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博鱼官网产品创新设计范例6篇

发布时间:2023/09/28    浏览次数:

  博鱼官网产品创新设计范例6篇在产品设计中,首先应依据客户资料和信息,围绕客户的设计要求,对其产品的功能、材料、结构等关键内容进行认真分析,运用推理、联系等创新的思维方式,结合创新理论体系完成产品形态。在完成产品形态确定工作以后,应根据现实情况,综合相关技术、材料成本、制造工艺以及加工成本等诸多要素,采取各种创新设计工具,对其进行精确建模和模型制作等,在具体实施过程中,应同步解决好产品化过程中出现的问题,尽最大可能实现形态创新的整体优化。在实施传统的产品设计过程中,功能常常处于主导地位,形态的创新往往处于从属的地位。大多是在功能都完备的情况下,才去考虑形态方面的新颖以及美观问题,并且这类的相关思考也仅仅停留在外观修饰的浅层次上。然而,我们应认识到成功的产品设计绝非是形态美观所能囊括的,形态创新也并非修饰等浅表问题。

  形态创新的过程博鱼中国,需要首先确定创新方向,依托创新思考以及创新理论深入发掘产品形态的创新元素,并对新形态的实现方法进行统筹思考,以此确保形态创新的实现。形态创新绝不是简单地将形态进行修改或润色,形态创新是贯穿于整个产品设计过程中的一项极为重要的创造性活动。这决定了产品形态的创新设计应同时具备整合化、系统化等很多特点。形态创新的产品设计可以是发散思维和逻辑思维的共同作用和融合,并最终取得一致的融合过程。相应的形态创新的产品设计应同时具备产品的功能、技术以及美观等多项要素,同时应是诸多要素的统一过程。产品设计形态创新的宗旨也在于更好地合理规划产品形态,有效地整体优化产品,全面协调产品的其他各要素。这些特点决定了需要涉及一些其他的学科和领域,需要更加注重创新性方法以及创新性思维的融会贯通。

  长期以来,产品设计的造型方法在一定程度上还遵循着“形式服从功能”的原则。在这种原则的束缚下,在进行相关产品造型以及形态设计时,专业设计师大多还停留在适应生产条件、满足技术要求、完成相关功能的层面;或是仅仅强调和追求表现美学要素,忽视了产品在使用上的特点及要点。也就是说,往往突出了产品的功能要素和审美要素,对于十分重要的形态要素没有足够的重视,造成产品的形态表现力十分缺乏。因此,形态的创新应突破常规的材质运用、线面组织、色彩搭配、积聚分割等传统模式,从产品形态自身的属性入手深入研究。

  形态要素是整个产品设计中主观性最强的要素之一。对于诸如造型、色彩等特定产品的一些形态方面要素,没有一个确定的标准。因此,和形态创新相关的研究还缺乏实质性的理论化评价体系。特别是主观设计要素间的相互联系还不紧密,在主观意识的不确定性作用下,造成了一些创新具有一定程度的盲目性,很多创新方案的产生往往是偶然的,没有系统化的创新思路。

  经验和知识积累对设计无疑具有一定的帮助和参考作用,然而这些经验和知识也形成了习惯性思维。比如在折叠式自行车出现之前,大多数人的心中往往固化认定自行车一定是由钢架结构组成的;而坐椅则必须是有靠背的等。我们不否认过去的一些习惯性思维对于认知事物有着一定的积极作用,然而习惯性思维同时也是进行创新的一个最大障碍。人们的大脑往往习惯性地看到本身更希望看到和获得的一些事物。因此,很多创新性的思维在这种选择中经常被屏蔽,而产品形态也因此被局限在一些习惯思维的限定当中。

  我们可以将产品形态的设计创造的过程看做一个特殊的再创造过程,这一过程是抽象概念具体化的过程,是产品模块化以及符号化的一个必要过程。在这一过程中,设计师的思维要根据形式的法则,对色彩形态、产品结构等要素进行重新的选择和组合,使这些元素形成更加统一、关联性更强的整体,从而形成可感可触的东西。较为常见的创意思路有以下两种。

  从事创造性相关工作的设计师均有这样的共识,创造绝不是无中生有的,也不是凭空产生的,创造是把已经存在的元素重新组合,重新构成新整体的过程,并努力营造设计理想的结果。落实在具体设计中,就是将一些旧元素通过新颖、有效的方式组合起来。从中可见,组合并不是新的发明和创造,却能够产生好的创意。在广告创意设计应用中,组合创意法也是目前应用最为广泛的方法之一。在产品设计中,这种方法同样是创新的一种极其重要也是极其有效的方法。依据技术需要,设计师可以有针对性地选择一些现实中已经存在的产品,将这些产品进行不同领域的交叉组合。产品设计中的功能组合往往是多样化的,包括主体附加式,即在过去产品上增添一些新的模块;此外也存在一些差异性综合,即将多种不同功能的产品进行有机的结合和相互渗透,以实现综合改进的目的,为设计概念带来前所未有的崭新面貌。

