裝備制造業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)程序研究與應(yīng)用

任勇威

(中國(guó)鐵建重工集團(tuán)股份有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410100)

1 引言

“裝備制造業(yè)”的概念可以說(shuō)是我國(guó)所獨(dú)有。它的正式出現(xiàn)，見(jiàn)諸于1998年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議明確提出的“要大力發(fā)展裝備制造業(yè)”[1]。我國(guó)的裝備制造產(chǎn)品經(jīng)過(guò)數(shù)十年不斷迭代發(fā)展，目前已進(jìn)入到高端制造階段。因此，提出適合的設(shè)計(jì)創(chuàng)新原理和方法，對(duì)我國(guó)高端裝備行業(yè)的未來(lái)戰(zhàn)略發(fā)展極具現(xiàn)實(shí)意義[2]。

目前，工業(yè)設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)裝備制造業(yè)的重要作用已經(jīng)凸顯，國(guó)內(nèi)大型的裝備制造企業(yè)幾乎均配備了專業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，但在工業(yè)設(shè)計(jì)程序具體開(kāi)展方面尚未成熟，還仍處于探索階段。工業(yè)設(shè)計(jì)程序不能完全“拿來(lái)主義”，必須根據(jù)裝備制造業(yè)特征和產(chǎn)品屬性進(jìn)行細(xì)致深入地研究，從而在企業(yè)乃至行業(yè)內(nèi)探索出一套行之有效的工業(yè)設(shè)計(jì)程序。

2 工業(yè)設(shè)計(jì)程序限制因素

裝備制造業(yè)涉及眾多行業(yè)門類，但現(xiàn)有文獻(xiàn)中的裝備制造企業(yè)多是指生產(chǎn)和銷售裝備類產(chǎn)品的制造類企業(yè)[3]。裝備制造產(chǎn)品因其多用途、多系統(tǒng)、多操控的復(fù)雜性，在一定程度上制約了工業(yè)設(shè)計(jì)程序的展開(kāi)。因此，此類產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)需求要從其功能結(jié)構(gòu)、工藝成本、開(kāi)發(fā)周期等各個(gè)方面進(jìn)行多維度的綜合考量，以便達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。結(jié)合裝備制造產(chǎn)品的特殊性，其工業(yè)設(shè)計(jì)程序限制因素主要有:功能主導(dǎo)形式、制造工藝限制、開(kāi)發(fā)周期限制。

2.1 功能主導(dǎo)形式

裝備制造業(yè)產(chǎn)品是國(guó)之重器，是實(shí)施國(guó)家戰(zhàn)略和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重要保障，它不同于其他消費(fèi)類商品，物質(zhì)功能是支撐，也是最基本的需求[4]。裝備制造業(yè)產(chǎn)品技術(shù)方案和總體設(shè)計(jì)要經(jīng)過(guò)反復(fù)的推敲和評(píng)審，主結(jié)構(gòu)件和關(guān)重件需要經(jīng)過(guò)科學(xué)地計(jì)算分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，才能保障產(chǎn)品主要功能的順利實(shí)現(xiàn)?；诖?，在進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先考慮產(chǎn)品的功能實(shí)現(xiàn)，外觀上單純追求美學(xué)范疇的“美”，就容易產(chǎn)生原則性的錯(cuò)誤，反而喧賓奪主。將實(shí)現(xiàn)功能技術(shù)與設(shè)計(jì)美學(xué)有機(jī)結(jié)合，形成工程美學(xué)，才是好的工業(yè)設(shè)計(jì)。

2.2 制造工藝限制

裝備制造產(chǎn)品多為重型工業(yè)機(jī)械，零部件多、焊接量大、質(zhì)量可靠性要求高。通常采用行業(yè)常規(guī)的成熟工藝路線，多以金屬板材、型材、復(fù)合型工程材料為主要用材；以剪切、折彎、沖壓、鑄鍛、鉚焊等為主要制造加工工藝，產(chǎn)品的產(chǎn)量需求將直接決定其工藝成本。另外，根據(jù)部分產(chǎn)品實(shí)際產(chǎn)量需求，如非標(biāo)、定制化裝備，不會(huì)考慮投入批量化模具，而采用簡(jiǎn)單的加工工藝或一次性成型工藝。因此，在工藝因素限制下，產(chǎn)品的工業(yè)造型空間和設(shè)計(jì)自由度也會(huì)相應(yīng)減小。

