数字化产品设计范文第1篇

《辞海》有云：插画，指插附在书刊中的图画，对正文内容起补充说明或艺术欣赏作用。而数字插画，是指在新媒体技术环境下，数字技术与艺术审美相结合所产生的新型插画艺术。数字插画具备传统插画传情达意的优势，且相对于传统的插画艺术而言，数字插画可以借助数字技术丰富插画的内容和形式，对产品和事物的艺术表达也更为生动形象。

我们不难看到，市场上一些备受客户喜爱的农产品，几乎都在产品包装设计上颇费心思。数字插画不仅成为农产品包装设计的重要表现方式，也成为了农产品包装设计的另一种语言。数字插画应用于农产品包装设计，给农产品所带来的机遇主要见诸3个方面。一是丰富设计内涵。相较于直观地以农产品图片融入包装设计，数字插画的运用更增独特性，更引人注目。二是推广乡村文化。农产品步入大众消费领域，所肩负的重任不仅是带动乡村经济发展，还有推广地域特色文化的作用。在千篇一律的包装设计之下，数字插画可以将地域文化与农产品有机结合，使消费者在购买和消费农产品的过程中了解当地风土人情，实现经济效益和文化效应的双赢。三是利于产品营销。农产品的包装设计归根结底还是要落到产品的销售上来，好的包装设计可以成为农产品销售的亮点之一。

当下，数字插画已经越来越广泛应用于农产品的包装设计中，各种具有地方特色的包装设计逐渐“出圈”，赢得了市场的认可和消费者的青睐。但数字插画在农产品包装设计中的运用要想行稳致远，还得从以下几个方面把稳方向。首先，数字插画可以从农产品的外观等维度进行延伸，但必须注重联系实际，不能凭空想象，形式须基于内容，产品包装须基于产品功能。如果包装与实际不符或出入过大，不仅无法有效提升农产品销量，还会降低产品在消费者心中的信誉度，有损产品形象。所以农产品包装中的数字插画必须实事求是，不能弄虚作假。其次，数字插画须与地域性进行联结，结合当地的文化特色更能体现农产品的艺术性和审美性。许多农产品虽然深受消费者喜爱，但其原产地却鲜有人知。若以数字插画的形式将原产地的人文景观绘制于农产品的包装设计上，不仅有助于强化农产品的本地特色，农产品与原产地的双向互动也可助推当地乡村旅游业的发展，为农产品的发展带来新的增量。最后，尽管数字插画在农产品包装设计中的运用已取得了斐然的成绩，我们也应看到，随着现代审美观念的转换，没有永恒的艺术标准和艺术形式。农产品包装设计中的数字插画若不与时俱进，也可能慢慢被时代所冷落和淘汰。因此，数字插画的应用也要注重创新和更迭，应时而改、随时而变。

数字化产品设计范文第2篇

关键词：数字插画；包装设计；视觉传达

在社会信息化的过程中，信息技术和网络媒介的快速发展推动了产品包装的设计方式、宣传方式及销售方式的转变，同时也给商品提供了新的市场空间和发展机遇。如今，市场规模在不断扩大，品牌竞争也日益激烈，消费者不仅会关注产品质量，也会关注产品包装所营造的艺术氛围。如何丰富产品的包装，增强产品包装的艺术性和趣味性已成为当今设计师所面临的重要问题。为了能让产品在众多品牌中脱颖而出，包装设计的表现形式变得更加多元化，其表现形式之一就是应用数字插画来吸引消费者的浏览与关注，提升品牌知名度。

一、数字插画的概述及特点

插画又称插图，是对文字内容起到辅助说明作用的一类图像，它可以将抽象的设计思维具体地表现出来，使人们感受到绘画语言带来的视觉效果，具有很高的观赏价值，插画是设计中常见的表现形式之一。随着时代的发展和计算机信息技术的普及应用，插画不再局限于传统手绘的方式，而是结合数字技术和网络技术来完成作品创作。数字插画可以说是计算机信息技术与传统插画的结合，网络媒介的快速发展促进了数字插画的产生和发展。数字插画在创作以及宣传方面的便利性和高效性使其逐渐得到广泛的应用和推崇，并在商业运营方面取得了巨大的突破。如今，数字插画已经渗透到现代设计中的诸多领域，广告设计、书籍装帧，亦或是包装设计、影视动画等都充分体现出了数字插画的优势。

