（设计艺术学专业论文）模块化设计方法在信息产品设计中的运用研究.pdf

内容提要 内容提要 在信息产品充斥着人们生活的今天，怎样才能设计出真正满足人们的需求，真正为人所 用的信息产品呢? 是值得研究的问题。本文通过对模块以及模块化的介绍，把模块化的设计 的方法引入到信息产品的设计中，并通过对人们的生活结构、生活方式的研究，得出了模块 化设计是符合信息时代的产品设计的要求的，是能最大限度的满足人的需求与使用的设计方 法。 关键词：模块化模块化设计信息产品生活方式使用方式 i 南京艺术学院硕士学位论文 a b s t r a c t n o w a d a y s ，p e o p l e sl i f ea r ef l o o d e dw i t hi n f o r m a t i o np r o d u c t ss oh o w t od e s i g nt h ep r o d u c t sw h i c h c a l lm e e t p e o p l e sr e a lr e q u i r e m e n t sa n df u n c t i o n ? i t i sap r o b l e mv a l u e so u r s t u d y t h i st e x tl e a d s t h em o d u l a r i z e dd e s i g nt ot h ei n f o r m a t i o np r o d u c t sv i at h ei n t r o d u c t i o no f m o d u l ea n dm o d u l a r i z e b ys t u d y i n gp e o p l e sl i v i n gs t r u c t u r e a n dl i f es t y l ew ec a nd r a wac o n c l u s i o nt h a tm o d u l a r i z e dd e s i g nm e e t st h er e q u i r e m e n to f t h e p r o d u c td e s i g na n dc a nm e e tt h ed e m a n df o rl l s et oal a r g e s te x t e n ti nt h i si n f o r m a t i o na g e k e yw o r d s ：m o d u l e ，m o d u l a r i z e dd e s i g n ，i n f o r m a t i o np r o d u c t , l i f es t y l e ，w a yo f u s e i v 堕塞苎查堂堕堡兰兰篁丝苎一 南京艺术学院研究生学位论文独创性声明和使用授权书 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行研究工作取得的研究成果。本人声 明：除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表的或撰写过研究 成果，也不包含其他人为获得南京艺术学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 啪勿 签字日期：2 。7 年4 月2 0 日 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解南京艺术学院有关保留、使用学位论文的规定，即南京艺术学 院有权保留并向国家有关部门或机构送交本院博士、硕士论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权南京艺术学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学雠文储签名：潲纪 导师签名 懒妨澎 签字日期：2 0 0 7 午4 月2 0 日 签字日期：2 0 0 7 年4 月2 0 日 1 1 第一章绪论 1 1 本课题研究的意义 1 1 1 提出本课题的动因 第一章：绪论 进入了信息时代以来，大量的信息产品充斥在我们的周围，人们出行所携带的信息 产品品种的多样化，标志着时代的进步与科技的发展，但是也带来一些社会问题。首先， 信息时代人们以一种“移动”的生活方式作为主导，信息产品的“多件性”，使人们携 带和使用都很不方便；其次，生产商为了促进销售、增加利益而不断的推出新的产品， 这样就人为地使产品在短时期内老化、过时，使消费者不断的购买“新产品”。信息产 品淘汰率太快，一代一代的产品更新速度造成了巨大的物质资源的浪费；最后，信息产 品常常会同时具有多项附加功能，以满足不同消费者的要求，这种情况在一定的范围内， 可以达到吸引消费者的目的。但是，当这些功能过于繁多，超过了一定的限度时，反而 会使消费者觉得无所适从，使用起来十分不便，而且从消费者的角度来说，他们必须要 为这部分附加功能承担费用，这无疑增加了消费者的负担。 所以如何才能找到既携带方便而且又不具备那么多冗余功能的产品，是值得我们研 究的问题。 