基于快速原型的設(shè)計(jì)質(zhì)量分析

游凱

(廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510000)

基于快速原型的設(shè)計(jì)質(zhì)量分析

游凱

(廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510000)

質(zhì)量是產(chǎn)品的生命，質(zhì)量沒有過關(guān)的產(chǎn)品，必然會(huì)為市場所淘汰。設(shè)計(jì)質(zhì)量分析法就是從產(chǎn)品的質(zhì)量入手進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)的方法。它在新產(chǎn)品開發(fā)中具有提煉產(chǎn)品主要功能，激發(fā)、完善新產(chǎn)品創(chuàng)意以及驗(yàn)證新產(chǎn)品概念的作用。由于快速原型可以迅速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的實(shí)體化，所以為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量分析提供了必要的依據(jù)，加速了設(shè)計(jì)質(zhì)量分析的進(jìn)程、為新產(chǎn)品開發(fā)早日面市贏得了時(shí)間。最后結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行了論證。

創(chuàng)意；設(shè)計(jì)質(zhì)量；快速原型

質(zhì)量是產(chǎn)品的生命，不管新產(chǎn)品創(chuàng)意多新穎、做過多少的前期工作，但如果新產(chǎn)品的質(zhì)量沒有過關(guān)，則必定會(huì)慘遭市場競爭的失敗。例如，1991年創(chuàng)建的銥星公司計(jì)劃建立一個(gè)由66顆低地球軌道衛(wèi)星組成的通信網(wǎng)，提供全球移動(dòng)電話的通信服務(wù)。1998年11月倒閉。導(dǎo)致銥星公司破產(chǎn)的主要原因是多種多樣的，但是銥星公司的系統(tǒng)在投入運(yùn)營初期通話質(zhì)量差、不能在車內(nèi)和室內(nèi)使用的限制是該產(chǎn)品系統(tǒng)失敗的原因之一。

一個(gè)完整的產(chǎn)品概念是由需求、技術(shù)與形式三要素所構(gòu)成[1]。產(chǎn)品概念的三要素最終被轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的使用功能以及產(chǎn)品的外在物質(zhì)體現(xiàn)形式。質(zhì)量分析法是激發(fā)產(chǎn)品創(chuàng)造性思維的一種基本方法，它基于這樣一種認(rèn)識(shí)：假設(shè)我們使用某種方式來改變現(xiàn)有的某件產(chǎn)品，我們可以得到一件新的或者是更好的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)質(zhì)量分析法是對(duì)產(chǎn)品概念進(jìn)行全方位的考察與分析，從而產(chǎn)生新的創(chuàng)意或者是對(duì)已有的新產(chǎn)品概念進(jìn)行補(bǔ)充與完善的方法，它不僅可以用于分析新產(chǎn)品的功能也用于分析新產(chǎn)品的造型。

快速成型在很短的時(shí)間內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)構(gòu)思者創(chuàng)造性思維的實(shí)體化，可以使隱性知識(shí)得以顯性化傳達(dá)。它具有快捷、準(zhǔn)確、任意曲面成型以及可進(jìn)行試驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)。在方案研究、創(chuàng)意探討，特別是研究空間比較復(fù)雜的形體具有現(xiàn)實(shí)重要意義。本文就是設(shè)計(jì)質(zhì)量分析的角度出發(fā)來討論快速原型在激發(fā)創(chuàng)造性思維、優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量中的作用的。

1 設(shè)計(jì)質(zhì)量分析在新產(chǎn)品開發(fā)中作用

質(zhì)量是產(chǎn)品的生命，產(chǎn)品質(zhì)量沒有過關(guān)，則不可能獲得消費(fèi)者的青睞。對(duì)于消費(fèi)者來說，他們所關(guān)心的核心利益最終將被轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的功能，而消費(fèi)者的精神需求將被轉(zhuǎn)換為新產(chǎn)品的產(chǎn)品的外在形式。這里的“產(chǎn)品功能”是指產(chǎn)品所能帶給消費(fèi)者的核心利益；“產(chǎn)品的外在形式”是指可以實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者精神需求的產(chǎn)品造型樣式。設(shè)計(jì)質(zhì)量分析就是在新產(chǎn)品開發(fā)階段以消費(fèi)者為中心所展開的分析產(chǎn)品質(zhì)量與消費(fèi)者需求是否相匹配的技術(shù)。

