《产品系统设计》.ppt

主讲 袁航 产品系统设计 企业形象与产品设计的品牌战略 第一章绪论第二章产品系统设计第三章产品设计要素解析第四章产品系统设计方法第五章创新设计方法第六章当今产品系统设计的发展方向 课程时间分布 60课时 绪论现代产品设计的系统观 产品设计是一个过程系统 而且从属于更大的系统 产品与产品系统 世界是物质的 物质世界是系统的 产品与产品系统 1 产品即劳动产品的简称 主要是指人们有目的的生产劳动所创造的 能满足人们某种需要的物品 2 按其用途划分 产品分为生产资料和消费资料 在不同的生产力水平下 产品的品种 性能 质量等也会不同 并且随着生产力的发展而变化 人类要确保持续发展 必须认真研究人与产品 产品与产品系统之间的联系 产品可以满足人类不同的需求 产品与产品系统 干榨机与冰激凌机 产品设计是一个过程系统 并从属更大的系统 产品与产品系统 折叠电动车使用者选用的目的是节省空间 企业生产的目的是更多利润 环保者推崇的原因是更加环保 产品与产品系统 在产品设计中 设计初衷的好坏直接决定了产品设计的成败 以上反映的是两种截然不同的产品观 一个是 物一物 一个则是 人一物 之间的关系 产品与产品系统 FOLD 沙发不俗的外观可以容纳更多的使用者 满足更多种坐姿 体现 以人为本 的设计理念 产品与产品系统 产品的系统化特征 现代社会 科技进步 各类产品都能通过工业化手段 以机械化分工作业的可互换式生产方式进行生产和制造 每一件产品都是一个系统化过程的具体体现 在现代技术条件下 产品的生产制造过程中融汇了社会 文化 经济等因素间的依存和制约关系 而这种依存和制约的关系随着科技的进一步发展 社会人文的变化等将会更加明显 产品的系统化特征将进一步得到强化 汽车系统示意图 产品的系统化特征 产品的系统化特征 产品信息化 产品信息化包括产品制造 发展方向 开发设计的信息化 产品制造的信息化 工业化是产品制造的基本特征 信息时代的到来使得信息要素成为制约现代制造业的主要因素 信息化使产品生产由工业化向知识化方向转变 使过去产品制造中的生产劳动转变为知识劳动 产品的系统化特征 产品信息化 产品发展方向趋向信息化 随着人类生活水平的不断提高 市场需求的多样化使得买方在商品的交易中占据了主导地位 买方的选择余地越来越大 在同质化现象日趋明显的今天 消费者更看重产品内在的附加值 而消费者个性需求的不断提升 直接的结果便是产品的生命周期逐渐缩短 a 多功能化b 复合化c 轻薄短小化d 智能化e 精神化 产品的系统化特征 产品信息化 产品的系统化特征 产品信息化 产品开发设计的信息化 如今的设计师们普遍采用计算机信息技术进行辅助设计 这较之以往传统的手绘设计发生了根本性的变化 产品开发设计信息化具有代表性的标志之一就是并行设计方法的产生和广泛应用 并行设计是指在产品开发设计的初期就由开发设计人员 质量控制人员 生产制造人员 营销人员 有时还加上协作厂家 用户代表等协同工作 涉及生产 制造 技术 销售 售后等各项工作相互协作 同时并进 并行设计及主要支撑技术1 CAD CAE CAPP CAM2 反向工程3 快速成型技术4 虚拟产品制造及虚拟产品开发5 全面质量控制体系 产品的系统化特征 产品信息化 产品系列化的概念产品是一个系统 系列产品是一个多极系统 如果说产品是功能的载体 那么产品系列化就是产品功能的复合化 即在整体目标下 使若干产品功能具有以下特征 A 关联性 系列产品的功能之间具有因果关系和依存关系 B 独立性 系列产品中的某个功能可独立发挥作用 C 组合性 系列产品中的不同功能相匹配 产生更强的功能 D 互换性 系列产品中的功能可以进行互换 以产生不同的功能 产品的系统化特征 产品系列化 产品系列化的构成形式A 品牌系列B 成套系列C 单元系列 产品的系统化特征 产品系列化 产品系列化的实际意义A 商业意义B 生产意义刚性生产方式柔性生产方式 产品的系统化特征 产品系列化 系列产品的类型1 成套系列成套系列即是配套的概念 以相同功能 不同型号 不同规格的产品构成系列 2 组合系列以多个具有独立功能的 不同的产品 组成一个产品系列 即为纵向系列 这种系列类型的特点就是可互换性 3 家族系列家族系列也具有组合系列的特点 