发布时间:2023-10-30 10:26:33
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇产品设计的应用,期待它们能激发您的灵感。
研究进入二十一世纪以来,人们的物质文化生活水平迅速提高,在产品设计领域,随着设计研究的更加深入,一些设计师开始从“以人为本”的角度出发,积极评价各种材料在设计中的价值,挖掘材料在产品造型设计中的潜力,有意识地运用新材料来创造新的产品形态,从而出现了形成了一种新的设计理念——材料设计,这同时也说明材料运用已成为产品造型设计中一个必不可少的部分。设计师深知:任何一种新材料只有落实到设计应用中,才算有价值。为了进一步明确新材料与产品设计的关系,作者先后走访了多家企业与设计公司,针对材料与产品设计,新材料与产品设计这两个问题并与他们的设计师进行了深入交流,通过交流发现现在很多公司对材料的应用比较保守,多年来一直沿用一套产品生产工艺,对新材料的应用可能性很少考虑。有些设计师在选择材料还以经验选材为主,这些情况都抹杀了新材料在产品设计中的应用,以及新产品附加值的产生。通过调研分析,对目前企业新材料的应用状况总结为以下3点:(1)设计公司在应用材料时,主要按照客户要求来操作,缺乏引导客户选择新材料的理论支持,主要缺少新材料知识的积累;(2)设计师在选用材料时缺乏环境保护方面的考虑;(3)有些设计师选择材料时,主要考虑成本对设计的限制,缺乏创新性,其原因还是缺乏新材料知识的积累。在以上研究的基础上,结合访谈分析,对新材料在产品设计中的应用方法进行了如下总结:(1)新材料在产品设计中的应用应该遵循产品的功能需求。假如一款手机产品,设计师需要它的按键材料具有杀菌功能,那我们选择新材料时就需要寻找具有杀菌功能的材料,来满足设计师的最初设计意图。(2)新材料的应用会增加产品的附加成本,所以产品设计在选用新材料时必然以产品的成本为依托,以产品所能实现的最大收益为尺度。(3)新材料的应用要考虑该材料对环境的影响。(4)新材料在产品设计中的应用并不是一个顺时针方向,也就是说新材料的选用有时也是被动的。设计师设计一个新产品,他需要一种新材料来满足自己的设计意图,但是如果这种新材料市面上是没有的,这就需要材料工程师去开发新材料来满足设计师的设计需要。工业设计的对象是产品,但是设计的目的并不是产品,而是为了满足人们的需要,即设计是为人的设计,设计可以说是人的需要的产物,是为了满足人们对产品及其非产品的需要的产物。产品设计的出发点和归宿是以促进人的全面发展为导向,不断地满足人们日益增长的物质的和精神的需要。然而,产品设计的基础是材料,科技发展所出现的各种材料是一切设计的载体,每一个设计最终都要落实到材料的应用上去。产品的功能和形态必须经过特定的材料来维持。
2建立需求——材料选择原则
任何一项设计产品的产生,既包括造型也包括选材,都是建立在一定需求基础上。结合实例分析和设计师访谈的结论,对产品设计中新材料的应用原则进行了归纳,从而建立了需求-材料选择原则:(1)新材料的选择首先考虑产品的功能需求功能是产品设计中居于主导地位的因素,要实现这些功能,所选材料必须具备能够满足这种功能需求的性能。包括材料的常规力学性能、疲劳断裂性能、抗复杂环境侵蚀的性能等等。材料性能指标往往受当前材料科学发展的局限,设计选材时必须了解材料的各种性能。例如:联想Y650笔记本电脑,使用16:9宽屏显示器,机身采用了碳纤维原料,以轻、薄为主要卖点。随着人们生活水平的提高,市场需要更轻的、更容易散热的笔记本电脑外壳材料。碳纤维材料不但强韧性高,而且碳纤维材料的散热效果很好。碳纤维材料还是一种导电材质,可以起到屏蔽作用,保护人体不受辐射的危害。(2)新材料的选用要考虑用户的情感需求当今社会是一个注重人性化的时代,人们的感受,体验,情感越来越受到重视。科技的进步促进了各种新材料被陆续开发使用。材料是构成产品的物质基础,除了具备功能特性外,还具有特有的材质感与情感。当市场上同类的产品越来越多的时候,人们对于产品的选择从过去单纯的功能考虑转化为精神层次上的追求。同样的产品,采用不同的色彩材质,往往可以使产品呈现出截然不同的面貌。设计中,充分运用材料的感觉特性,可以使产品在充分发挥功能特性的同时,提升产品的审美价值。(3)新材料的选择要考虑材料的环境需求材料在使用过程中对环境的影响、废弃后的可降解性等是全生命周期设计必须考虑的因素。绿色环保材料应该能够提高效能,延长生命周期,减少产品的淘汰率;减少对环境有破坏和污染材料的使用。在低碳、健康、环保这个时代主题的号召下,作为产品设计师在应用材料时,应减少产品的淘汰率;减少对环境有破坏和污染材料的使用,避免使用有毒材料;材料的使用单纯化、少量化,尽量避免多种不同材料混合使用;选用废弃后能自然分解并为自然界吸收的材料;选用可回收或者能重复使用的材料等。手机制造商NEC生产过一款型号为701iECO的环保产品,该产品除液晶显示屏和按钮外,全部采用一种以植物为原料的塑料:主要从玉米中提炼的聚乳酸,并添加洋麻纤维作为加固材料。其在耐燃性和坚实度等方面与传统手机相比毫不逊色,而生产上述塑料排放的二氧化碳量约为生产传统手机所用的化学树脂的一半。而且在2006年12月之前,这款手机的用户交纳的通信费有1%将用于植树等环保活动。(4)新材料的选择要具有创新需求在产品设计中,蕴含着很多创新元素,如形态、色彩、肌理等,他们都可以创新,但是,对于设计师而言,这些因素的创新实现的难度系数较大,所能起到的作用又不能立即显现。而选材的创新却为产品设计开启了一扇崭新的大门。选用新材料,不但可以赋予产品更优良的性能,而且可以提升产品的质感,从而吸引更多的消费者。我们知道利用新材料是实现产品创新的一种方法,我们还可以通过将一些传统材料以新的形式应用到新的领域中的方法来实现创新。如图所示的NECN705i木质手机,将木材的典雅与手机的科技感相结合,提升了手机的附加价值。
3总结
声音在产品设计中也是影响消费者的一个重要方面,也是听觉在产品设计中的重要体现。人们都愿意使用能产生有趣味的、能满足某种心理关联的声音的产品。产品的声音在使用的过程中能向使用者传递各种信息:比如工作状态、安全警示、心里提示及产品质量的展示等,比如城市道路清洁用的洒水车的音乐声、办公室复印机运转时“嗡嗡”声、打印机的“嚓嚓”声、家庭电话机按键的“滴滴”声,汽车车门开关时的“砰”声,儿童玩具的各种拟人的声音等。所有这些产品发出的声音在使用的过程中都会给人不同的心里感受,同时对应了产品在设计时设计师所设定产品的某些特质和功效。声音在产品设计中最重要功能就是提示,比如人们坐电梯时电梯门的“咯哒”声告诉人们电梯门已经关好了;汽车的车钥匙遥控的“滴滴”声,表明车子已经打开或锁上了;婴儿车上的锁扣锁住时的“嘀哒”声音是提醒婴儿车已锁好,人们听到了这种提示的声音从心里就觉得已是安全了,放心了。
2残障人士听觉特性在产品设计中的应用
在人类社会中,残障人士的生活状况能从侧面反映出一个国家的文明程度。盲人作为残障人士的一个群体,他们是社会的一个弱势群体,因为眼睛失明,可以说他们长期生活在“黑暗”中,他们的社会沟通和交流的能力相对正常人来说一般都要低。作为一个产品设计工作者,在设计过程中应充分考虑到残障人群的本能水平和行为水平,考虑到盲人的情感体验,在设计中将盲人的情感诉求体现在产品中,让盲人在使用产品时能产生舒适、愉悦的心情。2.1盲用产品的听觉设计现状国内现有的盲用产品在听觉语言的设计上仍然存在着不少问题。盲人及视力障碍人士是社会的一个弱势群体,他们无法像普通人一样读书看报,但是,在现实生活中,绝大多数以上的文字信息都是以视觉媒介形式出现的,因此视觉能力的缺失使他们无法以最直观的方式获取信息。盲人阅读器见图1。盲人阅读器作为一种将视觉文字内容转化为声音信号,供视视力障碍人群获取信息的设备,给视觉存在障碍的人带来了福音。但生活中与盲人频繁接触的阅读器,却有很多不足之处,如阅读器中文本图像的处理、字符的识别,语音的合成等方面还有待改进。报时器和手机等电子类产品也大多存在声音小,声音机械化、语速调节和模式切换都有难度等问题。盲人报时器见图2,盲人音乐手机见图3。盲人使用的电子类产品有些尽管在技术上有了改进,但却忽略了盲人的心理需求,从而对使用者心理造成了一定的心理障碍。在一些盲人使用的电子类产品的设计中,不仅需要满足使用者在功能上的需求,更应把设计重点放在人性关怀上,更多地关注残障人士的生理、心理和行为特征,满足使用者在使用过程中的心理追求。2.2盲人对产品听觉设计的要求由于盲人视觉的缺失,所以在听觉的设计上就尤显重要了。(1)盲用产品听觉的设计要先满足盲人的生理需求,这是盲人最基本、最原始的需求。(2)盲用产品听觉语言要操作简单,不要过于复杂,盲人可通过听觉来正确使用产品,产品也能通过语音形式反馈回来,使盲人在使用产品的过程中能及时获得声音的提示,从而让盲人正确地使用产品。(3)产品的音量设计要足够大。过小、过弱的声音刺激则无法察觉。音量设计要考虑产品使用时周围的环境状况,要便于识别区分,能让盲人在不同的使用环境中也能把注意力转移至产品上,在心理上要有安全感。(4)盲用产品的听觉语言设计应体现人性化需求。盲人受生理不健全的影响,心理上缺乏安全感,很难做到像正常人一样工作、学习、生活,长期处于对黑暗的恐惧是常人无法理解的。人性化设计有助于提高和改善人的人性和人格,有助于改善人与人之间的关系,形成良好的人际环境,促进社会和谐发展[3]。(5)盲用产品听觉语言设计要注重情感表达。盲人产品听觉设计要追求情感的沟通与交流,产品设计师要尽量找到一种能传达情感的设计语言,并与使用者进行沟通。设计师必须在人体工程学、心理学和人类生理学领域里作周密的研究,与使用者建立良性的互动关系,将数码技术、摄影、视频、声音、互动等综合手段进行设计创作并融入设计情感,从而引起消费者在使用方式和情感上的共鸣。(6)设计盲用产品的听觉语言时要能有效地挖掘盲人听觉潜能,提高盲人使用的积极性。在盲人群体中,也存在着身体状况、感知能力、受教育程度等不同的差异,他们所特有的感知力有的是先天的,有的也是后天训练所得。
3正常人士听觉特性在产品设计中的应用。
