GBT 47531-2026《工业设计 产品形态设计指南》

1工业设计产品形态设计指南1范围2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。3术语和定义工业设计industrialdesign通过创造或识别需求，为提升产品、服务和系统的价值及用户体验，综合运用工学、经济学和艺术学等跨学科知识，协调技术、商业、产业与创新关系的活动。注：工业设计广泛应用于计算机、通信和其他电子设备制造业，电气机械和器材制造业，通用设备制造业，专用设备体育和娱乐用品制造业，纺织服装、服饰业等。产品形态productform产品的外观设计、结构布局、功能以及其呈现给用户的具体形式。产品形态设计productformdesign围绕用户需求与使用场景，对产品的外观、结构、交互方式进行的整体规划与落地设计的活动。注1:关注产品的外观和形式，包括产品的形状、颜色、材质等方面，它侧重于平衡功能、体验与视觉呈现，同时达到传递品牌价值与美学意义，旨在创造出既美观又能引起消费者兴趣的设计。注2:形态设计是工业设计中的重要组成部分，它着重于产品的外观吸引力，而工业设计则是一个更广泛的领域，涵盖了从产品概念到制造的所有设计决策。24.1功能性原则形态设计服务于产品核心功能，确保外观、结构与功能实现高度匹配，不脱离产品本质用途。4.2美学性原则4.3实用性原则4.4可持续性原则优先选用环保、可回收材料，兼顾节能降耗，符合绿色设计趋势与环保法规要求；同时考虑对产品寿命、可维修性、可升级性、情感耐久性的影响。4.5整合性原则形态设计不是孤立的，可系统整合人机交互、色彩、材料、工艺、生产技术、成本控制及包装物流等全链路要素，确保设计概念的可行性与可操作性。5设计要素5.1造型结构要素造型结构要素通过几何形态、结构布局、比例尺度的系统化设计，奠定产品形态的物理框架，确保形态既符合功能需求，又具备稳定的结构支撑与合理的空间利用。产品形态设计的造型结构要素包括但不限于：a)几何形态塑造：确定产品核心几何语言(如直线型、曲线型、不规则型),明确形态的整体轮廓(如方形、圆形、流线型)与核心特征(如棱角、弧度、镂空结构);b)比例尺度优化：考虑功能模块尺寸及美学原则，设计产品的长宽高比例、部件间尺寸配比，确保形态协调均衡，同时满足使用的便捷性；c)结构布局设计：整合内部功能模块与外部操作部件的空间布局，兼顾内部空间紧凑性(减少冗余空间)与外部操作可达性(常用部件布局在易触及区域),避免结构冲突导致的功能失效或形态臃肿；d)连接与过渡设计：设计产品各部件间的连接方式与过渡形态，确保结构稳定性的同时，提升形态的完整性与精致度。5.2美学表达要素3a)造型语义设计：通过形态元素传递产品功能、使用逻辑与美学特征，让用户通过视觉即可预判产品用途(如凸起形态暗示按键、凹陷形态暗示放置区域、流线型形态暗示移动功能),减少用户学习成本，同时传递品牌核心价值(如极简形态传递环保理念、厚重形态传递安全理念),形成造型美感；b)色彩体系设计：制定产品色彩方案，包括主色、辅助色、点缀色的选择与搭配，同时考虑色彩的耐脏性、通用性与文化适配性；d)细节纹理与装饰设计：通过表面纹理、装饰元素强化形态的视觉层次，细节设计宜满足功能性、一致性和精致度要求，避免无意义的装饰性设计。