李桐桐，趙曉明

（長春工業(yè)大學 藝術設計學院，吉林 長春 130012）

產(chǎn)品創(chuàng)新和快速開發(fā)在模塊化手機設計中的可行性探討

李桐桐，趙曉明

（長春工業(yè)大學 藝術設計學院，吉林 長春 130012）

近幾年在設計領域中提倡綠色設計，而模塊化設計是實施綠色設計的有效手段，但是其在工業(yè)設計領域中只有初步的探索.在無線通訊技術和智能手機快速發(fā)展的前提下，產(chǎn)品創(chuàng)新決策過程需要考慮到使用者的偏好特征,從而使生產(chǎn)競爭能力在手機創(chuàng)新產(chǎn)品的快速開發(fā)和應用中得以實現(xiàn).本文首先對產(chǎn)品創(chuàng)新應用設計進行分析，然后對產(chǎn)品快速開發(fā)應用進行研究.論述模塊化設計的有關概念，并且以MOTO Z手機模塊化為例討論其發(fā)展現(xiàn)狀并進行反思.最后總結(jié)模塊化手機以創(chuàng)新思想和快速開發(fā)技術作為輔助設計的可行性，提出以使用者為導向的手機模塊化設計思想.

產(chǎn)品創(chuàng)新；快速開發(fā)；模塊化；人性化設計

1 引言

手機已成為人們生活必需品.手機功能日益強大,正朝著多元化的方向發(fā)展.與此同時,許多創(chuàng)新性問題接踵而至：設計上對特殊人群的忽視、功能上的閑置、操作界面的繁瑣、手機廢棄后的環(huán)境污染等.所以創(chuàng)新思維是產(chǎn)品的總體規(guī)劃，再者創(chuàng)新性設計能夠滿足求新和多變的產(chǎn)品需求.而新的產(chǎn)品開發(fā)又不斷的對創(chuàng)新技術提出新要求.科技發(fā)展下,模塊化設計作為一種高效能實用的設計方法在機械工程領域中已經(jīng)得到應用實施.輔助利用逆向工程技術、快速成型技術等進行產(chǎn)品的快速開發(fā).運用模塊化標準定制、自由組合、易于維護升級等思想來指導手機的設計,具有重要意義.

2 產(chǎn)品創(chuàng)新在產(chǎn)品設計中的理念

產(chǎn)品設計創(chuàng)新與開發(fā)是工業(yè)設計的必修課程.企業(yè)的主體、開發(fā)的生產(chǎn)、市場的協(xié)作力使得創(chuàng)新產(chǎn)品的快速開發(fā)和應用得以實現(xiàn).在產(chǎn)品同質(zhì)化日趨嚴重的形勢下,以改善用戶體驗為前提的創(chuàng)新思維在產(chǎn)品創(chuàng)新設計中的作用越來越顯著,并逐漸為學界和設計界所重視.在產(chǎn)品設計中必須根據(jù)其特點在創(chuàng)新的視角、途徑、內(nèi)容以及意識等方面作相應的調(diào)整,并利用消費者實際使用體驗與預期使用體驗相互轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新思維產(chǎn)生持久的創(chuàng)新動力,實現(xiàn)產(chǎn)品的“異質(zhì)化”.它可以是新產(chǎn)品、新模式、新思維、新過程和新服務等.如何設計，如何尋找產(chǎn)品新的流程，新定位，質(zhì)的變革和合適的消費群體都需要借助一些方法，同時創(chuàng)新也是形成產(chǎn)品創(chuàng)新思維內(nèi)在邏輯以及構建創(chuàng)新壁壘的有效手段.通過對創(chuàng)新思維的研究分析，幫助提升產(chǎn)品的應用價值.現(xiàn)在國家和地方都大力提倡創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，結(jié)合實際靈活的運用成果孵化模式，在實踐和總結(jié)中不斷自我完善.

3 快速開發(fā)設計研究與應用

3.1 產(chǎn)品快速開發(fā)方式有哪些

產(chǎn)品出模周期時間過長，成本過高，完成度不是很好.因而現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)和技術支持受到企業(yè)高度重視.快速開發(fā)技術共有三種形式：利用逆向工程技術、快速成型技術、快速模具技術等進行產(chǎn)品快速開發(fā)，對企業(yè)創(chuàng)新市場競爭有著重要意義.

首先逆向工程技術是一種高科技產(chǎn)品快速開發(fā)模式，它根據(jù)已經(jīng)存在的零件或產(chǎn)品原型來構造新的部件的工業(yè)設計工程.也就是對已有的產(chǎn)品造型進行分析、理解和再設計，達到使用者滿意.通過逆向設計，使用者獲得多種格式數(shù)據(jù)文件，實現(xiàn)產(chǎn)品系列的開發(fā)應用.而且有利于開展后期的制作和設計研究.