模块化设计在家具设计领域已经是一个成熟的技术。拿“宜家”来说，“宜家”所 经营的宗旨是。为大众创造更美好的日常生活。提供种类繁多、美观实用、老百姓买得 起的家居用品。”产品设计和经营特点是组合式的模块化产品。 宜家采用以“模块”为导向的研发设计体系，不同的模块根据不同的成本在不同地 区生产，同一模块在不同家具问也可以通用，这样一来不仅设计的成本得以降低，而且 产品的总成本也能降低。模块化设计思想从一个新的角度看家具功能设计，在强调功能 性的同时，考虑不同用户的功能需求差异，对不同功能部件的进行选择。用户对于家具不 再是被动地接受，而是可以主动地选择。用户购买的不再是固定的成品，购买过程也不是 一次性，因为在使用的过程中，还可以增加或改变功能部件。模块化设计使消费者不是被 动的去接受产品，而是主动的去选择或去配置自己所需要的产品。 宜家家具使用模块化设计理念的成功，给了我们启示。模块化不失为解决多件数多 功能产品组合而的一种有效的设计方法，我们也应该将这一设计方法运用到使用更为 1 南京艺术学院硕士学位论文 普遍的产品信息产品中，以更为方便地为消费者服务。 图一：宜家家具所采用的模块化组合式设计 1 1 2 课题研究的意义 模块化设计强调产品的开放性，以用户的需要为设计依据，用户有什么要求，就尽 力满足用户的要求，整个产品面向用户。将模块化设计方法引入到信息产品设计中，可 以使用户更方便、灵活地使用产品。 模块化信息产品可以向不同层次的用户提供不同的服务，用户可以根据自己实际情 况的需要，选择不同的产品模块进行组合配置，当需要变化时，可以更换模块重新组合， 当需求增加时，可以选购新的模块使产品继续使用，既保护了用户的原始投资，也使产 品拥有了扩展性。这样，拥有模块化的信息产品就好象拥有了专门为自己打造的产品一 样，选择适合自己的模块，不再为冗余的功能而无所适从，同时也可以延迟产品的淘汰 速度，减少资源的浪费。 所以说模块化设计方法是在信息设计领域为我们提供的一种合理的设计方法和一 套合理的信息产品的使用系统。 1 2 本课题研究现状 1 2 1 理论研究的现状 模块化设计已经不是什么新概念了，它曾经被许多研究者研究讨论过，随着现代科 技的迅猛发展，模块化己成为工程产品的主要发展趋势之一。【1 】 u l r i c h 认为产品模块化与设计过程的两个特点紧密相关：设计中功能域与物理域 i l l 路甬祥。工程设计的发展趋势和未来【j 】，中国机械工程，1 9 9 7 ( i ) ：i - 8 - 2 兰二皇堕丝 之间的映射或相似程度影响模块化的程度。产品物理结构间相互影响程度的最小化。 他还定义了三种模块化类型：部件互换模块化、部件共享模块化和总线模块化。伫1 这三 种方式描述了模块化产品中模块的基本组合方式。 s u h 针对产品功能特点提出功能独立设计公理，指出“一个最优设计必须保持功能 需求的独立性”。d 】 e r e m 指出一组产品，具有相同的内部接口，这些接口在设计的各个领域( 功能域、 技术域、物理域) 中必须为标准接口，以使产品的部件能够完全互换。【4 】他从设计角度 将产品结构分为稳定和可变部分，对稳定因素予以集成以改善成本与性能比，对可变因 素进行模块化开发改善成本与品种矛盾。嘲一般来讲，通用模块中所占的稳定因素较多， 而专用模块则是针对产品结构的可变因素而设计的。 不过，系统地研究与产品生命周期相关联的模块设计仍然是一个新的尝试。生命周 期工程和系统工程方面的研究揭示出：关于产品的最重要的决定是在设计阶段作出的， 嗍因此需要在产品的设计、造型、集成方面加以极大的关注。 1 2 2 运用研究的现状 模块化在工业中的应用可以追溯到2 0 世纪3 0 年代，德国在铣床上采用了所谓积木 式设计。2 0 世纪6 0 年代以后，模块化设计在国外机床行业得到普遍推广。【7 】我国在2 0 世纪7 0 年代以后，一些企业也先后进行了模块化设计实践。首先也开始于机床行业， 且成效显著。北京第一机床厂1 9 8 1 年对龙门铣床进行模块化设计，缩短了设计及制造 周期，北京第二机床厂对精密外圆磨床进行模块化设计，使之可派生出1 0 0 多种外圆磨 床。模块化最多的是运用在家具设计领域中，尤其是办公家具，而对于民用家具，近年 来个性化需求与家具企业的生产矛盾日益突出，有关模块化设计的探索才刚刚开始。模 块化设计方法在电子设备中也应用广泛，其中在计算机中的应用已经趋于成熟。 1 2 1 u l r i c h k t u n g k f u n d a m e n t a l s o f p r o d u c t m o d u l a r i t y i n ：s h a r o n a e d i s s u e s i n d e s i g n m a n u f a c t u r i n g i n t e g r a t i o n , p r o c e e d i n g s a s m e w i n t c r a n n u a l m e t t i n g c o n f e r e n c e ，a t l a n t a , 1 9 9 l ，n e w y o r k ：a s m e ，d e3 9 ，1 9 9 l ：7 3 8 0 1 “s u