产品的设计方向范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇产品的设计方向范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0000-00

汽车制造的主要工艺流程：冲压―焊接―涂装―总装。产品架作为物流的主要载体，贯穿了整个汽车制造工艺流程的全过程。

作为汽车零部件物流的主要载体，产品架的设计制作时以以下几方面作为切入点：（1）生产安全；（2）零部件质量特性；（3）装料；（4）运输；（5）线边存放；（6）取料。

重点考虑以下几个方面。

（1）产品架使用的安全性；（2）产品的质量保护性；（3）生产节拍的适应性；（4）人机工程的合理性；（5）快速物流的适应性和可靠性；（6）产品架自身的美观性；（7）合理的使用寿命；（8）设计制作的低成本性。

不同性质的产品其产品架设计制作的侧重点不同，如铸件毛坯，其产品架主要考虑安全性、使用寿命、节拍、物流，对产品质量的保护几乎不考虑；冲压覆盖件，其产品架主要考虑安全性、质量保护、节拍、物流等，我们必须在对产品进行深入研究后确定其侧重点。

产品架分为专用产品架和通用产品架。

（1）用于单一产品的产品架，我们称之为专用产品架。

（2）用于多种产品的产品架，我们称之为通用产品架。

时间进入21世纪后，随着我国经济发展日益接近中等发达国家的临界点，我国汽车的生产和销售进入爆炸式增长阶段，从而推动汽车生产工艺水平大幅度提高，生产节拍随之大幅提升，在这种状况下，物流水平就非常关键，而作为物流载体的产品架的设计制作水平也日益获得工厂的重视，产品架的设计制作获得长足发展。从目前的发展和各汽车生产企业产品架现状调研来看，产品架的设计制作主要呈现以下几方面趋向。

1 标准化

产品架作为汽车零部件主要包装手段，受包装容量限制和生产产量影响，产品架的制作数量相当庞大。为减少产品架的制作周期和维修的便利，其零部件的标准化便显得非常突出。

如折叠机构、吊柄（耳）、铲道、堆垛结构、翻转机构、锁扣机构、压料机构、加强结构、牵引机构等按照标准化、系列化进行设计制作，可以大幅度提高产品架的制作和维修效率。

2 柔性化

由于汽车新品开发节奏加快，原来唯一性设计的产品架无疑提高了产品开发的成本，适应不同产品的同类零部件的产品架柔性化设计成为重点研究对象。

3 自动化和半自动化

众所周知，企业是以盈利为目标的。随着社会经济发展，人工成本逐步提高，如何提高工厂的机械化程度、降低生产人工成本 成为企业的重点研究对象。产品装框、取料、转运等逐步向自动化半自动化发展，如总装车间采用传动链推动KIT小车随线送料、焊接线采用机械手取料、发动机采用连锁机构实现重压自锁等。产品架的设计制作必须适应这一发展趋势，才能不成为企业生产发展瓶颈。

4 局部材料和工艺的高科技化

质量是企业的生命。汽车企业的竞争归根结底为质量竞争。质量完好的零部件对整车的质量和生产效率起着举足轻重的作用。在如何更好地保护产品质量上，新材料新工艺不断的运用于产品架上：木材、塑胶、毛刷、硫化橡胶、海绵、橡皮、EVA、尼龙板、聚氨酯、铝型材、不锈钢、航空铝、附塑管、塑钢、碳素纤维管等，局部材料和工艺日新月异，逐步趋向高科技化发展。

