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【2010年】浙江省教育厅项目《基于工业设计驱动的产品开发与应用研究》

发布时间:2019-01-30 20:28:10点击量:

基于工业设计驱动的产品开发与应用研究

项目负责人:宁波大学工业设计专业刘胜利老师

1.本项目研究意义及国内外同类研究工作现状(附主要参考文献及出处)

1.1本项目研究意义

浙江是制造业大省,省内除了少数知名大企业外,更多的是数量众多的中小型企业,其中不少企业在从事OEM(贴牌加工)生产。这些企业有着良好的生产设备、熟练的技术工人、完善的零部件供应商、扎实的制造技术等。但遗憾的是它们多从事产业链中利润最薄的中间环节——制造,对于产业链中的上下游——产品开发和市场营销未能足够重视。近年来,由于劳动力成本提高、原材料涨价、生态环境保护等因素的影响,该类企业利润越来越薄,生存状态越来越艰难,企业及产品急需转型升级,向产业链的上下游拓展。

课题申报人正在主持一项横向课题,委托方是宁波和高磁电技术有限公司,该公司主要从事OEM(贴牌加工)生产,为国外企业提供磁电材料零部件和一些简单的磁电产品。2008年申报人与该公司签订技术服务合同,运用“工业设计技术与方法”为该公司开发出系列新产品,其中3款已成功打入市场。

产品一般分为“技术驱动型”和“用户驱动型”。“技术驱动型”产品的核心竞争力是建立在其技术或其实现特定技术的能力上,消费者购买产品最可能的原因是其技术性能,比如,电脑的CPU(中央处理器)。“用户驱动型”产品的核心竞争力来自其人性化的设计和外观吸引力,通常这些产品往往具有很高程度的用户交互功能。比如,家用电器很大程度上是用户驱动型的。“工业设计”作为产品开发中的重要组成环节,其主要致力于产品消费者研究、产品美学设计、产品人机工学应用等工作,在产品的外观品质、人性化操作、销售卖点上起着关键性作用,尤其适用于“用户驱动型”产品。

本课题研究计划在原有横向课题的基础上,联合协作单位,充分应用工业设计技术与方法为企业开发新产品,并提炼总结,进而在中小型制造业企业中进行推广应用,这对我省中小型企业的生存发展有着积极的现实意义。

1.2本项目国内外同类研究工作现状

美国工业设计师学会(IDSA)把工业设计定义为:为用户和制造商的相互利益而建立和开发“可以优化产品和系统的功能、价值和外观的”概念和指标的专业化服务[1]。事实上,工业设计是一种推动社会经济发展的创新活动。通过它可以把核心技术转化为有竞争力的产品,可以充分发掘核心技术的价值,同时还可以反过来促进核心技术的升级。

在以工业设计技术为驱动促进新产品开发技术与应用研究方面,国内外同类研究工作现状主要体现在以下几个方面。一、工业设计提升企业产品竞争力[2]。日本和韩国的工业振兴历程,工业设计在其中发挥了巨大贡献。可以说,正是对工业设计技术的高度重视和推广普及,为日本和韩国的工业产品赢得了广泛的声誉,促使他们的产品在世界市场上取得巨大成功。二、工业设计是科学技术与市场的桥梁。任何先进技术和科研成果,要转化为产品,都要经过设计[4]。只有科研成果物化为消费者乐于接受的商品,才能进入市场,并依靠销售获得经济效益,实现科技成果的价值。三、工业设计提高产品附加值[5]。商品价值分“软价值和硬价值”,硬价值包括材料、成本和功能等;软价值包括技术新颖性、设计的优良性和产品文化等。一般而言,商品的软价值是通过工业设计来实现的。四、工业设计是创造企业品牌和提升企业形象的重要手段[6]。品牌的形成首先是产品个性化的结果,而设计是创造这种个性化的首要条件。韩国三星公司是利用设计创造企业品牌、增加利润的典范。2004年,三星公司赢得了全球工业设计评比5项大奖,销售额从2003年的398亿美元上升到2004年的500多亿美元,利润由52亿美元上升到100多亿美元[3]。美国《商业周刊》评论三星公司已由一只“仿造猫”变成了“太极虎”。国内,诸如海尔、联想、华为等企业已经意识到了工业设计在提升企业形象中的重要作用,并通过开发自身的品牌正逐步成长为国际企业。 参考文献 [1] ULRICH,EPPINGER著.产品开发设计[M].詹涵菁译.北京:高等教育出版社,2005. [2] B.KAHN主编.PDMA新产品开发手册[M].赵道致等译.北京:电子工业出版社,2007. [3] 杨向东主编.工业设计程序与方法[M].北京:高等教育出版社,2008. [4] 刘刚田,曹慧敏.产品开发设计的标准化管理[J].计算机辅助设计与制造,2001,(6):6-9 [5] 刘求生.浅议成功新产品开发的组织特征[J].管理科学,2003,17(4):53-55 [6] 聂桂平,陈虹.产品语意与产品形态[J].东华大学学报,2005,31(4):143-145 2.主要研究内容、目标、方案和进度及拟解决的关键问题