hnp t h ep r i n t i p l eo fd e s i g n o x f o r du n i v e r s i t yp r e s s 1 9 9 0 1 4 1e r e n srv e r h u l s tk a r c h i t e c t u r e sf o rp r o d u c tf a m i l i e s c o m p u t e ri ni n d u s t r y , 1 9 9 7 3 3 ：1 6 5 1 7 8 ：e r e n sf v e r h u l s t d e s i g n t h e o r y f o rs y s t e n l jr e h a s h i n e n g i n e e r i n g d e s i g n , 1 9 9 8 i o ：1 8 9 2 0 9 ”a i r i n gl j o r g e n s e nj t h el i f ec y c l ec o n c e p t 越ab a s i sf o rs u s t a i n a b l ep r o d u c t i o n j a n n a l so f t h e c i r p 1 9 9 3 ，4 2 ( i ) ：1 6 3 - 1 6 7 1 7 1 贾延林，模块化设计北京：机械工业出版社，1 9 9 3 3 南京艺术学院硕士学位论文 图二：模块化家具设计 ( 荷兰2 0 0 5 设计周埃因霍温设计学院毕业展) 信息产品的模块化设计，虽然还没有建立起来一种完整的设计方法，但是已经受到 不少的企业和设计师们的关注，例如，w i l l c o m 和n e t i n d e x 合作制作的模块化手机，哪 就是将基本上手机的所有功能模块集中到一个s i m 卡大小p c m c i a 卡中，这个卡可以在 多种应用设备中使用；还有已经上市的号称全球最薄的三星2 0 0 万像素x 8 2 8 手机。嘲 这款手机的按键部分采用了模块化设计，因为手机的按键使用率最高，所以其损坏度也 就最大，手机的其他部分还能工作的时候，按键却坏掉了，这也是一种资源的浪费，所 以，使用x 8 2 8 ，就可以重新购买按键的模块而继续使用。 不同的行业虽然具体模块化实施方法和程度不同，取得成果有大有小，但作为实现 标准化、多样化、个性化的一种主要途径，模块化的研究和推广势在必行。 图四：号称全球最薄的三星2 0 0 万像素x 8 2 8 手机 哪h t t v ：a r t c a r l n a l c o n v h t m l c m s 2 0 0 5 1 0 2 8 11 3 0 4 6 1 7 3 0 s h m l l 1 9 1 h t t ，v d e t a i l z o l , c o m c n 8 3 ，g 2 7 7 4 ，t ，i c , s b t m ! 4 - 图三：w l l l c o u 和n e t i n d e x 合作 制作的模块化手机 第二章模块化设计 2 1 模块与模块化 2 1 1 关于模块 2 1 1 1 模块的概念 第二章：模块化设计 针对“模块”一词，有人称为“模件”，然而，国内以称“模块”为多。 模块是一组具有同一功能和结合要素( 指联接部位的形状、尺寸、连接件间的配合 或啮合等) ，但性能、规格或结构不同却能互换的单元。【1 伽关于单元，狭义上是指组件 或大部件，广义上也指大系统中的小系统，或软件中的程序段。 模块是可以分解组合的，其大小是一个相对概念，要因具体环境、状态条件而定。 这是现代模块化概念的分级模块化原理的基础。现代模块化打破了以往“模块就是部件 的通用化、标准化”的特点。 2 1 1 2 模块的特点 模块的特点可以归纳为四点：即独立性、抽象性、互换性和灵活性。 独立性模块的独立性除指功能独立性外，也指模块的设计、制造、调试等过程 可以独立进行。 一个复杂的产品可以分解为几个大模块。组成产品的各个模块的功能是明确的， 具有一定的独立性。所以，可方便地更换模块，也可以方便地增减模块组成新产品。当 把一个模块加到产品中或从产品中去掉时，只是使产品增加或减少这一模块所具有的功 能，而对其他模块影响较小，或者没有影响。 抽象性产品设计并不需要完全了解模块内部的结构与特点，模块内部构成及其 相互关系都隐藏在界面中。在对产品进行改造或构成产品的过程中，模块是作为具有特 定功能的黑匣子调用的，只要求模块在正常物理量与信息量输入的情况下，按其功能相 应地输出物理量或信息量。模块的这种抽象特点，使得即使没有某种模块设计知识的人， 也能根据该种模块的功能和接口胜任设计。 1 1 1 王志张进生，于丰业，王鹏任秀华，。基于模块化的机械产品快速设计”，机械设计2 0 0 4 年8 月，l 3 5 一 堕塞苎查兰堕堡主兰垡堡壅 互换性在同一模块化体系内，不同性能的产品要想具备某项功能，通常可采用 同一种模块加入产品来实现；而产品如果需要改变功能的话，往往只需在原有产品中增 加或更换某些模块即可，这种互换性是使模块从产品中独立的必要条件。另外，采用不 同性能指标的模块可演变出成系列的产品。 灵活性一个产品中，模块都是以层次结构组成的，并且要求自顶向下设计，形 成一棵倒置的模块树。