在上述四个汽车零部件产品架发展趋势中，标准化和局部材料高科技化已有长足发展和积累，自动化和半自动化发展目前还受到一定制约，专用产品架柔性化发展趋势方兴未艾。

4.1 汽车零部件专用产品架柔性化含义

（1）专用产品架除搬运堆垛承重部分（底盘和立柱）外，其他部分均以螺栓连接，在必要的时候可以通过重新拆装调节尺寸以适应新零部件装载。

（2）专用产品架上支撑、定位和分隔部件以螺栓连接，在必要的时候可以通过重新拆装调节尺寸以适应新零部件装载。

（3）专用产品架上支撑、定位和分隔部件多功能设计，通过快速切换来适应新零部件装载。

（4）能同时或分别装在2种或以上同类零部件的专用产品架。

至少具备上诉功能之一的产品架我们称之为柔性化专用产品架。柔性化专用产品架的设计即为专用产品架柔性化设计。

4.2 柔性化专用产品架的设计和制作步骤

（1）比较上代、现代、下代产品同类零部件结构和质量要求，找出能适应几代产品零部件装载的共性部位。

（2）比较上代、现代、下代产品同类零部件外形尺寸和线边存放规划，确定产品架外框尺寸。

（3）了解现代、下代物流规划要求，确定需要何种辅助机构。

（4）根据上代、现代、下代产品同类零部件质量等级要求，确定产品架定位、分隔、压紧、限位等与零部件接触部位使用材料。

（5）根据几代零部件特性，确定分隔尺寸和装框数量。

（6）根据装框数量，计算承载重量，确定使用材料规格。

（7）设计、绘制施工图纸，审查设计的工艺性。

（8）评审图纸设计的全面性和可靠性。如需要，则重新设计。

（9）根据图纸试制一个产品架样件，注意焊接装配的牢固可靠性或外观美观性，无尖角等安全性。

（10）产品架样件试用评审。如有问题，予以改进。

（11）（改进后）样件如果评审合格，则按样小批量制作并试用（在TTO阶段）。

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18世纪以前，欧洲人不会制造瓷器，因此中国特别是昌南（景德镇）的精美瓷器很受欢迎。在欧洲，昌南镇瓷器是十分受人珍爱的贵重物品，欧洲人就以“昌南”作为瓷器（china）和生产瓷器的“中国”（China）的代称，久而久之，欧洲人就把昌南的本意忘却了，只记得它是“瓷器”，即“中国”――由此可以看出景德镇在世界陶瓷史上的地位。

但现今世界高端陶瓷设计产品90%被欧洲人占据，其余被美国和日本瓜分，为什么世界顶级陶瓷品牌没有我们的一席之位？是什么让曾经风靡全球的中国瓷器逐渐退出了主流市场，只能生产一些十分廉价的陶瓷制品？景德镇，有着优质的矿土资源、千年的经验积累、专业的从业人员，为什么没有诞生世界级的陶瓷品牌？我们要求瓷质精美，工艺精湛，唯独没有设计！对于未来，我们该如何发展，设计的思路从何而来，或许，北欧的经验值得借鉴。

纵观北欧陶瓷，延续历史是北欧陶瓷产品设计的重要特点，传承多元文化也是北欧陶瓷产品设计的重要特色。在传承和创新方面，北欧陶瓷产品设计大致归为以下三种方式：

1 注重经典图案或器型的传承，品牌特色鲜明

以1775年创立的丹麦皇家哥本哈根陶瓷厂为例，200多年来，从最初皇室家族控制到1868年私人掌管，再几经合并，成为今天的皇家哥本哈根，虽历经更替，但其经典的管状贝壳纹理和唐草图案，一直沿用至今，并不断注入新的诠释，让历史的传统和现世的生活形态相融合。

1775年皇家哥本哈根瓷场创立之初的第一套手绘系列平边唐草，自此，奠定了以、委陵叶、棕榈、莲花等花草为题材发展出的固定花色。（图1）

1888年，皇家哥本哈根当时的艺术总监阿诺・克罗格先生创造出美丽的蕾丝花边，发展出半花边和全花边唐草。（图1、图2）

2000年设计的新版唐草系列，采用局部图案重组的方式，将现代美学放入瓷器构图中，将局部造型放大，但仍保留原创的方式更新造型。（图4）

2004年针对东方人饮食习惯设计出的棕榈唐草，以大量留白，清新的手绘笔触呈现出一种愉悦轻松的生活态度，表面呈放射状网状餐瓷纹理的设计理念，来自唐朝铜镜和日式秋田渔网，代表着“丰收圆满”的双重意义。（图5）

2013年针对瓷器入门者设计的中式新品――棕榈花园，由美丽的棕榈叶与经典唐草交织而成，活泼又典雅。（图6）

如今，我们只要看到唐草和管状贝壳纹，就会想到皇家哥本哈根陶瓷，这就是品牌文化在视觉上的延续。在北欧，每一个品牌，都有着其经典的图案或造型，风格鲜明。反观我们景德镇日用瓷设计，有几个拥有鲜明品牌风格和记忆的？

