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第八章機械產品商品化設計緒論第一節(jié)產品的市場競爭力和商品化設計第二節(jié)機械產品的藝術造型第三節(jié)價值優(yōu)化設計第四節(jié)產品的標準化、系列化和模塊化設計第五節(jié)產品性能適用性變化第六節(jié)產品綠色設計為市場而生產的產品就是商品。設計的目的是滿足人類不斷增長的需求。而人們需求的滿足主要是通過企業(yè)不斷提供的產品來實現的。以往人們對產品傳統(tǒng)的理解是指具有實體性產品,這是—種狹義的理解。廣義而言,產品應是為滿足人們需求而設計生產的具有一定用途的物質和非物質形態(tài)服務的綜合,它應包括三方面的內容:產品實體——提供給消費者的效用和利益?!ぎa品形式——產品質量、品種、花色、款式、規(guī)格及商品包裝等。產品延伸——產品附加部分,如維修、咨詢服務、交貨安排等。要更新對產品的認識,牢固樹立為市場而生產的產品即商品的觀念。機械產品以商品的面貌進入市場,要經受市場劇烈競爭的考驗,因為商品本身就體現著競爭的性質。美國市場專家利維特曾斷言:“未來競爭的關鍵,不在于工廠能生產什么產品,而在于其產品所提供的附加價值?!庇纱丝磥?,一個僅在技術上成功的產品不一定在市場上能獲得成功;一個產品只有在市場競爭中獲得成功,才能給企業(yè)和社會以真正的效益。第一節(jié)產品的市場競爭力和商品化設計

競爭是商品經濟的客觀規(guī)律,也是促進技術進步的動力。機械設計要提出創(chuàng)新構思并使之迅速轉變?yōu)橛懈偁幜Φ漠a品,要在市場競爭中具有強大的競爭能力和生命力,企業(yè)必須要有商品競爭的總體戰(zhàn)略。它包括銷售、經營和設計三個方面。銷售方面要做好市場調查、廣告宣傳和售后服務。這對產品的開發(fā)方向起決定作用,可激發(fā)潛在的市場需求,打下良好的市場競爭基礎。經營方面要提高產品的制造質量,樹立良好的企業(yè)信譽,以保持質量上的優(yōu)勢,為產品競爭做出有力的質量保證。而設計是為了提高產品的品質和降低產品的成本。要努力建立產品的“差異性”特質。即要使產品與同類產品相比有差異而具有優(yōu)勢,關鍵的問題還在于設計。一、企業(yè)的商品化總體戰(zhàn)略要克服企業(yè)只重視技術而忽視設計,或只重視廣告宣傳而忽視產品設計導致的市場競爭中的危機,只有依靠工業(yè)設計的戰(zhàn)略不斷開發(fā)市場需要的具有獨創(chuàng)性設計的新產品來立足國內市場,才能使中國的民族工業(yè)更加強盛。現在我國已正式加入了世界貿易組織,中國的大門已經向世界敞開了,中國市場已經成為世界市場的一部分。民族工業(yè)別無選擇地被“逼”上了國際市場。我國企業(yè)面臨著要盡快適應市場機制,國內產品與進口產品的價格競爭上已經不再有任何優(yōu)勢。企業(yè)僅靠仿造模仿進口產品的道路已走到盡頭。價格將僅僅反映產品品種檔次的差異,已經不再成為影響消費者選購何種商品的首要因素。企業(yè)通過設計開發(fā)市場。企業(yè)是否具有獨立創(chuàng)新開發(fā)新產品的能力將成為體現企業(yè)市場競爭能力的重要條件。檢驗設計的惟一標準是市場。今天國際市場的競爭主要是一場設計的競爭,開發(fā)出節(jié)約原材料、能源、人力以及功能合理、外觀新穎、符合當代人們生活方式的產品的工業(yè)設計是競爭的關鍵。因此設計必須面向市場的商品競爭。產品競爭力受許多因素影響,從產品本身的品質來看主要有三個因素起著根本的作用。首先是產品功能原理的新穎性,這是競爭力的核心要素。其次是產品技術性能的先進性,優(yōu)良的技術性能是產品競爭力的基礎要素。為適應市場需求,迎合顧客心理,提高產品的吸引力,還必須具備產品競爭力的心理要素。影響產品競爭力的前兩因素,功能原理設計和實用化設計已在前面闡述。本章就第三個要素即作為進入市場前的最后加工的商品化設計問題進行討論。為使機械產品設計適應商品競爭,設計中必須重視采取商品化設計措施。這些措施主要是要注重外觀設計,降低產品成本,提高適用性和縮短設計周期,使設計更符合環(huán)保要求達到綠色產品設計的社會效益等。設計的產品進入商品市場,首先給人以直覺印象的就是其外觀造型和色調。先入為主是用戶的普遍心理。在市場競爭中,商品的外觀一旦被看得“入眼”,就可能通過“預選”而有資格參加“決賽”。因此,產品的形態(tài)、結構、尺寸等要獨具特色,追求科學技術與形態(tài)塑造的完美統(tǒng)一,這就是產品的藝術造型設計。二、產品競爭力三要素要使設計的產品勝于其他,獲得較高的市場占有率,就要力求做到“價廉、物美”。價廉必須降低成本;物美必須保證質量和優(yōu)越的性能,就要運用“價值工程原理”進行價值優(yōu)化設計。產品的通用性是現代產品不可忽視的問題。為縮短設計周期,使設計的產品以高速度、高質量、多品種去參與競爭,產品的結構件和組合件要實現三化化。即標準化、系列化、模塊化。

適用性是爭取用戶的重要手段。它可拓寬面向、更新產品,以滿足市場的不同需求。產品性能的適用性變化要考慮多功能的組合來滿足不同用戶的不同需求。

綠色設計具有豐富的內涵,是產品的商品化設計的重要組成部分。它以可拆卸、回收等設計技術來滿足機械產品的原材料合理化和使部件重新利用的要求。綠色產品消除或減輕環(huán)境污染以滿足特定的環(huán)境保護要求。全面而優(yōu)良的商品化設計,將使產品在市場上充滿活力。以適用、美觀、價廉、減少污染的市場風格而形成強大的引力。這正是設計工作者在市場經營機制中為競爭的優(yōu)勢而設計所追求的目標。藝術造型設計來自工業(yè)設計(industrialDesign,簡稱ID)范疇。就是運用科技、經濟、文化藝術等知識和手段給工業(yè)產品創(chuàng)意性的“包裝”,給予工業(yè)產品的功能以特定的藝術表現,創(chuàng)造有實用價值的產品的立體形象并使之富有美感的效果。在邁向21世紀進程中,面對市場的激烈競爭,一些基本技術問題得到了社會性解決,誰也不可能在基本技術上占有更大優(yōu)勢時,工業(yè)設計的地位就顯得格外重要。從發(fā)展歷史看,工業(yè)設計是歐洲產業(yè)革命后逐漸形成的。遠在1919年,首先在德國創(chuàng)辦包豪斯(Bauhaus)工業(yè)學校起,逐步形成歐洲機電產品造型藝術化運動中心。隨著工業(yè)化的進展,這個運動的中心從歐洲移到美國,1929午紐約成立工業(yè)產品造型設計部,1944年成立美國造型設計協(xié)會(SID)。第二次世界大戰(zhàn)后,東歐的一些工業(yè)發(fā)展國家,諸如波蘭、捷克、羅馬尼亞、瑞士等和亞洲的日本等國的工業(yè)沒計運動也蓬勃發(fā)展起來。尤其是日本,通過學習、模仿和吸收歐美的理論與實踐,逐漸發(fā)展自己的獨立體系,20世紀70年代,日本許多產品造型設計—躍居世界首位。前蘇聯從20世紀60年代以來對工業(yè)沒計也相當重視,1962年成立全蘇技術美學研究所后,又成立全蘇工業(yè)設計研究所。

