基于模塊化理念的家具設(shè)計(jì)研究

杜雯

摘 要：本文主要針對(duì)國內(nèi)家具現(xiàn)狀，分析目前市場的模塊化家具存在的問題并提供解決方法及理論依據(jù)。根據(jù)模塊劃分的原則，在原有的家具模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行優(yōu)化，總結(jié)歸納出模塊化家具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，闡述了優(yōu)化后的模塊化家具優(yōu)勢，以期將企業(yè)批量生產(chǎn)與用戶個(gè)性化需求更好地相結(jié)合，為今后的模塊化家具發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：模塊化理念;模塊劃分;家具設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：J525.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-5079 （2020） 22-0-02

家具業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)中一直占有著重要地位，隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對(duì)于生活品質(zhì)的追求也愈來愈高，家具產(chǎn)業(yè)也隨之進(jìn)入了新的階段，而定制化家具也已經(jīng)屢見不鮮。

一、研究現(xiàn)狀

雖然我國是全球名列前茅的家具消費(fèi)大國、家具制造業(yè)大國，但是仍然存在著大而不強(qiáng)的問題。隨著家具市場的變化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，目前的家具行業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。家具維修成本高、缺乏個(gè)性化、結(jié)構(gòu)單一、不符合人機(jī)工程學(xué)等是家具業(yè)亟待解決的問題。因此本文將模塊化的設(shè)計(jì)理念運(yùn)用到家具設(shè)計(jì)當(dāng)中，以期在差異化需求與高效率設(shè)計(jì)及批量生產(chǎn)中尋求一個(gè)平衡點(diǎn)。

二、模塊化家具設(shè)計(jì)分析

（一）模塊化家具

家具的模塊化是指對(duì)不同或相同的家具產(chǎn)品進(jìn)行功能分析，劃分并設(shè)計(jì)出一系列的產(chǎn)品家具模塊，以滿足市場需求。但是，家具的模塊化設(shè)計(jì)從根本上又不同于普通家具設(shè)計(jì)。它不是針對(duì)單個(gè)的產(chǎn)品，而是針對(duì)具有相同模塊的整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)。因此，模塊化可以快速實(shí)現(xiàn)家具的多樣化甚至擴(kuò)展其功能[1]。

在模塊化家具設(shè)計(jì)中，主要包括兩個(gè)方面：首先，對(duì)家具進(jìn)行功能分析，合理地創(chuàng)建模塊[1];其次，針對(duì)用戶的不同需求對(duì)模塊進(jìn)行劃分。其中設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于模塊的劃分。本文主要從目前模塊化家具現(xiàn)狀的痛點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)功能模塊劃分方法，并運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)原理和綠色原則，優(yōu)化模塊劃分。

（二）設(shè)計(jì)要點(diǎn)及原則

模塊化設(shè)計(jì)原理是在一定范圍內(nèi)對(duì)功能、規(guī)格、性能的產(chǎn)品進(jìn)行基礎(chǔ)分析，歸納出一系列具有基礎(chǔ)功能的模塊，然后根據(jù)使用者的實(shí)際需要進(jìn)行模塊選擇，將特殊模塊與標(biāo)準(zhǔn)化的通用模塊相結(jié)合，重構(gòu)出新的產(chǎn)品以滿足不同的需求。

根據(jù)目前模塊家具現(xiàn)狀來看，模塊劃分不合理與不符合人機(jī)工程學(xué)是主要的兩大難題，因此，設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)著重考慮這兩個(gè)因素。設(shè)計(jì)過程中需要考慮室內(nèi)所擺放的所有家具和其他類似的部件，發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出能夠成為獨(dú)立模塊的重要元素，然后科學(xué)合理地劃分不同的家具模塊，并將其接口方式與總設(shè)計(jì)間相互聯(lián)系起來，完成功能上的契合。而建立模塊間的接口方式，就需要確保模塊的完整性和通用性，從而創(chuàng)造出符合要求的單獨(dú)模塊[2]。最后將具有類似或相同功能的模塊進(jìn)行整理和統(tǒng)合，以盡可能地減少模塊種類。綜上所述，總結(jié)出以下幾個(gè)要點(diǎn)：

