（设计艺术学专业论文）产品系列化设计——电动工具的系列化设计.pdf

摘要 本文主要讨论了产品系列化设计的定义、特点、重要性、分类等。 文章通过大量国内外成功的系列化产品设计案例，总结、归纳、研究系列化的 设计理论与设计方法，本文主要在外形、色彩、结构、材料等方面来阐述系列化设 计，通过系列化设计来延长产品生命周期，降低库存，减少企业生产风险；并且通 过对电动工具的设计分析来揭示系列化设计理念，提炼总结出一套适合与电动工具 的系列化设计方法。 由于系列化设计具有诸如降低产品成本、缩短制造周期、提高生产率、实现产 品多样性、对市场具有很强应变能力等优点，所以能够提升企业的竞争力，为企业 带来更多的利润，提升企业的品牌，以此来指导企业的产品研发。 本文同时结合系列化设计研究了产品开发设计当中的模块化、通用化、标准化； 并且按照文章研究的产品系列化设计方法进行了无绳电动工具的设计实践。 关键词：工业设计；系列化设计；设计方法；电动工具 a b s t r a c t t h i st h e s i sm a i n l yc o n c e n t r a t e so nt h ep r o d u c ts e r i a t i o nd e s i g na n di t sd e f i n i t i o n ， c h a r a c t e r i s t i c ，i m p o r t a n c ea n d t h ec a t e g o r i e s t h et h e s i s a n a l y s e sa n dc o n c l u d e sn o to n l yt h ed e s i g nt h e o r i e s b u tt h ed e s i g n m e t h o d sa sw e l lv i aag r e a tn u m b e ro ft h es u c c e s s f u lc a s e so f p r o d u c ts e d a t i o nd e s i g n f r o mc h i n aa n do v e r s e ac o u n t i e s t h es h a p e ，c o l o u r , s t r u c t u r eo ft h ep r o d u c tw i l lb e i n v o l v e dt oe x p l a i nw h a ti st h e p r o d u c t s e d a t i o nd e s i g n w h a t sm o r e ，i ti se x p e c t e dt h a t t h r o u g ht h ep r o d u c ts e d a t i o nd e s i g nw i l lp r o l o n gt h el i f e c y c l eo ft h ep r o d u c t ，r e d u c e o v e r s t o c k i n g ，t h e r e f o r ed e c r e a s et h ep r o d u c t i o n v e n t u r eo f t h e e n t e r p r i s e s t h i sa r t i c l ed e m o n s t r a t e st h et h e o r yo ft h es e r i a t i o nd e s i g nt h r o u g ht h ea n a l y s i so n t h ed e s i g no ft h ep o w e rt o o l s a n dc o n c l u d e sar e a s o n a b l es e r i a t i o nd e s i g nm e t h o d s w h i c h a d a p t e d t ot h ed e s i g no f t h e p o w e r t o o l s s i n c et h e p r o d u c t s e d a t i o n d e s i g n h a st h ea d v a n t a g e ss u c h a s r e d u c i n g t h e p r o d u c t i o nc a p i t a l ，s h o r t e n i n gt h ep r o d u c t i o np e r i o d ，i n c r e a s i n gp r o d u c t i v i t y ，a c h i e v i n g t h ep r o d u c td i v e r s i t y ，i ti sc e r t a i nt h a tp r o d u c ts e r i a t i o nd e s i g nt h e o r yw i l lb eu s e da sa l e a d i n gt h e o r y t o g u i d et h ed e