第二節(jié)機械產品的藝術造型

商品化設計措施之一

國際工業(yè)設計學會聯合會(ICSID)于1957年成立至今,已有近50個國家和地區(qū)參加,相應地在國際上還成立了這方面的工業(yè)產權的國際保護組織及其他專門機構。我國對產品造型藝術的注意已有幾千年歷史,有些造型至今仍有借鑒的價值。但是對于現代機電產品造型設計仍處于開始階段。近年來相繼成立了一些專門研究及設計機構,一些高等院校設置工業(yè)造型設計專業(yè),以培養(yǎng)工業(yè)沒計的專業(yè)人才。隨著四化建設的進程,產品藝術造型設計必將進一步發(fā)展。

機械產品造型設計是以機械產品為主要對象,著重對于造型有關的功能、結構、材料、工藝、美學基礎、宜人性以及市場關系等諸方面進行綜合的創(chuàng)造性設計活動,它不是單純地對機械產品進行“美化”設計,而是包括充分表現產品功能的形態(tài)構成設計,實現形態(tài)的結構方法和工藝設計以及達到人、機、環(huán)境協(xié)調統(tǒng)一的人機關系設計,最終使產品造型美觀,形式新穎,具備現代工業(yè)美感,達到擴大產品銷路,提高市場競爭能力,從而推動產品設計持續(xù)發(fā)展。

造型設計是產品設計的重要內容之一,對其價值有著直接的作用,通過藝術造型,將工程技術問題和形態(tài)的藝術表現融為一體,追求產品在外形設計、表面材料的選擇和工藝以及色彩格調等方面均達到適用、經濟、美觀的外觀質量。比如一臺電視機,它不是僅由各種零件所堆砌成的方盒子。它不僅具有接受電視節(jié)目的物質功能,而且形體和比例要美,裝飾要大方而精巧,色彩要適度。一臺機械設備也如此,不僅應具有實際用途,科學而合理的結構,優(yōu)良的功能,而且要有低廉的造價及美觀的外形,同時應使用安全、方便、牢固和高效率。一、機械產品造型設計的概念目前,國內外市場上產品美觀實用的外形和布局是產品競爭的主要于段之一。如20世紀70年代前,國際汽車市場由美國壟斷,當時日本的技術設備也多從美國引進。因日本采取“吸收性戰(zhàn)略”,很注重引進過程中的分析和消化,善于取別人之長并努力搞出富有自身特色、獨具風格的產品,終于于20世紀70年代后期使日本汽車以優(yōu)異的功能、優(yōu)美的外觀、低廉的價格占領國際市場,并取得顯著經濟效益。由此啟示人們:要改變過去不重視外形沒計,形成造型陳舊、表面粗糙、簡陋、色調單調乏味的外觀質量致使用戶很不滿意的現象。

實用、經濟、美觀是造型設計的三項基本原則。它是根據造利設計的規(guī)律總結出來的科學原則。實用、經濟、美觀三者的結合與統(tǒng)一,是設計工作的內涵,又是矛盾的統(tǒng)一這—普遍法則在設計工作中的體現。三者互相關聯,相互制約,三個原則缺一不可。其基本關系應該是在實用的前提下,講究美觀,實用與美觀必須以經濟因素為制約條件。

“實用”足指造型設計必須有良好的使用功能。表現為產品性能達到高效率、方便、安全、易保養(yǎng)、人機協(xié)調等特點,以滿足人民生活或生產實際應用。在此總要求下,針對不同產品,除實用外,還要考慮到有利于人們身心健康,不造成環(huán)境污染,并符合廣大群眾健康的審美觀及習俗愛好等。此外,如俗話所說“百貨中百客”,要以產品眾多的樣式來滿足豐富多樣的需求。例如自行車產品,我國論產量居世界第一,但品種少,系列不齊全,加上制造質量差,導致不能占領世界市場。國外恰相反,有從小到大的各種輪徑,并有不同尺寸的車架;不僅有陸用,還有水陸兩用、小別折疊等,以品種多、系列全且多功能并且制造質量好而取得市場優(yōu)勢。因此,對產品要做廣泛的實用化分析,以設計出更多具有實際價值、適用面更寬的產品。二、造型設計的基本原則

“經濟”即用價值工程理論指導產品造型,使材料和工藝恰如其分地運用,構成產品的經濟品質。

在制造活動中,運用價值分析方法力求降低成本,對產品按標準化、系列化、通用化的要求進行設計,以求得材料使用、空間安排、體塊的組織達到緊湊、簡潔、精確,力爭以最少的財力、物力、人力和時間而取得最好的經濟效益。“美觀”即造型美,是產品整體各種美感的綜合體現。美觀既包括匠意的美(造刑、紋飾、色彩),也包括材料的美和加工制作工藝的美。我國先秦占籍《考工記》中總結的“材美工巧”便體現了這一原則。應注重當代人的審美思潮,強調審美的積極作用,以健康清新的形與色助人向上,使之產生高尚的情操。實用、經濟、美觀三密切相關。實用是第—位的,美觀處于從屬地位,經濟是約束條件。只有將三者有機結合,使其在設計和生產中協(xié)調一致,才能使產品在各方面表現出富有創(chuàng)造性的設計思想。要掌握好產品造型設計的三原則,就要求設計工作者知識廣博些。應具備市場學、商業(yè)心理學等方面的基本理論知識,掌握市場動態(tài)和信息反饋;了解生產工藝的全過程和成本核算;不斷提高自己藝術素質和文學修養(yǎng),以提高造型設計中的藝術創(chuàng)造力和表現力。三、造型設計的要素機械產品造型設計,是運用藝術的形式和手段去發(fā)揮和體現產品的功能特點及其科學性和先進性。它是現代科學技術與藝術有機結合的產物。因此,實現產品的藝術造型必須以先進科技的功能為基礎,依據一定的物質條件去構成具有美的形象要求。必須應用技術美學原理去表現產品的藝術性和精神功能。這些就是造型設計基本要素。