即由独立功能的产品构成系列 但家族系列中的产品 不一定要求可互换 而且系列中的产品往往是同样的功能 但形态 规格 色彩 材质上不同 这与成套系列产品又相类似 4 单元系列以不同功能的产品或部件为单元 各单元承担不同的角色 为共同满足整体目标而构成的产品系列 产品的系统化特征 产品系列化 成套系列 组合系列 家族系列 单元系列 关联性独立性组合性互换性 成套系列 产品的系统化特征 产品系列化 组合系列 产品的系统化特征 产品系列化 家族系列 产品的系统化特征 产品系列化 单元系列 产品的系统化特征 产品系列化 三 系列产品设计方法解析 产品的系统化特征 产品系列化 产品 产品的系统化特征 产品商品化 生产领域 商品 流通领域 销售 反馈信息 设计 生产 商品 产品 产品商品化流程 产品的系统化特征 产品商品化 产品的系统化特征 产品商品化 产品商品化 没有进行流通 产生交易的产品不能称之为商品 产品只有在流通过程中才能产生价值并实现其使用价值 产品的使用价值在用户的使用中得以体现 用户的使用形成了第一手的反馈信息 这些反馈信息是产品进行再设计和再生产的依据 由此可见 市场对于产品的作用无处不在 所以产品必须进入市场进行流通 转化为商品 这体现了产品商品化的特征 另一方面 产品的设计生产涉及不同的系统 最主要的是生产和销售系统 假如这两个系统相分离 将严重制约产品设计与生产的良性发展 产品的系统化特征 产品生态化 产品的系统化特征 产品生态化 绿色产品的基本特征A 立足于产品和产品的部分可重复使用B 立足于产品和产品的部分可回收翻新多次利用C 产品在使用寿命完结时可安全的进行处理 产品的系统化特征 产品生态化 产品生态化 人类面临的三大问题是人口 环境 资源问题 人类要在自然环境中生存 就要促进入和自然的可持续发展 绿色设计的理念就基于此 产品进入生产环节后就会对周围的环境产生影响 而70 80 的产品性能在设计方案形成之初就能确定 所以 对于设计师来说 在设计之初就要充分考虑未来产品对环境的影响 保证产品的功能 质量和使用寿命等因素 产品的系统化特征 产品生态化 讨论 生态设计的意义何在 设计是以人为价值导向还是以自然为价值导向 产品的系统化特征 产品生态化 学习产品系统设计的目的和任务 学习产品系统设计的目的 将产品系统构成中的技术构成要素 人因构成要素 材质构成要素 结构构成要素 机能构成要素 界面构成要素融合在一件或一类产品的设计开发生产中 学习产品系统设计的任务 利用产品系统及时的将经济 社会 人性 技术 民俗 哲学 文化等社会因素转化为产品系统表达因素 通过产品这一特殊的载体来调节人与社会之间的关系 第二章产品系统设计概述 2 1系统的基本概念 整体大于部分之和 亚历士多德 系统这一概念真正作为一个科学概念进入到各学科领域 是在20世纪20年代以后 2 1系统的基本概念 1937年 贝塔朗菲提出一般系统论 系统的分类 自然系统 人工系统a 人造系统b 社会系统c 科学理论系统 2 1系统的基本概念 系统可以理解为同类事物按照一定的关系组成的整体 也可以理解为是由具有有机关系的若干事物为实现特定的功能目标而构成的集合体 在这个定义中包括了系统 要素 结构 功能四个概念 表明了要素与要素 要素与系统 系统与环境三方面所体现出的 个体 个体 和 个体 整体 之间的关系 一般认为由两个以上的要素组合而成的具有一定结构的整体 就可以视为一个系统 2 2产品系统的概念 产品系统包括内部系统和外部系统两种 外部系统是指产品本身与外部环境之间的联系 内部系统是指产品要素与结构之间的相互联系 内部系统与外部系统相辅相承 统一于整个产品的生命周期中 个 元素集 系统要素一致 协调 系统才能够正常发挥作用 一个产品既可以是一个系统 也可以是一个元素 个与集 的关系 2 1系统的基本概念 作为一定功能的物质载体 产品本身就具备多种要素和合理结构 要素和结构之间的相互关系构成具备相对独立功能的闭环系统 产品内部系统 产品内部系统 2 2产品系统的概念 内部系统 外部环境 产品必须在特定的社会文化环境中被消费者使用才能实现其功能 即产品是一个与外部环境相关联的开环系统 产品外部系统 产品 产品外部系统 