以價值工程為基礎(chǔ)的指向型設(shè)計研究

常洪

摘要：以價值工程為基礎(chǔ)的指向型設(shè)計研究主要是通過針對工業(yè)設(shè)計中的設(shè)計、材料和制造這三個方面的研究，以指向型設(shè)計為方法，達(dá)到為具體產(chǎn)品的設(shè)計提供具體方法和價值選擇的意義。這種基于價值工程的指向型設(shè)計讓工業(yè)設(shè)計從始至終都有計劃、有方向、有序、有價值。

關(guān)鍵詞：價值工程 工業(yè)設(shè)計 指向型設(shè)計研究

中圖分類號：TB47

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2015）12-0017-03

1 工業(yè)設(shè)計與價值工程

1.1 工業(yè)設(shè)計

工業(yè)設(shè)計是一項專門的服務(wù)性工作，為使用者和生產(chǎn)者雙方的利益而對產(chǎn)品和產(chǎn)品系列的外形、功能和使用價值進(jìn)行優(yōu)選。這是美國工業(yè)設(shè)計協(xié)會IDSA（Industrial Designers Society of America）為工業(yè)設(shè)計所下的定義。產(chǎn)品外形和功能都是真實存在的，至于使用價值，它是以功能的形式存在，而產(chǎn)品的價值本身如何衡量和設(shè)計則需要價值工程學(xué)和價值工程的方法去研究，最重要的體現(xiàn)就是優(yōu)選實現(xiàn)產(chǎn)品使用價值的各種因素。這說明工業(yè)設(shè)計就是一個產(chǎn)品創(chuàng)新和價值優(yōu)選的過程。

1.2 價值工程

價值工程的概念最早由勞倫斯·德洛斯·麥爾斯提出：系統(tǒng)地應(yīng)用公認(rèn)的技術(shù)，通過對功能進(jìn)行鑒別和評價來提高一種產(chǎn)品或者服務(wù)的價值，并以最低的總費用來提供必要的功能，以達(dá)到必須的性能。價值工程經(jīng)常同成本降低混淆起來，但成本降低和價值工程顯然是不同的。成本降低活動是面向局部的，常常意味著改變建設(shè)技術(shù)、采用廉價系統(tǒng)、降低公差等級，以及稀釋或者變換材料。通常，這將產(chǎn)生節(jié)約而不用改變設(shè)計思想。價值工程方法不是孤立的概念，而是與實際的功能成本和性能相關(guān)，達(dá)到成本與性能的統(tǒng)一。

1.3 工業(yè)設(shè)計與價值工程的關(guān)系

價值工程是以謀事為主要對象，指導(dǎo)一項復(fù)雜的創(chuàng)造或者改進(jìn)過程，而在這個過程當(dāng)中必然涉及到具體物的設(shè)計和制造，這就是工業(yè)設(shè)計的范疇了。工業(yè)設(shè)計是以工業(yè)產(chǎn)品為主要對象，綜合運用科技成果和社會、經(jīng)濟(jì)、文化、美學(xué)等知識，對產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)及包裝等進(jìn)行整合優(yōu)化的集成創(chuàng)新活動。作為面向工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，工業(yè)設(shè)計產(chǎn)業(yè)以功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、形態(tài)及包裝設(shè)計等為主要內(nèi)容。作為制造業(yè)價值鏈中最具增值潛力的重要環(huán)節(jié)，工業(yè)設(shè)計對于提升產(chǎn)品附加值、增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級等方面具有重要作用。那么，工業(yè)設(shè)計中每一個環(huán)節(jié)的創(chuàng)新和優(yōu)選就成為價值工程最重要的體現(xiàn)。在這樣一種創(chuàng)新和優(yōu)選中如何尋找一個突破口、切入點或者說是一個主攻方向，在這里我提出一個新的概念一一“指向型設(shè)計”。

