人不能向原始权益人主张贷款资产的权利,而债权人也不能对该资产向其主张权利。因而,符合“出表”的条件。SPC是SpecialPurposeCompany的简称,由原始权益人或者第三方独立机构充当SPV,如果由原始权益人充当SPV时,资产证券化就不符合“出表”的条件,而如果SPV由第三方独立机构充当,则可以实现资产证券化意义上的“出表”。按照SPV的作用可以将资产证券化产品细分为现金流型、市值型和合成型。不同产品类型的划分主要影响到原始权益人对基础资产的后续影响或控制。现金流型资产证券化产品模式下的SPV在获得原始权益人的基础资产之后,按照基础资产的优劣发行不同信用品质的债券产品,SPV并不对基础资产进行主动管理,而原始权益人则具有后续的影响力,此时,资产证券化产品就不能完全实现“出表”。市值型资产证券化产品则不同,SPV具有主动选择基础资产的权利,甚至能够自己建仓选择原始权益人来组合基础资产,这一模式下基础资产的实际控制人是SPV而非基础资产的原始权益人,因此能够实现完全意义上的出表。合成型模式是上述两种模式的组合,在这一模式下,需要采用一定的方式对基础资产进行区分,按照单个项目具体的交易来选择确认是否符合出表条件。

(二)我国资产证券化交易结构类型

我国资产证券化产品发展时间短,交易结构较为简单,SPV多由信托机构担当,SPV并不对基础资产进行主动管理,而是通过信托合同支付信托对价来取得信托资产。发起机构无需在合并财务报表中对该资产进行合并,当该资产相关的风险与收益权转移时则终止基础资产的确认。资产证券化业务涉及的主体主要包括:发起机构/发起人、SPV(信托机构/受托人)、贷款服务机构等。基础资产的原始债权人是资产证券化的发起机构/发起人,在信贷资产证券化业务中即为发起银行,其基础资产为其所拥有的贷款。在确定了基础资产之后,发起人将该资产交付给特殊目的机构SPV,由其负责基础资产的交易安排。当前,我国的SPV多由信托公司成立的信托计划作为SPV,SPV作为单纯的交易安排人而不对基础资产进行主动管理,即多为现金流型资产证券化产品。实际业务中,市值型资产证券化产品在我国尚不多见。购买资产证券化产品的组织或个人成为该产品的投资者/证券持有人。由于我国投资者群体对于资产证券化的认知程度有限,个人投资者购买资产证券化产品的较少,目前,多数投资者为银行、保险公司、券商等机构投资者。在资产证券化业务的存续期,资产证券化业务产生的现金流是由第三方进行管理的,第三方称为资金保管机构/资产管理人。资金保管机构/资产管理人负责现金流的核算、管理,将款项按照SPV的要求转给中央国债登记结算公司,并定期出具资产管理报告。而在企业资产证券化产品的交易结构中还涉及到信用评级机构、信用增级机构等。其在企业资产证券化产品中表现的更为明显。信用评级机构需要对基础资产进行评估,对现金流进行压力测试,并对违约情况进行估计,进而对各档证券进行评级,这将影响投资者对资产证券化产品的定价。正因为如此,对于部分资产证券化产品,发起机构相关联的股东或关联方,或者独立第三方可以对资产证券化的基础资产或者整个资产证券化产品进行增级,从而提高资产证券化产品的市场吸引力。

(三)会计处理的视角及基本思路

资产证券化业务一般涉及多项不同的会计问题,会计师事务所针对不同的问题出具相应的意见书。目前我国证券化业务的会计问题主要聚焦在确认、计量、合并及信息披露等四方面。会计问题产生与其自身特点密不可分,另外发起机构基于多项目开展证券化业务,而在此过程中涉及的不同会计问题就会形成会计处理中的多个视角。因此,“出表”与否,即基础资产终止确认问题是这类产品核心的会计问题。信贷资产证券化扩大试点后,发起机构对于证券化产品可以几乎不再保留风险报酬,进而通过会计师事务所的风险报酬转移模型的评测达到“出表”;另外,如资产支持票据的交易结构不设SPV,该融资方式以基础资产的预期稳定的现金流为主要还款来源,主要目的是发起机构希望拓宽除普通贷款及债券融资外新的融资渠道,且仍希望掌控拟证券化的资产所有权。因此对资产选择合适的计量原则是该类证券化产品核心的会计处理问题,如依照账面价值后续计量或公允价值计量问题。金融资产证券化产品的确认、计量、合并及信息披露的处理对应为会计问题处理的基本思路。确认原则是会计处理的核心。由于金融资产不仅分析过往事项的现金流,而且还要对预期事项的现金流进行考量,因此是确认的难点;同时,涉及金融产品的确认终止问题,需要根据《企业会计准则22号》进行认定。金融资产的计量是针对其属性及分类的选择,通常依据公允价值并嵌入衍生的金融工具。在具体执行中,由于衍生的金融工具含有正履行的合约使得公允价值实现难度较大。基于此,会计事务所往往利用评级组织对预期现金流测算模型进行综合评判。尤其是发起组织为促进销售,要自持部分证券作为新的资产在会计报表中确认,需要多种模型进行公允价值获取。关于SPV合并,假若SPV控制发起机构,则合并SPV,否则需要把SPV作为独立主体核算。尽管如此,是否对SPV进行合并仍需谨慎处理,如考虑到证券化产品对发起机构影响力强,仅在财务报表披露不合并SPV信息会影响其目标实现,因此发起机构可设立特殊SPV调节利润。另外,关于信息披露,国内实践通常做法是,如果未确认金融资产,则在报表中进行描述。由于证券化产品的后续计量严重影响财务比率,因此在报表中是否详细披露较有争议,需依据实际情况进行把握。

二、不同出表模式下资产证券化产品的会计政策选择

(一)出表动机

证券化出表动机受发起机构性质、资产证券化目的、监管规范度及市场接受度等因素共同影响,这是由发起机构商业行为主动选择的结果。第一,基于不同的发起机构,企业类机构的资产证券化可使融资成本下降,尤其是对信用评级低的机构,基础资产被证券化后更利于获取低成本资金,因此企业类机构希望以担保融资形式进行资产证券化,倾向不“出表”;相反,银行类机构对资产数诉求相对低,资产证券化可获取贷款额度,基于风险资本控制,银行类机构希望实现“双出表”。第二,基于证券化目的,大多数机构的资产证券化“出表”可以提高股东利益、利润或净资产收益率,降低流动比率或资产负债率,更便于企业融资。而对于金融类机构,资产证券化可盘活不良贷款,提高抵御风险能力。因此就证券化目的而言,发起组织希望证券化资产要在其单独的负债表外进行确认。第三,基于监管情况和市场接受度,国内的资产证券化监管层面要谨慎处理,发起机构要进一步保留业务仍处于蓬勃发展时期,监管层面考虑美国次贷危机等的影响,对于资产证券化业务仍相对谨慎,便于控制其风险。在市场接受度层面,发起机构自持基础资产及保留部分剩余收益,使得投资者接受度提高,更利于信用档次的提升。

(二)不同出表模式下的会计处理

目前证券化存在两种主要出表模式,一是SPV与证券化资产同时出表,二是SPV不出表而证券化出表。前者通过发起机构设置不附加条件,对基础资产全部出售,进而实现风险报酬转移,或利用会计事务所的转移模型保留少部分次级资产,依然符合国内会计准则相关的风险报酬转移;后者是发起机构保留大部分剩余收益权,以至于在会计层面不能确认为风险报酬全转移,因此依据相关规定进一步确认新的负债或资产,而表外的将把分摊及确认支付对价的账面差值纳入损益。