2.3 開(kāi)發(fā)周期限制

裝備制造業(yè)中的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，與企業(yè)參與工程投標(biāo)、參加行業(yè)展會(huì)、產(chǎn)品升級(jí)換代等品牌發(fā)展戰(zhàn)略息息相關(guān)。目前，各裝備制造企業(yè)在國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，尤其是大型建設(shè)工程投標(biāo)中競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。企業(yè)為了贏得競(jìng)標(biāo)機(jī)會(huì)，會(huì)加速產(chǎn)品研發(fā)，對(duì)企業(yè)產(chǎn)品加工生產(chǎn)周期的壓縮提出了更高要求[5]。另外，如bauma工程機(jī)械展、BICES北京工程機(jī)械展等行業(yè)盛會(huì)，各企業(yè)爭(zhēng)相借機(jī)進(jìn)行新品發(fā)布，以求提升品牌影響力。除品牌發(fā)展戰(zhàn)略因素外，產(chǎn)品研發(fā)周期也受產(chǎn)品本身功能特性的制約。例如農(nóng)用機(jī)械需根據(jù)農(nóng)作物收獲季節(jié)計(jì)劃上市最佳時(shí)間，由此會(huì)限制產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。

3 工業(yè)設(shè)計(jì)程序

工業(yè)設(shè)計(jì)是運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)，對(duì)產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)、外觀形態(tài)、涂裝色彩、內(nèi)飾材料和人機(jī)交互等方面進(jìn)行創(chuàng)新的設(shè)計(jì)活動(dòng)，而具有邏輯性地開(kāi)展工業(yè)設(shè)計(jì)工作的一系列步驟就是工業(yè)設(shè)計(jì)程序。工業(yè)設(shè)計(jì)程序是結(jié)合產(chǎn)品開(kāi)發(fā)輸入條件，按照一定順序形成的流程式作業(yè)步驟，流程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都有其目的性和必要性，其作用就是使工業(yè)設(shè)計(jì)工作有條不紊地開(kāi)展。裝備制造業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程就是對(duì)各種裝備產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中所可能發(fā)生的各種設(shè)計(jì)活動(dòng)、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)按一定的邏輯順序有機(jī)組合，從而構(gòu)建一套完備的設(shè)計(jì)過(guò)程。結(jié)合裝備類產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程，工業(yè)設(shè)計(jì)程序可分為設(shè)計(jì)調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、方案評(píng)估、樣機(jī)評(píng)估、設(shè)計(jì)定型五個(gè)部分，見(jiàn)圖1。

圖1 工業(yè)設(shè)計(jì)程序

3.1 設(shè)計(jì)調(diào)研

設(shè)計(jì)調(diào)研區(qū)別于市場(chǎng)調(diào)研，市場(chǎng)調(diào)研是指系統(tǒng)地、客觀地收集、整理和分析市場(chǎng)營(yíng)銷活動(dòng)的各種資料或數(shù)據(jù)[6]。而工業(yè)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)本身的研究和調(diào)查，是要了解用戶的需求和取得新產(chǎn)品規(guī)劃的要素[7]。例如，一個(gè)新產(chǎn)品如何從外觀上就能體現(xiàn)出高檔次?駕駛室座椅是選擇皮革還是混合織物?金屬件是用亮面還是亞光面?色彩是用低純度還是高純度?這些問(wèn)題都需要經(jīng)過(guò)調(diào)研取樣的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)才能測(cè)定，工業(yè)設(shè)計(jì)師通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)調(diào)研渠道掌握了所有的用戶和需求信息，使得用戶的意見(jiàn)在產(chǎn)品規(guī)劃和設(shè)計(jì)初期就能滲透其中，它們將會(huì)成為產(chǎn)品是否獲得用戶好評(píng)的重要因素。而大部分的裝備制造企業(yè)，則主要通過(guò)圖文資料的分析研究，來(lái)完成前期的設(shè)計(jì)調(diào)研環(huán)節(jié)。少數(shù)項(xiàng)目的工業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，相關(guān)人員可以參與項(xiàng)目組的實(shí)地調(diào)研，從市場(chǎng)及用戶的角度，分析和總結(jié)設(shè)計(jì)切入點(diǎn)。