2 从日常生活中获取设计灵感，多元化创作

在北欧陶瓷产品设计中，所有的装饰图案都与日常生活息息相关：周边的湖泊山泽、森林植被、飞禽走兽，甚至是民间传说，都是他们的灵感来源，这正是这种充满生活气息的设计，使之受到广大民众的喜爱。

伊塔拉“反抛弃主义”的混搭设计、玛丽麦高的明亮花卉图案创造了一个个不朽的神话。

3 注重功能的实用主义，为普通民众服务

北欧陶瓷产品与欧洲其他国家相比，更注重设计的功能性和民主性，这主要受北欧独特的地理环境影响，材料和能源的匮乏使得他们对材料极其爱惜，因此造成设计整体上给人以简洁单纯的印象。加上平等的社会环境，设计师更注重普通百姓的需求，为大众设计日常生活所需的日用瓷成为他们设计的主流。

在芬兰，几乎每个人家里都有iittala，从花器到餐具，从瓷器到玻璃，iittala占据生活中各个角落，餐具可以随意组合使用，几件基本的器形组合，但却是一个餐具的系统，每一个边缘和尺寸都是经过精心设计和计算的，不管是大盘小碗，整套餐具中的任何一件和另外一件都可以非常和谐地搭配使用，又可以摞叠，节省储存空间。它打破了传统餐具一贯都是一件器皿、只有一种功能的局限性，提高了使用者的效率，创造出一种新的生活方式。使用者可以根据自己的需要重新设计使用组合，增加了就餐时的乐趣。它把只有在展览馆才能看到的现代设计带到普通人的生活中，成为现代设计的最平民化和最清晰的诠释。

4 小结

北欧的陶瓷产品能够跻身于世界前列，并对世界设计领域的发展起着举足轻重的作用，与以上三个因素密不可分。他们重视设计的传承与创新，注重材质的运用，把材质、手感、线条、颜色这四元素千变万化的组合，相成简约、实用又美丽的独特风格。现今全国制造业都在转型，我们（下转第页）（上接第页）要摆脱“世界加工厂”地位，设计是必不可少的重要元素，景德镇要传承经典、发展陶瓷文化、创造世界级陶瓷产品，必须靠优秀的设计，北欧陶瓷产品设计的风格和特性值得我们思考和借鉴。

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.197

0 引言

在社会发展初期，人们的购物取向还停留在由产品决定的时期，由于没有竞争压力，产品的设计和生产都属于按照一个公司或者一个设计师自己的想法进行生产，属于闭门造车，没有实时的了解人们的购物感性意象的属性变化，而由于没有多余的选择，人们也只有购买在自己心中并不完美的产品。随着社会的发展，人们对各种风格的产品需求的增加，产品的多样化，商业竞争的加大，人们不再简单的趋向于功能上的满足，人们的消费理念开始由“我需要什么”上升为“什么更好”。

基于上述情况，人们提出了感性意象的产品设计的概念，这一理念是根据市场调查，得出数据，建立数学模型，得出人们对某项产品设计的感性上的认识偏好，以此设计出让人更加满意的产品，凸显了现代社会以人为本的主题。

1 风格的感性认知

人们的“感性意象”是一种潜意识里的一种对自身的心理暗示，如同第六感，它并不能被准确的描绘，但是又真实存在。而且产品的感性意象并不固定，它会随着人们所处的环境，社会文化，历史背景等因素发生变化，所以流行的商品也总是在不停的更替。在人们刚接触到某样新事物时，首先会通过视觉感官将信息传入大脑，然后或者是听觉，触觉，甚至嗅觉开始对这件事物的进一步认识，对其材质，功能，寿命等不定因素都可能进行一定的猜想与评估。然而这一切其实也就在很短的时间内就完成了。这是对于新事物而言，而如果对于已知事物的创新设计版本，更能在第一时间与自己的潜意识达成共识，表达出对此产品的喜好程度。