2.1主要研究内容和目标

本项目研究主要结合横向课题单位“宁波和高磁电技术有限公司”的“新产品开发与设计”而开展,并在此基础上提炼总结出一套“基于工业设计驱动的新产品开发与应用方法”。主要研究内容框架如图所示,具体内容包括:(1)、“用户驱动型”产品的市场调研及分析。根据中小型企业的发展规划,课题组运用“体验”、“观察”、“访谈”、“焦点小组(focus  group)”等方法从目标用户处收集所开发产品的原始数据;把原始数据翻译成用户需求;把用户需求组织成等级列表,其中包括系列一级需求,一级需求下的系列二级需求,或更进一步的系列三级需求等,并建立各级需求的相对重要性。总结“用户驱动型”产品的市场状况。(2)、针对市场用户需求,生成、评价、选择产品概念。在理解了用户需求和约束之后,课题组首先理清问题,通过查找专利、文献、同标杆产品比较等“外部搜寻”,以及个人和小组开发会议等“内部搜寻”,生成多个产品概念。在概念生成阶段,工程师主要负责产品的技术子功能解决方案,工业设计师负责建立产品的形态和人机界面。这些产品概念将与技术解决方案进行匹配和组合,课题组根据用户需求、技术可行性、成本和制造等方面对其进行评价和选择。(3)、进一步提炼并生成最终产品概念。在产品概念提炼阶段,工业设计师首先建造“软模型”(soft  models),一种由泡沫塑料或油泥制作的全比例模型,可以在三维空间中表达产品概念。产品概念由工业设计师、工程师、市场销售人员以及潜在用户,通过触摸、感受和修改“软模型”而展开。然后,把较好的产品概念用计算机二维或三维建模,渲染成拥有材质色彩和细节等的“渲染图”(rendering),进一步优化提炼。最后,将最终产品概念制作成“硬模型”(hard  models),一种由工程塑料、木材或金属制造的全比例模型,其有着真实的外观和手感,生成最终产品概念。(4)、形成最终产品概念控制图     工业设计师绘制最终产品概念的“控制图”(control drawings),控制图记录了产品的功能、特征、尺寸、色彩、表面处理和关键尺寸。控制图交给工程师,由他们完成产品的零件和装配等工程设计。(5)、设计、制造和销售的协调。由工业设计、工程制造和市场营销等人员的相互协调,产品概念经过系统设计、细节设计以及测试和改进,进入生产。

2.2主要研究方案和进度

本项目研究计划在二年内完成,研究方案和进度如下:

2010.10-2011.04

根据中小型企业发展规划,针对区域市场,课题组从目标用户处收集原始数据,并翻译成用户需求,处理分析用户需求,总结“用户驱动型”产品的市场状况。

2011.04-2011.10

课题组通过查找专利、文献、同标杆产品比较等“外部搜寻”,以及个人和小组开发会议等“内部搜寻”,生成多个产品概念。根据用户需求、技术可行性、成本和制造等方面对产品概念进行评价和选择。

2011.10-2012.04

课题组成员包括工业设计师、工程师、市场销售人员以及潜在用户,通过制作、评价、测试“软模型”、“渲染图”和“硬模型”生成最终产品概念。

2012.04-2012.11

课题组中的工业设计师绘制最终产品概念的“控制图”,并交给工程师完成产品的零件和装配等工程设计。工业设计、工程制造和市场营销等人员相互协调,产品概念经过系统设计、细节设计以及测试和改进,进入生产。提炼基于工业设计驱动的新产品开发技术与方法。

2.3拟解决的关键问题

(1)市场消费者需求的调研。根据中小型企业发展规划,针对区域市场,课题组从目标用户处收集原始数据,并翻译成用户需求,处理分析用户需求,总结“用户驱动型”产品的市场状况。

(2)产品概念的生成。课题组通过查找专利、文献、同标杆产品比较等“外部搜寻”,以及个人和小组开发会议等“内部搜寻”,生成多个产品概念。根据用户需求、技术可行性、成本和制造等方面对产品概念进行评价和选择。

(3)提炼基于工业设计驱动的新产品开发技术与方法。 3.与本项目有关的工作条件(略) 4.预期成果形式、去向和效益(略)