以价值工程为基础的指向型设计研究

常洪

摘要：以价值工程为基础的指向型设计研究主要是通过针对工业设计中的设计、材料和制造这三个方面的研究，以指向型设计为方法，达到为具体产品的设计提供具体方法和价值选择的意义。这种基于价值工程的指向型设计让工业设计从始至终都有计划、有方向、有序、有价值。

关键词：价值工程 工业设计 指向型设计研究

中图分类号：TB47

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2015）12-0017-03

1 工业设计与价值工程

1.1 工业设计

工业设计是一项专门的服务性工作，为使用者和生产者双方的利益而对产品和产品系列的外形、功能和使用价值进行优选。这是美国工业设计协会IDSA（Industrial Designers Society of America）为工业设计所下的定义。产品外形和功能都是真实存在的，至于使用价值，它是以功能的形式存在，而产品的价值本身如何衡量和设计则需要价值工程学和价值工程的方法去研究，最重要的体现就是优选实现产品使用价值的各种因素。这说明工业设计就是一个产品创新和价值优选的过程。

1.2 价值工程

价值工程的概念最早由劳伦斯·德洛斯·麦尔斯提出：系统地应用公认的技术，通过对功能进行鉴别和评价来提高一种产品或者服务的价值，并以最低的总费用来提供必要的功能，以达到必须的性能。价值工程经常同成本降低混淆起来，但成本降低和价值工程显然是不同的。成本降低活动是面向局部的，常常意味着改变建设技术、采用廉价系统、降低公差等级，以及稀释或者变换材料。通常，这将产生节约而不用改变设计思想。价值工程方法不是孤立的概念，而是与实际的功能成本和性能相关，达到成本与性能的统一。

1.3 工业设计与价值工程的关系

价值工程是以谋事为主要对象，指导一项复杂的创造或者改进过程，而在这个过程当中必然涉及到具体物的设计和制造，这就是工业设计的范畴了。工业设计是以工业产品为主要对象，综合运用科技成果和社会、经济、文化、美学等知识，对产品的功能、结构、形态及包装等进行整合优化的集成创新活动。作为面向工业生产的现代服务业，工业设计产业以功能设计、结构设计、形态及包装设计等为主要内容。作为制造业价值链中最具增值潜力的重要环节，工业设计对于提升产品附加值、增强企业核心竞争力、促进产业结构升级等方面具有重要作用。那么，工业设计中每一个环节的创新和优选就成为价值工程最重要的体现。在这样一种创新和优选中如何寻找一个突破口、切入点或者说是一个主攻方向，在这里我提出一个新的概念一一“指向型设计”。

2 指向型设计

2.1 指向型设计的由来

指向型设计是我研究价值工程和具体完成工业设计项目时总结的一套设计方法，我把它视作价值工程与设计的纽带，价值工程是指向型设计的基础，而指向型设计是价值工程在工业设计领域的补充。设计阶段是决定设计项目使用功能的阶段，也是决定其使用价值的主要阶段，同时是对设计项目投资有重要影响的阶段。实践证明，设计项目大约80%的全寿命周期费用在项目设计准备和设计阶段就已经被确定，而其他阶段只能影响项目总费用的20%左右。一旦当设计方案通过论证之后准备实施，工业设计就必然按照既定的设计内容及其投资额来执行。所以，在工业设计中，实施价值工程意义重大。首先，工业设计过程中涉及到多部门、多专业，在工业设计过程中，每个专业都各自独立进行设计，这必然会产生各专业设计间相互协调问题。通过实施价值工程，使各专业的设计符合各种规范和用户的要求，各专业设计的协调问题也能迎刃而解，得到整体合理的方案。其次，因为设计项目中一次性设计的特点，设计过程中可借鉴的经验教训不一而足，而利用价值工程可以集思广益，得到最佳设计方案。功能更合理。工业设计实质上就是功能设计，实施价值工程，可以使设计人员更好地分配各项功能之间的比重。可以有效地控制产品造价。价值工程就是对研究对象的产品和成本之间关系进行系统分析，设计人员参与价值工程，就可以在明确功能的前提下，提出各种实现功能的方案，从中择优选取。避免了在设计中只重视功能忽略成本的倾向。可以节约资源。价值工程着重于全周期成本，即研究对象在其寿命周期内发生的全部费用。对于工业设计而言，寿命周期成本包括产品造价和使用成本。价值工程的目的就是以研究对象的最低寿命周期成本可靠地实现使用者所需的功能，使产品造价、使用成本、产品功能合理配置，实现资源节流。由于价值工程常常被冠以最大限度节约成本，不重视设计的名号，所以指向型设计更是价值工程在设计领域的一项补充，这项补充让以价值工程方法为基础的工业设计不再是用最小的价值去完成设计，而是让设计的价值最大化。

