產(chǎn)品設(shè)計中的材料應(yīng)用探究

劉云通

摘要：材料的應(yīng)用對于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計非常重要。材料不僅是產(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ)，而且關(guān)乎到產(chǎn)品在使用時期的用戶使用體驗。更重要的是材料應(yīng)用的選擇在產(chǎn)品進(jìn)入生命周期末尾時，對環(huán)境的影響，資源的消耗有著直接的關(guān)系。因此，材料的選擇應(yīng)當(dāng)從產(chǎn)品設(shè)計的整個生命周期來宏觀考慮。本文希望從材料應(yīng)用的角度去探討材料應(yīng)用創(chuàng)新與產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的聯(lián)系，以期發(fā)現(xiàn)一些對產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新切實有用的途徑與方法。

關(guān)鍵詞：材料 物質(zhì)基礎(chǔ) 使用體驗 環(huán)保性

中圖分類號：TB472

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2015）12-0038-02

一 引言

本文探討材料應(yīng)用與產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)系，以工業(yè)設(shè)計的流程為主線，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的生命周期的先后順序進(jìn)行逐步探討。一個完整的產(chǎn)品設(shè)計的生命周期涵蓋了產(chǎn)品從前期的方案設(shè)計到后期的使用完畢之后的回收利用，所以在本文中，根據(jù)與材料應(yīng)用的關(guān)系，將產(chǎn)品設(shè)計的生命周期分為：從方案到產(chǎn)品、產(chǎn)品的實際使用、后期的回收環(huán)保三大階段。本文就這三大階段中材料應(yīng)用與產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)系進(jìn)行了逐步探討。

二 從設(shè)計到產(chǎn)品

2.1 材料是工業(yè)產(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ)

材料是一切工業(yè)產(chǎn)品的載體，工業(yè)設(shè)計與材料有著密不可分的關(guān)系。優(yōu)秀的設(shè)計離不開適當(dāng)?shù)倪x材與合理的工藝。材料是產(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ)，如果不選用適當(dāng)?shù)夭牧虾凸に囍圃飚a(chǎn)品，再優(yōu)秀的設(shè)計也只是一紙空談。設(shè)計活動是發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的過程，而產(chǎn)品是這一活動的終端結(jié)果。任意一款工業(yè)產(chǎn)品都是設(shè)計的載體，也是一個綜合的信息載體，反應(yīng)了當(dāng)時的社會生產(chǎn)方式，生產(chǎn)力水平等多方面因素。如果當(dāng)時的生產(chǎn)力水平達(dá)不到設(shè)計提出的生產(chǎn)要求，產(chǎn)品也不會客觀地存在，更不會進(jìn)入市場，服務(wù)社會，改變?nèi)藗兊纳罘绞?。這是一個根源性的問題，卻往往在設(shè)計活動中被忽視，沒有得到應(yīng)有的重視。在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新活動中，往往更加看重所謂的形態(tài)和功能創(chuàng)新，而材料作為工業(yè)產(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ)，往往被忽視。甚至有不少設(shè)計人員根本不去關(guān)心產(chǎn)品后期的落地生產(chǎn)過程和材料的選擇應(yīng)用限制，認(rèn)為生產(chǎn)制造是屬于工程師的工作，導(dǎo)致過多地把時間和精力浪費在浮華不實的設(shè)計上面，到頭來導(dǎo)致的結(jié)果要么就是設(shè)計圖紙根本超出當(dāng)時的生產(chǎn)制造能力，設(shè)計的構(gòu)思只能落空，要么就是最后做出來的產(chǎn)品質(zhì)量與最初的設(shè)計初衷有著很大的出入，實際的產(chǎn)品根本達(dá)不到設(shè)計的要求，造成高不成低不就的浪費局面。

2.2 材料關(guān)系著設(shè)計的落地實現(xiàn)

