（美术学专业论文）工业设计中产品概念设计研究.pdf

重庆大学硕士学位论文 中文摘要 i 摘 要 工业设计是企业生产的重要环节是企业发展的战略要素之一我国的工业 设计起步较晚在一定程度上缺乏理论指导和先进技术手段的支持本文选择了 工业设计中最富挑战性的那一阶段工作 产品概念设计作为研究对象并将研究 的设计方法运用在整车摩托车家用电器等产品的概念设计中 文章第一部分通过回顾工业设计的历史发展过程分析我国工业设计的现状 及其发展趋势目的在于找到问题的症结所在目前我国工业设计方法论的研 究深度还不够尤其是产品创新设计领域实质性的研究还有待于进一步加强 工业化进程中出现的问题暴露出我国在产品创新设计中存在不足迫切需要我们 重新审视我国的工业设计 工业设计的实质是为了满足日益增长的人类物质生活和精神生活的需要在 工业设计的实践过程中逐步建立起了基于概念设计之上的产品创新设计方法理 论体系通过对国内外的产品造型设计方法的归纳类比对基于概念设计的产 品创新设计原理方法特点优势进行模型设计指出我国在这方面明显落后 于世界潮流针对我国的具体问题借鉴国外先进经验提出问题的解决方法 加强工业设计的学习鼓励原创设计提倡科学的产品设计方法同时还要建立 广泛的公众平台让普通群众参与其中指出我国工业设计发展的当务之急重 视创新提升我国工业设计师的综合素质不应急功近利的去一味的抄袭模仿“大 师手笔”要尽快走出一条符合我国国情的设计之路开创自己的风格 第五部分作为产品概念设计的应用通过 2 个产品设计分析和一个产品设计 设想, 阐述了文章提出的产品概念设计思想 同时结合具体设计案例研究了产品概 念设计的特征及原理 最后论述了如何将该方法运用到实践中去并对基于概念设计的产品创新 设计方法做了总结 关键词工业设计概念设计产品造型设计模型设计 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 ii abstract industrial design (id) is an important section of enterprise production, also a strategic factor of enterprise development. at present, industrial design in our country is still behind western country and lack of theory guidance and support of advanced technology means . the article select product conceptual design as the subjectwhich is the most challenge stage in industrial designand my research is applied into the livelong vehicle, motorcycle, family electronic appliance design as well. chapter 1 of the article reviews the history of industrial design, analyses the present condition and development trend of industrial design in our country, making contribution of finding a better solution, which contains the meaning of industrial design . the research in principle of industrial design is not deep enough, not to say the reform in innovative product design in our country. problems are found in the industrialization, and, these phenomena uncover deficiency in many fields. so we have to make a survey to industrial design of our country. as a matter of fact it meets the demand of human beings physical and mental needs. it also lays a foundation for the theory system of innovative product design based on creativity. through induction and analogy of different methods of product model-making design from home and abroad, the article try to make