產(chǎn)品設(shè)計管理的方法與措施

■陳淑云，張碧蓮，黃瓊濤 Chen Shuyun & Zhang Bilian & Huang Qiongtao

(宜華生活科技股份有限公司，廣東汕頭 515800）

我國是全球制造大國，但與世界先進(jìn)水平相比仍然大而不強(qiáng)，其中設(shè)計引領(lǐng)的集成創(chuàng)新能力薄弱，是制約中國制造“由大轉(zhuǎn)強(qiáng)”的主要瓶頸?！吨袊圃?025》列“提高創(chuàng)新設(shè)計能力”為國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)和重點，是實現(xiàn)“中國智造”的關(guān)鍵之一。中國是全球家具木制品生產(chǎn)、消費(fèi)和出口第一大國[1]，但部分企業(yè)仍保持原來的舊模式，品牌戰(zhàn)略缺位，設(shè)計管理不足，技術(shù)創(chuàng)新乏力，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重[2]。設(shè)計管理已經(jīng)成為市場競爭的“潛力股”，企業(yè)只有將設(shè)計管理的思想理念和方法系統(tǒng)運(yùn)用到經(jīng)營全過程，緊跟時代步伐，在持續(xù)改善過程中知行合一，致力于繼承與創(chuàng)新的交匯融合，才可能獲得更大成功[3]，并打造具有國際競爭力的“中國特色”現(xiàn)代家具設(shè)計[4]。

1 創(chuàng)新是設(shè)計的源頭和本質(zhì)

當(dāng)今世界正處于新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵時期，我國也已進(jìn)入結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)型升級新時代，由要素驅(qū)動轉(zhuǎn)向為創(chuàng)新驅(qū)動[5]。從QQ聊天到淘寶購物，從無人飛機(jī)到北斗導(dǎo)航，從無醛膠黏劑到相變儲能木材等等，技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新無處不在、無時不有[6]。以家具制造為代表的中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也正在利用新技術(shù)、新工藝、新材料、新模式，創(chuàng)造個性化產(chǎn)品，拓展差異化經(jīng)營，通過各領(lǐng)域各層面的創(chuàng)新保障以促進(jìn)自身的可持續(xù)發(fā)展[2]。

技術(shù)創(chuàng)新是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，設(shè)計管理滲透其中并與之緊密結(jié)合，貫穿技術(shù)創(chuàng)新的每個方面和過程[7]。時代要求我們，不僅要在產(chǎn)品設(shè)計上創(chuàng)新，還要在設(shè)計管理上創(chuàng)新。

2 產(chǎn)品設(shè)計管理方法與過程

2.1 全員協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制

企業(yè)的本質(zhì)是在高度專業(yè)化分工基礎(chǔ)上的有機(jī)協(xié)同[8]。協(xié)同創(chuàng)新是企業(yè)提升自主創(chuàng)新能力的良好途徑，良好的“內(nèi)部協(xié)同”機(jī)制可全面組織技術(shù)、市場、人力、文化、制度等資源，取得良好的協(xié)同效應(yīng)，使企業(yè)獲得“全員創(chuàng)新”的巨大能量，是新時代企業(yè)發(fā)展的必由之路[9]。在當(dāng)前的競爭壓力下，企業(yè)應(yīng)導(dǎo)入適宜的設(shè)計管理機(jī)制，建立自上而下的科學(xué)化體系，以釋放設(shè)計、創(chuàng)新、管理的巨大潛能，驅(qū)動企業(yè)持續(xù)發(fā)展[10]。