設(shè)計(jì)質(zhì)量分析可以引用在新產(chǎn)品開發(fā)的各個(gè)階段：如，新產(chǎn)品概念開發(fā)階段、產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段、新產(chǎn)品細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)階段等，也可以引用到產(chǎn)品的改良設(shè)計(jì)中。通過質(zhì)量分析可以分析產(chǎn)品功能的不同層次，如：主要功能、子功能、次級(jí)之功能等，也可以大致了解該產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者精神需求的情況?，F(xiàn)結(jié)合新產(chǎn)品開發(fā)的各個(gè)流程階段來分析設(shè)計(jì)質(zhì)量分析在新產(chǎn)品開發(fā)中的作用。

1.1 提煉新產(chǎn)品主要功能、激發(fā)創(chuàng)意的作用

在概念開發(fā)階段，主要是利用設(shè)計(jì)質(zhì)量分析法來分析產(chǎn)品概念的主要功能（原始功能）或產(chǎn)品概念的根本目標(biāo)、分析該產(chǎn)品概念是否可以實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者所真正關(guān)心的核心利益，即“該產(chǎn)品能做什么”，從而獲得新產(chǎn)品創(chuàng)意。在新產(chǎn)品概念開發(fā)階段利用產(chǎn)品質(zhì)量分析法對(duì)新產(chǎn)品概念分析地越透徹則，越有可能獲得新的創(chuàng)意、可供開發(fā)的突破性新產(chǎn)品概念。產(chǎn)品的主要功能是產(chǎn)品存在的主要依據(jù)，但是在具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，往往會(huì)忽略了新產(chǎn)品開發(fā)的主要功能的挖掘，尤其是對(duì)于一些比較熟悉的新產(chǎn)品開發(fā)。例如開發(fā)一只茶杯，如果不挖掘茶杯的主要功能，就想開發(fā)出具有突破性的新產(chǎn)品概念則是不可能的。

因?yàn)樵谌藗兊念^腦中對(duì)茶杯的已經(jīng)形成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的觀念，而很少有人問“什么是茶杯？”、“茶杯有什么用？”、“茶杯的使用場合”等，所有這些問題就是新產(chǎn)品開發(fā)階段的設(shè)計(jì)質(zhì)量分析。在新產(chǎn)品概念開發(fā)階段，首先要抓住新產(chǎn)品的本質(zhì)、挖掘該產(chǎn)品應(yīng)該具有的主要功能，然后再了解該產(chǎn)品的顧客群、使用場合等等信息，才有可能激發(fā)大量的新產(chǎn)品創(chuàng)意并進(jìn)一步設(shè)計(jì)出突破性的新產(chǎn)品。由此可見，設(shè)計(jì)質(zhì)量分析在新產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段具有提煉產(chǎn)品原始功能的作用，并進(jìn)一步激發(fā)創(chuàng)造性思維的作用。

1.2 完善新產(chǎn)品創(chuàng)意的作用

產(chǎn)品創(chuàng)意最終將被轉(zhuǎn)換為一系列的產(chǎn)品功能以及實(shí)現(xiàn)這些功能的外在物質(zhì)形式。新產(chǎn)品的功能是由主要功能與附加功能的組合來實(shí)現(xiàn)的，新產(chǎn)品的主要功能可以分解為多個(gè)子功能來實(shí)現(xiàn)。在新產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，利用設(shè)計(jì)質(zhì)量分析法來驗(yàn)證新產(chǎn)品各子功能相互組合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品主要功能的情況，從而可以達(dá)到完善新產(chǎn)品創(chuàng)意的作用，即“新產(chǎn)品怎么做？為什么這么做？能否有其他的替代方式？”。在確定了新產(chǎn)品的主要功能之后，就可以驗(yàn)證新產(chǎn)品的各子功能與附加功能的組合方式。各子功能之間的不同組合方式將會(huì)影響到新產(chǎn)品的主要功能以及新產(chǎn)品的概念。例如，“自動(dòng)泡茶機(jī)”的主要功能是自動(dòng)泡茶，那么它如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泡茶？通過分析可以發(fā)現(xiàn)自動(dòng)泡茶機(jī)應(yīng)該具有以下子功能：自動(dòng)裝水、煮開水、將水與茶葉混合、控制浸泡時(shí)間、分離茶葉與水等子功能，研究它們的組合是否合理、是否完全實(shí)現(xiàn)了該產(chǎn)品的主要功能、是否還有其他的實(shí)現(xiàn)方式等等來進(jìn)一步完善新產(chǎn)品創(chuàng)意。