从逻辑上说，上层模块包含下层模块，最下层是工作模块，执行 具体任务。 模块的灵活性直观上表现为，规格不同的模块可以构成配置方式多样、功能与性能 覆盖范围相当大的成系列的产品。产品系统增减或更换某些模块后就可以方便的使得性 能与功能更新，而且同一功能的模块，可利用不同的元素和连接方式构成。 国外企业在产品设计时，一般是以具备基本功能的基础模块为产品的基础，并设计 一系列可供选用的扩展模块，以满足不同用户的具体需求。 2 1 2 关于模块化 2 1 2 1 模块化的概念 模块化一般指使用模块的概念对产品或系统进行规划和组织。产品的模块化设计是 在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础 上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，以满 足市场不同需求的设计方法。这样就能最大限度的满足多样化、小批量生产的需求，还 可以减少大量的重复性劳动，大大降低了产品的成本。【n 】 模块化着眼点是面向使用者，重点是部件的标准化。一定功能的部件不再是一种单 一的部件，而是一系列性能和结构相同但功能各异的可互换的部件，用户可以根据需要 自行拼合成产品。 2 1 2 2 模块化与其他标准化形式的关系 模块化与组合化 组合化与模块化都是以分解和组合的统一为基础的。组合化 是泛指自然界各种个体( 单元) 组合成整体的过程，而模块化则是指由一些经专家确认 的具有独立功能的通用单元组合成事或物的过程，它们之间是一般与个别的关系，模块 f i l l 贾延林模块化设计北京：机械工业出版杜，1 9 9 3 6 - 苎三童堡些些堡生 化是组合化进一步发展的产物。 模块化与系列化模块化与系列化是使产品合理化的两条途径，系列化是实现 一组具有不同技术参数，不同结构但有相同功能的产品。模块化是为了开发具有多功能 的不同的产品。模块化产品形成系列就是系列化的模块化产品，其作用远远超过传统的 系列化，其通用性、适应性更强。 模块化与通用化 过去的通用化局限于零部件，模块化将把通用化扩大到组件、 子系统、甚至系统。模块一般都具有相对独立的功能，比传统的标准件或通用件具有更 丰富的内涵。 模块化与简化和统一化 模块具有简化的特点，这种简化以模块为单元和基 础，比较容易实现。模块化还具有统一化的特点，模块的独立性要求接口尽量统一。 总之，模块化是与狭义标准化和通用化、系列化、组合化等传统标准化方法有本质 区别的一种新的标准化方法。它与这些标准化基本形式有许多相似之处，相互交叉，相 互渗透，因此，可以说模块化与标准化的关系是相互依存，相互促进。模块化源于而又 高于传统的标准化方法，而又必须以这些方法为基础。 2 2 模块化设计 2 2 1 模块化设计的概念 通过对某一类产品系统的分析研究，把其中含有相同或相似的功能单元分离出来， 运用标准化原理进行同意、简化、组合，以通用单元的形式独立存在，这就是由分解而 得到的模块，然后用不同的组合来构成多种新产品，这种分解、组合的全过程就是模块 化设计。【1 习 模块化设计就是用积木的概念，对设计任务的总功能作功能分解，将完成分解功能 的零部件独立化，作为相应的模块，然后由这些模块根据组合方案图构成产品，这个产 品可以是整机，也可以是部件、零件等。模块化产品的设计过程示意如图 1 2 1 杨淑梅“论模块化设计与标准化一，( c a d 热门 ，1 9 9 6 1 l ，3 1 3 2 7 南京艺术学院硕士学位论文 骂_ 整体功能分解 2 2 2 模块化设计的特点 组合l 组合2 组合3 图五；模块化过程示意图 产品设计是以系统为中心展开的，模块化设计的核心是模块设计和模块的组合设 计。s u h 针对产品功能特点提出功能独立设计公理，指出“一个最优设计必须保持功能 需求的独立性”。【1 3 】因此如果可能，产品所具有的一个功能与产品所具有的其他功能将 互不相干。对产品功能独立性的研究进一步引申出对产品结构体系及功能结构相互 关系的研究，这也是进行模块化设计理论研究的基础。 传统的设计方法是以各个产品为中心来展开的，根据功能需要设计零部件，最后构 成产品，类似产品中只有少量通用零件和部件，它是从产品功能、结构分析入手，使零 件、部件有机地结合成模块。并要求设计者不是自由创造地一个个去设计零件，而是侧 重于选择、组合，通过有效地利用现有设计建立模块。 而现代模块化设计的选择性与创新性则较大一些，它不仅用于产品的变型设计，也 越来越多地用于产品的创新设计。模块化设计可以有效支持产品创新设计，在产品创新 设计中充分利用现有资源，可以显著缩短设计周期，降低产品成本。由于顾客需求的多 样化趋势，模块化设计在产品创新中的作用越来越大。 例如，日本索尼公司在“随身听”产品的创新中，根据不同消费者的偏好和消费习 惯。