二、数字插画在产品包装中的发展现状

近代摄影技术出现后，摄影图片不仅可以更逼真、更写实地表现商品的属性和特征，而且商业上也适合更快捷的制作，所以包装上多出现摄影图片展示商品[1]。正因如此，这一时期的产品包装样式较为单一，缺乏创意内涵和个性表达，往往是直接使用拍摄的商品图片展示该产品。随着时间的推移，设计师们逐渐认识到传统的产品包装已经无法满足现阶段人们对于包装审美的需求，因此许多设计师开始尝试新的包装形式。如今，产品包装变得更为丰富多彩，从当前的市场环境不难看出，数字插画在产品包装中的应用已经具备一定规模，并取得了良好的经济效益。数字插画在产品包装上已经得到了一定程度的应用。一方面，数字插画可以搭建生动有趣的故事场景，通过精致的画面内容和文字设计，让产品以更加生动鲜明的方式呈现在消费者面前，使消费者能够感受画面背后所蕴含的丰富情节。如图1，一粥一饭品牌的黄小米包装，包装盒上绘制了许多农作物，其中最高大的一株植物就是小米，一位探索家正在使用望远镜观察周围的植物，插画符合产品的“一人份灵感谷物”主题。为了突出产品内容，设计师把小米植株进行了放大处理，同时画面中的探索家也体现了产品一人份的主题。另一方面，灵活使用IP形象也是数字插画在产品包装设计中常用的设计手段，许多商品都借用卡通形象作为包装设计中重要的视觉识别元素，发挥卡通形象直观、便于记忆的特点，体现卡通形象记忆度高、趣味性强等优势，以迎合相关消费群体的兴趣需求[2]。数字插画的原创性特点能够满足品牌IP形象的设计需求。如图2，草原红牛品牌的无蔗糖奶条包装，该品牌产品基本都是乳制品，所以应用奶牛造型IP形象，包装绘制了正在运动的奶牛并配以可爱的表情，不仅表现了产品健康营养的特性，而且还提升了趣味性。数字插画被巧妙地嵌入包装盒，既突显了产品的个性特征又提升了包装盒本身的艺术性，实现了包装与数字插画的完美融合。

三、数字插画在产品包装设计中的优势

1.展现多样化的风格特征

数字插画的应用对于产品包装而言是非常重要的设计方式，不同的数字插画风格也会给包装设计带来更为丰富多彩的展示内容。按颜色可以分为：单色形式、双色形式、同色系形式、渐变色形式等；按绘画风格可以分为：肌理质感、矢量插画、描边风格、噪点风格、2.5D插画、绘本风格等。多样化的风格特征帮助产品包装实现各种想法创意，赋予商品更多个性化元素，满足消费者日益增长的审美需求和视觉感受。除此之外，包装的基本功能是保护产品，为适应各种产品，包装材质也变得多种多样，关于数字插画的印刷，不同的材质会展现不一样的印刷效果，包装材质对数字插画的展现也起到了至关重要的作用，这就要求设计者在设计图案的同时也要考虑包装材质的因素。

2.传达明确的产品信息

包装是展示产品信息的基本载体，而数字插画在产品包装上的应用，能够为产品作出直观且具有感染力的视觉呈现。通过对产品及品牌的信息整合，设计者运用数字插画将信息巧妙的融入到画面之中，再配以文字说明，使产品的外观、品质等信息得以充分展示，从而提升宣传效果并展现包装的艺术内涵。如图3，五芳斋品牌的暖意粥就是利用数字插画的艺术化语言实现商品信息的传达，此款产品内有7袋独立小包，分别是周一至周日的不同粥料，每一袋独立小包上都用数字插画绘制了主要食材，以便消费者进行信息识别。如紫薯黑米粥的包装袋上绘制了紫薯和黑米，并且包装袋主要呈现紫色；绿豆百合粥的包装袋上则绘制了绿豆和百合两种食材，包装袋主要呈现绿色以呼应食材的颜色。每袋独立小包上绘制的食材都配上了可爱的表情，使包装看起来更加生动有趣。外包装则是把食材图案集中排列在包装盒底部，以展示此款产品原材料的丰富。在数字插画的帮助下，消费者可以根据包装图案快速识别产品信息，了解到每袋独立小包所包含的食材。

3.利于情感表达

向消费者传递情感是包装设计的重要功能之一，数字插画可以将抽象的文字、场景、情感这些感性的信息转换成便于阅读浏览的图像内容，从而让人们更快捷、更容易地获取想要的信息。融入情感表达可以使包装内容变得更加深刻、更具吸引力。如图4，十月稻田品牌的五常花糯玉米包装外包装应用数字插画绘制了大片玉米田，周围青山绿水，环境宜人，飞舞的蝴蝶给整个画面带来勃勃生机，画面传递给消费者安全无污染的健康饮食理念，体现出产品新鲜、安全的特点。对于消费者关心农产品品质的情感需求，十月稻田五常花糯玉米在包装上做出了有益的尝试。

4.提升趣味性

随着国民经济的不断提升，人们的生活水平越来越高，人们对于产品包装的要求不仅仅停留在功能阶段，精美而有趣的包装设计亦是消费者的精神追求。包装设计使用数字插画不仅能让产品包装提升趣味性，而且能让消费者更直观地感受到产品，产生情感上的共鸣，从而增强其购买欲望。如图5，俄罗斯牛奶品牌Milgrad，更换包装之后迅速出圈，一时间名声大噪，原因就在于新包装提升了产品的趣味性，如图可见，牛奶包装的各个面都绘制了猫咪图案，在货架上更换各个包装面摆放时，就会形成形态各异的猫咪，在琳琅满目的货架中消费者会迅速识别到这款有趣的商品并选择购买。

