1、1浙江科技学院艺术设计学院工业设计专业毕业设计报告书题 目：桌面模块化多功能型产品班 级：工业设计 姓 名： 学 号：指导教师：年 月 日2桌面模块化多功能型产品的设计设计简介：随着电子信息技术的普及与发展，电脑手机等已成为人们桌面上工作时必不可少的产品，而日益增多的此类产品必将占据越来越多的桌面空间，使得部分传统产品如电风扇、台灯等无处摆放，或使桌面显得杂乱。鉴于此现象，我选择设计了一款将桌上部分的产品经过合理改造，使其能够堆叠摆放而省下所占据的桌面空间。该产品能够缓解或解决大部分人桌面杂乱的问题，经过改造的产品不仅拥有统一美观的外形，还能减少一些物品所占据的桌面面积，留出更多空间来摆放工作
2、必需品，或使得桌面显得更为整洁而改善工作环境。通过对多种工作人群桌面所摆放的物件进行统计，合理筛选出最为常用的产品，并考虑产品堆叠的可能性。在考虑模块化堆叠的同时也要考虑操作的便捷性，使用的安全性。设计时应从人对产品的预期出发，以最合适的操作方式来减少产品堆叠和使用时的不便。考虑到桌面上常用的物品，诸如台灯、风扇等，既是电器又有调整方向的需求，我选择采用 12V 的低电压作为模块间电力传递所使用的电压来保证安全，并采用触点和面的形式来保证模块间旋转的可能与电力的传递。选用红橡木为外壳的主要材料进行加工，既保证了产品的牢固度，也方便后期加工。每一个模块各自独立，部分模块需要来自底座的电力供应，部
3、分不用电的模块只提供电力传递的作用，使得堆叠着的产品模块无论高低顺序都能得到工作所需的电力。关键词：桌面、模块化、电器3目录方案评估 5市场调研 5方案优化 5草图定案 6三维模型 6模型制作 7使用分析 8时间安排 9设计小结 9致 谢 11参考文献 1141、方案评估：由于该方案比较切合现在人们的工作生活，并且实现起来并没有什么技术瓶颈，对于我个人来说也是一件相当实用的产品，且目前市面上的此类产品并不多，可以很好的弥补市场空缺。最初我选择了风扇、闹钟、台灯、音响、耳机架、展示柜作为产品模块，采用塑料 3D 打印作为外壳材料，中间辅以木材为装饰，加上必要的金属元件来制作产品。在中期答辩时由于
4、该产品模块过多，使得产品总高度和 3D 打印的成本都过高而修改。经过抉择，我只保留了风扇，台灯，时钟这三样主要产品，且外壳全部采用木材来制作。2、市场调研：典型产品：乐上 LEXON 创意办公套装组合礼品这款产品在外形上保持了 LEXON 一贯的简洁，功能实用。面向的消费群体是中层白领的办公一族，他们的工作以以电脑和文书为主，主要解决办公桌上的时钟，usb，笔筒，杂物盒的扩展。产品定位虽与我的产品相似，但也有不同。它无法旋转，唯一用电的时钟依靠电池提供电量。典型用户：我的产品面向的用户群体更为广泛，不只是中层白领的办公一族。所有的使用电脑以及不止在电脑上工作的人群都可以使用。其中台灯几乎是所有
5、桌面的标配，风扇在接近夏天的时候摆在桌面也相当实用。产品定位：目前市场上相似的产品并不多，除去简单的多类功能组合，几乎没有此类多功能模块化的产品。而我原本目标是为了达成多功能的组合，当功能足够多的时候就需要模块化的设计。如此设计可以让用户在使用的时候只保留需要的模块，同时还可以自定义所需模块的位置，满足个性化需求。台灯和风扇也属于方向性需求相当明确的产品，可以旋转则是必要的设计点。设计趋势：目前此类产品可以归属在办公用品类目之下，此类产品通常采用塑料为主要材料，其拥有质轻坚固，容易造型，方便加工组合等优点，同时电器的绝缘性也是其重要的优势。此类产品在外形上也一般采用圆润的造型，与常用文具的外形
6、也应有一定的联系。通常面向大多数工作人群，简约线条应作为主要设计元素，同时也符合办公场所所需的低调。3、方案优化：在中期答辩时提出的：产品总高度过高，3D 打印成本过高，模型制作的可行性等问题，经过抉择之后，我只保留了风扇、台灯、时钟这三样主要产品模块制作毕设模型，保留制作模型的可行性的同时采用木材作为外壳的主要材料来降低成本。这三样在桌面上可谓是最为常见的产品了。尔后经过对时间、加工和成本的考量，木材我选择了用红橡木通过雕刻机加工，尔后5堆叠黏合作为外壳，台灯透光部分依然采用 3D 打印。4、草图定案：5、三维模型：66、模型制作77、使用分析：由于材料选购和制作过程中的一系列失误，使得我的
