產(chǎn)品創(chuàng)新和快速開(kāi)發(fā)在模塊化手機(jī)設(shè)計(jì)中的可行性探討

李桐桐，趙曉明

（長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130012）

產(chǎn)品創(chuàng)新和快速開(kāi)發(fā)在模塊化手機(jī)設(shè)計(jì)中的可行性探討

李桐桐，趙曉明

（長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130012）

近幾年在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中提倡綠色設(shè)計(jì)，而模塊化設(shè)計(jì)是實(shí)施綠色設(shè)計(jì)的有效手段，但是其在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中只有初步的探索.在無(wú)線通訊技術(shù)和智能手機(jī)快速發(fā)展的前提下，產(chǎn)品創(chuàng)新決策過(guò)程需要考慮到使用者的偏好特征,從而使生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)能力在手機(jī)創(chuàng)新產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)和應(yīng)用中得以實(shí)現(xiàn).本文首先對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，然后對(duì)產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)應(yīng)用進(jìn)行研究.論述模塊化設(shè)計(jì)的有關(guān)概念，并且以MOTO Z手機(jī)模塊化為例討論其發(fā)展現(xiàn)狀并進(jìn)行反思.最后總結(jié)模塊化手機(jī)以創(chuàng)新思想和快速開(kāi)發(fā)技術(shù)作為輔助設(shè)計(jì)的可行性，提出以使用者為導(dǎo)向的手機(jī)模塊化設(shè)計(jì)思想.

產(chǎn)品創(chuàng)新；快速開(kāi)發(fā)；模塊化；人性化設(shè)計(jì)

1 引言

手機(jī)已成為人們生活必需品.手機(jī)功能日益強(qiáng)大,正朝著多元化的方向發(fā)展.與此同時(shí),許多創(chuàng)新性問(wèn)題接踵而至：設(shè)計(jì)上對(duì)特殊人群的忽視、功能上的閑置、操作界面的繁瑣、手機(jī)廢棄后的環(huán)境污染等.所以創(chuàng)新思維是產(chǎn)品的總體規(guī)劃，再者創(chuàng)新性設(shè)計(jì)能夠滿足求新和多變的產(chǎn)品需求.而新的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)又不斷的對(duì)創(chuàng)新技術(shù)提出新要求.科技發(fā)展下,模塊化設(shè)計(jì)作為一種高效能實(shí)用的設(shè)計(jì)方法在機(jī)械工程領(lǐng)域中已經(jīng)得到應(yīng)用實(shí)施.輔助利用逆向工程技術(shù)、快速成型技術(shù)等進(jìn)行產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā).運(yùn)用模塊化標(biāo)準(zhǔn)定制、自由組合、易于維護(hù)升級(jí)等思想來(lái)指導(dǎo)手機(jī)的設(shè)計(jì),具有重要意義.

2 產(chǎn)品創(chuàng)新在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的理念

產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新與開(kāi)發(fā)是工業(yè)設(shè)計(jì)的必修課程.企業(yè)的主體、開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)、市場(chǎng)的協(xié)作力使得創(chuàng)新產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)和應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn).在產(chǎn)品同質(zhì)化日趨嚴(yán)重的形勢(shì)下,以改善用戶體驗(yàn)為前提的創(chuàng)新思維在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的作用越來(lái)越顯著,并逐漸為學(xué)界和設(shè)計(jì)界所重視.在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中必須根據(jù)其特點(diǎn)在創(chuàng)新的視角、途徑、內(nèi)容以及意識(shí)等方面作相應(yīng)的調(diào)整,并利用消費(fèi)者實(shí)際使用體驗(yàn)與預(yù)期使用體驗(yàn)相互轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新思維產(chǎn)生持久的創(chuàng)新動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的“異質(zhì)化”.它可以是新產(chǎn)品、新模式、新思維、新過(guò)程和新服務(wù)等.如何設(shè)計(jì)，如何尋找產(chǎn)品新的流程，新定位，質(zhì)的變革和合適的消費(fèi)群體都需要借助一些方法，同時(shí)創(chuàng)新也是形成產(chǎn)品創(chuàng)新思維內(nèi)在邏輯以及構(gòu)建創(chuàng)新壁壘的有效手段.通過(guò)對(duì)創(chuàng)新思維的研究分析，幫助提升產(chǎn)品的應(yīng)用價(jià)值.現(xiàn)在國(guó)家和地方都大力提倡創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，結(jié)合實(shí)際靈活的運(yùn)用成果孵化模式，在實(shí)踐和總結(jié)中不斷自我完善.