听觉是指听觉系统对声音的反应,噪声使人烦躁,影响工作与休息,音乐则有益身心。听觉抗干扰能力较视觉强,在产品中注意利用声音作为反馈信息或警报信息[4]。正常人士的听觉大多跟声音密切相关,听觉在产品设计中的应用和视觉在产品设计的应用一样重要,会引起受众的情感交流,甚至比视觉更易引起人的亲和力。3.1对声音的感知声音最基本的意义在于给人们传达某种特定的信息,或者增强或者减弱对某种信息的表达效果。对正常人来说,这种感觉更强烈。声音按照其传达信息的方式不同,可分为语言、音乐、产品声音,语言的产生在于它直接的表达人们的思想、情感以及对事物的描述及看法,它最直接地表达出了事物的特征在人们眼中、心里的反映;音乐与语言的不同之处在于音乐的作用在于它本身并不直接地表达,而是从某些侧面间接地反映,这需要人们结合自己的经历并且用心去体会;产品声音像汽车、家电、手机、玩具等产品在使用的过程中会发出各自不同的声音,这种声音也反映了该产品的某种特性,它影响着该产品对人们的接受情度并对环境产生影响。儿童音乐小板凳见图4,小板凳上设计了不同音乐的按键,当儿童坐上小板凳时,就会发出欢快、活泼的儿歌,儿童感知到小板凳能发出声音,既好奇又兴奋,都想拥有这种产品,这也给家长带来了喜悦的好心情。有些产品在使用时的声音可以接受,有些声音就很难接受,如汽车刺耳的喇叭声。每个人对产品的感知都通过身体上的各种器官来感知的,但不同的人感知到的东西也各异。3.2使用者与声音的关系产品的使用者是产品声音的接受者,同时又是产品声音的制造者[5]。使用者不同的年龄、性别、文化、职业等对他们感知声音有不同的影响。病人在使用产品时,对产品发出的声音就有特别的要求。如一个设计师设计了一个音乐椅子,当病人坐进该椅子时,椅子就发出舒缓轻松的音乐,这种音乐对病人具有理疗作用,也就是通过听觉上的享受来达到治疗的作用。产品的声音还给使用者一种提示的作用,如洗衣机洗完衣服的“滴—滴—滴”声,提示衣服洗完了。一般来说年轻人比较偏向轻快前卫时尚的音乐,对交通噪音不太反感,而一些中年人则容易对交通噪音发出抱怨。使用者在使用产品时的心理情绪也影响着对产品音量品质的评价。在产品设计的过程中所有这些声音的选择和使用,达成了产品与使用者心灵上的沟通[6]。3.3产品设计中的听觉表现与情感体验体验,是指人亲身的经历、实践、体会、理解、认识、感受等。它既属于行为范畴,也属于心理活动的范畴。体验的过程既是感觉、知觉的过程,也是注意、思维的过程以及情绪产生和变化的过程。情感体验是指人们通过自己的感觉系统达到对产品的情感体验[7]。在当今数字信息化时代,在数字虚拟实境中,观众是参与者而不再是旁观者,奇妙的体验让你浑身舒服,把观众带到虚幻的现实境界,使其能看到、听到、触摸到产品。产品的听觉设计不再只是向消费者进行单向的输出,而是将主动权交给消费者,不同的人产生不同的体验结果。产品通过听觉与使用者交流,这是一种其他感觉形式不能替代的人机交流方式。听觉设计可以给消费者不一样的感官体验,增加其愉悦感。音乐椅子见图5。在产品听觉设计中将声音进行感性化处理,能进一步增加产品对使用者的亲和力,增加使用者对产品的信任度。产品声音能反映产品自身品质,尤其在汽车上体现得最为明显,宝马公司力图给消费者一种更好的听觉体验和满足,宝马公司的汽车声学工程师研究了独特发动机声音,对于使用者来说,每一次的操作都是一次听觉器官的享受[8]。这些或许就是宝马汽车能给人带来无与伦比的驾驶体验的原因所在;也几乎成了他们品牌的代表声音。在汽车设计中对开关车门时发出的声音设计师也进行了详细的研究,使得汽车在开关车门时能发出音量合适,富于磁性的“感性化”的声音,给人一种厚实的感觉。
4结语
关键词:设计心理学;产品设计;应用
在当前市场经济背景下,设计心理学对于把握消费者心理,可以推动更加符合消费者需求的产品的产生,进而有效提升产品竞争力具有显著作用[1]。本文将综合分析设计心理学与产品设计,探索设计心理学应如何高效应用到产品设计之中。
1设计心理学概述
设计心理学是心理学的一部分,设计心理学包含了心理学诸多的基础知识与原则。对于任何设计或者实践活动而言,人都是第一要素,对于设计心理学而言也同样如此,人的心理与需求就是设计心理学的主要研究对象,例如,格式塔心理学以及认知心理学等等。故此,在设计过程中要对所涉及的基础心理学理论知识部分进行合理地甄别与选择,更好地把设计需求以及相关的理论知识结合起来。设计心理学这门学科的主要研究内容为消费者的需求,在其研究的过程中,首先,要对消费者的基本信息做一个较为细致地了解,并基于这些基本信息进行建模。其次,设计心理学还需要对被研究者的使用过程进行研究,对被研究者使用过程中的相关信息进行分析。再者,为了能够对经验进行总结,从而实现进步升级,还需要对用户的评价反馈进行分析,因为用户的反馈与评价是对设计的肯定或考核。最后,设计心理学还需要研究消费者对于产品的审美以及产品的各种使用环境。而作为产品设计师也只有在综合考量了以上几种因素的条件下,才能设计出更加出色的产品,从而提升产品竞争力,更好地满足用户需求。
2设计心理学在产品设计中的应用机理
通过在心理学上具有普遍意义的模型能够简单表示人们的购买过程,即S—O—R,其中S表示受到刺激,O表示信息处理,R表示做出反应。简单来说就是消费者通过感官来接受相关产品信息的刺激,然后在经过大脑对这些信息进行处理分析,从而形成相关的形象或判断,最后在指导其自身作出是否购买的反应。在这一模型中,认识与意向这两个因素主导了人的整个心理活动。其中的认识过程,主要包含人的思维、知觉以及感觉,这里主要是指人对于产品的认识,都是从大脑对于产品的感知开始的,然后才是对其进行分析判断,从而形成初步认识。而对于意向过程而言,其主要是指人的情感、注意以及意志三个方面的内容,其中情感是指行为人对于产品态度的反应,注意是指行为人对于产品的指向性或集中性,而意志是指人为了完成一定的目标,而自觉努力的心理状态[2]。然而从心理活动发展到现实的交易行为还需要一个过程,即需求――动机――行为,三者的关系为动机对行为进行支配,而需求将直接影响动机产生。需求是指行为人对于某特定目标的欲望,这属于心理的范畴,需求为行为的产生提供动力。故此,在实际的产品设计过程中,不仅应当对人的感觉、意识和思维进行研究,还应当重视对行为人需求心理的分析研究。所谓人的心理活动,就是指客观事物在人的大脑中的主观反映,将现代心理学的优秀研究成果应用到产品设计当中,就能够让产品更加适应人的心理需求。但是,作为消费者的心理,不是简单地反应,而是交织着复杂的情感的心理活动,与此同时,人的审美观以及心理活动是历史发展的,会随着时间与条件的变化而转移。尤其是在我国市场经济条件下,人们物质文化水平逐年提高,人们的求新意识也日益突显,致使现代人的消费心理呈现日趋多元的趋势,再加上当前市场上各种促销方式的产生,导致了市场竞争日渐趋于白热化。在激烈的市场竞争背景下,各大企业都面临着巨大的市场竞争压力,要想提高市场占有率,就必须抓准消费者的心理。而适应消费者的心理不应当仅从促销商品出发,还应当充分考虑所设计的商品的适销性。所谓产品的审美功能,就是指产品通过其外在表现形式,从而以此来唤醒消费者的审美感受,以满足消费者的审美需求[3]。这种功能是基于人的情感以及情绪的,是一种精神功能。审美感受不是凭空出现的,而是要依赖产品的外观的形态、质感以及色彩等因素。作为产品,其外在形式是先于功能传达到人脑之中的,消费者通过视觉对产品的外在形式进行反应,从而引发心理的感受。一个好的产品不仅要有其应有的使用价值,也要有美的形式,以此来让消费者通过视觉唤醒对于产品的美感,从而产生愉悦的心理,激发消费者的购买欲望。故此,在产品设计阶段,设计者必须对消费者的审美心理做细致地分析研究,通过应用诸如色彩与比例、对比与呼应以及重点与主次等法则,设计出更加具有审美价值的产品。总之,产品设计师应当对设计心理学做充分地研究,重点关注消费者对于产品的各种心理,并在此基础上充分发挥主观能动性,应用现代工艺手段,设计出实用性强、外观又好的优秀产品。
3当前我国产品设计所存在的问题
随着我国制造业与工业的快速发展,对于产品设计的重视程度也日益提升,但是就当前我国的现状来看,我国在产品设计上还存在诸多的问题,例如,设计效果不佳,预期发展目标达不到等,具体如下:
3.1对消费者的需求不够重视
当前,我国在产品设计的过程中,仍然存在着诸多的个人印记,对于消费者需求的重视程度不够,未能充分了解消费者对于产品性能以及审美的需求,从而导致设计出来的产品不符合群众的需求。例如,我国工业汽车行业的发展初期就没有结合实际情况进行合理的创新,通常都是注重对国外车辆的引进。与此同时,在实际的汽车设计过程中,设计师也很少将人们的性格、审美以及偏好等因素与汽车设计结合起来[4]。从而导致设计出来的汽车严重缺乏创新性,模仿的痕迹十分明显,本土化的特点却又十分不足,进而致使人们对于这类工业产品的满意程度一直不够。再者,部分设计人员在进行产品设计的过程中,过度地追求创新发展,导致设计出来的产品标新立异,表现出过分独特的色彩,但是这类标新立异的设计由于缺少科学的市场调研,再加上设计师个人能力的不足,导致设计出来的产品难以适应市场需求。
3.2缺乏必要的反馈与信息支持
所谓反馈,其内涵就是对用户提供相应的信息,基于信息支持,让用户提前了解关于产品的使用以及操作结果等方面的信息。通常情况下,产品设计人员在研究出新一代的产品的时候,上一代的产品可能还未完全投入到相应的市场中。但是就这部分产品而言,其研发或者设计过程必然缺少充足的市场调查研究。而当一小部分的产品投入到市场中进行销售的过程中,产品设计人员通常也不会对产品的市场流通做必要的反馈工作,具体表现为缺少对产品的操作顺畅程度、操作失误率以及是否符合消费者的真切需求等方面进行综合分析,进而致使其难以对后期加工程序提供必要的信息支持。
4设计心理学应用在产品设计中的应用策略
4.1转变设计理念
传统的设计理念违背了以人为本的基本原则,忽略了人的主体地位,故此应当被更加科学的设计理念取代。“以人为本”的设计理念充分关注人的感受,并以设计心理学的要求为基础,更加符合时代的发展趋势。有鉴于此,作为企业管理者,应当自觉向设计人员传输人本化的设计理念,以为了用户需求而设计作为基本出发点。
4.2应用科学的产品设计调查方法
以往人们在选择产品的时候,较多的关注点都在产品的质量以及功能之上。而随着我国经济的不断发展,人民群众无论是审美水平,还是审美需求都得到了质的提升,在选择产品的过程中,不仅会关注产品的质量与功能,还会对产品的审美设计做一定的考究。对此,需要设计人员综合全面地了解用户对于产品的真正需求,并以此为基础进行产品设计[5]。但是在实际的用户需求调查研究中,容易受到诸多内外部因素的影响,例如,受调查用户不愿意配合等情况。针对此问题,就需要在产品设计的实际调研中,依据不同用户的特点进行区别调研,应用更加具有针对性的调研方法,为提高产品设计的市场适应性打下坚实基础。
4.3建立建成科学的用户模型
要想有效提高调查研究工作的实效性,就需要依据调研内容,建立建成科学的用户模型,具体如下:首先,相关工作人员应当在产品设计之前,认真了解分析的用户的实际需求,并依据相关的可靠信息,建立相应的用户模型。通过建立科学的用户概念模型,就可以帮助用户对产品的性能以及其他相关因素做更加全面的了解,在问题发生的时候,也能大大提升解决问题的时间。其次,事实上在建立用户模型的过程中,是存在诸多干扰因素的,这一点需要相关的设计人员有清晰的认识。诸多的干扰因素必然将在一定程度上影响用户模型建立的科学性。有鉴于此,在对用户需求进行调研的过程中,相关的工作者一定要确保获取的用户信息的真实可靠性,降低用户模型建立失误的可能性。最后,在进行产品设计以及用户需求调查研究的过程中,相关的工作者可以充分调动自己的人物力资源,通过借助多种外部力量来帮助找出调研工作或设计工作中的纰漏或不足。
关键词:仿生设计;工业产品设计;前景
仿生设计理念起源于仿生学。这是把生物自然界的特点、原理应用于人类社会,解决人类问题的一门学科。仿生设计本质是对所有事物“形式”、“结构”、“颜色”、“功能”、“声音”等多方面的研究,将新方法新创意运用到设计中去,从而改变改善人们的生活。仿生设计研究的主要类别有形态仿生、功能仿生、结构仿生等。现代仿生设计由于其具有符合人们需求、独特的设计理念得到广泛的运用,而未来仿生设计将会秉承科学可持续的理念,探索和改善人与自然关系,促使人、自然和社会和谐统一,这也是仿生设计的发展趋势与最终目的。
一、仿生设计在工业产品设计中的应用现状
卢吉•科拉尼(德国著名设计师)曾说:“设计应该以大自然生命所呈现的真理为基础”,这句话显示出了自然界蕴含着无限的设计秘诀。而仿生设计就是人们长期研究探索大自然、学习模仿大自然的过程。经过经验的积累,通过科学家仿生学的相关研究理论,将仿生设计加入到工业设计中,以满足人们的精神需求和物质需求。[1]应用于工业产品设计的仿生主要有以下几个方面。
