产品创新和快速开发在模块化手机设计中的可行性探讨

李桐桐，赵晓明

（长春工业大学 艺术设计学院，吉林 长春 130012）

产品创新和快速开发在模块化手机设计中的可行性探讨

李桐桐，赵晓明

（长春工业大学 艺术设计学院，吉林 长春 130012）

近几年在设计领域中提倡绿色设计，而模块化设计是实施绿色设计的有效手段，但是其在工业设计领域中只有初步的探索.在无线通讯技术和智能手机快速发展的前提下，产品创新决策过程需要考虑到使用者的偏好特征,从而使生产竞争能力在手机创新产品的快速开发和应用中得以实现.本文首先对产品创新应用设计进行分析，然后对产品快速开发应用进行研究.论述模块化设计的有关概念，并且以MOTO Z手机模块化为例讨论其发展现状并进行反思.最后总结模块化手机以创新思想和快速开发技术作为辅助设计的可行性，提出以使用者为导向的手机模块化设计思想.

产品创新；快速开发；模块化；人性化设计

1 引言

手机已成为人们生活必需品.手机功能日益强大,正朝着多元化的方向发展.与此同时,许多创新性问题接踵而至：设计上对特殊人群的忽视、功能上的闲置、操作界面的繁琐、手机废弃后的环境污染等.所以创新思维是产品的总体规划，再者创新性设计能够满足求新和多变的产品需求.而新的产品开发又不断的对创新技术提出新要求.科技发展下,模块化设计作为一种高效能实用的设计方法在机械工程领域中已经得到应用实施.辅助利用逆向工程技术、快速成型技术等进行产品的快速开发.运用模块化标准定制、自由组合、易于维护升级等思想来指导手机的设计,具有重要意义.

2 产品创新在产品设计中的理念

产品设计创新与开发是工业设计的必修课程.企业的主体、开发的生产、市场的协作力使得创新产品的快速开发和应用得以实现.在产品同质化日趋严重的形势下,以改善用户体验为前提的创新思维在产品创新设计中的作用越来越显著,并逐渐为学界和设计界所重视.在产品设计中必须根据其特点在创新的视角、途径、内容以及意识等方面作相应的调整,并利用消费者实际使用体验与预期使用体验相互转化的创新思维产生持久的创新动力,实现产品的“异质化”.它可以是新产品、新模式、新思维、新过程和新服务等.如何设计，如何寻找产品新的流程，新定位，质的变革和合适的消费群体都需要借助一些方法，同时创新也是形成产品创新思维内在逻辑以及构建创新壁垒的有效手段.通过对创新思维的研究分析，帮助提升产品的应用价值.现在国家和地方都大力提倡创新思维的培养，结合实际灵活的运用成果孵化模式，在实践和总结中不断自我完善.

3 快速开发设计研究与应用

3.1 产品快速开发方式有哪些

产品出模周期时间过长，成本过高，完成度不是很好.因而现代产品开发和技术支持受到企业高度重视.快速开发技术共有三种形式：利用逆向工程技术、快速成型技术、快速模具技术等进行产品快速开发，对企业创新市场竞争有着重要意义.

首先逆向工程技术是一种高科技产品快速开发模式，它根据已经存在的零件或产品原型来构造新的部件的工业设计工程.也就是对已有的产品造型进行分析、理解和再设计，达到使用者满意.通过逆向设计，使用者获得多种格式数据文件，实现产品系列的开发应用.而且有利于开展后期的制作和设计研究.

如何以最短的时间创造新产品造型在开发过程中起到决定性作用.产品快速成型技术的出现，它是一种辅助计算机或实体逆向设计方法得到有关原造型和零部件的几何结构等相关信息，在这个基础之上用数字化立体三维建模，将这些重要信息与快速成型的机器连接，再经过后期处理，使产品在外观方面达到设计师要求.是一种快速、简单、准确的实现产品和零部件成型的现代化方法.

产品开发模型初期需要模具，但是其制作周期时间长，成本费用较大.企业要降低成本，就可以采用快速模具成型的应用.将模具材料按照一定的比例混合后倒入事先准备的容器中，然后将容器搁置在真空中搅拌、抽真空浇注在模具中.等待固化成型后取出模型零件.优点是所制作的模型在真空中形成.模具没有气泡、不松散.适用于医疗、农业、汽车开发的小批量生产中.

3.2 快速开发设计在产品中的应用研究

快速开发技术在产品设计和创新中占有很重要的比例，设计师们通过此技术能够很快完成原型的设计，从而对其进行前期的完善.相比较传统设计成型的制作方法而言，大多使用陶模、塑料模型、木质模型仿真等.快速开发不同于传统使用材料去除方式制造零部件，它是计算机数据与制造机器相结合应用，利用三维的数据分析直接生成产品原型.以快速成型技术为例，快速成型技术是一种用材料逐层或点面堆积而来的制件模式.我国此技术研究始于20世纪90年代，近几年发展速度之快，已经研制出立体光固化、分层实体制造、容积成型等方法类似的设备机器，并实现了商业化模式.在模具制造业中，利用其快速得到模具原型，结合硅胶模、精密铸造金属喷涂等方法快速加工模具，结合材料的物理化学特性和先进的工业方法，可以清晰直接的分析内部结构和外观设计，与各个学科的社会发展密切相关.因此，快速开发设计技术对产品创新的提升，无疑有着重要意义.