3 快速開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用

3.1 產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)方式有哪些

產(chǎn)品出模周期時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，成本過(guò)高，完成度不是很好.因而現(xiàn)代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和技術(shù)支持受到企業(yè)高度重視.快速開(kāi)發(fā)技術(shù)共有三種形式：利用逆向工程技術(shù)、快速成型技術(shù)、快速模具技術(shù)等進(jìn)行產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)，對(duì)企業(yè)創(chuàng)新市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)有著重要意義.

首先逆向工程技術(shù)是一種高科技產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)模式，它根據(jù)已經(jīng)存在的零件或產(chǎn)品原型來(lái)構(gòu)造新的部件的工業(yè)設(shè)計(jì)工程.也就是對(duì)已有的產(chǎn)品造型進(jìn)行分析、理解和再設(shè)計(jì)，達(dá)到使用者滿意.通過(guò)逆向設(shè)計(jì)，使用者獲得多種格式數(shù)據(jù)文件，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列的開(kāi)發(fā)應(yīng)用.而且有利于開(kāi)展后期的制作和設(shè)計(jì)研究.

如何以最短的時(shí)間創(chuàng)造新產(chǎn)品造型在開(kāi)發(fā)過(guò)程中起到?jīng)Q定性作用.產(chǎn)品快速成型技術(shù)的出現(xiàn)，它是一種輔助計(jì)算機(jī)或?qū)嶓w逆向設(shè)計(jì)方法得到有關(guān)原造型和零部件的幾何結(jié)構(gòu)等相關(guān)信息，在這個(gè)基礎(chǔ)之上用數(shù)字化立體三維建模，將這些重要信息與快速成型的機(jī)器連接，再經(jīng)過(guò)后期處理，使產(chǎn)品在外觀方面達(dá)到設(shè)計(jì)師要求.是一種快速、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和零部件成型的現(xiàn)代化方法.

產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模型初期需要模具，但是其制作周期時(shí)間長(zhǎng)，成本費(fèi)用較大.企業(yè)要降低成本，就可以采用快速模具成型的應(yīng)用.將模具材料按照一定的比例混合后倒入事先準(zhǔn)備的容器中，然后將容器擱置在真空中攪拌、抽真空澆注在模具中.等待固化成型后取出模型零件.優(yōu)點(diǎn)是所制作的模型在真空中形成.模具沒(méi)有氣泡、不松散.適用于醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、汽車開(kāi)發(fā)的小批量生產(chǎn)中.

3.2 快速開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品中的應(yīng)用研究

快速開(kāi)發(fā)技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和創(chuàng)新中占有很重要的比例，設(shè)計(jì)師們通過(guò)此技術(shù)能夠很快完成原型的設(shè)計(jì)，從而對(duì)其進(jìn)行前期的完善.相比較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)成型的制作方法而言，大多使用陶模、塑料模型、木質(zhì)模型仿真等.快速開(kāi)發(fā)不同于傳統(tǒng)使用材料去除方式制造零部件，它是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)與制造機(jī)器相結(jié)合應(yīng)用，利用三維的數(shù)據(jù)分析直接生成產(chǎn)品原型.以快速成型技術(shù)為例，快速成型技術(shù)是一種用材料逐層或點(diǎn)面堆積而來(lái)的制件模式.我國(guó)此技術(shù)研究始于20世紀(jì)90年代，近幾年發(fā)展速度之快，已經(jīng)研制出立體光固化、分層實(shí)體制造、容積成型等方法類似的設(shè)備機(jī)器，并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化模式.在模具制造業(yè)中，利用其快速得到模具原型，結(jié)合硅膠模、精密鑄造金屬噴涂等方法快速加工模具，結(jié)合材料的物理化學(xué)特性和先進(jìn)的工業(yè)方法，可以清晰直接的分析內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外觀設(shè)計(jì)，與各個(gè)學(xué)科的社會(huì)發(fā)展密切相關(guān).因此，快速開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新的提升，無(wú)疑有著重要意義.