5.3人机交互要素人机交互要素以用户为中心，基于人体生理特征与心理认知习惯，设计适配用户使用行为的形a)操作适配设计：根据目标用户群体的生理数据，设计产品的握持形态、操作部件形态(如按键的凸起高度、旋钮的直径、触控区域的尺寸),确保握持时贴合手部曲线，减少压力集中；操作时发力顺畅，避免误触或操作费力；长时间使用后生理疲劳度低；b)认知引导设计：通过形态的视觉差异、空间布局(如操作流程的线性引导、常用功能的就近布局),引导用户快速理解产品的使用逻辑，符合“直觉式操作”原则；c)安全防护形态设计：针对产品使用场景与潜在风险，设计防护性形态，如边角圆润化避免磕碰、尖锐部件隐藏式设计、重物产品的底部防滑形态、电器产品的接口防触电形态、高温部件的隔热形态、户外产品的防摔形态、潮湿环境产品的防水密封形态等；5.4功能整合要素形态设计宜以功能实现为前提，通过形态的结构优化，确保产品核心功能与辅助功能的高效落地，避免“形式大于功能”的设计误区。产品形态设计的功能整合要素包括但不限于：a)核心功能支撑设计：针对产品的核心功能，设计适配的形态结构，包括功能模块的空间预留、功能实现的形态优化、功能稳定性的形态保障等；c)功能扩展性设计：针对产品的升级需求或个性化需求，设计可扩展的形态结构，如模块化产品的接口形态、可替换部件的拆装形态、外接设备的兼容形态，确保产品在功能升级时无需大幅改变整体形态，延长产品生命周期。5.5工艺与材料要素5.6绿色设计要素响应绿色发展理念，通过形态设计优化产品全生命周期(设计、生产、使用、废弃)的环境影响，实现生态环保与长期价值的统一。产品形态设计的绿色设计要素包括但不限于：c)模块化与可维修设计：宜对产品形态进行模块化布局，如功能模块独立形态、标准化接口设计，实现维修、功能升级便捷性。6设计过程产品形态设计过程可分为五个阶段：前期准备阶段、创意生成阶段、方案筛选与确定阶段、方案验证阶段和迭代优化阶段，如图1所示。前期准备阶段前期准备阶段创意生成阶段方案验证阶段是否满足要求是形态设计完成图1产品形态设计一般流程56.2前期准备阶段6.2.2用户与场景分析综合考虑产品成本预算、量产规模、品牌定位，以及现有工艺水平、材料特性等约束条件，明确产品市场定位，形成约束条件清单。6.2.4竞品与行业典型设计范例分析研究竞品形态设计的优势与不足，如造型辨识度、人机适配性、工艺创新等，分析行业典型设计范例的设计逻辑，明确差异化设计方向。6.3创意生成阶段6.3.1设计风格确立6.3.2形态概要设计6.3.3草图筛选与优化组织设计、产品、用户等相关方代表，围绕功能可行性、美学辨识度、人机适配性三大维度，筛选3个～5个具有潜力的草图方案，经整合优化后，形成初步概念设计方案。注：草图方案既能是平面视觉形式表达，也能是结合低保真的三维比例模型表达。6.4方案筛选与确定阶段6.4.1造型结构细化6.4.2美学表达凝练确定产品形态设计的造型方案、色彩方案、材质选型及表面纹理，并融入品牌识别元素，提升产品视6觉辨识度与情感共鸣。6.4.3人机交互适配基于人体工程学数据，经过不断验证迭代，减少产品的认知负荷，降低使用门槛，增强工作效率，系统性优化产品握持形态、操作部件设计等内容，确保操作便捷、舒适、安全。6.4.5工艺与材料甄选6.4.6绿色设计统筹在形态设计中体现绿色理念，统筹考虑环保材料、全生命周期优化、模块化与可维修等因素，降低产品形态的复杂性，减少材料损耗。6.4.7设计方案初评6.5方案验证阶段6.5.1原型制作根据产品形态设计方案，进行产品原型制作，验证比例尺度、材质质感、结构细节，进一步测评形态对功能实现的支撑效果。6.5.2测试对已制作的产品原型，进行多维度测试，并形成含有问题清单和问题反馈的测试报告，测试内容包括但不限于：——人机适配测试：邀请目标用户进行握持、操作测试，评估舒适性、操作效率、疲劳度；——功能适配测试：验证形态对核心功能、辅助功能的实现效率；——美学测试：通过用户调研、专家评审，评估视觉美感、品牌辨识度、情感共鸣；——工艺测试：联合生产团队进行试产，评估模具开发难度、加工精度、成本控制；——绿色测试：验证环保材料兼容性、可拆卸性、回收便捷性等。