手电筒的价值分析与改进设计.docx
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手电筒的价值分析与改进设计
手电筒的价值分析与改进设计
一：
确定价值分析对象：
手电筒是人们日常生活中必不可少的工具。
现在市面上销售的手电种类多种多样，五花八门。
但是，其中不乏很多不好的设计，更有很多不符合人机工程学。
通过调研、分析、探讨、实践，我们可以发现手电设计中存在的各种问题，并找出好的方法将之优化或解决。
二：
课题的目的、意义：
1、从多个层面理解产品的本质（设计师、用户、企业）。
2、理解产品开发的过程，并掌握每个过程的基本设计方法。
3、完成课题之后，在设计思维和方法上具备开发产品的基本能力。
4、提高了思维的发散性、草图绘制能力、团队协作能力、对造型的审美能力、动手制作能力。
产品功能：
基本原理是电流从电池出来,然后到达电路，经过电路调整电压和电流，然后输出到发光体，进行点亮照明。
产品基本结构：
ABS材料.上壳+下壳.开关.线路板.LED灯.电机.开关.灯罩.锂电池.
发光体——LED灯、卤素灯、普通灯泡和氙气灯泡（分有钨丝充氙气的和只是充氙气的HID）等。
电池——电池手电筒常用的电池有1AA（1节5号电池）、2AA（2节5号电池）、3AA（3节5号电池），5号电池又分碱性电池也就是通常说的不能充电的干电池（4.5V）和可以充电的镍氢电池（1.2V）。
还有就是锂电池了，电压2.45-4.20V，型号有14500、16340、18650等等。
电路——升压电路、降压电路、自动升降压电路。
反光杯——光杯有橙面杯和光面杯，橙面杯的表面是凹凸不平的橘皮状，特点是反光均匀，照射出的光斑漂亮；光面杯的特点是反射效率高，聚光性能好，也就是远射效果好，但是照射出的光斑外圈有层光环让人感觉不完美。
筒身，开关，电路仓
材料，发光体对比
1.手电筒的筒身材料主要有：
塑料，航钛铝合金，铝合金，化防滑橡胶。
2.5WLED节能灯实际照明效果相当于50~60W的白炽灯泡。
LED节能灯实际比白炽灯节电90%。
3.5WLED节能灯光效是35W卤素灯亮度的6.5倍。
LED节能灯实际比卤素灯节电85%。
4.5WLED节能灯比5W普通节能灯节电50%以上。
5.HID（氙气体灯）灯——灯泡里面充的氙气，高压点亮，亮度超高，功率常见的功率有10W、24W、35W，亮度在1000-3000流明，灯泡寿命最高的能有3000小时，是手电重点佼佼者。
优点是很多，缺点：
由于灯杯和安定等因素，体积下不来，体积比一般的单节18650的手电偏大，最要命的就是一个字:
贵，最便宜的也要1000多，不是一般玩家消费的。
总结
LED节能灯的有效利用光通量，光效是传统的普通节能灯、卤素灯、白炽灯泡的1.6倍、4倍、5倍。
LED节能灯有优异的显色指数，比普通节能灯长10倍的使用寿命，甚至是白炽灯泡寿命的50倍，成为现代手电筒最热门的发光体。
三：
手电筒的发展
第一代手电
特征：
钨丝灯泡+碱性电池,以表面电镀的铁皮作外壳 第一代手电，俗称“老式手电”，灯泡一般采用钨丝白炽灯泡，发光效率低，使用寿命较短，易被烧坏。
电池采用大号碱性电池，容积大但续航能力不高。
手电的外壳为表面电镀的铁皮，轻质但工艺简单。
第二代手电
特征：
灯泡充入保护气体+高性能电池，以铝合金作为外壳材料 第二代手电，无论在性能还是外观方面都有了全新的突破。
第二代手电的一个典型代表是采用氪气灯泡+碱性电池，灯泡寿命更长，电池续航时间更持久。
以铝合金作为外壳材料，表面采用氧化处理工艺，工艺精细，外观精美，色彩丰富，质感颇佳。
另一典型代表是采用氙气灯泡+锂离子电池，灯泡寿命更长，亮度大大提升，色温更高，并提出“战术手电”的概念，为手电开辟了一片崭新的市场。