4 模块化手机设计分析

4.1 什么是模块化

对设计结构从单一的独立子系统设计到多个子系统组合设计，将产品统一的单元功能设计成具有不同功能、不同用途等并且可以相互替换选择的模块或组件.在满足使用者需求的同时，达到减少环境污染和产品的再利用.节约材料能源，发挥最大利用价值的绿色设计.最早体现模块化设计的是德国一个家具公司在20世纪初期设计的一款“理想书架”，虽然当时还没有模块化的概念，但是其设计正体现了模块化的思想理念.20世纪50年代，欧美国家才提出“模块化设计”概念.经过发展并加以完善，其思想概念越来越清晰.

4.2 模块化设计在手机设计中的应用-以Moto Z手机为例

手机的发展速度可谓是快的惊人，功能有时不能满足大众的需要或者性能不足，那么唯一的方式就是买一部新手机代替.而模块化手机的设计最大好处是哪里坏了就更换哪部分，已达到减少更换手机和循环利用作用.

以2016年新发布的Moto Z手机为例，Moto Z裸机的厚度只有5.19mm，并且重量只用135g.在5.5英寸的屏幕下相对来说比较薄的，整体机身采用航天级军用铝合金设计，增加了耐磨性和防滑性.最重要的是其背面有16个裸露的金属点和金属条，是用来接Moto Mods模块的触点摩磁.只要将镜头对准哈苏摄影模块后的凹槽圆形，吸磁触点就会将手机和金属模块紧密联系在一起.除了摄影模块以外Moto Z还可以与扬声器模块、电池模块和投影模块等连接.但是这些模块本身很厚，影响了手机的便携性.利用有限的空间创造无限的可能性是提高用户对于手机的辨识度，促进其大批量生产，考虑手机与用户之间的人机分析和交互.所以模块化设计也许将来会成为一种发展趋势都是未知的.

5 未来手机模块化发展在快速开发与产品创新中的展望

从某个国产品牌，可以很清楚的看出手机的发展速度惊人.从2011年到2016年，几乎是每一年都会有一代手机或每代的升级版，使用者想跟上这个速度就要频繁的去更换手机，这样既不环保，也不经济.在这样的发展背景之下，模块化手机应允而来.目前，模块化手机还处于概念设计的阶段，模块化手机有其优势，但更多的难以解决的阻力和传统厂商的压力障碍等着我们.将产品的创新思维应用到产品的开发设计中，为今后的设计工作打下良好的创新基础.如何进行手机的变革、如何定位、如何找到使用者的实际性问题就一定要借助创新思维模式.创造颠覆性可行的想法，深入设计思路研究，提供更为准确的指导方案.近几年，索尼、联想等厂家已经相继发表出概念模块化手机，但是从事模块化手机的项目研究还不是特别完善.以用户体验为中心，达到功能系统的创新，这些远远是不够的.科技的进步是我们无法想像的，我们要在辅助利用快速开发技术的同时，缩小开发周期，满足市场多变和新的需求，有效的提高模块化手机产品在市场中的份额.在智能手机出现之前谁也没有想到其给我们的生活带来巨大的变化.所以利用快速开发技术和创新模式在模块化手机的开发和推广中，将会是未来发展

6 结语

总之，在科技发展的社会，手机已经不是简单的通讯工具，它已经成为人们娱乐、工作、学习状态必不可少的传播媒介.使用者通过对模块化系统自我完善，创造新的造型，发挥专业产品优势.模块化的产品结构为后来者进入市场提供可能，增强价值链的提高与分解.快速开发技术的应用，使我国手机制造企业能够基于制造成本的有利优势，专注与手机模块化装配和功能组合，降低手机产品的开发费用，更容易的对手机产业进行完善整合.智能手机的饱和，更新速度之快的情况下我们要在其中找到结合点.利用创新思维，使智能手机加入模块化设计更具有设计感和高科技感.在制造业趋于国际化，世界化的状态下，利用快速开发技术，缩短产品周期和减少新产品开发投资风险.模块化智能手机设计是一种新的设计方法，同时理论研究也是一项热点，在产品设计中同时也是初步探索应用.在设计方法理论完善的同时，相应的给于创新和快速开发技术的辅助，可以将其设计方法延伸到其他与生活关系紧密的产品领域，更系统、更整体的在设计中运用.

〔1〕马宏宇.用户参与式产品创新设计研究[J].设计艺术研究，2012（06）.

〔2〕祁卓娅.机械产品模块化设计方法研究[D].北京:机械科学研究院，2006.

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〔4〕李洋，徐人平.应用快速成型技术进行新产品开发[D].昆明：昆明理工大学，2005.

〔5〕鲁百年.创新设计思维[M].北京：清华大学出版社，2015.

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A

1673-260X（2017）08-0029-02

2017-05-19

吉林省“十三五”社会科学研究课题“中国元素在现代平面设计中的应用研究”（吉教科文合字（2013）第96号）