产品设计程序与方法

施琦、李传煦、熊德天、刘舜、苏晨、Edmund Mathew、许德骅

目录

  • 1 定义问题与目标
    • 1.1 趋势的分析研究
      • 1.1.1 趋势的原理
      • 1.1.2 趋势的研究
    • 1.2 研究市场现状
      • 1.2.1 市场现状分析
      • 1.2.2 竞争对手策略识别
    • 1.3 消费者需求研究
      • 1.3.1 消费者需求的原理
      • 1.3.2 消费者需求研究方法
      • 1.3.3 消费者需求的分析与整理
  • 2 洞察概念化
    • 2.1 识别机会
      • 2.1.1 机会类型地图
      • 2.1.2 机会的识别过程
    • 2.2 概念生成
      • 2.2.1 概念生成概述
      • 2.2.2 概念生成步骤
    • 2.3 概念选择
      • 2.3.1 概念选择原理
      • 2.3.2 概念筛选矩阵
    • 2.4 概念测试
      • 2.4.1 概念测试目的与方法
      • 2.4.2 概念测试沟通与反思
  • 3 可持续与供应链优化
    • 3.1 产品架构的设计
      • 3.1.1 什么是产品架构
      • 3.1.2 产品架构的内涵
      • 3.1.3 建立产品架构
      • 3.1.4 平台规划
    • 3.2 面向环境的设计
      • 3.2.1 什么是面向环境的设计
      • 3.2.2 面向环境设计流程
    • 3.3 面向制造的设计
      • 3.3.1 面向制造的设计定义
      • 3.3.2 估算制造成本
      • 3.3.3 降低零部件成本
      • 3.3.4 降低装配成本
      • 3.3.5 降低支持成本
  • 4 原型化
    • 4.1 原型化概述
      • 4.1.1 原型化分类
      • 4.1.2 原型化原理
      • 4.1.3 原型化技术
    • 4.2 产品原型制作
      • 4.2.1 解析化原型制作
        • 4.2.1.1 草图器与绘图约束
        • 4.2.1.2 草图到凸台创建零件
        • 4.2.1.3 原型的测量绘图与导入
      • 4.2.2 泡沫原型制作
      • 4.2.3 3D打印原型制作
    • 4.3 服务原型制作
      • 4.3.1 服务设计思维
      • 4.3.2 服务设计的常用方法
  • 5 产品展示与项目管理
    • 5.1 项目流程管理与视觉化
      • 5.1.1 项目的概念
      • 5.1.2 项目流程管理工具
      • 5.1.3 项目流程管理视觉化
    • 5.2 项目结果视觉化
      • 5.2.1 版式的组成与构图平衡
      • 5.2.2 视觉化的原则
      • 5.2.3 视觉化的流程
产品架构的设计




产品架构是一种分配形式,它把产品的各功能元素分配给产品实体构建模块。建立产品架构的目的是根据各部分的功能,以及与其他部分的相互关系来确定产品的基本实体框架。架构方面的决策应该便于把各零部件的设计和测试分配给班组、个人或供应商来完成,这样就可以使产品不同部分的开发工作能同时进行。



 随堂思考


《天工开物》中的造物思想

《天工开物》由宋应星初刊于1637年(明崇祯十年丁丑),共三卷十八篇,全书收录了农业、手工业,诸如机械、砖瓦、陶瓷、硫磺、烛、纸、兵器、火药、纺织、染色、制盐、采煤、榨油等生产技术。

《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,是中国古代一部综合性的科学技术著作,有人也称它是一部百科全书式的著作,作者是明朝科学家宋应星。外国学者称它为"中国17世纪的工艺百科全书"。

作者在书中强调人类要和自然相协调、人力要与自然力相配合。是中国科技史料中保留最为丰富的一部,它更多地着眼于手工业,反映了中国明代末年出现资本主义萌芽时期的生产力状况。

贯穿《天工开物》全书的一条线索是有关人类造物的记录和论述,其中也体现了古人的造物思想。

古代造物的研究,比照当今的观念,即类于设计文化的范畴,之所以要有造物与设计两个不同词汇的分别,原因取决于人造物的生产状态,即批量生产与个体生产的差异,这是区别大工业社会与传统自然经济的重要技术特征。

当今的设计与科技、工艺都有关联,古代造物同样如此,所以,像《天工开物》这样的一部多方向的论著,透过它对各行业发明与成果的分类描述,我们可以在技术与艺术、工艺与设计之间,广言之,即在科学思想与人文思想之间,架起一座桥梁。