a deep research of the model design of innovative product design based on conceptual design and point out its theory, characteristic, and advantages. thus, come to a conclusion that chinese industrial design level still need to develop. and try to find out a solution of the problem: that is, to strengthen the study of industrial design, encourge the original and scientific product design .at the same time ,we endeavor to build up a extensive public platform, encourge the public to join in. now industrial design in our country are under an urgent situation: instead of making copy of famous designs, we have to improve the skills and capacity of the industrial designers of our country and find out a proper way of our own country, to build up our own style. chpter 5 which is the application of product conceptual design, illustrates the main idea of product conceptual design by analysing two successful design cases. this thesis also studies the characteristic and trend of product conceptual design by design case. 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 iii in the end, how to put it into practical use is pointed out and it concludes innovative product design based on conceptual design. key words: industrial design, conceptual design, product model-making design, model design 重庆大学硕士学位论文 1 绪 论 1 1 绪 论 1.1 引言 90 年代以来随着经济的飞速发展社会的消费观念也不断发生变化产品 的功能已不再是消费者决定购买的最主要因素产品的外观造型宜人性等因素 愈来愈受到重视在竞争中占据突出地位这一特点在汽车电脑家电通讯 等产品中尤为突出特别是对于崇尚个性的现代消费者来说单一的造型和缺乏 个性的产品很难引起消费者的注意因此概念设计的重要作用不容忽视 1.2 研究背景及意义 工业设计在一定程度上代表了一个国家在科学技术文化艺术上的发展程度 它不仅可以决定一个产品的质量等级和市场竞争力同时也反映了一个民族的整 体素质工业设计(industrial design简称 id)又叫工业造型设计它是伴随现代 化大工业现代科学技术和人类文化艺术的发展而发展起来的是以满足人的物 质需要和精神需要为核心是以现代化批量生产的工业产品造型设计为主要对象, 是以产品功能物质技术条件和造型范畴为研究目的的新兴综合性学科工业设 计既不等同于工艺设计又与工程设计相区别它是艺术与工程技术结合的产物 目前我国设计界所指的工业设计就是指产品造型设计因此本论文所涉及的“工 业设计”主要是指大批量生产的工业产品造型设计 主要包括个人用品 家电产品 交通工具等 许多国家都已把工业设计当作促进经济发展的一项重要措施和基本国策日 本靠工业设计开路推出设计新颖轻薄短小符合现代人审美观念的产品在 激烈的市场竞争中占有了一席之地一个企业的新产品能否被市场接受很大 程度上取决于工业设计而概念设计恰恰是工业设计中最重要的一个环节 在产品设计过程中创新性表现最为集中和突出的阶段是产品的概念设计阶 段在概念设计过程中设计师运用各种创新手法和辅助设计工具根据需求任 务书结合个人的经验得到多个具有创新性的设计方案从产品创新的角度看, 概念设计过程本质上就是一个产品的创新过程 1.2.1 研究背景 21 世纪的市场竞争是科学技术的竞争同时也是产品设计的竞争以知识为 基础的产品创新是现代设计的核心香港著名设计师刘东利指出设计就是创新 潘云鹤. 计算机辅助工业设计技术发展状况与趋势. 