大部分企業(yè)主體及員工個體，因自身思維慣性和知識極限，無從實現(xiàn)突破式創(chuàng)新，而在產(chǎn)學(xué)研模式下構(gòu)建資源整合平臺，可借助高校知識的深度與廣度，最大化利用科研院所的人才、技術(shù)等創(chuàng)新資源，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，對制造技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新進(jìn)行有效管理，產(chǎn)生乘數(shù)效果，達(dá)成共贏的效果[11]。因此，除了有關(guān)設(shè)計的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)還應(yīng)該配套相關(guān)的措施與制度，激發(fā)內(nèi)外資源的協(xié)同創(chuàng)新，提高產(chǎn)品設(shè)計水平和創(chuàng)新管理水平。筆者所在企業(yè)大力推行產(chǎn)學(xué)研模式，主要與東北林、西南林、南林、北林、中南林等林業(yè)高校及中國林科院木材所長期合作，聯(lián)合研究、協(xié)同創(chuàng)新、共享成果，并以產(chǎn)學(xué)研項目為課題，吸收碩士生、博士生到企業(yè)進(jìn)行論文實踐，直接參與企業(yè)的研究活動，將新思想、新技術(shù)和新方法融入到企業(yè)的設(shè)計創(chuàng)新活動中，形成企業(yè)、院校、研究生三方共贏的良好態(tài)勢。

■圖1 新產(chǎn)品開發(fā)流程示意圖

2.2 設(shè)計過程控制要點

創(chuàng)新的對象和目標(biāo)是拆解、治理本領(lǐng)域的痛點和堵點[12]，設(shè)計管理的關(guān)鍵也在于此，并將可持續(xù)發(fā)展理念作為設(shè)計的主要準(zhǔn)則和未來設(shè)計的趨勢[13]。基于此，企業(yè)應(yīng)堅持“制度為綱、技術(shù)為要、實效為先”的原則和思路[14]，建立基于工作流的跨部門協(xié)同管理程序和系統(tǒng)，構(gòu)筑信息、技術(shù)與知識共享平臺，持續(xù)優(yōu)化過程管理和設(shè)計創(chuàng)新的方法和機(jī)制。

產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)制造的目標(biāo)是過程增值，為了實現(xiàn)最大化增值，應(yīng)借助PDCA循環(huán)，運(yùn)用各種方法、技術(shù)和工具，對所有過程進(jìn)行策劃、實施、檢查和改進(jìn)，以提高設(shè)計的績效。筆者所在企業(yè)，按照“標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)”的方法和框架，編制產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的流程圖，并在開發(fā)提案中明確各環(huán)節(jié)要求，例如：

（1）設(shè)計開發(fā)策劃時充分考慮設(shè)計開發(fā)所需的各過程，包括外觀、材料、工藝與功能四個要素[15]，覆蓋設(shè)計開發(fā)的評審、驗證和確認(rèn)活動，加強(qiáng)所需的資源及人員之間的配合控制；

（2）設(shè)計輸入應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的功能和性能要求、法律法規(guī)要求等，如：出口美國的產(chǎn)品，應(yīng)符合ASTM F963-2017和《加利福尼亞州規(guī)則法典》17-93120的要求；設(shè)計師還應(yīng)充分應(yīng)用人體工程學(xué)以確定家具（及部件）最優(yōu)規(guī)格尺寸和內(nèi)部力學(xué)結(jié)構(gòu)，如寫字桌臺面下的空間高度不得小于580mm、寬度不得小于520mm，以保證消費(fèi)者在使用時兩腿能有足夠的活動空間且沒有壓迫感；在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面應(yīng)保障物理安全性能，包括部件間隔；通過預(yù)測最大載荷來確定力學(xué)強(qiáng)度和耐久性等要求。

（3）設(shè)計開發(fā)過程應(yīng)實施評審、驗證和確認(rèn)等活動，設(shè)計主管部門組織銷售部、客戶代表、品管部、生產(chǎn)部、工藝部等部門對樣品開展評審活動，發(fā)現(xiàn)問題及時討論應(yīng)對措施，必要時對設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)進(jìn)行修訂，以確保達(dá)到產(chǎn)品的功能和性能要求，如：兒童家具產(chǎn)品可接觸的活動部件間的間隙應(yīng)＜5mm或≥12mm；產(chǎn)品不應(yīng)有危險的銳利邊緣；柜類必須通過防傾倒測試；甲醛釋放量≤1.5mg/L等。

（4）設(shè)計開發(fā)的輸出控制，首先需滿足輸入的所有要求，其次需滿足后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)提供的各項要求，包括產(chǎn)品工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計圖、分解制作部件圖集、工藝流程圖、工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品包裝方案、安裝圖（鋪裝說明）及新刀具大樣圖（若有）、工藝定額標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的技術(shù)方案及相關(guān)技術(shù)支撐文件。

