淺析智能+時(shí)代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)

深圳大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 郝一暢

一、引言

近年來，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的不斷升級(jí)，德國、美國等發(fā)達(dá)國家相繼推出制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，大力加強(qiáng)人工智能、3D打印、智能化生產(chǎn)等制造領(lǐng)域的發(fā)展，以期在新一輪工業(yè)革命中搶占先機(jī)。面對工業(yè)4.0的浪潮到來，中國在2015年發(fā)布《中國制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)，力求傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，智能制造成為制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。制造業(yè)的轉(zhuǎn)變勢必影響與其相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式，傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)路徑已面臨淘汰。在智能+時(shí)代討論智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)的特性以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展路徑，對于傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)有著重要意義，也為中國打造智能制造強(qiáng)國提供有利的理論探索。

二、“智能+”時(shí)代

人類歷史已經(jīng)經(jīng)歷了三次科技革命。蒸汽動(dòng)力主導(dǎo)的機(jī)器+時(shí)代，人類開始了現(xiàn)代產(chǎn)品的探索之路，機(jī)器+創(chuàng)造出了火車、輪船、機(jī)床等前所未有的事物，讓人類感受到了一個(gè)全新的文明狀態(tài)。在電+和石油+的雙動(dòng)力時(shí)代，電力帶動(dòng)機(jī)器，成為補(bǔ)充和取代蒸汽動(dòng)力的新能源。當(dāng)今生活中多數(shù)產(chǎn)品的發(fā)明與設(shè)計(jì)源于此時(shí)期現(xiàn)代產(chǎn)品的大爆發(fā)。在互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為人類構(gòu)造了一個(gè)前所未有的與現(xiàn)實(shí)世界平行的虛擬數(shù)字世界，一切信息可被數(shù)字化，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)與處理。雖然計(jì)算機(jī)需要不斷更新?lián)Q代，智能并未與萬物結(jié)合，局限于計(jì)算機(jī)裝備中，但互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代為新工業(yè)革命智能+時(shí)代的到來奠定了基礎(chǔ)。智能是知識(shí)和智力的總和，智能+中的“智能”主要基于人工智能技術(shù)，擁有智能基礎(chǔ)和獲取、運(yùn)用知識(shí)求解的能力。智能+萬物是智能+時(shí)代的核心，它通過智能工廠實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)，虛實(shí)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物、物與平臺(tái)的全面互聯(lián)，也就是我們所說的物聯(lián)網(wǎng)。這種互聯(lián)能夠把自動(dòng)化和信息化通過新的智能技術(shù)統(tǒng)一到一個(gè)智能工業(yè)體系當(dāng)中，結(jié)合家居、穿戴、交通、生產(chǎn)、社區(qū)服務(wù)等經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域，形成更廣泛的以人工智能為基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新要素的社會(huì)發(fā)展新形態(tài)。

三、“智能+”時(shí)代的產(chǎn)品

“智能+”時(shí)代的產(chǎn)品主要是我們生活中常見的智能產(chǎn)品，如智能冰箱、智能音箱、智能汽車等，其主要以數(shù)字孿生、實(shí)體虛擬化、共享經(jīng)濟(jì)三種形態(tài)存在。從對用戶的效用性和智能程度來看，智能產(chǎn)品可以分為三個(gè)類別：其一，增強(qiáng)型智能產(chǎn)品。它屬于初級(jí)的智能水平，能夠感知、傳送及一般處理與顯示信息，增強(qiáng)人類對于事物真實(shí)狀態(tài)的理解，提高個(gè)人行為活動(dòng)準(zhǔn)確性和社會(huì)運(yùn)行效率。智能手環(huán)與智能臺(tái)燈都是這一類別的代表。其二，助人型智能產(chǎn)品。通過對人腦學(xué)習(xí)行為的模仿，逐漸自主建立類似人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，處理更為復(fù)雜和網(wǎng)絡(luò)化的事務(wù)執(zhí)行。但其價(jià)值為幫助人而不是替代人，如智能音箱的語音識(shí)別對話，Nest智能設(shè)備能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)、記憶和分析。其三，類人型智能產(chǎn)品。超越與替代人的智能設(shè)備，具備完整的感知、分析和執(zhí)行能力，替代人進(jìn)行思考?，F(xiàn)今無人駕駛、實(shí)時(shí)翻譯等類人產(chǎn)品都在不斷研發(fā)中。

