創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計管理論文

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創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計管理論文

隨著世界經(jīng)濟向知識型經(jīng)濟發(fā)展,創(chuàng)新已成為中國政府、企業(yè)和學(xué)者的共識,并產(chǎn)生了國家創(chuàng)新體系和區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)等新的理念。在這個創(chuàng)新系統(tǒng)中,企業(yè)創(chuàng)新是核心,企業(yè)是否具有強勁的創(chuàng)新能力,決定了國家和區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的活力,因此,增強企業(yè)創(chuàng)新能力是發(fā)展經(jīng)濟的關(guān)鍵。

著名經(jīng)濟學(xué)家JosephSchumpeter于1911年在其名著《經(jīng)濟發(fā)展理論》中最早提出了“企業(yè)創(chuàng)新”的觀點,并指出,“企業(yè)創(chuàng)新”是把一些嶄新的生產(chǎn)要素的“新組合”引入到生產(chǎn)體系中,其目的是實現(xiàn)超額利潤。企業(yè)創(chuàng)新的內(nèi)涵將根據(jù)技術(shù)的發(fā)展和時代的變遷而有所不同。在目前的經(jīng)濟環(huán)境中,主要包括觀念、制度、管理、技術(shù)、經(jīng)營、市場等方面的內(nèi)容。所有這些方面的創(chuàng)新,都以企業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新為最終目的,產(chǎn)品是所有創(chuàng)新成果的集成者,也是實現(xiàn)利潤的載體。

一種產(chǎn)品是否具有市場競爭力,主要包括以下要素:功能、價格、周期、服務(wù)、營銷和消費者心理接受程度,這些因素大部分都在產(chǎn)品的設(shè)計階段確定。20世紀(jì)80~90年代的研究表明,制造業(yè)產(chǎn)品成本中的70%~80%是在設(shè)計階段決定的,而這一階段的花費卻只占到了總成本的5%。在目前追求個性化的時代中,消費者對產(chǎn)品的心理接受程度顯得異常重要,其影響因素主要來自于設(shè)計。產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計不但能增強企業(yè)在競爭中的優(yōu)勢,甚至可以帶動消費者的消費習(xí)慣、消費文化和相應(yīng)的購買力,從而創(chuàng)造新的市場,拉動整個行業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展。

當(dāng)前,世界先進的制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)走過了以產(chǎn)量和質(zhì)量占領(lǐng)市場的兩個階段,進入到了以創(chuàng)新占領(lǐng)市場的嶄新階段。美國憑借其強大的經(jīng)濟后盾,支持、激勵和推進現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新發(fā)展,從審美、使用、技術(shù)、材料、工藝、裝備、管理等方面進行設(shè)計創(chuàng)新,通過創(chuàng)新設(shè)計鞏固其經(jīng)濟地位,把其占據(jù)優(yōu)勢的高新科技轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌娜蚴袌?。日本在?zhàn)后把設(shè)計作為國策之一,從政治、經(jīng)濟、文化、國家建設(shè)一系列重大問題上引入“設(shè)計先導(dǎo)”的理念,強化設(shè)計教育,提倡創(chuàng)造學(xué)。韓國借1988年的漢城奧運會提出“設(shè)計立國”口號,經(jīng)過20多年的發(fā)展,目前在許多領(lǐng)域中的水平已接近日本。1997年,英國首相布萊爾上任不久就制定了激勵設(shè)計產(chǎn)業(yè)的政策,認為英國的設(shè)計產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟發(fā)展非常重要,曾在19世紀(jì)被譽為世界工廠的英國正期望成為21世紀(jì)的世界設(shè)計工作室。

相比之下,我國企業(yè)的產(chǎn)品“創(chuàng)新能力”遠低于“生產(chǎn)能力”。產(chǎn)品創(chuàng)新已成為我國從“制造大國”走向“制造強國”的關(guān)鍵。解決產(chǎn)品的產(chǎn)量之大和創(chuàng)新能力之低的矛盾,已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。大力開發(fā)新產(chǎn)品,努力把高技術(shù)、高質(zhì)量、最具發(fā)展前途的新產(chǎn)品推向市場是我國企業(yè)迫切需要解決的關(guān)鍵問題之一,也是我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展所提出的亟待解決的問題。