2.3 化繁為簡的標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)是知識的結(jié)晶，標(biāo)準(zhǔn)化則是對過程和結(jié)果制定可重復(fù)使用的共同規(guī)則以獲得最佳秩序的機(jī)制、系統(tǒng)和活動，現(xiàn)已經(jīng)滲透到企業(yè)的設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等過程[16]。企業(yè)應(yīng)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計體系[17]以有效管理這些過程，通過功能模塊、設(shè)計模塊的擴(kuò)展、組合重構(gòu)、模塊位置變換與替換等方法，解決市場需求多樣化與制造標(biāo)準(zhǔn)化之間的矛盾[18]，并借助設(shè)計軟件、成組技術(shù)、揉單生產(chǎn)等，推進(jìn)設(shè)計生產(chǎn)一體化的進(jìn)程，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級目的[19]。進(jìn)一步，可將部門之間串行工作模式變?yōu)閰f(xié)同工作模式，將工業(yè)化和信息化融合起來[20]，并通過標(biāo)準(zhǔn)化的模式把創(chuàng)新成果和成功經(jīng)驗進(jìn)行固化。比如，我們可以把復(fù)雜的設(shè)計流程用圖表化的形式串起來（如圖1），讓員工自覺和不自覺的按照規(guī)劃設(shè)定的程序各司其職，可以把產(chǎn)品的造型、結(jié)構(gòu)和加工工藝進(jìn)行合理歸類形成標(biāo)準(zhǔn)庫，在開發(fā)過程中實現(xiàn)快速高效地調(diào)用，推動新產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)[21]。比如，在ERP系統(tǒng)中，產(chǎn)品種類、工藝定額、成本信息、產(chǎn)品規(guī)格、包裝規(guī)格等基礎(chǔ)信息的基礎(chǔ)上，把流程和參數(shù)等工藝信息整合導(dǎo)入資料庫形成標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范化信息），生產(chǎn)、工藝、計劃、定額、采購等部門均能在ERP系統(tǒng)中獲得所需的信息，直接對應(yīng)銷售訂單，自動生成各環(huán)節(jié)的行動指令，逐步實現(xiàn)無紙化辦公并減少資料交接和信息傳遞的錯漏率，讓復(fù)雜、系統(tǒng)、詳盡的信息可以簡便地實現(xiàn)共享。

2.4 傻瓜式流程化管理

為了促進(jìn)全員貫通、執(zhí)行和監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)化，管理系統(tǒng)和規(guī)則應(yīng)盡可能簡單化直至傻瓜化，通過精準(zhǔn)識別、分析和系統(tǒng)掌握企業(yè)各項活動過程的規(guī)律，把業(yè)務(wù)流程化、工作標(biāo)準(zhǔn)化、記錄痕跡化，提高工作效率，降低出錯率，減少扯皮現(xiàn)象，提升各層級部門和員工的自控管理能力，便捷、高效地解決企業(yè)的運(yùn)營管理問題[22-23]。

系統(tǒng)文件中，能用圖表的就不用文字描述，能檢測、監(jiān)測的必須量化，所有業(yè)務(wù)過程和操作盡可能配置流程圖；業(yè)務(wù)運(yùn)行中，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)精神，嚴(yán)格按照文件要求實施推進(jìn)。如筆者曾參與修訂的企業(yè)《家具產(chǎn)品設(shè)計程序》、《家具產(chǎn)品工藝管理程序》、《家具產(chǎn)品檢驗控制程序》等，均包含清晰且詳細(xì)的流程圖，關(guān)鍵節(jié)點還標(biāo)注責(zé)任人、機(jī)械設(shè)備、材料使用、技術(shù)質(zhì)量等要求，覆蓋整個流程的各個環(huán)節(jié)，嚴(yán)格執(zhí)行便可得到預(yù)期的結(jié)果。