2.2 指向型设计的分类及应用

指向型设计就是指在设计中以某一种价值因素为指向，引导其他因素的发展，从而达到设计的平衡和优选。这是我对于指向型设计下的一个定义。“指向型”这个名词最早在地理学科中出现，在区位地理课本中有一段对于工业区为的解读：按照影响工业区位的主导因素将工业分为：原料指向型工业、市场指向型工业、动力指向型工业、廉价劳工动力指向型工业和技术指向型工业。原料指向型工业——原料不宜长距离运输，或运输原料的成本较高——区位选择的主要原则是接近原料产地——如制糖工业、水产品加工工业。市场指向型工业——产品不宜长距离运输或运输产品的成本较高——区位选择的主要原则是接近消费市场——如印刷工业、家具制造工业。动力指向型工业——需要消耗大量的能源——区位选择的主要原则是接近火电厂或水电站。廉价劳动力指向型工业一一需要投入大量的劳动力——工业选择的主要原则是接近具有大量廉价劳动力的地方——如电子装配厂、普通服装制造厂。技术指向型工业——技术要求高——工业选择的主要原则是接近高等教育或科技发达的地区——如电子工业、航天工业。从地里中对于工业区位的指向型解读可以看出工业在社会发展中的地位举足轻重，更加说明想要做好工業设计需要根据具体情况的指向去选择区位和具体的设计方法、材料、加工工艺等。

工业可以从区位因素进行指向型分类，工业设计同样如此，从地理中按照影响工业区位的主导因素将工业分类的方法不难看出，原料指向型工业主导因素是材料，市场指向型工业主导因素是营销，动力指向型工业主导因素是制造，廉价劳动力指向型工业主导因素是人工、技术指向型工业主导因素是设计。工业要考虑的因素主要有：材料、营销、制造、人工和设计，从工业设计的角度来看，营销和人工并不在设计的阶段所考虑，故主导因素有材料、制造和设计。材料包括：原料、添加剂、消耗能量等。制造包括：机器、加工工具、表面处理等。设计包括：使用方式、外观审美、零件结构等。

价值工程是指向型设计的基础，指向型设计是价值工程与设计的纽带。两者结合使设计有明确的指向，实现更好的价值，避免价值的浪费。价值工程方法是功能驱动的，一般会产生新的或者改進的理念，以更简单的方式来实现必须的功能，既有更高的品质，同时采用了更为经济的生产工艺或建设技术。在研究过程中，好的想法经常可以引发新思想的产生，在降低费用的同时提升功能的性能。我们这里所说的指向型设计目的是优化资源配置，根据价值工程方法达到设计因素的优选方案，按照影响工业设计区位的主导因素将产品设计进行指向型分类，主要分为：设计指向型、材料指向型、制造指向型。

1）设计指向型设计主要是以工业设计为导向，综合考虑其他产品因素，最大限度发挥设计的作用，适用于概念设计。在设计指向型设计中，设计是重点，从外观、结构和使用方式都突出极强的设计感，为了达到设计的效果所采用的材料和制造手段可以是超前的、昂贵的、甚至是概念的，利用价值工程的方式再去选择，让这样的设计早日实现。下国为设计指向型设计的图示：