6.5.3问题收集与分析整理测试过程中的问题，如工艺无法实现、色彩不协调，分析产生的原因(如比例不当、结构复杂、材质选择失误),并提出改进建议，形成产品形态设计优化文档。6.6.1迭代优化设计根据产品形态设计优化文档，对形态细节进行优化(如调整握持弧度、更换更耐磨的材质、优化色彩76.6.2可持续性升级持续优化形态设计，提升材料回收率(如简化拆解结构)、降低全生命周期能耗(如优化流线型形态减少使用能耗)等，直到满足工艺、用户和场景等要求。7设计方法7.1概述7.2用户为中心的设计7.3迭代设计7.4情境映射7.5形态学矩阵描述用户在整个使用过程中的体验，包括情绪波动、痛点等，帮助设计者从宏观角度理解用户的行为流程和交互过程。8设计在预算范围内。8.3组建团队组建跨部门团队，明确包括但不限于设计部门、研发部门、市场部门、质量管理部门等各方角色、职责和协同配合机制。8.4选择管理工具8.5跨部门协作每一段时间召开项目进展会议，汇报各环节的进展情况。针对特定问题或阶段，适时召开专项会议进行讨论和决策。使用文档共享工具，实现文档的实时共享和编辑。建立企业内部的知识库，记录设计规范、技术文档等信息。8.6设计实施在进行产品形态设计过程中，严格规范流程，有步骤地依次开展产品形态设计前期准备、创意生成、方案筛选与确定、方案验证以及迭代优化等工作。8.7文件归档保存需求规格说明书、设计图纸、概要设计方案、色彩样板、人机数据等产品形态相关资料、实物及数据，方便后续参考和修改。保存项目计划书、会议纪要和测试报告，并进行归档。9(资料性)产品形态设计示例——多型号适配轻薄防摔手机壳多型号适配轻薄防摔手机壳产品定位是面向18岁～35岁年轻用户(学生/职场新人),主打“轻薄A.2前期准备A.2.1功能需求梳理对产品的功能进行梳理，包括但不限于：——核心功能：防摔保护(1.5m高度跌落无手机损伤)、防刮耐磨(表面硬度大于或等于3H)、轻薄便携(厚度小于或等于2.8mm,重量小于或等于18g);——辅助功能：精准孔位(按键/摄像头/充电口无遮挡)、镜头保护(凸起大于或等于1.2mm)、无线充电兼容(不影响充电效率);——功能模块参数：适配机型机身尺寸(以某品牌手机为例：149.9mm×71.6mm×7.8mm)、摄像头模组尺寸(φ45mm×10mm)、按键间距(电源键与音量键间距大于或等于15mm)。产品的目标用户与使用场景，包括但不限于：—18岁～35岁年轻群体，男女比例5:5,追求“颜值与实用性兼具”;A.2.3约束条件明确产品约束条件包括但不限于：A.2.4竞品与行业典型设计范例分析——竞品分析：苹果官方硅胶壳(优势：贴合度高，不足：易发黄、价格高)、倍思防摔壳(优势：防摔性——差异化方向：在“轻薄防摔”基础上优化握持纹理，采用“软边硬背”复合结构(兼顾手感与保护),推出“撞色+磨砂”质感设计。A.3.1设计风格确立确立多型号适配轻薄防摔手机壳产品的“简约复合式”设计风格，延续品牌“撞色+磨砂”理念，避免多余装饰，突出轻薄质感。A.3.2形态概念设计——全包边软边硬背形态，热塑性聚氨酯(ThermoplasticPolyurethane,TPU)材质的软边包裹机身侧边，聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)材质的硬背提升防刮性，镜头区域环形凸起保护；—一体化磨砂软壳形态，全TPU材质，表面防滑纹理，按键区域凸起设计(防误触),充电口预留扩展孔(兼容数据线);草图筛选与优化包括但不限于：——草图筛选，从功能可行性(复合结构防摔效果)、人机适配性(握持纹理舒适度)、量产难度(模块化结构模具复杂度)等维度对草图进行筛选与评审；——草图优化：保留软边硬背形态，优化防滑纹理和镜头环形凸起等设计草图，形成3个产品形态概要设计方案。