简化设计的途径

PAGEPAGE2简化产品设计的途径简约的产品设计是一种美。如同对美的欣赏一样，虽然我们不能每次在事前清清楚楚的表达出什么是美，但是，当一个优秀设计的产品展现在我们面前时，其简约之美我们能够立刻感受到，如同美国苹果电脑公司的众多产品。简约的产品设计是一种价值。当苹果电脑的最新手机iPhone上市时，按捺不住期待的人群漏夜排队，以满足第一时间里使用到iPhone的兴奋；而定价不菲的iPhone（500-600美元）上市两天就产生20万部的骄人销售成绩，谁不能说是对客户和企业两者产生的价值。简约的产品设计是一种战略。苹果电脑公司把提供"设计简约、功能强大、欣于拥有”（elegantlysimple,featurerich,anddelighttoown）的产品作为战略愿景的组成部份；同样，荷兰跨国公司飞利浦近年也提出“精于心，简于形”(senseandsimplicity)的产品战略导向。案例分析一图1和图2都是桌面电脑。图1是苹果电脑公司的产品iMac，图2是普通的桌面电脑产品。一对比，你立刻会感受到在简单、美观方面iMac的设计一定让你印象更深。我们来简要查看一下两台电脑在整体设计方面的不同之处。普通的电脑由主机、显示器、2个外接音箱、键盘和鼠标五大部份组成；iMac把主机、显示器、音箱集成在一起，加上键盘和鼠标只有三大组成部份。iMac整体的简化组合对系统的最后效果有多方面的影响，我们仅仅分析对外接连线的影响。由于iMac把主机、显示器、音箱集成在一起，只需要用到3条外接连线，主电源线，键盘连线，鼠标连线；相比普通电脑至少减少了4条外接连线，显示器的电源线、显示器与主机的视频连线、与左右音箱相连的2条连线。如果在一间有多个电脑的办公室里，当桌上一堆堆乱糟糟的连线让人烦躁讨厌时，iMac一定让你动心于她的简约之美。简化的系统设计不仅仅是产生了视觉之美，对普通用户在安装使用方面的简单之利也格外珍贵，想像一下当需要接上视频连线、音频连线，音频连线还要分出左右声道时，你家里的老母亲能弄得清楚吗？图1苹果iMac电脑 图2普通桌面电脑如何你是有多年设计经验的工程师，一定对“复杂容易，简化难”有着深刻的体验。可以怎样才能设计出简约的产品呢？简约的产品设计首先有赖于研发人员精心地对产品总体和每个部分进行简化设计。12条简化产品设计的途径使用较少的电源类型。例如在机器设备设计中，每个单元可能用到不同电压的交流电源或者直流电源，不同的气压，不同的液压等等。每一种能量形式对特定的负载可能是最理想的，但是对整体设备和用户而言，是否采用一个直流电源供电更合适。看看对手机的充电器规格的统一要求，你更容易了解这一点。使用较少类型的控制方式。你可以采用数字电路、模拟电路、继电器和半导体开关，气体或液压阀门、磁控等等控制方式，可是，一个微处理器加上传感器和一些外围接口和驱动电路很容易实现复杂的控制方式。使用较少种类的材料和元件。控制面板上，把相关的控制编成组别，把不同组别的控制按大类区别分开。并且考虑使用习惯，例如开关控制按钮通常向上是开，向下是关。把两个或多个部份组合成一个部份。这个有赖于你的设计经验，其组合结果可能使系统变得复杂，也可能变得简单。请参考下面的案例分析。在电子电路中，特别注意减少元件的数量。在电力系统中，使用较少型号的继电器、导线、开关和其它元部件。使用较少类型的加固件或者其它结构件。为产品的故障诊断和替换提供方便。为产品的制造装配和售后的维护维修提供同样的便利。如何你把一大堆线头塞进一个有刺边的小洞里，售后人员在产品维修现场会当场痛骂你。站在普通使用者的立场。如何没有采用视窗的图像接口操作电脑，大多数普通用户至今仍然没有能力使用复杂的DOS操作系统，电脑也不可能象今天这样被普及使用。用心观察。养成对你所能见到的所有事物从简洁性、美感性、经济性和功能性等方面的挑剔习惯，例如对家用电器、建筑物、家具，以及对文档整理、房间布置等。苹果电脑总裁乔布斯在购置一台家用冰箱前，与家人一起对多家厂家的冰箱反复进行比较，讨论各个产品的优缺点及自己的需求，难怪苹果能够设计出如此优秀的产品。用心思考。拼命思考怎样才能简化你的设计。如何你真的有强烈的改进愿望，如何你真的努力尝试，你一定能够使你的设计更简化，更受关注。案例分析二在各种简化途径中，系统的合并简化往往可能产生较大的改进效果，下面用案例说明。图3是一个典型的在线式不间断电源的主要功能框图，其功能是把电网的220V交流输入电源变换成受控的220V交流电源输出，当电网输入电源断电时，备用电池被启动以延续220V的电源输出。图3不间断电源功能框图整个系统由A、B、C三个主要模块组成。其中模块A通常由升压型变换器组成，完成从220V交流到400V直流的转换（图3标注点Vd），同时实现对输入电流的波形调节（功率因素校正）以减少不间断电源对电网的污染；模块B通常采用半桥变换器，完成400V直流到220V电源输出的控制变换；模块C通常由一个推挽升压变换器组成，当电网断电时，把48V的备用电池升压转换成400V直流Vd，代替电网的交流输入。那么有什么思路简化整个系统的设计呢？仔细分析该系统的模块A和模块C，我们发现有三个特点：1）当模块A工作时，即电网输入正常时，模块C不需要工作；2）当电网输入断电后，模块C开始工作，但是模块A不需要工作。3）模块A和模块C均为升压型变换器。既然模块A与模块B不需要同时工作，而两个模块都是采用同类型（升压）变换器，简化整个系统的思路就是能否把模块A或模块C合并，减掉其中的一个模块呢？图4是针对对该系统曾经采用的一个简化改进方案。比较图3，模块A与模块B被一个模块D代替。当电网输入正常时，模块D从电网输入，当电网断电时，模块D从备用电池输入。不管那一种输入，均通过同一变换模块将输入电源变换成Vd点400V电压。图4不间断电源的简化方案比较原设计，该简化方案有哪些优点呢？其一，原设计模块A、B、C大致各占总