1.功能基礎這里所說的功能是指產品特定的技術功能。功能將決定產品形體的整體布局和外形輪廓。造型要充分體現功能的科學性、使用的合理性及具有易于制造及修理的特點。一般機械產品的使用要求主要有功能特點、工作精度、可靠性及宜人性等。功能特點、工作精度和可靠性已為大家所熟知。至于宜人性,則是指產品的功能特點適宜人操作使用的程度。產品使用操作的舒適、安全、省力和高效率等一系列問題都將反映出產品的設計是否合理,造型是否適當。產品功能的發(fā)揮不僅取決于它的性能,還與外觀形象、人體工程學及工程心理學等因素有關。2.物質技術基礎物質技術基礎是實現產品功能的保證。機械產品的物質技術基礎主要指的是結構、材料、工藝、配件的選擇。生產過程的管理以及采用合理的經濟性制約條件等,也可看作是物質技術條件。產品的結構方式是體現功能的具體手段,是實現功能的核心因素。在考慮結構的同時,應考慮實現它的用材與加工工藝方式。例如是采用鑄、鍛成形,還是采用板材、型材經鉚、焊成形;或是采用注、擠塑料成刑等等。不同的結構形式、選材與加工工藝,會使產品具有不同的形態(tài)。其他諸如生產管理好壞、經濟上的合理性以及配件的選用等,都會直接影響產品的外觀質量和造型藝術效果。

3.藝術形象機械產品除具有供人們使用的功能條件外,還要求審美性,使產品的形象具有優(yōu)美的形態(tài),給人以美的享受。因此,當機械產品在進行造型設計的時候,必須做到在實現功能的前提下,在選用材料、配件、工藝等物質技術條件的同時,充分地運用美學原則和藝術處理手法,塑造出具有時代特征的優(yōu)美產品形象。隨著時代發(fā)展,人們的審美觀是變化的。產品的造型設計必須時刻了解和掌握科學技術、文化藝術發(fā)展的趨向,預測人們的審美需求。要尋求正確的審美觀,靈活、巧妙地運用美學法則,深入地研究形態(tài)構成、線型組織、色彩配置等造型基本理論、規(guī)律和方法,才能真正設計出具有一定特色的產品形象。

功能基礎、物質技術基礎及藝術形象,三個要素應有機結合在一起。功能基礎體現了產品的實用性,是造型設計的主要因素,它起著主導性和決定性作用;物質技術基礎體現了產品的技術性,是實現功能的基礎;而藝術形象則體現了產品的藝術性。造型設計只是手段。若單純強調功能,忽視藝術形象探討,則不能滿足人們對產品的時代審美要求,也不能使產品具有功能全面、有現代感的新型造型。材料、結構、工藝均為功能服務,但也不是被動與消極因素。藝術形象雖是一種表現形式,但又能動地影響著功能、材料和技術發(fā)展。三者之間作用相輔相成。顯而易見,產品造型設計既是物質的產品設計,又是精神的藝術創(chuàng)造。機械產品造型欲求良好的藝術效果,必須按美學法則來進行設計。美學法則,也稱為形式法則,它反映了客觀事物美的形成因素之間的必然聯系和規(guī)律,是一種綜合藝術工作的理論基礎。主要有下述幾點美學法則。1.統(tǒng)一與變化統(tǒng)—,是指把構成產品整體外觀的幾個部分通過它們的內在聯系有機地組合在一起,即造型設計中各局部之間具有呼應、連結秩序和規(guī)律性,造成一致或具有同一趨勢的感覺。變化,是指造型設計中呈現出的種種矛盾對立因素的處理,可以使統(tǒng)一的造型更加豐富,產生生動活潑的美感。機械產品的完美造型應做到在整體上協(xié)調統(tǒng)一,又有多樣的或獨特的變化。若缺乏變化,就會顯得單調、平淡、藝術感染力不強;若離開統(tǒng)—,就會失去整體和諧,顯得支離破碎、雜亂無章。要在統(tǒng)一中賦予變化,在變化中求得統(tǒng)一。應注意將產品各組成部分在“形”“色”“質”各方面給以統(tǒng)一整體效果,以達到和諧一致,而形式上有些差異、多樣化,使造型產生新異感、運動感,從而獲得生動新穎的造型效果。

四、機械產品造型設計的美學法則2.對比與凋和

對比是產品各部分形態(tài)差異性的表現,通過形態(tài)間的對比可突現出產品造型的重點,而獲得強烈的視覺效果。

調和是指產品各部分形態(tài)間差異較小,表現為形態(tài)間相互滲透的和諧藝術特征。對比與調和是反映和說明事物同類性質和特性之間差異或相似的程度。運用差異和相似之間的矛盾來追求產品形態(tài)的完美。在造型設計中,對比指造型性質相同,而對其存在的差異性的強調,如各因素比較大小、虛實、亮暗、重輕等以達到彼此作用、相互依托,從而使得形體活潑、生動,個性鮮明,增強造型感染力;而調和是尋求同一因素中不同程度的共性,使之彼此接近產生協(xié)調和諧的關系,它包括表現方法的一致、形體的相通、線面的共調、色彩的和諧等。機械產品的造型設計可在線型、材質、色彩、形體及方向等方面構成對比與調和之關系。3.穩(wěn)定與輕巧穩(wěn)定與輕巧是構成產品外形美的因素之—,是人們在長期克服與利用重力的過程中形成一套與重力有聯系的審美觀念。

穩(wěn)定,是指在重心靠下或下部具有較大體積的原則下,使產品的形體保持一種穩(wěn)定狀態(tài)的感覺。而輕巧,是指在穩(wěn)定的外觀上賦予活潑的處理方法,使形體呈現出生動、輕盈的感覺。

