工业设计的创新能力与产品研发

科技信息企业中, 产品开发非常复杂, 融合了各项技术研发和市场要求 。 工 作量大 、投入大 、 难度更大, 甚至失败率也非常高 。 很多企业因此不得不 以仿制加适当改造作为新产品开发的主要手段 。 而且往往由于缺少系 统的全面素质的设计开发人员,以技术或管理专业人员开展产品研发 工作, 难以将产品与市场, 尤其是预测性市场良好联系, 常常使 “ 生产一 代 、 开发一代 、 预研一代 ” 的开发工作出现缺失 。对工业设计, 社会长期处于认识误区 产品外观形式美化, 企业 也常常将其作为研发工作的附属学科 。 然而, 作为系统研究产品开发的 专业学科, 工业设计的创新能力可以有效弥补企业开发断层, 在社会产 业中推动企业研发实力的提高 。1、 企业技术应用开发能力的培育企业产品研发指对产品进行技术发展研究和市场研究,并将研究 成果转化为产品的活动,分研究与开发两个部分 。 其中研究是前端程 序, 主要进行技术储备; 开发是根据市场要求, 将技术应用于产品的过 程, 是一种融合了技术 、 艺术 、 市场的复杂工程 。企业研发部门依工作重心的不同, 大体可分为三大类 1:一类是基 础开发型, 主要从事前端的技术基础研究; 第二类是应用开发型, 主要 从事技术在产品中的应用开发; 第三类是技术支持型, 主要从事测试服 务 、 产品维修等从属于主营业务的技术服务 。 在企业间技术水平趋同的 情况下,第二类的应用开发成为培育企业研发实力的较直接与有力的 手段, 是企业研发行为的主要类型 。产品研发在形成和发展企业核心竞争力方面具有不可替代的作 用 。 国际性大企业都有规模巨大的研发机构, 如微软亚洲研究院 、 诺基 亚杭州研发中心 、 上海贝尔阿尔卡特研发中心 、 松下研究开发 (中国 有 限公司等 。 通过产品研发, 企业将一代又一代的新产品推向市场, 保持 市场活力 。 代替了企业规模, 产品研发已成为企业最核心的竞争能力体 现 。 然而, 据统计, 目前全国规模以上企业研究开发支出占企业销售收 入的比重仅为 0.56%, 大中型企业仅为 0.71%, 而发达国家的企业这一 比重超过 5%, 我国只有万分之三的企业拥有自主知识产权 。 2从国家发展战略的高度来说,产品研发也已成为国家经济持续发 展的重要支撑 。 2006年国务院发布了 国家中长期科学和技术发展规 划纲要 (2006年 2020年 :将使我国全社会研发投入占 GDP 的比例 逐年提高, 到 2010年, 全社会研发投入占 GDP 的比重达到 2%, 到 2020年提高到 2.5%以上, 同时, 还强调要推动企业特别是大企业建立研发机构, 使“ 企业成为自主创新的主体 ” 。 3综上所述, 企业研发实力的培育已成为国家 、 社会 、 企业的共识 。 尤其是应用开发能力培育, 可以更直接 、更有显著效益的开发新产品, 增 强竞争能力 。 而且, 因为培育研发实力是个渐进过程, 优先培育应用开 发能力, 也更符合多数企业研究机构发展阶段的实际要求 。2、 以用户需求为中心的变型产品研发成熟的企业成长不能仅为 OEM(Original Equipment Manufacturing或 ODM(Original Design Manufacturing生产, 更重要的是朝创新设计制造商 IDM(Innovative-Design Manufacturer方向发展 。 要提升产业竞争力与层 次, 企业除提高产品技术质量外, 也须通过新技术应用源源不断地开发 出适应市场的高品质商品 。在企业的产品组合中,每一条产品线的第一代产品往往是技术突 破带来的成果, 可称为原型产品; 而产品线延伸的第二代以后产品则主要以市场深度开发为主体, 是以用户需求为目标的变型产品 。“ 变型设 计是一种设计方法和设计过程,它的基本思想是通过改进已有的系列产品或设计实例来适应新的设计需求 ” 。 