復(fù)用性。模塊復(fù)用性可以大大提高設(shè)計(jì)效率。復(fù)用模塊可減少用戶學(xué)習(xí)成本，保證用戶體驗(yàn)感，同時(shí)減少企業(yè)生產(chǎn)成本和時(shí)間。

延展性。由于需求具有差異性，對(duì)同一功能模塊來說，需要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到一定的可擴(kuò)展能力，以兼容一定范圍的差異性，這個(gè)“度”應(yīng)當(dāng)是基于對(duì)用戶需求的合理預(yù)估。

互換性。當(dāng)無法通過復(fù)用模塊或延展模塊滿足需求時(shí)，則須采用完全不同的交互或者內(nèi)部結(jié)構(gòu)。但是需要注意對(duì)外結(jié)構(gòu)的一致性，以確保在與其他模塊組合時(shí)，不在全局上發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)模塊的快速互換。

模塊設(shè)計(jì)與組合要考慮到人體尺寸因素，使之符合人體工程學(xué)。進(jìn)行模塊劃分時(shí)主要從裝配、使用、維修和制造這幾個(gè)角度來考慮，將企業(yè)與用戶相結(jié)合。

模塊設(shè)計(jì)需要遵循的原則：保證模塊功能與結(jié)構(gòu)的完整和獨(dú)立;模塊與模塊之間弱耦合，模塊內(nèi)部之間強(qiáng)耦合;模塊的接口要便于拆解與裝配;典型部件與通用性原則。

三、模塊化家具設(shè)計(jì)分析

（一）模塊功能劃分

模塊化家具的基礎(chǔ)在于模塊劃分，劃分是否合理將直接影響到家具的功能合理性、制作成本、維修、模塊的通用程度等，而模塊的劃分需要考慮到許多因素，目前模塊劃分方法大致有：針對(duì)產(chǎn)品功能的模塊劃分法、針對(duì)功能和結(jié)構(gòu)的模塊劃分法、針對(duì)產(chǎn)品生命周期的模塊劃分方法等。本文主要采用功能模塊劃分方法，在分析功能、結(jié)構(gòu)和用戶需求之間的映射關(guān)系基礎(chǔ)上，針對(duì)目前模塊家具存在的一些問題，加以人機(jī)尺寸分析和綠色原則。

那么如何進(jìn)行家具模塊的劃分呢？首先我們需要獲取用戶需求，對(duì)這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，并進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，轉(zhuǎn)換成家具的功能需求;而后利用“黑箱法”進(jìn)行總的功能分析，以確定好家具的總功能;然后對(duì)總功能進(jìn)行一一分解。但是在查閱大量文獻(xiàn)與資料后發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的分解方法不僅存在著合理分解功能的困難，而且難以得到完整的功能的合集[2]。因此，將家具功能分解轉(zhuǎn)換為用戶行為描述的分解，這個(gè)方法以人的認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，較為符合人的思維活動(dòng)。在確定了家具功能層次關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立功能結(jié)構(gòu)圖，明確在系統(tǒng)的家具中所需的分功能、子功能及其次序關(guān)系，并且確定家具各個(gè)功能之間的對(duì)接口，以更好地進(jìn)行模塊劃分。

在經(jīng)過以上分析后，確立了家具總功能、子功能、單元功能之間的關(guān)系。如何明確子功能是否能夠作為獨(dú)立的模塊，首先必須了解子功能作為單個(gè)模塊的條件。人們通常會(huì)根據(jù)不同的使用意圖、不同的角度出發(fā)對(duì)家具模塊劃分。因此，家具模塊劃分的角度歸為以下幾類[3]：面向設(shè)計(jì)、制造、裝配、使用和維修、回收的模塊劃分。然而，在實(shí)際的劃分過程中，常常會(huì)從多個(gè)角度綜合考慮，所以形成了以下的一些條件：通用性、單獨(dú)制造性、便于裝配、便于使用、便于維修、材料可回收。

當(dāng)子功能滿足以上條件之一時(shí)，可作為獨(dú)立模塊來使用。最后建立與用戶需求之間的相關(guān)度，依據(jù)用戶的實(shí)際使用情況，判斷各種相關(guān)性的重要程度，對(duì)家具進(jìn)行模塊的劃分[4]。