s i g na n dr e s e a r c h o ft h e p r o d u c t t h e r e f o r eh e l p t h e e n t e r p r i s et oi n c r e a s et h ec o m p e t i t i o n ，m a k em o r ep r o f i t s ，a n du p g r a d e t h eb a n do ft h e e n t e r p r i s e c o m b i n i n gw i t h t h e p r o d u c t s e r i a t i o n d e s i g n ，t h i s a r t i c l ea l s od e s c r i b e st h e m o d u l a r i z a t i o n ，g e n e r a l i z a t i o n ，a n d s t a n d a r d i z a t i o n a n dt h e d e s i g n o ft h ec o r d l e s s p o w e rt o o l sa sad e s i g np r a c t i c ei sa l s oi n v o l v e di nt h et h e s i sa c c o r d i n g t ot h ep r o d u c t s e d a t i o nd e s i g nm e t h o d s k e y w o r d s ：i n d u s t r i a l d e s i g n ；s e d a t i o nd e s i g n ；d e s i g nm e t h o d s ；p o w e r t o o l s y 1 t 6 2 5 2 9 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 研究生签名：二丝p 口垆年瑚昭 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对 于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名：二j 塑兰 一f ) 年功结 硕j ：论文 产品系列化设计电动1 二具的系列化设计 1 绪论 本章主要从研究背景为切入点，初步讨论一下设计方法、系列化设计、电动工 具的现状，提出本论文要阐述产品系列化设计的必要性，并把系列化设计方法运用 到电动工具设计当中去，指出研究意义所在。 1 1 研究背景 1 1 1 设计及设计方法 设计作为人类生物性与社会性的生存方式，其渊源是伴随“制造工具的人”的 产生而产生，所以从一个广泛的意义上说设计从人类的诞生就开始了，从无意识到 有意识，从笼统到细分，从模糊到清晰。总之，设计就是设想、运筹、计划与预算， 它是人类为实现某种特定目的而进行的创造性活动。 设计方法可以追述到公元前2 5 0 0 年的埃及。埃及法老王以他的前臂加他的手掌 作为测量的标准。设计发展到今天已经发展为- - ；7 跨专业，综合性很强的独立学科。 设计方法的研究也日益深入，产生了很多设计理论和设计方法，如系统论方法、信 息论方法、公理化设计理论等等。 工业设计不同于主要给人视觉刺激和精神享受的纯艺术，没有最终生成出来的 产品，工业设计就变的没有太大的意义了。不少后现代设计大师们的作品仅仅被展 览馆、博物馆收集，不可能变成真正意义上的产品，而设计大师克拉尼设计的那些 形式优美，几乎不可能生成出来的飞机，我只能把它们当作“艺术产品”来看待。 它们会影响其后的设计，而且可能影响力非常之大，但他们是把工业设计当艺术设 计来看待，所考虑的也仅仅是形式和色彩，对于产品设计这显然是不够的。 国内设计起步较晚。虽然已有较大发展，但与设计发达的欧、美及日本等国家 相比较还显得很落后，设计研究的广度和深度都不够。国内很多中小企业对待设计 也采取含混的态度，一方面他们意识到企业要发展需要设计，另一方面又担心投资 失败。他们的产品创新性很少，大多是模仿别人的成功产品；这样，表面上看起来 他们的研发投入很少，见效快，但实际上，他们永远跟着别人跑，没有竞争力可言， 另外，随着知识产权的保护，这部分没有开发部“没有大脑”的企业必将走向 灭亡，所以我们当务之急必须重视工业设计以及设计方法。 现在工业产品的设计是一个团队协作的结果，在流程的不同阶段需要各种不同 的设计方法和技巧，仅凭个人的灵感是不可能有作为的。“公欲善其事，必先利其 器。”想要做出好的设计、一定要掌握先进的设计方法，并且变通的使用。 l ，1 2 系列化设计概况 很多领域都在使用“系列化”这个名词，但真正了解系列化并且深入研究系列 化的人在国内不是很多，即便是在国外，对它的研究也不是很完善。相关系列化的 硕 ：论文 产品系列化设计电动工具的系列化设计 文章也不是很多，从工业设计角度来研究系列化的运用就更少了，但对于系列化在 工业产品中的运用的潜力却是很大的。 