(一)形态仿生。一些设计师在设计过程中会借鉴自然界动植物的形态,从而获得设计的灵感与理念,形态仿生是从自然界汲取生物形态灵感并建立在视觉效应上的设计,让产品更加适应市场需求。小到我们日常的风筝、鼠标———仿造鸟类、老鼠的形体加以进化而成,大到车辆中模仿鲨鱼身体的流线型设计的宝马还有模仿甲壳虫形态设计的大众甲壳虫汽车。而在众多形态仿生设计中,根据不同的仿生方法与仿生程度,可以将形态仿生分为具象形态仿生与抽象形态仿生。[2](1)具象形态仿生。具象形态仿生,顾名思义,就是直接模仿自然界生物的形象体态,设计出来的工业产品与此生物很相似,人们能直接轻易的辨别出来。当然,具象形态仿生并不是直接简单的仿照,而是运用夸张或者抽象的艺术手法对生物形态的特点进行归纳与概括,引起人们的联想与对产品的好奇心,使设计的新产品不仅要惟妙惟肖,而且要风格独到,具有创意。目前,具象形态仿生的例子更是数不胜数:2008年北京奥运会的鸟巢就是仿照真实的鸟巢而建;蜜蜂的蜂房已经被运用到许多领域,大小相同紧密相连的蜂巢连接在一起,具有节省材料、固定性强、空间占用少的优势,纸浆盒子就是模仿蜂房的构造用以运输包装禽蛋。(2)抽象形态仿生。抽象形态仿生也是模仿自然生物的形态,却不仅仅是直观的模仿,此类仿生无法轻易被认出,但是经过描述解释,人们还是能够迷糊的辨认出所模仿的事物的大致轮廓,这是抽象形态仿生的主要特点。在抽象仿生的过程中,设计者要对模仿的事物进行概括与归纳,充分提取其主要特征,运用各种艺术手法与设计方式对所要模仿的内容进行处理与加工,将其从生物整体抽离出来,保留所模仿事物的特点与神韵,提高艺术美感,增加产品本身的吸引力与创新力。抽象形态防生不局限于模块化,重点在于如何抽象化、抽象到何种程度。[3]例如:LGWD-N12410D滚筒洗衣机就是一款采用了抽象形态仿生设计理念的产品,该机器采用了仿生的鱼尾提升筋,洗衣机运行时提升器就像鱼尾板波动衣物,给予衣物柔和而有力的拍打力,洗净衣物的同时降低磨损度。形态仿生广泛应用于服装、包装、工业以及其他各方面。这类产品易于让人们接受的,同时又具有新奇的吸引力,艺术来源于生活,设计师根据日常观察到的现象与生物特征,加以联想、创新,最终通过模仿与改进制造出别具一格的产品。(3)意象形态仿生。意象形态仿生与具象形态仿生相似,都有对事物表面形态的模仿,但是此类仿生在对具体事物进行模仿的同时,还会赋予产品一种蕴含的含义与意境,人们通过产品的形态,不仅能够猜测出其所模仿的事物,而且可以体察出其中体现出来的内涵,所以,意象形态仿生不仅具有了所模仿生物的外在影子,还会让设计出的产品拥有一种特殊意象或者象征,这是仿生的高级阶段,对设计者的要求也很高,要求设计师不只拥有超凡的设计能力,而且还有多方面的知识及丰富的想象力。如此,设计师才能察觉所设计的产品与所模仿的事物之间的内在联系。例如:前面所提的奥运会“鸟巢”与水立方,两者结合充分体现出了“天圆地方”的中国传统文化理念。再有,文艺复兴时期,人体造像经常成为建筑的装饰,线条刚直的多立克柱往往象征男性,而相对柔美的爱奥尼柱则代表女子,两种柱经常出现于同一建筑中意味着阴阳平衡,天地合一,这些建筑修饰不仅仅使人联想起男女的形象,也代表了男性女性的性格特点,蕴含了特别的含义。
(二)功能仿生。功能仿生就是设计者利用生物的某种功能或者特性来制造工业产品。这需要科学家与设计师两者共同的努力。科学家要充分发挥自己特长,认准自己职能,将各生物的功能结构分析透彻、包括自然有机体的“形”、“色”、“音”、“动”和特征规律,认真研究总结成系统的理论,然后设计者通过掌握这些理论、结合市场需要来发明出实时的工业产品。当代工业产品设计不仅要满足质量与人们的使用需求,还要与人的精神心理相匹配。例如:光感闹钟,这是利用不同色彩具有不同功能,对人们心理产生不同影响的原理制造的。普通的闹钟是利用高分贝急促的声音叫醒人们,而此类产品是模仿天亮时分的色彩变化,利用慢慢变亮的鹅黄色柔光使人们渐渐适应周围环境,从而逐渐苏醒。设计师充分利用了视觉,制作出了符合人们生理要求适应人的生活经验的产品。
(三)结构与材料仿生。自然界生物除却外形和功能可以用于仿生之外,很多事物的结构也具有独特的用处,令人惊叹。例如前面所提到的蜂巢,除却可用于运输包装禽蛋之外,它的菱形结构不仅可以形成内部空间大的效果,并且蜂巢的材质质量轻,而且可以隔音。随着科技进步,人们生活水平的提高,现代生活对科技进步的要求也与日俱增,许多新的科技产品都需要新型材料———仿生材料就是新型材料类型之一。自然界许多生物存在天然材料,明显优于人造材料。科学家及工业产品制造者可以通过研究生物的特点特征,可以制造现在市场需求的材料。例如:人工冷光就是利用萤火虫发光制造。还有一种自清洁玻璃,是利用荷叶表面多尺度结构和表皮生物蜡的存在起到清洁的目的而制成。荷叶表面是由很多密集排列的突起组成,它们之间存在纳米级的微小的空隙,而在此之上还存在更为细小的突起,形成双重的结构突起。水滴在荷叶上极易滚动,与此同时带走尘埃细菌,利用此材料制造超疏水性自清洁玻璃,在冬季,这种自清洁玻璃还有很好的防结冰作用。
二、仿生设计的发展前景
仿生设计具有交叉性、创新性与商业性相结合的特点,结合现代设计的整体趋势,仿生设计未来的发展前景具有三种特点:人文与技术相互融合,宏观与微观齐头并进,自然与人工和谐并存。
(一)人文与技术相互融合。现代仿生设计来源于仿生学和设计学,带有两种学科的特点,所以总体来讲仿生作品可以分为两种类型:一种是偏向于技术层面、注重实用;另一种是偏于自然,注重人文。未来现代仿生设计的发展趋势会呈现适度技术、人文交叉的情景。例如:2015年设计师PedroSanin设计了一款沙漠温情灯,利用了沙子流动的特性,灯光是暖黄色的与细沙相映成辉,充分加入了人文元素,使人感到温暖与安逸。另外,还有新型的松树形、笋形的落地灯的设计,这是一种形态仿生设计,松树、笋形状的设计预示着勃勃生机、节节高升,非常有人文特色(如图1)。
(二)宏观与微观齐头并进。由于当代社会的发展,对仿生设计的需求越来越大,所以仿生设计不再局限于个别领域,而是在许多方面都有运用,把这些仿生原理与建筑学、机器人学、文化、娱乐等领域相结合。还包括文化仿生、产品界面仿生等。宏观与微观应用相结合,未来仿生设计会得到更广更全面的发展。例如,我国发明了一种高智能的仿人机器人,通过预算行为轨迹实现了机器人打乒乓球的突破。
(三)自然与人工和谐并存。现代设计的理念与思想重要的一点就是回归自然,保护自然。注重自然与人的和谐相处,使人类在物质与精神上都能接近自然、回归自然。例如:凯迪拉克Aera概念跑车设计的车门类似翅膀。在汽车设计中除了形态仿生之外,还有色彩防生。有一种丛林色彩汽车,就是因为设计者观察蝴蝶时发现变色蝴蝶,得到启发,运用特殊金属材料加入涂料,所以,从不同角度看汽车会有不同色彩,充分表达了人类向往自然、爱护自然的概念(如图2)。
参考文献:
[1]陈天超,韩松芸.工业设计中仿生设计的应用[J].河南科技,2014(01):11.
[2]张雅丽.产品形态仿生设计技术研究[J].艺术科技,2014(04):247.
关键词:产品设计;用户研究;以人为本
引言
社会在不断进步和发展的过程中,人们的思想意识也在发生着变化,大多数用户在追求产品实用性的基础上,对于产品的外观和细节也越来越重视。用户对产品设计要求的不断提高,也促使产品设计人员必须加大产品设计的研究力度,只有以用户的需求为基础设计出的产品,才能满足广大用户对产品所提出的相关要求。
1产品品牌在用户研究产品设计中的应用
品牌形象的突出不仅可以加速产品的销售,扩大产品的设计组合与设计类型,同时也为产品生产企业良好形象的树立奠定了良好的基础。任何一种产品只有突出其自身的特点,才能得到广大消费者的青睐,只有在消费者对产品形成统一的认同感之后,才能事越来越多的用户接受和使用相关的产品。而用户在体验产品的过程中所产生的品牌认同感是建立在与品牌的一种相互了解的情感体验的基础上的,只有用户与产品建立了这种品牌认同感,才能达到产品设计所有达到的目的。
2产品感知用户研究产品设计中的应用
产品设计人员为了确保其所设计的产品可以得到用户的认同,必须积极的搜集用户在体验产品过程的感受,才能在增强产品体验装与产品之间交流沟通的基础上,获得最重要的产品价值体验。这就要求产品设计人员必须从体验者对产品的感知和接受产品的程度上着手,才能设计出适合用户需要的产品。另外,为了增强用户对产品的感知程度,必须对产品的特性进行明确的定位,才突出产品类型的基础上,促进用户对产品感知度的不断增强。
3设计的丰富性在用户研究产品设计中的应用
产品设计完成之后进入用户体验研究阶段后,必须确保其可以从不同的角度吸引不同的体验者,才能获取最真实最详细的用户体验信息。产品设计过程的不同以及产品制造所使用的原材料的不同,都是影响用户体验效果的关键因素。所以,必须在产品设计的过程中,充分考虑颜色、形态。材质、结构等因素对产品体验效果所产生的影响,才能确保产品在造型等方面具有自身的特色。另外,为了确保自身所设计的产品与市场同类型产品的有效区分,必须在设计的过程中积极的进行产品设计的创新和改革。才能在大胆尝试新的设计思路和设计手法的过程中,促进产品体验效果的不断提升,从而为产品投放市场奠定良好的基础。
4找准用户心理定位在用户研究产品设计中的应用
用户体验产品最终的目的就是为了确保该产品的信息可以详细的传达给用户,使用户可以在最快的时间内通过自身的使用,了解产品的属性。用途以及成分等数据和信息。由于消费层次和社会阶层的不同,其对于产品设计所提出的要求也存在不同的差异,因此,在产品设计的过程中必须对不同消费阶层所提出的设计要求予以充分的开了,才能确保所设计出的产品可以满足社会各个阶层的消费需求。在消费者经过实际的产品体验之后,不仅可以详细的了解消费者对产品的心里定位,同时也增强了消费者对产品的身同感。所以,必须在产品设计的过程中充分考虑消费者对于产品心里定位的重要性,才能设计出适合社会各个消费阶层的产品。
5交互设计在用户研究产品设计中的应用
用户使用产品的整个过程实际上就是其与产品交流和沟通的过程,而用户在这一过程中对产品所产生的感受,就是我们所说的其对产品的体验。因此,产品设计人员在设计产品的过程中,必须要提升产品的交互性,才能满足用户在体验过程中所提出的相关要求,从而达到增强产品用户认同感的目的。而陈nap设计人员所设计的产品是否成功,则直接取决于用户在使用产品过程中能否获得最佳的交互体验,只有用户获得了最佳的产品使用交互体验才意味着设计人员所设计的产品得到了用户的认同,从而为产品大量的投放市场奠定良好的基础。也就是说,优良的产品交互设计不仅可以有效的增进用户与产品之间的交流与互动,促进用户使用产品的体验认同感。同时也最大限度的发挥出产品在用户体验过程中所取得的效果。
6结束语
为了可以得到全面详细的用户体验数据,必须邀请用户积极的参与到产品的设计过程中,并根据用户的实际体验反馈,降低产品设计与开发过程中可能出现的市场风险。总而言之,只有得到最详细最全面的用户体验数据,才能设计出符合大众需求的产品,而这也是设计改革与社会文明进步最直接的体现。
参考文献:
[1]张玕,潘祖平,程玖平.通感修辞法在产品设计中的应用研究[J].包装工程,2013(18):25-28.
[2]李永锋,朱丽萍.移情及其在产品设计中的应用研究[J].艺术与设计(理论),2014(03):107-109.