(三)常用数理模型

目前依据我国会计准则,基础资产“出表”与否在实务中的首要判断准则为确认基础资产的风险报酬是否几乎全部转移。具体的评价需经过相对严格的测评,并最终通过会计师事务所的“风险报酬转移模型”确认且出具意见书。除此之外,评价机构及主承销商会相应地设计“证券分层级”及“现金流拆分”模型以配合“转移模型”共同评价。其中,风险与报酬转移的比例会较大程度地受“证券分层级”模型的次级比例的影响,另外,转移模型评价后的“后续涉入法”及“金融合成法”的流程也会进一步地受“证券分层级”模型中的各层次级别及相应的附加担保条款的影响。

(四)会计披露问题

证券化业务中的会计披露要严格遵循银监会及中国人民银行的披露要求和企业会计准则。其中银监会对信贷资产类证券化产品发起机构的文件上报有详细严格的规范和窗口指导,相关的发行说明、交易文件及会计意见书等均可通过债券信息网站查询;另外,银监会也对企业资产类证券化产品的信息披露进行详尽说明,投资者可于债券信息网等网站查询发行说明书、会计意见书、交易文件等相关文件。对于企业资产证券化产品,证监会和中国证券基金业协会对披露内容亦有充分说明。到目前为止,财政部对相关发起机构在合并及单独财务报表中披露SPV并表与否及出表依据等仅作原则性要求。因此,国内发起机构信息披露标准尚未统一。

三、资产证券化产品会计处理业务问题及对策

(一)确认思路的问题及对策

当前国际上对基础资产进行会计确认的准则中,美国的“金融合成方法”更能真实公正地反映出交易实质,而就使用的便捷度及成熟度而言,“风险报酬转移”更占优势。而我国则采用以“风险报酬转移”为基本并结合国际上的“后续步入方法”及美国的“金融合成方法”的综合思路,即首先判断证券化资产是否转移所有的风险报酬,继而判断发起机构的控制权与否,如有则利用“后续步入方法”综合评判。上述的步骤突出了风险报酬转移判断,但风险报酬转移是基于风险报酬与控制为一体的观点,这在具体实务中过于理想化,因为资产证券化产品由于各种担保等其他衍生产品,风险回报与控制已脱离。因此,这种综合思路在复杂证券化产品的确认中将有失公允。随着我国证券化实务的交易结构不断发展,当前的综合性思路需要进一步优化和改革。加强修订我国关于企业会计准则的第23号文件,参考美国FAS165、FAS166相关的会计准则,建立以“金融合成方法”为基础的确认思路。第一,要进一步补充23号准则中的对于“金融合成方法”的描述性条款,在准则中第九条与“控制”相关的条款前列入其概念,进而凸显“合约拆分”和“控制”作为确认的评判依据;第二,修改23号准则中第七、第八条,淡化“风险报酬转移”的核心作用,调整判断标准为“金融资产已不受企业控制”;第三,关于“控制”的评判依据要在第十条后进行相关条款的增加,此部分可参照美国相关会计准则规定,例如企业破产中被转让的资产与企业无关,实现“破产分离”;或者金融资产可以被接受方无限制地转让抵押,而该资产发行的证券收益权则可被投资商有权转让抵押;亦或者拟转让资产将不受企业有效的控制,如在资产到期前企业有回购该资产的义务。最后可根据修改的控制概念及评判依据,并结合上述“风险报酬转移”的评价进行综合分析。

(二)分割监管的问题及对策

当前国内的资产证券化业务处于多头监管状态,这种局面的产生是由于业务中的基础资产、发起机构及交易结构均属于不同部门分割监管。另外,基于各类项目的差异性较大,使得统一的准则无法满足现实需求。这种情况在国际上也是存在的,如在大多数证券化业务发达的国家,也没有分门别类的会计细则进行对应处理,然而不同的是,发达国家具有统一的监督组织及完善的市场监督法规。针对我国当前证券化发展的初期,分割监管可以更专业及细化地对相关的产品进行有效管理,基于此,有针对性地、分类制定相关会计细则将更利于会计处理的科学选择。本文建议分别以基础资产、发起机构及交易结构为出发点,分类别地进行相关细则的补充。第一,在23号准则中要具体区分基础资产和发起结构的类型。根据发起机构的不同类型,我国分类监管不同的证券化产品。信托类及银行类等由银监会及中国人民银行进行监管,并制定其业务类型等规则。财政部可将针对于信贷类资产证券化制定的专项处理意见补充到23号准则中。另外,发起机构为非金融企业的,发行证券化产品的目的在于用低成本拓展新融资渠道,实现资产快速升值,在证券化过程中,此类企业为摆脱负担往往选择出售现金流不稳定、质量差的产品。因此,对于此类高风险资产,制定准则机构应出台有针对性的意见,把控SPV出表细则。简而言之,将税务总局、财政部、证监会等编写的有关资产证券化会计处理等相关规定,如《信贷资产证券化试点会计处理规定》,按照基础资产及发起机构的性质分类编入23号准则中。第二,根据交易结构的不同编写指引。基于我国当前会计政策形势,根据基础资产和发起机构的差异性来制定差异性会计准则时间成本较高。而交易结构的不同可以体现出不同的出表动机,因此,当前可先根据交易结果制定会计指引。交易结构主要通过“自持”及SPV体现,当交易为“主动管理型”产品时,SPV具备对基础资产的实际控制权利,SPV与基础资产“双出表”应被确认;当交易为发起机构可关联控制权的信托发行类产品时,SPV一般不能“出表”。另外,当交易为发起机构有一定比例自持的产品时,可对基础资产分为三类规范,即“出表”、“不出表”及“部分出表”。综上,国家财政部等部门可根据SPV自持比率及基础资产的控制实质,专门补充编写相关的指引,尤其对担保、赎回等条款设置进行会计处理规范。

(三)数理模型的问题及对策

当前我国数理模型的指导开发不够充分,并未形成统一标准。各中介间的交流少,且过分保护重要模型的开放,进而使数理模型在开发上难以一致化。另外,风险报酬转移模型考量中假设及方法较为随意,且在实务中未明确规定具体的计量指标,导致在不同的规则和假设下,数理模型本身的异质性会产生不同的结论,但客观计算“风险报酬转移”比例在实务中十分必要,尽管这一比例不能刻板将“几乎所有”等价于“转移比例90%”进行评价。事实上,资产证券化业务在我国仍处于初步快速发展阶段,在相关部门对梳理模型的有效指导开发下,信息对称性可在会计确认中有效提高。针对当前证券化业务发展的新形势,相关部门和机构应对指导性数量模型设计进行研究,尽快形成一致性规范,尤其是会计准则的制定机构及国内开展证券化业务较多的大型事务所应尽快着手进行。不可否认的是,证券化业务形式多样复杂,任意单独的参数或模型都不可能涵盖全面,甚至发起机构会根据某一模型在设计产品中进行人为操纵,如刻意改变机构自持比例,进而从表面上看似乎“刚好”满足条件。鉴于单一数理模型自身的局限性,改进措施为尽量设计相对复杂的模型,既能更全面地涵盖业务的种类,更能有效监督发起机构操纵套利。具体判断原则的规范要等待进一步的标准完全制定,监管机构也要更为严格地监管交易实质。从具体操作上分析,财政部与注册会计师协会要对我国具备证券业务资质的事务所提供窗口指导及专门培训,对事务所中不同的转移模型进行一定程度的参数规范,进一步提高模型间的可比性。