产品系列化设计又是一个新的概念，对现代工业产品制造企业的发展来说，是 不可缺的一部分，同样它的范围很广泛，每个人都有自己对系列化的看法，对于“产 品系列化”概念不同专业有不同的认识，而且对于系列化设计的研究只是处于表面 朦胧状态，本文就以我们工业设计当中的产品系列化来加以讨论。 1 1 3 电动工具定义、发展史及国内的现状 电动工具是一种运用小容量电动机或电磁铁，通过传动机构驱动工作头的手持 式或可移式的机械。 世界上第一台电动工具是1 8 9 4 年制造的由直流电动机驱动的电钻：1 8 9 4 年制 造出三相工频电钻，由三相异步电动机驱动。1 9 1 3 年生产出首批由单相串激电机 驱动的交、直流两用电钻。2 0 世纪8 0 年代后，随着世界经济的发展，电动工具技 术得到迅速发展。到新世纪初，世界电动工具的品种发展到近千个，年产量超过j 亿台。 为了扩大电动工具的应用范围，国外于2 0 世纪7 0 年代以来大力发展家用电动 工具，积极发展电子调速和控速电动工具，研究开发无电源线的电池式电动工具。 8 0 年代出现了机、电、仪一体化的微机控制的智能电动工具，它可以根据不同加 工对象选择最佳转速和转矩，以提高工作效率和加工的质量。 目前我国电动工具行业在产品开发上，与工业设计的要求还有较大差距。许多 企业都是根据外商来样或是国外样机来设计，所以在外形方面不是由外商决定，就 是受到样机局限，根本就形不成自己公司的风格特色。虽然产品外销能出口创汇， 但是没有自己公司的品牌，也就没有出头之日。而且，一不小心就会遭到抄袭其他 公司产品、侵犯其他公司专利的嫌疑。因此，中国电动工具要在世界市场上占有一 席之地，就必须要有自己的设计! 1 2 课题解析 本课题是将系列化设计与电动工具设计项目紧密结合，通过系列化设计在产品 设计中的运用形成套合理的设计理论体系，反过来再由理论来指导实践，在实践 中检验和完善理论。 本课题的特色是从大量国内外成功的系列化产品设计案例中，研究系列化的理 论与方法，建立在大量的实际成功案例上，并且通过电动工具的设计来验证系列化 理念，从而避免了理论研究的空洞以及与实践的脱节，增强了研究成果的可行性和 针对性。在研究中将会有大量的数据和图片，并采用对比论证和例证的手法，使研 究更具有说服力。 本课题预期达到的成果和水平是研究系列化设计理论，不断完善它，并且通过 2 碳l + 论文产品系列化设计也动丁其的系列化设讨 在外形、色彩、结构、材料等方面运用系列化设计理论，来降低产品成本，实现产 品多样性，提升企业的竞争力，为企业带来更多的利润，提升企业的品牌。 1 3 研究意义 它结合中国目前企业的实际情况，将系列化设计与企业产品开发紧密地联系起 来。由于其在企业的产品开发以及企业本身不断发展中具有很多优点，所以系列化 设计已成为企业产品开发不可缺少的一部分。因此，本课题的研究正是要以系列化 设计在电动工具设计当中的运用为主体，在具体操作中真正把系列化概念运用到产 品的规划开发当中去，从而形成一套有序、高效、低成本的产品设计体系，以适应 企业的发展，为企业谋取更多的利润，最终利用系列化产品来提升企业知名度和产 品品质。 1 4 课题运用价值 国外的研究与实践表明，产品系列化将成为企业提高利润，从而达到提高竞争 力的有效手段。 为满足不同用户的需求，提高产品的竞争能力，在产品设计开发过程中。注重 产品的三化，即系列化、通用化、模块化设计，以达到简化生产、提高质量与生产 率、降低成本之目的，其中，系列化设计己作为一条设计原则而被广泛应用。 它是当今世界设计理念的结晶，把其理论化后的研究成果具体地应用到中国企 业中，指导企业的产品开发，从而降低企业的成本。提高企业的利润，形成高效的 设计模式。本课题是以电动工具的系列化设计来研究产品系列化设计，并以系列化 理念为指导，结合国外大量成功系列化产品以及系列化理念，来指导本课题的设计 与研究。由于企业的宗旨是取得利润，谋求发展，所以本课题的应用价值体现为： 为了一个共同目标企业的生存和发展。 1 5 研究方法 本课题将以格雷电动工具开发项目为基础，1 调查各电动工具企业系列化现 状。2 研究其成功方面和缺点。3 对所开发的项目拿出具体措施和方案。分析国外 系列化设计的成功案例并且给出分析报告，通过市场和公司内部的调查收集有关公 司和这次项目的资料；以此为研究基础，来指导电动工具的系列化设计。 硕 论立 产品系列化设计电动丁具的系列化 5 计 2 系列化设计 2 1 产品系列化设计的定义解析 2 1 1 产品系列化设计的定义 所谓系列化，一般是指产品根据生产和使用的技术要求，经过技术经济分析适 当地加以归纳和简化，将产品的主要参数和性能指标按一定规律进行分类，合理地 安排产品的品种、规格以形成系列。在工业设计中，还应该赋予它特定的含义，即 产品的外形、色彩、结构以及材料等方面的系列化。 2 1 2 产品系列化设计所要解决的闯题 对于我们讨论工业设计中的产品系列化设计来说，统一性问题是首要解决的问 题： a 形式统一如放置方法、包装方法等； b 形态统一造型、风格统一： c 色彩统一视觉统一，给消费者强烈的视觉冲击力； d 某些部件统部件的通用性互换性： e 材料统一所用材料统一； 通过以上方面形成企业产品的统一风格。 通过系列化设计赋予原有产品新的定义，实现产品多样性、广泛性，从而达到 顾客多选择性，最终提高企业产品种类。 