制造业中工业设计应用研究

赵拓

摘要：为进一步推动制造业的全面均衡发展，研究了工业设计在制造业中的应用状况，將其划分成装饰、造型、人机交互、内外协调以及企业战略五个由低到高的层面，分析了决定这五个应用层面形成的主客观因素，阐明了机制理念创新、部门协同配合、教育与实践结合等发展途径。

关键词：工业设计；制造业；应用现状；设计实践

0引言

近年来我国制造业取得长足的发展。各类产品的制造逐步向结构复杂、功能全面、性能优良和系列创新发展，产业链日趋成熟完整，生产制造过程逐渐成为一项越来越复杂的系统。

行业的发展推动了工业设计理论和方法在制造业中的应用，并成为制造业快速发展进程中不可或缺的指导性思想和工作方法之一，设计理念也由片面强调功能的传统设计思路逐步转变为功能与形式相协调的人性化设计方向。由此，工业设计的价值和作用逐步得到了体现。

在各种因素的影响下，制造业对工业设计的应用范围程度以及认知理解存在差异，这就导致了工业设计在不同条件下所扮演的角色和发挥的作用不尽相同。我国制造业正处于一个由粗放向精细、规模向创新、量变到质变的历史转型期，深入研究工业设计在制造业中的应用，就成为一个必要研究的课题，认真研究工业设计在制造产业链中所处的位置，分析工业设计在不同环境下所处不同层面的成因，对制造业的发展和转型、提升我国工业软实力、支撑制造强国建设有着比较重要的意义。

1工业设计在制造业的应用层面

在市场竞争等因素的推动下，制造企业对工业设计认知已从过去的不甚了解，转变到当前大部分企业已开始有所应用，虽然这一趋势总体来说较为积极，但鉴于企业间发展的不平衡，工业设计在行业内的应用程度也有所不同，一般来说，工业设计在制造业中的应用现状可以概括为外观装饰、外观造型、人机工程、内外协调和企业战略五个层面。

1.1外观装饰设计层面

外观装饰设计层面属工业设计的最初级应用，仅将工业设计作为装备制造产品的最终装饰环节。

基本表面涂装、铭牌、装饰文字、产品表面色带和装饰效果处理等是这一层次的主要应用方法，通常对涂装设计的要求较低，仅限于对市场一般潮流的满足。

1.2外观造型设计层面

外观造型设计层面也属于工业设计的基础应用阶段。一般情况下，在产品的核心技术研发与设计、总体结构与所有部件已经制作完成而需要制作外观罩壳时，才让工业设计参与到产品制造的最后一个环节中，基本不参与或很少参与到产品的前期设计流程之中，对外观造型设计的要求及程度，也仅仅是满足于相关市场的普通审美要求。这种级别的应用，是将工业设计作为单纯的外观设计，在总体结构设计完成后，才考虑进行工业设计，极易出现结构设计不符合人机操作的问题，导致产品在结构设计阶段只考虑了基本功能实现，从而致使外观整体性、使用便捷性以及企业产品形象不尽理想。

1.3人机工程设计层面

人机工程设计层面是在前两个初级应用层面的基础上，进行人机工程的研究和运用。在产品初始设计时考虑到人员操作、工作环境、操作界面、检修维护等因素，当完成产品主要构架的研发设计与制造之后，将工业设计与人机工程学加入到后期设计和制造之中，在不增加产品成本的前提下，做一些必要的调整与设计，使产品的人机性能可以基本满足日常操作及维护的需求。设备如果进行了相应的工业设计及人机工程分析，会在观察日常操作及分析维护要求的基础上，将人机工程最优化。尽管设备整体形象还有很大提升空间，但在实际使用时，操作及维护人员会对此类设备给予较高评价。

1.4内外协调设计层面

内外协调设计是指当企业决策者对于工业设计有一定认识，并且企业自身的技术储备较为完善时，企业要通过工业设计在市场上树立起初始的产品形象与企业形象，则对工业设计的应用会上升到内在功能与外在形象的“内外兼修”协调设计层面。

在进行总体设计及规划时，将工业设计的需求包括进来，完成主要核心部件设计后，将产品工业设计与结构设计同步并行，综合考虑人机工程、造型风格及涂装形象，在不影响功能的前提下，结构设计配合工业设计的要求而适当地进行修正。而工业设计除了完成人机、造型、涂装等一些基本要求，在操作环境、作用方式、维修维护等环节上会有所突破及创新。