在人们认识事物时，“第一印象”――也就是第一认识形态的好坏，通常是人们对该事物总体评价的最重要的阶段。所以在人们对产品意象的辨识过程中，可以分为两个方向进行引导，第一是整体的辨识引导，第二是突出部分引导。在产品设计中，如果能充分利用当前消费者对某件产品的感性意象，并将其有效的融入其中，那么该产品的前景将会更加的值得期待。

2 基于感性意象的产品造型设计

想要设计生产出基于感性意向的产品，那么在这之前了解当前人们对该产品的感性意象则必不可少，该研究方法是通过材料准备，设计问卷调查，得出数据进行数学建模，分析得出结论。这里对其方法步骤进行分析如下：

2.1 材料准备

感性意象的研究必须使用一些具有代表性的材料，在设计问卷调查中，对含糊不清，模棱两可的材料需要进行剔除，在每一组材料描述中，需要运用到界限分明的形容词汇，比如好或者不好等作为表达感性意象的词汇。其次是问卷调查对象的选取，首先明确产品面向的人群，儿童，大学生，社会青年或者老年，又是还不能仅仅考虑单一的购买对象，还应考虑与其紧密相关的对象，比如面向小孩的玩具，不能仅考虑小孩的玩性，还应考虑家长对孩子的发展的关心加入益智成分等。最后设计问卷，每个小问题需要设计不同感性梯度，一般在四个以上，问题，问卷格式简单易懂，问题数量控制在十个左右。

2.2 调查

在问卷数量达到一个可行数量后对其进行整理调查，调查的目的是对可靠，有效的，普遍的感性意象进行整理。对所有问卷结果进行汇总调查，由于产品是面向主要的消费群体，所以对少数区别明显的问卷给予剔除，对区别明显的意象进行分组，大致相同意象进行合并，建立数学模型，运用数学知识得出各个意象对产品占领的比重，结合以往意象比重对销量的影响数据，得出最终数据。为了得到更加准确的数据，将整理得到的数据，去除无用意象，降低意象梯度，针对性的再设计出一组问卷进行调查，重复调查步骤，分析数据得出结论。

2.3 结果分析

将分析结果可靠意象数据，和意象对应的销量比重数据建立模型，分析得出不同意象在产品设计中的比重，比如自行的外观，结构，功能性和舒适度等在被调查者心目中所占的比重来设计出新型的自行车产品。对得出的数据进行整理储存，形成一个感性意象数据库，可以在类似的产品设计中提供参考。

3 具体设计案例

在实际运用中，如何灵活的运用到基于感性意象的设计呢？这里以台灯的感性意象设计为例：

在对台灯的设计问卷中，首先考虑到人们对购买台灯的目的以及对台灯有哪些额外的要求会影响到人们对它的看法。针对这些因素，所以在设计问卷时需要充分考虑到台灯合理灯光的照明度、知名度高的品牌效应、性价比、是否有额外的附加功能（比如闹钟，夜光装饰等）、节能省电、使用寿命、是否环保、是否有护眼功能、外观等因素，然后对这些产品功能进行分析，设计合理的形容词感情梯度，再针对该台灯面向的特殊人群，比如学生，工作者或者其他人群设计其它问卷题目，比如面向学生时，可以加入是否需要加入潮流元素，面对工作者加入是否需要加入调理生活情感元素等。然后对台灯面向人群发放大量问卷，学生就面向学校，工作者就面向工作区，等相应地方。对回收的问卷按照调查分析步骤进行整理分析得出结果，比如更多看好护眼那么在设计时就更多的考虑护眼功能，并在时主推该功能。

通过结果表明在运用到感性意象的产品造型设计方法后产品的针对性更强，更能随时掌握人们对产品的需求。

4 结语

通过对感性意向产品造型设计方法的研究，明确了风格的感性认知，了解了感性意象的产品造型设计的方法步骤，通过对结果的分析知道了感性意象功能对当代产品设计的重要性，以及通过具体设计案例了解了具体的设计情况，为设计者在感性意象设计方面提供更好的参考。

参考文献：

[1]王魁，汪安圣.认知心理学[M].北京：北京大学出版社，2001.

[2]Anderson J R. Cognitive Psychology and Its Implications.USA：W H.Freeman Ltd，1990.