通过系列化设计，延长产品生命周期，降低库存，减少企业生产风险。 企业发展方面：由于企业的发展主旨是取得利润，对于企业来说，没有利润的 产品就失去了存在的意义，通过系列化能够提高产品的竞争力，长远说，我们的最 终目标是通过产品系列化来提升企业的知名度和提高产品品质，使企业更好的发 展。 2 1 3 产品系列化设计的条件和约束条件 一个产品要扩展成为一个系列产品，应有其产品内在的联系和条件，产品系列 化设计的基本条件主要有： ( 1 ) 一个系列化产品，之所以成为一个系列，应具有一种相同的核心技术或 共有技术、或相同的基本结构尺寸、形式和主要零部件的互换，这是机械产品系列 化设计的技术条件。 ( 2 ) 产品的系列化设计，是一种企业主动面向市场需求的设计，并不是为了 单纯的系列化，有无明确的或潜在的市场的需求就成为一个产品是否需要进行系列 化设计的市场条件。 产品系列化设计的约束条件主要来自企业本身的产品开发设计技术能力和生 产技术设备能力。企业进行产品的系列化设计，是为了充分利用企业的生产设备能 4 顾：j ：论文 产品系列化设计电动工其的系列化设计 力，扩大产品的产量，适应市场的不同需求，尤其是在大批量、流水线生产的情况 下，产品的系列化设计必须考虑生产加工设备、试验设备的适应能力。同时，对比 较复杂的产品，还必须考虑在产品几何尺寸、生产能力等主要参数经系列化设计变 大或变小后，对产品结构、运动和受力情况的影响，不是简单地放大或缩小。 2 2 产品系列化设计的特点 t 灵活可以根据市场需要，灵活地推出多种相应产品，适应广泛的市场。 灵活性：通过左边前面 四个百得系列电动工 具可以看出，在主体模 具不改变的情况下，派 生出了不同档次的系 列产品，满足不同用户 的需要，既灵活又可以 多变，同时节省了大量 的开发成本以及时间， 当然在开发的时候要 考虑主体模具与其他 配件的可结合性。 圈2 2 1 硕。i j 论文 产品系列化设计电动工具的系列化设计 2 迅速为了适应市场竞争，要求生产厂家推出产品要快。产品的系列化 设计可以缩短时间开发出适销对路的产品，从而能够迅速地占领市场。 同样以上面百得工具为例，由于每一个用户对产品功能需求的多样性，在设计 产品时需要根据用户的需求生产不同用途和档次的产品，在主体不改变的情况下， 开发相对比较小的配套模具，能快速生产出不同的产品，适应多变快速的市场。在 开发产品的时候不可能都调研到每个用户的需求，只能不断的更新与补充，所以在 设计产品的时候要多留余地，才能派生出大量的系列产品。 3 价廉市场对产品的要求是在保证功能和质量的前提下成本要低。或更 确切地说性能价格比要低。系列化产品是在原来产品的基础上进行的变型产品的扩 展，从而减少了大量的设计时间。而由设计降低成本是最关键的一环。德国工程师 协会规范v d l 2 2 3 5 中对企业一般产品生产的设计与开发，生产准备与加工、材 料与外购件的购买、管理与销售等四部分工作所占的时间比例( 成本来源) ，及其对 成本的影响( 成本确定) 作了量的分析( 见图2 2 2 ) 。从图中明显看出产品的设计 与开发在生产中所占的时间虽只有6 ，但对成本的影响却占7 0 ，所以采用系列化 设计可以保证产品设计的简化和价格的低廉。“1 图2 2 2 庄志( 丹东汽车制造厂) 系列化设计在企业产品开发中的应用，客车技术1 9 9 6 ( 3 ) 1 “i8 6 硕士论文 产品系歹化设计电动工其的系列化设讨 2 3 产品系列化的分类 2 3 1 纵向系列 以多个具有独立功能的、不同的产品，组合成一个产品系列，即为纵向系列。 这种系列类型的特点就是可互换性。因此，要求产品具有一定的模数关系，或某个 部分具有模数关系。甚至还要遵循行业标准或国家标准，出口的产品还要遵循国际 标准。由于这类产品遵循标准化、具有可互换性，所咀也使产品具有更好的适应性。 因此，这类产品往往使可互换的部分成为模块，与产品母体结合，派生出若干系列。 2 3 2 横向变换系列 将不同的、独立的产品作为构成系列的要素进行组合，形成产品系列，即为横 向系列，其目的是：使成套意识带来的品牌效应，有助于商业上的特定服务目标的 实现。例如洗衣机，在单缸洗衣机的基础上，增加甩干机，就成为双缸洗衣机。在 普通自行车的基础上进行二次开发，派生出诸如变速车、赛车、山地车、学生车、 等等。 采用同一产品，不同配置的方式来形成系列产品，这种横向设计方法很适合主 要以组装方法生产的产品。例如轿车，一般有基本型和豪华型，基本型和豪华型的 差别主要在内饰、音响、面漆等方面；有的还可以配置几种不同型号的发动机、变 速器，使用户有较大的选择范围。 要点：充分考虑通用部件；考虑可互换部件的位置，留出使用余地；考虑结合 部位的合理性。 2 3 3 多向变换设计 多向变换设计的主要特征就是以相同性能，或通用部件构成不同类型的产品， 并选择产品的某些要素，采用增减、景换、重组、颠倒等变换方法进行多角度、多 层次、多途径的变换设计，形成一个产品系列族类。多项系列产品实际上是一种跨 系列的产品族。 需要注意的是，多向系列所体现的往往不一定是形式上的系列感，而是技术和 原理上的共性，有时是通过通用件或模块来实现的。