裝備制造產(chǎn)品種類繁多，并且各自功能用途、性能特點(diǎn)、外形特征迥異。因此，設(shè)計(jì)需要有一個(gè)清晰精準(zhǔn)的方向，調(diào)研的最終目的旨在設(shè)計(jì)定向，即確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)造型偏好和設(shè)計(jì)重點(diǎn)等框架性內(nèi)容。設(shè)計(jì)定向是產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的重要環(huán)節(jié)，這也是產(chǎn)品能夠開(kāi)發(fā)成功的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)定向首先要對(duì)所開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的同類型競(jìng)品或近似產(chǎn)品進(jìn)行國(guó)內(nèi)外標(biāo)桿研究，競(jìng)品專利檢索和資料分析后再把研究工作全面展開(kāi)。除看得見(jiàn)的造型元素、色彩設(shè)計(jì)、CMF外，還要對(duì)設(shè)計(jì)理念、企業(yè)文化的體現(xiàn)等進(jìn)行詳實(shí)的研究與討論。前期的調(diào)研工作，都是基于項(xiàng)目的具體技術(shù)要求進(jìn)行開(kāi)展。

3.2 方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是基于前期設(shè)計(jì)定向進(jìn)行的設(shè)計(jì)創(chuàng)作。設(shè)計(jì)本身就是一種主觀上的創(chuàng)造性活動(dòng)，而非一種天馬行空的自由臆想，是需要在一系列客觀條件限定下進(jìn)行的。對(duì)于裝備制造產(chǎn)品的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，前期設(shè)計(jì)定向中的各個(gè)研究結(jié)論作為輸出結(jié)果就是客觀條件限定。方案設(shè)計(jì)則是將客觀條件限定與設(shè)計(jì)自由度控制在最佳的協(xié)調(diào)狀態(tài)。通常方案設(shè)計(jì)可以分為創(chuàng)意設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，見(jiàn)圖2。

圖2 青貯收獲機(jī)手繪草圖和三維效果圖

創(chuàng)意設(shè)計(jì)階段一般采用意向圖片、手繪草圖、手繪效果圖等來(lái)表達(dá)工業(yè)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖及理念。該環(huán)節(jié)常用頭腦風(fēng)暴法、歸納法、比較法等工業(yè)設(shè)計(jì)方法，經(jīng)過(guò)多次討論篩選和驗(yàn)證，最終將會(huì)從眾多初稿中選取優(yōu)選方案進(jìn)行后續(xù)深入設(shè)計(jì)。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)階段，是對(duì)創(chuàng)意設(shè)計(jì)階段優(yōu)選方案的三維數(shù)字化、視覺(jué)化、工程化。首先通過(guò)工程軟件進(jìn)行人機(jī)工程布置設(shè)計(jì)并建立三維模型，而后利用渲染軟件對(duì)模型材質(zhì)及色彩進(jìn)行效果渲染，以得到模擬產(chǎn)品最佳視覺(jué)效果，極大提升了設(shè)計(jì)的直觀性、準(zhǔn)確性[8]。此階段的輸出物主要為產(chǎn)品效果圖，是后期方案評(píng)估的主要素材依據(jù)。

3.3 方案評(píng)估

方案評(píng)估是對(duì)以上已完成工作環(huán)節(jié)的一種階段驗(yàn)證，也是作為一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作流程中必須的步驟。裝備制造業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)程序中，方案評(píng)估環(huán)節(jié)具有重要意義。國(guó)內(nèi)企業(yè)常用的工業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法是核心決策制和群體決策制。核心決策即召集企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)和研發(fā)骨干，在會(huì)議上進(jìn)行討論和評(píng)議，選擇最終方案和優(yōu)化意見(jiàn)；群體決策則在各部門抽取一定比例樣本，采用問(wèn)卷或投票方式確定方案或設(shè)計(jì)方向。