有针对性的推出不同风格和类型的“随身听”，形成一个庞大的“随身听”创新产 品集群，索尼公司之所以能在短时间内推出这么多种“随身听”产品，是因为对产品的 创新中采用了模块化设计技术，即在不改变主要生产技术和产品元件的条件下，通过局 部变动产品设计改变产品的一些辅助功能，例如，为满足儿童使用需求而使产品更小巧， 叫s u bnp t h ep r i n c i p l eo fd e s i g t lo x f o r du n i v e r s i t yp r e s s 1 9 9 0 - 8 一 昂啊 亘_ 啼门一 匕_ 一埘眢渊 兰三兰堡些些堡生一 为满足在运动中使用的需要而提高产品的防震性能，为满足在海滩娱乐中使用的需要而 增加防水性能等。在进行这些局部变动时，产品的一些主要结构和元器件，尤其是利用 企业关键技术生产的元器件，如微电机，超薄机身，“口香糖型”充电电池等都是不变 部分的生产技术称为平台技术，一组平台性技术的集合称为一个技术平台，根据用户的 不同需要，以这个技术平台为基础进行局部创新就可以生产出不同型号的产品，形成一 个创新产品集群。 2 3 模块化设计的发展脉络 早在2 0 世纪初期的建筑行业中，将建筑按照功能分为可以自由组合的建筑单元的 概念就已经存在，这时的建筑模块强调在几何尺寸上可以实现连接和互换，然后，模块 被引入机械制造业，德国机床制造业于1 9 3 0 年首先提出了“模块化构造”的设计概念。 由于用这种方法设计在机床运用上具有很好的经济效益，因而“模块化构造”的概念在 世界范围内得到迅速发展。对于模块化设计与制造的系统的研究开始于5 0 年代末6 0 年 代初。例如日本通产省在1 9 7 7 年开始研制柔性加工单元，明确地引进了模块化构造的 概念：按不同功能制造模块，其独立性很强，模块化的功能单元可独立运转，整个控制 系统是有上述模块组成的多级系统。8 0 年代初以来，由于c a d 技术和成组技术的发展， 推动着模块化设计与制造的进一步发展。 随着先进制造技术的发展和计算机技术的广泛应用，使初始阶段模块化设计技术发 生了深刻的变化。模块化是现代制造业发展的要求，是对传统标准化形式的发展。模块 化与成组技术、柔性生产技术、计算机辅助技术等现代制造技术之间的关系是相辅相成、 互相支持的，只有在生产中密切配合才能发挥最大效益。 当前，制造业进入了买方市场，顾客对产品的多样化和个性化的要求越来越高；同 时由于市场的全球化，企业间的竞争越来越激烈，顾客对产品的要求也越来越高。为了 适应这种新的竞争环境，企业将越来越多地采用模块化设计和制造技术。 模块化设计运用到家具设计中，首先是在办公家具的设计中取得了很好的效果，后 来又应用到民用家具中。尤其是。宜家”家具的成功，给了我们很好的启示。 用模块组合成产品，构成积木式产品。甚至在自然界和日常生活中存在大量的“自 然积木”和人工积木，例如分子构成各种化合物，字母构成文字，砖块砌成建筑物，音 符构成乐曲等等。随着计算机软件技术的发展，模块的概念又被用n t 非物理产品领域， 在软件行业模块的概念被广泛的实践着，大型软件系统的模块化趋势越来越明显。 9 i l l * 艺术学院硕士学位论文 儿童积木可以创造房子、交通工具、动物、环境等等造型，这对培养和开发儿童的智力 和动手能力起到了积极的作用。又比如自由配置的台式电脑，可以根据自己的需要选择 适合自己的配置，当需要不能得到满足时，则可以更换或加入硬件使性能得到提高。 图七：索尼模块化笔记本电脑 图六：p k o l i n o 模块化儿童家具 第三章：模块化概念的需求认知 3 1 生活结构的“模块化”因素 随着人类文明和现代科学技术的进步，人类社会跨入了信息社会时代，人们的生活 结构和生活方式日趋多样。现代人在追逐时尚的、大众的消费理念时，更期待可以满足 自己独特需求的产品。 人们的生活结构是由许多活动组成的，比如说工作、学习、休闲、娱乐等等，那么 组成生活的这些结构也可以看作是“模块”的组合，学习模块、工作模块、休闲模块、 娱乐模块等；社交模块、家庭模块、亲朋模块等。人们的生活结构就是这些模块的有机 墨三兰堡鉴些壁垒竺煎查坠垫 结合。 产品设计的出发点是人，所以设计深层次的理解是设计一种生活方式( 如：劳动方 式、休闲方式、消费方式、娱乐方式、学习方式等) ，而生活方式正是生活结构的一种 体现。生活结构构成了人的整个的生活行为，每个人的生活结构都有所区别，比如说， 学生的生活结构就主要是由学习、娱乐、亲朋等活动构成；商务人士的生活结构则是由 工作、学习、娱乐、休闲、社交、亲朋等结构构成，所以他们这两类人所表现出来的生 活方式也是不同的，商务人士的生活结构具有多样性以及复杂性，表现在生活方式上可 能就是以忙碌的工作为主，而学生的生活结构较为单一，表现在生活方式上就是以学习 为主。所以，消费者的某种行为可以看做复杂的需求结构的表现。 在信息时代，人们需要生活结构和生活质量的丰富，丰富的产品、丰富的娱乐、丰 富的生活。每个人都有着各种各样的人性需要、社会需要和情感需要。因此，产品设计 也越来越具有明确的方向性。 模块化的设计方法具有多模块、独特性、新颖性、实用性的特点，可以满足每一社 会单体的需求。消费者在体验产品提供的个性化服务的同时，也在根据自己的生活需要 不断调整与增加产品的功能，在一定程度上参与产品的使用方式及功能设计，满足自我 的审美体验。 3 2 生活方式的“模块化”组合 3 2 1 关于人们生活方式的研究 生活方式概括的是复杂、多层次的社会现象。学者们比较一致的看法是，生活方式 是个回答人们“怎样生活”的概念，是指人们依据一定的文化模式为满足自身生活需要 而运用社会环境提供的各种物质和精神文化资源的“活动方式”、“配置方式”。