4 模塊化手機(jī)設(shè)計(jì)分析

4.1 什么是模塊化

對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)從單一的獨(dú)立子系統(tǒng)設(shè)計(jì)到多個(gè)子系統(tǒng)組合設(shè)計(jì)，將產(chǎn)品統(tǒng)一的單元功能設(shè)計(jì)成具有不同功能、不同用途等并且可以相互替換選擇的模塊或組件.在滿足使用者需求的同時(shí)，達(dá)到減少環(huán)境污染和產(chǎn)品的再利用.節(jié)約材料能源，發(fā)揮最大利用價(jià)值的綠色設(shè)計(jì).最早體現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)的是德國(guó)一個(gè)家具公司在20世紀(jì)初期設(shè)計(jì)的一款“理想書(shū)架”，雖然當(dāng)時(shí)還沒(méi)有模塊化的概念，但是其設(shè)計(jì)正體現(xiàn)了模塊化的思想理念.20世紀(jì)50年代，歐美國(guó)家才提出“模塊化設(shè)計(jì)”概念.經(jīng)過(guò)發(fā)展并加以完善，其思想概念越來(lái)越清晰.

4.2 模塊化設(shè)計(jì)在手機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用-以Moto Z手機(jī)為例

手機(jī)的發(fā)展速度可謂是快的驚人，功能有時(shí)不能滿足大眾的需要或者性能不足，那么唯一的方式就是買(mǎi)一部新手機(jī)代替.而模塊化手機(jī)的設(shè)計(jì)最大好處是哪里壞了就更換哪部分，已達(dá)到減少更換手機(jī)和循環(huán)利用作用.

以2016年新發(fā)布的Moto Z手機(jī)為例，Moto Z裸機(jī)的厚度只有5.19mm，并且重量只用135g.在5.5英寸的屏幕下相對(duì)來(lái)說(shuō)比較薄的，整體機(jī)身采用航天級(jí)軍用鋁合金設(shè)計(jì)，增加了耐磨性和防滑性.最重要的是其背面有16個(gè)裸露的金屬點(diǎn)和金屬條，是用來(lái)接Moto Mods模塊的觸點(diǎn)摩磁.只要將鏡頭對(duì)準(zhǔn)哈蘇攝影模塊后的凹槽圓形，吸磁觸點(diǎn)就會(huì)將手機(jī)和金屬模塊緊密聯(lián)系在一起.除了攝影模塊以外Moto Z還可以與揚(yáng)聲器模塊、電池模塊和投影模塊等連接.但是這些模塊本身很厚，影響了手機(jī)的便攜性.利用有限的空間創(chuàng)造無(wú)限的可能性是提高用戶對(duì)于手機(jī)的辨識(shí)度，促進(jìn)其大批量生產(chǎn)，考慮手機(jī)與用戶之間的人機(jī)分析和交互.所以模塊化設(shè)計(jì)也許將來(lái)會(huì)成為一種發(fā)展趨勢(shì)都是未知的.