有些企業(yè)會(huì)拿來(lái)現(xiàn)成的評(píng)價(jià)系統(tǒng)實(shí)施方案評(píng)估，但生搬硬套往往適得其反，并不適用于裝備制造業(yè)。不同的評(píng)價(jià)方法對(duì)被評(píng)價(jià)對(duì)象是有偏好的[9]，因此，應(yīng)該結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)來(lái)構(gòu)建裝備制造業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)程序的評(píng)價(jià)體系，以得到相對(duì)公正客觀的評(píng)審結(jié)果。目前國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)程序中的方案評(píng)估方法研究還處于起步階段，仍需要做大量的探索和研究工作。由于本文重在研究設(shè)計(jì)程序，且工業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法是一套獨(dú)立的較為復(fù)雜的體系，因此本文對(duì)方案評(píng)估的內(nèi)容不作展開(kāi)論述。

3.4 樣機(jī)評(píng)估

裝備制造企業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)師，需要具備多學(xué)科綜合知識(shí)，承擔(dān)多樣化整合性工作，除前文論述的三個(gè)環(huán)節(jié)外，還需跟進(jìn)樣機(jī)試制、參與樣機(jī)評(píng)估，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的轉(zhuǎn)化率，為后續(xù)項(xiàng)目實(shí)施積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，提升個(gè)人及團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)能力、設(shè)計(jì)質(zhì)量。樣機(jī)評(píng)估分為虛擬樣機(jī)評(píng)估和試制樣機(jī)評(píng)估兩個(gè)方面。虛擬樣機(jī)是需要以計(jì)算機(jī)和軟件系統(tǒng)為載體建立數(shù)字原型，具有模擬真實(shí)度高的特點(diǎn)。通過(guò)CAD、CAM和CAE等計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行工程建模和仿真計(jì)算，以便對(duì)備選的多個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，根據(jù)導(dǎo)出結(jié)論報(bào)告不斷優(yōu)化和改進(jìn)。虛擬樣機(jī)是工業(yè)造型設(shè)計(jì)方案的仿真驗(yàn)證。此環(huán)節(jié)中，工業(yè)設(shè)計(jì)師需實(shí)時(shí)跟進(jìn)結(jié)構(gòu)計(jì)算、工藝轉(zhuǎn)化等各環(huán)節(jié)，充分利用各環(huán)節(jié)專業(yè)人員的專業(yè)能力促進(jìn)設(shè)計(jì)效果達(dá)到科學(xué)性、合理性、可操作性[10]。

試制樣機(jī)即實(shí)物樣機(jī)，是裝備制造業(yè)產(chǎn)品正式投產(chǎn)前的必要驗(yàn)證，見(jiàn)圖3。試制樣機(jī)評(píng)估是對(duì)試制出來(lái)的實(shí)物樣機(jī)進(jìn)行功能、性能、操控等技術(shù)參數(shù)各方面進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可靠性，與虛擬樣機(jī)評(píng)估相比，使用實(shí)物樣機(jī)驗(yàn)證更形象、更具有針對(duì)性。工業(yè)設(shè)計(jì)師跟進(jìn)樣機(jī)試制及評(píng)估環(huán)節(jié)，是對(duì)設(shè)計(jì)方案的工程性、工藝性、轉(zhuǎn)化率最直接的驗(yàn)證。其評(píng)估結(jié)果可結(jié)合設(shè)計(jì)輸入階段的各項(xiàng)技術(shù)要求、虛擬樣機(jī)評(píng)估結(jié)果有效整合，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的多個(gè)方案都可以進(jìn)行驗(yàn)證評(píng)估，不斷優(yōu)化和改進(jìn)，最終獲取最佳方案?？砂葱柽M(jìn)行多次評(píng)估，促使產(chǎn)品不斷完善，是產(chǎn)品量產(chǎn)前的工業(yè)考核重要內(nèi)容之一。

圖3 鐵建重工4QZ-6000青貯收獲機(jī)試制樣機(jī)