  在实际生产中,一些产品类型可能是在过去属性上的拓展,此类产品在数量上较多,相应的设计的空间也比较大。在市场发展以及消费者需求不断变化的背景下,设计师需要更多地关注和审视一些已存在的产品,并将这些产品的属性做进一步的细化和分解,同时对其局部进行创意改变,最终将其重新组合形成新的产品,在新产品中实现对不同的功能的强调。这类设计也是产生新观点、带动新动态的一个方向。比较具有代表性的例子是SONY数码相机在SONY手机产品上的移植和缩小等。

  科学合理地创新产品形态,不仅能够减少生产成本,进一步提升产品利润空间,同时对于企业的生产规模发展以及提升公众形象均是十分有利的。除此之外,合理地创新产品形态还可以大大缩短新产品的设计开发周期。产品设计形态创新是一个持续发展的过程,值得我们不断地去研究和探索。

  基金项目:2016年河北省大学生创新创业训练计划项目:“可伸缩式方便面餐盒的创新设计”(3)研究成果

  产品的设计创新应当运用理性的方法,以解决问题为目的,而增加设计本身的创造力,理性的方法是以正确的理念为指导所蕴生出来的;而“有用”、“可用”、“易用”、“好用”这四点,便可为我们的民用产品设计的理念做支撑。

  任何产品的催生都有一定的原因,然而这些原因的多样性是我们所不能估量的;但是这些原因会伴随一系列问题的提出而得到相应的解决办法,这些办法的长久生存就是依靠这四点理念。在设计产品的过程中,首要应该保证实现产品的核心功能,确保产品对于消费者来说是“有用”而且“可用”的;然后快速完善产品功能并改进,优化产品的“易用”和“好用”。以下是对四大理念的具体分析。

  (一)有用-产品需求分析。有用:识别需求的有效性、可行性,抓住核心需求。设计新产品,优先且重要的便是让新产品对消费者“有用”。“有用”就意味着我们需要在设计之前明确一个产品大方向,再对产品的具体设计要求重新定义。比如,方便面餐盒产品方向就是要方便,而我们的设计就要求“简单”、“快捷”、“环保”、“低价”,这便是我们对产品设计的重新定义。

  (二)可用-重塑需求。可用:重塑并保障需求,满足不同使用场景。在确定了产品方向之后,就要确保产品“可用”。“可用”是评价一个产品是否成功的标准,用以确保产品的安全性和方便性。比如,传统方便面餐盒的核心功能定义是方便使用,虽然方便面餐盒满足了“有用”,但却在“可用”上有所欠缺,占用空间大、不方便携带导致消费者无法随心使用其方便功能;我们设计出来的产品要在保障正常使用的情况下,避免这些问题。

  (三)易用-梳理结构流程。易用:梳理结构流程,便于消费者使用。产品的易用性理念应当遵守人性化设计原则,不能片面追求功能或造型,在设计时一定要合理利用工程学的知识,充分了解用户心理,对使用者的意见进行及时测评,以提高产品的易用性;我们在测试产品时,充分考虑不同消费者不同需求,使我们的产品能够大众化,为大众所接受。

  (四)好用-外观优化。好用:优化外观包装设计,符合消费者群体喜好。在对产品的包装设计时,要把握细节,通过细节形成一定的刺激强度,根据主题风格,建构语言,通过理性的形式表达感性的内容来打动消费者;比如我们在新型方便面餐盒外包装设计中,通过不同的色调引导消费者,进行正确操作。

  在经济迅速转型的当今世界,中国企业如果仅依靠简单的商品加工方式,将难以维持企业生产,创新是提高企业及产品竞争力的关键因素,正确把握拿捏创新的方法将是非常有必要的;产品创新设计一般采用“构造式创新”、“空缺式创新”、“改进式创新”和“根本式创新”等创新方法。其中“改进式创新”是一种比较常用的方法,是建立在现有技术生产能力、现有的市场以及现有市场和顾客的变化之上的。

  从纯粹的观念角度来说,设计就是改造客观世界的某种构思或者想法。在新产品设计规划之前,一般都从一个想法开始;我们应先确定这个想法,随后确认需求,然后具体分析判断需求的可行性和有效性,再根据确定的需求进行实际进度安排。图1便是以可伸缩式方便面餐盒为例,进行的规划流程。如图1所示,通过分析“产品属性”、“用户群体”和“使用场景”,我们知道了“方便面餐盒就是大众人群在使用食品时所用的一个物体”。如果将这个概念告知消费者,他食用食品时需要使用“一个物体”,那么他想到的应该就不会是一般使用的方便面餐盒了。通过市场调查,我们得到了大众普遍反映的两个困惑:(1)体积过大,不方便携带;(2)所用材料是否安全。确定逻辑公式框架,即“为什么会体积过大,如何解决”,“为什么担心材料是否安全,如何解决”。通过这个框架,首先寻找传统方便面餐盒的包装设计方法以及使用的材质,然后通过理论和实践研究,寻找使方便面餐盒便于携带的规格尺寸数据和确保安全的材质选择。仔细研究有关两个困惑的内容,并提出对应的解决方案后,就应该着手进行“产品原型策划”了。此时,要结合工业设计的相关知识,将解决方案应用到产品设计中,形成新产品原型。新产品投入使用后,通过问卷调查、自身试用、数据跟踪、用户分析等,不断地迭代完善产品,完成“产品进化”。(图1)