4虽然变型产品中也包含技术 的不断改进, 但只是渐进的量变过程 。应用开发主要面向变型产品, 由市场需求所引导, 而非由技术研究 为先导 。 这减少了技术风险, 但加大了市场因素的复杂性 。如针对客户需求 。 菲力浦公司设计中心主管 Stefano Marzano 说:“ 要成为消费者的首选产品, 必须先了解他们 。 预测消费者的真正需要, 而不仅仅对他们的需要作出反应 。” 真正能使人们高兴的是, 你所 提供给他们的产品是他们从来没有料想到的 。 那些惊喜可能是他们没 有考虑到的, 或是即使想过, 却认为不可能的东西 。 创新的计划是用新产品引导消费者, 而不是问他们的设想 。 通过对公众的教育与交流,努 力从新创造一个新的市场 。 这项工作是不可能通过市场调查完成的, 因 为人们根本不知道自己想要什么, 直到他们切实看到了它 。 有些企业询 问顾客的需要, 但作为市场的领先者, 应该在顾客明白自己的需要之前 就知道了 。这种对客户潜在需求的预测的难度可想而知 。 这不仅有赖于市场 人员的敏锐观察, 也来源于设计师对人们生活情境的认知, 从中研究和 思考人们对物质与精神的各方面真正需要 这不是技术工程师或市 场营销 、 管理人员可以顺利完成的工作 。3、 面向产品开发的工业设计学科研究 相对机械 、 材料 、 电子等, 工业设计是个新兴学科, 是一门由关于设 计的科学技术知识构成的 、 独立的工程技术学科, 由设计理论 、 设计方法学 、 设计技术与工具及设计专家系统等组成 5。工业设计是以市场为先导,综合处理人 产品协调关系的一种专 业行为 。 这种专业行为的评价标准可参照美国工业设计杰出奖 IDEA AWARD 的评选要点:设计创新 、 美感表达 、 环保以及厂商与使用者的获 益程度 。 其中创新是核心, 并结合市场要求 、 法律法规 、 经济要求等, 是 综合性的产品开发行为 。“ 设计是一种创造性的活动, 其目的是为物品 、 过程 、 服务以及它们 在整个生命周期中构成的系统建立起多方面的品质 ” (国际工业设计联 合会的工业设计定义 。 研究的基础包括:自然学科的物理学 、 材料学 、 人机工程学 、 人类行动学 、 生态学和仿生学等等, 以及社会学科的经济 学 、 市场营销学 、 消费心理学 、 传播学 、 管理学 、 经济法 、 思维学和创造学等等 5。工业设计研究对产品开发的作用可概括为两个方面:(1 改善产品品质的方式与途径 。 产品品质的提高并非单纯依赖于技术水平的提高, 需要对产品进行综合的改善 。以韩国的 LG 公司为例, 在过去 LG 公司的品牌属于一个低价和缺乏品质的家电品牌 。 LG 公司为了摆脱这样的状况, 设置了设计总裁一职 。 对品牌重新定位,由设计 总裁充分的了解企业的远景及发展方向,从而组织设计出符合企业精 神的产品, 与产品研发及市场销售相互整合, 让 LG 公司的产品真正具 有了高价位能力, 进而带动了品牌价值的提升 6。 企业品牌的核心要素 是产品形象 这是一个综合的概念, 包括外观风格 、 便利的使用性 、 消费者认知的切合性 、 服务性等 。 工业设计对产品从整体到细节进行规划, 使产品更宜人 、更好地满足消费者的预期 。 (2 综合与联系产品开发的各要素产品开发需要综合多项相关知识领域, 对产品规划 、 制造 、 检测 、 实验 、营销 、 运行 、 维护 、 报废 、 回收等进行全过程的全方位设计 7。 基金项目:本文系江苏省教育科学十一五规划 2009年度课题:设计文化在高校工科教育模式中的应用研究 (项目编号 D/2009/01/062 。作者简介:陈安全, 南京航空航天大学机电学院讲师, 主要研究方向为产品设计程序及理论 。工业设计的创新能力与产品研发南京航空航天大学机电学院陈安全摘 要 产品研发是企业竞争能力的突出表现 。 