5.促进销量提升

品牌之间的竞争日益激烈，除了产品本身之外，产品的包装设计也是影响品牌知名度的重要因素之一，而数字插画作为现如今流行的设计创造形式，可以极大程度的减少产品包装中重复和单调的内容，使得产品包装变得与众不同，在消费者浏览商品的过程中向他们传达产品信息和呈现品牌形象，提高包装的整体视觉效果。如今，包装设计越来越需要数字插画的设计加持，产品需要数字插画来营造品牌形象、提升商业价值，数字插画帮助产品得到更好的视觉呈现的同时，也吸引、引导着消费者购买产品，提升产品的经济效益。

四、数字插画在产品包装中的创新策略

数字插画在产品包装设计中的优势众多，但随着信息技术和社会生产力的发展，产品包装设计也在逐步完善和改进，这对于数字插画的应用提出了更高的要求。

1.结合传统文化

中国传统文化博大精深、源远流长，经过不断创作与创新，积累了丰富的艺术表现形式，是艺术设计领域宝贵的财富，具有不可替代的独特魅力和文化认同感[3]。通过设计师独特而富有想像力的构思以及巧妙的布局，将传统文化元素融入到包装设计中，提炼出具有代表性的文化符号，再进行组合、排列，设计出兼具美感与商业性质的插画。数字插画结合传统文化并应用在包装设计中可以赋予品牌全新的视觉形象，以更加潮流的方式传承发扬传统文化，更易受到年轻消费者的青睐，打破单纯以产品为主体的模式，让消费者在享受产品功能的同时了解感受优秀的传统文化，增强品牌的认知度。数字插画的原创性以及便利性能够让设计师在设计包装时极好的融合不同地区的文化而且易于修改，利用数字插画结合传统文化进行设计的包装，可以提高消费者对当地民俗风情及历史文化的认知，通过色彩、图案等方面的处理，使得产品外观既具有一定的辨识度又充满不同地区的文化魅力。包装设计中应用传统文化元素，传承发扬中国传统文化，这也体现了品牌的社会责任。原本产品包装只是展示产品的形象，当包装设计中加入传统文化元素时，已经不仅仅是一个展示产品内容的载体，更是一个体现文化的平台。产品包装设计还在不断创新和发展，在发展的过程中需要设计者立足于传统文化和品牌文化内涵，设计出更具特色、更具创新性的内容，向消费者展现更优质的设计，以促进本土品牌的市场发展。

2.塑造品牌个性

包装设计已经渗透到各类产品包装中，影响着人们的日常生活和消费习惯，已经成为产品不容忽视的一部分。数字插画的应用能够在提升产品艺术内涵的同时塑造品牌文化，使得品牌的个性化更具可识别性，在进行包装设计之前，设计者要先了解产品特性，再使用数字插画表现该产品，突出产品的优势。系列化的设计能更加突出品牌的个性，从而增强消费者对于品牌的记忆度，而数字插画多样化的表现形式对系列化的设计有着极大的辅助作用。从色彩的角度来说，使用不同的色系代表系列化产品中的单个商品，能够对产品属性进行有效区分，极大地提高了消费者选购时的便利性；从插画风格的角度来说，同一系列的包装设计往往会采取相同或者相似的风格，使用相同的插画风格进行设计就能更容易的产生系列化的效果。这也就意味着，数字插画与包装的结合能很好地体现品牌个性并且能呈现出包装设计的美学价值。

3.结合印刷工艺

视觉传播过程不断受到新的技术与意识观念的冲击而更新拓展，视觉创新不仅指观念上有所创新，并且在使用媒介和技术上也有所创新[4]。数字插画在产品包装设计中的应用也应该注重与印刷工艺的结合。数字插画在纸质包装上的应用应考虑到材料选择、印刷工艺、制版方式等因素，设计者需要根据实际需求灵活调整，才能最大限度的体现产品包装的最佳状态。印刷工艺包括烫金、覆膜、模切、压痕、UV等，适当使用印刷工艺能够让数字插画在纸质包装上呈现更完美的展示效果。比如烫金工艺能产生金属光泽，UV工艺能够产生光面的视觉效果和不同的触感，这些工艺提高了产品的艺术美感，使产品更好地吸引消费者。但是，结合印刷工艺也意味着印刷成本的增加，需要设计者根据产品包装设计的需求和实际情况进行选择。

五、结语

数字插画在产品包装设计中的应用已具有一定规模。它能展现多样化的表现形式、传达明确的产品信息、易于向消费者传递情感、提升产品的趣味性并且能够帮助品牌提高销量，数字插画所具有的诸多优势让越来越多的设计者在产品包装设计中采用这种设计手段。随着信息技术和社会生产力的发展，数字插画在产品包装中的应用也在不断丰富和创新，结合传统文化进行设计、塑造品牌个性以及结合印刷工艺都能使数字插画更加适合于产品包装设计。作为新时代的设计者，应该充分认识到数字插画对于包装设计的重要意义，积极探索数字插画应用在包装设计领域的新思路和新方法，使产品包装满足市场需求，从而获取更大利润。

参考文献

[1]司先才,文婷,杨君顺.插画在包装设计中应用[J].包装工程,2008(06):194-196.

[2]金晓明.卡通形象在包装设计中的运用[J].包装工程,2007(10):57-60.

[3]吴敏琳.中国传统文化元素在包装设计中的运用[J].中国包装,2021,v.41;No.289(09):56-58.