所以，在具体设计时要特别注 意和解决好基型产品与通用件或模块结合面等结合要素的合理性和精确性。在这一 点上设计者容易从思想上松懈，认为这只是属于技术上或者工艺上的问题，与外形 无关。然而，在许多情况下，衔接的问题不仅与外形密切相关，而且好的设计往往 可以利用衔接的特点，形成设计的特点，从而在视觉上、使用上都会取得良好的效 果。1 1 此外，对一些技术比较简单的产品，可以采用不同的外观造型设计、不同的色 吴翔产品系统设计一产品设计( 2 ) 第一版| e 京：中嗣擗t 曲m 筋外9 f i f m - e g j 堡! 堂茎主曼墨型些丝丛二生塑三墨塑墨型些堡坠 彩、不同的材料、不同配置等来形成高、中、低档系列产品，以满足不同档次、爱 好的用户。例如电话，m p 3 等电子产品。 圈3 3 1 w e w am p 3 系列产品( 根据 色彩、容量等形成系列产品) 2 4 产品系列化设计在企业产品研发中的地位 系列化是统一和简化产品品种和规格的一种标准化形式。产品系列化设计在企 业产品研发中起到相当重要的作用，企业通过对同一类产品的开发规律的研究和市 场需求的调研预测，结合生产条件，经过全面的技术经济分析比较，将产品的主要 参数、型式、尺寸、基本结构等要素做出合理的规划与安排。用通俗的说法就是“同 类归并、大小分档”。同类归并是将产品按用途和结构型式等特征分类，同类型产 品通过分析比较，选优定型，使产品的品种在统一和简化的基础上定型化。大小分 档是把同类型产品的主要尺寸和参数，按照优先数系理论合理分级，使产品规格在 经济合理地满足各方面需要的基础上分级分档。系列化的结果，既整治了品种规格 的混乱，又为以后的发展进行了合理的规划。既满足了各种用户对品种、规格的要 求，又扩大了生产批量，特别有利于专业化生产和推广新技术，企业的经济效益和 社会效益将会十分明显。 系列设计需要几种产品设计工作同时交叉进行，各不同产品之间的衔接协调工 作十分复杂，设计工作量比单一产品设计大得多，所以特别强调设计的成功率，不 允许有大的返工。因此，不论是系列内的基本问题考虑，还是各产品的总体布置的 决定，都特别需要经验丰富的高水平专家通盘考虑和分工把关。 目前大多数企业完全依靠自己的力量搞产品系列化设计，无论经验水平或人员 力量都不能胜任。苏州格雷电动工具老总清醒地估计到系列化产品设计的难度和市 场需求新产品的迫切形势，与大量国内外设计师和设计组织合作搞系列产品设计。 由于双方的远见和热情，使产品设计的品质大大提高，销售量直线上升。其次，组 成一个相对稳定的设计班子是完成系列化设计任务所绝对必要的，班子内的成员分 工也应相对稳定，便于提高工作效率和人才培养。系列化设计应注意工作顺序。电 8 坝l ：论文 产品系列化设计叱动_ i ：= 具的系列化设计 动工具是结构和人机关系较复杂的机电产品，要保证设计成功，就必须严格工作程 序。各阶段的工作必须严格落实计划与制定方案，它是系列设计的主要依据，应请 主管部门组织有关方面的专家对这些文件进行可行性分析论证。技术设计阶段应制 定明确的工作责任、工作标准和工作转移交接程序，每一步都扎扎实实，有条不紊 地进行。 我们在设计系列化产品时要把一类产品的主参数或规格，按科学的规律进行分 档、分级形成产品体系。这样才能建立一个结构合理、以较少品种满足大部分需要 的总体效益最佳的产品体系。合理压缩品种，科学地指导未来产品的开发。 2 5 产品系列化设计的重要性及优点 2 5 1 产品系列化设计的重要性 我们要赋予原有产品新的定义，实现产品多样性、广泛性，从而达到顾客多选 择性，但具体来讲由于一件产品受到其自身内部结构和外部模具与生产工艺和成本 的限制，不可能经常变换其基本样式，这就决定了一件产品的形式，在其步入商品 的生命周期中，必然要从新颖变为陈旧，从“导入期”滑落到“衰退期”的命运。 为了有效地推迟其“衰退期”的到来，设计师在其最初的设计中，就要考虑到 如何安排好商品的最后命运。在最大限度地利用原有模具、不需要过多的资金投入、 不影响产品成本的前提下，设计师首先可以在模具本身的设计上，以“预留多样化” 的形式进行其设计，即设计出可以重新组合与替换的分体模具，使产品在其基本形 态机制和总的性能不变的情况下，随时可使其造型和性能作局部的变化，使同样的 产品形成多品种、多功能的系列化产品，以其花色品种的多样化，突破单一产品很 快就受到“喜新厌旧”的消费者冷淡的命运，有效地延长其在市场上的生命周期。 其次，利用色彩上的变化，来使同一产品表现出多豺不同面貌和给人以常换常 新的感觉，也是一种快速有效的设计方法。 当前以科技进步振兴求发展，以质量取胜，管理增效；组建“联合舰队”，加 大规模经济，开创名优产品，向市场提供众多的适销对路、优质低耗、价廉物美的 商品；加强售后服务，夺占市场份额，以此才能在市场经济的汪洋大海中乘风破浪， 使自己立于不败之地。这样就必须加强新产品的开发设计、生产制造、销售服务的 速度和力度。而搞好电动工具产品设计中系列化、通用化、模块化，在解决以上问 题能起到的重要作用。 2 5 2 产品系列化设计的优点 系列化产品具有以下优点： 1 对市场具有很强的应变能力。