設(shè)計人員對于材料之于設(shè)計的重要性認(rèn)知不夠，不僅僅會造成設(shè)計一生產(chǎn)之間的銜接斷層阻礙，往往還會對設(shè)計人員的設(shè)計思路造成造成局限性。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計活動中，往往是先做好設(shè)計方案，到投入到生產(chǎn)制造之前再去選用材料，優(yōu)先關(guān)注的就是產(chǎn)品的功能和外觀。殊不知。如果事先對于材料已經(jīng)生產(chǎn)工藝了解不夠，到了后期進(jìn)行選材生產(chǎn)的時候就會發(fā)現(xiàn)，很多構(gòu)思不僅無法實現(xiàn)，還不得不去修改原有的設(shè)計方案，這種現(xiàn)象尤其是在近年來并不少見。究其原因，首先是設(shè)計與生產(chǎn)的過度分離，設(shè)計與生產(chǎn)的環(huán)節(jié)之間比較生疏，設(shè)計人員與工程技術(shù)人員之前的信息溝通不夠充分；其次就是設(shè)計人員對于現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)過分自信，尤其是現(xiàn)在3D打印技術(shù)勢頭很猛，讓人們仿佛意識到?jīng)]有什么是不可能生產(chǎn)制造的。殊不知3D打印技術(shù)最核心的技術(shù)門檻就在于材料問題，材料問題沒有得以徹底解決，現(xiàn)在的3D打印技術(shù)還是沒有進(jìn)入實質(zhì)的應(yīng)用階段。

2.3 設(shè)計人員要正視材料的地位

現(xiàn)在的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中，對于產(chǎn)品的審美的要求非常高。這不僅要求設(shè)計人員能在方案構(gòu)思階段要把產(chǎn)品的外觀設(shè)計得非常出色，更要保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品要和圖紙高度吻合。在這個過程中，產(chǎn)品的造型、色彩、紋理，都是影響產(chǎn)品美觀的重要因素。有些產(chǎn)品的造型要求非常高，非常的復(fù)雜，對于后期的成型工藝要求很高，選用不同的材料進(jìn)行生產(chǎn)制造，就意味著產(chǎn)品有著不同的結(jié)構(gòu)、重量，生產(chǎn)制造的難度、成本也不盡相同。造型、色彩、紋理，每一個因素都會影響到產(chǎn)品最后的效果。如果設(shè)計人員能充分了解到材料的特性，就會對前期的方案設(shè)計和后期的生產(chǎn)制造形成有效控制，不會出現(xiàn)與設(shè)計初衷太大的偏差。

三 產(chǎn)品的實際使用

3.1 合理地選用材料是保證

產(chǎn)品實際使用的過程中，產(chǎn)品的色彩，材質(zhì)，造型，重量，觸感以及產(chǎn)品外觀抗損性，都是會對用戶體驗產(chǎn)生影響的重要因素。用戶體驗小到影響用戶對產(chǎn)品的評價和定位，大到可以直接影響用戶對產(chǎn)品所代表的品牌和商家的評價，影響到產(chǎn)品的口碑和后續(xù)的購買行為。這個階段，產(chǎn)品已經(jīng)是從圖紙變成了實實在在的物品，如果用戶不滿意，不可能會再像設(shè)計草案階段輕松地改來改去。從產(chǎn)品制造出來的那一刻起，它的品質(zhì)絕對就不僅僅是之前所謂的完美設(shè)計，更多的是依靠實實在在的做工和選材。產(chǎn)品在實際的使用過程中，原設(shè)計的功能、外觀等因素能否完美的呈現(xiàn)給用戶，就要靠材料和工藝來說話了。這種例子在生活中非常多見，我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C(jī)就是一個很好很全面的例子。以蘋果公司經(jīng)典產(chǎn)品iPhone4s來為例（圖一所示），這款手機(jī)之所以被稱作是喬布斯的巔峰之作，不僅僅是手機(jī)自身的功能相當(dāng)強(qiáng)大，它的可靠性、握持感、耐損性、手感在同一時期的產(chǎn)品對比中都是鶴立雞群。這款手機(jī)外殼選用的不銹鋼金屬和透明鋼化玻璃，不僅非常簡潔美觀，還保證了手機(jī)在長期使用中不會因為時間的推移和正常使用中摩擦對外觀造成太多改變，保證了出色的外觀長久性。反觀其他品牌的手機(jī)，選用塑料外殼的手機(jī)，雖然成型工藝要比金屬和玻璃難度低很多，但是外觀，質(zhì)感卻要差很多。尤其是很多工程塑料外殼，使用一段時間之后，外觀磨損得很厲害，短短幾個月手機(jī)像是換了一個樣子。盡管也有不少手機(jī)使用的時金屬外殼，但是選材上的差距，在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)掉漆，磕碰變形等情況。在市場競爭激烈的電子產(chǎn)品市場，只要經(jīng)過對比，很容易就讓用戶在選擇中建立產(chǎn)品印象次序。iPhone4s出色的材料應(yīng)用和優(yōu)良做工，不僅僅保證了用戶在實際使用過程中得色彩，質(zhì)感等多方面的體驗始終如一，更是反映處蘋果這家公司從戰(zhàn)略高度上全面統(tǒng)籌設(shè)計活動，從更多的角度，更深的層次，更系統(tǒng)的眼光來做好產(chǎn)品設(shè)計，設(shè)計實力的深厚程度可見一斑。