计算机辅助设计与图形学学报. 1 9 9 9 . 1 1 ( 3 ) : 2 4 8 - 2 5 2 卢伟成. 论市场竞争中的工业设计战略. 天津理工学院学报. 1 9 9 8 . 1 4 ( 1 ) : 7 4 - 7 7 重庆大学硕士学位论文 1 绪 论 2 如果缺少发明设计就失去价值如果缺少创造产品就没有生命一个新产品 在功能原理布局形状结构人机色彩材质和工艺等任一方面的创新 都会直接影响产品的整体特性影响产品的最终质量和市场竞争力 企业要发展壮大就必须创新推出新产品“创新则兴不创新则亡”这是 市场经济的规律海尔集团被美国家电评为全球增长速度最快的企业海尔 的成功就是源于创新目前海尔已做到每天开发一个新品种申请两项专利,每 月投放市场十多个新品种的水平1998 年销售收入的 75%来自新产品事实上大 部分的企业也意识到了创新的重要性 这从企业的 r一 些国内知名大企业如美的海尔联想等也相继成立了自己的工业设计部门 有的甚至还对外开展业务特别是加入 wto 以后由于国际国内市场竞争的需 要工业设计的重要性逐渐被众多具有远见卓识的企业家所认识 但与其他发达国家相比我国的工业设计仍处在发展的早期阶段还存在资 金投入不够技术手段落后人才匮乏设计师整体素质不高知识体系不够完 善等诸多问题有待工业设计师及相关科学工作者共同研究和提高一方面要加 强对工业设计师的培训学习提高他们的综合素质开创设计师自己的风格更 多的设计出具有自主知识产权的新产品另一方面要建立公众平台让普通群众 消费者参与工业设计的监督第三是国家地方政府和企业都要重视科技创 新鼓励原创设计提倡科学的设计方法尽快走出一条符合我国实际的工业设 计之路 1.4 本文研究的目的和研究结构 1.4.1 本文研究的目的 笔者之所以选择工业设计中概念设计研究作为论文题目是为了通过认真研究 概念设计的原理方法规律和发展方向详细地分析我国概念设计在工业设计 中的现状及与国外的差距从而引起更多人包括国家地方政府企业高层和 工程技术人员的高度重视逐步提高设计师的创新设计能力真正地把概念设 计的原理应用到产品设计当中更好的开发新产品提高我国工业设计的整体水 平增强我国在国际市场上的竞争能力达到促进国家经济发展的目的 1.4.2 本文研究结构 论文的结构上总共分五章第一章是绪论论述论文的背景意义和国内外 重庆大学硕士学位论文 1 绪 论 5 现状及发展趋势 第二章研究了概念设计中从市场调研目标新产品定位构思草图效果 图等工业设计中产品概念设计的过程阐述了概念设计的核心思想归纳了概念 设计的特点 第三章论述了概念设计的产生概念设计的发展过程概念设计在产品创新 流程中的位置及概念设计的分类 第四章对基于概念设计的产品创新设计方法的模型原理特点优势进行 实质性研究 第五章通过 2 个产品设计分析和一个产品设计设想,对文章提出的思想做了验 证 最后论述了如何将概念设计方法运用到实践中去并总结全文 重庆大学硕士学位论文 2 产品概念设计 6 2 产品概念设计 2.1 产品概念设计的定义 自从 1984 年 palh 和 beitz 在engineering design一书中提出“概念设计” 这一名词以来人们己经对概念设计进行了十几年的研究他们将其定义为:“在确 定任务之后通过抽象化拟定功能结构寻求适当的作用原理及其组合等确 定出基本求解途径得出求解方案这一部分设计工作叫做概念设计” frence在其书中也为概念设计下了一个定义“概念设计首先是要弄清设计要 求和条件然后得出框架式广泛意义的解” 在此阶段中对设计师的要求较高,但 却可以广泛地提高产品性能它需要将工程科学专业知识产品加工方法和商 业运作知识等各方面知识相互融合在一起以作出一个产品全生命周期内最为重 要的决策 在这里“框架式的解”是指设计问题的一个轮廓 每个主要的功能都可以 对应于其上通过原理部件间的空间或结构上的关系使它们有机地结合起来 我们从这个框架中得到产品大致的成本重量和总体尺寸以及在目前的环境下的 可行性等这个框架只需要对一些特征和部件有一个相对明确的描述但并不要 求详细 在产品概念设计书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概 念产品的一系列有序的可组织的有目标的设计活动它表现为一个由粗到精 由模糊到清楚由抽象到具体不断进化的过程” 有序是指概念设计是按一定 的程序一步一步进行可组织是指企业或设计公司所进行的概念设计往往不可能 由单个人来完成而是由若干不同专业的人组成新产品研制小组完成他们有不 同的分工有时又需要一起参与讨论如何组织各专业的人员一起协同工作而 且使工作能非常有效率不同企业采用不同的组织形式 engineering design中给出的定义基本上可以理解为工程设计的概念设计 和本文讲到的产品设计的概念设计在解决问题的对象方面有很大区别frence 的 定义在最终结果方面显得比较“草率”也与当前的产品概念设计的严密性不相吻 合笔者认为产品概念设计书中最终给出的定义更倾向于企业的先行设计 研究而且定义的涵盖还不够全面例如:产品概念设计的出发点并不仅仅是分析 用户需求最终也不一定生成概念产品宏观上产品开发是受社会变革经济趋 