2 指向型設(shè)計

2.1 指向型設(shè)計的由來

指向型設(shè)計是我研究價值工程和具體完成工業(yè)設(shè)計項目時總結(jié)的一套設(shè)計方法，我把它視作價值工程與設(shè)計的紐帶，價值工程是指向型設(shè)計的基礎(chǔ)，而指向型設(shè)計是價值工程在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的補(bǔ)充。設(shè)計階段是決定設(shè)計項目使用功能的階段，也是決定其使用價值的主要階段，同時是對設(shè)計項目投資有重要影響的階段。實踐證明，設(shè)計項目大約80%的全壽命周期費用在項目設(shè)計準(zhǔn)備和設(shè)計階段就已經(jīng)被確定，而其他階段只能影響項目總費用的20%左右。一旦當(dāng)設(shè)計方案通過論證之后準(zhǔn)備實施，工業(yè)設(shè)計就必然按照既定的設(shè)計內(nèi)容及其投資額來執(zhí)行。所以，在工業(yè)設(shè)計中，實施價值工程意義重大。首先，工業(yè)設(shè)計過程中涉及到多部門、多專業(yè)，在工業(yè)設(shè)計過程中，每個專業(yè)都各自獨立進(jìn)行設(shè)計，這必然會產(chǎn)生各專業(yè)設(shè)計間相互協(xié)調(diào)問題。通過實施價值工程，使各專業(yè)的設(shè)計符合各種規(guī)范和用戶的要求，各專業(yè)設(shè)計的協(xié)調(diào)問題也能迎刃而解，得到整體合理的方案。其次，因為設(shè)計項目中一次性設(shè)計的特點，設(shè)計過程中可借鑒的經(jīng)驗教訓(xùn)不一而足，而利用價值工程可以集思廣益，得到最佳設(shè)計方案。功能更合理。工業(yè)設(shè)計實質(zhì)上就是功能設(shè)計，實施價值工程，可以使設(shè)計人員更好地分配各項功能之間的比重。可以有效地控制產(chǎn)品造價。價值工程就是對研究對象的產(chǎn)品和成本之間關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)分析，設(shè)計人員參與價值工程，就可以在明確功能的前提下，提出各種實現(xiàn)功能的方案，從中擇優(yōu)選取。避免了在設(shè)計中只重視功能忽略成本的傾向?？梢怨?jié)約資源。價值工程著重于全周期成本，即研究對象在其壽命周期內(nèi)發(fā)生的全部費用。對于工業(yè)設(shè)計而言，壽命周期成本包括產(chǎn)品造價和使用成本。價值工程的目的就是以研究對象的最低壽命周期成本可靠地實現(xiàn)使用者所需的功能，使產(chǎn)品造價、使用成本、產(chǎn)品功能合理配置，實現(xiàn)資源節(jié)流。由于價值工程常常被冠以最大限度節(jié)約成本，不重視設(shè)計的名號，所以指向型設(shè)計更是價值工程在設(shè)計領(lǐng)域的一項補(bǔ)充，這項補(bǔ)充讓以價值工程方法為基礎(chǔ)的工業(yè)設(shè)計不再是用最小的價值去完成設(shè)計，而是讓設(shè)計的價值最大化。

2.2 指向型設(shè)計的分類及應(yīng)用

指向型設(shè)計就是指在設(shè)計中以某一種價值因素為指向，引導(dǎo)其他因素的發(fā)展，從而達(dá)到設(shè)計的平衡和優(yōu)選。這是我對于指向型設(shè)計下的一個定義?！爸赶蛐汀边@個名詞最早在地理學(xué)科中出現(xiàn)，在區(qū)位地理課本中有一段對于工業(yè)區(qū)為的解讀：按照影響工業(yè)區(qū)位的主導(dǎo)因素將工業(yè)分為：原料指向型工業(yè)、市場指向型工業(yè)、動力指向型工業(yè)、廉價勞工動力指向型工業(yè)和技術(shù)指向型工業(yè)。原料指向型工業(yè)——原料不宜長距離運輸，或運輸原料的成本較高——區(qū)位選擇的主要原則是接近原料產(chǎn)地——如制糖工業(yè)、水產(chǎn)品加工工業(yè)。市場指向型工業(yè)——產(chǎn)品不宜長距離運輸或運輸產(chǎn)品的成本較高——區(qū)位選擇的主要原則是接近消費市場——如印刷工業(yè)、家具制造工業(yè)。動力指向型工業(yè)——需要消耗大量的能源——區(qū)位選擇的主要原則是接近火電廠或水電站。廉價勞動力指向型工業(yè)一一需要投入大量的勞動力——工業(yè)選擇的主要原則是接近具有大量廉價勞動力的地方——如電子裝配廠、普通服裝制造廠。技術(shù)指向型工業(yè)——技術(shù)要求高——工業(yè)選擇的主要原則是接近高等教育或科技發(fā)達(dá)的地區(qū)——如電子工業(yè)、航天工業(yè)。從地里中對于工業(yè)區(qū)位的指向型解讀可以看出工業(yè)在社會發(fā)展中的地位舉足輕重，更加說明想要做好工業(yè)設(shè)計需要根據(jù)具體情況的指向去選擇區(qū)位和具體的設(shè)計方法、材料、加工工藝等。