(四)会计相关信息披露的问题及对策

关于会计信息披露准则,国际上及我国均对风险信息披露做出要求,如国际准则要求,对由证券化产品发行引起的发起机构风险的信息进行详尽披露,国内准则也明确指出企业要对各类金融风险相关的信息进行披露,而对于风险外的信息描述未做披露要求。尽管风险信息外披露会提高发起机构的成本,但考虑到金融危机中全球证券化业务的教训及整条市场信息链的公开投入产出比例,披露风险外信息能降低由于低信息流通而产生的高交易成本,更有效的促进证券化市场规范快速发展。2008金融危机与会计规范的导向性相关。当时的金融危机产品为房地产贷款等基础资产再证券化,而国际及美国会计准则委员会过于强调公允价值在金融计量中的权限,未对再证券化产品信息披露及SPV合并做出明确严格的要求,进而导致为净化会计报表而出现的大量的大风险资产,这些高风险未采取足够的警示提示或平衡足够的对价。当前我国证券化业务信息披露主要有两项原则,一项是不同类别证券化产品的主管机构各自的披露规则;一项为37号会计准则中的财务报表附录的要素性披露,其中第一项操作性更强,但各机构还未对信息披露进行细则统一。虽然再证券化产品在我国明确禁止,但是基于我国证券化产品的监管及发展经验不足,应相对保守谨慎地制定会计准则,并具体要求披露风险外信息,进而及时把控会计处理中对金融市场产生的一切可能风险。具体而言,应加强证券化产品风险外信息披露的相关规范要求,如在37号会计准则中增设“会计信息披露指引”,发起机构需按增设的“指引”要求在当年财务报表附注中对披露信息进行列示,应着重列示产品的交易结构、事务所对交易结构资产“出表”的评判依据,并且提示模型局限性对会计信息处理的风险。四、结论目前,我国快速发展的多样化资产证券化产品进一步推进了国内会计实务处理的实践性发展。本文重点分析我国资产证券化业务中会计处理的基本规则,包括交易结构设计、会计处理思路、出表动机及信息披露等,并结合自身实际,对当前我国资产证券化会计实务中的缺陷逐一进行分析及提出相应建议,从而对各类别资产证券化的发行进行规范,并推动完善资产证券化相关会计准则的制定。

参考文献:

产品结构设计原则第4篇

关键词:原织品;设计图;复仿制织品;宋锦;作品属性 文献标识码:A

中图分类号:TS111 文章编号:1009-2374(2016)35-0240-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.118

宋锦是传统丝制品,与南京云锦、四川蜀锦合称中国三大名锦。宋锦形成于宋代,鼎盛于14~19世纪。20世纪初,宋锦衰落,织机、画样本、技术人员逐为稀有,织造技艺几近失传。2006年,宋锦织造技艺列入首批部级非物质文化遗产,2009年,列入世界非物质文化遗产。2014年的APEC会议采用宋锦面料制成领导人着装,宋锦引发更大关注。

宋锦的“复原”,是宋锦研究者几十年艰辛努力的成果。由于织造技艺、技术资料、技术人员的缺失,研究者只能根据极为罕见的宋锦文物、残片等实物,画样本等图片和文献记载进行宋锦“复原”。研究者需研究实物或图片,画出图稿,设计织法,形成编程(设计图),再根据编程手工或机器进行织造。“复原”的成果看似表现为某立体文物、残片或平面图片的再现,实际却是设计图从无到有的创造过程。实践中,研究者设计的编程在交付生产厂家后,可能出现诸多侵权情形:厂家自行修改原有编程,以去掉编程中的研究者署名,厂家利用编程生产超出委托生产合同中约定数额的宋锦织品并出售。同时,宋锦织造业内还存在抄袭问题。

知识产权是激励创新的权利,也应是护航宋锦“复原”和传承的利器。全新设计的宋锦织品如构成作品当然拥有著作权,也可以申请获得外观设计专利权。宋锦复仿制织品,虽然力求采用原技艺方法和工作流程,形成与原织品体量、形制、质地、图案相同的织品,却未必不能构成作品,享有著作权。维权的基础是确权。要以著作权保护宋锦复仿制织品,前提是确认宋锦复仿制织品的作品属性。探析复仿制织品的作品属性,涉及到三种织品是否构成作品和享有著作权:复仿制所依据的原织品、复仿制过程中的设计图区、复仿制织品。

1 原织品的作品属性探析

宋锦的复仿制,除参考图片资料和文献记载,多依据宋锦文物和残片。从独创性和能以某种有形形式复制的角度考察,宋锦文物和残片满足作品构成条件。但是,文物和残片经历代传承,年代久远,依据《著作权法》属于财产权利超出保护期的作品,依据《著作权法》第六条和《民间文学艺术作品著作权保护条例(征求意见稿)》属于著作权的保护期不受时间限制的民间文学艺术作品,依据《文物保护法》则属于文物,由于复仿制依据的织品具有多重属性,其是否享有著作权成为一个复杂而颇有争议的问题。

依据《著作权法》,署名权、修改权、保护作品完整权等精神权利的保护期不受限制,包括复制权在内的财产权利则受到保护期的限制。宋锦文物和残片的精神权利依然受到保护,在作者身份不明的情况下,可以依据《著作权法实施条例》,由宋锦文物和残片的作品原件所有人行使除署名权以外的著作权。而其财产权利已经超过保护期,因此对文物和残片的复仿制不构成著作权侵权。但是,宋锦文物和残片同时也是民间文学艺术作品,如果根据《民间文学艺术作品著作权保护条例(征求意见稿)》,复制权等财产权不受保护期的限制,对文物和残片进行复仿制则可能构成著作权侵权。

同时,宋锦文物是否享有著作权,既是文物,又构成作品和民间文学艺术作品的宋锦织品和残片应当如何保护,《著作权法》与《文物保护法》的协调,都是法律未作规定,需要学理探究的问题。有观点认为,文物已经受到《物权法》等法律的调整,没有了知识产权保护的余地,且由于时间久远丧失了独创性,因而不应受到知识产权的保护。

复仿制所依据的原织品构成作品、享有著作权,是宋锦复仿制受到限制、可能构成侵权的前提。本文认为,应当肯定宋锦文物享有知识产权,从知识产权角度对文物多一重保护。作为作品的宋锦文物和残品织品,其复制权不再受到《著作权法》保护。作为民间文学艺术作品的宋锦文物和残品织品,《民间文学艺术作品著作权保护条例》尚未颁行,财产权是否应设定保护期也有争议。现今仍然应当依据《著作权法》,认定宋锦文物和残片享有精神权利,不享有财产权利。因此,对于宋锦文物和残片的复仿制,只要不侵犯精神权利,不构成著作权侵权。

2 设计图的作品属性探析

宋锦织品本身,以图案、色彩显形,如果构成作品,则是美术作品,即以线条、色彩构成的有审美意义的造型艺术作品。而织品在交付手工或机器织造前,并不以图案、色彩显形,而是表现为业内称之为意匠图的设计图。宋锦织造业内认为,宋锦织造技艺的核心不在于织造,而在于编程,知识产权保护的核心也当是编程,编程的结果则是意匠图。意匠图需人工绘制,根据要织造的织品的图案结合丝织物的组织结构设计。意匠图用纵、横格数表示,其上的颜色代表织物的不同组织结构,而不表示织品图案的色彩。设计图完成后,根据设计图进行织造,形成织品。

设计图虽然有线条和色彩,但并无审美意义,只是织造的依据。业外普通人如观看设计图,难有审美感受,而织造人员则根据设计图进行织造。可见,宋锦复仿制织品的设计图,经过设计人员的综合信息处理,用色彩、线条表现出来,将织造目的和需要转化为具体的工具,如果构成作品,属于《著作权法》上的图形作品,即为施工、生产绘制的工程设计图、产品设计图、说明事物原理或者结构的示意图。

宋锦复仿制的核心,即是设计图的绘制。宋锦研究者所见到的只是宋锦文物、残片织品或图片,而不是设计图。对于当今新设计、新生产的宋锦织品,设计人员以外的人见到的也只是织品成品,而设计图则被设计人员保密。犹如软件的用户使用软件时所见到的是软件的界面,以文字、图案、形状、色彩表现,而看不到软件据以形成,受到《著作权法》保护的编程。宋锦织品类似于软件界面,为普通受众所感观,设计图则类似于软件的编程,不为普通受众知晓,即使业外人看到,也难以理解其含义。复仿制宋锦的研究者则需要研究分析文物、残片、图片的组织结构,设计编程并表现在设计图上。