2 2产品系统的概念 外部系统 产品的生命周期 产品的内部系统和外部系统统一于产品的生命周期 从产品的生命周期出发 以人类社会可持续发展为目标的产品设计思维方式 产品系统设计思维方式在现代产品设计中具有重要的现实意义 产品外部系统 产品内部系统 2 2产品系统的概念 2 2产品系统的概念 个的方法 设计师之间以及产品之间不存在交流及共通 集的方法 注重协同 合作 交流 通过缜密的计划寻找共同之处 通过信息资源的共享 节约时间 提高效率 降低成本 个与集 的方法 2 2产品系统的概念 产品系统三因素 2 3产品系统的三因素 2 3产品系统的三因素 2 3产品系统的三因素 a 传统的设计方法将事物分解为独立的部分靠经验支撑设计活动b 现代的设计方法将事物看作有机的整体依靠科学的分析支撑设计活动 2 4产品设计系统 设计方法的构成 c 设计方法的构成要素明确设计目标和方向的方法为谁设计设计什么为达到目标的途径是否只有一条途径哪一条更好 2 4产品设计系统 设计方法的构成 2009 5 明确设计目标和方向的方法 A S曲线法 考察市场上的某种产品发展变化 或者某种技术 功能 风格等的发展变化规律 2 4产品设计系统 设计方法的构成 2009 5 市场上不同灯泡的性能特征 2 4产品设计系统 设计方法的构成 2009 5 B 寻找问题法 在日常生产生活中 发现寻找现存问题 2 4产品设计系统 设计方法的构成 2009 5 2 4产品设计系统 设计方法的构成 为达到目标的策略手段讨论 为达到设计目的 是否可以采取任何方法为达到目标而必须运用的工具和手段 关键因素 2 4产品设计系统 设计方法的构成 为有效运用工具所必须遵循的程序方法 2 4产品设计系统 设计方法的构成 即客体 要素 联系 结构 产出 功能 系统模式 2 5设计方法系统模式 O R O模式 ObjectRelationOutput 特点 对超常或意外的因素易于控制 对设计过程及结果有预见性 适用于关系单纯而明确的产品设计过程 2 5设计方法系统模式 O R O模式 2 5设计方法系统模式 串行模式 特点 要素之间具有相关性和依次产生制约性 2 5设计方法系统模式 并行模式 特点 避免了要素之间的时空顺序制约 减少重复和变更 降低成本 注忘 1 并行模式不是设计活动的并行 而是相互协作的过程 2并行模式不排斥其他模式 系统设计的思想 其核心是把工业设计对象以及有关的设计问题 如设计程序和管理 设计信息资料的分类整理 设计目标的拟定 人机一环境一系统的功能分配与动作协调规划等视为系统 然后用系统论和系统分析的概念和方法加以处理和解决 所谓系统的方法 是从系统的观点出发 始终着重于从整体与部分之间 整体对象与外部环境之间的相五联系 相互作用 相互制约的关系中综合而精确地考查对象 以达到最佳处理问题的一种方法 2 6产品系统的属性 2 6产品系统的属性 1 整体性 系统是两个以上元素的集合 整体性是系统论思想的基本出发点 即把事物整体作为研究对象 各种对象 事件 过程等都不是杂乱无章的偶然堆积 而是一个合乎规律的 由各种要素组成的有机整体 构成系统的各层子系统都具有特定的功能和目标 它们彼此分工协作 才能实现系统的整体功能和目标 2 6产品系统的属性 整体性 汽车设计属于大型系统设计 沃尔沃Recharge概念车除了具有汽车基本的特点 最大的特点在于电驱环保 2 综合性 系统论方法是通过辩证分析和高度综合各种要素 相互渗透 相互协调而达到整个系统的最优化 综合性有两方面含义 一是任何系统都是某些要素为了特定的目的而组成的综合体 如建筑就是功能 环境 技术 人文 艺术等组成的综合体 二是对任何事物的研究 都必须从它的成分 结构 功能 相互联系方式等方面进行综合的系统考察 综合性 2 6产品系统的属性 3 最优化 就是综合考虑各种因素的组合以取得最好的功能效果 即要选择出解决问题的最优方案 最优化是系统论设计思想和方法的终极目标 根据实际需要和可能 在实际条件的限制下 为系统确定最优目标 并且运用 定的数学分析方法去获得最佳的解决方案 最优化 2 6产品系统的属性 第三章产品系统设计要素解析 功能要素结构要素人因要素形态要素色彩要素环境要素 产品系统设计要素 