7、成品并不那么令人满意。无论是功能上，抑或是外型上。产品成品本不应该选用木料来制作外壳，外形的色差极为明显，视觉效果非常糟糕。至于使用方面，台灯和时钟由于电路简单，功能简单，没有什么问题的出现，而风扇则因为没能保留足够的进风口而显得风力过小，开关槽也开的有失美观。目前木质的外壳因加工方式的限定和后期处理的失误使得不同层产生了双重形变，有8着较大的公差。旋转还算顺利，整体体积和结构把握却仍然存在问题。外壳的表现依然不尽如人意8、时间安排时 间 毕业设计（论文）工作内容2017 年 2 月 17 日2017 年 2 月 23 日拟定设计课题2017 年 2 月 24 日2017 年 3 月 6 日研
8、究功能模块的原理和设计的实现方式2017 年 3 月 7 日 2017 年 3 月 12 日优化方案、建模、渲染、完成版面初稿、为中期检查做准备2017 年 3 月 13 日 2017 年 4 月 6 日购买材料，测量尺寸，以实际尺寸优化产品模型用于生产2017 年 4 月 7 日2017 年 5 月 19 日 模型的制作2017 年 5 月 20 日2017 年 5 月 24 日多媒体制作，展前工作2017 年 5 月 25 日 毕业设计答辩9、设计小结：当我开始思考毕业设计的内容的时候，我开始回想我的兴趣方向：电子产品，家居生活用品，动漫游戏衍生对于此，我曾想过数个设计方向，最终决定的便是
9、这样一款模块化堆叠的产品。鉴于当今电子产业与互联网的发达，电脑早已成为人们工作必不可少的产品。可随之而来的显示器、键盘、鼠标、音箱等越来越多的产品却占据着原有不多的桌面空间，桌面空间的减少无一例外的带来了工作空间减少的问题。我的桌面就是很好的例子其实这个设计也是为我自己而做除去电脑周边所必要的产品，再摆上台灯、笔筒、水杯、闹钟、手机、常用工具以及部分的装饰用品，就已然无处摆放一张 A4 纸。无论是学生还是上班族，只要有不能在电脑上完成的工作时，就需要利用桌面来摆放其它工作必须品，此时桌上的空间就显得尤为重要。为了解决上述问题其实是曲线解决我设计了这款多功能模块化堆叠型产品。由于此类产品在市场上
10、并不多见我只见过 LEXON 的一款办公套装它甚至还没有一个准确的名称。这也成为了我选择了这个题材作为毕设的原因之一，而我则将它命名为Pile，即为 叠。于是便展开了一系列调研和设计的推敲。调研部分包括对多种人群的桌面进行物品的考察和记录；对市场上已有的组合型产品的种类及组合方式进行考察；对桌面常见的产品的工作原理进行考察。于是在最初，我选择了风扇、闹钟、台灯、音响、耳机架和展示柜9作为模块来设计。并提出了以下要求：台灯，风扇等产品的方向性的需求，堆叠起来后必须要能够自由的旋转来确定方向；所有堆叠起来的产品必须能够同时工作；堆叠的顺序必须自由；产品要拥有统一美观的外形。最初的设计我便有几个重要
11、的部分需要确定下来：外壳采用何种材料、如何给产品模块供电、模块间的电力如何传递、如何保证每个模块都可以自由的旋转。经过推敲我选择了塑料作为外壳的主要材料，因为它质轻坚固且适合做复杂的加工。考虑到美观的需求，我加入了部分木头作为装饰，再配上某些必要的铝质金属部分，整体是一种现代化科技感的风格，和常见的电子产品的风格很类似。至于供电，由于所有的模块都是可以堆叠起来，且不能受到堆叠顺序的限制，就得有一个只用于供电的产品底座，并且每一级模块除了给自己供给电力之外，还要将电能向上传递，为此我也曾考虑过很多的连结结构，甚至还想过做成耳机孔的原理来传递电能。初稿定下来采用电水壶上的凸点结构作为连结结构。这样
12、就同时也满足了模块间自由旋转的问题。初稿存在着很多显而易见的问题，果然在中期答辩的时候就完全的暴露了。首先是我所选择的产品模块数量过多，模块过大，导致所有模块都堆叠起来的话高度达到 1 米以上，加上桌子离地的高度，当它的所有模块全都使用的情况下摆在桌面上甚至和人等高；同时产品拥有这么高的高度，而我的固定方式却只有在正中间的一个凸点，就显得很不安全。况且我当时完全没有考虑给产品供电该用多少的电压，多少的功率，也就导致我无法确定采用何种触点才能满足我的需求同时又能保证使用的安全。当然到这里为止，我对成品的预期还是很高的，我采用合并模块的方式来减少连接结构所需的高度来减少总高度，选择增加类似榫卯的结
13、构来保证产品叠放时的稳固，选取12V5A 的安全电压的电源来保证给产品充足的功率。而这些修改的一部分，大大改变了我的设计初衷。指导老师则提出我可以放弃塑料作为外壳的主要材料，除了加工较为方便，成本也能降下很多，我同意了。当我把设计的方向专为采用木材来作为外壳的主要材料时，也带来了很多问题，诸如选取何种木料，如何加工，何种结构 来达成效果而从结果上来看，显然我在制作模型之前，并没有很严肃的考虑这些问题一个致命的错误，带来了后续一系列的错误。首先我的产品尺寸，底边长本应该是130mm，而我在选购木材时，脑中思考的却是 250mm。我不知我是为何会犯下这种错误，只是继续按照这个标准选购木材。由于边长