3.5 設(shè)計(jì)定型

工業(yè)設(shè)計(jì)工作程序的最后環(huán)節(jié)是設(shè)計(jì)定型，也是產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)的最后關(guān)鍵步驟。由于裝備制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)都需要投入相當(dāng)高的資金成本、時(shí)間成本、人力和物力成本等，這就要求在最后的環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控、排除風(fēng)險(xiǎn)，此環(huán)節(jié)的目標(biāo)就是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)整體過(guò)程進(jìn)行全面復(fù)盤并確認(rèn)，以便為后續(xù)產(chǎn)品批量實(shí)施打下良好基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)定型工作的具體展開(kāi)是確認(rèn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目預(yù)定的技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是否已全面達(dá)成，例如產(chǎn)品的工藝性是否合理，生產(chǎn)方案是否可行；各項(xiàng)設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)文件是否符合生產(chǎn)使用要求；產(chǎn)品整體布置、結(jié)構(gòu)、人機(jī)及外觀等是否合理協(xié)調(diào)等等。以上所有工作需要進(jìn)行設(shè)計(jì)定型評(píng)審，組織戰(zhàn)略、研發(fā)、制造、營(yíng)銷等部門最終討論確定，產(chǎn)品即可投入正式小批量生產(chǎn)。

以上為工業(yè)設(shè)計(jì)程序五個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，它們按照產(chǎn)品開(kāi)發(fā)邏輯組合展開(kāi)，但又具有各自獨(dú)立屬性。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用。

4 工業(yè)設(shè)計(jì)程序在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

裝備制造企業(yè)中實(shí)施工業(yè)設(shè)計(jì)程序需要緊密結(jié)合產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程，企業(yè)結(jié)合市場(chǎng)和營(yíng)銷，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、宣傳等，不同職能部門負(fù)責(zé)一系列的活動(dòng)[11]總和即產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程，就工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的介入時(shí)間關(guān)系來(lái)說(shuō)總體分為前置、后置和全周期三類應(yīng)用方式。

4.1 前置程序

前置程序是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前導(dǎo)入工業(yè)設(shè)計(jì)程序，在此過(guò)程中，工業(yè)設(shè)計(jì)程序作為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，見(jiàn)圖4。通常，產(chǎn)品項(xiàng)目負(fù)責(zé)人會(huì)將前期產(chǎn)品規(guī)劃的要求作為輸入條件，工業(yè)設(shè)計(jì)師根據(jù)輸入轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行展開(kāi)，利用手繪草圖、二維或者三維的效果表現(xiàn)手法提供可視化的創(chuàng)意概念方案，對(duì)產(chǎn)品機(jī)電液布置提出建議，通過(guò)一系列評(píng)審確定最終方案，以便于后續(xù)的工程轉(zhuǎn)化。

圖4 前置程序

前置程序主要適用于老產(chǎn)品的改良或系列產(chǎn)品的持續(xù)開(kāi)發(fā)，即產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)在保留原設(shè)計(jì)風(fēng)格和視覺(jué)特征的基礎(chǔ)上，改進(jìn)一些局部設(shè)計(jì)，或在系列產(chǎn)品上增加符合產(chǎn)品品牌特征的設(shè)計(jì)元素。由于該形式的產(chǎn)品設(shè)計(jì)已有原型機(jī)，在保持企業(yè)品牌統(tǒng)一視覺(jué)特征的前提下進(jìn)行新的改良和系列化設(shè)計(jì)，因此，前置程序是工業(yè)設(shè)計(jì)師只在產(chǎn)品規(guī)劃階段輸出概念方案，后續(xù)工程轉(zhuǎn)化和產(chǎn)品設(shè)計(jì)由產(chǎn)品項(xiàng)目組的機(jī)電液工程師完成。其優(yōu)勢(shì)是工業(yè)設(shè)計(jì)能夠較早介入產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在總體方案時(shí)期進(jìn)行產(chǎn)品的全面設(shè)計(jì)規(guī)劃，但劣勢(shì)也即前道環(huán)節(jié)的細(xì)微缺陷，都會(huì)在后道環(huán)節(jié)加倍放大，會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 后置程序

后置程序是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案評(píng)審定型后，將工業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)入產(chǎn)品設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖5。該形式目前較普遍地應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，即總體方案、產(chǎn)品布置和結(jié)構(gòu)定型后，工業(yè)設(shè)計(jì)再介入產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程。工業(yè)設(shè)計(jì)師根據(jù)產(chǎn)品機(jī)電液布置和結(jié)構(gòu)，對(duì)產(chǎn)品工業(yè)造型、涂裝、人機(jī)安全和便捷性等進(jìn)行設(shè)計(jì)，再通過(guò)評(píng)審將方案定型固化。