势和技术创新等方面因素共同驱动的结果很多概念产品的产生是由于新能源 palh gbeitz w. engineering designm.the design council1984:l 一 15. french m j. conceptual design for engineersm.the design council1985:1 一 12 邓家提等编著产品概念设计机械工业出版社2002:98 j o n a t h a n c a g a n 多因 素经验分析预测模型 则是采用多参数回归方法 建立宏观经济发展( 如 g d p 增长) 等因素建立产品市场增长变化的影响模型由于不同方法分别考虑了对市场影 响的不同方面且预测结果往往有一定差异因而通常需同时采用并对其结果 进行经验( 专家) 处理 2.3.5 色彩设计方案分析 在现代产品设计中色彩具有重要的价值色彩是工业产品造型的重要因素 工业产品造型的良好色彩设计能提高产品的外观质量使产品在竞争日益加剧 的市场上具有较强的生命力工业产品的色彩作为视觉的第一感受最先作用 于人并进而以其与产品造型相映衬所产生的色感与质感来体现产品的功能及技 术水平色彩设计是一个复杂的系统的创造过程涉及物理学生理学心理学 信息论系统论设计方法论等众多学科领域对设计师而言色彩设计要与产 品功能相符更要与使用者在生理心理以至感情上取得全面的匹配 产品的色彩设计过程包括色彩数的确定主调色的确定辅助色的确定及 感性风格的映射关系四个子问题各子过程的结果共同组成了产品的色彩设计方 案一个完整的色彩设计方案包括色彩数主调色辅助色和色彩感性风格的 映射 图 2.3 市场中的 5 个因素 fig2.3 colorway scheme 随着时代的进步和消费水平的提高, 人们对依附在工业产品上色彩的多样 化个性化需求将会日益提高, 不同年龄的人不同性格的人对于产品的机能需要 可能是相同的, 而对依附在产品上的色彩的享受则有明显的不同, 不同的消费群体 则根据他们自己的爱好来自由选择 不同年龄段有不同的喜好: 重庆大学硕士学位论文 2 产品概念设计 14 1 ) 儿童: 世界对他们来说是新鲜的生动的单纯的, 他们对于事物的观察也 是感性的, 他们往往喜欢简单的跳跃式的色彩 2 ) 青年一代, 单纯诚实追求个性, 这批人对色彩的喜好趋向于明快热烈的 颜色 3 ) 成年人, 由于经历和阅历的丰富, 他们对色彩的爱好倾向于沉着丰富的颜 色 4 ) 老年人, 由于心理和生理的衰老, 随之对色彩的爱好也趋向老成庄重稳 定 性别的差异, 也会带来色彩的好恶 1 ) 男性喜爱庄重有力浑厚的色彩, 如深蓝色黑色深绿色褐红色, 以 此体现男性的刚强之美 2 ) 而女性则喜爱轻松淡雅柔和的色彩, 如粉红色淡紫淡绿, 以此来体 现女性的温和之美 除了年龄和性别的差异以外, 不同环境的人, 不同阶层的人, 不同民族的人, 每 一个具体的人对于产品色彩的爱好都有不同之处, 所以设计产品的色彩应对所有 的消费者分门别类地加以考虑, 努力做到同一产品有多种色彩去满足不同消费者 的具体要求, 使具体使用对象与产品之间协调, 产生情感的作用 2.3.6 产品的人机设计 人机设计对于产品造型设计的作用可以概括为以下几方面 1 ) 为工业设计中考虑人的因素提供人体尺度参数应用人体测量学人 体力学生理学心理学等学科的研究方法对人体结构特征和肌能特征进行研 究提供人体各部分的尺寸体重体表面积比重重心以及人体各部分在活 动时相互关系和可及范围等人体结构特征参数提供人体各部分的发力范围活动 范围动作速度频率重心变化以及动作时惯性等动态参数分析人的视觉听 觉触觉嗅觉以及肢体感觉器官的肌能特征分析人在劳动时的生理变化能 量消耗疲劳程度以及对各种劳动负荷的适应能力探讨人在工作中影响心理状 态的因素及心理因素对工作效率的影响等人体工程学的研究为工业设计全 面考虑人的因素提供了人体结构尺度人体生理尺度和人的心理尺度等数据 这些数据可有 效地运用到工业设计中去图 2 . 4是根据成年男性手掌的尺 寸设计所设计的两款高男性宽屏幕电话 重庆大学硕士学位论文 2 产品概念设计 15 图 2.4 男性手机 fig.2.4 virile combined set 2 ) 为工业设计中产品的功能合理性提供科学依据现代工业设计中如 搞纯物质功能的创作活动不考虑人机工程学的需求那将是创作活动的失败 因此如何解决产品与人相关的各种功能的最优化创造出与人的生理和心 理肌能相协调的产品这将是当今工业设计中 在功能问题上的新课题人 体工程学的原理和规律将设计师在设计前考虑的问题 3 ) 为工业设计中考虑环境因素提供设计准则通过研究人体对环境中各 种物理因素的反应和适应能力分析声光热振动尘埃和有毒气体等环境 因素对人体的生理心理以及工作效率的影响程序确定了人在生产和生活活动 中所处的各种环境的舒适范围和安全限度从保证人体的健康安全合适和高 效出发为工业设计方法中考虑环境因素提供了设计方法和设计准则以上 几点充分体现了人机工程学为工业设计开拓了新设计思路并提供了独特的设计 方法和理论依据社会发展技术进步产品更新生活节奏紧张这一切必然 导致产品质量观的变化人们将会更加重视方便舒适可靠价 