又如，家具企業(yè)投料管理可以實施“排料圖”下料制度，在產(chǎn)品設(shè)計規(guī)劃時，依照順應(yīng)紋理方向要求（特別是順向合板、定向刨花板）畫出排料圖以指導(dǎo)生產(chǎn)操作，也作為產(chǎn)品部件尺寸設(shè)計的參考。所有同材質(zhì)同規(guī)格的大小零件合理搭配，按省料、合理的原則，進(jìn)行科學(xué)套排，以最小面積或最短長度排出用料定額，提高原材料特別是傳統(tǒng)人造板的利用率。排料應(yīng)遵循“一套、兩對、三先三后”原則：

(1)一套：凸套凹。帶弧形的部件，應(yīng)將凸面/邊對應(yīng)凹面/邊，減少中間裁掉的部分。

(2)兩對：直對直，斜對斜。帶斜邊的不規(guī)則造型部件，采取直邊靠直邊、斜邊靠斜邊、大小頭對插的方式。

(3)三先三后：先大后小，先正后側(cè)，先面后里。先大規(guī)格后小規(guī)格，先正面板后側(cè)面板，先可視部件后隱藏部件。

3 產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量控制

3.1 適時導(dǎo)入PLM體系

產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)是以市場為導(dǎo)向的創(chuàng)造性活動, 以“超出顧客期望”為目標(biāo)，既要滿足市場與顧客的需求,又要可持續(xù)提升整體效益。建議企業(yè)適時導(dǎo)入產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）理論及其技術(shù)，以產(chǎn)品為中心，借助新的信息技術(shù)，建成一個涵蓋產(chǎn)品全生命周期的運(yùn)營體系，能從概念、設(shè)計、研發(fā)、制造到維護(hù)等方面來改善設(shè)計制造活動，優(yōu)化生產(chǎn)線與技術(shù)，解決生產(chǎn)失衡等問題，并從生態(tài)環(huán)境保護(hù)、制造消耗降低、資源利用最大化三個維度，推動企業(yè)的設(shè)計智造轉(zhuǎn)型，可有效為企業(yè)增加收入和降低成本并避免對環(huán)境的負(fù)作用[24-25]。

3.2 技術(shù)質(zhì)量文件先行

家具制造屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，除了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、制度、模板等顯性知識，大量信息、知識、經(jīng)驗、教訓(xùn)和感覺等隱性知識存在于個別部門和員工，企業(yè)應(yīng)建立知識庫及其共享平臺，匯總整理各類信息、數(shù)據(jù)、認(rèn)知，用規(guī)范完整、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、先進(jìn)準(zhǔn)確、有繼承性可操作性的文件化形式，將隱性知識顯性化，將分散資源系統(tǒng)化，形成標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)質(zhì)量文件，實現(xiàn)共享。技術(shù)質(zhì)量文件包含技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、管理制度、流程及相應(yīng)的資料性文件，是產(chǎn)品質(zhì)量保證的根本，它在產(chǎn)品研制過程中形成并成為產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)的科研、生產(chǎn)、試驗、保障等活動的依據(jù)，文件一經(jīng)設(shè)定必須嚴(yán)格執(zhí)行，任何人不得私自修改[14-26]。

運(yùn)行中，產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)做好產(chǎn)品方案、工藝規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)“四同步”，即同步設(shè)計、同步實施、同步驗證并同步修改優(yōu)化，做好相關(guān)技術(shù)質(zhì)量文件時效性管理，包括版本信息、修訂日期、生效日期等，并應(yīng)先于產(chǎn)品制造下達(dá)；圖紙變更或工藝文件修改至少要與打樣同步，以消除在傳統(tǒng)制造業(yè)工廠普遍存在的開發(fā)制造過程中“圖紙與產(chǎn)品不符”的亂象；對于隱含性的修改，還必須在資料中做出說明，以便使用部門理解掌握新老版本的差異，確保新的要求得到實施。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)化塑造藝術(shù)美