產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)涵

現(xiàn)代的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計與傳統(tǒng)的設(shè)計過程的最大不同在于增加了數(shù)字設(shè)計和人機設(shè)計。而正是計算機技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展,使數(shù)字設(shè)計和人機設(shè)計成為了必要和可能。

德國學(xué)者GerhardPahl和WolfgangBeitz在其1984年出版的《EngineerDesign》一書中,把傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計分為明確任務(wù)、概念設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工設(shè)計四個階段。明確任務(wù)是分析市場需求,確定新產(chǎn)品的定位;概念設(shè)計包括功能、原理、結(jié)構(gòu)、布局和外形五個方面,它確定了產(chǎn)品的大部分消費者可認知特性,是產(chǎn)品設(shè)計中的關(guān)鍵階段,也是可塑性最強的一環(huán),是體現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新性的關(guān)鍵,尤其是外形設(shè)計最能發(fā)揮設(shè)計師的創(chuàng)造性;技術(shù)設(shè)計為概念設(shè)計的要求服務(wù),是傳統(tǒng)意義上的技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)揮階段。市場需求及與之對應(yīng)的產(chǎn)品定位可以驅(qū)動概念設(shè)計的創(chuàng)新,并帶動技術(shù)創(chuàng)新,反之也有促進作用。根據(jù)當(dāng)前社會發(fā)展和產(chǎn)品設(shè)計的新特點,筆者認為,需要在傳統(tǒng)的設(shè)計過程增加或突出兩部分內(nèi)容,首先是增加數(shù)字設(shè)計內(nèi)容,以適應(yīng)目前產(chǎn)品數(shù)字化浪潮的特點;其次是增加人機設(shè)計階段,因為隨著商品的豐富和生活水準(zhǔn)的提高,產(chǎn)品的智能性、舒適性顯得尤其重要。由于以計算機技術(shù)為代表的高新技術(shù)的發(fā)展,使數(shù)字設(shè)計和人機設(shè)計成為必要和可能。

廣義而言,產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計涵蓋了產(chǎn)品生命周期中所有具有創(chuàng)造性的活動,根據(jù)目前產(chǎn)品設(shè)計的時代特性,可以總結(jié)出產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計具有以下幾個特點:

●從企業(yè)角度觀察,能為產(chǎn)品創(chuàng)造高附加值;

●從市場角度觀察,能保持強勁的吸引力,不斷刺激消費者的消費欲望;

●從消費者角度觀察,能不斷獲得新產(chǎn)品,滿足物質(zhì)和精神生活的需要;

●從設(shè)計師角度觀察,能不斷迸發(fā)靈感進行創(chuàng)造;

●從經(jīng)濟發(fā)展宏觀角度觀察,使整個國家的經(jīng)濟呈現(xiàn)出強勁的競爭力。

從設(shè)計方法論的角度看,產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵在于實現(xiàn)市場、科研和生產(chǎn)三類信息的獲取和碰撞(如圖1所示)。

就某一個產(chǎn)品設(shè)計而言,其一般設(shè)計流程包括產(chǎn)品策劃、概念設(shè)計、造型設(shè)計、視覺設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。上述過程中的每一個環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)直接或間接與外界進行各種信息與能量交換、傳遞的現(xiàn)象?;谶@種思路,我們認為,產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計是在多種因素的不斷“碰撞”、“整合”中誕生的(如圖2所示),每一個“碰撞點”都是刺激設(shè)計不斷向新目標(biāo)前進的動因。產(chǎn)品創(chuàng)新在這些“碰撞點”的協(xié)調(diào)與促進下不斷地“新陳代謝”,通過整合以完成其生命周期。導(dǎo)致設(shè)計創(chuàng)新的這些“碰撞點”可能是技術(shù)的進步、用戶需求的變化、新材料的出現(xiàn)、流行趨勢的變化、設(shè)計工具的變更,也可能是設(shè)計師自身思想、觀點的變化,或者是一些看似毫無聯(lián)系但實際上卻起著重要作用的事物的出現(xiàn)。