工业设计专业产品设计教学现状
很多本科院校在对待专业基础课程的教学时,单纯的对于课程进行探究,很少考虑与后续专业课程的学习衔接和过渡问题。这是未从本质上思考教学目的,割裂了教学的过程属性。例如工业设计专业相关的设计知识是描述性的,而非概念化的,是关联性的而非独立化的,设计知识表现为交叉融合的特征。虽然许多院校在教学中意识到这个问题,在专业基础课程的学习上采用各学科、各专业不同的课程体系等操作,其实还是没有从基础上改变体系之间不相关联的局面,构成课程的学习是将形态进行单纯化处理,不考虑其他因素的影响,只就形态进行表达。所以如何使构成的形态学习与产品设计中形态的学习形成知识的整合,是我们要探讨的问题所在。
产品设计教学是是工业设计专业主干课程。产品设计的形态作为传递产品功能的载体,正确传达产品语义是设计者在形态造造型时,不能靠感性分析,要理性,在本专业中,增开产品形态设计的课程,针对与产品设计专业课程进行知识点对应的设计意识,使学生可以顺利完成过度。
强化基本概念的理解与思维方式的训练
1.从“构型与过渡”开始
在整个产品设计过程中,形态占据非常重要的位置。其通过人们的视觉和触觉给人切实的认知和感触,其目的主要是学生在学习理论知识的同时可以得到更为广阔的可移植性技能,可以让知识相互转化。
产品设计是给了我们一定的限制条件,更强调在市场情况、相关使用环境和设计制造成本等具体限制因素下考虑,三维构成中的形态可以不受以上诸因素的制约,可以最大限度的发挥想象的限度,我们要教会学生有效整合这种前后链接的知识,着重设计过程的连续与完整,尤其思维的连续与完整。
2、加强“细节文法”概念的认识
在设计中,“细节文法”是对产品局部更详细的功能设计,所以学生需要加强在细节上的把控和处理能力,形态与色彩、材料等其周围各因素之间的关系是所谓产品设计中细节文法的表现重点。在此过程中学生往往只关注整体大造型、材质等的运用,忽略形态需要与人体亲密接触的细节的配置,学生了解但把控不了细节文法时,面对这种情况,教师要注重课程中设计知识点的映射关系,比如下达设计任务时先进行整合,对设计任务的知识点与评价点进行分析,然后进行局部设计,对比才能增强大家对造型细节文法的控制能力
3. 强化思维方式的互动与转化。
在产品设计初始阶段,理性思维方式开始占主要地位,设计者要对现有产品造型、材质、工艺、色彩、使用情况、文化因素等情况进行分析,在设计调研的基础上对产品进行分析定位。而在形态设计即(构成艺术课程)过程中,因为不存在对产品的诸多因素限制,可以最大限度发挥形态的个性表现,更加强调设计者自身感受的表现,调动了设计者的思维训练,使学生顺利完成过渡转化。
产品设计教学方式探索
利用一些的方法将原本孤立单一的知识点关联为知识群,使学生在掌握知识的同时输出设计能力。
本人在为学生“产品设计”理论课程部分上课时,首先会提到“形态构型与过度方法”这一概念,虽然不同的课程会带给学生不同的知识点,但之间对的联系不是非常明确,学生无法从中找到连贯点即无法有效的形成多种知识汇总的设计能力及创新能力,在设计细节上,对问题的处理、细节文法的把控等方面都有非常大的不同。所以实际教学中。应该把学生掌握的形态设计的知识作为基点。
产品设计多元化教学模式
学生在产品设计过程中可以分为三个阶段:首先先给定一个简单造型,不约束其他环境、技术、成本等相关因素,可以最大限度进行造型;随着理论课的穿插讲授及对于产品市场、技术、环境的了解,加大设计难度,进行小产品设计;最后要求学生进行更加复杂的综合产品设计。
从三维设计到产品设计,它是一个有机的整体,在其中,形态创作的自由度逐渐减小,设计的功能目的性变得更加明确。无论针对形态的考量是多是少,但始终贯穿连续性、衔接性、系统性,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,通过连接知识点,体验生活的深度和多样性,有效整合资源,以恰当的方法解决问题。
(作者单位:太原工业学院)
【关键词】仿生学产品设计仿生设计趋势
一、仿生学与仿生设计
仿生学是模仿生物特殊本领的一门科学,仿生学一词来自于希腊语“Bio”,代表“生命”,同时词尾“nic”代表“具有……的性质”。同时笔者认为“仿生学学科领域是研究以具有生物系统特征的方式、以类似于生物系统方式或者是以模仿生物系统的系统性科学”。仿生学是一门现代才兴起的跨领域科学,他最早出现在20世纪60年代。但是在后面的极长的时间里,人类产生了大量出色的仿生设计。本文将选取一些汽车设计与灯具设计的实际案例进行分析,它们都反映了产品设计世界中富多彩的仿生设计产品。
同时仿生学界也有一种观点“自然系统已经产生大量的具有创意和实用性的解决方案,而且可以给人类带来灵感,帮助人类在气候控制、食品科学领域进行大量的社会性创新”。然而,回望过去的设计历史,从新艺术运动到流线型运动,设计领域虽然有大量的模仿自然世界的系统论和产品,但是仍然紧紧是在模仿自然世界对象的表面意象,对人类世界的产品和艺术形态进行美化和雕琢。作为现代工业设计的代表性行业之一,汽车设计和灯具设计行业始终徘徊在炫目的形态游戏与表象的仿生学边缘。
二、仿生学在产品设计中的应用实例和分析
(一)仿生学在汽车设计中的应用
在汽车设计中,仿生学是一种有历史意义的设计方法之一,它的应用角度一直在企业界和学术界产生极大的讨论和关注。汽车设计在刚刚出现的时候,以对汽车车身进行差异化的装饰和包装,追求商业上的眼前利益。然而随着汽车产生的进一步发展,汽车给人类所在的生存环境带来很多消极的因素:能源危机、大气污染、城市堵塞等。这些负面现象使得设计界对汽车仿生造型设计的设计方法论进行研究和讨论。
目前汽车设计依然在模仿自然界生命的意象形态。在修辞学方面,人造产品是由特征、原理、情绪三种系统性科学论据组成的,在对象外部形态体现了汽车产品的表面特征。作为“自然界的翻译者”的著名产品设计师路易吉·科拉尼,参考自身对于自然世界的独到见解,运用曲线模拟自然界生命意象,设计出历史性的生物意象形态,进一步将它用到汽车设计中。
在设计界,甲壳虫汽车在模拟自然系统生命对象的设计论中当属最典型的案例。著名设计研究者帕帕奈克在情感化设计与仿生学理论的基础上对甲壳虫汽车的造型设计进行了评论。他论述说:较小的生命形态特征让人觉得需要呗保护和温暖,并且将这种造型特征在汽车设计中应用,可以让大家获得对这辆车的情感化认知。甲壳虫的造型设计为汽车带来了独特的特征和味道,而且让设计说话,带给大家充实而生动的情感体验。
仿生设计不仅在产品造型的角度发挥巨大价值,同时也关联产品和服务构成强大的生态系统,能将全方位可持续的体验带给消费者。奔驰公司在进行可持续未来汽车产品设计的时候,运用仿生设计的系统论保证了汽车在能耗、安全性、低阻力等方面的优势,并且在汽车从设计、生产、驾驶、维护、废物销毁、再循环使用的全生命周期都进行仿生设计研究,力图打造汽车生态系统。该公司的所有设计师都从自然界生物的流体力学研究出发,不断从植物和动物身上获取灵感,最后发觉出提升汽车整体架构强度、降低成本消耗、极大降低能耗和风阻的系统性设计方法,而且使用计算机设计软件对整体形态造型进行计算,这样就保证汽车在进行测试阶段非常安全,同时汽车也获得了极大的轻量化设计。最近几年,奔驰汽车不断将自身的跨学科研究结晶向更高的领域推进,他们研发的BIOME汽车现在可以从自然系统设计中脱离出来,研发人员在经过深入研究后,使用最先进的能源技术将汽车减轻到不可思议的地步,而且在成为废品后可以自动降解,形成极大的再循环,而且汽车还是用太阳能这一无限循环资源对传统能源进行替代,在环境友好方面又迈进了一大步。
(二)仿生学在灯具设计中的应用
在灯具设计中,仿生学也可以产生巨大的作用,在结构仿生设计角度看,我们可以发现力学机构可以模拟自然生物的身体全部分,包括植物的叶子、茎部、根与动物的骨骼等部分。
设计师JohnWischhusen通过仿照人的骨骼设计的一个灯具,至今让人回味无穷,感慨设计师强大的洞察力和勇气,让世人感受仿生设计带给大家生活的独特魅力和审美品位。
还有的灯具设计借鉴蜂巢的六角形排布结构设计,利用其稳定、节省原料、高强度等特点。而且设计师使用蜂巢结构设计为产品带来很多优点,诸如隔音隔热、重量轻等等,在各大交通器设计领域都经常运用。
在仿生形态趣味性方面,本身仿生的形态来自自然界,具有一定的趣味性,将他们运用到产品设计中,带给大家可爱、温暖、自然的全方位感觉。比如著名的蜜蜂台灯设计,他的反光板运营蜜蜂翅膀的形态,灯泡运用蜜蜂头部的形态,支撑结构的造型来源于蜜蜂的脚形态,整个台灯的设计完全模拟了一只休息的蜜蜂,非常传神和有趣。
三、仿生设计的未来展望
仿生设计强调跨领域、独创性、边缘化,不管仿生设计的理论、内容、方法的发展,这些特征都是表现的很明显。
(一)技术与艺术的齐头并进
仿生设计用句古话说就是为了活着而设计,它是一种人类将科技和艺术结合产生的造物方式。虽然这种生存理念被束缚在生命繁衍和延续的理性层面,但是这种生活方式却是人类现代文明的基础。
近现代仿生设计在世界经济、文化、生产的大背景下,依靠现代先进的技术和设计,在社会完成现代化的同时,依靠自身的思想的绽放和启蒙,会产生出大量的造物和思想意识的变革。里面混杂了科技是一切的实用意识形态,也有人本思想的人性化意识形态,而且他们总是各自在自身的领域发展着,不相互合作、欣赏,让技术和艺术产生了巨大的分离,整个进程缺乏前进的动力和欲望,降低了前进的脚步,最后仅仅是为商业服务做出自己的微弱贡献。
将来的仿生设计肯定会将技术与艺术齐头并进发展,会更多的追求先进技术、情感化的全方位发展,在实用价值、情感价值等多角度发挥巨大的作用,让设计们更多的探求这种技术与艺术结合的可行性方案。
(二)实践应用和科学研究并行系统化发展
仿生设计的科学研究与实践应用,不仅要依靠同仿生学相关的电子、信息、物理、化学等科学的系统性科学理论支持,而且也要获得感性工学、科学艺术甚至到达哲学层面的学科支持。例如“基于蚁群算法的产品服务系统规划分析”、“基于进化算法的仿生造型基因进化”、“进化算法在产品创新设计的应用”、“簇群空间和新陈代谢仿生设计”等课题都是现代仿生设计中关于仿生过程算法、仿生结构算法(神经网络)、仿生行为算法(群体智能)等仿生智能计算方法的应用研究。
未来的科学研究与理论实践定会形成从理念、到数据、再到方法论、最后到目标等方面的有机仿生系统,这个系统由大量的元素有机组成,而系统本身也属于一个大的宏观思维下的系统。以后的仿生设计不会仅仅是关注几个单体设计元素和理念,更加注重与系统性的整合。该系统通过进行基础性科学研究,注重仿生设计元素和相关元素的系统性研究,必将仿生设计理论推动到更高的战略发展层面。
(三)以持续发展和社会和谐为目标
仿生设计通常以研究自然生态为对象和目标,强调对自然世界整体趋势和变化的把握,注重对自然生物与其关系的研究,从物质到非物质、复杂到简单、高端到低端等不同层次的系统研究,同时也包含着在跨学科基础上的多样性多层次研究,这样的目标是建立一个人和自然共同工作的系统。但是人和自然的工作方式不是独立和封闭的,而是沟通顺畅、融合的、交叉的、开放的系统,这样才能谋求在未来获得持续发展和社会整体和谐。人类在接近自然系统的同时,给大自然提供一定的保护。未来的仿生设计必将是从以人为本的设计转化为以自然为本的设计理念,进行可持续发展的设计,从战略层面保护大自然生态系统的完整和健康,以人类和自然和谐共存为目标准则,造出一种更加自然和随性的选择境界,挖掘出任何自然和谐共存,可持续发展的道路和方法。
综上所述,仿生设计以其特有的设计思想、理念和方法,把个体系统的需要放到整体系统中衡量,用符合生态学的环境科学原理的观念去指导行动,将不断去探索人与自然的关系,
寻求技术与自然、人类的协同一致,试图预见并创造更高层次的人——自然——社会环境系统,这是现代仿生设计发展的趋势和理想目标,也是整个人类社会发展的追求。未来的仿生设计将渗透到人类社会生活的各个层面,对人类现在及未来的生活方式、价值观念产生影响,参与到人和自然的共生与持续发展这个哲学命题的认识和反思中去。
参考文献:
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中国剪纸,又称刻纸,是一种用剪刀或刻刀在纸上剪刻花纹,用于装点生活或配合其他民俗活动的民间艺术。①是我国普通老百姓在长期生产生活实践中为表达对生活的感受、期盼和寄托而形成的艺术形式,是各种民俗活动的重要组成部分。其所特有的乡土文化气息反映了广大人民的文化和审美情趣,彰显着强烈的质朴的、纯真的、稚拙的审美理想。剪纸艺术的创作源于日常生活,由于地理环境、风俗习惯、经济状况的不同,民间剪纸艺术特征也各式各样。北方剪纸,其技法比较粗放简练,风格单纯明快,善于夸张变形,喜欢用大的块面和粗的线条来表现,在作品中更注重作者的主观感受和审美情趣;南方剪纸的特点就如南方的地域风土人情一般,其刀法细腻,线条圆润,构图精美,图像生动逼真。虽然不同的民族形式,不同的民族风格造就了民间剪纸艺术的地域区别,但其在技法、布局和寓意上有着共同的特征。首先,在技法上,剪纸是一种镂空艺术;这种镂空分为阴刻和阳刻。阳刻剪纸就是保留画稿上的轮廓线,剪去或刻去轮廓线之外的空白部分,是一种留线去面的方法,剪出来的图案不能有断线。阴刻剪纸与阳刻剪纸正好相反,它是剪掉画稿的轮廓线,保留轮廓线以外的空白部分,是一种留面去线的方法。这两种独特的镂空艺术把中国传统美学中的和谐美、虚实美、对称美体现得淋漓尽致。其次,在布局上,剪纸艺术在二维的平面上表达出多维的空间感;这种造型手法采用平视构图,创作者通过在二维空间观念中对视觉中心的比例、位置和相互关系进行规划,打破自然的客观法则和空间限制,不讲求“近大远小”的透视比例关系,将不同时空和不同空间的物体放在同一个平面上进行刻画。不同维度的画面元素融合在一起时,抛弃了体积、空间、层次和透视关系,完全凭着经验和灵性大胆的取舍。这种借助静态的平面思维去表现三维、四维甚至多维的空间,并通过动态的思维联想,连续的描绘自己内心世界的构图方式,正是民间剪纸艺术的独特魅力。再者,在造型上,民间剪纸源于生活,创作者把他们对生活的感悟,对自然的认识,对内心情感的寄托,通过剪纸这种特殊的艺术形式表现出来。因此,这种艺术表达重在表现内在神韵,即神似,而不是表现形似。在题材寓意上,一些符号元素会频频出现在民间剪纸的组合造型中,象征表达特定的寓意。这些符号通过民间文化的传承,逐渐形成了一种约定俗成的符号象征。比如:剪纸图案中最常采用的是谐音法,剪纸中的蝙蝠,象征福;刻上莲花和鲤鱼,寓意“连年有余”;还有象征法,如桃子象征长寿、石榴象征多子、牡丹象征富贵等等;是剪纸艺人对美好生活的向往,对繁衍生命的祈福。
二、现代家居产品设计的特点
家居产品,指的是家庭日常生活中所有使用的产品。比如家具、灯具、窗帘、布艺、花艺、绿植、陈设工艺品、床上用品等等;它们是家庭生活必不可少的使用品,也是美化家居环境的重要装饰元素。家居产品设计通过专业的设计手法,将家居产品进行人性化、功能化和美学化等层面的设计,使产品更具有艺术性、内涵性,更能满足使用者的生理、情感以及视觉上的需求。新时期的今天,随着生活条件的极大改善,消费者在选择家居产品时,不再仅仅关注产品的实用性和功能性,而是越来越关注产品的文化创意和设计精髓。因此,现代家居产品设计,呈现出如下特点:更加注重我国特有的文化传承,即在家居产品设计中,越来越多的从中国传统文化入手,将民间特有的技艺、审美、情感、愉悦等人文元素融入到现代设计中来,使其具有民族特色、地域特色。将传统剪纸艺术的虚实镂空技法、自由透视造型、美好象征寓意等特征融入到现代家居产品设计中来,能够让人们从多角度去体会产品所产生的魅力,提升家居产品的文化内涵,增加产品的附加值,创新产品设计的方法和路径,最终实现文化与产品的和谐统一。
三、民间剪纸艺术在现代家居产品中的应用
(一)传承性直接应用
创作者的审美爱好决定了传统剪纸艺术的表现形式。单纯朴素的色彩,寓意美好的图案,阴阳和谐的构图,民间剪纸这些特定的表现语言,传达出传统文化的内涵和本质。在现代设计中,众多设计师继承发扬了剪纸艺术的优秀文化传统,并将其造型、图案和色彩进行直接性的传承;如在2006上海国际创意产业活动周“李守白作品展”展出的“剪纸家具”。高背的“太平椅”,以黑色为基调,高背上绘以精致的红色剪纸团花和旗袍,座面上绘制虚实相间的剪纸猫咪。竖向椅背上的旗袍,横向座面上的猫咪,利用视错觉,宛如一位抚摸着猫咪的子,在展会上赚足了观众的眼球(图1)。再如剪纸钟面、剪纸装饰画、剪纸抱枕、剪纸桌旗等家居产品,利用传统的剪纸图案和单纯的红白色彩,加上美好的寓意题材,以高雅丰富的内涵和鲜明动人的视觉效果融入到了现代艺术设计中,使整个家居产品具有强烈的民俗色彩(图2系列)。在这些产品设计中,对民间剪纸艺术特征没有太多的改造
(二)发展性间接应用
将剪纸艺术的寓意、造型、图案、技艺加以提炼,用现代设计的手法进行转化,演变成为具有剪纸特征的产品造型,这是传统剪纸艺术在现代设计中运用的另一大手法。由NeringaDervinyte设计的名为Romance的家居产品系列(包含不同大小的茶几、矮柜及壁灯)(图3),借鉴剪纸艺术的中空雕刻的技艺,以钢为主要材料,运用雷射切割技术,将剪纸图案中常用的的花、草、叶等植物元素作为镂空面,雕刻出不同的花纹,不仅增加了产品的透光功能,形成强烈的虚实对比,还具有极强的装饰性和文化内涵,令用户产生视觉上的享受。剪纸作品的最大特点就是镂空,阳刻的剪纸必须线线相连,阴纹的剪纸必须线线相断,否则就会使整张剪纸支离破碎,形不成画面。美国ArtecnicaMidsummerLight仲夏夜之灯(图4),设计师按照剪纸的工序,首先用画笔画出图案,图案的题材就采用剪纸中最常见的花草树叶元素,然后再来。在材质上选用与纸质感相似,但是具有防水、不怕撕扯、抗变形特点的蒂维克纸,耐热又不变形,而且方便保存;在色彩上延续了剪纸单纯、明快、简洁的特点,不同颜色的剪纸层层覆盖,花团锦簇中,洒落点点光影,整个作品极其浪漫,呈现出强烈的现代装饰性效果。格物:朱子说:“格者至也,穷至事物之理,欲其极处无不到也,观心:明心见性。”格物观心,既是“悟”世间本源的必行之道,亦是设计之本。②在以上作品中,剪纸元素在空间中具有多维的视觉效果,剪纸的二维平面性延伸了设计空间,这是传统艺术在当代设计中的重释,是灵感融合的创造,而非直接的模仿。在诸多设计作品中,提及中国风设计,往往是传统元素符号的堆砌,抑或是符号的简单变异,失去了传统文化所特有的意境,产生的效果也往往是有形无“神”,在现代化设计语境下显得特别突兀。因此,将传统艺术融入到当今设计中,不是某种符号的堆砌,而是精神和意境、品格与灵魂的高度融合。将剪纸艺术的特征关联到产品设计中,是产品精神发展的一部分和产品设计最基本的创新雏形。
(三)创新性变形应用
对剪纸艺术的阴阳正负形、意象造型、自由透视等艺术语言加以解析,然后保留其神韵,进行创意性表达,延伸到现代家居产品设计中来,是设计创意表达的最高层次,即传统民间剪纸艺术的创意产品化。荷兰著名设计师托德•布歇尔(TordBoontje)的许多作品都与剪纸,或者说剪影有关。除了上文提到的“仲夏夜之灯”,“居室空间”系列作品(图5)把“剪”这个概念发挥得淋漓尽致,完全带到了一个新的领域。整套作品围绕“自然”的主题,用他最为擅长的花草语言,运用三维立体的重叠剪纸,以一种新的仪式、新的状态、新的修饰手段设计出多种家居产品。作品呈现出的正负形交错、点线面结合的造型观念及结构形式,给人们带来了一个美妙和神秘的幻想世界。在传统民间剪纸艺术的作品中,创造者通常借助某种具象的“符号”暗示特定的人物或事理,以表达特定的情感和深刻的寓意,这种艺术手法称之为“意象造型”。设计师托德•布歇尔独具匠心地将可爱的动物图形与美丽植物有机地组合在一起,使之产生出新颖的图形语义,充实了产品设计的人文内涵,反映了设计者的愿望以及他的精神世界。
四、剪纸艺术在现代家居产品设计中的运用价值
(一)理论价值
首先,体现了弘扬传统艺术的精神。艺术生命的延续是传统与创新相结合的结果,脱离创新高呼发扬传统,犹如空中楼阁。因此,探索传统民间艺术与现代设计相结合方法,并借助家居产品的载体将传统艺术元素、精髓融入当代设计中来,是我们弘扬传统民间艺术的实际途径。
(二)实际应用价值
一方面,可以增加现代家居产品的附加值。将民间艺术以新的形式融入寻常百姓生活中,不但能够普及传统艺术文化知识,而且还能增加现代产品设计的独特性和文化底蕴,满足消费者不同的心理需求。另一方面,可以为民间艺术的传承找到合适的载体。将剪纸艺术的纹样类型、构成规律、雕刻技法、内容寓意等艺术特征,应用到现代家居产品设计中来,探索民间艺术产品化、市场化的规律,可以为传统民间艺术的弘扬与传承找到合适的方法和途径。注释:①引文来自百度文库.②引文来自美国室内设计杂志图片文字.
作者:王文玲 钱万成 单位:江苏工程职业技术学院
参考文献:
[1]来凯丽.剪纸艺术在产品设计中的运用研究[D].景德镇:景德镇陶瓷学院,2012.
[2]焦一恬.剪纸元素在灯饰设计中的应用研究[D].长沙:中南林业科技大学,2015,(5).
[关键词]瓦楞纸板 产品设计 环保 经济
今天,面对日益枯竭的生态材料、恶化的环境,特殊群体的消费需求,迫使我们去寻求一种更加合理的产品设计材料。瓦楞纸板就是一种很好的选择,它既具有很好的环保性,又有良好的性能;既有时尚的外观,又有经济实惠的价格。尽管如此,瓦楞纸板产品对国内消费者来说还是新鲜事物,对于它的实际使用效果,消费者还持有怀疑。
随着中国经济的发展,瓦楞纸板也有了广泛的应用。瓦楞纸板生产企业经过近二十年急剧式的快速发展,从早期的行业暴利到目前因生产过剩所带来的行业危机,文献的统计数据表明,我国瓦楞纸生产的产能过剩达60%。故大力发展瓦楞纸板在产品设计领域的应用,对缓解我国瓦楞纸板的生产过剩问题有非常重要的现实意义。
一、瓦楞纸板应用于产品设计的优势
1.功能性。瓦楞纸板的独特的结构具有多样的功能性。既具有普通材料的抗压强度与硬度,又具有一定的柔韧性与弹性。经科学测试,A级纸板为表板和里板的瓦楞板。断裂强度达28kg/cm3,可承受90kg的重物。这种特性随着瓦楞板的楞数与瓦楞形状不同而变化。虽然硬度不及木材等,但通过结构的设计可实现与木材几乎相近的承受功能,但重量只有它的20%~30%。
随着科技的进步,瓦楞纸板的性能得到了进一步的提高,尤其是近年来兴起的各种功能型瓦楞纸板,如防水纸板、防火纸板、防静电纸板及保鲜功能的纸板等,具有传统纸板不可企及的独特功能,它在现代生活的诸多领域有很好的表现。
2.环保性。原材料环保。瓦楞纸板主要由植物纤维的混合加工制造而成。其原料天然环保,无公害。蔗渣、农作物秸秆、各壳、稻草等都可用来制作纸浆,我国每年的农作物秸秆在2亿吨以上,原料充足。
加工成型过程的环保。纸板在结构设计的连接方法上往往采取拼接、插接、锁扣式结构为主,较少使用连接件,与木材等使用螺钉、铆钉、粘结剂等方式不同,拆装更加简易方便,节约人力与成本,减少对环境的影响。同时工序少,噪音低。
可以重复回收再利用。可回收15~17次,不能再利用后也容易自然降解,不会给环境造成负担。据不完全统计,1吨废纸可以再生800kg新纸或830kg纸板,相当于节约木材4m3,纯碱400kg,标准煤400kg,电500kw,水4700t。同时可以减少生产废物排放置约1000kg,减少35%的水污染。
3.经济性。作为目前最为普遍的包装材料,瓦楞纸板得到了广泛的应用。国内生产企业达5万多家,遍布各大中小城市,物流时间短;材料自身具有轻、薄、平整等特点。制作的产品能收缩,易折叠,平板的的形态极大的压缩了体积,节约仓储和物流成本。最后,瓦楞纸板的原材料来源广泛。既有包含农作物秸秆在内的各种植物纤维,也有各种回收的废纸板和纸等,材料价格低廉。据粗略大致计算,以原料为牛皮卡300克,高瓦180克(AIB楞),格纸180克普,里纸280克的茶板纸的五层瓦楞纸板为例,制造成本不到5元,市场售价在7.7元左右。相对别的材料而言,价格方面的优势明显。
4.舒适性。作为纸质材料,它具有质感松软,有弹性等特点。对材料的感受与认知,触觉是重要主要途径。尤其是材料制作的产品与人们的生活或工作越紧密,使用中的触觉感受越显得重要。触觉体验中,瓦楞纸板具有干滑光整、紧实中显松柔的特点。同时它的导热性能低,透气性好,热传导性与木材相似,在夏季的使用感觉凉爽而不湿闷,冬季使用温暖而不冰凉。加工成型的各种楞边和拐角,柔和圆达而不锐利和硬朗,即使发生碰撞也不会对人体构成伤害。此外材料易折曲弯曲为多种曲面,人机交互体验感受良好。这些对儿童或易受伤害人群来说十分有价值。