“工具”是《天工开物》中反复出现的一个词语,几乎在各个章节中都有所涉及,与宋应星“贵五谷而贱金玉”的思想相吻合,使得《天工开物》中与工具相关的信息极有价值,这个价值体现在宋应星对工具的先进度和延续性的选择上。

在《天工开物》里,工具已不仅是满足生物的需要,它在原始人类中形成一种新的关系,即把一种天然的“需要—需要对象”的关系转换成一种“需要—工具—需要对象”的关系。这时候,工具实际上就成为一种中介,它改变了人类和自然的关系以及人和人之间的关系。“工具系统成为多种多样,偶然不常的自然物和原始人类发生关系的稳定的有规律的转换结构,工具首先造成了普遍性。”

众所周知,中国传统文化的超稳定结构,与中国漫长的农耕社会有着深切的关系,土地的耕作方式,对于一个民族思维的影响是显而易见的。家族社会中的长幼有序、经验主义等正是农耕社会秩序的体现,从某种意义上说,工具(农具)正是凝聚这种方式的物质载体,它是隐藏那些因地理环境而来的农耕社会文化精神的所在。反过来说,这些貌似粗鄙的几乎是千年不变的农具,正是中国造物文化精神的根本所在。

在这里,工具是一个中介物,它的操控者是人,在工具的两端,是自然和功效。这是一个超越的古代物质社会的生产公式,即使在今天看,仍然是正确的。从这个意义上讲,《天工开物》绝不只是一部只谈技术的著作,而是一部阐述中国以至东亚农耕社会文化的本质之书。

《天工开物》是我国古代一部介绍农业和手工业技术的科学性著作。成书于崇祯十年(1637),作者宋应星是明末著名科学家。全书共18卷,分别记载谷物、纺织、染色、谷物加工、制盐、食糖、食油、陶瓷、冶铸、舟车、锤锻、煤石烧制、造纸、五金、兵器、矿物颜料、酒曲和珠玉等内容,几乎涵盖了人们生活中衣食住行的各个方面,成书顺序根据“贵五谷而贱金玉”的观点编纂。此书所摄内容广博,不仅有农学与手工业技术,同时还包含大量化学、物理学、生物学等方面的知识,并在不经意间记录了当时不同地域的风俗习惯。

明朝时期,商品贸易快速发展,手工业生产技术在当时也处于世界领先地位。《天工开物》是世界上第一部有关农业和手工业生产的百科全书,总结了明末以前的农业和手工业的科技知识,被英国近代著名科学技术史学家李约瑟誉为“17世纪的工艺百科全书”。在书中,宋应星通过图像与对应技术的文字记录相互配合,让知识变得可见,也更加易于理解与重现。以造纸术为例,造纸根据原料的不同可分为竹纸与皮纸,竹纸以竹、麻为原料,皮纸以楮树、桑树、木芙蓉等的第二层皮为原料;从工艺与用途上又有精细与粗糙之分,精细的纸主要用于书写,而粗糙的纸则能用于生活中的不同方面,甚至可以作为制作盔甲的原料和建筑材料。

《天工开物》并不仅仅是对于中国古代科技工艺流程的客观性记述,其中还包含了大量的作者对于历史人文方面的主观性阐发。此书在造纸一卷中的记载就纠正了一个关于造纸术的错误认识,即一提及造纸术,人们首先想到的就是东汉时期的蔡伦。事实上,造纸术并不是蔡伦发明的,其出现的时间远早于汉末。蔡伦对造纸术的贡献在于改进了其工艺,并且使造纸术更进一步推广开来。

《天工开物》对于中国古代的传统造物方法有翔实的描述,图文并茂,在一定程度上保护了中国古代科技发展的重要成果。宋应星对此精益求精的态度,也体现出了他的工匠精神。宋应星并非具体某一个技艺的劳动者,却通过自己切身实地的观察、记录与研究,为中华民族在科技发展历程上贡献自己的一份力量。

对于现代科技所取得的成就而言,不是《天工开物》中记载的生产方式能够比拟的,但是《天工开物》中却蕴含了中国传统文化的“天人合一”的思维方式。西方以“理性”建立起来的认知自信,即使提出保护自然的口号,也不过是出于个人自身利益的考量,人始终是与自然相互对立的存在。“天人合一”的思想告诉人们,人本来就是自然中的一部分,保护花草树木是在保护自然,保护山川河流是在保护自然,保护人同样也是在保护自然。这种主张和谐的思想内在,才是《天工开物》对于现代科技发展的意义所在。

【科学思维:明代初刻本《天工开物》】