四、“智能+”時(shí)代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)特性

智能產(chǎn)品并不是智能芯片與產(chǎn)品的簡單嵌入疊加，而是產(chǎn)品與智能交叉影響的融合反應(yīng)，是具有系統(tǒng)性、智慧性、個(gè)性化的產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)中同樣要考慮到這些特性。

1.系統(tǒng)性

萬物互聯(lián)是未來事物的一個(gè)共性，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使人、物、數(shù)據(jù)、平臺(tái)等有機(jī)地連接在了一起，形成統(tǒng)一有序的生態(tài)系統(tǒng)。每一件智能產(chǎn)品并不是孤立存在的，它們都是系統(tǒng)中的要素或節(jié)點(diǎn)。2013年思科公司發(fā)布研究報(bào)告稱基于物聯(lián)網(wǎng)的萬物互聯(lián)，全球1.5萬億事物中已有100億連接到互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，2020年將達(dá)到500億，智能產(chǎn)品在生態(tài)系統(tǒng)中將發(fā)揮最佳的效用價(jià)值。傳統(tǒng)電子手表只能為用戶提供報(bào)時(shí)、照亮的基本功能，而智能手環(huán)不僅可以顯示時(shí)間、記錄步數(shù)、運(yùn)動(dòng)軌跡、用戶心率、檢測睡眠質(zhì)量、提醒來電等，用戶可通過與手機(jī)設(shè)備連接查看健康數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)情況，得到最適合的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，也可上傳數(shù)據(jù)至手環(huán)運(yùn)動(dòng)社區(qū)進(jìn)行健康排行與交流，達(dá)到人與人之間的溫情溝通。系統(tǒng)性是設(shè)計(jì)智能產(chǎn)品時(shí)必須注重的要素，是產(chǎn)品能夠發(fā)揮智能作用的基礎(chǔ)。

2.智慧性

物聯(lián)網(wǎng)在產(chǎn)品制造中的應(yīng)用使產(chǎn)品更加具有智慧性。產(chǎn)品采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高了產(chǎn)品技術(shù)含量，如智能家電和數(shù)控機(jī)床。傳感技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)等嵌入傳統(tǒng)產(chǎn)品，增強(qiáng)了產(chǎn)品的智能性、網(wǎng)絡(luò)性和溝通性，使產(chǎn)品更加具有類人的智慧性。掃地機(jī)在房間有垃圾時(shí)能夠自啟并進(jìn)行清掃，電子寵物能感受到主人的情緒變化，溝通與取悅主人，這都是智慧性的表現(xiàn)。但智能產(chǎn)品的智慧不局限于單一的感知反應(yīng)，更具備一定的自我學(xué)習(xí)功能?；谌斯ぶ悄艿纳疃人惴夹g(shù)，已經(jīng)出現(xiàn)能夠從感知到學(xué)習(xí)到思維分析的智能產(chǎn)品，如智能研發(fā)公司NEST生產(chǎn)的恒溫器可根據(jù)主人生活習(xí)慣記錄、情感反映、天氣預(yù)測等各種因素進(jìn)行分析，幫助主人自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

3.個(gè)性化

工業(yè)4.0的核心是解決大規(guī)模個(gè)性化定制問題?，F(xiàn)代人的需求已由基礎(chǔ)的共性需求逐漸轉(zhuǎn)向更帶有情感色彩的個(gè)性化需求，用戶希望產(chǎn)品對自身能更具效用價(jià)值，個(gè)性化定制正是擴(kuò)大產(chǎn)品效用價(jià)值的最佳途徑。智能技術(shù)的進(jìn)步使用戶參與到智能產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中，他們可以在線自由選擇，通過3D打印、自動(dòng)化生產(chǎn)線等實(shí)現(xiàn)自身所需。無論是外形設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)還是內(nèi)置信息設(shè)計(jì)，在智能產(chǎn)品中已經(jīng)帶有鮮明的個(gè)人特點(diǎn)。