5.时尚性。瓦楞纸板的在视觉、触觉方面的素雅之美具有特别的文化品位。应用在家居产品、办公用品等领域,容易与周围的环境协调。在审美需求日益多样化的今天,它也变得更加的丰富多彩。彩型瓦楞纸板在胶印机上直接印刷,可获得精美的图案和绚丽多姿的色彩。数字喷墨印刷的色彩亮丽程度及饱和度大大超越传统印刷工艺,且特别适合小批量的生产,可以针对个性化的需求将时下流行文化元素及时的呈现出来,这是别的材料无法比拟的。
二、瓦楞纸板可应用的突出领域
基于以上瓦楞纸板的特性分析,结合产品设计关注现实生活突出可持续发展的特色,笔者认为在以下领域瓦楞纸板会有独特的应用价值。
1.绿色设计领域。绿色设计是人类可持续发展与生存的重要社会活动。在设计领域中,各种绿色材料的应用格外引人关注。由于它的轻量化、无污染、可以重复回收再利用等特点,特别符合绿色设计的3R原则,即减量化设计、再利用、再循环的原则。如图1,是笔者指导学生设计的瓦楞纸板宠物尸体箱。它能满足人性化的安放宠物尸体,运输进行火化的需要,既庄重有环保,非常经济。绿色设计遵循“物尽其用”的原则,减少没必要的浪费。长期以来家具行业严重依赖自然森林资源,导致我国大量进口原木。如果使用瓦楞纸板制作家具则没有普通板材家具的甲醛等有害气体释放,可以最大程度地保护了不可再生自然资源,纸造家具会成为家具行业和低碳生活的标志性产品。
2.灾后的临时需求产品。在人类生活中,人类经常会面临自然灾害的发生,这些临时突发的灾难会对人类生活造成重大的破坏。之后,灾民的生活安置成为最迫切的难题。生活中需要大量的包括家具在内的必需产品。而临时性的需求又决定了这些产品的特殊使命和使用生命的短暂性。传统的家具产品生产周期长,运输成本高,后期的回收利用困难等特点,不符合这时期的特殊需要。瓦楞纸板家具应用在这一领域有非常独特的优势。加工方法简单,质地轻,便运输,在极短时间内便可生产大量的产品,很好满足紧急的需求,此外具有别的产品无法比拟的特点。一、由于材料质地的松软,在随后可能发生的余震中即使倾倒或与人体发生碰撞,也不会构成对人体的伤害,给与灾民一份安全感。二、随着重建工作的完成,灾民开始新生活,这些临时家具无论是回收再利用还是损毁家具的就地处置,都能做到节约与环保不偏举。如图2的纸板地震避难屋设计,自从2004年日本新鸿地震开始,坂茂就将自己设计的这种建筑作为地震救灾中的应急避难所,为大批灾民提供了庇护场所。
3.服务于大型活动的产品。在日常生活中,随着经济的发展与社会的富裕。人们在工作之余便有了更多的休闲活动。各种展示展览活动也日益频繁。这些活动都有一个短暂性的共同特点。如户外野餐、露营、演唱会或车展等。由于活动的进行,会在某些区域和场所短时期内积聚大量的人群,相关的配套设施便是一个急迫解决的问题。尤其是如展台、垃圾箱、厕所等产品需要数量众多,且要求后期便于回收。瓦楞纸板产品在大型展会和活动中已经有出色的表现。如图3北京奥运会纸质垃圾箱。由北京纸箱厂生产,为奥运会提供纸质垃圾箱有2万多个,服务于所有场馆和奥运村,100%可回收,荣获了2007年中国“包装之星”铜奖。工作人员在现场根据设计的提示自行成型,过程简单易操作。
4.城市租房族。空间小、收入不高、流动性强是租房群体的共同特点。基于经济性的考虑,瓦楞纸板家具可以利用简洁的形态设计和自行拆装的DIY形式,将价格减到最低。运用模块化设计和多功能设计,用统一模块构建多样家具形态,可充分利用“一物多能”原理,减少家具数量,将空间的利用率最大化。结合材料原有的易折曲特点,不用时节省空间,搬家时易打包自行携带,节省搬家费用。
三、结语
瓦楞纸板作为一种性质独特的材料,在应用于产品设计的过程中,它的特性将会被更为深入地认识和发现。它既具有经济、环保、美观的优点,也存在着承载力、刚硬度、防水、防潮等方面不及板材、钢材的不足。在设计创意初期,只有充分认识和把握它的性能优缺点,才能物尽其用,将绿色设计与实用功能完美结合,创造出瓦楞纸板在产品设计领域特有的风格和文化。
参考文献:
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[4]杨扬. 纸质材料家具功能性和环保险研究[J]. 森林工程,2011,期(1):33- 33
关键词:工业设计程序与方法;小家电;设计研究
前言
工业设计的创新是基于设计过程的有序和合理而开展的,整个设计的过程遵循一定的程序与方法即可调动和激发开发环节的创新。随着经济全球化的加深,中西方文化的融合度也越来越高,在用户对小家电需求日益上升的大背景下,将系统创新的工业设计程序与方法应用于小家电产品的创新设计实践中很有必要。
1小家电产品的现状概述
小家电产品主要是指相对于空调、洗衣机、冰箱等占据较大空间而言同人们日常生活较为紧密,具有体积空间小、使用方便、原理相对简单的日用电器产品。大致包括电热水壶、电饭锅、榨汁机等厨房小家电产品;吹风机、电动牙刷、电动剃须刀等个人生活护理小家电产品以及加湿器、饮水机、电熨斗等家居小家电产品。随着人们消费水平的不断提高,小家电产品的使用需求也随着增长。随着小家电市场需求的不断增加,小家电产品的市场竞争力也日益凸显。纵观国内小家电市场状况可知,小家电产品的相关产业链日益完善,就整体状况而言,我国小家电产品存在以下几个问题:第一,我国小家电产品竞争激烈,各类品牌参差不齐,国际知名品牌较少;第二,小家电品牌建设意识弱,企业过多追求眼前利益,对于产品研发等品牌建设的关键环节投入不足;第三,我国小家电产业分布不均,目前中国的小家电生产企业主要集中在广东、浙江一带;[1]第四,产品同质化严重,产品多元化、创新性不足;第五,产品设计不合理,盲目追求多功能而忽略了地域用户的生活方式和生活习惯。
2工业设计程序与方法
国际工业设计协会(ICSID)对工业设计进行的全新定义如下:工业设计旨在引导创新、促发商业成功及提供更好质量的生活,是一种将策略性解决问题的过程应用于产品、系统、服务及体验的设计活动。它是一种跨学科的专业,将创新、技术、商业、研究及消费者紧密联系在一起,共同进行创造性活动、并将需解决的问题、提出的解决方案进行可视化,重新解构问题,并将其作为建立更好的产品、系统、服务、体验或商业网络的机会,提供新的价值以及竞争优势,工业设计是通过其输出物对社会、经济、环境及伦理方面问题的回应,旨在创造一个更好的世界。工业设计带来的好处包括以额外或者更好的特征来美化产品的外观、增加顾客满意度、强化品牌形象和产品的差异性,[2]这对于当前的小家电产品市场具有重要的推动作用,为此,对于工业设计的程序与方法进行了解认知具有重要的意义。工业设计发展到今天,它已形成自己的一套设计程序与方法。其大致包括项目立项(提出问题)、项目分析(问题分析)、项目解决(问题解决)、项目反馈(设计评价)四大程序。
2.1项目立项(提出问题)
项目立项是基于企业的发展战略,系统提出企业产品创新设计需求的起始阶段。这一阶段需要企业各级领导综合企业现状、产品状况、市场状况、国家政策等企业内部与外部的环境进行全局考虑,而提出企业产品的设计创新活动立项。通常包括外观层面的创新活动立项、功能层面的创新活动立项、原理层面的创新活动立项和集成、整合层面的创新活动立项,[3]也就是通常所说的现有产品改良设计及全新产品的开发设计。
2.2项目分析(问题分析)
项目分析,也就是基于前面的项目立项而对项目活动相关的要素进行系统、全面的分析,主要是进行市场调研。通过田野调查法、文献调查法、问卷调查法、实验分析法等调研分析方法对其市场状况、用户状况与需求、产品特征与竞品分析等相关项目要素进行系统的调研分析。通过这个程序明确项目的关键点和问题点所在,以便进行后续的产品设计定位。
2.3项目解决(问题解决)
这一阶段的主要内容即是根据前期的基础研究分析,进行设计解决方案的提出、构思、实施和解决方案的优化设计工作。这一过程中是工业设计创新的核心和价值体现环节,包括一系列的创新创意设计方法,比如仿生设计、模块化设计等,是感性和理性创新思维相互碰撞、循环交织的创新阶段。
2.4项目反馈(设计评价)
该阶段主要分为两大块,第一部分是产品生产前期设计评价以及工程数据的准备工作,第二部则是产品量产上市后进行的产品反馈分析研究。这两个部分的内容对于企业产品的品牌建设具有极其重要的现实意义。整个项目反馈(设计评价)的过程可以采用实验法、体验法、现场观察法、问卷分析等各类方法进行获取用户的产品使用感受,了解产品的优劣,以进行项目的综合评价和反馈,最终便于进行产品的后续改良设计和二代产品、系列产品或其相关衍生产品的开发设计。
3设计实践
3.1项目背景
广东省湛江市位于我国大陆最南端,湛江市小家电产业经过近半个世纪的发展,已形成较为完善的产业链,尤其是电饭煲产业集群的形成,大大促进了湛江市经济的发展。[4]湛江全市拥有小家电企业800多家,年产量占全世界总产量的50%,全国的60%。现有“鸿智”、“浩特”、“威王”及“红牌”等名牌,湛江是“中国电饭锅产业基地”和“电饭锅之乡”。地处湛江市的省属重点建设高校广东海洋大学在2009年5月,同湛江鸿智电器有限公司联合成立“工业设计中心”,同时依托工程学院工业设计、机械设计和动力专业及我院的“工程训练中心”和“实验教学中心”,成立了“小家电创新设计工程中心”,服务于湛江小家电企业产品开发与设计。基于上述产业和研究背景,本次项目为湛江鸿智电器有限公司设计韩式电饭锅外观创意设计。
3.2项目实施
(1)项目前期研究分析。前期项目组根据项目的产品韩式风格需求,展开了韩式服饰、家具等产品进行了色彩、造型、功能等相关元素的分析,如图1,得出韩式风格产品在造型上,大多采用曲线为造型元素,体现出细腻柔美的民族性格;在韩式风格在色彩设计上大多无色系(黑、白、灰)为主,有色系辅之,且以暖色调为主。同时,对现有国内外的主要电饭锅品牌产品进行了系统分析,其内容主要包括产品价格分析、产品尺寸分析、产品造型分析、产品开启方式分析、产品工艺分析、产品界面设计分析、产品色彩分析和产品材质等模块,如图2。初期分析得出韩国的电饭煲主要以两种颜色搭配,红黑金三色为常见色;金属机身的电饭煲主要保留金属固有的颜色,主要以两种颜色搭配;而国内电饭锅大多数是白色搭配其他颜色为主。根据项目设计需要,重点进行了部分品牌中高低端产品造型及其产品造型切片分析,如图3、4。根据前期初步分析得出福库的中端产品切面分割块面较多,中高端产品顶部特征较为相似;酷晨的产品从外轮廓上分析,低端产品偏向圆球式,中高端产品偏向椭圆柱式,造型相对硬朗一些,在造型切片上,酷晨中端产品较少使用分割线对产品进行分割,低端和高端产品分割线则相对较多,相对复杂,有部分高端产品也趋向简洁;美的的产品从外轮廓来看,由圆润像硬朗转化,中高端产品基本上是硬朗的方形,而且方中有圆,具有大倒角的造型特征,而在造型切片上,从低端到高端,美的的切割线条更为精简。(2)项目方案设计。根据前期的调研分析,结合项目的实际需求,采用头脑风暴和小组讨论等方法进行创意设计,设计过程中采用了仿生设计、智能化等设计方法,设计方案如图5。图5左侧方案的设计大量运用曲线元素,同时结合中国的方圆理念融入其中,方中带圆,圆中有方,突出了女性化特征,在色彩上一反市场一贯用色,而选用清新自然的黄绿色,更显产品的亲切感。根据前期市场和风格的研究,进行细分用户市场的相关电饭锅产品也是比较具有市场价值的,上图右侧方案针对女性用户进行设计,充分考虑到女性用户的色彩和形态喜好,整体造型设计饱满圆润、憨厚可爱,玫瑰紫的配色十分抢眼,更彰显女性的青春活力特征。(3)项目优化设计。本次企业课题,除了上述设计方案外,课题组还进行了十余款方案的设计提案,根据前期方案的设计,工业设计学者和企业领导、工程师、技术人员共同开会研讨,从市场需求、产品实现性、产品成本、产品的系列化等因素进行全面考虑,最终选了三款方案进行后续优化设计,根据最终的目标要求,这次项目企业将选定一款设计进行量产,而这样的决心也是基于近年企业在广东海洋大学鸿智工业设计中心数十项课题的成功实践合作。
4结语
在激烈的市场竞争环境下,小家电企业如何取得突围,如何在产品研发过程中注入新的血液和创新思维,是一个值得深思的问题。而借助校企合作搭建的创新设计平台,将工业设计程序与方法运用到小家电产品的创新设计中,对于提升小家电产品品质,增强小家电企业产品的竞争力,具有一定的现实意义,同时在某种程度上有利于促进企业的品牌建设。
参考文献:
[1]邬琦姝.创意产业背景下小家电产品设计发展思路[J].包装工程,2013(08):66-69.
[2]刘永祥.产品设计[M].北京:机械工业出版社,2008:89.
[3]柳冠中.象外集[M].北京:中国建筑工业出版社,2012:198.