穩(wěn)定包括兩個方面:實際穩(wěn)定和視覺穩(wěn)定。實際穩(wěn)定是指產品實際重心符合穩(wěn)定條件所達到的穩(wěn)定。它直接關系到造型的功能效用,失去實際穩(wěn)定,造型則無意義。視覺穩(wěn)定則是產品外觀的量感重心,常通過形體、顏色、質感方面來滿足視覺上的穩(wěn)定。在造型設計中要考慮各造型要素產生量感重心處于較低部位。如起重機、各類大中型機床等。而各類中小設備,在結構上要求實際穩(wěn)定,造型上卻要求具有不同程度的輕巧感。穩(wěn)定與輕巧和物體重心、底面面積、形體表面線條方向、體量結構、色彩分布和材料質地等因素有關。機械產品造型的穩(wěn)定與輕巧,隨產品功能的不同而有所側重。但穩(wěn)定感是一般基本要求。有輕巧感的產品造型是既穩(wěn)定又輕巧。凡是具有形式美感的形體,都具有對稱與均衡的特性。對稱與均衡是大自然中普遍存在的一種平衡穩(wěn)定的形態(tài)。對稱是在軸線或支點的相對端面布置同形、同量的形象而取得較好的視覺平衡,形成美的秩序,給人以靜態(tài)、條理美。機械產品的造型設計多采用對稱手法,以增加產品的穩(wěn)定感。如汽車、飛機等具有動態(tài)的產品,采用對稱造型,可增加人們心理上的安全感。大型機械設備采用對稱或近似對稱造型形成協(xié)調美(見圖8—5)。均衡,是對稱在形式上的發(fā)展,是形體在假設中心線或支點兩側成量感的平衡。在產品造型中,完全對稱的形態(tài)是少見的。一般由于功能與結構的影響,或是考慮豐富造型的形象變化,要求突出對稱格式。但要處理好體量虛實、構件和配件的安排、色彩組合等設計,以使產品保持均衡的效果。機床的側面多采用均衡形式,如圖8—6所示。4.對稱與均衡5.比例與尺度比例與尺度足—種用數字方式表達產品造型美的藝術語言,任何一個好的設計都必須具備合理、協(xié)調的比例與尺度。產品形體的比例與尺度直接關系到其外在形式美。良好的比例和正確的尺度是造型形式美的最重要手段之一。比例是指造型局部與整體之間勻稱的關系,即形體各部分之間的量變關系。比如整體與某一局部的構件長、寬、高之間的大小關系,整體與局部或局部之間的尺寸關系。它是用幾何語言對產品造型美的描繪。比例的確定可采用數比關系法、經驗目測法等。而尺度指的是產品與人的某些特定肢體標準之間的比例關系。人體的體量大小,是衡量尺度的標志。尺度是解決與人的合適度問題。產品與人相稱的統(tǒng)—尺度,是使產品宜人的重要方面,受材料、結構、工藝條件和功能制約。造型比例具有不同特征,它絕不是某種數學或幾何上的純比例。產品供人使用,其造型都要有較合理的尺度。一般而言,尺度比較固定,比例可根據尺度進行形式上適當調整。造型設計中,一般先設計確定尺度,然后再推敲比例關系。以上是五點主要的美學原則。

此外,還要注意節(jié)奏與韻律、主從與重點、比擬與聯想等附加的美學規(guī)律。在造型中,按美的韻律和視覺習慣來設計和組織物象,常用“形”“色”做有條理、有規(guī)律、有反復變化的配列。如圖8-7所示的現代車床造型,由于構件排列特別強調了重復出現的橫向線條,像小提琴奏出清新旋律;主軸箱上裝飾橫線,幾處深色圓型物的跳躍出現等,產生相同交錯與相重而律動之美感。機械產品的標準化、系列化、組合化,在符合基本模數的單元構件上重復等,都使產品具有一種有規(guī)律的重復和延續(xù),從而產生節(jié)奏和韻律感。造型設計要有主從。要從整體出發(fā),以簡練手法求得產品重點突出,以形成視覺中心和高潮,從而加強藝術表現力。例如大型臺式收音機,設計主從分明,富有韻律,顯得醒目大方。此外,造型沒計中運用比擬與聯想手法,如采用模仿、概括、抽象自然形態(tài)的造別等,都可賦子產品以不同的感情色彩,豐富造型產品的美學內容。研究造型的美學法則是為了提高美的創(chuàng)造能力,培養(yǎng)人們對形式變化的敏感性,以創(chuàng)造出更多更美的產品。圖8—7現代車床造型

影響機械產品造型的因素很多,只有調動一切造型手段才能創(chuàng)造出較為完美的產品形象。這里對產品造型設計不作詳細論述,只從下述幾方面給予簡介。1.形態(tài)構成產品造型設計是一種有目的的視覺形象的創(chuàng)造活動,是為實現功能目的而進行的產品形態(tài)的塑造。要使產品呈現出與其內容和諧統(tǒng)一的形態(tài)美,就要掌握形態(tài)設計的一般原理和形態(tài)構成的基本設計方法。(1)體量剖析任何機械產品都可明確看出,造型產品各部件、組件和零件均由一些簡單或復雜的幾何體組成。如圖8—8所示叉車的形態(tài)分解。因其功能所需,主體結構由兩大部分(車頭和車身)組成。而車頭又可分為叉頭和操作室兩部分;車身又可分為立柱、平衡塊和車座三個部分;各部分均由一些幾何體組成。圖8—8叉車的形態(tài)分解五、機械產品的造型手段

由此研究和掌握幾何體形體的組成、演變與組合,對主體幾何造型具有重要意義。造型設計要進行總體布局。只要基本布局一定,造型產品就有了基本輪廓。為此先要確定基本體量關系。體量分布與組合不同,將構成不同造型方案并直接影響產品的墓本形狀和風格。產品的物質功能是形成產品體量大小的根本依據。體量組合要避免單調、雜亂,力求用最緊湊的空間和簡潔而又有個性的形態(tài)來表達產品的功能和結構的特征。對于結構對稱的產品,常取對稱的造型,具有端正、莊重、穩(wěn)定的性格;對于結構不對稱的產品,要考慮實際均衡要求,以求造型穩(wěn)定。主體造型的各部分形狀完成后,它們的體量可大可小,如何適當組合,完全取決于其比例或尺度關系。要處理好形體之間的比例與尺度需遵循的美學原則、圖形之間比例關系的法則及人機工程學的要求等。

(2)形態(tài)