無論是產(chǎn)品外觀設(shè)計還是功能特性吸引市場目光，質(zhì)量始終是消費(fèi)者關(guān)注的重點[27]。質(zhì)量管理始于市場終于市場，貫穿從需求調(diào)研到產(chǎn)品設(shè)計再到生產(chǎn)制造直至末端的售后服務(wù)全過程[14]。設(shè)計決定了產(chǎn)品的“先天質(zhì)量”，體現(xiàn)管理思想，決定管理的內(nèi)容和手段，是生產(chǎn)制造質(zhì)量必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，是降低生產(chǎn)加工難度、保證藝術(shù)美感及質(zhì)量水平、提高功能和工藝性和適銷性的關(guān)鍵，可視為最終質(zhì)量的起點[28]。從設(shè)計立項開始，嚴(yán)格、系統(tǒng)、細(xì)化的質(zhì)量管理同步啟動。比如：家具產(chǎn)品外觀和工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)確保一致性、協(xié)調(diào)性、對稱性（為了體現(xiàn)視覺效果“非對稱美”的特殊設(shè)計除外）；內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材料應(yīng)符合模塊化[29]要求，并注意左右對稱、前后協(xié)調(diào)；所有非可視部分的結(jié)構(gòu)件也必須是標(biāo)準(zhǔn)模塊。

設(shè)計開發(fā)部門應(yīng)建立健全資料庫，產(chǎn)品的信息，包括產(chǎn)品造型、尺寸、材料、價格、油漆配方和效果，以及工藝流程、標(biāo)準(zhǔn)工序增強(qiáng)和工藝定額等，均應(yīng)納入庫中管理并隨時更新。這不僅是數(shù)據(jù)的積累，更是標(biāo)準(zhǔn)化管理的內(nèi)容，也是成本核算及產(chǎn)品報價的依據(jù)。

4 自主知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)

知識產(chǎn)權(quán)已經(jīng)成為關(guān)乎企業(yè)生死存亡的關(guān)鍵之一，企業(yè)應(yīng)充分考量知識產(chǎn)權(quán)與創(chuàng)新發(fā)展融合的戰(zhàn)略,使其發(fā)揮更高的價值[30]。設(shè)計開發(fā)是產(chǎn)業(yè)鏈中極具增值力的創(chuàng)新環(huán)節(jié),創(chuàng)新成果的保護(hù)和轉(zhuǎn)化有賴于知識產(chǎn)權(quán)管理[31]。因此，企業(yè)在致力于設(shè)計能力培養(yǎng)和水平提升的同時，應(yīng)著重知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系建設(shè)，為自身健康發(fā)展保駕護(hù)航[32-35]。

建議企業(yè)指定專人負(fù)責(zé)知識產(chǎn)權(quán)管理，實務(wù)中主要把握：

(1)知識產(chǎn)權(quán)申請先于產(chǎn)品或方案公開；

(2)外觀設(shè)計、實用新型和發(fā)明專利，根據(jù)實際情況單獨(dú)或同步申報；

(3)共性技術(shù)、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)優(yōu)先申請；

(4)權(quán)利保護(hù)要求應(yīng)該點面結(jié)合以面為主，不僅僅是具體的技術(shù)或結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，應(yīng)盡可能覆蓋某個原理或者技術(shù)路徑；

(5)專利產(chǎn)權(quán)申請和授權(quán)后按時繳交年費(fèi)。

5 結(jié)語

千里之行始于足下，百年老店源于設(shè)計，提質(zhì)增效則依賴科學(xué)管理。設(shè)計管理已經(jīng)被提到戰(zhàn)略的高度，如何讓設(shè)計及其管理為企業(yè)貢獻(xiàn)更大的能量，是企業(yè)界、學(xué)術(shù)界和設(shè)計界共同關(guān)注的領(lǐng)域，也因此快速地獲得了巨大的發(fā)展。企業(yè)應(yīng)擯棄跟風(fēng)、模仿的方式，致力于自主創(chuàng)新，將時尚趨勢、仿生技術(shù)、國潮文化等特有元素，結(jié)合四新技術(shù)，融入產(chǎn)品設(shè)計中，以順應(yīng)當(dāng)代消費(fèi)觀念。學(xué)無止境，技有源頭，企業(yè)通過引入科學(xué)方法建立管理系統(tǒng)，設(shè)計的能量和效應(yīng)將更進(jìn)一步增強(qiáng)，雖然這個過程將是漫長而曲折的，但企業(yè)管理者和設(shè)計師們都愿意用心求索，共同迎接“中國智造”新時代。