近日，Terrafugia公布了他们的TF-X飞行概念车设计细节，从设计的角度出发，让使用方式、零件结构和外观方面都体现了前瞻性，从而决定了材料和制造的各种因素。这款正在研发中的“飞车”起飞和降落跟直升机类似，外观采用了独特的艺术设计技术，而且他们也尽可能地使这部飞行概念车制造的跟普通汽车的结构一致，以保证易用性，据称，想彻底学会驾驶这部TF-X只需要五个小时的时间，只是这部车目前还在研发阶段，估计到上市还得需要8到12年。概念飞车设计的例子说明：为了实现其多功能使用价值，采用设计指向型方法让设计变得有主要决定因素，将设计中的各个环节变成统一的整体，达到了海陆空都可以轻松驾驭的目的。为了体现设计的概念性和前瞻性，采用的设计结构、材料、制造手段也变得具有前瞻性和预见眭，不会出现设计的断层。（图1）

2）材料指向型设计主要是以工业材料为导向，综合考虑其他产品因素，最大限度发挥材料的作用，适用于工艺品设计。在材料指向型设计中，选择最合适的材料是前提，即使材料已经被确定，设计一样可以发挥得游刃有余，制造同样可以干变万化，这就是工艺品设计的特点，不断用相同的材料创造出干奇百怪的工艺佳作。现在材料还在不断地挖掘，现有的材料已然很丰富了，我们利用自然物创造了许许多多的工艺传奇。材料指向型让工艺品设计再一次焕发青春，就地取材的设计，古朴的制造方式已然是工业时代必不可少的情节。下图为材料指向型设计的图示：

价值工程最推崇的就是就地取材，海南的椰子树家具就是最好的例证。一到海南三亚的土地上，映入眼帘的是那一排排宏伟壮观的椰子树。高达挺拔的椰子木仿佛专门为我们这些旅客的到来而恭迎。一排排的椰子木如那翡翠般的玉石亮丽耀眼。据说，在海南三亚一带，当地农民家里的床榻，桌椅都是用当地处处可见的椰子树下的椰子木制成的椰子木家具。就连他们用的茶具也是用椰子壳做的，一件件产品就是椰子树做的工艺品。这是依赖当地的材料，发挥材料的作用去设计，是我们在内地没有的。就地取材让价值变得最大化，有了明确的材料指向型，设计和制造都围绕材料本身展开，从设计上来说，由于椰子树木材自身的特点，木材都是直线型，不适宜采用曲线，所以椰子树家具用直线体现产品的美感。制造椰子树家具采用原始切、刨、磨的方式加工，用传统榫结构相连，成为美妙的工艺品，围绕材料，用价值工程的方式去选择设计手法和制造方式，材料指向型设计使得材料美淋漓尽致发挥了出来。（图2）

3）制造指向型设计主要是以工业制造为导向，综合考虑其他产品因素，最大限度发挥制造的作用，适用于大批量生产。制造指向型设计是对于工业设计具有最重要的参考价值，也是工业设计中最广泛、最系统的设计方式，因为制造是设计中靠后的环节，以制造为导向，就是要将工业产品以最优的生产结构生产制造出来，用于实际生活中，满足用户的需求。在以制造为指向的设计中，会采用新旧结合的设计方式，确保品牌基因和创新性并存。同时会有很多的国家标准，确保产品的可靠性。材料的选择更为谨慎，通过价值工程方法去优选材料，满足优质、环保、低价等材料属性的要求。下图为制造指向型设计的图示：

以制造为指向的设计，就是用价值工程理论指导改进产品结构设计，尽量简化产品结构，以便于大批量生产。减少不必要的材料消耗和加工能量消耗，在保证产品质量的前提下，尽量做到缩小体积，减轻重虽，降低单位产品材料消耗量。不影响产品功能和使用性能等部位，应当考虑紧缩设计（减小体积和重量），减少加工和运输费用。如现在的袖珍计算器，非常方便可装在衣服口袋里，为了提高制造的速度，要求外形表面结构的统一，也由于内部软件的进步，外观的制造愈发简约，这是制造指向型与价值工程相辅相成的设计效果，也是指向型设计价值的体现。（图3）

结语

随着科技的进步与发展，学科的不断细化和增加，工业设计必然朝着专业化，系统化，多样化的方向发展，相信以价值工程为基础的指向型设计研究方法能为工业设计这门学科的设计方法做一些补充，为关于设计方法研究的论文创作提供一些参考。