  真正完成产品设计要经过多次尝试,需要多种技术的支持辅助,其中包括3D建模技术、3D打印技术。3D建模技术,通俗来讲就是通过三维制作软件和虚拟三维空间技术构建出具有三维数据的模型。3D打印技术,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机出现在20世纪90年代中期,是一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。

  要运用3D打印技术,建模软件必须要和3D打印机完美契合,能转换为STL格式文件,一般的三S建模软件,如Solidworks、3dmax、Rhino、Catia等,都可将模型文件转换成STL格式。我们团队应用的是Solidworks软件进行建模。应当注意的是建模应标准,否则会出现一些问题:(1)缝隙问题。遇到多面模型设计,如螺纹设计,可能会出现缝隙、螺纹不闭合等问题。遇到这种问题后,应在Solidworks建模软件中修改,使缝隙消失,螺纹闭合;(2)方向问题。面的方向与设计方向相反。遇到这种问题应直接在Solidworks软件中改变方向;(3)壁厚。在任何建模软件中,曲面都没有壁厚。但在实际生活中,我们所设计的新产品应该是有壁厚的,所以这时候应该给面片加上壁厚;(4)重复的面片。建模时两个面叠加在一起就会产生重复的面片。解决办法:删去重复的面;(5)体块和体块间要进行布尔运算。

  以上所述均为建模时我们遇到的或者常见的问题,均应该避免,以保证模型三维数据的准确和有效。运用3D打印技术大大缩短了制作实体模型的时间,不需要组装,能快速使部件一体成型,更加准确呈现出模型的功能与特点,可以说是达到了精确复制的程度,制造如新型方便面餐盒模型的复杂物品也不会增加成本。

  1990年美国麻省理工学院(MIT)的NamPyoSuh教授在《ThePrinciplesofDesign》书中第一次完整提出AD理论,随即在产品设计行业产生了重大影响[4]。1.1域和映射AD的重点在于如何将得到的产品信息转化成功能设计要求和如何选择最优的设计参数来满足这些功能要求,域和映射是AD中非常重要的概念。AD设计过程被分成4个设计域:用户域、功能域、物理域、过程域。其包含的相关元素分别为用户属性(ConsumerAttributes,CA)、功能需求(FunctionalRequirements,FR)、设计参数(DesignParameters,DP)、过程变量(ProcessVariables,PV)[5]。产品设计过程由相邻两个域的映射组成,如图1所示。相邻的两个域间,左边的域表示“要达到什么样的目标(what)”,而右边的域则表示“选择什么方法来实现左边域的要求(how)”。在不同的设计领域,不同的设计任务都可以由这四个域来描述[6]。1)用户域DCA。产品是为了满足用户的需求。DCA是产品整个功能的概要,为确定设计目标,产品设计作铺垫。2)功能域DFR,是将DCA中产品所有的信息转换成产品各设计功能要求,反映产品所具有的特定用途和各种特性。设计约束(DCS)是DFR中的元素,DFR的设计必须满足设计DCS的制约。3)物理域DDP,是对应DFR的产品结构总体的描述。是产品结构设计从抽象到具体整个阶段的反映。设计参数是DDP中能够实现DFR能要求的物理变量。DDP由设计参数的集合组成。4)过程域DPV,是对产品加工过程的描述,指实现设计参数的加工制造方法。1.2设计公理从功能域DFR向物理域DDP映射的过程中,当产品设计有两个或两个以上功能要求(DFR)时,设计结果必须是能够满足DFR中的每一个DFR而不影响到的DFR,即必须选择一组正确的设计参数(DDP)去满足DFR和保持各DFR相互独立。1)独立公理。是保持功能需求FR相互独立判断的依据。域与域之间的映射过程可用设计目标和设计参数的特征向量来表示,其数学表达如式(1)所示。因各域之间的映射过程雷同且独立公理重点是强调DFR与DDP的关系,故以DFR到DDP的设计为代表,讨论独立公理。把式(1)中的矩阵[A]称为设计矩阵。根据[A]的形式,利用独立公理即可以判别DFR中各个功能间的独立性。DFR相互独立的条件是设计矩阵[A]属于无耦合设计或解耦设计,即[A]必须是对角矩阵或三角型矩阵。2)信息公理。当存在多个设计方案时,可以采用信息公理对设计方案进行评价,选出最优的设计方案。

  1946年学者阿利赫舒列尔(G.S.Altshuller)和他的同事在研究大量专利后,首次提出TRIZ理论[7]。TRIZ解决问题的过程如图2所示。首先分析实际问题的类型,将问题用TRIZ术语表述;其次把问题转化为TRIZ的问题,查询相应的TRIZ工具,得出解决方案;最后将TRIZ解决方案与实际情况相结合,找出问题实际解。TRIZ理论用于分析问题是否有可遵循的科学方法和法则,帮助快速确认问题的关键,将TRIZ中的冲突和效应引入AD作为解决设计问题的工具,在AD中的产品概念设计功能到结构映射过程,运用TRIZ理论进行结构参数设计,得出设计矩阵[A];若[A]不满足独立公理,再利用TRIZ理论中的技术法则将AD中的耦合问题转换成TRIZ理论的标准参数,用TRIZ理论解决AD中的耦合问题,使其解满足独立公理。

