系统论下的工业设计研究

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摘要：阐述将产品作为系统工程，其内部互相作用、互相依存的若干元素构成，保证工业产品的附加价值，从而更加合理地传递产品的文化价值，让工业产品更加符合消费者的需求。

关键词：系统论;产品文化;工业设计

引言

随着工业化的不断发展，工业设计理论体系也日趋完善。在现今的信息化时代，生态和人文环境的破坏仍然很严重，兼顾产品与人、产品与环境诸方面外系统的有机关系（人-机-环境关系）的产品系统设计理论在设计过程中的运用则十分重要。产品系统设计理论是将系统论合理的运用到工业设计理论中而形成的新的理论[1-3]。将现代产品的系统分解成各个子系统，建立相互之间有机联系同时兼顾系统与外界之间的有机关系，由此来解决设计过程中的各种问题。

1系统论到工业设计

系统论作为一门科学的理论学说，是由美籍奥地利生物学家贝塔朗菲于1850年代创立的。系统论的核心思想是系统的整体观念。在1880年代贝塔朗菲发表的专著《一般系统理论基础、发展和应用》奠定了系统论在学术领域的地位。现今系统论运用在各个学科领域，对各种理论体系的完善与整合都至关重要。系统论作为一种理性的科学思维模式，是人们在从事各项实践活动中解决问题和提高工作生产效率的工具。随着信息时代的发展，商业模式的不断变化，对工业设计领域的影响是非常巨大的。因此，需要系统的将工业设计系统内外环境的各种影响因素相结合，着重于整体与部分之间相互联系、相互作用、相互制约的关系经过综合完善来实现系统的最优化。在工业设计过程中合理的运用这种科学的理性思维模式可以提高企业开发新产品的效率，也是现代社会技术发展的催化剂。

2产品的系统设计

自十九世纪以来经过工艺美术运动、新艺术运动等设计的改革，工业设计的理论体系也日趋完善。二十世纪初，包豪斯带来的理性的科学思维模式标志着了工业设计理论的成熟，也为现代工业设计提供了系统的教育模式。二战后，乌尔姆设计学院尝试了将系统设计方法进行科学的分类，为早期系统化、模块化的产品系统设计奠定了理论基础。在早期的工业设计领域里，为了满足当时商业模式的市场，工业设计更着重于产品的系列化和模块化，这样在可以满足产品的多样化的同时，又能进行标准件的批量生产。现今时代下信息技术的飞速发展促使产品系统设计理论的快速完善。人类之所以能成为地球所有物种统治者，是因为人类会制造使用工具从事生产劳动。而工具就是产品，人类创造工具的过程就是产品设计。当今社会人们为了让生活更加丰富，更加便利，在满足实用功能的条件下这些工具则开始被赋予一定的人文价值。这些产品也是使用各种材料并通过一定的工艺制造手段而组成的具有一定实用功能的系统。简而言之，产品就是一个系统工程。同时这个系统不是一成不变的，而是动态的、有机的，其可以分为内系统与外系统。产品的内系统，是把产品作为独立的系统，是由从开发到消亡的整个生命周期构成。产品内系统包括项目管理、产品企划、造型设计、工艺设计、商品化设计、产品制造、产品销售、产品服务设计、产品消亡。产品的外系统，是在外部的大环境下将产品作为其子系统或元素，表现为基于品牌建设的人文系统、基于自然和人文环境的人-机-环境系统、基于市场模式的商业系统等。

3产品系统设计的基本程序

系统设计分为两个阶段。一个是产品概念设计阶段，是将现代产品的系统分解成各个子系统，然后经过对子系统之间的关系的探究解决系统外无法解决的问题，从而形成相对合理的产品概念。另一个是产品的造型设计阶段，通过对合理的产品概念的把握，将各个子系统进行整合并完善，形成产品的最终形态。因此工业设计师在进行设计时，需要先结合外系统的环境来发现问题，然后将对问题的分析结果应用到内系统的各个子系统中，使得系统内部相互协调，才能保持整个产品系统的有机统一。

