摘要
本文通过对金属3D打印机的设计与市场调研，发现国内诸多设备制造商的工业设计师因设计部门的相对独立，而忽略产品造型设计与制造阶段完整的流程规划。可以发现产品开发与设计概念不明确造成了产品设计与生产制造衔接错位，延长设计与制造磨合期，提高生产成本，也造成品质瑕疵，从而影响到产品市场竞争力。其次由于设计过程中产品数据孤立存储，未能将其纳入整体分析运用于新一代产品设计，造成了同厂产品系列设计风格差异和产品迭代设计系统性缺失等问题。基于上述问题，本文以金属3D打印设备的工业设计实践为研究案例，结合国内外相关课题研究文献进行系统研究，明确出国内该行业打印机开发与设计过程中具体问题，并围绕着产品开发与设计流程内在关系进行分析，了解各个环节内在关联与重要性，提出运用产品设计生命周期(PDLIM)框架来指导产品开发与设计，将造型设计工作各个环节置于其整体框架内形成优化的闭环结构，解决上述问题，提升设计质量和效率。 课题进行了实践研究工作，首先通过实地的工厂调研与相关行业人员进行设计需求沟通，充分搜集该行业设计相关信息，将其纳入PDLIM框架展开设计研究：第一步，把课题设计的产品生命周期归纳为五个阶段的工作内容，即：预设计和产品设计规范阶段 (S1)、设计阶段(S2)、制造阶段(S3)、产品发布和使用阶段(S4)，维护和回收阶段(S5)，然后将其细分为16个子阶段；第二步，在实际金属3D打印机造型设计案例中，把握和探索16个子阶段中众多关键设计项，并根据设计目标交叉嫁接、换位分析，得出合理性设计路径，满足产品开发与设计的各项要求；第三步，将16个子阶段中关键信息项进行筛选并运算得出各项权重值。第四步，为评估3D打印机进行相关信息探索和收集，应用于金属3D打印机的产品生命周期信息模型中，以便用于指导完成产品生产制造与产品造型的再设计；第五步，通过PDLIM框架内整合3D打印机造型设计关键信息，并做进一步探索与收集，最后将其运用于金属打印机的造型设计与研究，完成了课题项目的造型设计。 课题研究表明，将PDLIM整体框架运用于金属3D打印机造型设计的可行性和可靠性，深刻认识到了工业设计的全过程应遵循科学的工作程序展开工作，其框架让设计工作的每一个环节，都能在设计逻辑轨道上展开，有效避免了因开发与设计等因素的脱节造成产品设计周期延长，导致成本升高和产品设计失误等问题。为相关设备造型设计提供了有参考价值的建议和案例。
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