圖5 后置程序

由于裝備制造產(chǎn)品開(kāi)發(fā)多數(shù)是以實(shí)現(xiàn)功能為首要目標(biāo)，因此，裝備制造企業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)程序多以后置程序?yàn)橹鳎撔问絻?yōu)勢(shì)在于保證產(chǎn)品功能用途實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，又具備一定的工業(yè)美學(xué)屬性，并且規(guī)避了工業(yè)設(shè)計(jì)后續(xù)工程轉(zhuǎn)化的不確定風(fēng)險(xiǎn)。然而其不足就是產(chǎn)品的外觀與功能結(jié)構(gòu)相對(duì)脫節(jié)，停留在“美化裝飾”的層面。另外，在布置結(jié)構(gòu)定型的情況下，工業(yè)設(shè)計(jì)范圍和創(chuàng)意發(fā)散空間也已非常有限。

4.3 全周期程序

全周期程序，顧名思義則是工業(yè)設(shè)計(jì)程序貫穿產(chǎn)品開(kāi)發(fā)始終，即在產(chǎn)品規(guī)劃階段輸出概念方案，在產(chǎn)品正式設(shè)計(jì)階段，工業(yè)設(shè)計(jì)師與機(jī)電液工程師協(xié)同設(shè)計(jì)，細(xì)化和調(diào)整之前的概念方案，產(chǎn)品試制后，結(jié)合評(píng)審結(jié)論進(jìn)一步深化完善方案，見(jiàn)圖6。

圖6 全周期程序

全周期程序結(jié)合了前置程序和后置程序優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)了單一的“前”或“后”的不足，其又分為串行程序和離散型程序。串行程序是按工業(yè)設(shè)計(jì)程序的順序在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中按部就班展開(kāi)，主要用于產(chǎn)品的順向開(kāi)發(fā)。此過(guò)程是一個(gè)從無(wú)到有的創(chuàng)造過(guò)程，在此過(guò)程中，工業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)不斷創(chuàng)意設(shè)計(jì)和調(diào)整評(píng)估，最終得出方案。離散型程序則是根據(jù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中的實(shí)際需求，將工業(yè)設(shè)計(jì)程序按需分配在某些環(huán)節(jié)，該形式主要應(yīng)用于產(chǎn)品的逆向開(kāi)發(fā)，即根據(jù)既有目標(biāo)產(chǎn)品，通過(guò)掃描或測(cè)繪還原出三維模型，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)修正、參數(shù)改進(jìn)后輸出結(jié)果，工業(yè)設(shè)計(jì)可以參與產(chǎn)品規(guī)劃、三維模型搭建、產(chǎn)品再設(shè)計(jì)等。逆向工程有助于節(jié)約研發(fā)成本和產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)[12]。

全周期程序主要適用于企業(yè)全新產(chǎn)品或具有里程碑意義的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，工業(yè)設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中重要?jiǎng)?chuàng)新方法，釋放強(qiáng)大的創(chuàng)意活力，可以為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供全新的思維模式，在很大程度上拓展產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的視野。由于工業(yè)設(shè)計(jì)全周期程序貫穿始終，與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程結(jié)合緊密，環(huán)環(huán)相扣，因此，需要在各個(gè)銜接環(huán)節(jié)做好專業(yè)對(duì)接，才能使優(yōu)勢(shì)得到最大限度發(fā)揮。

5 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)家“十四五”規(guī)劃已開(kāi)局，目前是實(shí)施工業(yè)戰(zhàn)略的關(guān)鍵時(shí)期，也是裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的又一個(gè)良好機(jī)遇。在裝備制造業(yè)中，工業(yè)設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)產(chǎn)品研發(fā)全周期和全價(jià)值鏈，針對(duì)目前裝備制造業(yè)研發(fā)各項(xiàng)工作，必須要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鞒绦騺?lái)組織進(jìn)行，以保障研發(fā)工作的高效有序開(kāi)展。因此，通過(guò)在企業(yè)內(nèi)建立一套行之有效的工業(yè)設(shè)計(jì)程序并嚴(yán)格執(zhí)行，可有效促進(jìn)裝備制造企業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和產(chǎn)品完善，進(jìn)而激發(fā)企業(yè)研發(fā)活力和提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，有力推動(dòng)行業(yè)提質(zhì)和國(guó)家經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展。