模塊化設(shè)計到集成化服裝的發(fā)展淺析

吳朝倫

（鄭州輕工業(yè)大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，河南 鄭州 450000）

目前，模塊化設(shè)計主要存在于有固定規(guī)格的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中，隨著人們對服裝屬性要求的提高以及新技術(shù)的不斷問世，模塊化思想也被運用到了服裝設(shè)計當(dāng)中。如今，無論是在影視、時尚、文學(xué)作品等各種藝術(shù)行業(yè)里，還是在日常生活中，人們都能看到未來服裝、智能服裝、可穿戴設(shè)備的廣泛應(yīng)用。服裝作為人類的“第二皮膚”，在未來的發(fā)展中必然會成為科技設(shè)備的載體。模塊化設(shè)計可以用種類、數(shù)量有限的模塊組成盡可能多的種類、規(guī)格、性能、功能各異的產(chǎn)品，更好地滿足市場需求。

1 服裝模塊化設(shè)計的功效

1962 年，模塊化設(shè)計概念第一次被提出。模塊化設(shè)計是在一定數(shù)量模塊的基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用系統(tǒng)的分解、組合原理，完成不同模塊之間的動態(tài)整合以滿足市場需求的一種設(shè)計方法[1]。服裝模塊化設(shè)計的功效主要有兩類：（1）以功能需求為劃分依據(jù)，即根據(jù)產(chǎn)品的功能需求進(jìn)行模塊化設(shè)計，準(zhǔn)確把握每一模塊所具有的功能后進(jìn)行模塊的動態(tài)整合。（2）以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為劃分依據(jù)，即以服裝為載體，研究每一模塊與其結(jié)合的方式，以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的接口對各個結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，保證模塊的互換性[2]。

1.1 以功能基礎(chǔ)為劃分依據(jù)

以功能基礎(chǔ)為劃分依據(jù)的服裝模塊化設(shè)計能夠滿足某種職業(yè)的特性和需求，與以往單純被動的輔助有一定差別，這種產(chǎn)品的設(shè)計有著模塊化特點和主動輔助功效，例如俄羅斯研發(fā)的Ratnik-3“未來士兵”系統(tǒng)就是一套以功能基礎(chǔ)為劃分依據(jù)的設(shè)計產(chǎn)品。士兵可通過帶有電動機和電池的主動外骨骼進(jìn)行單手持槍精準(zhǔn)射擊。頭盔中配備的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)能夠自動計算目標(biāo)距離以及所有變量，如風(fēng)速、風(fēng)向，空氣的溫度、濕度等，結(jié)合彈道數(shù)據(jù)計算目標(biāo)點。此外，系統(tǒng)中的終端設(shè)備能夠?qū)⑹勘母黜棓?shù)據(jù)實時傳送至指揮中心，必要時可用電流刺激士兵大腦。

1.2 以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為劃分依據(jù)

以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為劃分依據(jù)的服裝模塊化設(shè)計同樣具有重要的設(shè)計功效。例如Fendi在2020年時裝秀中推出的“組合西裝夾克”，這一系列服裝可以根據(jù)需要來組合變換，通過調(diào)節(jié)繩索、拉鏈、紐扣等，讓服裝隨意組合起來，有效地滿足了人們的環(huán)保訴求。這種“可拆解服裝”與以往“一衣多穿”的不同之處在于，用戶可以根據(jù)需要自行調(diào)節(jié)服裝結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到改變服裝種類的功效。

2 集成化服裝設(shè)計現(xiàn)狀

技術(shù)研究和分析公司Gartner的研究報告顯示，隨著服裝企業(yè)的智能化升級以及人們對環(huán)保的訴求不斷提高，可穿戴設(shè)備的熱度將進(jìn)一步提升，集成化服裝能夠有效地使兩者動態(tài)結(jié)合。

2.1 集成化服裝材料

集成化服裝材料一般選擇功能性材料和服裝面料，根據(jù)服裝的特定功能要求選擇相應(yīng)的智能紡織品，利用織造和粘接的方式將其加工到服裝中。目前，已經(jīng)研發(fā)出的智能紡織品主要分為兩類，一類是織物本身具有固有屬性的材料，包括形狀記憶材料、相變材料、變色材料等；另一類是引入傳感技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)且具有偶有屬性的織物材料，相關(guān)材料和技術(shù)包括應(yīng)用導(dǎo)電材料、低功耗芯片技術(shù)、柔性傳感器、低功耗無線通信技術(shù)等[3]。兩種類型的材料各有所長，人們對服裝性能要求的不斷提高對未來電子類服裝的發(fā)展有決定性影響。