数字化产品设计范文第3篇

关键词：数字化设计；农业机械设计；设计需求；实物模型

农业生产机械对于我国的农业生产产值有着重要影响，只有使用更为先进的机械来完成农业生产任务，才能保证农业生产任务高效率地完成。为了保证机械产业发展的合理性，可以借助数字化设计技术来实现生产机械设备的基础设计。现阶段，社会已经进入信息化时代，信息化技术在各个领域呈现出稳定的发展态势。尤其在农业机械领域内，各项技术都正在逐步渗入，积极创新，信息化技术也得到了广泛应用。特别是数字化设计技术，在农业机械设计过程中发挥了重要作用，可以有效地实现设计理念的创新，进一步提高设计效果。

1数字化设计技术

数字化设计技术在各行各业得到了广泛应用，如设计行业在进行项目设计的过程中经常应用CAD软件。同时，随着科学技术的高速发展，计算机技术和设计技术都有着不同程度的发展，在对产品进行设计过程中，设计技术内涵有着较高的提升。在现阶段设计过程中，需要进行数字化平台搭建，进而可以在计算机技术支持下建立数字化产品模型，并在进行产品开发过程中起到重要作用。这种数字化技术方式能够有效地节省实物模型制造时间，以此达到较高的设计效率。

1.1基本概念

数字化设计技术有别于传统的二维CAD设计，数字化设计解决方案是以三维设计为核心，并结合产品设计过程具体需求所形成的一套解决方案，如风格曲面造型、设备空间布局、数字样机评审、人机工程校核等。它与数字化制造、数字化仿真共同构成了现代制造业的先进数字化研发平台。在进行设计的过程中，由于信息技术的高速发展和普及，计算机数字化技术有着较大的发展空间。为此，在设计中与计算机技术相结合，形成了数字化设计技术。在具体应用过程中需要在计算机系统里输入设计过程当中的信息数据，从而进行多元化处理。其中，包含数字编码、数字压缩以及调制解调等设计内容。

1.2技术特征

数字化设计技术随着技术的发展而逐渐发生变革，在计算机软件功能不断完善和优化之下，可以有效地绘制产品图纸。之后，在系统中可以进行模拟，对其仿真实验产品模型运行情况进行完整观察和分析，并针对运行过程中出现的问题，对设计方案进行有效优化，提升产品设计的合理性。在实践中，数字设计技术突出了产品定义、标准化模型等特点，可广泛应用于各个领域。1.2.1统一产品定义模型。在传统的产品设计过程中，同一个产品的定义模型往往会存在着一定的差异性。因此，在这样的设计过程中，其产品设计具有一定复杂性。在不同的定义模块中，转化过程增加了设计人员对其数据管理的工作量，容易导致时效性不足，并直接导致数据方面出现不同程度缺失，严重地影响到产品的设计质量。而数字化设计是一种基于数字化产品定义模型的设计和分析，在设计过程中有着明显的单一性特征，其在产品的生命周期管理方面有着一定基础。而在现阶段的信息集成化设计中，产品模型建设过程中始终保持一定的差异性，同时设计重心也不具体。因此，就需要严格依据产品模型进行有效协调，进一步提升数字化设计成效[1-2]。1.2.2满足设计需求。在进行设计的过程中，需要依据项目分工协作的实际需求，充分明确项目的不同分工，保障在每一个设计环节都能够让不同小组进行分别设计。而在这种分工设计过程中，可以有效地保障产品的数字模型得到良好构建，并形成质量较高的实物模型。分析时可以对模型进行制造性以及完整程度的分析，有效地提升设计过程中的质量，充分满足设计需求。1.2.3不需要实物模型。在数字化设计的过程中，由于是基于计算机系统进行仿真模型的建立和研究，并不需要进行实物方面的模型建立。这种方式便于控制各种不合理影响因素，有效地简化实物模型的建立，既可提高设计效率，还可控制设计成本。现阶段的设计过程中，数字化设计技术有着较高的可靠性。同时，数字化技术在实际设计过程中，可以有效地依靠计算机技术，在网络技术的支持下，对产品的开发进行全程控制，并且可以开展一些虚拟产品的设计和开发[3-4]。

2数字化设计技术的研究重点

2.1计算机辅助设计

计算机辅助设计是基于现代化设计技术的一种方式。在具体使用过程中，可以有效地应用到农业机械设计中，多体现为图纸的绘制。在设计农业机械设备过程中，设计人员需要利用计算机系统，使用各种绘图软件进行机械设备图纸绘制，同时，相关技术人员还需要将其中的参数录入到系统当中，使用计算机程序功能并依据图纸上的具体信息，将图纸进行准确绘制。数字化设计技术的应用，可提高绘图软件功能和可靠性。在进行农业机械设计的过程中，能够有效地通过计算机辅助设计，提高设计的便捷性以及高效性。