（二）人機(jī)分析

家具的設(shè)計(jì)與人體尺寸有著密不可分的關(guān)系，因此，模塊化家具設(shè)計(jì)必須要與人機(jī)工程學(xué)相結(jié)合，對(duì)家具的尺寸進(jìn)行合理的人機(jī)分析。模塊化家具在其設(shè)計(jì)過程中不能僅僅考慮功能性，家具的主體是人，因此，還要在人們使用過程中感到舒適方便。在進(jìn)行模塊化家具的設(shè)計(jì)時(shí)，分析人在使用家具時(shí)的人體尺寸并進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，使得模塊化家具更加人性化。

以電腦桌為例，假設(shè)長時(shí)間在電腦桌前工作、游戲，桌面應(yīng)與小臂平行，小臂與肘關(guān)節(jié)成90度，高度通常設(shè)置在660mm-700mm之間是最為合理，由于男女身高差異，桌面高度應(yīng)取中間值，這是因?yàn)樽烂娈?dāng)高度小于660mm，人頸椎拱起，容易造成頸椎病的發(fā)生;而高度大于700mm時(shí)，人的手臂抬得過高，小臂與肘關(guān)節(jié)角度大于90度，長此以往會(huì)造成頸肩腕綜合征等。家具作為室內(nèi)空間的重要組成部分，也要適應(yīng)整個(gè)空間環(huán)境的尺度要求。人機(jī)工程學(xué)重視“人的因素”，從人本身出發(fā)，將人的疲勞感降到最低，并且提高活動(dòng)效率。人機(jī)工程學(xué)目前已經(jīng)成為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)必不可少的過程，模塊化家具設(shè)計(jì)中也應(yīng)將人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用起來[5]。

（三）綠色原則

綠色原則是在依托家具模塊化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，著眼于家具設(shè)計(jì)的環(huán)境屬性，并增強(qiáng)模塊化家具綠色性能的一種設(shè)計(jì)方法，在結(jié)合環(huán)境意識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)生命周期階段環(huán)境屬性進(jìn)一步考慮[6]。將模塊化家具設(shè)計(jì)理念融入綠色設(shè)計(jì)的思想，不僅能夠滿足家具的功能需求和環(huán)境需求，還可以大大減少家具設(shè)計(jì)和制造的周期，擴(kuò)充家具系列，提高家具質(zhì)量，快速應(yīng)對(duì)市場變化，而且能夠減少甚至可以消除對(duì)環(huán)境的污染及破壞，方便家具的維修、升級(jí)以及廢棄后的拆卸、回收等工作。

為提高家具產(chǎn)品的資源和能源利用率、提高零件的利用率，延長家具的生命周期是實(shí)現(xiàn)這些綠色原則的有效方法。在以上條件下，將一些模塊整合成一個(gè)模塊以達(dá)到節(jié)約材料和回收處理的目的：①模塊盡可能使用同一種材料;②當(dāng)具有相同生命周期時(shí)，這些部件應(yīng)組合在同一模塊中，例如模塊的維護(hù)、升級(jí)、拆卸、重用和回收[7]。③模塊具有相似的技術(shù)周期和維修要求。根據(jù)以上合并準(zhǔn)則，并結(jié)合綠色原則的基礎(chǔ)下對(duì)原有的家具模塊合并進(jìn)行優(yōu)化，以期在家具產(chǎn)品生命周期內(nèi)，對(duì)環(huán)境的污染和破壞最小化，并同時(shí)要確保家具的基本功能、使用壽命、生產(chǎn)及回收成本和產(chǎn)品質(zhì)量。

四、結(jié)語

毋庸置疑，與常規(guī)家具相比，除了豐富多樣的使用功能和靈活的造型外，這種模塊化理念還可以更加積極地調(diào)動(dòng)消費(fèi)者互動(dòng)，促進(jìn)家具和人的情感交流，是人與物之間良好的互動(dòng)體驗(yàn)[8]。此外，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，使所有零部件和模塊均可以分開購買，減少了家具因?yàn)槟巢糠謸p壞而無法使用并遭到廢棄的可能，賦予產(chǎn)品更加持久的生命力。通過對(duì)基于客戶需求的模塊劃分，從人機(jī)和環(huán)境的角度去考慮家具模塊設(shè)計(jì)，使模塊化家具符合用戶使用的舒適性以及可持續(xù)發(fā)展的思想，為國內(nèi)模塊化家具提供思路。

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