由于系列化设计时，要在一定的范围内全盘 考虑满足市场对众多产品的需求，因此系列化产品常采用模块化的成组设计和制造 技术，在尽量少的生产线和生产设备上能够生产出多种多样的产品，以适应多变的 9 坝l 。论文 产品系列化设计电动工其的系列化址计 市场需求。 2 在产品开发和更新换代时，产品的系列化设计可以缩短时间开发出适销对 路的产品，从而能够迅速地占领市场。具有投资少、周期短、工作量小、品种变化 多等优点。由于系列化产品存在的内部相关性，决定了系列化产品的零部件通用率 较高、零部件规格品种数量较少，加工设备的通用性较好。 3 在生产中有利于采用最佳的工艺系统、提高工装的通用系数和工装利用率， 便于生产管理。 4 给消费者强烈的视觉冲击力，主要是色彩、材质、外形结构等方面，使产 品整齐美观，具有良好视觉效果，从而提升产品品质。 2 6 产品系列化设计的必要性 面对产品结构和设计手段的巨大发展和迅速变化，工业设计已经不再是传统意 义上的工业设计了，现代工业设计要适应时代的发展，同时更要引导时代的发展， 现代工业设计对设计者有了新的要求，我认为要适应时代的要求就要有新的设计思 路，即系列化设计。 在激烈的市场竞争中，一个企业要适应时代的发展、做到长盛不衰，就必有适 销对路的产品。不同用户、不同时期对产品性能的要求是各式各样的。企业既要满 足市场的需求，又不能无限制地增加产品的品种和规格，否则繁杂混乱的品种和规 格会绘生产和使用带来无法逾越的障碍。在市场需求日益多样化、个性化的今天， 靠单一品种产品打天下的情况已不复存在，这就要求企业的产品有较宽的市场覆盖 范围，能适应尽可能多用户的需求，这样，在市场竞争中，企业才可能生存和发展。 只有对产品的品种和规格进行合理的统一和简化，才能用有限的、合理的使制造厂 承担的品种规格，满足用户的多样化的需求，这种统一和简化就是产品开发中的系 列化工作。 在扩展产品使用范围或覆盖范围的方法中，产品的系列化设计是非常有效的方 法之一，是现代机械产品商品化设计技术的重要组成部分。通过产品的系列化设计， 可以使企业在一个基本机型或一种基本型产品的基础上，根据市场需求和企业的生 产技术能力，较快地设计出系列的产品，满足用户的需求，在市场竞争中，掌握主 动；同时，还可以通过系列化设计延长产品的生命周期，充分利用企业已有的生产 设备能力，使企业获得较好的经济效益。 2 7 消费者选购产品时系列化产生的影响 调查显示，5 0 以上的消费者在到达电工工具商店或其他电动工具产品销售终 端之前，就已经决定了要购买的品牌。其中大多消费者是属于习惯消费或者菜一牌 刘忠产品系列化设计之我见航天标准化1 9 9 5 ( 4 ) ：2 6 2 7 1 0 堡! 堡兰 兰曼墨型些堂翌：= = 璺垄三垦塑至! 些i ! 生 予的老顾客。还有很大部分消费者是无意识的，偶然的，流动的，他们去购买产 品是没有指定要购买哪一个牌子的产品。 我们要抓住每一个一闪而过的消费者，甚至让他成为这一牌子的忠实用户，在 这点上，我们产品的系列化就尤其重要。 企业在制定具体的产品策略时，需要考虑自身产品与竞争产品的区别，或在具 体功能、或在外观造型方面，凸现产品的差异化竞争优势；同时还应该针对不同市 场、不同消费层面竞争情况，将自身差异化的产品随之系列化，形成层次鲜明，推 出中高低档差异化产品，全面覆盖市场，可供各级市场梯级消费的组合式系列化的 产品。 同样，系列化多样化的产品格局，也可适合和满足各层次和层面的消费群体的 传统求异、求美、求新的个性化和多文化的消费心理需求。 另外，色彩系列化给消费者的感觉是直接的，也是第一感觉。在拥有众多牌子 得商店里，怎样使你的产品把顾客的眼球吸引过来，是我们要解决的问题。货架上 包装色彩、产品本身的色彩是吸引顾客的第一原因。系列化的色彩，材质，外形结 构等方面做得出色的话能给消费者强烈的视觉冲击力。有了顾客第一次的选择，加 上产品的品质做后盾，顾客就会很青睐你的产品，这样企业才能有不断的发展。 美国有位老板曾经说过这样的话：“我知道推广沟通的内容中有5 0 是白费， 但很难知道是哪半? ”，适合有时就是如此的迷茫。但有一点是可以肯定的，在 产品的开发上，只要是“适合”消费，t 5 理的产品肯定是会有市场的。 以小家电为例说明系列化对消费的影响，目前在各种小家电消费中出现系列化 流行趋势的主要原因也是因为消费者在消费心理上出现的如下变化： 第一，由于受大家电消费已进入“品牌时代”的影响，所以近年来消费者在小 家电消费中也开始越来越讲究品牌。而市场的实际情况却是，在小家电的品牌中， 除了“飞利浦”外，很少再有特别的强势品牌，所以消费者自然会将眼光投向专业 的大品牌。 第二，尽管近年来小家电市场上出现了牌子越来越多的现象，但大多数品牌均 存在着产品过于单一化和同质化的现象，表面看似琳琅满目的市场实质上还是存在 着品种狭窄化的问题。 第三，小家电产品的“系列化”概念并不是局限于产品的品种上，而且还包括 在同产品上对系列功能的延伸，因为消费者使用小家电产品的目的就是为了方 便。如以针对早餐的小家电产品为例，主要有烤箱、电热杯、煎蛋煎饼器等3 种， 但原先并未见到有“三合一”功能的早餐机，所以“三台一早餐机”的热销也就 不足为奇了。 第四，和大家电产品相比，消费者在选购小家电产品时会显得比较随意些。