  分析AD和TRIZ得出两大理论在各自应用中有许多特点[8-11]:AD为设计建立了科学基础,给设计者提供了基于逻辑的、推理的思想过程;TRIZ用于揭示创造发明的内在规律和原理,澄清、强调产品创新设计中存在的矛盾,利用TRIZ工具完全解决矛盾,获得最终的理想解,可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。两者都是从分析问题开始,AD是从产品功能出发,寻求满足功能要求的解,得到的解理论性很强,与实际可能会有偏差;而TRIZ是专家们从大量专利总结出来的,利用TRIZ指导完成的产品设计的解更接近实际。文中将两者组合,来指导产品概念创新设计。在AD中FR到DP的映射过程中引入TRIZ,使产品概念设计解更接近实际,弥补AD设计出来的解的不足,AD又能为TRIZ提供现成的问题分析,两者在功能和结构上能很好的弥补彼此的不足,组合运用,又能将两者的优点最大化,为产品概念创新设计提供方法和理论依据。其具体实施步骤如图3:该设计模型由4个模块组成,将4个模块有机结合起来,设计流程清晰,方法明确,基于AD与TRIZ组合设计的产品概念创新设计中,先对设计解进行定性分析,求解出设计方案,再对设计方案进行定量计算,找出最优设计方案,以便于最后的结果更接近理想值。