2.2知识工程应用于数字化设计

知识工程在数字化设计技术的应用过程中是一个十分重要的组成部分，尤其是在现阶段数字化设计过程中，随着设计应用范围扩展，越发起到了关键作用。所谓知识工程，即KBE，是一种基于现代化的设计方式。相比传统的设计方式，在实施过程中有着较为明显的优势性。在应用过程中，主要在技术、市场这两方面。在全新的知识体系以及技术支持下，知识工程逐渐伴随技术的发展而形成。在过去的设计过程中，其知识建模技术应用在人工智能以及知识工程领域当中，能够有效地通过计算机技术，对于设计和研究的对象进行合理的分析和计算。在进行应用的过程中，还能够利用知识建模技术对其框架以及模型进行有效分析。之后还需要通过智能计算，进一步地提升计算机智能化的服务水平。

3数字化设计在农业机械设计中的应用

3.1具体应用

在传统的设计过程中，往往需要针对设计对象需求进行相关设计规划。但在应用数字化设计技术之后，由于数字化设计技术是一种基于计算机软件下实现的设计方式，为此在图纸绘制和输出过程中还需要利用CAD、CAE等技术，不仅可以考虑产品设计需求，同时能够结合产品的生命周期特征，对其设计过程中的要点进行合理调整，进一步提升设计过程的效率和质量，充分保障在设计过程中能够具有较高的质量性和经济性。同时，在日后的制造过程中，能够便于对产品维护。所以，对于数字化设计技术的使用，能够对设计方案进行整体性的优化。农业机械设备总体工作环境比较复杂，在实际使用中需要全面考虑土壤的基本条件和农作物的种类，在设计制造的过程中需要充分考虑各方面的因素，全面提高农业机械设备的实际应用性能。市场对于高性能的机械设备有着较高的需求，为此将其数字化设计技术应用的过程中，需要基于传统的设计方式，对其进行充分优化，避免在设计过程中出现质量问题，在实际设计过程中，还需要重视起对现阶段农业设计技术方面的运用，进而有效保障提升农业机械设备的设计效果，以及提升整个行业当中的设计水平。

3.2虚拟仿真技术的应用

虚拟仿真技术应用于农业机械设计过程中是未来发展重要趋势之一。虚拟仿真技术的应用过程中主要是利用综合应用的图像系统，与设计的各种设备接口连接，以此形成仿真的三维图像。这种类型的三维图像，具有较强的交互性特征。农业行业的特性决定了农业机械设备的使用场景，进而影响了农业机械设备很多的设计过程中需要设计人员身临其境，在设备工作现场进行设计元素的提取。基于虚拟仿真技术下的设计，能够较为真实的还原应用场景，使之现场仿真模型虚拟地呈现在设计者面前，从而还原了现实场景，形成良好的设计效果。同时在进行数字化设计过程中，也可以更加有效地进行设计方案的优化和调整，针对传统的设计方法无法实现的一些设计问题，进行有效处理。

3.3产品设计与制造的协同

在进行农业机械设备的设计过程中，其数字化设计技术方式有效地帮助设计人员在农业机械产品设计过程中更加准确地将产品设计和其接下来的制造需求进行了融合，从而让整体设计理念、生产制造和未来的设备调试进行了良好的协同和结合。通过计算机基础下的数字化设计技术方式，仿真使用场景下的不同工作方式，能够充分体现出农业机械设备产品设计和制造的协同和合理性。

3.4重视创新性设计

现阶段农业机械设备的设计，需要充分进行设计方面创新，来保障农业机械设计过程中不断提升的使用需求。这就需要农业机械设备从业设计人员能够严格依据设计当中发现的问题，进行创新研发，进一步提升农业机械设备设计过程的合理性。具体到产品设计过程中，就需要着重基于传统农业机械设备自身的可靠性、经济性、合理性的使用要求下，对每一款需要用到的机械型号，进行市场事先调查分析，在保障使用设备设计用途的前提下，再进行设计理念和设计技术的创新、优化、完善，从而有效保障在农业机械设备在设计过程中，满足个性化、替代化的使用需求，具有较高的应用价值。

4数字化技术在农业机械设计中的未来展望

4.1柔性化

在农业机械的设计过程中，柔性制造系统主要指的是信息系统和物质储存系统。柔性化制造是建立在现有技术基础上，柔性化制造系统模式可以变换加工对象，在实际应用中确定具体机械制造过程，对加工设备和物料进行合理选择。柔性化制造系统在我国农业机械中的应用范围不断扩大，在实际应用中也起到了重要作用。机电一体化系统柔性化制造模式不但可以满足多批次不同产品的需求，同时也可以有效结合市场的实际需求进行调整，确保人力资源和设备资源得到合理应用[5]。

4.2智能化

工业数字化、智能化发展的环境下，越来越多的信息化设备开始和机电工程融合，促进了农业机械工程事业的发展。机电一体化系统在机械工程中的应用，能够实现工程项目的智能化、全程化管控。在未来机械工程发展过程中，还将整合人工智能、计算机工程科学、心理学等多学科内容，更好地为农业机械发展服务。基于农业机械工程建设的需求不断创新发展，持续提高农业机械工程生产的质量及效率，强化管理效果，降低能源消耗量。