工業(yè)可以從區(qū)位因素進(jìn)行指向型分類，工業(yè)設(shè)計同樣如此，從地理中按照影響工業(yè)區(qū)位的主導(dǎo)因素將工業(yè)分類的方法不難看出，原料指向型工業(yè)主導(dǎo)因素是材料，市場指向型工業(yè)主導(dǎo)因素是營銷，動力指向型工業(yè)主導(dǎo)因素是制造，廉價勞動力指向型工業(yè)主導(dǎo)因素是人工、技術(shù)指向型工業(yè)主導(dǎo)因素是設(shè)計。工業(yè)要考慮的因素主要有：材料、營銷、制造、人工和設(shè)計，從工業(yè)設(shè)計的角度來看，營銷和人工并不在設(shè)計的階段所考慮，故主導(dǎo)因素有材料、制造和設(shè)計。材料包括：原料、添加劑、消耗能量等。制造包括：機(jī)器、加工工具、表面處理等。設(shè)計包括：使用方式、外觀審美、零件結(jié)構(gòu)等。

價值工程是指向型設(shè)計的基礎(chǔ)，指向型設(shè)計是價值工程與設(shè)計的紐帶。兩者結(jié)合使設(shè)計有明確的指向，實現(xiàn)更好的價值，避免價值的浪費。價值工程方法是功能驅(qū)動的，一般會產(chǎn)生新的或者改進(jìn)的理念，以更簡單的方式來實現(xiàn)必須的功能，既有更高的品質(zhì)，同時采用了更為經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)工藝或建設(shè)技術(shù)。在研究過程中，好的想法經(jīng)?？梢砸l(fā)新思想的產(chǎn)生，在降低費用的同時提升功能的性能。我們這里所說的指向型設(shè)計目的是優(yōu)化資源配置，根據(jù)價值工程方法達(dá)到設(shè)計因素的優(yōu)選方案，按照影響工業(yè)設(shè)計區(qū)位的主導(dǎo)因素將產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行指向型分類，主要分為：設(shè)計指向型、材料指向型、制造指向型。

1）設(shè)計指向型設(shè)計主要是以工業(yè)設(shè)計為導(dǎo)向，綜合考慮其他產(chǎn)品因素，最大限度發(fā)揮設(shè)計的作用，適用于概念設(shè)計。在設(shè)計指向型設(shè)計中，設(shè)計是重點，從外觀、結(jié)構(gòu)和使用方式都突出極強(qiáng)的設(shè)計感，為了達(dá)到設(shè)計的效果所采用的材料和制造手段可以是超前的、昂貴的、甚至是概念的，利用價值工程的方式再去選擇，讓這樣的設(shè)計早日實現(xiàn)。下國為設(shè)計指向型設(shè)計的圖示：

近日，Terrafugia公布了他們的TF-X飛行概念車設(shè)計細(xì)節(jié)，從設(shè)計的角度出發(fā)，讓使用方式、零件結(jié)構(gòu)和外觀方面都體現(xiàn)了前瞻性，從而決定了材料和制造的各種因素。這款正在研發(fā)中的“飛車”起飛和降落跟直升機(jī)類似，外觀采用了獨特的藝術(shù)設(shè)計技術(shù)，而且他們也盡可能地使這部飛行概念車制造的跟普通汽車的結(jié)構(gòu)一致，以保證易用性，據(jù)稱，想徹底學(xué)會駕駛這部TF-X只需要五個小時的時間，只是這部車目前還在研發(fā)階段，估計到上市還得需要8到12年。概念飛車設(shè)計的例子說明：為了實現(xiàn)其多功能使用價值，采用設(shè)計指向型方法讓設(shè)計變得有主要決定因素，將設(shè)計中的各個環(huán)節(jié)變成統(tǒng)一的整體，達(dá)到了海陸空都可以輕松駕馭的目的。為了體現(xiàn)設(shè)計的概念性和前瞻性，采用的設(shè)計結(jié)構(gòu)、材料、制造手段也變得具有前瞻性和預(yù)見眭，不會出現(xiàn)設(shè)計的斷層。（圖1）