如何以最短的時間創(chuàng)造新產(chǎn)品造型在開發(fā)過程中起到?jīng)Q定性作用.產(chǎn)品快速成型技術的出現(xiàn)，它是一種輔助計算機或?qū)嶓w逆向設計方法得到有關原造型和零部件的幾何結(jié)構等相關信息，在這個基礎之上用數(shù)字化立體三維建模，將這些重要信息與快速成型的機器連接，再經(jīng)過后期處理，使產(chǎn)品在外觀方面達到設計師要求.是一種快速、簡單、準確的實現(xiàn)產(chǎn)品和零部件成型的現(xiàn)代化方法.

產(chǎn)品開發(fā)模型初期需要模具，但是其制作周期時間長，成本費用較大.企業(yè)要降低成本，就可以采用快速模具成型的應用.將模具材料按照一定的比例混合后倒入事先準備的容器中，然后將容器擱置在真空中攪拌、抽真空澆注在模具中.等待固化成型后取出模型零件.優(yōu)點是所制作的模型在真空中形成.模具沒有氣泡、不松散.適用于醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、汽車開發(fā)的小批量生產(chǎn)中.

3.2 快速開發(fā)設計在產(chǎn)品中的應用研究

快速開發(fā)技術在產(chǎn)品設計和創(chuàng)新中占有很重要的比例，設計師們通過此技術能夠很快完成原型的設計，從而對其進行前期的完善.相比較傳統(tǒng)設計成型的制作方法而言，大多使用陶模、塑料模型、木質(zhì)模型仿真等.快速開發(fā)不同于傳統(tǒng)使用材料去除方式制造零部件，它是計算機數(shù)據(jù)與制造機器相結(jié)合應用，利用三維的數(shù)據(jù)分析直接生成產(chǎn)品原型.以快速成型技術為例，快速成型技術是一種用材料逐層或點面堆積而來的制件模式.我國此技術研究始于20世紀90年代，近幾年發(fā)展速度之快，已經(jīng)研制出立體光固化、分層實體制造、容積成型等方法類似的設備機器，并實現(xiàn)了商業(yè)化模式.在模具制造業(yè)中，利用其快速得到模具原型，結(jié)合硅膠模、精密鑄造金屬噴涂等方法快速加工模具，結(jié)合材料的物理化學特性和先進的工業(yè)方法，可以清晰直接的分析內(nèi)部結(jié)構和外觀設計，與各個學科的社會發(fā)展密切相關.因此，快速開發(fā)設計技術對產(chǎn)品創(chuàng)新的提升，無疑有著重要意義.

4 模塊化手機設計分析

4.1 什么是模塊化

對設計結(jié)構從單一的獨立子系統(tǒng)設計到多個子系統(tǒng)組合設計，將產(chǎn)品統(tǒng)一的單元功能設計成具有不同功能、不同用途等并且可以相互替換選擇的模塊或組件.在滿足使用者需求的同時，達到減少環(huán)境污染和產(chǎn)品的再利用.節(jié)約材料能源，發(fā)揮最大利用價值的綠色設計.最早體現(xiàn)模塊化設計的是德國一個家具公司在20世紀初期設計的一款“理想書架”，雖然當時還沒有模塊化的概念，但是其設計正體現(xiàn)了模塊化的思想理念.20世紀50年代，歐美國家才提出“模塊化設計”概念.經(jīng)過發(fā)展并加以完善，其思想概念越來越清晰.

4.2 模塊化設計在手機設計中的應用-以Moto Z手機為例

手機的發(fā)展速度可謂是快的驚人，功能有時不能滿足大眾的需要或者性能不足，那么唯一的方式就是買一部新手機代替.而模塊化手機的設計最大好處是哪里壞了就更換哪部分，已達到減少更換手機和循環(huán)利用作用.

以2016年新發(fā)布的Moto Z手機為例，Moto Z裸機的厚度只有5.19mm，并且重量只用135g.在5.5英寸的屏幕下相對來說比較薄的，整體機身采用航天級軍用鋁合金設計，增加了耐磨性和防滑性.最重要的是其背面有16個裸露的金屬點和金屬條，是用來接Moto Mods模塊的觸點摩磁.只要將鏡頭對準哈蘇攝影模塊后的凹槽圓形，吸磁觸點就會將手機和金屬模塊緊密聯(lián)系在一起.除了攝影模塊以外Moto Z還可以與揚聲器模塊、電池模塊和投影模塊等連接.但是這些模塊本身很厚，影響了手機的便攜性.利用有限的空間創(chuàng)造無限的可能性是提高用戶對于手機的辨識度，促進其大批量生產(chǎn)，考慮手機與用戶之間的人機分析和交互.所以模塊化設計也許將來會成為一種發(fā)展趨勢都是未知的.