一、引言
“装饰”一词在《辞海》中解释为:打扮、修饰。在《现代汉语词典》里解释为“在身体或物体的表面加些附属的东西,使其美观。”装饰这个词在西方最早出现于17-18世纪,泛指艺术修饰。从上述定义来看,装饰被看成是一种实用性的艺术手法,是对被装饰物的美化加工,装饰同时被认为与物品的关系是一种依附性和从属地位。随着时代的变迁,对装饰手法的认知不断深化,装饰的概念已经扩大为让用具美化的广义概念,现代设计思维将装饰与被装饰物看成一个有机整体,对装饰手法的研究已从单纯的添加式的美化加工转变为从装饰与被装饰物整体共生美学的角度进行探讨。
在日用陶瓷产品设计中,为尽可能满足更多消费者的需求,或延长某一陶瓷设计的生命周期,设计者会采用不同的设计目标。但由于一件产品受到其自身结构、生产工艺的制约,不可能经常换基本形式,这就决定了一件产品的形式,在其生命周期中,必然从新颖变为陈旧,那么如何解决这一矛盾呢?首先,当设计产品受到结构、功能等方面的严格限制或者该产品的总体形式已相当完善,不宜再作大的改动,则可以利用装饰上的变化,使同一造型表现出多种不的面貌,给人以常换常新的感觉。设计者可以为同一造型不断推出风格各异的装饰。这样,不仅能满足更多层面的消费需求,适应不同地区各类消费者的使用水平,也使得人文关怀主义能以更多不同的风格和形式体现出来,满足各种人群的审美需求。
就日用陶瓷产品的表面装饰设计来说,主要分为构成和肌理两种装饰类型,以下将就这两个方面分别进行讲解分析。
二、构成的几何纹样装饰
构成的基本要素是点、线、面、色彩、结构等。构成的原理就是把这些基本要素按照形式美规律进行创造性的组合。构成在日用陶瓷装饰中的手法多种多样,其中又以几何纹样装饰最为经典普及,能更好的充当日用陶瓷产品设计的载体。几何纹样装饰在日用陶瓷设计中的应用就是以点定他、以线分割、以面格局,从而构成完整的画面。点线面是概念的、抽象的、假定的,是形的相对概念,是几何纹样的元素,因为最小的点与线,在放大镜下都可以成为面,它本身不代表任何意义,只能从比较、对照,互衬中得出概念的形态。目前,虽然日用陶瓷装饰几何纹样设计的研究的文章和资料不是很多,但通过查阅《CERAMIC》、《DESIGN》、《DOMINA》、《TABLEWAREINTERNATIONAL》、《陶瓷设计》等几种国内外陶瓷书籍和杂志,获得了大量的日用陶瓷几何纹样装饰图片,分析发现构成中的几何纹样对当代日用陶瓷装饰设计的影响极为明显,它已经全面渗入了日用陶瓷产品设计之中,成为日用陶瓷产品设计的装饰风格的重要特征。日用陶瓷几何纹样的构成不仅呈现出多样性而且遵循了一定的构成规律和方法。
下面就当代国外一些日用陶瓷几何纹样装饰的实例,进行分析论述其构成及应用。在国外日用陶瓷几何纹样装饰中,以线的构成作为装饰的占有很大的比重。与点和面相比较,线是最活跃、最富有个性和最易于变化的构成元素,线的表现最充分也最丰富。线的构成在大多数的情况下是在许多条线的不同排列的基础上进行的。线有直线、曲线之分。一般说来,直线能表现出静、严肃、整齐;曲线能表现出动和韵律;折线往往能给人不安定、坚硬感。线条除了体现情感外,还能够利用粗细、渐变,放射产生深度空间和广度空间。由德国Villeroy and Boch公司生产的“主星”餐具,整套造型的特色体现在壶的顶部,连同流及把手的处理,在椭圆形基础上采用下沉、内凹的形式,装饰采用水平线,以水平线的粗细变化隐喻现代的时速。
垂直线具有明确、严肃、挺拔、向上的感觉。日用陶瓷装饰中,常用垂直线的有序排列造成节司的多萝西哈弗娜1989年设计的“闪烁”餐具。堪称斜线装饰与造型结合的完美之作。这套餐具的造型,体现出了一种超越时空的设计意念,这种意念反映在装饰上,就是不寻常白色斜线装饰。几组象征着回归线的白色条纹,征乌黑的釉色衬托下呈现一种闪烁的感觉。使整幅纹样既简洁明快、富有力度,透着刚直的男性特征,同时又使人充满了对无垠宇宙的无限遐想。
曲线同直线一样,在日用陶瓷装饰中也很常见,大到茶壶、花插,小到杯碟,处处都可以看到曲线装饰的例子。曲线在日用陶瓷装饰中主要魁根据形体的转折变化,适当的加以装饰,盘子类器皿由螺旋线装饰的居多。JA CK PRINcE设计的曲线装饰的白珍珠系列餐具,充分体现了他“少即是多”的设计思想,整套餐具看起来简洁而不简单。几条黑色的由粗到细渐变的几何曲线,适应着圆形的盘子外形进行旋转组合,使人联想到了一望无垠,波涛起伏的大海,而白色的釉色又象征着珍珠的清白、晶莹,正好与“白珍珠”的品名吻合一致,以一种相对简单的要素表达出了不甚简单的视觉印象。构成作为现代艺术中影响广泛的一种艺术形式,在日用陶瓷装饰中也得到了广泛的应用。丰富了日用陶瓷的装饰形式,取得了与具象不同的独特的装饰效果,借鉴和吸收构成艺术的规律和方法,可丰富日用陶瓷装饰的艺术形式,提高和拓展日用陶瓷装饰设计思路,就审美情趣来说,充满简洁构成形式的装饰美感可以满足更多不同社会层次的人群需求。
三、色彩的机理装饰
还有一种装饰设计就是运用不同的肌理效果构成种种的肌理装饰美,就这一意义来说,肌理效果与肌理美是陶瓷艺术的语言,是以陶瓷为材料的各种制品不可或缺的艺术处理手法。从肌理变化与陶瓷造型的关系,根据材料的不同性能,运用不同的处理方法,对肌理效果与装饰效果等方面都有现实的意义。
较为完整的日用陶瓷设计产品,离不开器型的整体的造型美和外表的装饰美。肌理的变化则是属于装饰美的一种。而以色彩作为日用陶瓷产品的外表装饰是最为常用也是最成功的手法。色彩是日用陶瓷产品设计的重要因素之一。
远看色彩近看花,色彩起着先声夺人的作用。因为色彩会使人产生各种各样的情感,使各种形体产生鲜明的效果。在当今日用陶瓷产品设计中,如果色彩使用得当,那么在审美情趣的影响下,将使人得到安全、舒适和美的享受。色彩的心理机能远远大于它的视觉机能,色彩可以最为有效的表现出日用陶瓷产品的观赏性,也更能体现出设计中的人性化特色。色彩是通过光反射到人眼中后产生的,一种视觉印象。色彩是客观存在的,不同的色彩具有不同的表情,给人带来不同的感受。同时色彩也是人类视觉感官的重要感知方面,可以引起人们的各种联想,在情感上产生共鸣。正如闻一多所写的;“红色给我以热情,绿色给我以发展,黄色给我以忠义,蓝色教我以高洁,粉色赐我以希望,灰色给我以悲哀。”充分体现了色彩对人所产生的影响,这种影响主要表现在心理和生理两个方面。
关键词:企业;设计决策;ERP;应用、产品;系统开发
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)20-4748-04
21世界社会经济的迅速发展,企业产品设计的好坏直接关系到公司的销售利益,因此一个企业要想得到好的发展,不仅需要有完善的企业内部管理制度,还需要对企业的产品有良好的设计决策,因此,企业引进ERP系统来配合制定企业产品的设计决策无疑就是最好的选择。ERP系统可以为产品设计决策的制定,统计出企业各业务模块的数据进行分析、关键数据抽取还有挖掘监控,为管理者提供监控和决策的依据。ERP系统管理者还可以利用该系统提供的信息对企业的发展做出科学的决策,对产品设计中的关键指标进行实时监控和跟踪,随时掌握企业的的发展动向,对企业的发展有很好的帮助。以下本篇就为您探讨企业ERP系统对企业产品设计决策的有效应用。
1 引进ERP系统对鞋业市场的益处
1.1 引进ERP系统可以减少企业管理产品的难度
为应对企业经济的发展,鞋业市场的产量日益增加,原材料成本也在上升之中,这就使得企业内部的结构性矛盾越发的明显。对于大多数的鞋业单位来说,如果还延续着样式少、生产批量大得传统生产模式,就将会面临产销脱节、通货膨胀的危机,必将被快速发展的社会经济所替代,从而就是企业的破产了。但是如果鞋业单位引进ERP系统可以减少企业管理产品的难度,减少产销脱节的发生,使鞋业单位的内部管理结构更加完善,从而使企业向更好的方向发展。
在对鞋业市场的运营中使用企业的ERP系统,不仅能完善企业的经营理念,还会使企业的经济向更高水平发展。并且,ERP系统对企业的产品设计决策也有决定性因数,可以方便设计师随时了解企业动态,向设计更新的产品出发,为企业带来可以提高经济收益的产品设计。
1.2 ERP系统可以提高企业的核心竞争力
目前在我国的鞋业市场中使用财务软件和制图软件CAD比较常见,一个是管理企业的财务状况,一个是管理企业的产品设计,但是对于企业的整体综合管理却还在依靠人工的方式,这使企业在市场激烈竞争的情况下市很难立足的,因此企业的ERP系统在鞋业市场的地位也是不容忽视的。而且对于企业产品设计决策也有很重要的影响,它不仅能使设计师全方位的了解产品的销售情况,还可以使产品设计的过程中少很多不必要麻烦,节省时间的同时,也使企业的产品定位更加的符合人心,使更多的客户接受,为企业的经济建设带来很大的发展。
2 ERP系统在企业产品设计决策中的有效应用
2.1 企业的产品设计更加到位
企业的发展和产品设计的好坏有很重要的关系,对于我国的鞋业市场亦是如此。对于生产鞋子的单位来说,如果企业不能及时的了解到鞋业市场的动向,那么设计出来的东西也是会销售不出去,这样不仅给企业带来经济损失,同时也将会使企业信誉蒙受不好的口碑。在企业使用ERP系统可以使企业产品设计策略得到更好的定位,使得企业的产品更多的符合广大客户的需求,不再是单调的大批量生产,而是多源化新颖的生产设计,符合更多客户对企业产品的需求。这是因为ERP系统不仅能实现强大的数据分析计算能力,还有很强大的数据管理能力,因此可以使新产品设计人员通过企业的ERP系统传达的数据,进行综合分析,然后再决定客户的喜好,量身定做出具有良好销售趋势的新一代产品;企业的ERP系统还可以为企业的产品设计做出更好的决策,设计出更完美的产品。如果对于一个企业产品设计的到位,那么企业的营业额自然也会增长,因此,企业的ERP系统是可以帮助企业定位产品设计决策,使得企业的产品设计受到更多客户的喜爱,销售额自然也就会有所提高,还能为企业的良好发展提供了良好的推动作用。
2.2 ERP系统使产品设计决策得到更好的实施
对于鞋业单位来说,由于产品的数量多、花色样式也很繁杂,因此对于管理和设计决策上都有偏颇,为企业的产品设计还有企业的内部管理带来影响,使得企业对于产品的销售有所下降,这些都会或多或少的影响到企业的发展。ERP系统对于企业的产品设计策略来说不仅有着主观引导设计方向的作用,还对企业设计策略得以实施有很多好的帮助。企业的ERP系统可以很好的对企业内部的员工进行调整,来满足产品设计者对产品设计策略的制定和实施,使得鞋业单位的工作人员能更好的配合企业产品设计策略,不仅在产品的设计阶段就积极产于产品的意见讨论,还在产品生产后积极学习关于产品的介绍知识,使得鞋业产品在推入市场之后能有更好的收益。ERP系统能使企业产品的设计策略和实际的运用能更好的结合,分析客户的喜好,产品设计决策可根据用户的特点进行分析,从而使设计出得产品被更多的人喜爱,销售额自然而就会增加了。企业的ERP系统不仅是接轨高科技的技术引进,更是提高企业产品设计决策的有用助手,ERP系统对企业的北部信息进行整理、分析,最终将数据船体给决策者,不仅能使他们更好地了解企业动态,还能为企业产品的设计策略提供有力的参考方案,使企业的产品设计策略在公司内部得到很好的实施,提高办事效率的同时,也使企业的未来能有个更好的发展。
2.3 ERP系统和产品设计决策间的关系密不可分
科技的发展使得信息化的管理方式进入企业的发展内部,如果企业还停在手工传统的而管理方式必将是要被这个时代所淘汰的,因此企业的ERP系统和企业的产品设计决策间的关系密不可分。企业在产品设计策略中应用,不只是一个软件跟好的实施伙伴来搭建的信息化框架,它其实是可以支撑企业的业务流程的的组织构架。由于企业的产品设计策略关系到企业以后的生产水平和销售水平,以至于整个企业在产品流入市场之后的得到更广、更大的经济效益。企业的ERP系统会使企业的产品设计决策发生全新的改变,不再是传统的调查研究,而是通过系统的数据分析就可以综合全方位的了解企业的销售、生产以及市场行情等信息,为企业产品的设计者提供了更多的便利。
ERP系统应用与鞋业市场,必将引起不小的经济轰动,它是企业信息化的标志,可是使企业对以后产品设计方向有个更精准的定位,这将会减轻企业设计策略制定的难度,不仅对企业来说节省了大量的时间,也会使企业的发展更进一步。并且产品设计决策还存在不安全因素,对于不管是基于猜测还是基于数据的产品设计决策,鞋业产品是为人服务的,鞋业单位使用ERP系统可以根据数据分析将人对产品的喜好进行定位,从而发现人们不喜欢的因素,在下次企业设计产品时将其规避,必将会使企业制定产品设计决策中的风险降到最低,使鞋业企业的发展更加顺利长久。
2.4 ERP系统会使产品设计决策更加注重交互性
在鞋业产品设计决策中,如何注重产品的交互性就会导致产品的销售不好,而ERP系统恰恰可以使产品设计决策对产品的交互性更加关注。产品是用来服务客户的,因此鞋业产品设计设计策略在制定的时候就要考虑到这一点,鞋业产品要想大卖,光有好的服务还是远远不够的,产品设计的新颖别人会使用也是白搭,因此交互性在鞋业设计时就要有所体现,而ERP系统刚好可以通过销售数据、生产数据等来分析客户的需求,从而提炼出客户对鞋业产品的期望度,以及想要哪些舒适和外观上的设计体现。最好的产品设计策略就是既满足用户对产品的需求,在用户使用产品的过程中又不会产生疑惑,对于鞋业市场好的鞋品设计和好的服务是同样重要的。