2）材料指向型設(shè)計主要是以工業(yè)材料為導(dǎo)向，綜合考慮其他產(chǎn)品因素，最大限度發(fā)揮材料的作用，適用于工藝品設(shè)計。在材料指向型設(shè)計中，選擇最合適的材料是前提，即使材料已經(jīng)被確定，設(shè)計一樣可以發(fā)揮得游刃有余，制造同樣可以干變?nèi)f化，這就是工藝品設(shè)計的特點，不斷用相同的材料創(chuàng)造出干奇百怪的工藝佳作。現(xiàn)在材料還在不斷地挖掘，現(xiàn)有的材料已然很豐富了，我們利用自然物創(chuàng)造了許許多多的工藝傳奇。材料指向型讓工藝品設(shè)計再一次煥發(fā)青春，就地取材的設(shè)計，古樸的制造方式已然是工業(yè)時代必不可少的情節(jié)。下圖為材料指向型設(shè)計的圖示：

價值工程最推崇的就是就地取材，海南的椰子樹家具就是最好的例證。一到海南三亞的土地上，映入眼簾的是那一排排宏偉壯觀的椰子樹。高達(dá)挺拔的椰子木仿佛專門為我們這些旅客的到來而恭迎。一排排的椰子木如那翡翠般的玉石亮麗耀眼。據(jù)說，在海南三亞一帶，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民家里的床榻，桌椅都是用當(dāng)?shù)靥幪幙梢姷囊訕湎碌囊幽局瞥傻囊幽炯揖?。就連他們用的茶具也是用椰子殼做的，一件件產(chǎn)品就是椰子樹做的工藝品。這是依賴當(dāng)?shù)氐牟牧希l(fā)揮材料的作用去設(shè)計，是我們在內(nèi)地沒有的。就地取材讓價值變得最大化，有了明確的材料指向型，設(shè)計和制造都圍繞材料本身展開，從設(shè)計上來說，由于椰子樹木材自身的特點，木材都是直線型，不適宜采用曲線，所以椰子樹家具用直線體現(xiàn)產(chǎn)品的美感。制造椰子樹家具采用原始切、刨、磨的方式加工，用傳統(tǒng)榫結(jié)構(gòu)相連，成為美妙的工藝品，圍繞材料，用價值工程的方式去選擇設(shè)計手法和制造方式，材料指向型設(shè)計使得材料美淋漓盡致發(fā)揮了出來。（圖2）

3）制造指向型設(shè)計主要是以工業(yè)制造為導(dǎo)向，綜合考慮其他產(chǎn)品因素，最大限度發(fā)揮制造的作用，適用于大批量生產(chǎn)。制造指向型設(shè)計是對于工業(yè)設(shè)計具有最重要的參考價值，也是工業(yè)設(shè)計中最廣泛、最系統(tǒng)的設(shè)計方式，因為制造是設(shè)計中靠后的環(huán)節(jié)，以制造為導(dǎo)向，就是要將工業(yè)產(chǎn)品以最優(yōu)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制造出來，用于實際生活中，滿足用戶的需求。在以制造為指向的設(shè)計中，會采用新舊結(jié)合的設(shè)計方式，確保品牌基因和創(chuàng)新性并存。同時會有很多的國家標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品的可靠性。材料的選擇更為謹(jǐn)慎，通過價值工程方法去優(yōu)選材料，滿足優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、低價等材料屬性的要求。下圖為制造指向型設(shè)計的圖示：

以制造為指向的設(shè)計，就是用價值工程理論指導(dǎo)改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計，盡量簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以便于大批量生產(chǎn)。減少不必要的材料消耗和加工能量消耗，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量做到縮小體積，減輕重雖，降低單位產(chǎn)品材料消耗量。不影響產(chǎn)品功能和使用性能等部位，應(yīng)當(dāng)考慮緊縮設(shè)計（減小體積和重量），減少加工和運輸費用。如現(xiàn)在的袖珍計算器，非常方便可裝在衣服口袋里，為了提高制造的速度，要求外形表面結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，也由于內(nèi)部軟件的進(jìn)步，外觀的制造愈發(fā)簡約，這是制造指向型與價值工程相輔相成的設(shè)計效果，也是指向型設(shè)計價值的體現(xiàn)。（圖3）

結(jié)語

隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，學(xué)科的不斷細(xì)化和增加，工業(yè)設(shè)計必然朝著專業(yè)化，系統(tǒng)化，多樣化的方向發(fā)展，相信以價值工程為基礎(chǔ)的指向型設(shè)計研究方法能為工業(yè)設(shè)計這門學(xué)科的設(shè)計方法做一些補(bǔ)充，為關(guān)于設(shè)計方法研究的論文創(chuàng)作提供一些參考。