研究表明，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本80%是在設(shè)計階段決定的，設(shè)計階段是控制產(chǎn)品成本的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展離不開現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計手段的不斷進步，工業(yè)設(shè)計是企業(yè)提高競爭力的重要手段，在企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)流程中，工業(yè)設(shè)計始終起著總攬全局的重要作用。

工業(yè)設(shè)計之初的決策是對產(chǎn)品的設(shè)計定位、成本控制、生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢測、宣傳展示、市場營銷以及回收處理等整個生命周期作的全盤考慮，影響深遠。在工業(yè)設(shè)計流程中，模型制作是重要的環(huán)節(jié)，從純手工模型制作到半機械化模型制作到現(xiàn)代3D打印手板模型制作的進步是現(xiàn)代制造技術(shù)進步的一個縮影，其中手板模型制作雖然是先進的輔助設(shè)計技術(shù)，但受到的重視還不夠。

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實踐證明，手板模型的制作不僅對產(chǎn)品設(shè)計決策起著十分重要的作用，更是產(chǎn)品信息保密及市場推廣的利器，不可小覷。

一、下面從工業(yè)設(shè)計流程的不同階段談談手板模型制作的重要性：

1 設(shè)計優(yōu)化

現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，小到回形針、圓珠筆，大到飛機，輪船，無不包含著現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計的影子，但是如此眾多的產(chǎn)品，其設(shè)計方法并不相同。偏重于幾何圖形的機械零部件可以很好地通過計算機制圖直接設(shè)計，還可以通過計算機三維軟件的動力學法則進行一定程度的運動模擬實驗。對帶有曲面的一些產(chǎn)品，比如日用小家電產(chǎn)品，一方面可以通過計算機直接進行設(shè)計，另一方面也可以通過逆向工程技術(shù)進行三維測繪獲得三維造型數(shù)據(jù)，通過計算機的差值算法進行平滑修正，修正后形成的三維模型數(shù)據(jù)就可以直接通過計算機快速模型技術(shù)直接復制。對偏重于曲面造型變化的藝術(shù)品設(shè)計時，這一方法優(yōu)勢更為明顯，因為藝術(shù)品的外觀造型側(cè)重人的直接美學感受，往往無規(guī)律可循，很難在其中找到規(guī)則的幾何元素，如果直接進行電腦三維繪圖，反而是事倍功半，即使建立起了模型，其后續(xù)修改性也很差，如果反其道而行之，首先由造型設(shè)計人員直接用油泥等材料塑造形體，然后通過三維掃描設(shè)備將模型參數(shù)化，得到原始模型的電腦數(shù)據(jù)后再進一步通過快速模型設(shè)備加以復制，就可極大地提高設(shè)計效率。

2 設(shè)計討論

在產(chǎn)品設(shè)計的過程中，討論十分重要，可視化是產(chǎn)品設(shè)計表達的重要環(huán)節(jié)，是設(shè)計討論的基石?？焖儆行У亟a(chǎn)品的模型，可以在相同的時間獲得更高的設(shè)計效率。在設(shè)計創(chuàng)意階段，使用最多的往往是基于圖紙的2D表現(xiàn)，然而到了中后期，設(shè)計的表現(xiàn)將更加具體，應該采用更為具體直觀的手板模型作為討論的對象。與平面的2D表現(xiàn)相比，手板模型有著無法替代的優(yōu)勢。手板模型可以使產(chǎn)品的細節(jié)更加明確，產(chǎn)品的視覺感受更加直觀，設(shè)計團隊中每個人都能夠察看這些設(shè)計，在協(xié)調(diào)整個團隊的工作方面優(yōu)勢明顯。圖1為設(shè)計鼠標造型時，對多種造型方案均做出模型用于設(shè)計討論，相比較于2維平面圖，1:1制作的手板模型更為直觀，設(shè)計人員可以通過直接的握持感受鼠標的使用效果，使鼠標造型的討論建立在更加真實的基礎(chǔ)上，這是平面圖紙所無法替代的。

3 功能測試

手板模型的制作可以做一定的功能測試，可以模擬產(chǎn)品最終的形態(tài)，包括功能形態(tài)，曲面形態(tài)等，模型制作可以允許設(shè)計者在模型動態(tài)模擬，內(nèi)部結(jié)構(gòu)上獲得最為直觀的了解。如使用具有一定強度的材料，就可以制造出包含有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的功能型手板模型，以檢驗產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是否合理，壁厚是否符合要求，運動部件是否順暢等。也可以用手板模型作空氣動力學檢驗。如在汽車、高速列車或航天器等需要高速運動物體的設(shè)計方面，可以制作1:1的模型，將其放進風洞中，進行直觀的空氣動力學研究。