1.3 驗(yàn)證新產(chǎn)品概念可行性的作用

新產(chǎn)品能否成功面市，能否獲得消費(fèi)者的青睞，完全取決于消費(fèi)者所關(guān)心的“核心利益”與精神需求向新產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換情況。而消費(fèi)者關(guān)心的“核心利益”與精神需求最終將會(huì)被轉(zhuǎn)化為一系列的新產(chǎn)品功能，而這些功能能否在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)、是否有其他的實(shí)現(xiàn)方式等都可以在新產(chǎn)品細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)階段通過設(shè)計(jì)質(zhì)量分析進(jìn)行可行性驗(yàn)證。

2 快速原型在產(chǎn)品質(zhì)量分析的作用

快速成型是集各種先進(jìn)技術(shù)為一體的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了激光、數(shù)控、材料等多種先進(jìn)技術(shù)的集成，它在很短的時(shí)間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)構(gòu)思者創(chuàng)造性思維的實(shí)體化，可以使設(shè)計(jì)構(gòu)思者的隱性知識(shí)得以顯性化傳達(dá)。相較于傳統(tǒng)模型它具有快捷、準(zhǔn)確、任意曲面成型以及可進(jìn)行試驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)。在方案研究、創(chuàng)意探討，特別是對(duì)于空間比較復(fù)雜的形體而言，研究創(chuàng)意的合理性具有現(xiàn)實(shí)重要意義。在多學(xué)科成員進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，由于產(chǎn)品研發(fā)人員來自于不同的職能部門、由于所受訓(xùn)練的差異以及自身修養(yǎng)的不同，在成員之間進(jìn)行創(chuàng)意的交流時(shí)，沒有一個(gè)直觀的、一目了然的實(shí)體模型作參考、說明，必然會(huì)影響到創(chuàng)意的數(shù)量以及質(zhì)量，并進(jìn)一步影響到創(chuàng)意的進(jìn)一步完善與發(fā)展?？焖僭驮诩铀傩庐a(chǎn)品質(zhì)量分析中的作用主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

2.1 加速激發(fā)新產(chǎn)品創(chuàng)意的作用

通過產(chǎn)品質(zhì)量分析法可以得到許多新產(chǎn)品創(chuàng)意，而這些創(chuàng)意有些是可行的、有些是不可行的；有些是具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的，有些則沒有。而這些創(chuàng)意均存在于構(gòu)思者的頭腦中，屬于隱性知識(shí)的范疇，要對(duì)這些創(chuàng)意進(jìn)行篩選、評(píng)價(jià)以及進(jìn)一步激發(fā)完善則必須將創(chuàng)意進(jìn)行顯形化傳達(dá)。在所有的傳達(dá)媒介中快速成型能夠在很短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意構(gòu)思的實(shí)體化造型、具有可觸摸、任意角度觀測的作用，為進(jìn)一步激發(fā)新產(chǎn)品創(chuàng)意提供了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，使得創(chuàng)意構(gòu)思的再次激發(fā)能夠迅速、及時(shí)地進(jìn)行。

2.2 加速完善新產(chǎn)品創(chuàng)意的作用

新產(chǎn)品創(chuàng)意是對(duì)新產(chǎn)品特性的最簡單描述，可以是一句話或者是幾句話。通過質(zhì)量分析所得到的新產(chǎn)品創(chuàng)意是否可以實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者所關(guān)心的核心利益以及精神需求，必須經(jīng)過消費(fèi)者的檢驗(yàn)。由于快速原型是承載了創(chuàng)意所有信息的物質(zhì)實(shí)體，所以可以及時(shí)、迅速地進(jìn)行創(chuàng)意構(gòu)思的專家評(píng)價(jià)、也可以在新產(chǎn)品概念開發(fā)階段就可以通過領(lǐng)先用戶的參與來分析新產(chǎn)品創(chuàng)意的不足，并加以完善。所以快速原型具有加速完善新產(chǎn)品創(chuàng)意的作用。