第三代手电
特征：
全新发光技术的应用——LED。
色温达到了前所未有的高度，接近甚至超过白光的色温，功耗更低。
第三代手电最主要的特征是采用了LED灯泡，由于LED本身结构的原因，可靠性更好。
发光模式亦首次出现在手电上，一经推出，广受欢迎。
第四代手电
特征：
内置开放式可编程智能控制芯片，可通过专用软件自定义发光模式——智能手电 全新一代手电——纳丽德myTorch智能手电（SmartTorch），将传统手电调光技术与IT技术相结合，内置开放式可编程智能控制芯片，用户可通过专用软件定制个性化的手电发光模式的新一代手电筒的总称。
四：
手电筒类型及特点:
1:
按外型分类
2:
按光源分类
3:
按供电方式分类
4:
按功能分类：
五：
品牌、功能、价格
品牌
功能
价格
特征
图片
欧思明
不仅具有手电筒的功能，同时兼有安全带割断刀片、红色警示灯以及钉锤以敲碎玻璃
112元
坚固，结实，金属质感强
飞利浦
流线型铝制外壳，人性化防滑橡胶手柄，易于持握，防水防尘
119元
时尚，便于携带，受环境影响小
顺乐
充电时将交流插头推出，直接插入AC220V电源插座上
31.4元
价格低，亮度可调节
品牌
功能
价格
特征
图片
美光
氪气灯泡，高质量反光罩，照明效果，首创无级式旋转，可循环调整光束变焦
140元
精致，金属质感，技术高
欧司朗
采用高功率1W单颗高亮度白光LED，防溅、防尘设计
149元
外观精致、时尚
营地
筒身可承受1000磅压力，即使被小汽车轮胎碾过，仍能正常工作，使用温度范围：
-40°C到+50°C
52元
结实，耐用
米索
新潮变形手电筒隆重推出可以变三种模式：
爬行、站立、普通
60元
新颖，有趣
Disney
既是手电，又是钥匙链
12元
方便，小巧
蓝盒
将小朋友最喜爱的动物、声音、形状有趣地结合到一起，通过不同的组合，让小朋友们在当中寻找更多的乐趣。
89元
可爱，给小孩很多乐趣
品牌
功能
价格
特征
图片
TROIKA
手电筒，红外雷射，
非常优秀的设计
525.6元
简约，时尚，设计创造价值
营地
闪光示警，割安全带或其他绳索，敲玻璃，可吸引轻小的螺丝等铁质物体
65元
功能齐全，结构牢固、耐摔打
硕而博
便携扣设计，可随意挂在腰带上不易丢失，手摇发电高亮度照明，可应急对手机进行充电，附带指南针
7元
小巧，轻便，方便使用
由于技术的进步，从氖灯泡逐渐转变为LED灯。
LED灯的技术已经很成熟了，市场上大多数都采用这种灯具。
因为这种灯的优点比普通灯泡要多。
一，它的寿命长，可以使用十多年；二，它非常结实，耐用，不易损坏；三，这是一种节能环保的材料，消耗能量较同光效的白炽灯减少80%，并且无有害金属汞；四，它发光比较亮。
因此，现在的公司都生产这种手电。
虽说技术水平一致，但经过有名的设计公司设计后会有更多的效益。
六：
产品造型SD分析
由图可知，产品大多分布在二三象限，可见现在市场上基本流行比较轻巧，现代的产品，而传统，笨拙的却不再受人们喜欢。
轻巧便携和情趣化产品更受亲睐。
所以市场上比较轻巧现代外形的手电筒更容易被受消费者的接收。
单一功能
大众
个性
由图可知，一二象限产品比较多，功能单一的，外形有情趣的更加受消费者的喜爱。
表明消费者只对手电筒的照明感兴趣，而多余的功能却不关注。
外形比较奇异的更能给消费者的生活之余带来点快乐，可以改变生活情趣。
把外形改变一下，使用更加方便，并能吸引消费者的眼球。
七：
现有手电筒的普遍缺点：
１开关设计用的时候不是很舒适
２充电的插头不容易向插座上插
３插头的结构强度不高容易断裂
八：
手电筒改良的希望点：
１带有电量指示灯
２取消原来的前段大圆头设计更加方便携带
３可以有聚光和散光两种模式可以调节
４加强防水．防震设计
５电源容量加大用的时间更长