3.2 材料直接影響用戶心理

材料對于產(chǎn)品的用戶體驗不僅體現(xiàn)在外觀上，更多的還是感覺特性上，比如說材料帶感用戶的觸感、材料本身的光澤感感覺等特性。材料的感覺特性包括兩個屬性：生理屬性和物理屬性。材料的生理屬性一般是指材料表面作用于人的觸覺和視覺系統(tǒng)的刺激性信息如粗獷與細(xì)膩、粗糙與光滑、溫暖與寒冷、華麗與樸素、渾重與單薄沉重與輕巧、堅硬與柔軟、干澀與滑潤、粗俗與典雅、透明與不透明等基本感覺特征。而物理屬性一般是指材料的表面?zhèn)鬟_(dá)給人得知覺系統(tǒng)的信息，包括材料的類別、性能等。主要體現(xiàn)為材料表面的幾何肌理特征和理化類別機(jī)理特征，比如色彩，光澤、質(zhì)地等。人的觸覺，視覺感受到信息，都會對材料的認(rèn)知產(chǎn)生不同于影響。比如，金屬和玻璃往往帶給人冰冷機(jī)械的感覺，塑料和木材往往帶給人溫馨自然的感覺。同一造型的產(chǎn)品，如果使用同的材質(zhì)，就會有不同的外觀感覺和不同的觸感，進(jìn)而造成用戶使用過程中不同的使用體驗，形成不同的認(rèn)知。比如從早期的木制桌椅，到后來由金屬、皮革等多種材料制作的家具，給用戶的感覺是完全不同的。木制家具質(zhì)地比較硬，坐臥感覺遠(yuǎn)不如皮革座椅柔軟舒適，但是皮革家具外觀感覺看起來不如木制家具筆挺利索。有時候相同功能的產(chǎn)品，即使簡簡單單地?fù)Q一種材料，就完全改變了使用者對這類產(chǎn)品的認(rèn)知。（圖1、圖2）

四 后期的回收環(huán)保

4.1 廢棄產(chǎn)品與環(huán)保

在產(chǎn)品進(jìn)入生命周期的末尾階段時候，環(huán)保問題就成了一個不得不關(guān)注的問題。每年全球都生產(chǎn)和淘汰不計其數(shù)的產(chǎn)品，當(dāng)這些產(chǎn)品失去其原本的使用價值之后，如果不能被再利用，就成了環(huán)境的巨大負(fù)擔(dān)。堆積如山的廢舊產(chǎn)品（圖二所示），不僅占據(jù)著寶貴的空間，分解回收也是一個大問題。傳統(tǒng)的填埋，焚燒等方法，對環(huán)境的污染太嚴(yán)重。這就使得我們不得不從產(chǎn)品的生命周期一開始就重視這個問題，重新來審視產(chǎn)品、人、環(huán)境的整體性問題。隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，綠色設(shè)計的設(shè)計思維也是應(yīng)運(yùn)而生。綠色設(shè)計要求設(shè)計師從設(shè)計的整體性和倫理性質(zhì)出發(fā)，充分考慮整個過程中對于資源、環(huán)境的影響，不再一味以商業(yè)效益和滿足人的需求為唯一目的。材料作為工業(yè)產(chǎn)品的實際物質(zhì)承載者，選用何種材料列于產(chǎn)品的環(huán)保有著直接影響。產(chǎn)品的材質(zhì)能否再利用，是否對自然環(huán)境產(chǎn)生直接或者間接影響，是左右設(shè)計師選擇環(huán)保材料的重要標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 設(shè)計與綠色環(huán)保