2.3 加速驗(yàn)證新產(chǎn)品概念的作用

新產(chǎn)品能否獲得消費(fèi)者的青睞，關(guān)鍵在于新產(chǎn)品是否實(shí)現(xiàn)了消費(fèi)者的“買點(diǎn)”、是否擁有能帶給消費(fèi)者所希望的核心利益?？焖僭途哂锌焖佟?zhǔn)確地使創(chuàng)意實(shí)體化的作用。這對(duì)于驗(yàn)證新產(chǎn)品概念的可行性、驗(yàn)證該產(chǎn)品概念是否實(shí)現(xiàn)了消費(fèi)者的“買點(diǎn)”提供了現(xiàn)實(shí)依據(jù)?？焖僭途哂锌焖賹?shí)現(xiàn)創(chuàng)意

實(shí)體化的特點(diǎn)，使得在新產(chǎn)品開發(fā)的早期就可以進(jìn)行新產(chǎn)品概念的驗(yàn)證工作。尤其是在領(lǐng)先用戶參與的情況下，就有一個(gè)與新產(chǎn)品創(chuàng)意完全一致的、可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)體模型。由于快速原型可以具有很高的精度，所以此模型可以用來驗(yàn)證該產(chǎn)品概念在技術(shù)上的可行性、各主要功能與之功能之間的關(guān)系是否匹配、各零部件之間的配合情況以及該產(chǎn)品的外觀造型是否滿足消費(fèi)者的精神需求等等。所以快速原型具有驗(yàn)證新產(chǎn)品概念的作用。

3 案例分析

設(shè)計(jì)質(zhì)量分析法是對(duì)產(chǎn)品概念進(jìn)行全方位的考察與分析，從而產(chǎn)生新的創(chuàng)意或者是對(duì)已有新產(chǎn)品概念進(jìn)行補(bǔ)充與完善的方法。設(shè)計(jì)質(zhì)量分析常用的手段是首先羅列出該產(chǎn)品所有的品質(zhì)，如材料、尺寸、形狀、工藝、裝配方法等，然后對(duì)該產(chǎn)品的所有品質(zhì)從各個(gè)不同的角度，比如，功能、用途、效益以及弱點(diǎn)等等角度出發(fā)進(jìn)行分析其中的不足并進(jìn)行加以改進(jìn)。

設(shè)計(jì)質(zhì)量分析并不是一蹴而就的，它需要不斷的反復(fù)迭代。下面以RH治療儀的設(shè)計(jì)過程為例來分析快速原型在設(shè)計(jì)質(zhì)量分析中的作用。

RH治療儀是一款針對(duì)青少年的新型電子戒毒產(chǎn)品。在此產(chǎn)品開發(fā)過程中，設(shè)計(jì)質(zhì)量分析法一直貫穿于設(shè)計(jì)的始終。通過設(shè)計(jì)質(zhì)量分析使得這件產(chǎn)品最終順利地投向了市場并得到了商業(yè)化的成功。整個(gè)創(chuàng)造性思維的完善與發(fā)展總共經(jīng)歷了四次的設(shè)計(jì)質(zhì)量分析與完善。由于在每次設(shè)計(jì)質(zhì)量分析時(shí)都有以快速成型所制作的快速原型作參照，所以使得每次的品質(zhì)分析都快捷迅速、忠實(shí)、合理、可行，如圖1所示。

圖1 RH治療儀設(shè)計(jì)質(zhì)量分析及創(chuàng)意完善

整個(gè)創(chuàng)意以產(chǎn)品的簡易操作、人性化設(shè)計(jì)為主導(dǎo)理念，充分考慮了操作的方便性，如操作面板設(shè)置，指示燈的布置等。造型以簡潔為主，所以基本上以直線為主，色彩配以鮮活的棕綠色，應(yīng)用MP3的輔助人性化概念。

在第一次創(chuàng)意實(shí)體化設(shè)計(jì)質(zhì)量分析時(shí)，運(yùn)用逐點(diǎn)檢查的辦法，對(duì)此創(chuàng)意從形狀、色彩等各個(gè)品質(zhì)進(jìn)行了分析。

依據(jù)奧斯本檢查表第三條：“可以改變嗎？能否改變功能、形狀、色彩、氣味等？是否還有其他改變的可能性？”對(duì)初次創(chuàng)意進(jìn)行了體積、造型、色彩方面的完善。由于要實(shí)現(xiàn)體積的小型化，改用了7號(hào)電池；因?yàn)樽鼐G色未能很好體現(xiàn)設(shè)計(jì)初衷（色彩不應(yīng)是對(duì)自然的模仿而是升華）所以該為銀白色；為了使得整個(gè)造型更加完美、具有外觀上的親和力并表達(dá)一定的語義功能，改變了外觀的直方造型，以曲面為主，傳達(dá)出了活潑、可愛的語義，使得外觀具有了親和力。

