基于產(chǎn)品族的手機(jī)快速設(shè)計研究

孫嶸　張凱鈞

摘 要：文章首先介紹了產(chǎn)品族設(shè)計思想和目前手機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計現(xiàn)狀，分析基于產(chǎn)品族的手機(jī)快速設(shè)計的必要性和可行性。進(jìn)而分析手機(jī)設(shè)計信息的來源，信息管理方法，以及手機(jī)產(chǎn)品設(shè)計模型的建立方式，通過手機(jī)產(chǎn)品信息資源和開發(fā)流程的整合初步實現(xiàn)了基于產(chǎn)品族的手機(jī)產(chǎn)品快速設(shè)計過程。

關(guān)鍵詞：手機(jī)；產(chǎn)品設(shè)計；快速設(shè)計；產(chǎn)品族

中圖分類號：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）32-0006-02

產(chǎn)品設(shè)計要全面確定整個產(chǎn)品策略、外觀、結(jié)構(gòu)、功能，從而確定整個生產(chǎn)系統(tǒng)的布局，具有“牽一發(fā)而動全局”的重要意義。手機(jī)正是對產(chǎn)品設(shè)計提出苛刻要求的典型產(chǎn)品。成功的手機(jī)產(chǎn)品設(shè)計不僅表現(xiàn)在功能的優(yōu)越性，更要充分滿足客戶的需求，便于開發(fā)制造，降低生產(chǎn)成本，從而提升企業(yè)的綜合競爭力。本文從手機(jī)產(chǎn)品設(shè)計現(xiàn)狀出發(fā)，通過手機(jī)產(chǎn)品信息資源和開發(fā)流程的整合分析基于產(chǎn)品族的手機(jī)設(shè)計的可行性，探討現(xiàn)代手機(jī)快速設(shè)計的新方法。

1 手機(jī)產(chǎn)品快速設(shè)計思想簡述

1.1 產(chǎn)品族設(shè)計思想

在知識經(jīng)濟(jì)時代，手機(jī)行業(yè)進(jìn)入了大規(guī)模定制生產(chǎn)模式（Mass Customization，簡稱MC），它是企業(yè)為了滿足客戶個性化需求，同時保證較低生產(chǎn)成本和較短交貨期限而采用的一種新的生產(chǎn)模式。 面對手機(jī)創(chuàng)新的壓力，企業(yè)需要對市場變化和個性化產(chǎn)品需求作出快速響應(yīng)。因此，快速設(shè)計（Rapid Design）成為了各個手機(jī)企業(yè)的研究課題。

快速設(shè)計的核心就是產(chǎn)品族。產(chǎn)品族是指共享通用技術(shù)定位于相關(guān)聯(lián)市場應(yīng)用的一組產(chǎn)品，這些產(chǎn)品之間具有相似性，它們共享相同的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品技術(shù)。一個產(chǎn)品開發(fā)的過程可以理解為產(chǎn)品族模型從概念階段不斷發(fā)展和具體化的過程。

1.2 手機(jī)產(chǎn)品設(shè)計現(xiàn)狀

目前手機(jī)企業(yè)存在兩大問題：手機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計周期過長，限制上市時間；企業(yè)中存在大量不能重用的零部件，造成資源浪費成本較高。從手機(jī)市場角度來看，面臨著產(chǎn)品生命周期縮短、多品種小批量、交貨期短、市場多變等問題。企業(yè)認(rèn)識到只有引進(jìn)先進(jìn)的快速設(shè)計技術(shù)，才能提高自身的競爭力，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在我國手機(jī)企業(yè)全面推廣應(yīng)用面向大規(guī)模定制產(chǎn)品的快速設(shè)計技術(shù)是不可避免的發(fā)展趨勢。

從手機(jī)產(chǎn)品設(shè)計來看，除了創(chuàng)新型手機(jī)產(chǎn)品，大多數(shù)都是在現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計的基礎(chǔ)上的改進(jìn)或再開發(fā)（見圖1）。手機(jī)企業(yè)可以根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)計數(shù)據(jù)資料結(jié)合已有產(chǎn)品的設(shè)計信息建立基于產(chǎn)品族的手機(jī)設(shè)計系統(tǒng)，通過分析客戶的需求信息獲取產(chǎn)品的設(shè)計要求進(jìn)行快速方案設(shè)計，解決大批量生產(chǎn)和小規(guī)模定制之間的矛盾。

2 手機(jī)產(chǎn)品設(shè)計信息分析

面向產(chǎn)品族的手機(jī)快速設(shè)計系統(tǒng)的目標(biāo)是通過一個集成的設(shè)計、管理軟件框架體系，融入多種設(shè)計技術(shù)，以統(tǒng)一的產(chǎn)品族數(shù)據(jù)模型為核心完成快速設(shè)計的各項功能要求，最終完成手機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)工作。該系統(tǒng)由用戶需求管理系統(tǒng)、設(shè)計資源管理系統(tǒng)和手機(jī)方案設(shè)計系統(tǒng)三個分系統(tǒng)組成（見圖2）。