值安全和效率等方面的评价人机工程学等边缘学科的发展和应用也 必须会将工业设计的水准提到人们所追求的那个崭新高度 2.4 风格在产品概念设计中的应用 随着消费形态的改变, 消费需求日益差异化多样化个性化复杂化, 人 们更加重视个性的满足, 现今的产品设计已经从功能主义( 形式追随功能) 转向情 感主义( 形式追随情感形式追随趣味) 开发具有独特风格的新产品来满足用户 的需求和审美情趣是产品概念设计的最终目的 产品风格的认知涉及心理学符号学语言学美学社会学工业设计 计算机技术人机工程学等领域的知识就产品造型的风格感性认知而言, 它主要 包括产品的风格以及感性认知2 部分 2.4.1 产品的风格 风格是各种元素技术法则灵感表现基本意图的综合体产品风格 重庆大学硕士学位论文 2 产品概念设计 16 的形成来自于一系列造型要素造型手法和构成规则而表现出来的形式, 由这种形 式产生对产品的认知经验, 传达出分类特性表现和激励等功能风格特征传达 了产品隐含的社会文化信息, 使人们体验到物质功能以外的精神功能风 格是产品的精神表现, 产品的风格是传达情感的有效途径 产品风格设计是产品概念设计中的一个重要环节就是对产品的构成要件进 行分解重组与再创造获得合理布局具有独特的特性的方案过程同一产品可 以提出无限多的风格布局方案,但由于产品的造型受到结构功能人机工程等要 素的制约,真正能够满足设计要求合理的布局方案只能是为数不多的几种研 究产品的风格设计能够使得造型手段更加丰富比如说在鼠标的设计中市场 上鼠标的造型千变万化(如图 2.5)但总结后可以得出结论 ? 同类产品的空间布局大同小异通常只有几种方案能够合理解决各种各样 的功能约束 ? 由于现代产品追求多样性和个性化在细节设计上往往会有少数功能键 的布局出现较大差异 如图2.6 所示是一款女性鼠标的设计产品形态综合地反映了产品的风格产 品形态反映了鼠标的流行性使用的群体 图 2.5 各式各样的鼠标 fig.2.5 all kinds of mice 重庆大学硕士学位论文 2 产品概念设计 17 图2.7是参加t c l 大赛时的路灯设计 此款设计更能形象的体现出产品外观设计 的风格化路灯是为夜间行驶照明的公共设施也是夜晚城市的点缀现在人们 提倡的是保护森林环境禁止乱砍乱伐笔者以此为设计创意的入手点进行设 计采用树叶的造型作为灯罩使行人在树下行走 图 2.6 女人鼠标 fig.2.6 mouse of female 重庆大学硕士学位论文 2 产品概念设计 18 图 2.7 路灯设计 fig.2.7 street lamp design 重庆大学硕士学位论文 2 产品概念设计 19 2.4.2 感性认知 人们在创造产品功能的同时, 也赋予了它一定的形态, 而形态则表现出一定的 性格这就是所谓的风格在感性消费时代, 产品形态已成为消费者与设计师沟通 的重要媒介当人们看到一件产品时, 就会对它产生一些联想, 包括视觉的 触觉的嗅觉的 听觉的和味觉的等种种感觉, 并且脑海里总 会形成对这一产品的某种意象, 并藉以豪华的漂亮的个性的等感性意象词 汇进行描述因此, 若能了解用户对产品的感性认知过程以及结果, 并在产品设计 中合理运用, 对于设计的一次成功具有重要的意义 2.5 产品概念设计的阶段 完整的产品概念设计过程可以分成四个主要阶段 ? 概念的产生阶段 从各种方式的调查研究或寻找新科技中得到初步的想法 把想法整理成清晰的要解决的问题对这些问题提出创造性的解决方案得到众 多的解决方案即概念设计方案这时提出的可行的概念方案越多越好 ? 概念的选择阶段制定评判标准从产生的众多概念中选择出最好最 可行的方案 ? 概念的实现阶段把选择出来的概念细化做出概念产品或模型 ? 概念的评价阶段收集改进概念的信息进而分析产品概念的可行性 2.6 本章小结 综上所述产品概念设计可以归纳有以下特点 ? 含有新的想法(idea)产品概念设计时往往需要打破对事物的一般观念创 造性的解决问题 ? 产品概念设计可以理解为一个产品开发流程中的一个阶段但同时又具有 一定的独立性 ? 产品概念设计不要求面面具到非常完善它和最终的设计还有一些出入 ? 产品概念设计是可视化设计的初始阶段从概念设计开始解决问题的方 案才会跃然纸上成为图形语言或变成模型成为可以看见的实体 ? 产品概念设计得出的概念模型目的不是为了批量生产而是为了做市场测 试从而进一步完善设计方案 ? 产品概念设计有完整的设计流程:概念的产生概念的选择概念模型的制 作概念模型的评价 重庆大学硕士学位论文 3 概念的产生 20 3 概念设计在设计方法中的应用 3.1 概念生成活动 概念的产生是产品概念设计的第一步也是整个流程的基础是产品概念设 计中的重中之重这一阶段工作最具创造性概念产生阶段的主要任务是得到尽 可能多的正确合理的可行的概念方案概念的产生是一个知识整合的过程有 些技术可以帮助我们得到更多更好的想法最有名的就是头脑风暴法 (brainstorming)kj 法等等对于复杂系统概念产生还可以再细分成几个步骤, 按一定的程序可以提高工作效率得到更多可行的概念 概念的产生主要解决两个问题: ? 