14、 250mm 的要求，木板的宽度就必须大于250mm 不止一点，这也使我所能选购的木材的种类极为有限在购买时现场几乎只有一种木材可供我选择于是我选购了红橡木，而且只是木板，这也决定了我只能分层加工产品外壳。木板在使用之前需要进行刨削，而如此宽度的木板却很难找到合适的机器。经过几天的寻找和切割刨削之后，我才把木材交到了模型房，利用雕刻机来加工产品外壳。这里就产生了第二个问题，雕刻机的工作深度只有 30mm，我这里原先将近 1m 高度的产品是不可能如此加工的。综合时间和材料的考量，我便只能选取 3 件重要模块来进行制作，不过这样确实也解决了产品总高度过高的问题。说起重要模块，台灯是工作桌面必不可少
15、的，可以没有电脑也不能没有台灯。风扇是我这个设计最初的模块，也可以说我最初就认为它是我这个设计必不可少的模块。至于第三件模块，我选择闹钟，因为它原理简单，却又效果拔群。即便如此，对木材的加工时间竟然持续了近 2 周。最容易加工的模块当然就是闹钟，除了我第一个机芯还没等到组装就损坏了之外，没有什么比较大的问题。到了风扇就出现了问题。我想做的无叶风扇，这样他就需要一个环状的出风口，这显然对雕刻机提出了要求。经过一系列原理上的推敲，我决定把上半部分10出风口横向堆叠与下半部分外壳的堆叠方式不同。这样既能保留环状的完整性，又减少了雕刻机所需加工的模块数量。台灯部分的主要问题则是在遮光罩上其实这也不应该
16、出现问题我的又一次失误，把送去 3D 打印的遮光罩部分的数据给错了，而 3D 打印出来的成品效果又相当精致，使我不得不选择重新雕刻这一部分的木材来适合遮光罩的尺寸，而此时剩下的时间已寥寥无几，而我也才发现红橡木的质地也并不适合这类精细的加工。雕刻机雕刻出来的是一层又一层的外壳，需要黏合和上漆才能真正充当外壳的作用。由于上文提到的遮光罩部分的外壳拿去重做了，在其它部分的外壳上完漆晒干之后，尺寸竟然发生了变化，又恰逢一日的降水，刚雕刻完成的部分吸收了水汽，竟也发生了形变，与上完漆的部分尺寸不合。两重形变下使得我组装完成的外壳有了巨大的，难以修改的公差雪上加霜的是我对时间的错误估计使得我还没来得及对
17、外壳进行喷漆上色至此从结果上来看，选择木头作为外壳的主要材料确实为我带来了设计上的方便和成本的控制，而我经验不足所产生的一系列错误，则使得成品模型的不尽人意，甚至和初衷有所偏差，着实可惜。这次毕设产品的设计和制作的确给我带来了很多经验和思考。我对木头材料的了解又加深了，除了得考虑不同的木料是否适合某种加工方式之外，还要考虑天气对成品的影响，而木材本身的纹理也对产品外形有着相当的影响。雕刻机本身的功能限制也让我明白了我这类纵深较大，需要多层堆叠的产品不适合采用这种方式，无论在成品的外型上，还是在时间的考量上。如果把我这个产品拿去量产的话，工厂毫无例外的会开模用塑料来制作外壳吧，这样除了能够简化外
18、壳结构，还能把外壳的形状做的更为适合产品的功能，其实现在的我有些后悔当初没有仍然选择 3D 打印来制作外壳，除去可能产生的高昂的成本之外，能给我省下很多力气，同时也能让我的产品拥有更为紧凑美观的外形。至此，我的毕业设计到此算是告一段落，虽不完美，我却也是尽力而为。而我的设计生涯则并不会止步于此，我还需要更多的经验和知识辅佐我做出更符合我以及公司心理预期的产品。设计之路还有很多地方等待着我去发现，世界还可以充满更多美好的事物。10、致谢：以下排名不分先后：感谢老师对我毕业设计进行悉心指导，提出了许多改进的建议。感谢蒋佳茜老师、江南老师、张晖老师、朱吟啸老师在中期答辩时给我提出了问题和改进建议。感谢周晓辉老师用雕刻机对木料的加工，帮助我完成了外壳主体的加工。感谢刘荣勋同学、王宏洋同学为我的设计材料、内部细节提供了启发和一部分可靠的方案。另外感谢我的父母对我工作的指导和支持使我可以完成此项毕业设计任务。11、参考文献：1. 原研哉. 设计中的设计M. 山东: 山东人民出版社, 2006.2. 张易轩. 消费者行为心理学M. 北京:中国商业出版社, 2014.3. 吕杰锋, 陈建新, 徐进波. 人机工程学M. 北京:清华大学出版社, 2009.4. 王受之. 世界现代设计史M. 北京:中国青年出版社, 2015.