从宋锦文物、残片、图片到宋锦复仿制织品,是“从有到有”的过程。但复仿制织品得以成形,表现为实物,织造的根据宋锦文物、残片、图片,而是复仿制研究者自行绘制的设计图,设计图的绘制,是从无到有的创造过程。宋锦的织造是技巧性劳动的成果,设计图的绘制则是创造性劳动的成果。没有先前存在的设计图参考,依靠“先验知识”分析、推理而得出设计图。设计图体现了设计人的丝绸织造和设计的能力、造诣。

设计图显然能以有形形式复制,同时设计图也具有独创性。设计图的绘制是从无到有的过程,依靠的完全是设计人员自身的织造和设计能力。既然无可参考、无可凭据,当然满足独创性中的独立创作和创造性要求。

因此,宋锦复仿制的设计图,具有独创性和可复制性,构成作品,属于图形作品。

3 复仿制织品的作品属性探析

宋锦复仿制织品能以有形形式复制,但是由于复仿制织品通常与原作品形神兼肖,因而是否具有独创性则有争议。本文认为,宋锦复仿制织品应当认为构成作品,享有著作权。

3.1 独创性角度的考察

有观点认为,当复仿制品具有了复仿制者的主体人格、个性特征,就不再是技巧的产物,而需要“判断”和“选择”,因此复仿制品具有独创性。有观点认为,复仿制过程虽然排斥复仿制者的独创性,但实际上不得不依靠复仿制者的独创性进行选择,这种选择是再创作的体现。有观点认为,复仿制不但需要具备一定的技巧,而且要加入自己的创造性劳动,实际上是一种再创造。反对观点则认为,虽然复仿制需要技巧、艺术品位、判断力,但是没有产生能被客观识别的,不同于原作品的部分,没有源于复仿制者自己的东西,因而不具有独创性。

其实,在宋锦复仿制中,由于所依据的原织品以文物、残片、图片的形式呈现,多是不完整的。因此,比起其他情况下的临摹和复仿制,宋锦的复仿制更应该被称之为“复原”。所模仿的原织品,是模糊的、残破的,复仿制者的模仿不是原物重现,而是“查漏补缺”,更加依赖于复仿制者的判断和选择,依靠复仿制者的知识积淀和设计能力,融入更多的主体人格和个性特征。

宋锦复仿制所产生的成果,也并非其他情形的复制中所产生的不能区别于原作的成品。相反,宋锦的复仿制品,使得残破的文物得以完整的再现,平面的图片得以以实物形式再现,使得不够清晰的图案可以清晰地呈现,不够鲜明的色彩可以鲜艳呈现,这种变化在视觉上是显著的,完全可以区别于被复仿制的原作。因此,应当认可宋锦复仿制的独创性,构成《著作权法》意义上的作品。

3.2 演绎作品角度的考察

演绎作品,是改编、翻译、注释、整理已有作品而产生的作品,具有著作权。有观点认为,复制品花费了大量的人力、物力,应作为演绎作品保护。

宋锦的复仿制,类似于古籍点校。古籍点校是指“在对古籍的文意做出准确判断的前提下,运用自己掌握的专业知识,依据文字规则、现代通用标点规范,对照古籍的其他版本和相关史料,对古籍原文划分段落,加注标点以及对古籍内容修改、补充、删减的选择和编排,并撰写校勘记。整理后的古籍与后世研制的语法具有相通性,便于现代读者阅读理解”。在古籍点校中,虽然也追求与原作古籍相同,但是由于古籍的版本差异、内容错讹等原因,不可避免地会融入整理者的独创性劳动,也会受到整理者文学、史学知识的影响。由于整理者会安排点校体例、考证选取史实,并对选择进行独创性组合,因而具有古籍点校作品独创性,构成演绎作品。

宋锦的复仿制,虽然也追求与原织品相同,但是由于原织品年代久远,织造技艺失传等原因,复仿制者必须自行设计织造针法,也不得不融入复仿制者的独创性劳动,也会受到复仿制者丝绸设计水平、织造技艺的影响。因而如同古籍点校作品,宋锦的复仿制织品也构成演绎作品。

3.3 合理使用扩大解释角度的考察

《著作权法》规定的合理使用,包括博物馆、美术馆等为陈列或者保存版本的需要复制本馆收藏的作品,包括对设置或者陈列在室外公共场所的艺术作品进行临摹。由于宋锦技艺织造技艺经历失传,复原不久,传承艰难,因而留存的宋锦织品并不多。而宋锦复仿制,其实是保存宋锦作品,传承宋锦织造技艺的重要途径。博物馆、美术馆为陈列和保存版本需要,可以复制作品,同样地,为了保存稀有的宋锦作品,应当对《著作权法》本条的合理使用做出扩大解释。宋锦研究者复仿制宋锦织品,也应当属于合理使用。当然,在实践中,对于构成文物的宋锦织品,依据《文物保护法》其复制须经过严格的审批程序,一般而言,复仿制宋锦的研究者也多得到博物馆、美术馆的授权或受到博物馆、美术馆的委托,这种情况下,不需要对本条进行扩大解释,即构成合理使用。而对于“对设置或者陈列在室外公共场所的艺术作品进行临摹”,也应扩大解释为包含对室内公共场所的宋锦织品进行复仿制,以鼓励宋锦作品的保存和织造技艺的传承。

3.4 利益衡量角度的考察

在宋锦的复仿制中,涉及到多方利益主体。复仿制者、宋锦原织品所有人、社会。虽然宋锦原织品的财产权利通常情况下已经不受《著作权法》的保护,但是其精神权利依然受到保护。同时,新的宋锦复仿制品的出现,改变了原来某件织品独一无二的局面,也会冲击到宋锦原织品所有人的其他经济利益。复仿制者和宋锦原织品所有人存有利益冲突。但是,此时需要考虑的不仅宋锦原织品所有人的知识产权权益和其他经济利益,也应当考虑文化传承的公共利益。

宋锦织造技艺是部级非物质文化遗产,虽然已经被复原,但是由于市场狭小、工艺复杂、生产成本高、后继乏人等原因,依然存有失传的可能。宋锦制造技艺的失传将是人类和社会的损失。因此,衡量宋锦原织品所有人的利益和社会的公共利益,法律应当向公共利益倾斜,承认宋锦复仿制织品的作品属性,赋予宋锦复仿制织品著作权,促进宋锦的传承,同时复仿制织品也可以发挥“准文物”的作用。赋予宋锦复仿制织品垄断性的知识产权,符合《著作权法》的立法目的和价值取向。“知识产权以公有领域知识扩充为目标、以赋予私人知识产权为手段”,认可复仿制品的著作权,以激励宋锦的保存、传承和创新。

4 设计图与复仿制织品的外观设计属性探析

宋锦复仿制过程中的设计图,是形状、图案、色彩的结合,是富有美感并适于工业应用的新设计,因此设计图可以申请成为外观设计。

宋锦复仿制织品,则不应申请成为个人的外观设计专利权。宋锦复仿制织品是依照原织品设计和织造的,而原织品则属于民间文学艺术作品。民间文学艺术作品的著作权主体,应当是持有和发展民间文学艺术作品的集体。对于原织品,应由合适的主体代表权利主体行使权力,可以申请成为外观设计。如果赋予宋锦复仿制织品的外观设计专利权,宋锦复仿制者则将相应的形状、图案、色彩垄断起来,成为个人私权,是不适宜的。从外观设计的角度考察,宋锦复仿制品,属于现有设计或者与现有设计没有明显区别,不应当授权为外观设计。虽然宋锦复仿制织品不宜申请为外观设计,但应当受到著作权法保护。作品的著作权自动获得,保护期较长,适用范围广。同时,由于《专利法》规定外观设计不得与他人已经取得的合法权利相冲突,因此著作权保护在一定程度上也可以起到外观设计专利权的效果,排除他人就宋锦复仿制织品申请外观设计和工业生产。