中国大 百科全书社会学卷对生活方式作了如下定义性表述：“不同的个人、群体或社会全 体成员在一定的社会条件制约和价值观指导下，所形成的满足自身生活需要的全部活动 形式与行为特征体系”。【1 4 】这是比较严谨的科学表述。但是由于人们对“生活”的含义 理解不一致，因而生活方式概念可分为广义和狭义两种，一种意思认为，人们的生活领 域应当涵盖劳动生活、政治生活、物质消费生活、闲暇和精神文化生活、交往生活、宗 教生活等广阔领域，因而人们的生活需求和生活活动应当包括上面所指这些“一切”方 i h i 中国大百科全书7 4 卷分卷社会学卷北京中国大百科全书出版社 l l 堕塞苎查兰堕婴主兰垡丝兰 面。按照对生活含义的这种理解，形成了生活方式的广义概念。第二种意见是主要把“生 活”限定在日常生活领域，如物质消费、闲暇和精神文化生活、家庭里的生活活动等， 或简单地说限指“衣食住行”领域。按照这种理解，则形成了生活方式的狭义概念 生活方式既是一个多层次、概括程度很高的综合性概念，又是通过一个个人的生动、 具体生活活动形式和行为表现出来的具体性概念，体现为综合性和具体性的统一。 对不同领域生活方式社会问题的研究。我国学者对生活方式的应用研究，几乎涉及 到社会生活所有领域的问题，其中较有成绩的领域有：家庭生活方式、消费生活方式、 闲暇生活方式、交往生活方式、家务劳动等。 3 2 2 信息时代生活方式的趋势 生产和生活在高层次上呈模糊状态 在信息社会，工作和休闲两种活动呈现模糊性。个体工作能力的增长往往要通过目 前仍被视为休闲时间的活动来获得，如上网、阅读报纸、杂志等。同时，人们也可以在 工作时间获得其他领域的一些资讯。从人们的主观感受和体验的角度看，未来社会不但 “休闲越来越像工作”，而且，“工作也越来越像休闲”。 家庭的功能和观念在改变，多样化家庭出现 随着新的网络信息技术的发展，“回到家庭中”去的工作方式成为新的追求。工作 地点转到家里，可以大量减少房地产的开支，减少环境污染，减少职工，减少在家庭和 工厂往返所造成的各种不必要的开支。同时为灵活地安排工作和休闲及家务等各种活动 创造条件。 可持续性消费方式确立 科技进步加速而社会保护性措施未能得到相应的发展，挥霍浪费的生活方式所导致 的深刻的生态危机，给人类文明和人类生存带来毁灭性打击。面对全球性、全人类性的 发展及前人的教训，人们会理性地思考、理性地选择，愈来愈重视生活资料获得和消费 的可持续性。 生活方式进一步个性化 当代人的生活方式，强调自我和追求拥有。设计方式的改变也使产品的含义发生转 变。 信息社会为个体提供了自由选择生活方式的空间，创建了个性化生活的基础，个体 的生活方式逐步成为“自我取向、自由选择、自我设计、自我调节的创造性的、个性化 1 2 墨三兰堡堡些塑垒箜堕查坠垫 的生活方式”。当生活方式的个性化趋势得到充分尊重时，也就意味着人们对他人不同 的生活选择有更大的宽容度，意味着生活方式的多样化趋势。 虚拟社区与现实社区并存并呈凸显 在信息社会，随着网络以及人们网络行动的扩展，出现了一种新型的人类社会活动 空间，即虚拟社区，或叫网络社区。 生活方式的世界化与民族化 我们没有理由固守一种观念、一种生活方式，不管何种肤色身在何方，因为网络的 普及和信息社会的到来必然伴随着与之相适应的观念和生活方式，即生活方式世界化。 由此可以看出，信息化时代的生活方式是强调“个人”与“个性”的时代，产品与 人的关系也越来越紧密。这正为模块化产品的设计提供了契机，工作的时候可以加上工 作时所需要的，如上网、打印、扫描、投影等模块：休闲的时候可以加上照相、游戏、 音乐等模块，而有时候，工作和休闲间模块的划分并不是鲜明的，有时是需要的，有时 又是不需要的，这也是根据个人的习惯与喜好而变化的。所以说模块化信息产品正好能 满足人们的这种。个性”与“量身订做”的心理，符合信息时代人们生活方式的需求。 3 2 3 信息时代产品的特点 跨入新世纪，人们面向一个全新的e 时代。新的科技、新的需求、新的生活方式必 将衍生出新的设计趋向。 信息时代产品的特点有以下几点： 生态保护与绿色设计 绿色设计在欧美和日本等发达国家已经实施了很多年，到今天仍然是衡量设计好坏 的重要标准。这就要求设计师在设计过程中就必须考虑原材料和能源的使用、废弃、回 收等问题。 以人为本与人性化设计 如果说关于环保的绿色设计是人类对我们生活在其中的大自然的关注，那么，人性 化的设计则是关注人本身。消费者购买的不仅是产品，他们也通过让人赏心悦目的形式 购买包含其中的价值、经验和自我意识。 时尚创造与个性化设计 在经济繁荣的信息化时代，人们渴望用代表他们品位的物品装饰自己，用具有特点 的产品表达他们的个性。人们希望能够根据自己的方式来定制产品，这就要求设计师在 1 3 堕塞苎查堂堕堡主兰垡堡苎 产品的外观和功能上为消费者的品位留有余地。 高新技术与革新设计 信息时代的技术发展为设计师的想象力如虎添翼，但也对设计师对技术的了解提出 了要求。那么如何协调技术与使用者的关系，使高新技术能够在产品中易于使用成为了 设计师面i 临的新课题。 设计文化与设计艺术 设计全球化是一种趋势。在信息时代，设计的技术含量增加了，但由于对人文的强 调，设计成为人文学科的组成部分。