2.1 用戶需求庫

在基于產(chǎn)品族的手機(jī)外觀快速設(shè)計系統(tǒng)中，系統(tǒng)的目標(biāo)是根據(jù)用戶需求完成產(chǎn)品外觀設(shè)計方案。但是客戶需求輸入一般非常有限甚至模糊，而我們在概念階段需要展示給客戶一個能夠滿足主要特征、對客戶有較高權(quán)重并且能夠反映其個性需求的手機(jī)設(shè)計方案。因此，我們首先要對客戶的需求信息進(jìn)行分析：

①固定需求。每個客戶的需求各不相同，但是在外觀設(shè)計階段，一些信息是固定的。如手機(jī)的尺寸、屏幕、成本等等。

②可變需求。除了固定需求外，客戶往往會根據(jù)自身需要對手機(jī)產(chǎn)品提出一些額外的輔助需求，如手機(jī)的材質(zhì)、顏色等等。

③潛在需求。通過對現(xiàn)有行業(yè)內(nèi)信息的整理，分析下一代產(chǎn)品特點或改進(jìn)方向，從而抽象出客戶的潛在需求。

面對眾多的客戶需求信息，設(shè)計人員需要進(jìn)行認(rèn)真的分析、整理和歸納，形成通用的手機(jī)產(chǎn)品設(shè)計需求信息管理系統(tǒng)。

2.2 設(shè)計資源庫

手機(jī)是涉及工藝最廣、最復(fù)雜的產(chǎn)品之一。企業(yè)根據(jù)長期以來積累的設(shè)計數(shù)據(jù)對手機(jī)進(jìn)行集成管理，建立手機(jī)實例資源庫。該資源庫是以產(chǎn)品族為基礎(chǔ)，由手機(jī)產(chǎn)品方案庫、模塊庫和模塊接口庫組成的。比如目前手機(jī)主要分為功能手機(jī)和智能手機(jī)；功能手機(jī)分為直板手機(jī)、翻蓋手機(jī)、滑蓋手機(jī)等；直板手機(jī)可以拆分為機(jī)殼、按鍵、護(hù)鏡等；機(jī)殼又可分為前殼、中殼、后殼、電池面殼等；機(jī)殼的材料又有PC、PC+ABS、鋁合金、不銹鋼等。

手機(jī)設(shè)計資源信息是一個需要定期維護(hù)和及時更新的管理系統(tǒng)，可以幫助手機(jī)研發(fā)人員更好的理解客戶的需求，提高研發(fā)效率。

2.3 手機(jī)方案設(shè)計

手機(jī)行業(yè)內(nèi)常用的三維CAD軟件是Pro/e，該軟件已經(jīng)具備成熟的參數(shù)化功能。手機(jī)企業(yè)在研發(fā)過程中，通常采用增加同一產(chǎn)品族中產(chǎn)品的相似性，如產(chǎn)品零部件在物理特征和技術(shù)特征上的相似性，使產(chǎn)品族中的不同產(chǎn)品間有大量相同或相似的部件、構(gòu)件或子系統(tǒng)。因此，手機(jī)企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計中融入了零件幾何特征、原材料等通用化的思想：標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化零部件，增加其可重用性，減少相似零部件的重復(fù)設(shè)計。

手機(jī)方案設(shè)計系統(tǒng)包括手機(jī)產(chǎn)品需求信息的獲取、手機(jī)方案的查詢、實例模塊化設(shè)計、方案評價等各個部分。在設(shè)計過程中研發(fā)人員可以通過更改相似同系列產(chǎn)品族手機(jī)產(chǎn)品零部件的功能參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)修改手機(jī)模型，設(shè)計完成新的手機(jī)產(chǎn)品方案。

3 手機(jī)快速設(shè)計管理系統(tǒng)

手機(jī)快速設(shè)計的思路是根據(jù)手機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計參數(shù)在手機(jī)實例庫中檢索，根據(jù)一定的規(guī)則提取與之最匹配的類似手機(jī)實例，對提取的實例進(jìn)行分析，通過模塊和零部件功能參數(shù)的更改設(shè)計，保證模型修改后仍然滿足客戶需求和企業(yè)產(chǎn)品定位，實現(xiàn)基于產(chǎn)品族的手機(jī)快速設(shè)計建模，最終完成手機(jī)的設(shè)計開發(fā)。新的手機(jī)產(chǎn)品實例依據(jù)一定的規(guī)則存儲到設(shè)計資源庫中，不斷充實數(shù)據(jù)庫。

4 結(jié) 語

為了提高手機(jī)企業(yè)的快速響應(yīng)能力，首先應(yīng)該能夠迅速捕捉復(fù)雜多變的客戶需求信息，明確新產(chǎn)品的設(shè)計需求，及時做出正確的預(yù)測。為了成功地實施手機(jī)快速設(shè)計，需要建立滿足快速設(shè)計要求的手機(jī)產(chǎn)品族模型和與之相適應(yīng)的產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)。企業(yè)需要對設(shè)計資源進(jìn)行充分挖掘和科學(xué)重組，使之資源化，成為快速設(shè)計中可重復(fù)利用的信息資源，并將這些信息資源存儲在龐大的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫之中，加上在設(shè)計過程中不斷積累的信息資源，就可以有效支持手機(jī)快速設(shè)計過程，快速配置出用戶所需要的個性化手機(jī)產(chǎn)品。其結(jié)果就大大提高了企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計能力、快速響應(yīng)能力和市場競爭能力。

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