基于系統論的工業設計研究

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摘要：闡述將產品作為系統工程，其內部互相作用、互相依存的若干元素構成，保證工業產品的附加價值，從而更加合理地傳遞產品的文化價值，讓工業產品更加符合消費者的需求。

關鍵詞：系統論，產品文化，工業設計。

0引言

隨著工業化的不斷發展，工業設計理論體系也日趨完善。在現今的信息化時代，生態和人文環境的破壞仍然很嚴重，兼顧產品與人、產品與環境諸方面外系統的有機關系（人-機-環境關系）的產品系統設計理論在設計過程中的運用則十分重要。產品系統設計理論是將系統論合理的運用到工業設計理論中而形成的新的理論[1-3]。將現代產品的系統分解成各個子系統，建立相互之間有機聯系同時兼顧系統與外界之間的有機關系，由此來解決設計過程中的各種問題。

1系統論到工業設計

系統論作為一門科學的理論學說，是由美籍奧地利生物學家貝塔朗菲于1850年代創立的。系統論的核心思想是系統的整體觀念。在1880年代貝塔朗菲發表的專著《一般系統理論基礎、發展和應用》奠定了系統論在學術領域的地位?，F今系統論運用在各個學科領域，對各種理論體系的完善與整合都至關重要。系統論作為一種理性的科學思維模式，是人們在從事各項實踐活動中解決問題和提高工作生產效率的工具。隨著信息時代的發展，商業模式的不斷變化，對工業設計領域的影響是非常巨大的。因此，需要系統的將工業設計系統內外環境的各種影響因素相結合，著重于整體與部分之間相互聯系、相互作用、相互制約的關系經過綜合完善來實現系統的最優化。在工業設計過程中合理的運用這種科學的理性思維模式可以提高企業開發新產品的效率，也是現代社會技術發展的催化劑。

2產品的系統設計

自十九世紀以來經過工藝美術運動、新藝術運動等設計的改革，工業設計的理論體系也日趨完善。二十世紀初，包豪斯帶來的理性的科學思維模式標志著了工業設計理論的成熟，也為現代工業設計提供了系統的教育模式。二戰后，烏爾姆設計學院嘗試了將系統設計方法進行科學的分類，為早期系統化、模塊化的產品系統設計奠定了理論基礎。在早期的工業設計領域里，為了滿足當時商業模式的市場，工業設計更著重于產品的系列化和模塊化，這樣在可以滿足產品的多樣化的同時，又能進行標準件的批量生產?，F今時代下信息技術的飛速發展促使產品系統設計理論的快速完善。人類之所以能成為地球所有物種統治者，是因為人類會制造使用工具從事生產勞動。而工具就是產品，人類創造工具的過程就是產品設計。當今社會人們為了讓生活更加豐富，更加便利，在滿足實用功能的條件下這些工具則開始被賦予一定的人文價值。這些產品也是使用各種材料并通過一定的工藝制造手段而組成的具有一定實用功能的系統。簡而言之，產品就是一個系統工程。同時這個系統不是一成不變的，而是動態的、有機的，其可以分為內系統與外系統。產品的內系統，是把產品作為獨立的系統，是由從開發到消亡的整個生命周期構成。產品內系統包括項目管理、產品企劃、造型設計、工藝設計、商品化設計、產品制造、產品銷售、產品服務設計、產品消亡。產品的外系統，是在外部的大環境下將產品作為其子系統或元素，表現為基于品牌建設的人文系統、基于自然和人文環境的人-機-環境系統、基于市場模式的商業系統等。