需求概念化 从收集的信息了解用户的需求当然包括用户自己也不很清楚的潜在需求 把这些需求转变成产品的概念用新产品满足需求 设计从广义上讲是一种针对目标问题求解的活动产品概念设计也可以理解 为一种求解活动而且是先寻找潜在问题然后求解从市场调查矛盾分析及 各种其他研究中都可以得出大量的“目标问题”但由于这些“目标问题”含混,而 且信息量太大因此不能立即用于设计我们必须先整理这些“目标问题”使其 变得明晰再根据企业自身的优势提炼出要解决的主要问题 ? 概念可视化 把整理得到的概念体现在设计上用画草图或制作概念模型的方式来表达设 计让其他人也能读懂你的概念 概念的产生阶段是问题可视化的第一阶段有了明确的问题接下来就是如 何解决它产品概念设计解决问题的方法就是设计出概念产品解决方案也不 能仅仅是文字的解说而应以可视化的方式表现出来画在纸上的草图或做成的 概念模型它们应该有具体的形态色彩有图文表示的使用方式等等内容让 其他人也能很容易明白你想传递的信息和解决的问题 在整个产品研发安排中给产品概念设计安排在首要位置从传统的产品研发 步骤安排中可看出企业对产品概念设计的重视性产品研发传统的步骤安排可归 纳为图3.1所示其特点是几乎所有的步骤如绘制方案效果图建立模型以及对 模型进行数据采集等工作都采用手工的方式手工建模过程中通常以油泥泡 沫石膏等制作完成外形内饰模型最后进行表面光顺处理和精致装饰传统 的造型设计流程存在以下局限性 重庆大学硕士学位论文 3 概念的产生 21 1) 效率低在一定的精度要求下既使是有经验的造型设计人员和模型制作 人员协同工作也需要较长一段时间才能完成而且测绘和转换实物模型曲面数 据也需要一段时间 2) 成本高油泥模型等手工模型的制作和修改非常费力费时而且其制作 成本太高 3) 精度不够油泥模型与产品效果图之间很可能出现一定的差距再加上手 工的数据采集过程中不可避免地存在误差结果可能会导致最终的模具与产品效 果图相去甚远 4) 设计与制造脱节由于设计过程都是手工完成因此设计与制造之间无法 达到数据的无缝传递并且手工采集数据容易造成设计数据的丢失 3.2 概念设计在产品开发流程中的位置 传统产品造型设计流程(见图3.1)适用于大多数的产品研发对于不同产品, 这个流程中的一些阶段会着重强调有些阶段是可以跳过的要强调的是反复性, 当然反复不等于重复例如概念设计在设计的过程中至少要经历两次(实际情况可 能会更多)但这两次得出的结果应该是一次比一次有所提高 在概念阶段花的时间最长但整个开发流程用的时间却是最短由此可见在概 念设计期间多投入些时间是非常值得的谨慎的决策不但能使后期工作更顺利,更 可以减少投资风险从图中可以看出概念设计是设计的开始阶段接下来的工作 都是以这阶段的结果为前提因此它对后面的工作影响很大应该反复确认概念 设计的正确性可行性 图 3.1 传统产品造型设计流程 fig.3.1 the design course of model of tranditional product 重庆大学硕士学位论文 3 概念的产生 22 进行概念产品研发是保持企业活力的一种很好的方法概念设计有利于全球 制造的实现它有利于在世界范围内进行分工如:logitech爱普生柯达会提 供经费给 ideo 设计公司研究未来的概念产品ideo 设计公司自己也经常投入时 间金钱资源去开发多个领域的新思想ideo 设计公司认为正是这些未来的项 目使 iedo 成为一个智力性的公司 可以源源不断地创造新的想法 在公司内部和 客户之间交流设计部门是企业活力的源泉不能定期推出新产品的企业很难保 持企业的活力而仅仅研究开发立刻就要上市的产品显然目光短浅很难保持企 业长期的发展投入一定的人力物力财力进行未来概念性的研究才能在时 机成熟时及时把产品推向市场成为企业新的经济增长点 3.3 产品概念设计的种类划分 产品的概念设计是产品设计过程中最重要最复杂同时又是最活跃最富 创造性的设计阶段一般情况下设计人员在进行创造性思维的过程中,总是在已 有经验和知识的基础上,根据用户的产品需求,按照一定的有规律的设计步骤和流 程,结合贯穿始终的想象力与灵感设计出符合用户需要的概念产品方案在产品 的概念设计过程中概念设计的灵活性是整个产品开发过程中最自由的自由性 大对设计人员的约束相对较少不确定因素多创新的空间大涉及设计的相 应知识也较多是最可能发挥创造力的时候 概念产品是企业根据市场及用户的需要所产生的结果而概念设计是由分析 用户需求到生成概念产品的过程对产品市场的可竞争性可生产性经济性及 主要尺寸形状功能进行描述通常伴随一系列说明书竞争性产品分析项 目的经济理由等产品概念设计阶段决定着产品 80%以上价值传统的设 计系统提高了工业设计开发阶段的生产效率与质量而详细设计阶段很难甚至不 能纠正概念设计阶段的缺陷严重影响了新产品开发和方案的选择所以需要一 种支持创新产品设计的新系统,以适应日益加快的新产品开发要求开发一 种符合人类一般思维过程支持产品概念设计产品创新设计的设计系统 成为一种必然的趋势随着信息科技革命浪潮的蓬勃发展和全球市场的竞争加剧 产品开发设计正以一种全新的理念来改造我们的产品 “数字化生存”的现代文明使 我们对产品的使用和消费有了全新的认识产品的内涵与外延在不断扩展它不 