  基于传统设计的切片机,是刀片和平台的组合体,如图4,其结构简单,操作还是由手工来完成,造力和物力的浪费,特别是切片处理多的场合,如:大型酒店、大学食堂等影响更明显。在总体功能要求不变的条件下,运用AD、TRIZ的产品设计方法、机械原理方法设计出一款自动切片机,其主要结构如图5所示。自动切片机的工作原理为:减速系统2、3对电机1输出速度进行变速处理,通过轮11与皮带传动轮5连接,在轮5与曲柄滑块连接,切刀7安装在装刀滑块6上,随着滑块6上下往复运动;同时以轮11为曲柄摇杆机构原动件,并在摇杆安装棘刺4,棘刺推动棘轮10转动,棘轮10转动的同时带动物料传送系统9运动进行运料操作,当被切物行进到切刀7正下方时,会被切除。考虑到被切物不一,各种物料的硬度、韧度不一致,所以对该机器的要求也不一样,为满足多样化要求,采用AD与TRIZ组合的产品概念创新设计方法从结构上对自动切片进行改进。4.1基于AD的功能设计变量分析4.1.1建立功能域的功能需求向量由自动切片机的工作原理可知,其工作时最基本的功能包括切料和送料。该机构的原动件是高速电机,需对初始速度进行减速处理,所以得有减速系统。4.1.2建立物理域的设计参数向量机器动力源为高速电机,其转速一般在1000~1500r/min之间,但设计终端切片所需要的转速是几十r/min。因此,需采用减速系统将电动机输出速度转换成所需速度。常用的减速机构有皮带传动、链传动、齿轮传动等。而链传动只能适用于链速v≤15m/s的场合,所以直接否定链传动。要满足皮带传动能够有效地传递动力,就要保证有足够的正压力。因为皮带与轮能实现传动完全取决于施加的正压力的大小,两者成正比的关系。但是电机输出的转速高,则要求减速从动轮半径大,这样不仅是减速轮尺寸增加,还会导致整个机构的尺寸也相应增加,间接还会增加制造成本。上述的分析现象在TRIZ中属于物理矛盾,表现为电机的输出转速既要大,又要小。应用分离原理中“将系统与反系统结合”的方法可以解决这一矛盾。于是得到DFR1:减速系统相应的结构参数DDP1:皮带轮齿轮传动。自动切片的动作是切刀能随着装刀滑块上下往复运动,若采用凸轮机构来实现刀具的往复运动,可以很好的控制刀具的运动,实现最优的运动轨迹,但运动轨迹在得到提高的同时,刀具传递的力不仅得不到提高,反而会有所降低,这会影响到切片时切削力可能不足,影响切片的效果。从TRIZ的角度看,这是一对技术矛盾。矛盾的一方面调节改善了切刀的轨迹因素,可靠性提高;另一方面造成了系统运动部件的能量不足,运动物体的能量损失。查阅TRIZ理论中的阿奇舒勒矛盾矩阵,我们得到了21,11,27,19发明原理[12],如表1。再结合实际情况,我们选择27:低成本替代作为最终解决方案,在不影响切片效果,制造既方便又经济的情况下,于是得到DFR2:自动切片相应的结构参数DDP2:曲柄滑块机构。对于被切物的传送,既要满足间歇运动的要求,要输送被切物。开始想到用槽轮机构,但若想要改变切片的厚度时,用槽轮机构要改变切片的厚度很难实现,我们想到用飞轮(即许多齿轮)改变速度来实现且加上减速系统已有许多齿轮来,齿轮太多改变速度复杂且不太方便操作,于是否定了这个方案。最终选择了棘轮机构,棘轮机构可以很方便的实现切片的厚度,所以设计参数DDP3:棘轮机构。4.1.3建立原始设计矩阵由DFR到DDP的映射可知,各DDP与所对应的DFR是强联系,所以设计矩阵[A]的对角元素是X。设计参数DDP2:曲柄滑块机构和DDP3:棘轮机构的设计中都与输入转速有联系,而设计参数DDP1:皮带轮与齿轮传动的减速机构正是控制输入转速,所以DDP2、DDP3与DDP1分别相互有联系。虽然设计参数DDP2:曲柄滑块机构和DDP3:棘轮机构共一个曲柄轴,但两者运动是相互独立。4.2基于TRIZ能不足的改进处理消除A21上的X。A21上的X表示减速系统对自动切片机构存在影响。在设计过程当中,为能对尽可能多的物料进行切片处理,在刀片很难改进的条件下,则只能从刀片的进给速度进行调整,进给速度越大,动能也越大,刀片总的能量就越大,由能量守恒定理可知,刀片用来切片处理的能量越大,即可以切硬度、韧度高一点的物料。A21上的X是由于原始设计在实际应用中切片的性能和指标没有达到预期效果,造成切片的工作效率不足,即有用功能不足。依据基于AD与TRIZ组合的概念设计过程可知,在设计中,应该利用标准解法消除这个X。对于A21上的X,它的物—场模型如图6所示。其中,S1为切刀,S2为物料,F1为重力势能,F2为动能。图6表示在重力完全作用的前提下,要切既定硬度或韧度的物料只靠切刀的重力势能是不能完成的,即不能达到切硬度、韧度高的物料。由标准解法的运用流程可知,对有用功能不足的物—场模型,应该建立原始物—场模型后使用第二级标准解法,同时结合实际情况,可选择采用标准解NO.3:假如系统不改变,但永久的外部添加改变S2是可行的[13]。因此,为消除A21上的X且又尽量少的增加机器的复杂性,通过改变减速系统的传动比使曲柄滑块机构有不同的输入动能F2,即可以满足种类尽可能多的物料的切片处理,如图7所示。4.3基于TRIZ中矛盾法的改进消除A13和A31上的X。A13和A31上X的分别表示物料传送与减速系统之间存在相互影响。对于物料的传送,既要满足间歇运动的同时,又要满足通过改变进给距离而切出不同厚度的切片。物料传送是通过曲柄摇杆推动棘轮转动,棘轮每转过一个角度,物料带就会行进一段距离,而物料带前进的距离就是切片的厚度。棘轮停止转动的时间为了配合切刀从空行进刀切片处理空行回刀所需的时间,这就对减速系统和物料输送机构之间的运动关系提出了严格的要求。在TRIZ中,这实际上是一个未得到解决的技术矛盾,其关键元素是物料进给距离和切刀运动周期。其表现为:物料进给距离不能太短,以免切刀发生空切;反之,不能太长,太长会造成物料未被完全切断,就开始进行进给动作。查阅TRIZ理论中的阿奇舒勒矛盾矩阵,物料进给的长度是要得到改善,而减速系统引起的切刀运动时间是被恶化,所以我们得到了19发明原理,因只有唯一解,所以选择原理解NO.19:周期性作用。为消除A13和A31上的X且又尽量少的增加机器的制造成本和机构复杂性,我们想到了通过曲柄摇杆机构的曲柄长度和调节切刀的长度来解决这一对矛盾。切刀的长度调节没什么异议,为了简单化,没有单独设计曲柄,而是直接利用联动皮带轮的资源,如图5所示。把连杆与皮带轮的联接点到轴心的距离称作曲柄,这样不仅结构简单、制造成本低,最重要的是实际效果并不亚于另加曲柄。4.4基于独立公理的方案评价在完成上述两个改进,A21,A13和A31上的X都被消除,对矩阵[A]改进后的矩阵[B]为式(6)由独立公理可知,改进前的设计矩阵是耦合设计,改进后的矩阵是解耦设计,且解耦设计是优于耦合设计的,则可以判断出,设计方案是可行的。基于AD与TRIZ组合的产品概念设计方法贯穿整在自动切片机的设计到改进处理中,提供明确的设计目的和精确的设计方向。对自动切片机的设计能够顺利进行起到至关作用,同时也验证了该设计方法是非常成功,为今后的设计工作提供便利。因只有一个设计方案,也无需进行信息评判,即该设计结果就是最优方案。

  我国工业产品的质量伴随着生产技术的提升而不断提高,而工业产品在造型设计上的差异化就成为了提升用户识别度的主要方式。工业产品的造型设计代表了生产企业的品位和形象,优秀的产品创意和创新的工业造型设计不仅能够充分体现企业个性,更能够有效的帮助企业的产品快速抢占市场,并获取相应的经济利益和品牌效应。