產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計就是在這樣一個動態(tài)的、不斷與外界交流的過程中從設(shè)計初始狀態(tài)走向設(shè)計目標(biāo)狀態(tài)。不管是哪一種思想,哪一種風(fēng)格,哪一種因素,都是設(shè)計過程中的一個碰撞點,它們都對產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計起著不同程度的作用與影響。

產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計趨勢

經(jīng)濟的發(fā)展和市場的變化,使產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計正從效用型創(chuàng)新向知識型創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。

美國的DeaneRichardson將世界近現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計的主要趨勢歸納為三個階段:20世紀(jì)50~60年代為摸索時代,商品便宜就是好,設(shè)計并不重要;70~80年代為經(jīng)濟的標(biāo)準(zhǔn)化時期,將消費者的愛好、差別統(tǒng)一起來,進行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計;90年代后,重視消費者的個別趣味,產(chǎn)品設(shè)計出現(xiàn)差別化,商品則表現(xiàn)得更有情趣和多樣。因此,在企業(yè)制造技術(shù)水平相差不大的情況下,產(chǎn)品設(shè)計顯得尤為重要。根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展和市場情況,產(chǎn)品設(shè)計總體呈現(xiàn)出從效用型創(chuàng)新向知識型創(chuàng)新轉(zhuǎn)變的趨勢,具體表現(xiàn)如下:

●對市場的快速反應(yīng)

隨著市場競爭的日益激烈,產(chǎn)品創(chuàng)新的速度也越來越快。企業(yè)需要加快產(chǎn)品創(chuàng)新的速度以滿足和帶動消費者不斷變化的需求,達到提高產(chǎn)品競爭力的目的。企業(yè)的信息收集機構(gòu)不斷地分析市場信息并迅速反映給決策者,決策者根據(jù)這些信息對產(chǎn)品的創(chuàng)新方向提出構(gòu)想,并在設(shè)計師的協(xié)同下進行產(chǎn)品設(shè)計,最后技術(shù)部門進行實際產(chǎn)品的現(xiàn)實轉(zhuǎn)化。整個過程都需要在較短的時間內(nèi)完成。在2000年,一輛汽車從概念創(chuàng)意到可展示產(chǎn)品的時間僅為24個月,而1990年時,這個周期是其2倍,即48個月。

●高新技術(shù)大量應(yīng)用

在知識經(jīng)濟中,創(chuàng)新的作用更趨明顯,并從效用型轉(zhuǎn)向知識型。首先,高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,其產(chǎn)品設(shè)計中采用了大量新技術(shù);其次,高新技術(shù)在傳統(tǒng)工業(yè)中的廣泛應(yīng)用極大地改造和促進了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計中也融入了大量的高新技術(shù);第三,CAD等技術(shù)在設(shè)計過程中的應(yīng)用提高了產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量和速度。

●多功能集成化

隨著微電子、新材料、新能源的發(fā)展和應(yīng)用,完成單個產(chǎn)品功能所需要的材料的體積、重量和成本都在下降,使多功能集成成為可能。多功能集成化的產(chǎn)品設(shè)計是人類需求、技術(shù)發(fā)展和市場規(guī)律的必然結(jié)果。目前市場上高新技術(shù)產(chǎn)品尤其是電子產(chǎn)品的功能集成化趨勢就十分明顯。

●突出以人為本

傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品以實現(xiàn)功能為目的,而后產(chǎn)品設(shè)計開始突出易用性,并實現(xiàn)了從人適應(yīng)產(chǎn)品到產(chǎn)品適應(yīng)人的觀念轉(zhuǎn)變。目前,人性化的內(nèi)涵也更加豐富,傳統(tǒng)的人性化概念一般包括人的安全性、舒適性和環(huán)境融洽性等比較直接可見的因素,而現(xiàn)在人性化更加突出了消費者的心理因素,消費者不但能安全舒適地使用產(chǎn)品,而且能從產(chǎn)品的使用中獲得心理享受,所產(chǎn)生的愉悅感包括安全感、自信感、榮譽感、興奮感和滿足感等。在高新技術(shù)廣泛應(yīng)用的背景下,如何使技術(shù)復(fù)雜的產(chǎn)品以人性化的形象展現(xiàn)給消費者,是產(chǎn)品設(shè)計中的一個重要課題。