再是简单的“形式与功能”的某种具体物品 而是一种概念化的价值 任何能从物质 和精神上满足人类需求的价值都有可能在信息社会的网络里演变为人人都需要 的产品 xiong .m.ch.,global manufacture by using conceptual design, journal of materials processing technology,2003.8, 139(1-3): 453-456 重庆大学硕士学位论文 3 概念的产生 23 迅猛发展的电脑科技和传播科技造就了今天互联网络(internet)的现代神 话电脑正以指数的增长形势进入我们的日常生活而日益众多的新产品都为 我们带来新的生活方式和内容而能够达到这些功能的产品其形式却与我们传 统思维中的产品大不相同由于大量使用计算机技术介入产品设计产品开发越 来越呈现出多元化个性化的趋势80 年代末以来设计的新语言越来越与传统相 脱离新产品的信息功能性和视觉新颖性越来越强烈现代社会信息传播速度的 加快使得现代人的生活方式消费时尚变化加快,客观的市场要求使得产品的开 发周期变得更短所以在这种新的技术条件下新产品从构思完善到样品成型 的全过程变成某种程度上人的思维过程和对计算机设计系统的操作过程各种新 概念新功能新形式的产品都成为一种人类对未来文明价值的探讨所以概念 的创新将成为企业竞争的制高点 现在日本欧美的许多品牌公司都通过举办各种各样的设计竞赛和作品征 集来发掘大量的概念设计这些令人耳目一新的设计作品无疑将会引导全球未来 产品设计的新潮 3.3.1 “移动的概念” “移动的概念”使越来越多的功能被赋予到人的随身物品上从单一功能的呼 机手机到集声讯传真数据传输于一体的移动笔记本电脑都是为了使“移动” 更方便的信息产品设计 (见图 3.2) 这使得高技术的产品变得越来越朝轻 小 薄 短发展 3.3.2 “互动的概念” “互动的概念”是人 机之间通过交流所作出的相互反应 语音输入文字的软件 开发电脑触摸屏幕的使用就是人机互动研究的结果(见图 3.3) 3.3.3 “人性化的概念” “人性化的概念”使得产品的使用操作更加直接简单 一目了然的操作符号和按 图 3.3 电话应答机 fig.3.3 telephone answering 图 3.2 笔记本移动电脑 fig.3.2 nootbook computer 重庆大学硕士学位论文 3 概念的产生 24 键设置使人不再埋头于阅读产品说明书就能正确使用产品人性化的设计是关注 人本身 “以人为本”的设计理念使设计师开始把更多的目光从产品本身转移到产品 的使用者上面来使设计从过去对功能的满足进一步上升到对人的精神关怀 人性化设计就是“以人为本”的设计理念它是 80 年代中期人们针对“以机器 为本”或“以技术为本”的设计价值观念提出的它要求人们在考虑产品使用功能的 基础上注意人的使用特性产品制造出来是为了更好的改善人们的生活环境 更好的为人类服务设计师就是要凭着对生活敏锐的感受力和观察力来提高人类 生活的品质它反对像过去那样设计师只重视产品的功能与造型而是要求设 计师积极考虑设计出的产品将在人们生活过程中发挥什么样的作用以及对周围 各种环境的影响程度将生态观念导入设计过程本身就是人性化的体现 “以人为本”的设计理念在竞争激烈的信息时代更为重要 它更强调对人的精神 关怀任何一件产品的出现都是为人的需要而设计的所以在产品塑造的过程 中任何观念的形成均需以人为基本的出发点倘若设计师对物与物之间的关系 过分重视而忽略了物与人之间的关系则设计就可能会迷失方向因而也就抹杀 了工业设计与工程设计的区别 3.3.4 “绿色设计的概念” “绿色设计的概念”使设计者越来越注重开发可重复利用的产品 减少产品对环 境的污染降低产品能源消耗等问题随着全球经济的高速发展人类在消耗自 然资源生产大量产品的同时又在不断地加剧生态环境的恶化工业化国家已 开始尝到近十年工业高速发展所结的苦果 地球生态环境正在以前所未有的速 度在急剧恶化如今种类繁多的日用消费品已进入千家万户新产品源源不断 地推出产品生命周期日趋缩短造成废弃的旧工业产品数量猛增每年全球有 大量的生活垃圾和废电视机废计算机设备废测量仪器和废旧汽车等工业废弃 物被丢进垃圾场工业化造成的环境污染使人们意识到了保护自然的责任各国 的环保战略相继拉开序幕全球性的产业结构调整呈现出新的绿色战略趋势 这就是向资源利用合理化废弃物产生少量化对环境减少污染的方向发展“绿 色设计”正是在这样的历史条件与社会背景之下形成的一股跨地域跨时代的设 计思潮 绿色设计的主要内容包括绿色产品设计的材料选择与管理产品的可拆卸 性设计产品的可回收性设计绿色产品的成本分析绿色产品设计数据库与知 识库等绿色产品是指采用绿色材料通过绿色设计绿色制造绿色包装生产 的一种节能降耗减污的环境友好型产品其包括 ? 绿色产品设计的材料选择与管理 1) 绿色设计要求产品设计人员合理选材 重庆大学硕士学位论文 3 概念的产生 25 要改变传统选材程序和步骤选材时不仅要考虑产品的使用条件和性能而 且应考虑环境约束准则要了解材料对环境的影响要选用无毒无污染材料及 易回收可重用易降解的材料 2) 加强对材料的管理 绿色产品设计的材料管理包括两方面内容一方面不能把含有有害成分与无 害成分的材料混放在 起另一方面对于达到寿命周期的产品有用部分要充 分回收利用不可用部分要采用一定的工艺方法进行处理使其对环境的影响降 到最低限度 ? 