  作为工业设计的主要表现形式,产品的外观造型在工业产品的设计过程中具有十分重要的地位,所以说,产品的造型创意和设计创新具有深远的意义。工业设计对事物的理解是交叉的、多元化的、综合的角度。工业产品的造型设计,涉及到产品的材料选择、形态以及是觉得语言表现,美学的展现,是一项综合性的工作,这就要求在进行工业产品的造型设计过程中要进行系统行的考量,只有这样,产品才能够在创造性、表现性和视觉审美等方面进行质的提升。“以人为本”是工业产品造型设计的基本原则,要以人为核心进行产品的创意打造和创新设计。在进行产品设计的过程中,要坚持满足以下几个方面的要求:首先是要完善的满足用户的功能需求;同时还要对产品的安全性进行全面的把握,将用户使用风险降至最低;其次还要充分的利用已有的材料和资源,最大化的降低生产成本,同时提升用户体验;最后要将相关要素进行立体化的整理,将其融合为兼具科学性、实用性和美观性的整体。只有坚持了以上要求,产品设计师才能够将其作为产品设计的出发点,不断增强“以人为本”的产品设计理念,最大程度的满足用户的需求。

  从材料创新的角度来看,主要分两部分的内容,一方面就是对已有的传统材料进行相应的创意工艺设计或者创新;另一方面就是通过自主研发新型材料来让研发有别于传统产品的新产品,同时也能够较好的保存传统的魅力,这里所指的技术创新就是应用上的创新,利用技术进行产品的创新主要可以从两个方而进行,一是对以和的老技术应用到的适用的产品上,就是我们所说的老技术找到新用途的意思;二是了解最新技术,对最新技术进行分析研究,尽快的转化为可以被人们使用和利用的领域产品。

  无论如何,产品的核心功能都是用户在进行购买时的第一考虑要素,缺乏了功能的创新属于无根之水,没有任何现实意义,对于产品性能的创新,可以通过两种方式来实现:首先是利用组合功能方法创新,即把两种或两种以上的功能巧妙、合理的处理到一个产品上,使其具有多功能性;二是将产品的功能进行适当的延伸,即在产品的原功能基础上适当将功能的范围进行拓展,扩充产品的使用用途,为人们创造一种全新的生活方式。其次是延伸产品的功能外延,拓展产品功能的适用范围,为人们选择本方的产品增加筹码,也有效的提升了人们的生验。

  产品的外在形态主要体现在造型、色彩、使用的材质以及装饰来体现。对于一般消费者来说,往往是鲜亮的广告设计能够让他们耳目一新,增加购买消费的。在进行产品外观设计时,要经常了解时尚潮流,及时对产品的外观设计、用料、色彩选用等分方面进行更新,使得既能够获得用户的关注,又能够有效实现产品的核心功能。

  当前的工业产品造型设计都开始提倡“创新”和产品创意,但这并不意味着对产品的外观设计就可以过度随意,要做到既大胆尝试、获取用户的兴趣,又兼具实用性、得到市场好评,要实现这种效果,就必须坚持科学合理的创新思维,把握以下原则。(1)经济性原则。在进行工业产品造型设计的过程中,在大胆创新的同时,一定要关注产品的开发成本,如果在进行创意设计的过程中忽视了成本的投入,必然将导致产品成本提高,降低产品利润,这就会使得产品脱离市场规律,背离了创新的本质,产品的销售也将受到负面影响。(2)便捷性原则。随着生产现代化的发展迅速,在进行产品的创新过程中,设计人员经常会选择利用新型的材料和技术的创新,这就要求设计师在设计师需要了解材料的特性和加工工艺,做到产品的加工制造应该快捷方便。(3)环保性原则。在进行工业产品造型设计时,除了关注产品造型的创意,还必须顺应时展的潮流,尽可能的减少生产原料对环境的破换,尽到企业的社会责任,采用环保材料进行产品造型设计。

  科学技术的高度发展给工业产品的造型设计带来了前所未有的灵活性和自由度,这对于产品设计师充分发挥自身创造性提供了较大的空间。而造型设计的目的就是为了实现设计理念的革新和设计水平的提升,抓住产品造型设计的发展趋势,从而进一步的提升工业产品的质量以及适用性,使产品的销售为企业带来较高的附加值和客观的经济效益,使企业在激烈的市场竞争中占据主动地位,获得长期的健康发展。工业产品造型在不同的产品设计中都应得到不同的反映,这些特征在设计中的体现有时是隐含的,有时却是显现的,而这些表现就是人们常说的设计水平的高低。但是这种高低的界定没有具体的量化考核标准,也带来了产品造型设计的高度自由化,使得工业产品的造型设计能够源源不断的迸发新的灵感,不断的给人们带来耳目一新的新理念和新产品。

  [1]苏建宁,王鹏,张书涛,赵雪松,周爱民.产品意象造型设计关键技术研究进展[J].机械设计,2013(01):97-100.

  [2]尹翠君,任立昭,黄惠惠,杨永福,汤申声.现代工业产品造型设计过程中的产品造型量化探讨[J].艺术与设计(理论),2016(Z1):89-91.