4 降低成本

一個花費1000元模型制作檢驗出來的設(shè)計缺陷，如果投入生產(chǎn)，投入市場，可能造成1000萬元的巨額損失，在很多時候，這一問題往往是致命的。設(shè)計過程的穩(wěn)步推進十分必要，所以在產(chǎn)品設(shè)計早期及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計過程中的缺陷，及時修正，從而避免后續(xù)生產(chǎn)的問題十分重要，其中模型制作是我們可以利用的重要環(huán)節(jié)()通過手板模型的制作，能夠通過較小的成本獲得產(chǎn)品最終的形態(tài)、大小、結(jié)構(gòu)、色彩或進行人機工程學測試，也能夠預知產(chǎn)品體積、質(zhì)量等重要信息，這對產(chǎn)品的包裝成本、運輸成本以及生產(chǎn)制造消耗的原料成本都能有效控制。并由此估算出產(chǎn)品的銷售價格和銷售利潤。如果成本超出設(shè)計之初的設(shè)想，可以及時進行調(diào)整，直至達到成本既定的目標范圍。手板模型的制作是企業(yè)成本控制的有效手段。

5 產(chǎn)品保密

產(chǎn)品設(shè)計作為公司核心競爭力的重要部分，產(chǎn)品在設(shè)計階段是需要嚴格保密的，現(xiàn)代制造業(yè)分工越來越細化，設(shè)計外包的好處在于可以省去在企業(yè)內(nèi)部建立一個獨立的設(shè)計機構(gòu)所需要的成本，也降低了產(chǎn)品研發(fā)的風險，但是由此也帶來產(chǎn)品保密的難度，即便企業(yè)建立有自己的研發(fā)機構(gòu)，如果模型階段仍然需要外部設(shè)計機構(gòu)完成，仍然存在設(shè)計機密外泄的可能，所以現(xiàn)在大型制造企業(yè)內(nèi)部一般都建立有自己的獨立研發(fā)機構(gòu)，擁有自己的手板模型制作設(shè)備，使新產(chǎn)品的研發(fā)流程在企業(yè)設(shè)計團隊內(nèi)部獨立完成，減少與外部服務機構(gòu)的聯(lián)系，從而最大限度地保證設(shè)計的數(shù)據(jù)不被外泄，保護企業(yè)的設(shè)計秘密。

6 市場調(diào)查

展銷會中向潛在客戶展示平面的展板，或者是三維動畫演示等都不會有展示模型實物更具吸引力，仿真模型可以最直觀地表明產(chǎn)品的形態(tài)、色彩、大小、乃至結(jié)構(gòu)、功能等信息。模型的制作是方便快捷的產(chǎn)品初期表現(xiàn)，可以把初期的不同方案做成模型，通過展覽或者讓最終客戶進行實際驗證的形式進行市場調(diào)查，也可以使用快速手板模型技術(shù)小批量翻制模型，把產(chǎn)品模型發(fā)送到不同的地區(qū)進行調(diào)查，獲得更具市場區(qū)分度的調(diào)查數(shù)據(jù)。手板模型技術(shù)能夠在批量生產(chǎn)之前預知產(chǎn)品最終消費者的實際心理效果及使用效果。

總體而言，隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的進步，手板模型的制作技術(shù)越來越完善，手板制作的成本也在不斷下降，在此基礎(chǔ)上，應更加要重視手板模型在工業(yè)設(shè)計整個流程中的作用，使其積極因素充分得以發(fā)揮，提高設(shè)計效率，降低研發(fā)風險，使工業(yè)設(shè)計整體水平得到更大的提高。

二、3D打印手板優(yōu)勢：

1、 僅需幾個小時至幾十個小時即可完成一套或幾套原型樣件的制造，產(chǎn)品研發(fā)周期可以縮短40%以上;

2、無需機加工、翻?；蜷_模，可直接快速打印原型樣件，大大降低產(chǎn)品研發(fā)成本;

3、尺寸精度可滿足工業(yè)級裝配要求，塑料樣件尺寸精度可達±0.1mm，金屬樣件尺寸精度可達±20μm;

4、 塑料樣件選用優(yōu)質(zhì)的尼龍12工程塑料材料，具有高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐溫等出色性能。
5)、快速樣件可滿足多種條件苛刻的測試要求，例如風洞試驗(3000轉(zhuǎn)/分鐘)，水壓及流量測試(萬次以上)

6)、可加工各種復雜曲面及異形結(jié)構(gòu)，一次性加工完成