形態(tài)是造型最本質的東西。產品的形態(tài)美是產品藝術造型設計的核心,具有一定的美學規(guī)律。構成產品外觀的線、面、體等形態(tài)要素具有不同的形狀。形狀的變化與統(tǒng)一,將使造型產品形成簡潔的外觀。形態(tài)構成可采用多體組合、單體切割和多體過渡三種基本形式,如圖8—9所示。圖8—9形態(tài)構成基本形式a)多體組合(三坐標測量儀)b)單體切割(手握激光揣)c)多體過渡(噴頭)為達到形態(tài)統(tǒng)一,可采用兩種方法:一是“以次襯主”,即將所有次要部分去陪襯某一主要部分。一是“相互協(xié)調”,即同一產品各組成部分在形狀和細部上保持相互協(xié)調。如電子計算機造型采用同一種基本形體(矩形體)或采用變化不明顯的幾個形體組合形成較協(xié)調之效果。(3)線型造型產品均由無數簡單的幾何面體所組成。它們結合后的結構線、形體的邊界線和造型立面上各零、部件的輪廓線等均構成形體的線型。線型是造型產品外形合理美觀的一種獨特的藝術表現,其處理好壞將直接影響造型質量和外觀藝術效果。線型有視向線及實在線兩類。視向線是指造型產品的輪廓線,以視向變化而不同;實在線是指裝飾線、分割線、壓條線等。線型選擇應與產品物質功能相適應。如小轎車、飛機等多選流線型(圖8—10a),以保證其運行阻力為最小;而機器設備多選直線型(圖8—lob),以考慮機體的穩(wěn)定與操作的方便。此外,應考慮各種線型的性格、特征,使之與人的心理需求相適應。線型組織過程中,必須突出某一方向的線型,以產生線型的“主調”,使產品具備鮮明的性格特征。而線型“主調”,主要根據造型產品的功能和其上的運動部件主要運動方向而定。如普通機床,其線型組織的“主調”應是水平、垂直兩方向的線型。而小轎車采用水平線和斜線的組合,以水平方向的線型為“主調”(圖8—11),使汽車外形給人以生動活潑安全之感,強調了汽車前驅的運動趨勢。圖8—I0飛機、小轎車、車床的線型高速鐵路機車(流線型車頭—玻璃鋼;車體結構—玻璃鋼、耐水膠合板、鋁板夾層)2.材質工藝產品的美感與構成它的材料、結構和質感是分不開的。設計風格的演變往往與新材料的發(fā)展和應用是同步進行的。不同材質與由它組成不同結構的產品卻會呈現出不同的視覺特征,給人以不同的視覺感受,導致產品不同的最終視覺效果。由此看出:材料是機械產品造型的物質基礎。產品造型設計要取得良好的效果,必須充分發(fā)揮材料的性能特點。各種材料特有性質、外表特征以及與其相適應的制造工藝,是造型設計中合理科學地選用材料的基礎。要體現材料本身所特有的合理的美學因素,以發(fā)揮其質地美。工藝是造型得以實現的手段,也是保證造型質量的關鍵。優(yōu)良的材料、先進的結構和美觀的外形設計,若沒有一定的工藝手段來制造,也是紙上談兵。造型與工藝有著密切的聯系,在一定程度上工藝水平決定了產品外觀質量水平。機械產品的造型通過多種材料、多種專業(yè)和多種設備、多種工藝而完成,因而必然會反映材料、設備、加工工藝特征,包含著多種美感因素。如車削紋理的連續(xù)旋轉感;銑削紋理均勻、有節(jié)奏感;磨削紋理的精細致密感。不同工藝產生不同質感,表現為理性美的工藝痕跡。又如鑄造件機箱具有直圓特點,而焊接型材結合積木連接的機箱一般是棱角分明,二者外形顯然不同。而有些機械產品的部分表面造型牽扯的工藝面更廣,常用表面裝飾工藝,技術要求高。如切割加工、電鍍、靜電噴塑、精飾氧化、塑料燙金膠接等。各種工藝都有其自身的工藝美。材質美與工藝美的有機結合,為造型設計提供了變化無窮的造型手段。近年來,人們對產品設計的審美更趨向于返璞歸真,重視各種材料(金屬、塑料及各種新型復合材料)自身的特點和美感因素。這種美感因素來源于對材料的合理利用。所謂合理利用,就是指對產品設計的材料選擇更符合產品使用功能的要求,加工方便、經濟可行,能充分發(fā)揮材料自身的特定美感。這種材質的自然美,使產品顯得單純樸素,經濟美觀,而且更具個性特色。它適應了現代化工業(yè)在材料、工藝諸方面的條件以及功能第一的設計審美觀和社會心理的需求,越來越被人們所賞識,已經成為功能美學設計的發(fā)展趨勢。3.色彩包彩是構成產品形態(tài)美的重要組成部分。色彩能給人的感官以鮮明的刺激,并能引起人們感情的變化。產品造型的魅力、產品的性格以及所包含的視覺傳達方面的各類信息,很多都是通過色彩來表現的。優(yōu)美的色彩設計能提高產品的外觀質量和增強產品在市場上的競爭能力。產品的色彩設計是指在綜合產品各種因素的基礎上給產品制定一個合適的色彩配置方案,以使產品具有更完美的造型效果,有助于使用者產生良好的工作情緒,從而達到提高工效降低疲勞的目的。色彩有三要素,即色相、明度、純度。它們是研究色彩的基礎?!?/p>

色相就是色彩的名稱;是區(qū)別色與色的相名。嚴格說來是依波長來劃分的色光的相貌。在諸色相中,紅、橙、黃、綠、青、藍、紫是七個具有基本感覺的標準色相。

明度是指色彩的明暗程度:每—種色彩都具有自身的明暗程度。其中白色明度最高,黑色明度最低。在顏料的色中,若加入白色,其明度可以提高;反之,加入黑色,明度降低。用一個色彩,逐漸加入白色量或逐漸加入黑色量,可做成一個有序色列,稱作色彩的“明度推移”,在機械產品的視覺設計中很有用途。而純度是指色彩的飽和程度(即色光的波長單一程度),標準色純度最高,混合色純度低。產品表面結構會影響表面色彩的純度感覺。表面愈平滑,色彩純度高;表面愈粗糙,色彩純度低。為取得設計色彩的美感,不僅要考慮色彩的單項、綜合等對比,還要考慮色彩關系中的調和。色彩的調和主要是縮小兩色彩的差異性,中和對立性,增強共同性。調和方法很多,一般可用色彩要素同一調和、近似調和、次序調和等。此外要考慮色彩和生理、心理的調和。不同色彩其感情象征意義不同。如紅色是興奮與歡樂的象征;黃色給人以光明、純凈、希望之感;綠色最能表現活力,具有柔和平靜的特征,給人以穩(wěn)定安全感。機械產品的色彩設計關鍵在于色調設計。色調即是一組色彩配置總的傾向。它依據產品處境、使用條件及地區(qū)、民族的習俗愛好、時代的發(fā)展和人的審美觀而確定。要考慮色調與產品物質功能要求的統(tǒng)—。使用功能不同,其色彩面飾要求不同。例如臥式車床,為耐油污和便于保護,一般用色宜深沉。但機床的顯示裝置部分色彩則要求明顯醒目,隱蔽部分色調要安靜、沉著,而警示部分色調則要鮮艷奪目以引入注意。色調設計同時要考慮與工業(yè)及地理環(huán)境相協(xié)調,使之成為環(huán)境中一個有機組成部分。色彩設計中還要注意發(fā)揮工藝理化性能,以使色彩充分利用各種材質紋理和機加工的有色金屬效果,而組成具有機械產品特征的色彩意境。如產品某些部位車、銑、刨、磨的機械加工效果或通過電鍍、氧化、拋光等理化工藝手段,產生一種超金銀的亞光、旋轉光等色彩效果,對總體色彩起到調節(jié)、點綴、對比作用,從而使其效果更佳。為求得產品整體色調協(xié)調統(tǒng)一,除確定主色調外,要注意色彩配合的主次,掌握配色的一些巧,應盡量避免色相、明度、純度及色塊面積完全對等或過于接近,以避免形成均勢而相競爭造成主次不分。色彩也要避免過于繁亂,一般常用兩套色或單色,最多不宜超過三套色。此外,色調沒計要富于創(chuàng)造性。要依據時代的變化、發(fā)展,創(chuàng)造出更具時代氣息的色彩風格。現代科學技術的進步將使產品的色彩配置更加自由靈活。但把使用者的需求放在首位,綜合考慮產品的功能、技術、市場、社會效益和流行趨勢等因素,依然是色彩配置的最基本原則。4.裝飾沒計