由于技术水平的同化性, 技术应用开发成为企业主要的研发方向 。 工业设计是系统地研究产品应用性的学科 。 它从人们的生活形式中研究产品,进行分析与创新, 建立系统的创新模式 。 有效地链接产品研发与工业 设计学科研究, 对企业研发实力的提高将产生重要地促进作用 。 关键词 产品开发 工业设计 创新模式 需求 变型产品博士 专家论坛3 科技信息设计是一个综合 、 决策 、 迭代 、 寻优的过程 。 由于设计要求和约束条 件及多种约束之间相互制约, 甚至是相互矛盾的, 虽经优化, 也只能综 合 、 权衡各方面因素取得相对满意的结果 8。 而技术与市场 、 管理人员往 往从自己的专业角度, 经验地看待整体设计方案 。 工业设计师的研究工 作将众多要素进行综合, 而且不能忽略掉其中的每一点, 使产品能有效 达成开发目标 。具体而言, 工业设计师要与市场人员一起研究市场需求, 与管理人 员共同商定产品策略, 并着重负责开发工作中的创意设计 、 造型设计 、 人机分析 、 实体模型等, 再与技术人员协调机构 、 结构设计 、 样机试制, 后期还要跟踪市场, 修正设计等 。因此, 工业设计的学科研究是面向整体产品开发的专业研究行为, 对产品开发工作成效具有重要影响 。4、 融合技术 、 文化 、 市场的工业设计创新模式当今的社会发展相当迅速, 人们的生活水平提高较快 。 在市场上物 质极大丰富的情况下, 人们对产品的要求越来越高, 不仅要求性能与质 量, 更要求满足适用性 、 使用性, 甚至是文化内涵的相融与深化 。 对此, 工业设计除了探求技术的多渠道整合, 还对产品的市场行为 、 产品的文 化内涵进行深入开发 。以用户为中心的应用性开发, 其基础是对人的需求满足 。 美国心理 学家马斯洛 (A.H.MASLOW 在人的动机理论中, 提出了人的需求层次 论, 共分为六个层次; 其一为生物需要, 内含安全需要, 即对饥 、 渴 、 性 、 休息和安全防护等方面需要的满足; 其二为归属关系和爱的需要; 其三 为受尊重的需要, 即保持自身人格的独立和取得个人价值认同的需要; 其四为认知的需要, 即求得对于事物认识和理解的需要; 其五为审美的 需要, 即对于秩序感 、 和谐美感的需要; 其六为自我实现的需要, 即发挥 自身潜能以求得自身发展的需要 9。 如图 1, 人的需求是逐级上升的过 程, 相对地也对产品要求越来越高 。 产品开发的目标要求也随之越来越 高, 体现出多层次的综合的设计定义 。工业设计系统研究产品创新方式,与人的需求层级要求相对应的 创新路径可以概括归纳为以下四种:(1 实用性设计创新 。 功能有效实现为优先的设计思路 。 这是企业 产品开发中, 最主要的设计方式 。 功能性设计是以 “ 物 ” 即所要设计 的产品为对象的分析与解决问题的过程 。 “ 造物原在用 ” , 设计最基本的 就是要能满足功能使用的要求 。 功能实现有效性问题, 并非单纯技术决 定, 还要通过人机研究, 发掘产品功能改良与创新的思路 。图 1产品设计要求与人的需求关系工业设计研究发现并解决产品存在的问题为主线 。 先开展产品使 用性分析, 有条理 、 有逻辑地提出各问题所在, 并排序问题的主次地位, 提出优先解决问题和其他次要层级的问题, 建立问题系统; 对主要需解 决的问题采用多方位的思考, 提出多种解决方案, 并择优选取最佳解;辅助考虑次要问题, 提出解决方案, 完成整体的创新设计方案 。(2 人性化设计创新 。 人性化是指对产品的使用者进行分析 。 不同 于功能性设计的对 “ 物 ” 的分析, 它是对使用的 “ 人 ” 进行分析 。人类的设计和设计物总是体现了一定时期人们的审美意识 、 伦理 道德 、 历史文化和情感等精神因素 。 人都有情感, 物质的满足性并不能 概括人对产品的全部要求,在产品使用中,人性还需要更高的情感满 足 。 