  机械产品创新的核心在于构思产品的创新概念。产品概念设计决定性地影响后续的产品详细设计、产品生产开发、产品市场开发以及企业经营战略目标的实现。一旦概念设计被确定,产品设计的60%~70%也就确定了。因而,产品概念设计成为设计过程中最重要、最复杂,最不确定的设计阶段。机械产品概念设计是一个创造性问题求解过程,其主要特征是初始状态定义不良。只有弄清楚设计者在创新设计过程中到底是如何进行认知操作的,才能更好的理解创新设计过程,并为该过程建立有效的支持工具。因此,通过结合工程领域的概念设计过程与认知心理学领域的创造性过程,建立面向产品创新的概念设计认知过程模型,该模型的主要作用在于揭示创新设计过程本质,确定影响设计结果的设计资源和设计行为,帮助设计者更好的使用来自于设计领域及认知领域的的创造性工具、方法及技术。以认知科学为基础,机械产品创新设计为对象,实现人机智能协同设计为目的,研究机械产品概念设计行为机理。首先分析影响创新设计的关键因素,并对这些因素进行归类分析,确定可以通过外部资源得以促进的可控因素;其次,对创造性概念设计过程中的关键认知行为、信息传递、信息操作及认知回路进行分析,并基于此建立有利于创新实现的一般设计过程,为建立计算机辅助设计系统的概念平台奠定基础。

  利用计算机技术、信息技术及智能技术实现概念设计行为机理研究结果的具体方法,从而建立人机智能协同的模式。首先,根据信息加工理论,分析从刺激的选择和注意,到对刺激意义的理解,工作记忆对信息的存储并进行加工处理,长时记忆的形成和使用,对创新设计的影响,确定人机智能协同应遵循的原则;其次,为影响创新设计的可控因素寻找利用机器智能实现的方法;最后,研究利用计算机技术实现创新认知规律的方法。

  计算机辅助机械产品创新设计系统是认知科学、信息技术、设计理论与方法的会聚平台,也是创新设计的工作平台。该系统主要由知识库系统、信息检索系统、概念设计空间及创造性思维方法等部分构成,其关键作用是在产品的概念设计阶段、方案设计阶段为设计者提供有用的工具,并实现与设计者之间的智能交互,从而提高设计者的创新设计能力。在本研究方案中博鱼中国,原型系统的逻辑体系结构共分为三层:界面层、应用程序服务器层、资源层。

  市场产品都要通过设计生成,而基于环境问题出现了绿色化产品,绿色设计理念也就随之形成。可以说,绿色设计在经济可持续发展中有着重要作用。目的在于有效节约资源,提高产品资源的利用率;同时,要以生态环境保护为前提,减少废弃物的产生,最大限度保证生态平衡。基于绿色理念下如何创新和开拓产品设计是新时期产品设计及生产领域必须重视的课题。

  1.概念所谓绿色设计,也就是生态设计,就是在产品设计时要把环境保护理念及措施融入到其中,把环境指标看作基本出发点,最大限度减少产品给生态环境的影响。通过绿色创新设计,能有效改进和完善产品的设计方式和方法,降低成本、缩短产品生产周期,不断提升产品的市场竞争力,完善产品环境属性。2.基本内涵产品的绿色创新设计需要设计者在实际设计中融入绿色理念,基于绿色概念要求创新,具体而言,就是要对环境、成本、时间等要求进行系统全面的考虑。产品的绿色创新设计的根本目标就是生产满足社会经济发展需要的创新型产品,减少能源和资源的利用,最大限度消除有毒、有害、有污染的物质扩散到生态环境中,尽量应用可再生、环保型资源。实际上,产品设计的开拓和创新就是一个分解到综合的过程,把以往不具备或不熟悉的功能、要求,转变成产品设计者所掌握和熟悉的重要指标要求,再通过熟悉的产品结构、设计手法来解决实际问题。需要全面考虑产品的功能、设计、生产到销售、使用、废弃或回收等环节,将产品看作是和人共存的一个生命体。同时,要充分意识到创新设计下的产品在其生命周期和人、生态环境间的影响,在产品整个生命周期必须做好环境的保护。而该理念涉及到诸多学科,比如:材料学、环境学、回收工艺等。所以,基于绿色理念下的创新产品设计研发者要和以往创新设计的不同之处,就是基于绿色环保理念,注重动态化、主动化设计,也就是主动地把节能、减耗、环保等理念应用到产品的整个创新设计中,和先进科技充分结合,把绿色理念充分融合到创新产品全的整个生命周期内,以实现人、社会、环境的可持续发展。