ERP系统正好从宏观的数据分析来了解客户的需求,使我们的企业在制定产品设计决策时就将这些需求归入其中,从更多的角度和因素去分析如何满足客户的需求。我们要记住产品最终是给人的服务的,鞋业市场的最终购买群体是人,因此企业在最初进行产品设计时要以人对鞋子的舒适度体验为依据,同时加入美观、时尚、质量好等因素来满足客户对鞋子的需求。因此ERP系统的应用对于企业的产品设计决策起到一定的促进作用,为企业提供良好的发展前景。
3 企业产品设计决策在ERP系统的程序介绍
企业的产品设计决策在ERP系统的运用中,主要就是体现在对信心的输入和整合分析,以此来判断用户对鞋业产品的需求。ERP系统的接口及操作简单,上线周期短,成功率高。是一套顶尖的鞋业ERP管理方案,在产品全面,包含产品的报价—样品的开发管理—订单的管理—采购的管理—仓库的管理—生产的管理—品质的管理—应收的应付—成本的管理还有总账系统等,并且各子系统都是可以即插即用的。以下就为您重点说说样品的开发管理,这是企业产品设计决策在ERP系统关系最为密切的一个环节了。
1)ERP系统针对鞋业的物料的特点,具有一套独特的编码方案,解决色差等问题。还对鞋业的区分SIZE、分段物料等进行方便灵活处理,这对企业的产品中遇到的原料问题必将有很大的帮助。并且ERP系统对鞋业的网版印刷和外箱的较为麻烦的采购,也从实践中总结了一套解决方案,节省时间的同时也减少制作材料时的错误发生。并且鞋业ERP系统还有很强的排单功能,使产品设计者很好的了解企业的销售生产进度,从而改进自身的设计水平,为企业带来更大的收益。
2)在鞋业的ERP系统是在计算机这个现在已经普及的科技平台上,利用Windows电脑系统操作平台,再使用Access做数据库来存放企业数据信息,当信心在输入ERP系统的时候,SQL server就将对数据进行计算存储,利用计算机的强大功能对数据进行分类计算并加以保存,方便用户日后的读取。这些都为鞋业的数据信息得到很好的保存和提取,使得企业在产品设计时对信息的分析可以更加直观明了,推进企业的经济发展。
3)鞋业ERP系统的程序代码
下面给大家提供ERP系统的数据库连接代码:
以上是一个鞋业生产商采用ERP的实例截图,望给大家以作参考,实际证明,在企业中运用ERP系统对企业的产品设计决策是有很多的帮助作用的。
4 结论
我国鞋业经济的快速发展,还有电子商务时代的来临,都使得鞋业的产品设计决策开始面向新的挑战。因此如果ERP系统在我国的企业中可以得到有效的应用,必将会提高企业的竞争能力和管理水平,更加促进我国鞋业的进一步发展。
参考文献:
[1] 何丽丽,邢薇.智能化决策支持系统框架的研究与设计[J].智能计算机与应用,2011(4).
[2] 刘坚,刘承焕.数据挖掘技术在制造型企业信息化中的应用[J].商场现代化,2008(9).
[3] 辛燕霞.基于ERP的印刷企业管理模式分析和探讨[J].现代营销(学苑版),2011(8).
关键词:现代模具;设计;制造;信息化
现代模具产品制造是典型的单件小批量、离散型生产。传统模具产品开发从设计、试制到产品上市周期太长,设计过程中难以与用户进行交流,难以及时听取用户的意见,难以考虑可制造性和可装配性,很难全面考虑安全、维护等方面的要求,不能综合考虑生产、时间以及费用等相互制约条件的限制,更谈不上考虑整个模具产品寿命周期的诸多问题。笔者就现代模具产品设计与制造的高科技信息化及其应用谈点浅见。
1现代模具设计与制造已步入信息化时代
改革开放30多年来,中国模具生产作为一个产业有了翻天覆地的变化。这种变化主要体现在三个方面:产能变化、生产方式变化、技术革命。大多数人看到的是中国模具产业作为一个行业的从无到有、从小到大、从拾漏补缺到成为主力,以及模具需求和产量的快速增长变化。但更重要的是生产方式转变和技术革命。后两种变化是一种更加深刻、更加根本性的变化。生产方式的转变主要体现在,从过去传统的小而全的后方车间、作坊式的生产,转变为高度市场专业协作的大规模生产方式;从完全非标生产到相对标准化和准标准化生产。模具生产技术革命,浓缩到一点就是企业信息化也就是数字化制造和信息化管理。
20世纪80年代前,很多模具是靠钳工用手打磨出来的;90年代,由于引入了数控加工机床、edm等较先进的设备,大大地提高了模具的生产工艺水平,生产周期及模具的品质也有了很大的缩短和改进。高精度加工己经把工人从繁重的体力劳动中解放出来。另一方面,cad/cam/cae等计算机辅助技术在模具行业也得到了广泛的应用,模具的设计及数控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae软件对于模具技术人员的工作效率和设计的可靠性已经有了很大的提高。目前各模具企业又面临着一个新的课题,如何把企业管理也同样从烦琐的事务中解放出来,让信息化管理为企业的生产效率提升作出贡献。所以模具企业管理的信息化己经成为模具行业发展和进步的必然趋势。
模具生产是单件订单式生产,在管理信息化中有其强烈的特殊性。设计是制造的一部分,工艺设计不充分,设计与工艺信息可直接重复利用价值不大。因此,根据企业生产特点把握全面信息化管理与实用、简化管理的平衡点,是信息化的关键。这就造成很难照搬成熟的管理软件。例如汽车模具企业没有传统意义上的原材料,仓库管理等等。购置的都是部件与部件的半成品,不存在入库出库过程,制造费用的摊销每个企业也是都不一样。又比如成本核算更应该采用项目管理的办法,而不是采用一般加工制造业的办法,什么pdm、erp等软件不经过彻底的改造是完全不适应的。
2现代模具设计的CAD/CAE技术的应用
模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件(常称为制件)成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。
当今的概念设计已不仅仅是停留在对外观和结构的设计上,它已经扩展到对模具结构分析的领域。对于运用CAD技术设计出的模具,可运用先进的CAE软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度、抗冲击实验模拟、跌落实验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过这些分析,可以检验前面的概念性结构设计是否合理,分析出结构不合理的原因和部位,然后再在CAD软件中进行相应的修改。修改后再在CAE中进行各种性能的检测,最终确定满足要求的模具结构。
当今CAD技术的发展使得概念设计思想体现在相应的模块中。概念设计不再只是设计师的思维,系统模块也融合了一般的概念设计理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块——ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。
3现代模具制造的CAD/CAE/CAM技术应用
现代经济的飞速发展,推动了我国模具工业的前进。CAD/CAE/CAM技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用,CAD/CAE/CAM技术已成为现代模具的制造的必然趋势。
关键词:现代模具;设计;制造;信息化
中图分类号:TG76文献标识码:A文章编号:1672-3198(2009)23-0284-02
现代模具产品制造是典型的单件小批量、离散型生产。传统模具产品开发从设计、试制到产品上市周期太长,设计过程中难以与用户进行交流,难以及时听取用户的意见,难以考虑可制造性和可装配性,很难全面考虑安全、维护等方面的要求,不能综合考虑生产、时间以及费用等相互制约条件的限制,更谈不上考虑整个模具产品寿命周期的诸多问题。笔者就现代模具产品设计与制造的高科技信息化及其应用谈点浅见。
1现代模具设计与制造已步入信息化时代
改革开放30多年来,中国模具生产作为一个产业有了翻天覆地的变化。这种变化主要体现在三个方面:产能变化、生产方式变化、技术革命。大多数人看到的是中国模具产业作为一个行业的从无到有、从小到大、从拾漏补缺到成为主力,以及模具需求和产量的快速增长变化。但更重要的是生产方式转变和技术革命。后两种变化是一种更加深刻、更加根本性的变化。生产方式的转变主要体现在,从过去传统的小而全的后方车间、作坊式的生产,转变为高度市场专业协作的大规模生产方式;从完全非标生产到相对标准化和准标准化生产。模具生产技术革命,浓缩到一点就是企业信息化也就是数字化制造和信息化管理。
20世纪80年代前,很多模具是靠钳工用手打磨出来的;90年代,由于引入了数控加工机床、edm等较先进的设备,大大地提高了模具的生产工艺水平,生产周期及模具的品质也有了很大的缩短和改进。高精度加工己经把工人从繁重的体力劳动中解放出来。另一方面,cad/cam/cae等计算机辅助技术在模具行业也得到了广泛的应用,模具的设计及数控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae软件对于模具技术人员的工作效率和设计的可靠性已经有了很大的提高。目前各模具企业又面临着一个新的课题,如何把企业管理也同样从烦琐的事务中解放出来,让信息化管理为企业的生产效率提升作出贡献。所以模具企业管理的信息化己经成为模具行业发展和进步的必然趋势。
模具生产是单件订单式生产,在管理信息化中有其强烈的特殊性。设计是制造的一部分,工艺设计不充分,设计与工艺信息可直接重复利用价值不大。因此,根据企业生产特点把握全面信息化管理与实用、简化管理的平衡点,是信息化的关键。这就造成很难照搬成熟的管理软件。例如汽车模具企业没有传统意义上的原材料,仓库管理等等。购置的都是部件与部件的半成品,不存在入库出库过程,制造费用的摊销每个企业也是都不一样。又比如成本核算更应该采用项目管理的办法,而不是采用一般加工制造业的办法,什么pdm、erp等软件不经过彻底的改造是完全不适应的。
2现代模具设计的CAD/CAE技术的应用
模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件(常称为制件)成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。
当今的概念设计已不仅仅是停留在对外观和结构的设计上,它已经扩展到对模具结构分析的领域。对于运用CAD技术设计出的模具,可运用先进的CAE软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度、抗冲击实验模拟、跌落实验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过这些分析,可以检验前面的概念性结构设计是否合理,分析出结构不合理的原因和部位,然后再在CAD软件中进行相应的修改。修改后再在CAE中进行各种性能的检测,最终确定满足要求的模具结构。
当今CAD技术的发展使得概念设计思想体现在相应的模块中。概念设计不再只是设计师的思维,系统模块也融合了一般的概念设计理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块――ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。
3现代模具制造的CAD/CAE/CAM技术应用
现代经济的飞速发展,推动了我国模具工业的前进。CAD/CAE/CAM技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用,CAD/CAE/CAM技术已成为现代模具的制造的必然趋势。
(1)CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟与制造一体化,CAD/CAE/CAM一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统,按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程。在具有现代模具设计制造能力的工厂内,该过程都是在CAD/CAE/CAM系统内进行的,其加工程序直接由联机电缆输入加工机台,在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能进行细致的模拟,将零件,刀具、刀柄、夹具,平台及刀具移动速度、路径等显示出来,以便观察整个模具零件的切削过程和前后的形状,进而检查程序编制的正确性,这对于复杂的多曲面的模具零件尤为重要。
(2)模具的零部件除了有高精度的几何要求外,其形位精度要求也较高,一般的量具是很难达到理想的目的的,这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简称CMM,即Coordinate Measuring Maching,是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25μm,其测量工件的方式如下:将经由CAD/CAM系统或CMM专用软件所产生的零件数据选送至CMM的计算机系统,经过适当的设置后,即按照所给出的数据去测量工件,将所得结果与原始数据比较,得出工件加工后的误差。如果原始数据是从设计图纸得来的,则可直接将设计数据送入CMM专用软件,然后进行测量,将取得的加工误差数据进行质量分析,以判断工件的加工质量。如果检测的不是单个零件而是若干个零件的组件,则由各零件的误差积累而导致总偏差被显示出来。