艺术化地设计已经被许多设计师所认同也被许多设 计师所实践。 总之，信息时代人们的生活处在“运动”的状态之中，信息时代的产品设计也是以 。人产品环境社会”这个运动着的系统为基础来进行设计的。在我们设计 产品时，首先应当明白要设计的产品应具备哪些功能以及哪些结构，以满足人们的哪些 要求或者能解决人们的哪些问题，将这些功能与结构总结出来，进行不同的组合，就有 了针对不同人群的不同用途的产品，也就是说设计同时包含了多种“模块理念”的组合。 模块化的信息产品设计正是符合以人性化、科技化以及绿色化设计为导向的时代的需 要。 3 2 4 以生活方式来设计产品 随着科学技术的飞速发展，人类对自然及自身的认识不断深化、拓展和综合，这样 就会清楚地理解设计为人服务的归宿是创造一个更合理、更完善的生活方式和空间。从 这个角度来认识，设计是创造行为，设计师不再只是将技术物化为产品的工程师或技术 师，同时也不应受技术牵制，而是时时立足于人的需要，他的设计过程就是要寻找一种 教会使用者使用产品的方式，减少技术可能带来的复杂性，以全新的方式设计未来生活。 因此，我们在设计之前必须仔细分析产品的使用消费群，根据不同使用者生活方式 的特征设计不同功能与形态的产品。 前面我们讲到人们的生活结构也是一种“模块”的组合，比如说学习模块、工作模 块、休闲模块、娱乐模块等；社交模块、家庭模块、亲朋模块等。每一种生活结构都对 应着很多生活方式，即用一种什么态度或精神去对待工作、对待学习、对待娱乐而每 个人的生活方式都有共性与个性，我们做模块化设计的研究，就是要抓住人们共性的一 面，也要看人们个性的一面。如果一种产品所要面向的目标群体过与庞大，则就有可能 1 4 兰婴兰塑些些堡盐查鲨垄堕星兰曼堡生竺垩旦! 塞 使产品变得过于臃肿、冗长、造成设计上的浪费。因此，在如今的产品设计中，应严格 细分产品的目标群体。并根据不同的目标时常而采取相应的设计策略，以使产品能最终 满足不同目标群体必要的消费需求。比如说，商务人士的工作是繁忙的，那么他们需要 的模块就要包含商务工作所需要的功能，例如会议记录功能、投影功能、扫描功能、提 醒功能、摄像功能、扩音功能等适合繁忙工作，并且适合于经常出行的需要；同样是工 作，办公室职员就不会那么繁忙，那么，他们需要的模块可能就只包含记录模块、扫描 模块等。这样就能满足目标群体部分的消费要求，即必须的，适度的消费需求，而某些 个性的需求则可以适当的选择，这样既不会造成产品的共性化而带来的个性化的缺失， 也在一定程度上体现了设计师节约资源、减少设计浪费的责任感。 生活方式在科技、文化和设计之间扮演着非常重要的角色，也起到了非常重要的作用。 因此，在信息技术与文化日益发达的今天，我们的设计活动也应该从传统的对“物”的 设计逐步向对“生活方式”的设计转化。这样，设计的概念将进一步拓展，设计的程序、 方法将日趋复杂化和多样化。 第四章：模块化设计方法在信息产品设计中的运用研究 4 1 模块化设计的方法 4 1 1 模块化功能的划分 模块按其在产品中的功能分为：基本模块( 实现产品中最基本的功能) ；辅助模块 ( 实现将基本模块联接起来的功能) ；特种模块( 完成某一特定的功能) ；附加模块( 根 据用户要求在标准模块上补充附加的部分) 。 通常情况下产品的设计过程分三个层次进行：首先分析用户需求，然后进行产品的 功能分析，最后进行产品的结构设计。类似的，对产品进行模块划分时，同样可以分为 三个层次进行。 用户层：在这一层中，应该全面的分析用户的各种需求，根据用户的不同需求划 分出不同的需求模块。根据用户需求的性质，可以把需求分为两类：基本需求和辅助需 求。基本需求代表了用户对产品的那些最底层，最基本，不能被忽视的需求；辅助需求 则是在基本需求的基础上派生出来的居于次要地位的用户需求。 功能层：功能层的主要任务是站在设计者的角度上从原理上实现产品功能。在功 1 5 堕塞苎查兰堕堡主兰竺丝兰 能层中首先要分析用户所提出的需求模块，然后设计出一系列的功能元来完成一定的功 能，以满足这些需求模块。最后，再对这些功能元进行聚合，将那些关系密切的功能元 划分在一起，从而形成一系列功能模块。通过功能元的聚合可以减少组成产品的模块数 量从而降低模块组合的复杂度。 结构层：这一层中，要根据功能模块的划分结果设计模块结果或从现有的产品结 构中选择合适的部分作为具体的结构模块。结构模块设计的理想情况是与产品的功能模 块达到一一对应的程度。 4 1 2 模块化组合的方式 模块化设计的原则是力求以少数模块组成尽可能多的产品，并在满足要求的基础上 使产品精度高、性能稳定、结构简单，且模块化结构应尽量简单、规范，模块间的组合 也应尽可能的简单。因此，如何科学的、方便的组合模块，也是模块化设计中很具有艺 术性的一项工作，既要具有较大的灵活性，避免组合时产生混乱，又要考虑到模块系统 将来的扩展。为了有效地发挥模块化组合性优势，必须充分考虑模块组合方式及组合的 种类，以求用尽可能少的模块组合更多的不同功能和性能的系列产品。 模块化的组合方式分为开放式和封闭式两类。 开放式组合，就是说模块系统是由尺寸不同的模块组成的标准度量系统。只要有足 够的模块就可以组成任意不同的度量，具有无限性。