６加太阳能电板，应急充电
７改良开关
九：
手电筒各部分作用：
壳体-----保护内部机件，装饰产品
手柄-----手持部分，外力施加处
LED灯-----发光载体
聚光杯组-----聚集灯光
开关-----控制产品的工作
灯罩-----保护灯头
透镜-----透出灯光，保护灯头
蓄电池-----提供电能
十、功能定义
手电筒的目的：
照明
基本功能：
产生光亮，提供光源
序号
零部件名称
功能定义
1
壳体
保护机件
2
手柄
方便使用，外力施加
3
LED灯
发光载体
4
聚光杯
收集灯光
5
开关
控制状态
6
灯罩
保护灯头
7
透镜
传递灯光
8
蓄电池
提供电流
十一、功能整理
对产品的功能进行功能分析整理，下面是采用直接法对手电筒的功能进行的分析图，依据此图，可以进行下面的功能整理，明确必要功能，找出多余的功能，正确掌握功能领域，确定改善功能级别。
——变物理能为电能
——供给电力——容纳电能
——通过电流——连接导体
——保持接触
提供光能——发光——形成回路
——形成触点
——连接触点
——支持灯丝
十二、功能评价
通过以上分析，可以确定功能现状成本。
依据手电筒各个零件价格的资料，得到各个功能的相对成本。
零件\功能
产生热量
产生动力
绝缘
导电
安全
提供热保护
节省电流
成本
壳体
0.2
0.4
0.6
手柄
0.2
0.1
0.3
齿轮
0.3
0.3
蓄电池
0.5
0.2
0.7
聚光杯
0.1
0.1
LED灯
0.3
0.2
0.1
0.1
0.7
灯罩
0.1
0.1
0.2
透镜
0.1
0.1
开关
0.2
0.1
0.3
总计
0.6
0.5
0.8
0.2
0.9
0.2
0.1
3.1
进一步进行估计，寻求功能的最低成本。
在获得产品功能领域的现状成本与最低成本的基础上，各价值系数和各成本降低幅度的计算就十分简单了。
因为价值系数就是最低成本与现状成本的比值。
而成本降低幅度（R）就是现状成本与最低成本的差值。
功能领域
功能现状成本（元）C0
功能最低成本（元）Cmin
价值系数V’=Cmin/C0
成本降低
幅度
改进顺序
产生热量
0.6
0.6
1
0
产生动力
0.5
0.3
0.6
0.2
3
绝缘
0.8
0.6
0.75
0.2
1
导电
0.2
0.2
1
0
安全
0.9
0.8
0.78
0.1
2
提供热保护
0.2
0.15
0.75
0.05
4
节省电流
0.1
0.1
1
0
总计
3.3
2.75
0.55
价值系数与成本降低幅度计算表
十三、提出改进方案
由以上分析，可知，最主要的改进应该是在产品的绝缘方面，通过降低产品外壳或者是其他相关部件的成本，来降低整个产品的成本。
具体的措施可以有以下几种方案：
1、改变产品外壳材料，因为塑料的原料来源于石油，近些年来，地球资源消耗加剧，石油价格猛涨，继续大量使用塑料材料生产产品无疑将增加企业成本，所以将塑料材料换成价格相对低廉且环保的替代原料，有利于企业降低产品生产成本。
2、简化产品繁复的装饰，降低附加成本。
十四：
改进设计方案
1：
设计草图方案一：
草图分析：
2：
设计草图方案二：
十五：
方案评价：
在设计草图方案一中：
1）、解决在黑暗环境中打开手刺眼的现象，解决普通手电聚光不强的缺陷；
2）、产品造型简洁时尚，开关开启方式新颖，能吸引年轻消费者；
3）、人机工程学在产品设计中得到较好应用，各项尺寸均衡，采用工程塑料的桶身表面材质能做到防滑、经济。
在设计草图方案二中：
1）、一体化设计
2）、开关设计成平键
3）、增加电量指示的功能
4）、充电插头优化改良
5）、采用ABS工程树脂材料
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