但 坝l 论文 产品系列化设计电动t 其的系列化设计 需要注意的是，这种随意并不是“随随便便”的概念，而是指容易被某种个性化 的功能或个性化的款式所吸引的程度，而这种吸引程度的大小则是取决于产品的系 列化程度。 第五，根据有关的市场调查结果显示，有5 3 9 的消费者在进入商场前并没有 确定小家电的品牌和具体的购买目标，这一点和大家电的选购有着较大的不同。而 在这种情况下，系列化的小家电产品理所当然地会首先吸引消费者，因为系列化产 品不但选择范围广，而且还会给消费者“专业”的感觉。 2 8 国外系列化设计的成功案例以及分析报告 2 8 1 国内外研究概况及发展趋势 国外的发展我们以奔驰为例，为什么奔驰产品经久不衰昵? 其原因，主要有以下几个方面：扎实的产品开发前期工作；系列化设计为产品 的持续发展打下基础；专业化大批量生产：质量是信誉的保证，成熟的营销体系。 已出现的产品需求和尚未出现的产品需求是通过系列化设计有机结合的。它可以节 省开支，加快投产时间，延长产品更新周期，如果只注重眼前的设计需要，出现未 来产品压力和竞争压力，很可能缩短产品更新周期，为此要付出更大代价。 小客车系列是至今各国同类设计中最细致最成功的。同一套车身装备生产7 个 基本车型，可派生出几十个变型品种。 在电动工具行业，d e w a l t ( 得伟) 的系列化做的比较彻底，标准件、模块化运用 得淋漓尽致，这与该企业的战略定位密不可分的。 在国内，还处于起步阶段，像海尔，长虹，海信，联想等大企业也没有形成合 理完善的系列化理念。但由于其诸多的优点，对企业的长远发展有不可估量的价值， 系列化设计已经越来越为许多企业所关注，它将成为一种设计潮流。 2 8 2 国外系列化设计的成功案例侥嘞 、莹写、孝基且矽 分析奔驰： 1 2 堡! ：堡兰主璺墨型些堡生二生垄三垦竺至型些兰! 生 我们看过上面具有代表性的两款c 级车，你就会敏它所吸引。它那熟悉的四眼 车面设计显示出c 级车最主要的两个特点：动感和商贵。c 级运动型轿跑车独特之 处就在于其杰出的设计、活力体现和操作性能。该系列跑车的前面标志比较大气结 实，嵌入通风窗口，由于其技术基于轿车，这款两门车体现了梅赛德斯这个系列车 型所有突破性的革新。 看图2 8 2 2 奔驰同一车系列具有自己特定的 特点，在不同系列车型之间也有共同的系列化， 这种特点具有永远的延续性，在基本的结构上， 万变不离其宗，图2 8 2 3 上面的就是奔驰进风 窗的特点，每一个系列的车都运用该形状。 图2 8 2 3 下面的就是宝马的进风窗的基本形状。 一个成熟品牌有其自己区分与其他牌子的特点， 奔驰的轮子钢圈也是采用统一的风格，我们说系 圃圃 列化设计，就是要解决产品的特点统一与延续性，国内许多牌子都没有自己的特点， 今天是这个形状，明天是那个形状，让人无法理解其真正的设计宗旨。也就形成不 了强大的品牌形象。 3 倾卜沦文产品系列化设计电动丁具的系列化设计 诺基亚手机在国内销售一直遥遥领先于 其它的牌子，除了其走时尚个性的设计路线 以外，他也有自己的特点，让人一看就知道 是诺基亚的产品，我们光看听筒1 ：3 ，他都是 三个眼设计，不管听筒口有多少变化，但 这一点是永远不变的。在多变的时尚产品当 中能保持其统一的风格是很难的，这就是名 牌与一般牌子的区别，其外形大多使用如图 2 8 2 5 的线条，这个就是诺基亚最大的特点 与风格所在，其设计的系列化、延续性和个 性使手机连年销量第一。图2 8 2 4诺基亚手机 圈2 8 2 5 诺基亚手机的线条 手机和m p 3 等时尚产品，更新比较快，具有很强的个性化，一般一年后就更新 换代，所以要做到很强的系列化程度比较困难：由于其产品都比较小巧，模具的成 本不是很高，外形多变，所以标准化、通用化的程度也不是很高，也没有太大的必 要。但对于电动工具来说，同一公司的同一种类产品外形改变的不是很大，而且许 多模具费用比较大，所以通用化一些部件能够降低开发成本。在更大的产品，例如 汽车设计中，通用化、标准化就很高了。 1 4 獭l 论文产品系列化设计电动工具的系列化设计 3 电动工具系列化设计 3 1 电动工具概述 3 1 1 电动工具的发展趋势 在欧美，电动工具广泛应用于建筑工地包括居民住宅的建筑以及工厂的零部 件组装，建筑工地和工厂中年轻工人的短缺，随着欧美出生率的下降更加恶化。在 这些情况下，电动工具就成为提高生产效率所必不可少的了。为了提高产量，这些 工具必须具备较高的性能。同时，随着工厂和建筑业中老年和女性工人的增加，对 于重量轻、自动化和高度安全的电动工具的需求在逐年增加。 欧美家庭趋向于家庭d i y ( d oi ty o u r s e l f ，简称d i y ) ，所以每户家庭都备有 各种用途的电动工具，很自然，电动工具的市场就从建筑工地和工厂扩展到一般的 家庭，日益增长的需求多样化将符合以下四方面的要求提到显著位簧：1 体积小、 重量轻：2 自动化程度高；3 无绳结构；4 符合环保要求。 体积小、重量轻使得工具具有很多优点，如携带方便和减少工作中的疲劳，这 一点始终是电动工具产业追求的目标。目前已经通过引入交流整流子电动机实现了 小型化，正在努力通过提高电动机的换向速度控制的有效性来实现进一步的小型 化。 