宋锦的复仿制是宋锦传承的重要途径,与一般情形下的复制、仿制有所差别。复仿制过程中的设计图由设计者独立绘制,应承认其作品属性,也可以申请为外观设计专利。复仿制织品是否具有作品属性则有争议。从独创性角度,演绎作品角度,合理使用的扩大角度,利益衡量的角度,应当肯定复仿制织品的作品属性,但复仿制织品不应申请为外观设计专利。

参考文献

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产品结构设计原则第5篇

【关键词】薄壁铸钢件;铸造工艺;裂纹;顺序凝固

0 前言

以我公司生产实际中的几种典型薄壁卷筒铸钢件产品为例,重点阐述薄壁卷筒铸钢件工艺思路和方法,以及对生产过程中常见问题及原因分析。具体解决措施归纳总结如下。

1 薄壁卷筒铸钢件铸造工艺的一般思路

1.1 产品结构及技术条件分析

通常产品零件设计图纸的结构往往与我们希望适合铸造产品结构存在一些矛盾。尤其对于薄壁卷筒铸钢件来说,其产品结构设计如果对铸造工艺不合理,我们可能会花费很多精力和想很多办法去解决由于结构不合理产生的铸造缺陷,往往这些问题最终得不到彻底的解决。我认为,对于薄壁卷筒铸钢的生产,前期的产品结构分析是很重要的,铸造工作者在不影响产品最终使用和其结构强度的情况下,是可以适当与设计者沟通,提出一些结构上的改进和建议。对于薄壁铸钢件来说,其产品结构及技术条件分析一般应着重注意如下一些方面:

1)产品结构尽量避免十字交叉热节和多方向板状结构相交且不容易得到铸件补缩的热节出现,筋板以“T”字交接为宜;

2)产品相邻厚薄悬殊不能太大,厚薄交接应逐渐过渡,不能急剧过渡;

3)对于铸件内腔尺寸过大,而且砂芯不能很好固定的情况,要适当考虑开设工艺孔,这样便于操作,也便于后工序的清砂。

4)产品材质方面,对于薄壁铸钢件来说,最好以中低碳钢和低合金钢为宜,因为这些材质相对来说流动性较好,裂纹倾向小。对于材质裂纹倾向大及合金含量高的的材质产品薄壁产品,要慎重开发,否则前功尽弃。

1.2 分型面的选择、砂芯的设计及型砂的选择薄壁铸钢件多以箱体结构、管状筒体结构居多

为满足其使用强度,往往在这些产品内腔或外型上设计有较多的加强筋板,这就使多数产品在生产时主要以砂芯组合方法生产方式居多,合理的分型方法和砂芯设计对保证产品尺寸和减少裂纹的产生有着重要的作用。一般来说,对于薄壁铸钢件,其分型方法根据不同产品结构而定,但其砂型和砂芯的设计以及型砂的选择要注意如下几方面:

1)砂型、芯设计时要充分考虑其退让性,要尽可能减少铸件收缩阻力,以减少裂纹和变形的产生。对于内腔较大的砂芯可在内腔设计稻草、泡沫等等退让物,也可以做成空心结构。

2)砂型、芯的设计要充分考虑排气措施,特别是被钢水包住的箱体结构内腔砂芯,由于薄壁件产品凝固速度快,型内气体很难在短时间内排出箱外,型芯排气通道一定要保证畅通,从多方向引气。

3)砂芯结构设计要便于操作,尺寸较大的砂芯可分半,分芯面可开设排气道。

4)砂种的选择,我厂铸钢件生产用砂主要以水玻璃石英砂、石灰石砂、树脂砂,铬铁矿砂和覆膜砂为主,也可以结合各种砂的优缺点混合使用。

1.3 浇冒口的设计

铸钢件由于本身的材质决定了其浇注过程流动性差,浇注过程充型困难,其壁厚较薄,凝固过程散热较快,凝固速度比一般的铸钢件快很多,凝固过程不但要满足顺序凝固的原则,而且还要兼顾同时凝固原则,要保证其内在质量,其特殊性决定了浇冒口的设计必须要合理,同时,薄壁件浇注系统设计也十分重要,合理的浇注系统有助于防止裂纹产生、提高产品浇注质量,一般浇冒口的设计除遵循常规的设计原则外,还要注意如下注意事项:

1)冒口尺寸设计要合理,一般满足铸件模数即可,冒口过大,其凝固过程相对缓慢,使冒口附件区域所受到的凝固收缩拉应力较大,铸件容易出现热裂纹。

2)冒口设计位置一般都分布在铸件壁厚相对较厚的部位和筋板交接部位,冒口位置尽量使整个铸件收缩应力分布基本均匀,相邻冒口设计要避免发生收缩应力不一致以造成铸件拉裂。

3)冒口补缩距离比一般铸件的补缩距离远很多,通常可以达到壁厚的10~15倍,壁厚越薄,由于其凝固速度更快,铸件基本趋向同时凝固,这时补缩距离更远。

4)内浇口的开设应注意避开热节集中部位,避免直对铸件壁厚入水,进水口的位置以侧注或底注为宜,设计时可以考虑在浇口处设置冒口,内浇口从冒口进入,再进入铸件,这样可防止浇注冲砂,对浇口位进行有效补缩,防止缩松和裂纹的产生。例如,我公司生产的DQL8030.35斗轮堆取料机中,变幅机构卷筒,设计材料ZG35,该产品尺寸从Φ760×22,长度1200,主要壁厚为,22~30mm为主,浇注系统设计在下部边冒口,浇注质量一直很稳定,加工后砂气孔很少,内浇口位置也没有出现裂纹、缩松缺陷。

5)浇注系统设计应从直浇口到横浇口再到内浇口层层开放,但不适宜太开放,要适当考虑增加一些充型压力,以防止浇不足。

6)对于浇注高度较高,壁厚较薄,为实现铸件的顺序凝固和冒口的有效补缩,可考虑设计阶梯浇注系统,提高顶层冒口高度温度,达到补缩效果。

1.4 冷铁及拉筋的设计

薄壁卷筒铸钢件由于工艺热节分散且数量较多等特点,要靠设计冒口去对每个热节进行补缩是很困难的。因此,与一般铸钢件相比,薄壁铸钢件其裂纹倾向大很多,这些裂纹主要是由于凝固过程铸件收缩不一致,凝固速度不一致,使铸件的一些弧立热节位呈现出缩裂和拉裂,要防止和消除这些裂纹的产生,内外冷铁和筋条设计是必要的有效手段。

1.5 其它一些相关参数的设计

1)伸尺:一般铸钢件的伸尺都是2%,对于收缩过程受阻薄壁铸钢件,其伸尺往往达不到2%,特别是多方向都受阻碍收缩的“口”形状铸件,尺寸偏大的产品工艺缩尺往往在1.5%左右较适宜,对于一些开口铸件,除工艺上设计拉筋之外,同时还要考虑增加一些工艺补正量或调整工艺尺寸去满足缩尺的需求。

2)浇注温度和速度:对于该类型产品浇注过程的控制是很重要,要引起高度重视,浇温和浇速要控制适当,浇温过高或过快,型腔内气体很难排出,浇注过程容易出现发滚,且热裂倾向较大,浇温低或浇速慢,容易出现浇不足、冷隔和产生缩孔,对于薄壁铸钢件浇注温度要比一般铸钢件高一些,浇温在1570~1580℃较适宜,浇速稍快一些,开浇后浇口全开,浇注后期要稍收水,点浇至满,防止浇注过程假满。