五、智能產(chǎn)品的設(shè)計(jì)路徑創(chuàng)新

智能+時(shí)代制造業(yè)開始實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，制造體系與規(guī)則重新改寫，相比于傳統(tǒng)以供應(yīng)商為主導(dǎo)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)模式，智能產(chǎn)品的設(shè)計(jì)路徑將產(chǎn)生巨大革新。

1.設(shè)計(jì)模式基于眾創(chuàng)

在傳統(tǒng)生產(chǎn)模式中，工廠完成了概念創(chuàng)意、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，然后封裝打包，交付客戶及售后服務(wù)，這種產(chǎn)品生命周期的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，是以生產(chǎn)者的視角進(jìn)行的。而對用戶而言，只能在設(shè)計(jì)好的商品中進(jìn)行有限的挑選。隨著客戶個(gè)性化需求的逐漸增加，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)逐漸呈現(xiàn)少量多樣的發(fā)展趨勢，這就促使傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式能夠根據(jù)客戶的需求和變化快速調(diào)整。智能+時(shí)代的產(chǎn)品基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和CPS（信息物理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)）把人、物和系統(tǒng)連接起來，使用戶充分向生產(chǎn)商、設(shè)計(jì)師及智能工廠表達(dá)自己的需求，優(yōu)化產(chǎn)品的效用價(jià)值。在眾創(chuàng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)參與中，設(shè)計(jì)師根據(jù)用戶意愿更容易設(shè)計(jì)出滿足大眾需求的產(chǎn)品，生產(chǎn)商依托智能工廠實(shí)現(xiàn)按需生產(chǎn)，力求單個(gè)設(shè)計(jì)的個(gè)性化產(chǎn)品獲利。這種眾創(chuàng)設(shè)計(jì)模式在國內(nèi)早已見萌芽，大疆無人機(jī)的創(chuàng)始人汪濤正是在克里斯·安德森創(chuàng)建的無人機(jī)愛好者留言板上，發(fā)現(xiàn)一些用戶提出無人機(jī)應(yīng)該從單旋翼設(shè)計(jì)走向四旋翼設(shè)計(jì)，獲得了無人機(jī)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的靈感，并使大疆無人機(jī)領(lǐng)先國際市場?，F(xiàn)今許多電子產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)都借力互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，獲取用戶需求意見，對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的不斷優(yōu)化與迭代。眾創(chuàng)設(shè)計(jì)模式使用戶獲得了全新體驗(yàn)，并確保產(chǎn)品的效用價(jià)值與期望值一致，使生產(chǎn)商實(shí)現(xiàn)按需生產(chǎn)和收益最大化。雖然眾創(chuàng)設(shè)計(jì)模式目前并不成熟，但在智能+時(shí)代智能工廠的搭建與智能系統(tǒng)不斷優(yōu)化中，設(shè)計(jì)模式將轉(zhuǎn)變的愈加完善。

2.設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)向服務(wù)