  1.选材上的绿色创新产品的绿色选材关键在于对生态环境的影响度,最佳的材料就是无污染、可回收的。具体而言,要做好这几点:(1)选用可再生材料。在产品的绿色创新设计中,不但要选用天然性材料,同时还应看到材料的可再生性。这一类型的材料有着明显的优势,相比不可再生材料博鱼中国,可再生的相对成本较低,且无污染。有研究表明,可再生材料通过简单化加工后能获得丰富多样的造型,再配以现代科学技术,这类材料有很广的应用空间。除应用之外,还需要尽量应用回收材料进行可再生的创新化设计,目的就是实现废弃物的再用,最大化减少垃圾产生。可再生创新设计的一个突出优势就是在选材上不会受到限制,不管是何种废弃材料均可再用,比如:饮料易拉罐可设计和制作成小型饰品。(2)选用新型绿色材料。在科学技术持续发展的今天,各类新型材料不断出现,因为产品的绿色创新设计的一个重要方向就是研发新型的环保材料。新型绿色材料所产生的环境协调效用是当前绿色创新设计的一个必然方向,设计者应明确并把握好这个方向,充分应用好各类新型绿色材料。比如:英国有些企业应用葡萄糖、丙酸发酵合成新型材料共聚聚酯,是一种可完成降解,且无污染的材料,已投入到实际应用中。(3)尽量减少用材种类。在产品的绿色创新设计中,应尽量减少所用材料的种类。因为一个产品如应用多种材料,不仅会增加生产难度,还会延长投入市场的时间,影响到市场竞争力。同时,产品在报废后,在材料的分类回收上有难度。因而设计者应尽量减少材料种类,同时要注重产品各构造间的兼容性,进而降低回收难度。2.造型设计绿色创新一是形态要顺其自然。形态是产品设计中的一个核心,后续设计和生产都需要围绕其开展。产品的形态主要由结构及材料来支撑,色彩、肌理等都属于形态的基础。当前,产品的形态设计主要有两类,一个是实体化形态,这是自然而成的;另一个是非实体化形态,是基于现代信息技术产生的,如网站、软件等。形态上的顺其自然是绿色设计的重要理念,可最大限度减少后续加工生产,减少污染。二是践行极简主义。产品绿色设计的最初目的就是节约资源,降低生产成本。而绿色创新设计,就是在形态上要尽量简单化。实践表明,即便是最为简单的产品形态,同样能创造优美、典雅的造型。比如:菲利普斯达克就是简约主义的著名设计师,他所设计的椅子就是应用最少的材料表现最典雅的美,椅子仅有两部分构成,前侧设计成弯曲形态,后侧则为直线形态,看上去如优雅女性靠在其上,简洁典雅,如图1。图1简约设计的椅子三是利用好回收产品既有形态。在应用回收产品进行设计中,应考虑到它的既有形态是否可直接所用,倘若废弃产品某些部件形态可直接再用,则可省去中间加工环节,进而降低形态再加工产生的环境污染。比如:设计师在进行浴缸椅的设计中,可直接应用回收浴缸的既有形态,再进行细微改造完成设计。3.产品功能绿色创新基于绿色创新设计要求,设计者应对产品功能进行全面分析后,进行转换、拆分、拓展,而设计上越为细化,那么能源资源消耗就越小。首先,应合理转换功能。在绿色理念下,产品设计创新不仅要体现在形态上,同时对产品功能也有很高要求。设计者在产品设计中,应在不牺牲产品性能基础上,拓展产品功能,延长产品寿命,如此才能达到良好的环保效用。在对同个产品功能进行合理转换时,不但要让产品有新的应用方式,同时还要让用户在应用中体验到乐趣。其次,必要的组合拆分。当前,人们购买一个产品越来越重视与其他产品的兼容性,基于此,产品功能的合理拆分是消费者的需求。在产品功能的组合拆分方面,设计者应对产品的经济性与功能间的关系进行全面分析,再应用绿色设计理念及工具来完成设计,此种产品应满足市场消费者未来很长一段时间的需要。这是很必要的,只有妥善处理好产品过时问题,才可真正节约资源,减轻环保压力。最后,功能的有效拓展。倘若产品功能能得到拓展,那么产品生命周期就会有相应延长。通过合理设计,在产品主要功能上附带某些功能,就可直接延长其使用寿命,同时能有效节约资源能源。而且产品使用价值也会得到延续及再利用。比如:KeepIt设计的鞋盒在功能上得到拓展,通过设计折痕,可构成一个简易鞋架,不仅延长其使用寿命,还达到了节能环保的目的,如图2。4.产品色彩及肌理绿色创新色彩、肌理是产品的一个重要附属元素,如应用得当可有效提升产品的设计效果。设计者在进行产品绿色创新设计中,要处理好两者有一定难度。但这两个元素是人们认识和接触产品最为直观的要素,如能合理应用好这两个元素能够让产品更容易被校风者接受。在产品绿色设计时,应注重加强对回收产品既有肌理、色彩的有效应用。倘若可以满足这个条件,则可减少设计、生产中的诸多工序,进而达到节能环保的目的。要指出的是,对回收产品既有的色彩、肌理可出现诸多变化,而非呆板应用,如果能对回收产品色彩、肌理进行有效组,则可产品绿色设计的多元化。

  总而言之,产品创新设计是一个系统、复杂的过程,注重多种技术、方式方法的协调及集成,各组成部分间是有机结合的。基于绿色理念的产品创新设计,需要设计者将创新绿色环保思想充分融合到选材、形态设计、功能设计及色彩肌理等各环节中,这样才能真正设计出实用、美观、环保的产品。

  [1]张崭.浅谈绿色环保理念下的机械产品设计[J].中国高新技术企业,2012,18:106-108.

  [2]付晓莉,苏雅.浅谈绿色理念下的未来能耗产品设计[J].美与时代(中),2012,09:100-101.

  [3]刘琳.以人性化思维为导向的绿色理念融入产品设计中的意义[J].艺术科技,2014,12:129+110+121.


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