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科学技术的飞速发展，使产品功能的要求日益增多、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，跟不上时展的需求。在经济全球化的环境下，机械制造业的竞争实质上是产品设计的竞争。如何快速地进行机械产品的开发是提高制造业市场竞争能力的一个关键问题，进行机械产品现代设计理论、方法和应用技术的研究是十分重要的一项基础性工作。

目前计算机辅助产品的设计绘图、计算、加工制造、生产规划已得到广泛深入地研究，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需要。为此本文概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采取的方法，并讨论了各种方法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。

机械产品方案设计方法概括为以下四大类型：

1.系统化设计方法

系统化设计方法的主要特点是：将设计看成有若干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联系，并具有层次性，所有要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。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。

1.2.图形建模法

研制出设计分析和引导系统，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，以及功能层之间的链接。

1.3.“构思”一“设计”法

将产品的方案设计分为“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。

1.4.矩阵设计法

在方案设计过程中采用“要求一功能”逻辑树描述要求与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“要求一功能”逻辑树建立“要求一功能”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。

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。由此提高设计效率和设计的可靠性，同时降低新产品的成本。

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，再利用已储存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。想要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。

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。

在进行机电产品设计时，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。

4.1.产品规划一构思产品。任务是确定产品的外部特征，如色彩、形状、表面质量、人机工程等，并将最初的设想用CAD立体模型表示出来，建立能够体现整个产品外形的简单模型。立体模型是检验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。

4.2.开发一设计产品。该阶段主要依据“系统合成”原理，在立体模型上配置和集成解元素。将实现功能的关键性解元素配置到立体模型之后，即可对产品的配置进行分析。

4.3.产品规划一加工和装配产品。该阶段主要是装配过程中CAD技术的应用，提出用计算机图形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型和装配间的关系，由此发现难点和问题，并找出解决问题的方法

5.总结

值得一提的是，上述各种设计方法并不是完全孤立的，各种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

网络技术的蓬勃发展，使得异地协同设计与制造，以及从用户对产品的功能需求一设计一加工一装配一成品这一并行工程的实现成为可能。但是，达到这些目标的重要前提条件之一，就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此，不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中，虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案设计中初露锋芒。

机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造的需求方向迈进。综合运用文中的四种类型设计方法是达到这一目标的有效途径。国外在这方面的研究已初见成效，我国的设计学者应该意识到与国际交流合作的重要性，并采取积极的措施。

参考文献：

[1]刘永翔产品设计实用基础[M]北京化学工业出版社，2003，134

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中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）31-7472-03

随着整个社会信息化进程的加快，软件系统的规模和复杂度不断提高，以及快速的市场变化，企业正面临着成本、质量和交付时间多方面压力。

软件产品线工程是一种有效的软件规模化生产方法[1-5]，它面向特定业务领域实现软件资产的系统化复用，从而降低了软件生产成本，缩短了软件产品生产周期，并能提高软件质量。但经典的软件产品线工程方法先决条件为产品结构相对稳定，否则会导致产品线核心资产结构的不稳定，而核心资产结构不稳定可能会引发产品线的崩溃，失去软件产品线规模化生产能力。当今企业面对快速变化的市场，为适应市场的变化，需要业务应能够敏捷变化，这就要求支撑业务的软件体系结构能柔性变化，满足业务敏捷性变化的要求。因此现有软件产品线工程无法满足要求。

面对快速变化的市场，开发能适应市场变化的敏捷系统是关键。SOA技术为实现业务敏捷性提供了有力支持，可以借助SOA建设一个灵活的IT来帮助企业快速应变市场并且引领业务创新。

为使软件产品线工程方法能在行业领域得到有效应用，本文把SOA技术应用于软件产品线工程中，提出了面向服务的软件产品工程方法。该方法既可以利用SOA技术开发敏捷系统适应市场的快速变化，又能实现基于系统化复用的软件规模化生产，从而降低开发成本，缩短交付时间。