無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，全球的制造廠商都開始意識(shí)到服務(wù)正在成為新的主要的利潤來源。服務(wù)不僅可以提供附加值，更能夠提高客戶體驗(yàn)和商家與競爭對手的差異化。由于新技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶的預(yù)期越來越高，他們不再局限于對傳統(tǒng)的產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)的選擇，更希望得到最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù)，服務(wù)的有用、可用以及好用也成為用戶評判產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)之一。人們對蘋果品牌產(chǎn)品的熱衷，不僅在于產(chǎn)品的性能與外觀，也被蘋果產(chǎn)品人性化的交互方式和豐富多彩的服務(wù)內(nèi)容所吸引。蘋果公司APP Store和iTunes所提供的下載服務(wù)使蘋果公司在智能手機(jī)興起的初期迅速形成一大批鐵桿用戶，足可見服務(wù)設(shè)計(jì)理念為產(chǎn)品成功帶來的巨大優(yōu)勢。為了使消費(fèi)者獲得完整的功能體驗(yàn)，越來越多的實(shí)體產(chǎn)品開始與相應(yīng)的服務(wù)綁定在一起使用。消費(fèi)者的需求不單于有形產(chǎn)品，從產(chǎn)品的購買、使用、維修、報(bào)廢到回收都有服務(wù)保證的需要。產(chǎn)品的內(nèi)涵從單一的功能實(shí)體擴(kuò)大至問題解決方案。我們所使用的智能音箱、智能冰箱不僅只能聽歌與冷藏，以音箱控制冰箱開關(guān)、調(diào)溫，甚至提醒食物的新鮮程度、為用戶推薦食譜計(jì)劃都無形中為用戶提供了服務(wù)，智能音箱則更像一個(gè)服務(wù)管家。在物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)上，服務(wù)已在智能+時(shí)代無處不在。眾創(chuàng)設(shè)計(jì)平臺(tái)從實(shí)質(zhì)上講也是一種服務(wù)方式，它確保用戶能夠準(zhǔn)確地表達(dá)自身需求，在平臺(tái)的設(shè)計(jì)、搭建與升級(jí)中都要考慮用戶的便利性與參與體驗(yàn)感。使用戶不僅在產(chǎn)品硬件的外觀、造型設(shè)計(jì)上參與其中，也能夠發(fā)表對產(chǎn)品軟件的升級(jí)更新的意見，在產(chǎn)品的使用前、使用時(shí)、使用后得到重視，享受全過程的服務(wù)。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)慢慢從外觀美學(xué)理念轉(zhuǎn)向以服務(wù)設(shè)計(jì)理念為導(dǎo)向，個(gè)性化、參與式的產(chǎn)品定制設(shè)計(jì)需求得到最大滿足。

3.設(shè)計(jì)手段借力科學(xué)技術(shù)

大數(shù)據(jù)和云計(jì)算是第四次工業(yè)革命的中心技術(shù)手段，它們的發(fā)展和應(yīng)用為智能+時(shí)代的到來提供了技術(shù)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的可行性。相對于傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造來講，智能＋時(shí)代的智能制造需要處理的信息多而且類型復(fù)雜。借力大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等科技手段的智能設(shè)計(jì)，能夠快速應(yīng)對與分析海量的結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，從中獲得新的有效價(jià)值。國內(nèi)的企業(yè)已經(jīng)開始嘗試借助科學(xué)技術(shù)的設(shè)計(jì)平臺(tái)搭建，當(dāng)設(shè)計(jì)師還在為無數(shù)的海報(bào)、banner制作煩惱，阿里巴巴2016年雙十一期間運(yùn)用魯班系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)每秒鐘制作8000張海報(bào)。魯班產(chǎn)品是阿里智能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，在算法和大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上它能夠進(jìn)行識(shí)圖、摳圖、理解數(shù)據(jù)、生成產(chǎn)品，自主學(xué)習(xí)、評估，在不斷試錯(cuò)中自行完善，并根據(jù)投放出去的點(diǎn)擊率瀏覽量進(jìn)行數(shù)據(jù)評估，為用戶做大規(guī)模的、個(gè)性化的商品推薦。從長遠(yuǎn)來看，魯班智能設(shè)計(jì)平臺(tái)不會(huì)一直服務(wù)于海報(bào)、Banner等平面設(shè)計(jì)任務(wù)，產(chǎn)品造型、動(dòng)畫角色都將會(huì)因此快速、精準(zhǔn)地設(shè)計(jì)落地。大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)的結(jié)合能夠使產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)更加多樣化，設(shè)計(jì)模型的渲染更加高效精確，云儲(chǔ)存也更便于圖片、色彩、造型資料庫的管理。由于對消費(fèi)者點(diǎn)擊率的快速捕捉與計(jì)算，設(shè)計(jì)師將會(huì)更加明確地設(shè)計(jì)出符合消費(fèi)者口味的產(chǎn)品，提高企業(yè)效益。