产品系统设计要素 1 功能要素 产品实质上是功能的载体 用户实际购买的是产品的功能 1 1功能定义将对象产品和零部件或构成要素的效用加以区分和限定是认识产品本质及测定其价值的重要步骤 功能是指产品所具有的效用 并被接受的能力 产品只有具备某种特定的功能才有可能进行生产和销售 产品实际上是功能的载体 实现功能是产品设计的最终目的 产品系统设计要素 1 功能要素 暖气片 提供 热量 主语 谓语 宾语 通过功能定义把产品功能从产品实体中抽象出来 从而明确了产品和部件或构成要素的功能性 产品系统设计要素 1 功能要素 功能定义实例 产品系统设计要素 1 功能要素 产品系统设计要素 1 功能要素 1 2功能分类 产品系统设计要素 1 功能要素 1 3功能系统图功能系统因是产品结构系统的功能抽象表现 显示设计的出发点体现产品在设计上反映需求功能要求的方式 产品系统设计要素 1 功能要素 1 4功能整理 产品系统设计要素 1 功能要素 1 5产品功能设计具体实现功能目标的设计过程就是功能设计功能设计过程中面临的两个问题 构成形式结构原理 产品系统设计要素 2 结构要素 产品结构是产品功能的承担者 决定产品功能的实现 2 1产品结构的多重含义外部结构 产品系统设计要素 2 结构要素 核心结构核心结构往往是 暗箱 结构 产品系统设计要素 2 结构要素 系统结构产品与产品之间的关系结构a 分体结构b 系列结构c 网络结构 产品系统设计要素 2 结构要素 空间结构所谓空间结构是指产品在空间上的构成关系 也是产品与周围环绕的相互联系 相互作用的关系 产品系统设计要素 2 结构要素 产品结构设计要点a 自由表现与结构制约的关系b 外部结构与核心结构的关系c 整体与局部的关系 产品系统设计要素 3 人因要素 人因要素包含多层次的含义 不同的设计对象在设计中要考虑不同的人因要素生产者 产品系统设计要素 3 人因要素 营销者使用者人机工程学的有效应用是关键回收者分解分类堆集运输防止污染 产品系统设计要素 4 形态要素 形态的概念形态 一般指事物在一定条件下的表现形式 产品系统设计要素 4 形态要素 产品系统设计要素 4 形态要素 c抽象形态抽象是指抽取并掌握事物及其表象的最基础 最本质的组成部分或性质的一种理性活动 现实抽象再现概念形态直观化 产品系统设计要素 4 形态要素 形态的意义形态是产品与功能的中介产品语义学研究人造物体形态在使用环境中的象征特性 即在产品形态设计时运用隐喻 暗示及相似性的手法来表达产品的意义 形态本身就是符号系统 产品系统设计要素 4 形态要素 产品系统设计要素 4 形态要素 形态的表现在工业设计发展过程中 形态始终是中心话题 a 功能主义设计及形态的表现 特点 净化的几何形体 产品系统设计要素 4 形态要素 b 新的形态表现人们需要多样化新材料及信息技术的应用迫使设计者改变自身态度 产品系统设计要素 4 形态要素 c 新形态的分类a 联想的形态b 引用的形态c 象征的形态d 触感的形态e 新古典主义 新功能主义的形态人们需要多样化 产品系统设计要素 5 色彩要素 产品色彩的意义色彩与形态密不可分色彩的多样化有利于产品的开拓色彩的变化成本小子形态 产品系统设计要素 产品色彩设计一 色彩与形态a 同一产品 不同色彩构成纵向系列b 同一产品形态使用不同的色彩分割c 统一色彩统一不同型号产品使之形成横向系列d 以色彩区分模块 体现产品的组合性e 以色彩进行装饰 丰富视觉效果 5 色彩要素 产品系统设计要素 产品色彩设计二 色彩与功能a 以色彩进行暗示b 以色彩进行制约和诱导c 以色彩象征功能 5 色彩要素 产品系统设计要素 色彩管理 a 对异地生产的产品进行标准化控制b 对互换生产方式下的产品进行标准化控制c 企业战略形象的需要 5 色彩要素 产品系统设计要素 6 环境要素 产品生命周期绿色产品生命周期a 原料投入阶段b 产品的规划 设计与生产制造阶段c 产品销售和使用阶段d 产品维护和服务阶段e 废弃 淘汰产品的回收 重新利用阶段 产品系统设计要素 绿色产品设计的特点a 绿色设计扩大了产品生命周期b 绿色产品设计必须是并行模式c 绿色产品设计考虑环境需求 必须从源头开始d 绿色设计使得产品生命周期中能耗最小e 