4.3微型化

近年来，我国农业机械工程技术水平不断提升，对技术研究的重视程度加大，且机电一体化系统逐渐趋向于微型化的方向发展。当前机电一体化系统技术的标准，一般电子机械的体积小于1cm3，随着半导体工艺的进一步提升，在未来的发展过程中会更加注重将经典的农业机械本体与先进的计算机控制技术融合为一体，通过更小的体积、更低的能源消耗的计算机控制来实现传统农业机械本体逐步智能化、微型化，使之具有更加灵活的应用能力和应用场景。所以微型化的发展方向在今后农业数字化机械设计中应当充分考虑，全面应用。

4.4模块化

当前农业机械一体化关联产品的类型、种类较多，需要考量的影响因素较多，无法构成统一性的标准，也会影响机电一体化系统具体应用的可行性[6]，如在数字化设计农业过程要考虑机械传感器接口、电气传感器接口设计等。针对上述问题，未来需要强化在数字化设计农业机械中的系统化、标准化管理，加强新技术研究，且根据常见的农业机械生产需求等，制定模块化的产品，推动相关农业设备生产企业的规模扩展。

4.5网络化

数字化设计的网络化应用，将数字化设计考虑与网络连接，则能够实现农业机械的网络化的远程监管和自动化控制。比如可以通过现场监控总线、移动局域网监控技术等，为农业机械工作的开展创设便利条件。同时网络化的管理模式下，还能够实时与相关部门、技术人员沟通等，合理应用各类资源，加强信息沟通及技术研究[7-8]。

5总结

综上所述，在信息技术时代，将数字化设计技术运用于农业机械设计中已成为大势所趋。数字化设计技术的应用，不但有助于简化产品设计流程，而且还可使农业产品在设计时更符合农业生产的实际需要，有效保障设计的效率性，值得进一步应用和推广。

参考文献：

[1]蒲阳，詹和平.数字化设计共性技术下的设计与建造研究：以两次美术院校实验性教学为例[J].建筑与文化，2020(9)：245-249.

[2]罗克伟.变电站电气二次数字化设计技术优化方案[J].能源与环境，2020(4)：33-34+81.

[3]高广智，马铭彧.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用分析[J].现代农机，2020(4)：50-51.

[4]姜雪.Stewart并联机构数字化设计技术研究[D].秦皇岛：燕山大学，2020.

[5]王军亚.探析机电一体化技术在智能制造中的发展与应用[J].中国设备工程，2020(20)：27-28.

[6]郭振华.基于机电一体化系统在矿山机械工程中的应用分析[J].世界有色金属，2019(17)：293+295.

[7]王延申，刘顺华.机电一体化系统在机械工程中的运用探讨[J].石河子科技，2021(4)：17-18.

数字化产品设计范文第4篇

[关键词]商用航空发动机；企业信息化；标准体系

随着信息技术的发展，各种大型装备研制企业先后开启了数字化制造之路。商用航空发动机作为遵循市场规律的复杂产品，多专业集成、多企业和研究机构协同、全数字化研制的研发模式是降低成本、保障产品质量的必要手段，在三维数字化设计体系的构建，基于网络集成和过程协同的异地研发体系的构建，数据管理平台的构建，数字化仿真、验证和多学科综合优化的实现等方面有着迫切的信息化需求。信息化技术涉及最广的是单位与单位间、软件与软件间、接口与接口间、人员与人员间的数据传递，一方面要求数据产生方能够合理地组织数据结构，另一方面要求数据接收方能够正确地理解数据。因此，标准化是信息化的基础，也是促进和推动信息化建设的重要手段[1]。故商用航空发动机（以下简称“商用航发”）企业建设信息化标准体系，将对商用航发的研制手段、平台建设和数据交互进行约束和规范，促进发动机研制水平的提升。商用航发企业信息化标准体系（以下简称“信息化标准体系”）的建立可以对企业信息化标准的研制进行规划和管理，目的主要有：建立完整的、协调的和开放的信息化标准体系框架，对信息化技术应用发展总体思路和发展重点进行科学规划，理顺标准与标准之间的内在关系；解决不同商用航发产品、不同研发单位的共性化和个性化信息技术标准需求，为不同企业、不同系统的数据沟通提供顶层依据；以标准规范形式固化科研成果，总结、归纳商用航发信息化技术应用实践经验，为企业商用航发数字化设计和制造的可持续发展提供服务。

一、信息化标准体系建设目标

航空制造行业信息技术应用标准化发展的总目标是：“围绕构建数字化航空制造业的战略目标，以实现产品设计和制造信息的集成与过程的重组和优化为重点，积极采用国际标准、国外先进标准和国家标准，制定信息技术基础标准、应用标准和相应的管理标准，建立完整协调的、开放式的航空工业信息技术应用标准体系，建立信息化、网络化的工作标准体系，为航空工业信息化提供全过程、全方位的标准化支持。”[2]商用航发企业作为航空工业产业链的一部分，在航空工业信息技术应用标准化发展的总目标范围内，宜围绕下列目标逐步建立信息化标准体系：建立完整、协调、开放的信息化标准体系框架，积极采用国际标准、国外先进标准、国家标准、行业标准和集团公开标准；围绕商用航发产品的数字化设计、制造、维护等活动，健全信息化应用标准体系，以实现产品设计和制造信息的集成、过程的重组和优化为重点，促使信息化应用技术成为企业核心竞争力的一部分；以工程项目管理需求为导向，围绕各类信息管理平台编制支撑标准，为企业信息化提供全过程、全方位的标准化支持。