4.實(shí)現(xiàn)平臺(tái)依托智能工廠

個(gè)性化的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)需求離不開一個(gè)完善、合理、智慧化的制造工廠，智能工廠的構(gòu)建給用戶的個(gè)性化定制，設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程的參與以及產(chǎn)用融合的產(chǎn)品交付方式提供了實(shí)現(xiàn)的可能。智能工廠的概念最早由美國提出，其核心任務(wù)和目標(biāo)是在工廠生產(chǎn)中將工業(yè)化與信息化進(jìn)行高度的融合。智能工廠的發(fā)展進(jìn)程由物聯(lián)網(wǎng)加以控制，生產(chǎn)流程由電腦進(jìn)行整合。它具備數(shù)字化、可視化、全景化、集成化的特征，能夠快速根據(jù)前端的需求做出生產(chǎn)調(diào)整，對于生產(chǎn)過程中的故障，系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)停下并進(jìn)行問題檢修。分散式的智能控制系統(tǒng)可以智能地自行聯(lián)網(wǎng)，自行配置，獨(dú)立滿足生產(chǎn)訂單的各種設(shè)計(jì)需求，消費(fèi)者不再拘泥與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的批量模板，而是在可視化的生產(chǎn)過程中進(jìn)行個(gè)性設(shè)計(jì)，參與產(chǎn)品制作，以及選擇最滿意的運(yùn)送和服務(wù)方式。原有的生產(chǎn)線模式逐漸淡化，取而代之的是一個(gè)動(dòng)態(tài)、有機(jī)、開放、自主的生產(chǎn)過程。海爾沈陽冰箱工廠是中國智能工廠的典型代表，在海爾的智能工廠里，用戶能夠根據(jù)自己的喜好選擇冰箱的款式、性能、顏色、結(jié)構(gòu)來定制設(shè)計(jì)一款自己的專屬冰箱，在冰箱的生產(chǎn)過程中用戶能夠隨時(shí)查到自己的冰箱在生產(chǎn)線的什么位置以及詳細(xì)的裝配過程信息。生產(chǎn)線上的一萬多個(gè)傳感器保證實(shí)現(xiàn)設(shè)備、產(chǎn)品、用戶之間的相互交流與溝通。這種生產(chǎn)過程將生產(chǎn)設(shè)計(jì)與用戶的需求和工廠的制作做到無縫連接，給予用戶最佳的體驗(yàn)感與服務(wù)。智能工廠的生產(chǎn)使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加個(gè)性、多樣，也減少工廠的貨物堆積，節(jié)省了生產(chǎn)成本與設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新時(shí)間成本。

六、結(jié)語

每一次科技革命的爆發(fā)都會(huì)引起產(chǎn)品的設(shè)計(jì)出現(xiàn)迭代與創(chuàng)新，面對智能+時(shí)代的來臨，產(chǎn)品特性開始產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)變，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的路徑需要不斷革新。對于設(shè)計(jì)師而言，他們的角色也從主導(dǎo)逐漸變?yōu)榱艘龑?dǎo)。智能+時(shí)代出現(xiàn)的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)不僅是科學(xué)發(fā)展的先進(jìn)成果，也成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以借助的有力工具。因此設(shè)計(jì)師必須站在時(shí)代的前沿，把握設(shè)計(jì)變化發(fā)展的動(dòng)態(tài)，學(xué)習(xí)新的設(shè)計(jì)理念，堅(jiān)持以用戶為設(shè)計(jì)中心，創(chuàng)造出人性化、智能化、符合大眾利益的產(chǎn)品，不斷推動(dòng)中國制造2025計(jì)劃新的發(fā)展。