形随情感 (Form follow emotion , 人性化设计将使用的人作为分析对 象, 分析其生活的行为方式 、 行为规律和行为特点, 找出其细微的情感 诉求; 再将情感的表达融入到产品的功能实现方面, 提出解决方案 。 人性的情感共通就构成了一个个特定的文化, 如校园文化 、 职场文 化 、 军营文化等, 或传统文化与新潮文化 。 文化作为人因要素之一, 是设 计思考的另一项重点,是发现更深的产品问题的存在和寻找解决可能 的途径 。(3 绿色设计创新 。 不同于前两者, 绿色设计是对 “ 环境 ” 进行思考, 分析所要设计的产品对环境的影响性 。 绿色设计反映了人们对于现代 科技文化所引起的环境及生态破坏的反思 。 绿色设计就是在设计阶段 将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中,将环境性能作为产 品的设计目标和出发点, 力求使产品对环境的影响为最小 。 如欧盟各国 在 2000年便要求彩电待机能耗必须在六瓦以下,至 2009年则更要求 降低到三瓦以下 。绿色设计作为国际上的重要潮流, 对国际贸易影响深远, 企业也非 常重视 。 绿色设计也不是单纯技术水平提高的问题, 通过工业设计的综 合规划, 可以提供创新解决方案 。(4 系统设计创新 。 系统的主要目的是把对象作为一个有机整体 来加以专门研究, 试图确立适用于系统的一般原则 。 系统设计并不分析 产品对象及使用的单个人或环境保护,而是对所设计的产品从其所处 的整体系统要求进行考察, 把产品作为系统中的个体, 分析系统整体对 此个体的要求, 从而超出产品原来的概念限制, 寻求设计创新的思路 。 系统设计因为要求设计者彻底地抛开对产品的固有概念,重新思 考它所处的地位 、 功用 、 价值, 这极大地开阔了设计思维的灵活性, 寻求 设计中最可贵的创意灵感 。工业设计是综合交叉的学科,对产品开发有较为完善的研究模式 体系, 将技术 、 市场 、 文化广泛综合, 以开拓的视界认识设计问题, 并 “ 向 真正的总体需要提供最佳的解答 ” 10。5、 总结现实的产业界, 循着固有的惯性思维, 将工业设计还局限地视为外 观改良, 在产品开发工作中没有引起足够地重视 。 然而从以上分析中可 以认识到, 产品开发活动非常复杂 技术性 、 艺术性 、 文化性 、 创造 性 、 综合性以及设计师的经验都影响着开发结果 。 工业设计对创新模式 的体系研究, 是产品开发不可缺失的要素之一; 在企业研发实力的培育 中, 可以发挥更大的作用 。参考文献1龚雯 . 跨国公司研发基地青睐中国 N . 人民日报 , 2006-02-09第 6版2中国科学技术促进发展研究中心副研究员赵刚 . 研发投入第二, 中国科技实力真那么强 N . 环球时报, 2006-12-12第 11版3中华人民共和国国务院 . 国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006年 2020年 R . 中国政府门户网站 , 2006-02-09 4徐曙斌等 . 支持变型设计的产品结构模型研究 J . 航空制造技 术 ,2009(7:765尹定邦 . 设计学概论 M . 湖南科技出版社, 2002:1996杨明洁 . 杨明洁对话西门子设计总裁 R .http:/blog.sina s/blog_6291b54d0100gcf5.html7朱文予 . 现代设计技术体系与特点的研究 J . 合肥工业大学学 报:自然科学版, 2001(1:308于宏彦 . 机械现代制造技术与生产模式实务全书第 2篇现代机 械设计 M . 吉林摄影出版社, 2003:379马斯洛 . 动机与人格 M . 华夏出版社, 1987:40-6810简召全, 冯明 . 工业设计方法学 . 修订 2版 M . 北京理工大学出 版社, 2000:51- 86博士 专家论坛 4