1　面向服务的产品线架构设计方法

面向服务的软件产品线架构设计方法是一种自顶向下的系统识别方法，同时也是一种支持面向服务的核心资产复用的有效方式。

该方法的架构风格如图1所示，满足SOA开发的通用分层结构，架构本身被分为4个层次：分别是服务接口层，服务组合层，服务层，构件层。其中每个层次都代表不同的含义。接口层是由图形用户接口组件构成的，这一层服务于面向对象的产品线，为产品线提供虚拟接口，这些虚拟接口用来实现服务和服务组合的通信。服务组合层是由不同的服务集合组成的，这些服务集合可以用来执行一个完整的业务活动，或者一个完整的业务过程。服务层是由一些自制的、单一业务表示的服务构成，这些服务可以完成细粒度业务活动。构件层是由构件集合构成，构件本身为服务提供功能，确保并维护服务质量。

在图1中，架构中的构件、服务、服务组合以及服务接口构件都在开发的过程中涉及到可变性，因此这些架构元素本身也具有必选依赖、可选依赖及可替换关系。

面向服务的产品线架构设计方法将软件产品线工程分为两个生命周期：核心资产开发和产品开发。核心资产开发的目的是为后续的识别过程提供指导和步骤规范，同时记录并执行包含可变性的通用架构元素。在产品开发过程中，这些架构元素通过专门定制来满足特殊用户需求或者市场阶段性需要。

面向服务的产品线架构方法从识别阶段开始，该方法的输入包括特征模型和业务流程模型，输出包括可能构件列表、候选服务以及候选服务组合。并且这些架构元素可以复用在所有的产品中。上述处理过程分为构件识别和服务识别。

在构件识别和服务识别过后，还要进行可变性分析。把构件和服务列表作为输入，定义并记录架构中相关的可变性，同时说明可变性如何影响服务和构件执行的。

软件产品线架构还要遵循一定的架构规范。架构规范包括使用不同的视角来记录架构，这是为了给不同的产品相关人员描述项目的关键点。在架构规范活动中，构件、服务、服务组合和它们之间的流将会逐一规范化。例如，架构将会被规范。在这个活动中，方法和规范在可变性的作用下由所有的核心资产开发工件产生出来，架构规范需要符号来支持可变性的表达。

软件架构是一个复杂的实体，不能简单的通过一维形式表示出来。因为项目对应有许多不同的利益相关者，他们对系统的关注点不相同，因此从不同的角度来描述系统是很重要的。

在架构规范过程中，第一步是定义构件和服务接口。接下来，不同的架构视角能被生产出来，包括：结构视角，分层视角，交互视角，依赖视角，并发视角和物理视角。结构视角描述了架构的静态结构，这个视角展示额架构中的构件，服务和服务组合。分层视角描述了服务在每一层上的组织结构。交互视角展示了服务和构件之间如何通过交流来实现特殊功能。依赖视角描述了服务和构件之间的依赖信息。并发视角描述了服务和构件之间的并行交互，这种交互也同样可以在交互视角中进行描述。物理视角展示了服务和构件的分别以及交互协议。

利用UML图的固有模式和可变性扩展可以创建这些视角。例如，构件图能够用于表示构件的结构视图和依赖视图，而交互视图和并行视图可以用来表示顺序图，服务依赖视图能用接口之间的关系来创建等。

2　可变性分析设计方法

可变性是改变或定制软件系统的能力。改进系统中的可变性意味着使它更容易进行特定种类的定制化。此外，系统可以预选确定一些可变性的类型，并且构建一个系统，同时在系统中预留出可变接口。

2.1　可变性分析

在该阶段，面向服务的产品线中的候选构件、候选服务以及候选服务组合已经被识别出来。在可变性复习活动中，定义并记录了必要的架构决定，这些决定是关于在特征模型和业务流程中表现的可变性如何被服务和构件执行。

可变性分析活动从分析候选构件和候选服务的识别开始。要以减少候选服务数量为目的来分析服务中的相似性和不同之处。服务相似性分析包括比较服务功能，这时为了使相同的服务结合在一起，以获得更好的可变性表示，例如改变类属性或方法可以实施可变性。在这种情况下，服务可以作为内部可变性而融入到另一个服务中。同样的分析过程也可以用在候选构件中。这样一来，服务和构件就不再是候选元素了。