二、信息化标准体系框架

信息化标准体系属于企业技术标准体系的一部分，隶属于企业技术标准体系中的“通用基础”板块。一个适应企业信息化建设的信息化标准体系框架结构应如图1所示。其中，信息化标准体系的核心是信息化应用标准，信息化应用的核心是产品的数字化设计、制造等相关标准，产品数字化设计和制造的核心是数字样机的构建和维护[3]。信息化标准体系中各子板块的逻辑关系如图2所示。信息化标准体系框架根据企业信息化业务主要分为四大板块，以信息化应用标准为主要建设对象，以信息化管理标准为次要建设对象，将共性的信息化基础标准和信息化技术标准抽离出来，作为单独的板块来支撑前者。这样构建的体系具备开放性，其子板块可以根据需要进行增减或修改。之所以将信息化基础标准与信息化技术标准单独抽离，是因为信息化标准体系中最重要的实现载体和媒介是各类软件和平台。虽然，标准体系的构建是基于产品的全寿命周期而开展的，但并非简单地按产品设计制造环节进行一一对应，构建信息化标准体系的第一步是在设计、制造、管理和维护等环节的软件和平台的实现过程中，提取一般性技术要素和技术方法，再分离出信息化研发、管理过程中独特的技术要素。这样，既保证了在基础技术与信息化应用技术不同步发展时，减少标准体系的更改，又顺应了技术的发展，体现了标准体系的柔性和可扩展性。

三、信息化标准体系建设核心内容

信息化标准体系核心内容即信息化应用标准的建设内容，主要有：信息化应用标准以产品研发为核心，主要覆盖的是与产品设计、仿真、制造、维护直接相关的信息化标准、产品数据定义、传递和维护过程的管理要求。其主要在企业最佳实践的基础上进行编制，形成企业的解决方案，具体可以包括以下几方面内容：1.数字化设计标准。数字化设计是指将产品的结构特征、功能特征应用数字量进行表达、处理和控制，从而在数字空间中完成产品的设计。数字化设计标准主要包括数字化产品定义标准和数字化预装配标准。①数字化产品定义标准该标准主要规范产品几何定义和建模等方面，如产品建模通用标准、零部件建模规范、建模方法和规定、数据质量检查要求等。数字化产品定义是指在产品的全寿命周期中对产品进行数字化描述，以便进行产品设计和制造信息的传递。数字化产品定义标准是用于规范如何使用数字化方法描述产品生产制造要求（包括几何、材料、公差、工艺等）的标准，是一种通用的工程语言，是设计定义数据交互和交换的基础。因为建模构造方法、设计思路的不同，以及设计者对一些基本元素的设置和处理方法的不同，易导致所形成的三维实体在表达上存在偏差，影响干涉检查和应力应变分析等，甚至影响到后继的数字化预装配与数字化制造，所以数字化产品定义标准是体系的核心。②数字化预装配标准数字化预装配（DigitalPre-Assembly）是指在产品实物生产之前，使用产品数字化模型代替实物，开展装配过程的模拟和干涉检查，以提前发现错误，及时修改，并提前准备产品装配方案。数字化预装配标准主要规范在计算机上使用专用软件，构造与产品相关的所有三维数字信息模型，并对已实施数字化定义的产品零部件的三维实体模型按产品的功能要求进行组合等方面的工作，如数字模型的虚拟装配规范，数字样机通用规范，数字样机分类与阶段定义规范，数字样机的研制、管理与评审标准等。2.数字化仿真和试验标准。数字化仿真和试验是指利用数字化手段对产品特性进行模拟和试验，以寻求优化方案，初步验证设计结果对设计要求的符合程度。数字化仿真和试验标准主要包括计算机辅助工程分析标准、数字化仿真系统要求和其他标准。3.数字化制造标准。以商用航发为例，数字化制造主要体现在数字化车间、数字化工装设计和虚拟装配等方面。因此，数字化制造标准主要包括装配可视化技术要求、工艺装配数字化设计通用/专用要求和计算机辅助工艺设计要求等方面的标准。4.数字化管理标准。数字化管理标准是指围绕产品全寿命周期中项目管理和项目协调等管理活动的信息化应用标准，主要包括数字化协同、航空发动机数字化研制流程定义和控制、产品成熟度定义与管理要求、产品数据有效性定义、物料清单（BOM）通用要求等方面的标准。这些标准主要以企业标准为主。