如组合式展台，由统一的单元标准 件和同意的连接配件构成，可重复使用，根据需求组合成不同的形状和不同的密集度， 可满足各种不同种类的产品展示的需要。 图八：模块化酒架 兰璺!篓塑些堡生查垄垄笪星兰曼堡生! 竺垩旦堑塞 封闭式组合就是指由一定种类模块组成有限数的组合。在实际组合时，要考虑使用 需求工艺可行性及整体相容性等因素。例如，日本佳能公司的单镜头反光取景相机所有 的镜头卡口标准是完全一致的，同时佳能公司庞大的镜头群可以覆盖各种客户需求，佳 能公司2 0 0 4 年推出的e o s 3 0 0 d 数码相机同样可以使用所有佳能的镜头，这对摄影爱好 者具有不可抗拒的吸引力。 4 2 产品模块的整体性设计 4 2 1 产品模块与产品本身的关系 图九：佳能e o s 3 0 0 i ) 数码相机 模块化产品不是单体式结构，而是由模块构成的组合式结构，在整机设计时，在进 行模块化产品的外观、材料、结构、功能设计时，不应该给人拼凑或割裂的感觉，而应 该尽量做到浑然一体。 外观的统一 应充分运用分割和添加手段及结构、工艺、色彩等等装饰技巧，使由许多模块组合 成的整机具有整体的和谐美。例如：增添色带形成统一感，运用色彩统调整机；根据模 块的尺寸，通过一些装饰手段，使整机的各部分尺度形成一定的比例美；对主体部分进 行“强化”装饰，一方面可突破色彩与风格相似的模块所带来的单调与沉闷感，使之成 为视觉中心，另一方面，突出主模块而有意识地减弱和淡化次要部分，也是求得整体统 一效果的有效手段。 南京艺术学院硕士学位论文 圈十：张剑老师设计的i + 1 + 1 模块化庭院空间 材料的统一 材料是构成产品的物质基础，是产品形态得以物化实现的基本前提，直接反映时代 的进步。模块化产品设计的过程中，要根据模块的功能以及在整个产品系统中的作用来 把握材料使用的区别，也应考虑到主模块材料与辅助模块材料之间的相互协调，对于充 分发挥产品的功能，提高产品的适用性具有很好的作用。 图十一：瑞士设计师t h i l of u e n t e 设计的s w a t c h 手表的模块化展示柜，选用相同的材料， 根据功能运用不同的色彩，不仅使用而且时尚 苎婴兰 堡竺些堡盐查垄垄笪皇兰曼堡生竺垩旦旦塞 结构的统一 对于工业产品，尤其是对模块化产品而言，其实用功能的发挥也必须借助于产品本 身的结构形式，产品结构的科学性与合理性同样体现出当代的科技成果及现代人们对新 的生活方式的追求。模块化产品具有层次性、有序性和稳定性的特点。结构的有序和稳 定是实现功能的保证。模块与模块之间应做到结构简单统一，装配方便，使用户可以无 障碍使用的原则。 图十二：e - r o p e 模块化电源插座 由c l u lm i nk a n g 和s u n gh u nl i m 设 计的这款电源插座获得了2 0 0 6 年i d e a 工业设计奖。它的通用性的结构使得 用户可以根据自己的需要去掉无用部 分，节省空间 功能的统一 在进行模块化产品设计时，首先要对其功能分区，并做出明确的定义，把具有主要 功能的模块作为主模块，其余次要功能的模块作为辅助的可选择的模块，在进行模块化 的组合的时候，根据实际生活的需要进行不同功能的组合。只有做到功能的的统一，才 能发挥产品对人的效用。 图十三：三宝p cl l i g ) n i l l 模块化设计，将主要功能以单品或功能 为单位分割设计用户可以随时方便地 更新所需配置 堕塞苎查兰堕堡主兰垡丝奎 人机工程设计的统一 对于信息产品，应该对对各个组成装置进行统一的人机工程设计，例如，操作模块 的统一设计、显示模块的统一设计、功能模块的统一设计以及各个模块之间进行人机工 程的统一设计等等。使整个信息系统不仅从外观上看是整体统一的产品，而且能符合人 的心理、生理特点，创造一个安全、健康、高效、舒适的使用环境。 4 2 2 信息产品中产品模块与人的关系 图十四：爱可视炫爱4 0 4 采用了可拆解的模块化设计风格， 主要提供了d v r 底座、d v r 旅行套件、端口适配器 套件、迷你立体声音箱等可选模块化附件整个 设计整体简洁 信息产品的模块化设计是从使用者、使用环境、使用方式、生理、心理因素等方面 进行整体考虑，并做出科学的定性与定量分析和研究。 首先，产品模块与人的视觉的关系。 进入了信息化时代，产品的“黑箱”化使产品失去了机械时代的产品外形结构，而 是直接与功能相关的形态，这样外形就失去了对操作的说明性和指示性，使人们面对功 能繁多的产品产生茫然与困惑。所以，在进行模块化产品设计的过程中，追求外型简洁 的前提下，也应适当简化产品的功能，突出基本的、常用的功能，根据需要选择性的添 加一些可有可无的附加模块，这样，人们根据自己的需要选择产品，就不会产生茫然的 心理也不会造成资源的浪费。 格式塔心理学阐明：人的眼睛倾向于把任何一个刺激式样看成已知条件允许达到的 最简单的形状。人的大脑记忆细胞同样是对简练感兴趣。简洁不等于简单，更不是简陋。 在模块化设计里，简练的核心是精、纯、整。精就是要形象鲜明，使模块与主体之间的 关系有主有次，主体应具有很强的视觉吸引力；纯就是要充分体现形的本质，模块的功 能、使用方式应纯粹，尽可能不涉及使人联想到其它类型的物品，有自己鲜明的特点； 整就是要统一，模块化产品应避免形体的支离破碎，使所有造型因素