●設(shè)計師分工專業(yè)化

產(chǎn)品設(shè)計是一個復(fù)雜的過程,加之產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計具有快速化、集成化、高科技化和個性化的特點,這決定了設(shè)計師必須十分專業(yè),才能有高質(zhì)量的作品。

●產(chǎn)品智能化

信息技術(shù)的快速發(fā)展,為產(chǎn)品的智能化提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。智能技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)品相結(jié)合形成的智能產(chǎn)品,其功能上比傳統(tǒng)產(chǎn)品更具優(yōu)勢,更容易打開市場。同時,產(chǎn)品的智能化使產(chǎn)品和人的距離大大拉近,符合產(chǎn)品個性化的趨勢。例如,三星最近推出的智能吸塵器VC-RP30W,能自動掃描周圍場景,避開障礙物,分辨出垃圾和日常用品,具有相當(dāng)?shù)闹悄苄浴?/p>

●綠色和環(huán)保

綠色產(chǎn)品設(shè)計首先要符合整個社會的環(huán)保要求,其次要符合廣大消費者普遍接受的環(huán)保意識,并為企業(yè)節(jié)約成本、提高效益。綠色設(shè)計提出了4R原則,即減量(Reduce)、重復(fù)(Reuse)、回收(Recycle)和再生(Regenerate),著眼于全人類未來的總體生存和發(fā)展。

計算機輔助的創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計

產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的這些趨勢是經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)展的自然規(guī)律,為了能夠把握機遇,健康快速地發(fā)展經(jīng)濟,增強產(chǎn)品競爭力,我們需要整套的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計支撐環(huán)境,其中信息技術(shù)尤其是計算機輔助技術(shù)和系統(tǒng)的應(yīng)用是這個支撐環(huán)境的關(guān)鍵部分。

目前,CAD系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用。在產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域,以CAD概念為核心,已經(jīng)發(fā)展出計算機輔助工業(yè)設(shè)計(CAID)、計算機輔助概念設(shè)計(CACD)、計算機輔助工藝設(shè)計(CAPP)等一系列相關(guān)的CAD技術(shù)和系統(tǒng)。國內(nèi)的一些高校、研究機構(gòu)和企業(yè)也相繼推出了一批三維的CAD軟件,取得了很好的效果。CAD系統(tǒng)幾何造型技術(shù)從二維起步,走過了實體化、參數(shù)化到變量化的歷程,并出現(xiàn)了并行工程、虛擬產(chǎn)品設(shè)計等新的CAD技術(shù)。但如何使傳統(tǒng)意義上的CAD系統(tǒng)支持產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計是企業(yè)界關(guān)心的焦點,也是學(xué)術(shù)界研究的熱點問題。

我們認為,在技術(shù)路線上,計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)需要將CAD、人工智能、圖形圖像和工業(yè)設(shè)計等多種學(xué)科加以融合,在整體上形成新的技術(shù)交叉、革新和突破。在系統(tǒng)實現(xiàn)方面,計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新系統(tǒng)需要一個新的能夠支持產(chǎn)品全生命周期和集成化的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng),它所支持的產(chǎn)品創(chuàng)新的各個環(huán)節(jié)都應(yīng)該源于市場,又走向市場,彼此連成一個環(huán)(如圖3所示)。

目前,就我國產(chǎn)品開發(fā)的現(xiàn)狀而言,計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)的研究應(yīng)著重解決以下5個方面的關(guān)鍵問題:

●如何實現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵是概念設(shè)計的創(chuàng)新,其本質(zhì)是要實現(xiàn)市場、科技和生產(chǎn)三類信息的獲取、碰撞和綜合。

●如何使產(chǎn)品的創(chuàng)新面向市場各種計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計軟件系統(tǒng)應(yīng)集成打通,彼此聯(lián)成環(huán),源于市場,又走向市場。