产品的可回收性设计 可回收性设计是在产品设计初期就应充分考虑其零件材料回收的可能性回 收价值的大小回收处理方法回收处理结构工艺性等一系列问题最终达到零 件材料资源能源的最大利用并对环境污染为最小的一种设计思想和方法 ? 产品的可拆卸性设计 可拆卸性要求在产品设计的初级阶段就将可拆卸性作为结构设计的一个评价 准则使所设计的结构易于拆卸维护方便并在产品报废后可重新利用部分能 充分有效地回收和重新利用以达到节约资源和能源保护环境的目的可拆卸 性要求在产品结构设计时改变传统的连接方式设计出最简单方便易于拆卸的 连接方式如图 3.4 所示为 bmw 概念车15 分钟即可拆卸成零部件绿色部分 材料可回收 ? 绿色产品设计数据库与知识库 绿色产品设计数据库与知识库对绿色产品的设计过程起着举足轻重的作用 包括产品寿命周期中与环境经济技术对策等有关的知识如材料成分各 种材料对环境的影响值材料自然降解周期人工降解时间费用制造装配 销售使用过程中所产生的附加物数量及对环境的影响值和对环境评估准则所需 图 3.4 bmw 概念车 fig.3.4 bmw concept vehicle 重庆大学硕士学位论文 3 概念的产生 26 的各种判断标准等 有了数据库与知识库的支持绿色设计有据可依不但降低了设计成本而 且使绿色设计真正快速进入市场并走向实用化绿色产品设计是现代工业设计中 不断发展和创新的结果它减少了对环境的污染 3.4 本章小结 本章通过概念设计在设计方法中的应用分析进一步论证了概念设计就是分 析用户需求生成概念产品的过程强调了在新的科技信息时代产品的内涵和 外延都在不断的扩展它不再是以功能需求为主导而是一种概念化的价值所 以各种新概念新功能新形式的产品都将成为人类对未来文明的探讨同时 还着重突出了设计要以人为本和保护环境的重要思想 重庆大学硕士学位论文 4 概念设计在车身造型中的运用 27 4 概念设计在车身造型中的应用 4.1 汽车造型的历史 1886 年世界上发明了第一辆汽车经过 100 多年的技术改进汽车己经发展 成为一种普及到家庭的现代化交通运输工具它以其动感的车身造型特点加上装 饰和色彩既可以美化市容点缀大自然环境又能给人以美的感受和强烈的精 神感染它已经成为人们喜闻乐见以及和人们的生活息息相关的不可缺少并具有 双重功能的工艺艺术品 汽车车身造型是随着汽车工业的发展而逐渐发展起来的它已由早期对汽车 车身简单的美化工作逐步发展成为探讨车身的整体艺术形象研究和利用各种日 新月异的材料的装饰性能及生产方式的学科同时逐步权衡车身造型对整车结构 性能和工艺的影响 世界各国汽车(尤其是轿车)车身造型的流行式样虽然不断更新变幻莫测但 是由于车身造型的发展与车身的生产方式使用要求以及时代特征都有密切关系 因此车身造型的发展有着共同的基本趋势从汽车外形演变的历史来看真正确 立了汽车的基本造型之后汽车外形的发展可分为以下六个阶段 ? 箱型汽车(1 915 年美国福特 t 型车) ? 甲虫汽车(1 934 年美国克莱斯气流牌汽车) ? 船型汽车(1949 年美国福特新型 v8 型) ? 鱼型汽车(1952 年美国别克牌小客车) ? 楔型汽车(1963 年司蒂倍克阿本提小轿车) ? 流线型汽车 早期的汽车只是作为一种运输工具它的使用功能就是它存在和发展的依据 那时对于车身也有一定美的要求对此只限于采用装饰性的手段不外乎是在 古老而简单的马车或车厢内外附加一些装饰性纹样予以点缀使看起来感到并不 那么笨重粗糙1913 年福特汽车公司创建了最早的流水作业汽车生产装配线,并 开始装配 t 型车这种车型由于采用了当时最先进的大批量生产的组织形式加 之其结构设计简单因而造价低廉这样就把汽车的使用范围推广到社会的更多 方面汽车不再是上层社会的奢侈品而是一般中产阶级和富裕农民的运输工具, 因此汽车很快进入家庭 黄天泽. 汽车造型设计中的美学演变. 中国机电工业2 0 0 1 ( l 1 ) : 3 0 - 3 1 夏天. 现代汽车造型设计特征初探. 设计与计算, 1 9 9 5 ( 5 ) : 2 5 一 2 9 刘树富, 崔凤香, 刘美芳. 百年汽车回顾. 重型汽车, 1 9 9 9 ( 3 ) : 3 9 - 4 0 重庆大学硕士学位论文 4 概念设计在车身造型中的运用 28 汽车产品与人民生活联系的越密切人们对汽车的发展就越关注对它各方 面的要求也就越高因此汽车生产者为了提高市场上的竞争力就必须调动用 户购买汽车的积极性他们注意到用户对汽车外观的审美要求意识到了汽车造 型对销售有重大促进作用因此各个汽车公司对汽车的造型设计给予更多的投 入使造型设计工作迅速的完善起来同时随着汽车的普及人们对汽车的使 用性能(动力性经济性等)提出了更高的要求为了提高车速节省油耗就必须 减少车型阻力这样在车身造型中引入了空气动力学概念实际上汽车外形发展 的六个阶段也就是空气动力学发展的历史现代汽车外形设计已经将空气动力学 和造型艺术有机的结合在一起 由于造型设计对促进商品功