2.1.1 固有屬性材料

固有屬性材料織物的功效有智能溫控、形狀記憶、防水透濕和智能抗菌4個方面。智能溫控材料能夠?qū)椢餃囟冗M(jìn)行控制，根據(jù)其反應(yīng)方式可分為3類，分別是保溫織物、降溫織物和調(diào)溫織物。其中，調(diào)溫織物的科技含量最高、適用范圍最廣，在智能運動服、智能內(nèi)衣等智能服裝中都有廣泛應(yīng)用。形狀記憶材料能夠?qū)⒕哂行螤钣洃浌δ艿牟牧侠每椩斓确绞角度肟椢镏?，以此來實現(xiàn)形狀記憶、變形恢復(fù)和抗震減壓等功效。防水透濕材料具有防水和透濕的功能，在一定壓力下具有良好的防水性，人體所散發(fā)的汗氣可以透過織物擴散或傳導(dǎo)到織物之外，且水分不會在體表或織物之間冷凝。智能抗菌材料能夠?qū)?xì)菌進(jìn)行選擇性控制，在保證人體體表微生物生長繁殖的同時，能夠起到殺菌的功效。智能抗菌織物主要以智能凝膠纖維為基礎(chǔ)，把濕紡中的凝膠浸泡在抗菌溶液中，再將浸泡后的凝膠植入織物內(nèi)部，從而達(dá)到抗菌的目的。

2.1.2 偶有屬性材料

偶有屬性材料織物一般通過新型智能織物及電路工藝，將觸摸層、柔性電路等內(nèi)置到衣物中，賦予織物更方便的遠(yuǎn)程、手勢設(shè)備控制等功能。例如谷歌的Project Jacquard和面料電路板（Fabric PCBs）都是偶有屬性材料。制作偶有屬性材料的主要技術(shù)有硬件柔性化技術(shù)、電路植入技術(shù)、絕緣技術(shù)和電路與面料的連接技術(shù)。這些技術(shù)可以從根本上提高服裝的性能，但也對其電學(xué)性能提出了更高的要求。

2.2 集成化服裝粘接技術(shù)

集成化服裝的粘接技術(shù)是關(guān)系其發(fā)展的重要方面。目前，集成化服裝粘接技術(shù)主要分為兩類：電子設(shè)備或電路通過模塊化設(shè)計制成具備特定功效的單體，各單體之間可以自由組合，稱為單元組合；以服裝為主體將電子設(shè)備或電路置入織物中，稱為整體融合。兩種技術(shù)并行發(fā)展，各有所長。前者的技術(shù)較為傳統(tǒng)、電學(xué)性能較為穩(wěn)定、靈活性較強，但服用性能較差。后者的服用性能有所提高，但電學(xué)性能較差、靈活性較弱，技術(shù)實現(xiàn)也相對困難。因此，第一類技術(shù)的重點在于提升服裝的服用性能，第二類技術(shù)的重點在于提高服裝的電學(xué)性能。

2.2.1 單元組合技術(shù)

電子設(shè)備和電路通過縫紉、粘貼等方式將織物結(jié)合設(shè)計為各個單體，各個單體之間也可以用卡扣、拉鏈等特殊構(gòu)造進(jìn)行組合及互換。提升服裝的服用性能主要可以從舒適性和耐用性兩個方面考慮，可以運用人機功能學(xué)對單體的大小、形狀、位置進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，提升服裝的舒適性。耐用性方面主要考慮服裝的可水洗性，一般采用可拆卸技術(shù)，在洗滌服裝時將電子設(shè)備取出，從而延長產(chǎn)品的使用周期。

2.2.2 整體融合技術(shù)

整體融合技術(shù)并非是簡單地將模塊和服裝結(jié)合，而是通過運用電子器件柔化技術(shù)、面料電路板技術(shù)、服裝與電子元件結(jié)合技術(shù)和絕緣技術(shù)等將電子元件融入服裝。以服裝為主要載體，通過線路將各個元件相互聯(lián)通，從末端收集信息至始端微型計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，再由計算機下達(dá)指令至終端設(shè)備，線路作出反應(yīng)后形成閉合回路，從而使各個元件相輔相成，進(jìn)一步提升服裝的功能性和專業(yè)性。