2 结论

薄壁卷筒铸钢件的生产过程,是一个系统复杂的工程,铸造工艺设计不仅要注重补缩系统的分析,更要注重充型过程的分析与控制。凝固顺序的控制措施要在满足顺序凝固的同时,更要兼顾同时凝固原则。铸造工艺设计时要做到策划细致周密,各项工艺措施准确到位,重点要放在防止热裂纹的产生和浇注系统的策划这两个环节中。

【参考文献】

产品结构设计原则第6篇

关键词:陶瓷茶具;外包装;设计;材料;图形;结构

陶瓷茶具外包装设计对消费者的消费行为有重要影响,正如杜邦定律所指出的那样,大部分消费者是否产生消费行为,往往是由商品包装所决定的。因此,现代陶瓷茶具外包装设计工作有必要体现出对现代社会大众审美观念的尊重与适应,并采取有效的设计理念和设计方法来确保现代陶瓷茶具外包装设计能够刺激消费者的感官体验,引导消费者的消费行为。

1现代陶瓷茶具外包装材料设计

在现代陶瓷茶具的外包装设计中,包装材料承载着设计师的设计理念与设计思想,同时也与包装设计作品带来消费者的视觉体验有着紧密的联系,因此,在现代陶瓷茶具外包装材料设计中,材料并不能够随便选取,而应当遵循一些必要的原则,从而确保外包装材料能够带给消费者良好的消费体验。首先,现代陶瓷茶具外包装材料设计应当体现出一定的文化关联性。陶瓷茶具是我国茶文化体系中重要的物化形式,陶瓷茶具本身承载着我国茶文化内涵。消费者对陶瓷茶具所产生的消费行为,不仅是一种物质消费行为,同时也是一种文化消费行为,这也决定了现代陶瓷茶具外包装材料设计,需要选取与茶文化具有关联性的材料,从而体现出陶瓷茶具所具有的文化色彩和人文情怀,以便让现代陶瓷茶具外包装实现外在感官体验和内部文化内涵的契合;其次,现代陶瓷茶具外包装材料设计有必要体现出环保性原则,对材料环保性的重视是现代艺术设计理念所具有的重要特征,同时也是社会发展对现代艺术设计所提出的重要诉求,对环保型原则的践行,要求现代陶瓷茶具外包装设计在材料的选取中能够树立环保意识,通过自身设计作品来体现出对环境的保护理念,并引导消费者通过这些作品来强化自身环保理念。从现代陶瓷茶具外包装的材料选取的策略来看,可以分以下两个方向进行:首先,设计工作者可以通过就地取材来凸显出地域文化特色。地域文化特色所具有的属性是十分独特的,特别是在陶瓷茶具这种具有丰富文化内涵的产品外包装中,使用具有地域文化特色的材料进行包装,能够强化陶瓷茶具产品本身的文化属性,体现出设计者的地域文化情感,在受众文化共鸣与文化归属感的基础上调动受众对产品以及包装产生文化认同。如,在江南地区,竹材是一种传统的材料,并且现代竹材加工工艺也能够让竹材根据不同的外包装要求形成不同的形态,因此,在陶瓷茶具外包装可以使用竹材替代普通的木材包装,这种具有的地域文化色彩的材质,能够与受众的文化心理和审美观念实现良好的契合。同时这种重视人、社会、环境和谐发展的设计理念,也是现代设计理念中绿色设计的重要体现。其次,设计工作者有必要使用环保材料来引导绿色消费。在陶瓷茶具包装中使用环保材料,不仅是为了适应绿色设计理念发展趋势,同时也是为了顺应消费者日益增强的环保意识,从而引导消费者将这种环保意识转换为消费行为。陶瓷茶具的易碎性决定了外包装材料的保护功能不容忽视,在此要求下,聚苯乙烯成为了重要的包装材料之一,但是这种具备低廉成本与良好缓冲性能的材料却对环境产生着严重的负面影响,因此设计者有必要使用具有保护功能以及可降解性的材料来替代聚苯乙烯,例如当前纸浆模塑的生产技术日益发展成熟,这种材料就具有可回收和成本较低的特点。另外,考虑到回收问题,陶瓷茶具的内外包装应当尽量选用统一材料,从而让消费者能够认识到陶瓷茶具外包装中与环境为善的设计理念。

2现代陶瓷茶具外包装图形设计

现代陶瓷茶具产品具有多元化的个性,消费者对现代陶瓷茶具产品也有着多元化的需求,因此,现代陶瓷茶具外包装图形风格与种类也呈现出了多样化的特征。作为现代陶瓷茶具外包装设计工作者,有必要使用不同的图形类型和图案风格来体现陶瓷茶具产品的个性,引导消费者在视觉体验方面对这些个性作出认知。在这些要求下,现代陶瓷茶具外包装图形设计应当遵循以下两个方面的原则:首先,现代陶瓷茶具产品外包装的图形设计应当体现出与陶瓷茶具产品本身的关联性。现代陶瓷茶具外包装设计需要与陶瓷茶具产品本身的风格与特点保持一致,只有如此,消费者才能够通过陶瓷茶具的外包装对陶瓷茶具产品的特点作出一定的了解。其次,现代陶瓷茶具产品外包装的图形设计应当体现出直观性的特点。现代陶瓷茶具产品外包装应当具有承载信息与传递信息的功能,而信息传递的直观性决定着消费者是否能够对产品的类型、结构等作出认知,因此,直观性同样是现代陶瓷茶具产品外包装图形设计中需要遵循的重要原则。从现代陶瓷茶具外包装的图形设计策略来看,可以从简约时尚、传统化等方面进行设计:首先,针对一些年轻的陶瓷茶具受众而言,简约时尚的设计具有更大的吸引力。在这种风格的图形设计中,设计者可以使用抽象图形进行组合,并对图形进行删减,仅保留最为基本的图形元素,从而体现出简约的韵味并带给消费者简洁明快的审美体验。其次,对一些主打文化情怀的陶瓷茶具产品而言,将传统图案融入到现代陶瓷茶具产品外包装图形设计中,能够让外包装符合营销策略,并满足消费者心理需求。我国传统图案是现代设计体现民族性与本土性的重要设计元素,由于我国社会大众对我国传统文化有着深厚的情感基础,所以传统图案能够更好地唤起消费者情感共鸣与文化认同感,并将此转换为消费行为。当然,传统图案在陶瓷茶具外包装设计中的应用,并非是对传统图案进行简单的排列与堆砌,因为这种运用策略不仅不会引导消费者去探索图案运用的真正意图,还容易出现外包装设计对传统图案的刻意化应用,招致消费者反感。对传统图案的合理使用,应当研究现代社会审美观念的发展,通过有意识地重构、再创造传统图案,将现代审美观念融入到传统图案当中,从而使现代陶瓷茶具外包装图形在体现传统文化气息的基础上又不失现代审美趣味,获得消费者的认可。