四、运行难点与分析

信息化标准体系建设与商用航发其他标准体系板块建设存在差异。在具体建设时，企业主要面临技术变革快、涉及面广、标准编制和实施基础条件要求高、标准发展不均衡和应用深度不足等问题，主要体现在：1.技术变革快且涉及面广。信息化技术的发展速度往往领先于商用航发产品型号研制的速度，企业在制定信息化技术标准时，不仅要考虑到产品研制的各个方面，还要综合评估信息化技术发展与产品研制成熟的匹配关系，确保产品研发手段的先进性，从而最大程度地保证商用航发的研制质量和效率。2.标准建设和实施基础条件要求高。作为核心的信息化应用标准，其建立、实施与平台、网络等软硬件关系密切，新的标准对软硬件基础条件、企业系统集成程度和人员能力提出更高的要求，而平台工具的建设又依托于业务的成熟程度，二者需要进行充分匹配和适应。3.标准发展不均衡从商用航发行业现状来看，设计阶段的信息化技术应用水平往往高于制造和检验阶段，一方面是由软硬件改造成本造成的，另一方面也与对先进信息化技术的需求有关。不均衡的发展影响了商用航发协同研制模式的推进，削弱了先进信息化技术应用的效果。信息化技术在发动机研发过程的应用深度不足，相关业务不成熟，导致标准的指导性、适用性和技术深度与理想目标存在差距，无法在产品研制过程中充分发挥先进信息化技术的优势。五、建议针对信息化应用标准体系建设的难点和目标，商用航发企业可以采取一些对策：1.培养复合型人才。企业应培养既了解信息化相关标准，又熟悉商用航发研制过程的复合型人才，及时跟进信息化技术应用的发展，重点围绕智能制造、产品数据定义、协同研发等领域开展行业对标工作，制定信息化技术应用发展规划。在产品型号论证前，组织各个专业充分分析信息化技术应用的成熟度和时机，开展信息化技术标准的型号应用策划，在标准体系框架下，边建设边完善。2.协同合作且标准化参与设计全过程。一方面，围绕产品研制的信息化需求，提前开展软硬件建设需求分析与建设目标策划，以及信息化应用标准的需求分析，确保标准的编制与业务需求、平台实现的紧密结合。另一方面，在标准建设过程中，要充分总结最佳实践案例，建立健全配套软件工具和重用库，并积极跟进标准实施效果，循环提升，确保标准有效执行。3.加强专题研究且持续优化平台。商用航发代加工企业应对标国际标杆，充分梳理业务逻辑，定位发展，改善薄弱环节，组织资源进行专题研究，完善相关流程，规范引导下游企业更好地合作。同时，充分利用项目作为牵引，建设统一的产品研发和数据交互的平台，对产品研发生命周期各阶段参与者的信息化标准建设提出要求，促使行业平均水平的提升。六、结语信息化标准的核心是信息化应用标准，信息化标准的体现方式主要是软件和平台的实现。因此，在实施信息化标准时，企业不仅要大力对员工开展宣贯，也要通过工具软件和平台辅助实现，以确保信息化标准更方便、更快速和更有效的实施。

参考文献

[1]程华彦，杜杠，杨洁，等.航天数字化制造系统的标准化研究（一）［J］.航天标准化，2009（3）：6—12.

[2]王喜力.航空产业信息标准化发展思路的探讨［J］.航空标准化与质量，2002（4）：3—6.

数字化产品设计范文第5篇

在定义上和其他材料的定义方法有显著差异，其数据不但要包含几何数据，还要包含相关材料的制造信息等非几何数据。雷达罩复合材料产品数字化定义雷达罩复合材料产品的三维模型定义三维模型的定义具有特殊性和复杂性，即很多放置在模型外表的铺层固化构成了产品最后的形状。在三维模型的实体构建中，主要任务是完成材料制作信息的铺层设计。雷达罩复合材料产品的二维模型定义在数据集中，二维图纸模型是不可缺少的，主要由三维模型构成。在二维模型视图中，需要对雷达罩的结构和几何数据等信息作出完整的定义。FiberSIM能够将所有系统集中于CAD系统中，使该软件成为高性能产品设计和制造的良好工具。该软件可以提供专业的工程设计环境，高效处理在制造过程中出现的突发性和复杂性问题，运用CAD系统对复合材料产品的定义，促进内部环节的数据流畅，并且能够在整个项目内部分享此定义。运用FiberSIM软件的层次仿真技术，能够猜测材料与模具面之间的复杂贴合，支持整个雷达罩复合材料产品的工程过程，使设计人员能够在产品的几何、结构、需求及工艺约束之间进行有效衡量。运用FiberSIM软件能够对铺层的结构及纤维方向做出准确的判断，设计人员应该在初步阶段及时发现制造上的问题，并及时找出解决问题的合理方法，完成DFM。

2雷达罩复合材料产品数字化制造技术

预浸料数控下料在产品的生产制造过程中，下料是既重要又复杂的工序，应该采取自动剪裁机进行预浸料的平面切割，完成预浸料的自动下料。其作用替代了手工下料，使得每一层的放置形状和纤维方向愈加精确，而且能够将层次逐一编号，减少了在放置层次过程中的错误，其效率比手工下料高出3倍以上，节省了20%左右的原资料，此外，排样是提高材料利用率的主要因素。激光投影系统的应用FiberSIM软件能够根据构件的CAD三维设计数据，将激光反应出来的数据输入到激光投影体系中，经过特别反光镜，将构件层次形状概括线上的点按顺序投影到模具外表，但由于点的投影速度比较快，所以在操作者眼中，模具或零件外表会生成相应的鸿沟概括线，操作者可根据该概括线进行有关的定位操作（如定位铺叠等），然后完成各层次的准确定位，消除了传统的叠放模式。

3雷达罩复合材料产品数字化技术体系集成技术