3 集成化服裝的發(fā)展前景

3.1 集成化服裝的服用性

集成化服裝應(yīng)當(dāng)具有服裝的基本性能和舒適性能，滿足消費者在日常生活中的使用需求。在進(jìn)行設(shè)計時，要充分考慮人體的結(jié)構(gòu)、心理、力學(xué)等與產(chǎn)品和外界環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，對硬件的大小、位置進(jìn)行科學(xué)劃分，從而滿足人身心活動的要求[4]。技術(shù)上主要體現(xiàn)在硬件部分的微型化、柔性化處理，研發(fā)出高能效、低功耗的電子元件，提升產(chǎn)品的續(xù)航能力。

3.2 集成化服裝的實用性

集成化服裝應(yīng)具備一定的實用性能，而非現(xiàn)階段市面上僅有的簡單功能。用戶對產(chǎn)品的新奇感比較短暫，因此，在產(chǎn)品設(shè)計中要先了解用戶需求，重點解決用戶關(guān)注的核心問題，提高產(chǎn)品的專業(yè)化程度，才能夠真正達(dá)到提升工作效率的目的，使產(chǎn)品具有一定的用戶黏度。

3.3 人機交互技術(shù)

未來集成化服裝在交互方式上具有多元性的特征，諸如觸摸式交互、語音識別技術(shù)、體感技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)、無聲識別技術(shù)等。用戶在接收信息后，使用簡單的方式對產(chǎn)品進(jìn)行操縱，對提高工作效率和生活質(zhì)量具有很大幫助[5]。隨著科技的不斷進(jìn)步，交互技術(shù)層出不窮，新的交互技術(shù)變得越來越智能和便捷，但無論何時，交互系統(tǒng)的設(shè)計始終要本著“以人為本”的設(shè)計理念，設(shè)計之初應(yīng)考慮穿著者的生理和心理需求，確保用戶在使用時能夠掌握主動權(quán)，使產(chǎn)品變得更智能、更人性化。

3.4 集成化服裝的循環(huán)設(shè)計

在集成化服裝的設(shè)計、生產(chǎn)過程中，模塊的配置是細(xì)致而龐大的工程。功能多樣的服裝在設(shè)計之初就應(yīng)對其回收、替換過程中可能采用的再造手法進(jìn)行規(guī)劃，主要包括款式結(jié)構(gòu)、面料、色彩和工藝4個方面的循環(huán)設(shè)計。通過循環(huán)設(shè)計可以提升服裝的多樣性，消費者在選配服裝時會有更大的自由度，從而滿足不同消費者的不同需求[6]。同時，循環(huán)設(shè)計在延長服裝生命周期和環(huán)保方面也起到了積極作用。

3.5 集成化服裝的產(chǎn)業(yè)鏈

集成化服裝在生產(chǎn)方式中涉及眾多環(huán)節(jié)，以產(chǎn)業(yè)分工的不同可以將其分為3個部分：（1）關(guān)鍵電子元件的生產(chǎn)與研發(fā)；（2）交互系統(tǒng)的技術(shù)和方法；（3）產(chǎn)品的集成設(shè)計和后續(xù)服務(wù)。當(dāng)集成化服裝的產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善時，硬件開發(fā)公司會對電子元件的性能和功效進(jìn)行大量研究，容易忽視其產(chǎn)品在服裝中的服用性。而軟件公司也會注重交互軟件的持續(xù)開發(fā)，忽略硬件的生產(chǎn)與服務(wù)，從而導(dǎo)致集成化服裝產(chǎn)業(yè)鏈斷裂的情況。

4 結(jié)語

在集成化服裝的設(shè)計之中運用模塊化設(shè)計思維，不僅體現(xiàn)了模塊化設(shè)計方法，也為服裝設(shè)計領(lǐng)域帶來了創(chuàng)造性和便捷性?！爸袊圃臁?025將智能服裝作為具體戰(zhàn)略的組成部分，預(yù)示著服裝產(chǎn)業(yè)走向智能化勢在必行，也體現(xiàn)了服裝市場的發(fā)展趨勢。未來集成化服裝必然會以科技為動力、以市場為導(dǎo)向、以用戶為中心，朝著舒適化、智能化和專業(yè)化的方向不斷發(fā)展。只有如此，中國服裝才能在今后國際市場的激烈競爭中立于不敗之地。