3產品系統設計的基本程序

系統設計分為兩個階段。一個是產品概念設計階段，是將現代產品的系統分解成各個子系統，然后經過對子系統之間的關系的探究解決系統外無法解決的問題，從而形成相對合理的產品概念。另一個是產品的造型設計階段，通過對合理的產品概念的把握，將各個子系統進行整合并完善，形成產品的最終形態。因此工業設計師在進行設計時，需要先結合外系統的環境來發現問題，然后將對問題的分析結果應用到內系統的各個子系統中，使得系統內部相互協調，才能保持整個產品系統的有機統一。（1）產品概念設計階段。新產品的開發第一個階段就是概念設計階段，首先就是在契合外系統的大環境下通過調研客戶需求和市場分析，生成產品概念設計方案, 最后進行方案評價。對于概念設計需要符合五個指標，即技術指標、經濟指標、社會指標、個性化指標和人機感情。要符合技術指標最重要的一環是產品技術調研，設計師在充分了解現代工藝技術后保證產品能夠滿足技術可行性、穩定性和產品的創新性。根據現有技術是否可以實現預期功能，以及其技術的復雜程度對研發人員的技術能力要求。同時在滿足基本功能外能否順應時代需要，滿足用戶需求。經濟指標是方案實施所消耗的經費和預期的經濟回報，設計師需要通過市場調研來考慮創新投入成本以及新產品在投入市場之后的預計回報。最后進行新產品研發周期和產品壽命的預估來保證產品的生命力。社會指標是新產品的投入使用會對社會帶來哪些影響，是否有助于推動技術進步、促進生產力發展、滿足社會需求。同時設計師也要充分考慮該產品所需材料是否會造成環境污染以及產品的可持續性。個性化指標則是產品面向特定客戶對產品外形、功能等的獨特需求。設計師在面向客戶進行新產品的開發時必須滿足客戶的需求以及對客戶隱私的保護。人機感情則是側重于產品設計能否給使用者帶來良好的用戶體驗，設計師需從語義學、語用學、語構學的角度來減少向使用者傳達產品信息過程中的噪音，以確保用戶操作的便利性、安全性和舒適性。綜合以上指標，形成最終的產品概念設計方案，為后面的造型設計階段提供方向。（2）產品造型設計階段。產品造型設計是滿足以上指標、在有合適的定位后，對產品進行具體化的設計。產品造型設計包括方案構思、結構設計、色彩與標識設計、材料與工藝設計、人機環境分析、產品成本預算、產品設計展示等步驟。在這個過程當中，首先進行功能上的設計，設計師需要創造性地將其中的各個要素進行融合，量化分析模型的介入從而實現功能上的創新，產品能有更加豐富的造型。并運用層次分析法為產品造型設計來提供決策。首先運用形態分析法提取造型設計要素和種類，再由層次分析法對設計要素及其類目的權重進行分析，然后通過形態要素的組合來設計出若干創新方案，通過模糊綜合評價法得出最優設計方案。其中造型設計包含的結構設計需要設計師對新產品的功能以及實現其功能所需的關聯零件有非常充分的了解。這樣才能在滿足功能的前提下實現產品結構嚴謹、外形美觀的同時又降低生產的成本。所以說需要工業設計師有通過對現代工業機械制造理解來進行設計活動的能力。色彩與標識設計是對最終構思方案外部色彩和標識的科學規劃和藝術設計。根據企業形象和產品行業認知的規范要求，在形態美造型法則和認知心理學的科學指導下，對產品外觀的色彩和標識進行藝術設計。材料與工藝設計是對新產品的材料選擇以及各部件的加工工藝的設計，設計師要考慮到其中的使用性能、加工難度、材料的穩定性、經濟性、美觀性、可持續性。設計者必須考慮人、機、環境三大要素之間的功能分配，方能對產品的功能做出明確的定義。產品人機環境分析是對產品使用便利性、規范性、安全性和環境友好性的研究過程。產品的成本預算是基于批量化生產的情況下對產品生產和運營成本的估算，產品成本由生產和服務成本組成其中生產成本約占70%左右。生產成本由材料、人工和制造費用構成。服務成本由設計、技術、管理、財務、營業等服務費用構成。在產品開發的過程中，單件產品生產成本估算以市場同類產品零部件市場批發價為統計依據。產品設計展示則是如實展示新產品的最終設計方案，通過合適的方式來向不同的群體展示來幫助人們了解新產品。

4結語

隨著現代科學技術的飛速發展，人們對工業設計的關注度也越來越高，對產品的需求也逐漸從僅滿足功能進入了追求產品性能、使用便利性以及其中的人文價值的階段?？梢姽I設計所涉及的領域日益復雜，因此將系統化的工業設計思想融入工業設計活動中則可以高效的將人文價值與經濟價值完美結合?，F今工業設計師需要將這種理性的科學思維模式運用到工業設計活動中，就能更好地解決設計過程中的各種問題。 

參考文獻

[1]陳汗青.產品系統設計[M].湖北:華中科技大學出版社,2005.

[2]朱高科.基于產品系統設計方法的掘進機設計研究[D].山西:太原理工大學,2014.

[3]劉剛田.產品造型設計方法[M].北京:電子工業出版社,2010.

作者:陳旭 單位:南京工業大學