●如何適應(yīng)當(dāng)代產(chǎn)品信息化的趨勢要集計算機輔助機械設(shè)計、電子設(shè)計、外形設(shè)計三種功能為一體,以適應(yīng)當(dāng)代產(chǎn)品機電一體化、數(shù)字化、智能化的趨勢。

●如何適應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計個性化的要求要研究適應(yīng)中國人特點的人機工程、模擬技術(shù),能從視覺、觸覺、人體力學(xué)、舒適度等多角度分析與模擬產(chǎn)品的使用。

●如何適應(yīng)區(qū)域塊狀經(jīng)濟的創(chuàng)新要求既要研究網(wǎng)上協(xié)作技術(shù),又要研發(fā)針對輕紡、電子、機械的特殊計算機輔助技術(shù)。

·實例·

產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)

浙江大學(xué)在原國家計委產(chǎn)業(yè)化前期關(guān)鍵技術(shù)項目等的支持下,聯(lián)合清華大學(xué)、西安交通大學(xué)等單位,開展了計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計的相關(guān)研究工作。在將人工智能、CAD、多媒體、工業(yè)設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)等多項技術(shù)交叉融合的基礎(chǔ)上,突破傳統(tǒng)CAD的局限,強調(diào)面向市場、基于網(wǎng)絡(luò)、支持新產(chǎn)品全生命周期開發(fā)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。通過關(guān)鍵技術(shù)的自主開發(fā)、外購軟件上的二次開發(fā)以及系統(tǒng)集成等手段,成功地研制了支持產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的計算機輔助集成系統(tǒng)平臺。

該系統(tǒng)平臺圍繞新產(chǎn)品開發(fā),提出了計算機輔助新產(chǎn)品創(chuàng)意技術(shù)、計算機輔助工業(yè)設(shè)計的智能化技術(shù)、基于圖形圖像融合的計算機輔助輕紡產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)、基于多功能模型的計算機輔助機電產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)以及集成網(wǎng)上知識的計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)。沿著產(chǎn)品創(chuàng)新的不同發(fā)展階段,提供功能不同的通用計算機輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)平臺,并面向特定行業(yè)開發(fā)了專用設(shè)計平臺。該系統(tǒng)能夠支撐新產(chǎn)品的整個開發(fā)生命周期,包括市場分析、創(chuàng)新方案構(gòu)思、外形設(shè)計、數(shù)字電路設(shè)計、面向產(chǎn)品類的特定設(shè)計、人機工程分析和評價、制造規(guī)劃、包裝設(shè)計、市場營銷和反饋等。

如下圖所示,整個系統(tǒng)分為七大軟件平臺,包括計算機輔助市場分析和營銷設(shè)計系統(tǒng)、產(chǎn)品的數(shù)字化方案設(shè)計系統(tǒng)、產(chǎn)品形狀方案設(shè)計系統(tǒng)、人機工程輔助設(shè)計系統(tǒng)、面向輕紡產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)、面向制造的設(shè)計系統(tǒng)、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的集成技術(shù)與環(huán)境,每個系統(tǒng)包括4~6個計算機軟件系統(tǒng)。在這七大平臺中,三個是支持信息產(chǎn)品、輕紡產(chǎn)品、機械產(chǎn)品的專業(yè)輔助創(chuàng)新系統(tǒng),四個是各專業(yè)都需要的基本系統(tǒng)。

目前,該產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計系統(tǒng)已經(jīng)在通信、家電、輕紡、醫(yī)療儀器、機械、工藝品等多種行業(yè)中廣泛推廣應(yīng)用,有近300家企業(yè)應(yīng)用了本系統(tǒng)的各種設(shè)計平臺進行創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計與生產(chǎn),研制開發(fā)出了一批新產(chǎn)品,如微型便攜式心電圖儀(已上市)、圖案設(shè)計與分色系統(tǒng)(已在多家廠商生產(chǎn))、多媒體通信設(shè)備(含IP電話/網(wǎng)關(guān)/網(wǎng)守/視頻電話等)、機頂盒類智能化信息電器、VFD通用點陣顯示驅(qū)動模塊等。