5 未來(lái)手機(jī)模塊化發(fā)展在快速開(kāi)發(fā)與產(chǎn)品創(chuàng)新中的展望

從某個(gè)國(guó)產(chǎn)品牌，可以很清楚的看出手機(jī)的發(fā)展速度驚人.從2011年到2016年，幾乎是每一年都會(huì)有一代手機(jī)或每代的升級(jí)版，使用者想跟上這個(gè)速度就要頻繁的去更換手機(jī)，這樣既不環(huán)保，也不經(jīng)濟(jì).在這樣的發(fā)展背景之下，模塊化手機(jī)應(yīng)允而來(lái).目前，模塊化手機(jī)還處于概念設(shè)計(jì)的階段，模塊化手機(jī)有其優(yōu)勢(shì)，但更多的難以解決的阻力和傳統(tǒng)廠商的壓力障礙等著我們.將產(chǎn)品的創(chuàng)新思維應(yīng)用到產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，為今后的設(shè)計(jì)工作打下良好的創(chuàng)新基礎(chǔ).如何進(jìn)行手機(jī)的變革、如何定位、如何找到使用者的實(shí)際性問(wèn)題就一定要借助創(chuàng)新思維模式.創(chuàng)造顛覆性可行的想法，深入設(shè)計(jì)思路研究，提供更為準(zhǔn)確的指導(dǎo)方案.近幾年，索尼、聯(lián)想等廠家已經(jīng)相繼發(fā)表出概念模塊化手機(jī)，但是從事模塊化手機(jī)的項(xiàng)目研究還不是特別完善.以用戶體驗(yàn)為中心，達(dá)到功能系統(tǒng)的創(chuàng)新，這些遠(yuǎn)遠(yuǎn)是不夠的.科技的進(jìn)步是我們無(wú)法想像的，我們要在輔助利用快速開(kāi)發(fā)技術(shù)的同時(shí)，縮小開(kāi)發(fā)周期，滿足市場(chǎng)多變和新的需求，有效的提高模塊化手機(jī)產(chǎn)品在市場(chǎng)中的份額.在智能手機(jī)出現(xiàn)之前誰(shuí)也沒(méi)有想到其給我們的生活帶來(lái)巨大的變化.所以利用快速開(kāi)發(fā)技術(shù)和創(chuàng)新模式在模塊化手機(jī)的開(kāi)發(fā)和推廣中，將會(huì)是未來(lái)發(fā)展

6 結(jié)語(yǔ)

總之，在科技發(fā)展的社會(huì)，手機(jī)已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的通訊工具，它已經(jīng)成為人們娛樂(lè)、工作、學(xué)習(xí)狀態(tài)必不可少的傳播媒介.使用者通過(guò)對(duì)模塊化系統(tǒng)自我完善，創(chuàng)造新的造型，發(fā)揮專業(yè)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì).模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為后來(lái)者進(jìn)入市場(chǎng)提供可能，增強(qiáng)價(jià)值鏈的提高與分解.快速開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用，使我國(guó)手機(jī)制造企業(yè)能夠基于制造成本的有利優(yōu)勢(shì)，專注與手機(jī)模塊化裝配和功能組合，降低手機(jī)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)費(fèi)用，更容易的對(duì)手機(jī)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行完善整合.智能手機(jī)的飽和，更新速度之快的情況下我們要在其中找到結(jié)合點(diǎn).利用創(chuàng)新思維，使智能手機(jī)加入模塊化設(shè)計(jì)更具有設(shè)計(jì)感和高科技感.在制造業(yè)趨于國(guó)際化，世界化的狀態(tài)下，利用快速開(kāi)發(fā)技術(shù)，縮短產(chǎn)品周期和減少新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)投資風(fēng)險(xiǎn).模塊化智能手機(jī)設(shè)計(jì)是一種新的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)理論研究也是一項(xiàng)熱點(diǎn)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中同時(shí)也是初步探索應(yīng)用.在設(shè)計(jì)方法理論完善的同時(shí)，相應(yīng)的給于創(chuàng)新和快速開(kāi)發(fā)技術(shù)的輔助，可以將其設(shè)計(jì)方法延伸到其他與生活關(guān)系緊密的產(chǎn)品領(lǐng)域，更系統(tǒng)、更整體的在設(shè)計(jì)中運(yùn)用.

〔1〕馬宏宇.用戶參與式產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究[J].設(shè)計(jì)藝術(shù)研究，2012（06）.

〔2〕祁卓婭.機(jī)械產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)方法研究[D].北京:機(jī)械科學(xué)研究院，2006.

〔3〕黃凌玉.現(xiàn)代手機(jī)造型的意象研究[D].長(zhǎng)沙:湖南大學(xué)，2009.

〔4〕李洋，徐人平.應(yīng)用快速成型技術(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2005.

〔5〕魯百年.創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維[M].北京：清華大學(xué)出版社，2015.

TB472

A

1673-260X（2017）08-0029-02

2017-05-19

吉林省“十三五”社會(huì)科學(xué)研究課題“中國(guó)元素在現(xiàn)代平面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究”（吉教科文合字（2013）第96號(hào)）