接下来，该分析还要解决构件如何执行可变点的问题。基于构建的开发可以被视为换一个实施技术，如每个变体都是由一个不同的构件实施的。同样，已经熟知的可变性实施技术能被用于实施构件内部可变性，例如面向方面的编程，条件编辑，配置文件和设计模式。类似的事情也发生在服务中。在这种情况下，面向服务能被作为技术而用于实施可变性，例如每个变体能被实施在服务中。面向服务的应用被定制化、改变服务顺序或者参与服务组合形式，以便实施可变性。一个可变点可以通过实施而改变一个类属性，或者一个类，一个方法，一个整体构件或服务。因此，在一些情况下，很有必要去了解服务的内部可变性。

为了实施服务的内部可变性，例如一个能为不同目的而被定制唯一的服务，在一些情况下服务接口，必须反映服务包括的基本可变性，这些可变性保存在构件和类中。因此，条件编辑和参数化能被用于不同的目的，包括改变服务接口或者根据特定客户需求修改服务行为。代码转换工具的使用可以用于执行服务接口的可变性。

2.2　可变性设计

对于常规的架构来说，只要满足了单个系统的行为的质量目标，几乎任何实例都是可以的。但是，对于产品线架构则不能采用这一简单的方法来划分系统，产品线架构中有一组明确允许发生的变化，这些变化可能会非常大。这些变化在软件产品线中的产品同时存在，但这些产品在行为、质量属性、平台、网络、物理配置、中间件以及比例因子等方面可能是不同的。产品线架构设计过程包括：确定变化点，支持变化点，及对产品线架构的适宜性进行评估。

为所有产品都获取正确的需求是困难的，特别是当不同产品的需求存在冲突时。这些冲突必须在产品线架构中予以解决。我们在产品线架构设计中在抽象级别上考虑了三种基本技术支持架构可变性：适应（adaptation）、替换（replacement　）及扩展（extension），如图2所示。

图2 三种可变性设计方式

在使用适应技术时，一个组件只有一个具体实现，但它提供多种方式来调节它的行为。这些方式可以采用配置文件、运行时参数化、给组件源代码打补丁等形式来实现可选项。

在使用替换技术时，一个组件有多个不同的实现。每个实现都遵循产品线架构中定义的组件规约。在应用工程中，其中的一个实现被选择，或者特定于产品的一个实现根据给定的规约被开发。

在使用扩展技术时，要求架构提供允许添加新组件的接口。新增加的组件可以特定于产品的，也可以不是。与替换不同的是仅有一般化的接口用来添加不同类型的组件。基于替换技术，接口是特定于组件的做什么，仅在怎样做上存在区别。

3　软件生产实践验证

采用面向服务的软件产品工程方法，在社会保障领域开展了软件产品线应用实践。社保领域业务复杂，尽管有统一的管理规范，但各地区都有自身的特殊性，适合于软件产品线工程开发方法。

研发工作涵盖核心资产的开发与应用两方面。软件产品线核心资产开发框架主要由核心资产、参考实现及资产库管理三部分构成。在核心资产库中，包含了需求资产、组件资产、测试资产、数据资产等。通过核心资产的系统化复用来提高本地化项目的复用度。

在软件产品线工程中，核心资产的研发是关键。由于社保领域的业务正在不断地发展和变化，核心资产结构需不断的变化，以满足业务需求的变化，因此采用了面向服务的软件产品线架构设计方法。通过动态的服务组合，实现服务流程的敏捷变化。

社保领域软件产品线工程实践验证了面向服务的软件产品线方法的有效性，通过核心资产复用（复用度达到了60-80%），节约了开发成本，提升了产品质量。

4　结束语

针对行业领域应用，把SOA技术应用于软件产品线工程中，提出了能够适应业务敏捷变化的面向服务的软件产品线架构设计方法。

面向服务的软件产品线工程运用，实现了核心资产系统化复用，产品工程开发组可以充分利用核心资产实现本地化应用系统的开发，有效地提高了QCD水平。

软件产品线工程方法在社保领域应用实践，实现了资产的高复用率60%-80%。软件生产实践证明了软件产品线工程方法在软件规模化生产中的有效性。

参考文献：

[1]　王广昌.软件产品线关键方法与技术研究[D].杭州：浙江大学，2001.

[2]　Clements　P，Northrop　L.Software　Product　Lines：　Practices　and　Patterns[M].Addison-Wesley，2002.