3现代陶瓷茶具外包装结构设计

在现代陶瓷茶具外包装设计过程中,良好装潢设计能够更好地体现出外包装所具有的艺术性,而优秀的结构设计则能够体现出外包装所具有的科学性,因此有必要使用科学的方法来设计出合理的包装结构。由于陶瓷茶具具有易碎性的特点,因此设计者在外包装的结构设计中,需要在保护性需求方面进行重点考虑,并在促使结构设计实现最优化的基础上实现功能延伸。而这也决定了现代陶瓷茶具外包装结构设计需要遵循以下两个重要的原则:首先是结构最优化。现代陶瓷茶具外包装结构设计的最优化体现为经济功能、环保功能与物理功能的平衡,这种平衡的实现要求设计者能够从结构加工、材料使用以及陶瓷茶具保护三个方面作出综合考虑。同时,为了适应现代社会大众的审美情趣以及日益强化的环保意识,现代陶瓷茶具的外包装还应当体现出更大的回收率,从而让精美的茶具外包装能够得以二次利用。其次是功能多样性。现代陶瓷茶具外包装的结构设计不仅要考虑到对陶瓷茶具的保护,同时还得考虑其展示功能与促销功能,因此,如何让现代陶瓷茶具外包装实现“一物多用”,是结构设计中需要考虑的重要问题,也是结构设计中有必须遵循的重要原则。从现代陶瓷茶具外包装结构设计策略来看,需要设计理念和先进工艺的支撑:首先,最优化的结构设计需要通过科学的计算并使用先进的工艺与技术来实现。现代陶瓷茶具外包装结构设计直接关系着陶瓷茶具产品在运输、销售过程中的破损率,因此,在对保护的设计过程中,应当科学分析陶瓷茶具产品的形状、重量、质地、脆值等数值,并通过精确计算来得出陶瓷茶具所能够承受的冲击力以及外包装所应提供的抗挤压数值和防冲击数值等。当然,一些包装设计为了体现出更好的艺术性而无法满足保护性需求,在此情况下则应当使用内部缓冲包装来强化保护功能,只是这种作用必然会造成包装材料的浪费。其次,功能多元化的结构设计需要设计者转变传统结构设计观念,强化现代陶瓷外包装结构的展示功能。当前许多陶瓷茶具外包装都是使用华丽的包装将陶瓷产品包裹起来,在包装盒没有打开的情况下,消费者无法对观察到陶瓷茶具,一旦陶瓷茶具的外包装未能抓住消费者眼球,那么消费者将不会具有后续的验看产品与消费的行为。由此可见,过于严实的包装,虽然能够强化现代陶瓷外包装结构的保护功能,但也切断了消费者与现代陶瓷茶具产品之间的“沟通”,这在很大程度上会弱化陶瓷茶具外包装结构的消费引导功能。在现代陶瓷茶具外包装结构设计中,采用“开窗式”的结构设计能够有效解决消费者与产品之间沟通不足的问题,通过这种结构设计,消费者能够直接观察到陶瓷茶具产品的质地、色彩、造型等,从而产生消费欲望,并且能够强化陶瓷茶具产品本身的视觉冲击力,展现出节约材料与环保功能的设计理念。

4结语

陶瓷茶具承载着丰富的茶文化,同时也是现代社会生活中重要的器物之一。随着大众审美观念与包装设计理念的发展,现代陶瓷茶具外包装设计也应当在体现传统文化精髓的基础上做到与时俱进,体现出与陶瓷茶具产品、茶文化的关联性,确保陶瓷茶具外包装设计能够适应现代消费者审美需求,引导现代消费者消费行为。当然,现代陶瓷茶具外包装设计所应作出的创新并不局限在材料设计、图形设计以及结构设计的创新方面,我国现代陶瓷茶具的外包装设计创新之路在许多其它方面还需要作出进一步的探索与研究,只有如此,我国现代陶瓷茶具外包装才能够具有更高的品质和更强的吸引力。

参考文献

[1]王卉,丁斌“.简•节”茶具系列包装设计[J].上海包装,2014(12):14-15.

[2]马蕾.可持续性包装设计探讨[J].包装工程,2011(4):77-80+100.

[3]王建民,王葆夷.论产品包装设计中的有效信息传达[J].包装学报,2013(1):73-78.

产品结构设计原则第7篇

关键词:产品设计;材质;合理应用

据《考工记》中:“天有时,地有气,材有美,工有巧,合此四者,然后可以为良”;“材有美”是指材料有其自身材质的美。就产品设计的角度而言,材质是设计实践中必须考虑的要素之一。在产品设计中科学合理的应用材质至关重要,使材质美感与设计相结合更具有实际意义。

一 基于产品设计的角度认识材质要素

(1)材质的内涵

材质是指材料的质地,可以从材料的质感方面来认识。材料质感是物体表面由于内因和外因而形成的结构特征,通过触觉和视觉所产生的综合印象,所体现的是物体构成材料和构成形式而产生的表面特征。质感有两个基本属性:一是生理属性,即物体表面作用于人的触觉和视觉感觉系统的刺激性信息;二是物理属性,即物体表面传达给人知觉系统的意义信息,如肌理、色彩、光泽、质地等。因此要认识材质,必须从材料质感的生理属性和物理属性方面来把握,分析产品表面是否给人的触觉、视觉以及知觉系统都留下良好的印象。

二 材质要素在产品设计中的重要性

纵观椅子的发展历程,其用材经历了木材、金属、陶瓷、塑料、玻璃钢、碳纤维等材料,不同的材料呈现不同的材质美,丰富了产品的形式和设计风格。无论哪个材料时代,设计者们都必须重视材质与设计的相互影响方面,接受着新材料给设计带来变革的同时,又思索着设计展现材质特征的新途径。

(1)美的材质提高产品的适用性

适用性是产品满足使用者需求程度的评判标准。从情感化设计的角度而言,产品的表面质感特征直接影响使用者的心理感受,材质美的产品更符合使用者的意愿,能带给使用者美的享受,留下美好的使用体验。从人性化设计的角度而言,材质美的产品更体现人性的关怀。如部分椅子的扶手采用软质泡沫材料,既呈现产品材质的多样性,又使产品易于接触,提高其功能性和适用性;又如音响、收音机、仪表等产品上的旋钮等操作件,表面压制凹凸细纹,增强产品的触觉质感,使产品更易于使用;再如电热水壶的手柄、汽车方向盘等采用凹凸纹理,增强产品材质的凹凸美感,使产品方便使用。

(2)美的材质增强产品的功能

美的材质能提高产品的审美,使产品既能实现其用途,又能作为一件艺术品妆扮环境。产品通过其造型语义符号及表面质感体现使用者社会地位、身份、财富等方面的特征。设计讲究、工艺精良的产品给人精致、耐用、美观的印象,更能显示主人的品味及社会财富。如世界级名表的设计,采用钻石和铂金两者材质相结合,尽显奢华、尊贵、完美、高雅于一体,体现产品的象征意义。又如首饰产品的设计,主体材料采用金、银等贵重金属,通过材质展现产品精致、典雅的特性。

三 产品设计中材质应用的原则

产品设计实践中要科学合理的选用材料及工艺,凸显各种材料的材质特性。

(1)协调的原则

协调的原则是指产品的材质之间应和谐一致,材质应与产品的风格吻合。一件产品往往由多种材料加工而成,产品各部分的材质之间要相互协调,使材质之间能相互融合,形成一致的表面质感,共同构成产品的表面特质。如一部手机,机体材料采用塑料,表面需进行电镀工艺的处理,呈现金属的质感;按键及装饰部分采用金属材料;从而手机的整体质感呈现金属特征,展现高贵、精致的表面质感效果。协调是产品质感设计之中首要考虑的原则,具有统揽全局的作用。

(2)重点突出的原则

重点突出的原则是产品材质处理要有主次之分,产品的各个组成部分之间的材质应体现主从关系,主体材质在造型中起决定作用,客体材质起衬托作用。具体到产品的质感设计中,对易见部位、常触部位、连接件;如面板、标志、插孔、装饰线条、按键等,应做良好的视觉质感与触觉质感的设计,加工工艺要精良、要质感好、选材好、手感好。在产品质感设计之中,重点突出的原则使产品细节丰富,具有精致质感。

(3)可行性的原则

材料及工艺技术是确保设计概念得以实现的物质基础,是产品功能得以体现的关键。在产品设计实践中,可行性的原则指产品的选材要在可及的范围之内,尽可能就近取材;材料的成型工艺应在当前技术的可控范围之内,具备充分的加工条件,确保产品成型的可行性。设计不能脱离现实,要在当前科技水平允许的条件下进行构思,遵照可行性原则进行质感设计。