根據(jù)綠色設(shè)計中的3R原則，即reduce、recycle，reuse（少用、回收、再用），這類產(chǎn)品應(yīng)該具有以下三個特點：方便制造（節(jié)省資源）、方便使用（節(jié)省能源）、方便回收（產(chǎn)品報廢后方便回收和利用）?；谝陨弦螅牧系倪x擇應(yīng)該優(yōu)先選擇具有以下特點的材料：重量輕且機(jī)械性能好、自然原材料（如石材，木材）、可循環(huán)使用的材料（比如酒水的玻璃包裝）、丟棄后不污染環(huán)境（可自然降解的新材料）。隨著科技的發(fā)展，材料的工藝水平也取得了長足進(jìn)步，一大批新材料相繼問世。質(zhì)量輕便，機(jī)械強(qiáng)度高，意味著在滿足同等要求的前提下，選用新材料的產(chǎn)品將會變得更加輕便而且堅固。這大大減少了后續(xù)環(huán)節(jié)中的資源性消耗。比如同等造型的餐具，使用新型塑料材質(zhì)制造相比于傳統(tǒng)的陶瓷，不僅輕便堅固耐用，而且在使用、運(yùn)輸過程中大大減少了能源的二次消耗。同時現(xiàn)階段對于塑料的回收技術(shù)日益成熟，產(chǎn)品的后期回收問題也得到了很大解決?？山到獠牧弦恢笔墙陙砜茖W(xué)研究的重點領(lǐng)域，也取得了重大突破。使用這類材料制造的產(chǎn)品，在使用廢棄之后，會在自然環(huán)境中自動降解，不會存在環(huán)境污染問題?，F(xiàn)有的可降解材料大都是在使用期限比較短的產(chǎn)品范圍中，以一次性產(chǎn)品較為常見。這類產(chǎn)品的特點是使用期限短，基本上使用一次之后就再無使用價值，在回收性價比低，直接進(jìn)入報廢階段。使用可降解材料，不但保障了，人們對于一次性產(chǎn)品的需求，對環(huán)境的壓力也是大大減小。

4.3 設(shè)計思維變換

隨著現(xiàn)代環(huán)境問題的日益突出，綠色環(huán)保問題將會越來越重要。要想從根本上緩解和解決環(huán)境壓力，就要從問題的源頭抓起。在設(shè)計的整個生命周期中，產(chǎn)品不再是簡簡單單設(shè)計生產(chǎn)出來供消費者使用這么簡單，需要從全局性來審視產(chǎn)品的可利用價值。踐行綠色設(shè)計理念，需要設(shè)計師們認(rèn)真考慮材料的物質(zhì)基礎(chǔ)這一重要因素，物質(zhì)基礎(chǔ)是工業(yè)產(chǎn)品存在的前提，只有正視這一客觀存在的前提，設(shè)計才能更加腳踏實地地服務(wù)于用戶。千里之行始于足下，從設(shè)計的源頭上就緊緊把住綠色設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)架設(shè)計上就定格為綠色產(chǎn)品，后期的工作自然也就順著這軌道按部就班地執(zhí)行。

五 結(jié)語

正視材料應(yīng)用與設(shè)計創(chuàng)新的關(guān)系，把材料的應(yīng)用貫穿到設(shè)計的整個生命周期中，讓設(shè)計真正地做到系統(tǒng)性、持續(xù)性、協(xié)調(diào)性。同時，正視物質(zhì)基礎(chǔ)對于設(shè)計活動的重要性，可以讓設(shè)計思維從天馬行空的幻想落地到實實在在的產(chǎn)品上。設(shè)計需要創(chuàng)意，但是設(shè)計只有落地生根才能真正服務(wù)生活、改變生活。過多的空想，不切實際創(chuàng)意只會成為空談，切莫不要讓當(dāng)初的一腔熱血到最后成了竹籃打水一場空，只有實實在在地做到才是有現(xiàn)實價值的。