第二次設(shè)計(jì)質(zhì)量分析，依然是通過逐點(diǎn)檢查并依據(jù)奧斯本檢查表第三條：“可以改變嗎？能否改變功能、形狀、色彩、氣味等？是否還有其他改變的可能性？”以及第六條：“可以替代嗎？”對(duì)創(chuàng)意的進(jìn)行了如下的完善。為了保證充足的電源將電池型號(hào)更改為5號(hào)電池；為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速開發(fā)以及減少開發(fā)成本，采用了市場上具有的MP3整裝件；從生產(chǎn)制造、運(yùn)行質(zhì)量的角度出發(fā)，改用通過檢測強(qiáng)度調(diào)節(jié)鈕兼電源開關(guān)。

第三次設(shè)計(jì)質(zhì)量分析，是從“可以減少嗎？能否省去、減輕、減薄、縮短、縮?。俊币约啊翱梢灾匦陆M合嗎？零部件之間是否有其他的組合方式？”，出發(fā)對(duì)造型特征作了設(shè)計(jì)進(jìn)化，即保持電池盒的棱線分割和整個(gè)形體的曲面過渡，由零部件的再次改變對(duì)外形整體產(chǎn)生影響；舍去了新產(chǎn)品的MP3功能。這次創(chuàng)意迭代的直接原因是：局部造型造成了產(chǎn)品模具開發(fā)費(fèi)用的上升，所以加強(qiáng)了整體曲面間的過渡以降低模具開發(fā)成本；為了進(jìn)一步降低新產(chǎn)品的開發(fā)成本以及最終的價(jià)格，舍去了新產(chǎn)品的MP3功能。

第四次設(shè)計(jì)質(zhì)量分析，是從“可以重新組合嗎？零部件、材料、方案、目標(biāo)等能否重新組合？能否疊加、復(fù)合、化合、混合、綜合？”，出發(fā)對(duì)電路板和指示燈的外形尺寸進(jìn)行了更改，將指示燈的圓孔改為腰鼓形通孔；針對(duì)模具開發(fā)中電池蓋的脫模問題對(duì)其打開方式進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，將電池蓋打開方式改為平推式。并從生產(chǎn)制造的角度，將上下殼體各增高1mm。

在這四次設(shè)計(jì)質(zhì)量分析、創(chuàng)意完善中，每次都以創(chuàng)意實(shí)體化模型――快速原型為參照，每次都對(duì)創(chuàng)意做出了快速、及時(shí)、忠實(shí)的設(shè)計(jì)質(zhì)量分析，并使得創(chuàng)意逐步完善直至最終商業(yè)化成功。

4 小結(jié)

質(zhì)量是產(chǎn)品的生命，不管新產(chǎn)品創(chuàng)意多新穎、做過多少的前期工作，但如果新產(chǎn)品的質(zhì)量沒有過關(guān)，則必定會(huì)慘遭市場競爭的失敗。

設(shè)計(jì)質(zhì)量分析法是對(duì)產(chǎn)品概念進(jìn)行全方位的考察與分析，從而產(chǎn)生新的創(chuàng)意或者是對(duì)已有新產(chǎn)品概念進(jìn)行補(bǔ)充與完善的方法。在新產(chǎn)品開發(fā)中，它可以起到提煉新產(chǎn)品主要功能、激發(fā)創(chuàng)意的作用、完善新產(chǎn)品創(chuàng)意以及驗(yàn)證新產(chǎn)品概念的作用。

新產(chǎn)品概念的完善與發(fā)展并不是一蹴而就的，需要經(jīng)歷不斷的反復(fù)迭代過程。在設(shè)計(jì)質(zhì)量分析時(shí)，由于快速成型具有快捷、準(zhǔn)確、自由曲面成型、自說明性、普及性等特點(diǎn)使得它在設(shè)計(jì)質(zhì)量分析中起到了參考、說明以及加速新產(chǎn)品質(zhì)量分析進(jìn)程的作用。

[1] 孫平，王誼．產(chǎn)品創(chuàng)新[M]．西南財(cái)經(jīng)出版社，1998.8172-173.

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[5] 馬品禮．工業(yè)產(chǎn)品模型制作材料與工藝[J]．云南工學(xué)院.

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