表面裝飾是產品獲得美好外觀的基本手段,也是造型設計中不可缺少的一部分。產品的表面裝飾具有吸引顧客、宣傳產品功能的作用,使產品更具有競爭能力。產品表面裝飾是指對其表面進行藝術性的工藝處理或增加各種精美的附加件。表面裝飾必須符合美的形式法則,裝飾的題材、風格等要服從產品功能,且要突出重點,主題和重點應放在最醒目和視線最好的部位上。裝飾的比例要協(xié)調,大小要合度;裝飾要簡潔精煉,恰如其分。將造型有關美學因素如色彩配制、線型變化、材料質感、圖案紋樣等能動地恰到好處地對產品進行裝飾美化。裝飾手法多種多樣。有合理利用材料表面的質感和肌理裝飾;有強烈實用性的色彩裝飾和圖案紋裝飾,線的裝飾等等。

裝飾的目的是“露優(yōu)藏拙”。在各種造型元素中,線型的表情是最豐富、最有表現力的,所以線型裝飾要給予適當注意。線型裝飾有明線裝飾、暗線裝飾和色帶裝飾等。明線裝飾即采用與主體造型不同材料、色質的立體裝飾線固定在被裝飾外表面上起裝飾作用;暗線裝飾為在造型主體的自身作出凸線或凹線,其材質、色彩與主體完全一致,利用凸凹光彩造成亮、暗分明起裝飾分割作用。有時可把加工誤差或需掩飾的缺陷通過陰影掩藏起來,收到藏拙效果。此外,還有標牌、文字、商標裝飾等,應具有“即時達意”傳達商品內容的功能,以適應“貨架競爭”的需要。這是適應商品高度集中、市場激烈競爭的必備條件。不要小看這些占據產品一角的部分,它們也是構成造型產品完整不可分割的部分,裝飾得好,往往起到畫龍點睛的作用。對于商標設計,要給予突出的重視。商標是商品的標記,即作為產品的規(guī)格和特點的標志,在商品流通中是不可缺少的。搞好商標設計對促進生產、活躍市場、發(fā)展對外貿易等都有一定現實意義。

商標作為圖形符號,基本上由三部分組成,即“形象”“名稱”及“視覺識別”標志?,F代商標設計趨向于兩個方面,即表現形式符號化和藝術效果廣告化。商標設計應具有顯著特征,易于識別,要符合商標法。一般應遵循下列原則:首先,商標設計要簡明醒目,具有強烈的視覺傳達性,且具有明確的象征意義。設計時要把握事物的性格、特點、目的及商品的性質、用途,以通過一定的形象恰如其分地表現,使形象與所表達的內容之間具有某種聯想。其次,要避免與其他商品產生類同,必須獨具一格、新穎別致,以增強識別力。商標設計作為非功能設計,起著美化產品平衡視覺,增強產品藝術感染力之作用,應具有生動、優(yōu)美的藝術形象。商標作為藝術品的“小品”,雖屬面積小,但應講究組織秩序,圖案的格式要高度概括、集中、簡化,其名稱要響亮,易念易記,以便足以引人注目,起到宣傳商品的作用。5.造型設汁的表現技法造型沒汁的表現技法是勾畫產品造型的預想性圖形,以便于設計方案的討論、研究和確定,是設計工作者開展造型設計過程中不可缺少的手段,它能順利、有效地反映設計思想,為更加完美、形象的造型設計服務。

機械產品造型設計中常用的表現技法包括設計草圖、設計效果圖和產品模型等幾種。設計草圖是造型設計人員將構思出來的產品結構、總體形象、機理等內容速記而成的圖形。設計草圖應該將產品造型的局部結構、裝配關系、操作方式、形體過渡等設計的主要內容詳細地表現出來。因構思特點往往是多種想法,故著眼于多種多樣表達。一般用于評價的正式設計草圖以3—5幅為宜。在眾多方案中擇優(yōu),形成成熟而接近設計方案的草圖。它簡要、方便、用時少,可為造型設計方案的確立提供素材。設計效果圖也稱產品設計預想圖,要求其比例明確,結構關系清晰,表達主體形象完整。設計效果圖是通過透視原理在平面上直觀、逼真地表示所設計之產品的立體形象圖,是工程制圖與藝術繪圖相結合的技術圖樣,主要從造型美觀的角度來表現產品,有表達外觀為主的效果圖,也有表達內部為主的效果圖。由于設計效果圖是在平面上反映的一種立體圖形,所以常常只能反映某個角度的形象,而諸如結構上的凸凹、銜接立體貫穿與線型過渡等,很難在平面亡表達清楚,因此帶有一定的局限性。為彌補此缺點,可采用產品模型表達,它能更真實地、多角度地反映產品的三維空間立體形象。因模型制作較困難,花費也高,故要求制作模型前構思要基本成熟,以免造成過多的浪費。模型要根據不同要求,在省工、省料、省花費的條件下力求越逼真越好。六、機械產品造型設計的程序造型設計不僅創(chuàng)造美觀的外形,而且要促進產品功能更有效地發(fā)揮。造型設計過程也就是創(chuàng)造性設計過程,它應在多種構思方案下評價、擇優(yōu)而獲得最佳的產品造型。由于機械產品種類多,其大小、用途和復雜程度差異很大,所以各種產品的造型設計程序不盡相同。一般而言,造型設計分為三大階段:準備階段、設計階段和完善階段。各階段具體工作內容如圖8—12所示。第三節(jié)價值優(yōu)化設計

——商品化設計措施之二

價值工程(ValueEngineering,簡稱VE)起源于美國,于1947年由工程師麥爾斯(L.D.Miles)創(chuàng)始。麥爾斯認為:用戶購買產品時要求的不是產品本身,而是產品所具有的滿足某種需求的功能。不僅要求功能滿足需要,而且要求購買和使用功能時費用最低,簡言之,要求產品“物美價廉”。這即是用戶選擇產品時的價值觀念。價值工程是一種使產品達到物美價廉的有效的現代設計技術,是一種在對產品進行功能分析的基礎上進行的有組織集體創(chuàng)造活動,研究如何以最低的壽命周期費用去可靠地實現用戶所要求的必要功能,并提高產品的價值以取得較好的經濟效益。依價值工程的觀點與思想,將其運用于商品化設計中,特提出價值優(yōu)化設計,以使產品的功能與目標成本達到最佳統(tǒng)一,促進沒七十思路的開闊,創(chuàng)造新的設計原理及結構,使產品達到物美價廉,有助于產品作為商品在市場競爭中獲勝。