（1）产品概念设计阶段。新产品的开发第一个阶段就是概念设计阶段，首先就是在契合外系统的大环境下通过调研客户需求和市场分析，生成产品概念设计方案,最后进行方案评价。对于概念设计需要符合五个指标，即技术指标、经济指标、社会指标、个性化指标和人机感情。要符合技术指标最重要的一环是产品技术调研，设计师在充分了解现代工艺技术后保证产品能够满足技术可行性、稳定性和产品的创新性。根据现有技术是否可以实现预期功能，以及其技术的复杂程度对研发人员的技术能力要求。同时在满足基本功能外能否顺应时代需要，满足用户需求。经济指标是方案实施所消耗的经费和预期的经济回报，设计师需要通过市场调研来考虑创新投入成本以及新产品在投入市场之后的预计回报。最后进行新产品研发周期和产品寿命的预估来保证产品的生命力。社会指标是新产品的投入使用会对社会带来哪些影响，是否有助于推动技术进步、促进生产力发展、满足社会需求。同时设计师也要充分考虑该产品所需材料是否会造成环境污染以及产品的可持续性。个性化指标则是产品面向特定客户对产品外形、功能等的独特需求。设计师在面向客户进行新产品的开发时必须满足客户的需求以及对客户隐私的保护。人机感情则是侧重于产品设计能否给使用者带来良好的用户体验，设计师需从语义学、语用学、语构学的角度来减少向使用者传达产品信息过程中的噪音，以确保用户操作的便利性、安全性和舒适性。综合以上指标，形成最终的产品概念设计方案，为后面的造型设计阶段提供方向。

（2）产品造型设计阶段。产品造型设计是满足以上指标、在有合适的定位后，对产品进行具体化的设计。产品造型设计包括方案构思、结构设计、色彩与标识设计、材料与工艺设计、人机环境分析、产品成本预算、产品设计展示等步骤。在这个过程当中，首先进行功能上的设计，设计师需要创造性地将其中的各个要素进行融合，量化分析模型的介入从而实现功能上的创新，产品能有更加丰富的造型。并运用层次分析法为产品造型设计来提供决策。首先运用形态分析法提取造型设计要素和种类，再由层次分析法对设计要素及其类目的权重进行分析，然后通过形态要素的组合来设计出若干创新方案，通过模糊综合评价法得出最优设计方案。其中造型设计包含的结构设计需要设计师对新产品的功能以及实现其功能所需的关联零件有非常充分的了解。这样才能在满足功能的前提下实现产品结构严谨、外形美观的同时又降低生产的成本。所以说需要工业设计师有通过对现代工业机械制造理解来进行设计活动的能力。色彩与标识设计是对最终构思方案外部色彩和标识的科学规划和艺术设计。根据企业形象和产品行业认知的规范要求，在形态美造型法则和认知心理学的科学指导下，对产品外观的色彩和标识进行艺术设计。材料与工艺设计是对新产品的材料选择以及各部件的加工工艺的设计，设计师要考虑到其中的使用性能、加工难度、材料的稳定性、经济性、美观性、可持续性。设计者必须考虑人、机、环境三大要素之间的功能分配，方能对产品的功能做出明确的定义。产品人机环境分析是对产品使用便利性、规范性、安全性和环境友好性的研究过程。产品的成本预算是基于批量化生产的情况下对产品生产和运营成本的估算，产品成本由生产和服务成本组成其中生产成本约占70%左右。生产成本由材料、人工和制造费用构成。服务成本由设计、技术、管理、财务、营业等服务费用构成。在产品开发的过程中，单件产品生产成本估算以市场同类产品零部件市场批发价为统计依据。产品设计展示则是如实展示新产品的最终设计方案，通过合适的方式来向不同的群体展示来帮助人们了解新产品。

4结语

随着现代科学技术的飞速发展，人们对工业设计的关注度也越来越高，对产品的需求也逐渐从仅满足功能进入了追求产品性能、使用便利性以及其中的人文价值的阶段。可见工业设计所涉及的领域日益复杂，因此将系统化的工业设计思想融入工业设计活动中则可以高效的将人文价值与经济价值完美结合。现今工业设计师需要将这种理性的科学思维模式运用到工业设计活动中，就能更好地解决设计过程中的各种问题。

参考文献

[1]陈汗青.产品系统设计[M].湖北:华中科技大学出版社,2005.

[2]朱高科.基于产品系统设计方法的掘进机设计研究[D].山西:太原理工大学,2014.

[3]刘刚田.产品造型设计方法[M].北京:电子工业出版社,2010.

作者：陈旭 单位：南京工业大学