目前，依靠可充电电池工作的无绳产品构成了电动工具的主流，其与众不同的 特点是可以在任何地方使用并且携带十分方便。 事实上，不管电动工具的造型风格怎样层出不穷，其家庭化的趋势始终是其产 品概念发展的趋势和主线。 任何工业产品，一旦进入家庭，就必然被赋予全新的外观和内涵。在较为肤浅 的层面上说，家庭用品要求更高的装饰性和亲和力，这就好比海德堡的大型工业印 刷机和惠普的家用打印机除了体积上的差异之外，造型风格也大相径庭，尽管他们 的外形设计都非常出色。对于电动工具造型而言，工厂的环境要求与工作人员的心 理需求是高效、稳定和可靠；而家庭环境与其成员所需要的却更加多元化：帅气、 时尚、精致、典雅、舒适、有趣、灵动、活泼、科技感总之，具有优秀造型 设计的工具不再仅仅是工具，同时更是一种摆设、装饰、工作时的伙伴、甚至是家 庭成员气质的象征。因此从造型风格上讲，电动工具一旦家庭化，就必然有家电化 的趋势。 但是，家用电动工具又不能简单地模仿家电的造型思路。这是因为专业感对家 用电动工具而言同样重要。从行为心理学的角度分析，从事家居d i y 的人，具有 在对业余身份认同的情况下追求专业体验的心理需求。打个不恰当的比方，就像小 ( 陈始译自 j a p a n2 l s t t 1 9 9 8 午第6 期) 日本电动工具业动向世界机电经贸信息1 9 9 8 ( 2 2 ) ：2 8 3 硕1 + 论文 产品系列化设计电动工具的系列化设计 孩子玩军事游戏，都知道是种娱乐但希望身上的军服和手里的枪都像真的，所以现 在市场上的玩具枪看上去都是“专业用品”。 殊路同归，尽管尝试自制家具或从事园艺的人并不希望成为专业的木匠或园艺 师，但在从事创造与劳动的一刻，他们也希望自己能够有专业的感觉。这就要求他 们手中的工具为他们营造一种专业的气氛，也就是所谓的“酷”。这种专业感能增 添人们从事劳动时的兴趣，提升工作与创造的激情。 总之，“公欲善其事，必先利其器”，设计“酷”的生活环境要从拥有“酷”的 电动工具开始。 3 1 2 电动工具的分类、种类 在机械工业中使用的电动工具就有凡十种，分别用于钻孔、攻丝、锯割、剪切、 去锈、磨光、抛光、胀管以及螺钉、螺栓和螺母的紧固等。 农田改造、水利建设、隧道施工和矿山开采中豹凿岩、混凝土捣实，铁路建设 和养护中的捣实，农牧业中的农药喷洒、剪毛、采茶和林业部门的伐木、造林、打 枝、木材加工中的锯、刨、开榫、砂光均有相应的电动工具。 在医疗方面，外科手术中的锯骨、钴骨、拆石膏也有专用的电动工具。 工艺美术中的雕刻，地毯剪绒及其他方面也使用相应的电动工具。 总之，电动工具在我们的日常生活中无处不在，它的用途涉及到各个领域，随 着社会的不断发展，新的电动工具品种也会越来越丰富。 3 1 3 所研究电动工具的定位 2 0 世纪9 0 年代以来，我国电动工具出口出现了持续高速增长的好势头，加入 w t o 后，给我国电动工具出口带来了新的机遇，2 0 0 3 年电动工具出口创汇金额比上 年增长2 2 。8 ，目前我国电动工具已融入世界电动工具大市场，成为世界电动工具 一个重要的生产和出口基地。 在欧洲，人们有d i y 的习惯，我们以德国为例：在德国，平均每个家庭每年花 费在这方面的时间约在8 0 小时左右，出于节约或兴趣爱好来自己修理一些器械或 整修庭园，因此，在一般德国人家庭均配有电动工具。据统计，德国有4 7 的家庭 至少使用一种以上的电动工具，家中配置电动手钻的占6 2 ，其次为刺钻，占2 4 ， 园锯占1 6 ，另外，约有2 0 的家庭还配置了各种用途的电动磨具或刨铣等工具。 目前我国出口的电动工具，在国外绝大多数只能用于d i y ( 自己动手做的工具) ， 很少用作专业工具( 即生产线上或工厂用的工具) 。我国出口的电动工具定位在d i y ， 对扩大电动工具出口，促进我国电动工具出口的持续高速增长起了推动作用。在欧、 美国家，大多数家庭都有花园、草坪，由于劳动力昂贵，所以一般的家具修理，修 剪草坪、树木、篱笆都自己动手，因此欧美国家每年销售的电动工具有6 0 一7 0 万 台用于d i y 。今后我国电动工具在国外用作d i y 工具仍有广阔的市场。 1 6 硕士论文 产品系列化设计电动工具的系列化设计 根据电工电器行业“十五”规划，重点发展的电动工具产品有3 种：电子 控制电动工具、自己动手做( d i y ) 电动工具、电池式电动工具。 所以定位无绳手枪钻进行设计来之于大量的用户需求。 3 1 4 手持电动工具的设计要点 很多人也许不禁会问：工具是用来实现造型设计的，难道它们本身也需要造型 设计? 事实上，人类文明发展至今，设计早已是无处不在了。当人们使用工具的时 候，工具的外观直接影响到使用者的各种感官与心理，它们的风格、色彩、体积、 形状、材料、表面肌理等等都会左右人们在工作时的心情、动作、姿势、习惯、疲 劳程度甚至操作安全。更重要的是，随着市场日益成熟，这些电动工具早已不再局 限于工业用品的范畴，而是日益广泛地成为家用产品的中坚力量。 既然家庭园艺与简易制造的传统与时尚，势必将那些原来丢在工厂车间工具箱 里的电动工具带入家庭，这必定引发电动工具设计领域的不断探索与尝试。研究电 动工具的造型发展趋势，可以发现工具设计正在向多样化、灵巧化、人