5 未來手機模塊化發(fā)展在快速開發(fā)與產(chǎn)品創(chuàng)新中的展望

從某個國產(chǎn)品牌，可以很清楚的看出手機的發(fā)展速度驚人.從2011年到2016年，幾乎是每一年都會有一代手機或每代的升級版，使用者想跟上這個速度就要頻繁的去更換手機，這樣既不環(huán)保，也不經(jīng)濟.在這樣的發(fā)展背景之下，模塊化手機應允而來.目前，模塊化手機還處于概念設計的階段，模塊化手機有其優(yōu)勢，但更多的難以解決的阻力和傳統(tǒng)廠商的壓力障礙等著我們.將產(chǎn)品的創(chuàng)新思維應用到產(chǎn)品的開發(fā)設計中，為今后的設計工作打下良好的創(chuàng)新基礎.如何進行手機的變革、如何定位、如何找到使用者的實際性問題就一定要借助創(chuàng)新思維模式.創(chuàng)造顛覆性可行的想法，深入設計思路研究，提供更為準確的指導方案.近幾年，索尼、聯(lián)想等廠家已經(jīng)相繼發(fā)表出概念模塊化手機，但是從事模塊化手機的項目研究還不是特別完善.以用戶體驗為中心，達到功能系統(tǒng)的創(chuàng)新，這些遠遠是不夠的.科技的進步是我們無法想像的，我們要在輔助利用快速開發(fā)技術的同時，縮小開發(fā)周期，滿足市場多變和新的需求，有效的提高模塊化手機產(chǎn)品在市場中的份額.在智能手機出現(xiàn)之前誰也沒有想到其給我們的生活帶來巨大的變化.所以利用快速開發(fā)技術和創(chuàng)新模式在模塊化手機的開發(fā)和推廣中，將會是未來發(fā)展

6 結(jié)語

總之，在科技發(fā)展的社會，手機已經(jīng)不是簡單的通訊工具，它已經(jīng)成為人們娛樂、工作、學習狀態(tài)必不可少的傳播媒介.使用者通過對模塊化系統(tǒng)自我完善，創(chuàng)造新的造型，發(fā)揮專業(yè)產(chǎn)品優(yōu)勢.模塊化的產(chǎn)品結(jié)構為后來者進入市場提供可能，增強價值鏈的提高與分解.快速開發(fā)技術的應用，使我國手機制造企業(yè)能夠基于制造成本的有利優(yōu)勢，專注與手機模塊化裝配和功能組合，降低手機產(chǎn)品的開發(fā)費用，更容易的對手機產(chǎn)業(yè)進行完善整合.智能手機的飽和，更新速度之快的情況下我們要在其中找到結(jié)合點.利用創(chuàng)新思維，使智能手機加入模塊化設計更具有設計感和高科技感.在制造業(yè)趨于國際化，世界化的狀態(tài)下，利用快速開發(fā)技術，縮短產(chǎn)品周期和減少新產(chǎn)品開發(fā)投資風險.模塊化智能手機設計是一種新的設計方法，同時理論研究也是一項熱點，在產(chǎn)品設計中同時也是初步探索應用.在設計方法理論完善的同時，相應的給于創(chuàng)新和快速開發(fā)技術的輔助，可以將其設計方法延伸到其他與生活關系緊密的產(chǎn)品領域，更系統(tǒng)、更整體的在設計中運用.

〔1〕馬宏宇.用戶參與式產(chǎn)品創(chuàng)新設計研究[J].設計藝術研究，2012（06）.

〔2〕祁卓婭.機械產(chǎn)品模塊化設計方法研究[D].北京:機械科學研究院，2006.

〔3〕黃凌玉.現(xiàn)代手機造型的意象研究[D].長沙:湖南大學，2009.

〔4〕李洋，徐人平.應用快速成型技術進行新產(chǎn)品開發(fā)[D].昆明：昆明理工大學，2005.

〔5〕魯百年.創(chuàng)新設計思維[M].北京：清華大學出版社，2015.

TB472

A

1673-260X（2017）08-0029-02

2017-05-19

吉林省“十三五”社會科學研究課題“中國元素在現(xiàn)代平面設計中的應用研究”（吉教科文合字（2013）第96號）