設計是生產活動的重要組成部分。衡量設計是否成功的基本指標之一是社會效益和經濟效益。它們主要體現在設計對象——產品上。對產品的社會效益和經濟效益的考核,通常使用“價值”概念。這里所說的“價值”完全不同于用金錢購買商品時的“價格”。“價值”是一種評價標準,以此標準評價事物的有益程度。產品的價值(以V表示)通常定義為產品的功能(以F表示)與實現該功能所耗成本(以C表示)。用公式表示為:

V=F/C

產品以其功能為社會服務。產品能實現的功能及其重要程度反映了其社會效益。此處F可以通過用戶為獲得一定功能所付的費用來表達,因而F表征了產品社會效益的大小并與產品可能獲得的經濟效益密切相關。市場流通中,人們在購買產品時都必然會考慮到產品的功能、外觀造型、價格等問題。產品的功能強大、性能優(yōu)良、外觀漂亮、操作方便、價格合理等條件無疑會提高產品的價值。產品價值的高低是影響消費者是否愿購買一件產品的重要因素。一、價值和價值優(yōu)化設計

從式(8—1)中可看出:產品的價值與產品的功能成正比,與提供產品的相應功能所需費用或成本成反比,即若得到的產品功能F大,投入的壽命周期費用C少,則產品的價值V就高。若有兩個工廠生產某產品,其功能相同而成本不同,則可認為成本低的產品價值高。若成本相同,則功能大的產品價值高。由此說明價值是一個比較的概念,其意義表示對于付出這樣多的耗費而取得那么多的成果是否值得的一種衡量。V值的大小可作為衡量功能與成本關系的標準。當V=1時,表示以最低的費用實現了產品要求的必要功能,兩者的比例合適;當V<1時表示實現產品的必要功能付出了較高或過高的成本,兩者的比例不合適,應予改進。提高產品價值是用戶的要求也是企業(yè)追求的目標。但企業(yè)不能單純追求提高產品功能,更不能片面地追求降低生產成本,而應在產品設計和改進中認真地分析提高產品價值的方法,探索一切可以提高產品價值的途徑,以滿足用戶的實際需要,同時提高企業(yè)的技術經濟效益。

從上述公式不難推斷出在產品設計中要提高產品的價值可從下述幾方面入手:1.V

=F

/C

,表示通過改進產品設計,提高產品功能同時降低成本,使產品的價值得到較大的提高。如電子技術從電子管到晶體管再到集成電路的變化,個人電腦從486、586發(fā)展到奔騰Ⅲ、奔騰Ⅳ,都是產品功能上升成本下降的實例。2.

V=F

/C

,表示在保持產品成本不變的情況下,由改進設計來提高產品功能,從而提高產品的價值。如有些老產品在對其外觀重新設計后,產品的審美功能大大提高,而產品成本卻沒有什么變化。比如可儲存300張唱片的SONY數字音響即如此。3.

V=F–/C

,表示保證產品功能不變的條件下,通過改進設計或采用新工藝、新材料或改進實現功能的手段等,使成本有所降低,從而使產品的價值得到提高。4.

V=F

/C

,表示在成本略有增加的情況下改進設計使產品功能大幅度提高。例如一個產品在由單功能變?yōu)槎喙δ芎?,成本雖有所提高,但功能卻成倍或幾倍地增加,使產品價值提高。5.

V=F

/C

,表示在不影響產品主要功能前提下,改進設計略降低某些次要功能或減少某些無關功能,以求得產品成本大大降低達到提高產品的價值。

另外,成套化產品如成套設備設計,使之配套成一體,可提高系統(tǒng)功能,從而降低成本,提高產品價值。近年來,在擴展產品體系時,采用以基型產品為主體,向著成套設備的目標擴展多種專業(yè)類型產品的結構、參數和總體的設計,即成套化設計,它是“機、電、氣、液、光結構”一體化的設計,具有很高的使用價值。由此看出,價值V是產品功能與成本、社會效益與經濟效益的綜合反映?,F代企業(yè)之間的激烈競爭,歸根結底是產品的競爭。產品的價值越高,用戶越歡迎,企業(yè)所創(chuàng)造的社會效益和經濟效益也越高,企業(yè)也才有可能在競爭中立于不敗之地。必須指出,產品的價值在很大程度上取決于產品的設計。因產品的功能水平是由設計決定的,而制造和使用僅影響其功能的發(fā)揮;設計人員的每一決策實際上都是對產品價值提出一種選擇。此外,產品的設計質量高低與其維修費用消耗關系極大,因此必須慎重對待。如何加強產品的商品化設計,最大限度地滿足用戶要求,以利于拓寬銷售市場增大批量,降低成本,使產品的商品化設計水平提高,是設計人員所追求的目標,也就是進行價值優(yōu)化設計的目標。綜上所述可知,價值優(yōu)化設計的研究應從兩方面人手。一方面進行功能分析,保征產品必要功能,去除多余功能,調整過剩功能,提高產品性能;另一方面要進行成本分析,注意改善產品的經濟性,考慮最大限度地降低產品成本,以提高產品價值,使產品真正成為物美價廉的商品。二、價值優(yōu)化中的功能分析什么是功能分析呢?眾所周知,任何產品都具備其特定的功能。而機械產品的各個組成部分也有其各自的特定功能。功能分析的目的是研究功能本身的內容及其各功能之間的相互關系。簡言之,功能分析就是把所要求的功能進行抽象的描述、分類、整理并加以系統(tǒng)化,以便從中找出提高功能值的途徑。1.功能的分類“價值工程”認為功能是機械產品所具有的能滿足用戶某種需要的特性。如車床的功能是完成“車削加工”,手表的功能是“指示時間”,齒輪嚙合傳動的功能是傳遞運動和扭矩等。為設計產品或對產品改進而研究分析其功能必須以用戶需要為依據。產品功能的重要程度不同,作用也不同,需對功能進行分類以便區(qū)別對待。在價值工程中,一般功能可按下述三方面來分類:

(1)按功能重要程度分類分為基本功能和輔助功能?;竟δ苁菣C械產品及其零部件要達到使用目的不可缺少的重要功能,也是該產品及其零部件得以存在的基礎。如手表,若不能準確地指示時間,則其墓本功能就不存在,用戶根本不會購買,作為手表也就失去了存在的價值。所以設計產品時必須抓住其基本功能,將費用主要花費在它上面。輔助功能是為實現基本功能而存在的其他功能,屬次要的附帶功能,它對產品功能起著更加完善的作用。如手表除指示時間的基本功能外,可有指示日期的輔助功能。輔助功能是由設計‘人員附加上去的二次功能,可隨方案不同而加以改變。有時在輔助功能中常包含不必要的功能,通過功能分析,改進設計方案可消除之。