A.4方案筛选与确定A.4.1造型结构细化造型结构细化包括但不限于：——比例优化：外壳尺寸比手机大0.3mm/边(贴合机身不松动),厚度2.6mm(软边1.2mm+硬背1.4mm),重量控制在16g～18g;——结构布局优化：软边采用全包设计(包裹机身侧边95%),硬背采用微弧曲面(中间凸起0.5mm,提升握持贴合度),镜头区域环形凸起1.5mm(高于镜头模组);A.4.2美学表达凝练美学表达凝练包括但不限于：——色彩方案：主色(磨砂黑、冰川蓝、樱花粉),撞色软边(黑色背配白色边、蓝色背配灰色边),无多余点缀色；——细节设计：硬背表面采用“细磨砂+斜纹纹理”(纹理深度0.1mm,间距2mm),软边内侧设计防滑颗粒(直径0.3mm,提升贴合度),机身接缝宽度小于或等于0.1mm。A.4.3人机交互适配人机交互适配包括但不限于：——握持优化：软边设计“人体工学弧度”(贴合手指弯曲曲线),硬背斜纹纹理提升摩擦力(湿手状态不滑),整机重量17g(接近裸机手感);——操作设计：按键孔位预留0.5mm按压空间(按压行程顺畅，无卡顿),充电口开口尺寸比手机接口大1mm(避免遮挡);——安全防护：软边边角采用圆角设计(半径2mm,防磕碰),硬背边缘做倒角处理(避免刮手)。A.4.4功能整合深化功能整合深化包括但不限于：——核心功能整合：将防摔结构与形态深度融合，软边内置360°缓冲筋(宽度1mm,间距3mm),硬背采用蜂巢式内凹结构(增强抗冲击性同时减重),确保1.5m跌落防护的同时不增加厚度；镜头环形凸起与软边一体成型，形成封闭防护结构，避免镜头边缘进灰；——辅助功能兼容：统筹孔位布局，确保按键、充电口、摄像头孔位互不干涉，同时预留无线充电感应区域(硬背对应手机无线充电线圈位置采用无遮挡、薄型设计，厚度小于或等于1.2mm),保障充电效率大于或等于90%;——功能冲突协调：优化风道预留空间，在机身侧边设计微型散热槽(宽度0.3mm,不影响外观与握持),解决无线充电时的轻微发热问题；调整防滑颗粒分布，避免遮挡手机信号天线区域。A.4.5工艺与材料甄选工艺与材料甄选包括但不限于：——材料体系设计：明确核心材料选型逻辑，软边优先选用可回收TPU(兼顾弹性与防黄变),硬背选用高强度PC(保障防刮性与轻薄度),辅料选用环保型卡扣连接件(无胶水，便于回收);确定材料关键参数，TPU邵氏硬度65HA～70HA,PC冲击强度大于或等于650J/m,确保材料性能与形态设计匹配；——工艺路线规划：制定分部件工艺方案，软边采用注塑工艺(适配复杂弧度与缓冲筋结构，模具型腔数初步设定为4腔),硬背采用注塑+表面纹理压制+磨砂处理复合工艺(实现细磨砂斜纹效果),组装采用卡扣式拼接工艺(替代粘接，提升量产效率);——工艺细节适配：针对形态细节优化工艺参数，软边注塑设定拔模斜度3°(确保脱模顺畅),硬背纹理压制压力控制在80MPa～100MPa(保证纹理清晰度),卡扣连接处预留0.1mm干涉量(确保连接牢固)。A.4.6绿色设计统筹绿色设计统筹包括但不限于：——材料环保：软边采用可回收TPU(占比40%),硬背采用可回收PC(占比50%),辅料(胶水)采——模块化设计：软边与硬背采用卡扣式连接(无胶水，便于分离回收),包装使用牛皮纸+蜂窝纸缓冲(无塑料)。A.4.7设计方案初评设计方案初评包括但不限于：——方案评估：软边采用注塑工艺(可实现复杂弧度),硬背采用注塑+表面处理工艺(磨砂+纹理压制),卡扣连接工艺可量产等；——优化建议：简化硬背纹理复杂度(从斜纹+颗粒改为单一斜纹),降低模具开发成本。