(4)适合性原则

适合性原则体现在两个方面:材料与工艺之间的适合性;材质与产品风格之间的适合性。材料与工艺之间的适合性是指设计者在选择材料的同时,必须选择与之适合的工艺,才能充分发挥材料的材性及工艺性。材质与产品风格之间的适合性是指产品用材所呈现的质感应与产品的个性相符,如家具类产品常用木材材质、数码类产品常用金属材质、电器类产品常用塑料材质、箱包类产品常用皮革材质等。适合性原则既是质感设计之中可作为材质使用是否合理的评判标准,也是材质运用的最佳水平。

四 结语

材质之美是通过材料与形态的结合来体现的,材质的应用要综合产品的其他因素,为设计添砖加瓦。在产品设计中,材质的应用要遵循一定的原则,要以满足产品质地的实际需要为前提,增强产品的表面装饰效果为辅,提高产品的使用性能为最终目的,充分合理的选择恰当的材质。同时,设计师必须要发挥自身的创造性,突破惯性思维,不拘一格的应用材质来增强设计表现力。

参考文献

[1] 戴吾三.考工记图说[M].山东:山东画报出版社,2003.

[2] 郑建启,刘杰成.设计材料工艺学[M].北京:高等教育出版社,2007.

[3] 桂元龙,徐向荣.工业设计材料与加工工艺[M].北京:北京理工大学出版社,2007.

产品结构设计原则第8篇

关键词:工业设计 人才培养 模式

一般如无特别的指明,凡称工业设计者必定是对狭义的工业设计而言、也只对产品设计而言。所谓产品设计,就是为了人类在对付严酷的自然时,提高自身生活、生存和生产能力,而对工具、器械与设备等的实用需求所作的“响应”。产品设计过程中在保证作为主要内容要素的实用价值实现的基础上,同时考虑合适的外在形式作为主要的形式要素来形成审美对象,在使用者们的亲历使用中诠释出它的情感价值。工业设计教学及实践意在培养满足上述需要的高级应用型人才。

一、工业设计专业的人才培养目标

以职业岗位能力为导向,以培养学生具有宽广的工业设计基础知识、扎实的工程实践能力和较高的人文道德素质为总体目标,突出学生的结构设计和原型制作能力培养。在学生完成基本美术能力培养的基础上,以及能进行产品外观设计的同时,大力培养学生产品结构设计的能力,包括产品材料与成型、结构设计、加工工艺、模具常识等方面的知识技能;另一方面在学习设计知识的同时,多方面强化学生原型制作动手能力,包括各类手工模型制作、快速原型制作、后处理技术等。

二、人才培养模式的构建

以岗位技能为导向,结合广东工业设计行业的特色,充分调研工业设计结构和企业设计部门工作状况,依托工业设计行业协会,分析企业产品设计、生产过程中各岗位工作流程,并总结各岗位所需职业素质与职业能力,确定学生的基本职业能力与技能培养的目标。对应各岗位工作的过程,确定相应教学内容,由课程的递进实现职业能力培养的递进;对应各岗位工作的典型产品,校企共同参与,采用任务驱动、项目导向、教学一体化等多种教学手段和方法,由产品设计、生产过程的递进,实现职业能力培养的递进。

1.“岗位技能导向,产品设计项目驱动职业能力递进”的人才培养模式构建步骤

(1)人才培养岗位定位

主要就业行业(企业):工业设计公司、原型制作企业、轻工制造企业和广告设计公司等。

主要就业部门:产品结构设计部门、产品造型设计部门、模型制作部门、平面设计部门。

主要工作岗位:产品结构设计员、产品外观设计员、模型制作工、2D/3D绘图员。

未来潜在岗位:结构工程师、造型设计师、原型制作师等。

(2)确定企业岗位能力目标

以小家电工业产品设计、生产、制造企业为主,校企合作共同探讨、分析、归纳典型工业产品外观、结构设计、原型制作、生产制造的整个生产过程,对应工业产品生产过程中各个不同阶段的具体工作过程,分析其行动领域内容,总结其所需职业素质及能力,确定工业设计行业各工作岗位与岗位群。

(3)培养过程的程序化

由专业教学指导委员会各委员,根据产品设计、生产过程及岗位工作流程中抽象出来的行动领域,确定相对应的学习领域,进而明确教学过程培养目标与教学内容,设计课程体系。

(4)职业能力递进形成过程

细化企业岗位能力要求,参考企业各岗位之间知识和技能的递进与包容关系,形成职业能力递进式的人才培养过程。安排相互衔接的知识与技能课程,通过课程的不断深入实现职业能力的递进培养。

(5)培养过程的校企共育

依托工业设计专业建设委员会,引导各合作企业参与教学过程,技能课程由企业人员讲授,专业核心课程考核由企业及行业来完成。在第二学年实行学生预分配,各合作企业与学生之间进行双向选择,签订预分配合约,签约后,由企业为所签约学生选择课程,参与实际教学过程并进行课程考核,自第五学期,所签约学生可以去签约企业实习。在第五学期实行分段教学,下企业实习的学生可回校进行短期集中学习,以完成规定的学分;各签约企业也可安排短期专项集中培训,专项集中培训设在企业,计入总学分,建立“厂中校”的培养机制。

2.建立了基于“工作岗位+职业技能”的课程体系

(1)专业核心能力分析

结合产品设计和制作过程,通过调查和剖析,工业设计专业学生应具有的专业核心能力包括:产品创新设计能力、产品造型设计能力、产品结构设计能力、产品快速成型与后处理能力、原型制作能力。

(2)课程体系的构建

结合专业的核心能力,参考相应的职业鉴定标准,提炼本专业培养所需达到的职业技能,最后确定本专业的课程体系。同时,基础课、专业理论课要坚持“必需,够用”的原则,进行课程内容的优化选择;坚持“突出技能训练”的原则,强调实践性教学,推行“双证书”制度。产品创新能力包括工业设计概论、产品设计初步、人机工程学等课程;产品造型设计能力包括素描、色彩、三大构成、平面设计基础(CoreDraw)、产品效果图设计 (Photoshop)、产品造型设计I(Rhino)、产品造型设计II(Alias)等课程;产品结构设计能力包括工程力学、材料与成型工艺、产品结构设计(PROE)、结构设计(UG)、产品质量检测等课程;产品快速成型与后处理能力包括快速成型与后处理等课程;原型制作能力包括原型制作与后处理等课程。

3.在课程中形成认知、感受、实践训练体系

以教学工作室为基本教学单位的实践教学体系,工作室制在国外大学设计专业普遍实行,近百年来的形成与发展,它的优越性勿庸置疑。我国一些院校也在试行该体系。我们实行的是工作室制教学,建立具有地域特色的教学工作室。它的基本内涵是:由教学团队组合而成,承担一定的课程组群教学任务,完成教学、研究、实践任务的教学基本单位。经过两年的局部单项实验,实行造型创意教学工作室教学。与此相配套的有设计教学工作车间,学生在教学工作室完成设计方案后到工作车间进行具体制作。同时,每个教学工作室还要设立校外实践基地,以供学生造型研究与实践使用。从工作室、工作车间,到实践基地构成了专业基础课实践教学链条系统,形成学研、产互动的良性循环系统。

4.构建现代职业教育衔接人才培养体系

与中职学校密切合作,构建基于工业设计专业的中高职衔接人才培养模式,制定 “3+2”人才培养课程体系,课程体系要充分考虑中职学生动手能力较强、理论性较差等特点以实现职业能力无缝连接为原则。另外,还要积极研究探索更高层次的职业教育对接模式,技能型的高职本科,在课程设置上充分考虑学生再提升的空间。

三、结束语