绿色设计减小了产品生命周期末端的压力 6 环境要素 产品系统设计要素 6 环境要素 绿色产品设计的方法系统 第四章产品系统设计程序与方法 设计是一项复杂的系统活动 它涉及多个部门的通力协作 具有跨学科的意义 每一个设计步骤都必须在整个产品的开发框架下运作 4 1 1确定产品的品牌理念 4 1立项 4 1 2确定产品的品牌定位 4 1立项 4 2市场调研与分析 4 2 1市场调查的作用及其内容 4 2市场调研与分析 4 2市场调研与分析 4 2市场调研与分析 4 2市场调研与分析 4 2市场调研与分析 4 2市场调研与分析 4 2市场调研与分析 4 2市场调研与分析 4 2市场调研与分析 4 2市场调研与分析 4 3产品规划 4 3产品规划 4 3产品规划 4 3产品规划 4 3产品规划 4 3产品规划 4 3产品规划 4 3产品规划 4 4产品评估 4 4产品评估 4 4产品评估 4 5产品系统设计方法 仿生设计 1 仿生设计 是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科 研究范围非常广泛 研究内容丰富多彩 它是以自然界万事万物的 形 色 音 功能 结构 等为研究对象 在设计过程中有选择地应用这些特征原理进行设计 同时结合仿生学的研究成果 为设计提供新的思想 新的原理 新的方法和新的途径 人类生活在自然界中 与周围的生物作 邻居这些生物各种各样的奇异本领 吸引着人们去想象和模仿 人类运用其观察 思维和设计能力 开始了对生物的模仿 并通过创造性的劳动 制造出简单的工具 进而创造出一个个不同风格的产品系统构成 仿生设计作为人类社会生产活动与自然界的交点 追求人类社会与自然的高度统 逐渐成为设计发展过程中新的亮点 4 5产品系统设计方法 仿生设计 2 模拟设计 在我国计划经济时代 用产品工程师代替产品设计师的现象极为普遍 一定程度上制约了我国工业设计的发展 日常生活中 我们经常会发现不同品牌的同类产品并排摆在一起 你很难辨别出它们是何种品牌 这是从形态上的模拟 再如不同品牌的手机或许都采用了T9 拼音 笔画等输入法 这是内部技术的模拟 也就是说同类不同品牌的产品 它们之间存在着共同的内在原理或者近似的外在特征 进行模拟设计 或仿造 最直接的比较就是基于这两个方面 从它们之间充分比较后获取最有效信息应用于新的产品设计中 因此 模拟设计的目的是通过比较 提炼出最佳技术参数 引导这一类产品系统内在而非表面构成思路的发展 在推出的新产品中集中体现这些最佳技术参数 优化产品的性能 4 5产品系统设计方法 模拟设计 3 系统设计 前面提到一个产品可以是一个系统 也可以是一个要素 一组产品可以是一个系统 也可以是上一级系统的要素 所以应用系统设计分析就是要尝试在不同系统中分析不同元素的构成和发展 这些元素之间既有彼此的有机联系又有各自独立的特征 作为设计师而言 就是要对这个复杂的系统进行分解 注重各构成要素的共性和个性 在每一产品剧本构成上形成有序 有层次的设计品质 建立起产品系统中的有机贯连机构 4 5产品系统设计方法 系统设计 4 优化设计 一款产品的设计可以采用不同的设计方法 不同的设计人员切入点也是不同的 而在这些不同的设计方法之间 我们需要对其进行比较 取舍和优化 设计师们的发散性思维常常会对一个表现的主题 产生出无限多的设计思路 而在每一条设计思路上都能源生出更多的设计方案 每一种设计方案都有其各自的优点 所以 设计师的发散思维可以产生很多好的设计方案 4 5产品系统设计方法 优化设计 5 可靠性设计 通常是指保证机械及其零部件满足给定的可靠性指标的一种机械设计方法 包括对产品的可靠性进行预计 分配 技术设计 评定等工作 所谓可靠性 则是指产品在规定的时间内和给定的条件下 完成规定功能的能力 它不但直接反映产品各组成部件的质量 而且还影响到整个产品质量性能的优劣 可靠性设计就是运用可依赖 可信赖的指标建立产品系统构成 手机在大批量投产前需要经过翻盖 跌落 温度试验等大量检测 验证其满足各项可靠性指标后 方可进入市场 4 5产品系统设计方法 可靠性设计 6 创造性设计 设计贵在创造 创造的核心又在创新 创造性设计就是从人们遇到的一些看起来比较奇怪