(2)按滿足用戶要求性質分類分為使用功能和外觀功能。使用功能指產品在實際使用中直接影響使用的功能,它通過產品的基本功能和輔助功能來實現,包括可靠性、安全性及可維修性等。外觀功能指反映產品美學的功能。一般多靠人的器官感覺和思維去判斷,如造型、色彩、包裝等。對多數產品則要求同時具備兩種功能。但根據產品性質不同而側重不同。例如對普通自行車,其基本功能是代替行走、方向控制。承重及具有制動報警裝置(包括閘、燈、鈴),輔助功能是停靠穩(wěn)妥、搬運方便及兼負其他物品;而自行車的使用功能是騎行要輕快,感覺要舒適,維修要方便;外觀功能則應是造型大方,裝飾新穎,色澤美觀。

(3)按功能相互關系分類分為目的功能(上位功能)和手段功能(下位功能)。目的功能是主功能,總功能;手段功能從屬于目的功能,為實現目的功能起手段作用,是分功能、子功能。如臥式車床,車削加工是目的功能。為實現這一總功能,完成車削加工,車削還必須具備工件的裝卸、工件的旋轉、刀具的裝卸和刀具的送進等手段功能。這些同屬車削工件所必需的分功能。對產品功能定義和分類后可把隱藏的功能全部揭示以便于抓住本質,從而根據用戶需要確定產品的必要功能,消除不必要的多余功能。對于新產品,為創(chuàng)造出實現所需功能的新方案,就須對老產品進行適當的功能分析,了解其關系以便開闊設計思路,設計出實現功能的新原理、新結構,達到創(chuàng)新產品之目的。2.功能整理

產品及其零部件經過逐個功能定義后彼此是分散的,它們之間的聯系很難看出。為實現對產品的功能分析思考,必須把經過定義的功能加以整理使之系統(tǒng)化,最后繪成功能系統(tǒng)圖。功能系統(tǒng)圖是功能實現方式的展示,也是分析功能必要程度的依據。它從實現產品總功能出發(fā),通過尋找功能實現手段的方法,找出下位功能并依次遞推地追究直至找出末端功能為止。其一般形式如圖8—13所示。圖8-13功能系統(tǒng)圖形式在功能系統(tǒng)圖中,凡能獨立完成某種功能并自成一個系統(tǒng)的功能區(qū)域(如圖中點劃線所圍區(qū)域),可視為由一組關系密切的功能組成的一個功能群,稱為功能域。這里需指出,對現有產品和擬開發(fā)的新產品,它們的功能系統(tǒng)圖在形式上是有所區(qū)別的?,F有產品的功能系統(tǒng)圖是根據現有產品結構實體及對它們下的定義,并按照“目的——手段’’之關系整理、繪制的,如圖8-14所示,圖中以箭頭為界,右側是產品結構,左側是功能系統(tǒng)圖。圖8—14現有產品的功能系統(tǒng)圖

新產品功能系統(tǒng)圖由于尚無產品實體,要根據產品總功能的實現去構思繪制。設計時再根據各個功能的要求,找出其實現功能的具體結構。產品通過功能整理后,借助功能系統(tǒng)圖,不僅設計者便于研究實現功能的新手段、新方法,且可揭示不必要功能、多余功能,從而消除之,以挖掘降低成本的潛力,進而找出提高產品價值的線索,使產品的功能結構更合理。對于復雜產品,其功能很多,可通過一定科學方法對功能進行整理。如采用“功能分析系統(tǒng)技術’’、“功能卡片排列法”等,最后繪出系統(tǒng)圖。由此看出,功能系統(tǒng)圖是產品及其零件功能的一覽表,它可表明產品最終目的和用途,也表達了實現目的全部手段。開發(fā)設計新產品要根據功能系統(tǒng)圖構思產品結構和形狀,改進產品時必須改變其功能系統(tǒng)圖。所以任何創(chuàng)造都從改變功能系統(tǒng)圖入手,并以新的功能系統(tǒng)圖結束。提高產品價值,進行價值優(yōu)化沒計,都要進行功能分析、整理。功能改變的階次高,構思范圍寬,創(chuàng)造活動廣。因高階功能的改變可能是功能原理改變,所以致使產品創(chuàng)新效果會更佳。三、價值優(yōu)化對象的選擇

作為一個企業(yè),其產品種類很多。而每一產品則均由若干零部件組成。是否對每個產品或所有零部件都進行價值優(yōu)化呢?為保證以最少的投入獲得最佳效果,需對價值優(yōu)化的對象加以選擇。1.選擇的基本依據對于一個企業(yè)來說,價值優(yōu)化對象選擇的基本依據是產品價值的高低,產品價值低的即為對象。具體進行時要經過分析、研究和綜合判斷來決定。一般來說,凡在生產經營上有迫切的必要性,在提高產品功能和降低成本上有較大潛力的產品,都可作為選擇對象。對于一個具體產品而言,其不合理性是由多方面原因引起的,例如結構復雜的零部件;設計年代已久,需要改進或簡化的零部件;體積很大或材料利用率低的零部件;設計中間題較多,及出現廢品率高的零部件等。以這些零部件作為重點分析研究的對象,以便在保證產品使用的前提下,通過改進產品設計和工藝,降低原材料消耗和廢品率,以改進、簡化結構,減少零部件數目,縮小體積,降低加工難度和節(jié)省工時等達到產品價值優(yōu)化之目的。2.選擇方法選擇方法很多,這里僅介紹常用的兩種:(1)功能系數分析法這種方法是尋找功能與所占成本份額不相適應的零部件作為重點改進對象。1)功能系數。它表征該零件對產品功能的影響,反映了該零件在產品中的重要程度。功能系數愈大,該零件對產品功能影響愈大、愈重要?!け?—1所示為功能系數的求法。設有零件A、B、C等8種。首先根據在產品小的重要性對比,分別為各種零件評分。例如A較B重要,取A/B為1,否則為0。則零件A的總評分:PA=∑(A/B,A/C,…,A/N)同理,可求得PB,PC,…。零件A的功能系數FA定義為FA=PA/

同理,可求得FB,FC…。如表8—1所示,FD二0.250最大,,即該產品中零件D最重要。顯然,各功能系數之和應為1,即∑Fi=1.02)成本系數。它表征該零件所占總成本的份額。若第i種零件成本為Ci,產品總成本為C總。則成本系數Ki定義為

k=Ci/C總3)功值系數。零件的功值系數定義為該零件功能系數Fi與成本系數ki之比,若以Gi表示第i種零件的功值系數,則Gi=Fi/Ki若Gi=1,則表示該零件功能價值與成本份額相當。若Gi>1,則表示該零件占成本份額低,亦即其他部分成本偏高,須對這些部分采取措施。若Gi<1,則表示該零件成本

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