1.5企业战略设计层面

针对一些企业已具备一定的独立研发核心技术能力，业已形成以核心技术为主要市场竞争力的局面。企业要以实力与影响进一步开拓市场，则必须将工业设计的应用上升到企业战略设计阶段。即针对企业所面临的市场机遇与挑战，企业管理、商务、研发、生产等部门必须统一协调，将企业所有产品，包括外购协作单位的辅助装备，进行系列化、规模化的工业设计研究。运用工业设计的手段，使所有产品不论是机加空间、工作环境、外观风格、交互界面，还是内部细节及产品辅助单元，都要与企业的企业形象、发展理念高度结合、协调统一，以实现企业进一步的战略构想。

以德国DMG机床为例，DMG机床系列产品的工业设计与其核心技术研发一样，是企业整体战略的一部分，其工业设计渗透到每一款产品的每一个部件，甚至是核心加工组件上，这样就使得企业理念在产品的每一处细节上都得到了体现，产品上的企业风格及企业文化无处不在，让科技精良、优质高效的企业形象成为一种无形但影响巨大的竞争力，从而实现DMG公司的企业战略意图。

2工业设计应用层面的对比及分析

综合前文分析，可以得出相关结论，五类应用层面的主要作用、在研发设计流程中的位置、企业对工业设计的理解程度以及国内制造企业在五类应用层面上的分布情况，如表1所示。

国内制造企业对工业设计的应用大部分暂时停留在第一、二类初级层面，部分有研发实力、自主创新意识较强的企业基本处于第三、四类较高层次，但作为最高层次的第五类工业设计应用，目前较为少见，基本集中在制度建设较为完善且具有成熟核心研发能力的企业中。endprint

从表中可看到，企业对工业设计的认识与应用水平不尽相同，其主要原因是在經济运行中的企业规模及发展程度不一，对工业设计的需求不一致所形成的。但除此之外，还有以下一些原因也导致了这种现状的形成。

2.1科技水平尚有差距

尽管近年来制造业取得了长足的进展，但不能否认的是行业整体自主开发能力还较薄弱，与世界高端水平还有差距。部分企业在中低端市场徘徊，高新技术装备和重大技术装备在一定程度上还要借助国外技术。由于长期在中低端市场运行，对工业设计的需求不高，加之中低端市场份额与利润空间很小，在研发与设计经费投入方面压力较大，工业设计应用的广度和深度无法进一步加强。

2.2高效平台亟需建设

只有在现代高效的平台上，工业设计才能发挥其重要的指导思想和工作方法，这就需要企业对工业设计进行长期的、全面的、深入的应用与研究，不能仅仅将工业设计作为简单视觉营销的浅层手段。而这就需要高效平台的构建与平稳运作，企业决策才可能更多地考虑包括工业设计团队在内的自身研发技术力量的培植与队伍的建设。

2.3专业队伍的知识内容与结构的完善

在物质日益丰富、消费需求由功能填补向精神需要转变的趋势下，制造业从业人员的知识内容与结构还需要尽快适应这一要求，所以市场销售、研发设计、生产制造专业队伍必须要做到素质全面，思想开放，观念创新，知识面相对开阔等，而除此之外，还需具备一定的人文艺术领域素养。只有做到知识结构的合理全面，在当企业进行工业设计应用时，专业队伍才会对工业设计认识到位，并提高工业设计方面的合作与沟通效率。

2.4工业设计人员的能力提升

现代产品开发设计是一个系统工程，这就要求工业设计人员必须和其他相关专业人才进行紧密合作。如图l所示，一名合格的、知识全面的工业设计人员除了具备美学与艺术的知识与能力，还应该具备一定程度的机械结构、电力电子、材料工艺、以及市场、经济、管理、社会文化等等方面的知识。所以，工业设计教育理论与实践不能脱节，需加强与企业市场运营、过程管理、技术交流、生产制造工程技术等方面人员的探讨与交流：提高对工业生产流程的认知和实践的能力，让工业设计在校学生打好基础，以便尽快具备实际工作所需要知识与能力。长此坚持这种方法，工业设计人员会逐渐解决产品较高层面的设计问题，使企业切实体会工业设计的价值所在，也能够让企业其他部门对工业设计表现出足够的重视，并最终让工业设计在制造行业得以应用在较高层次。

3提高应用层次。加快制造业发展

要加快行业的整体转型，让我国制造业能在国际市场上具有相应的竞争力，则必须要充分发挥工业设计的作用，结合企业的实际情况不断提升工业设计的应用水平。企业决策层必须对工业设计有更加全面的了解，认识到工业设计也是企业的核心竞争力之一。必须加强对工业设计工作的理解与支持，应予以及时的沟通、探讨与配合。企业应加强与工业设计机构或院校的合作，这样可以在较短时间内取得一定的成果，而且可以让工业设计从业人员尽快积累实践经验。

而更为重要的是，工业设计从业人员，特别工业设计教育机构的人员，必须加强理论与实践的结合。不断充实工程技术知识，深入市场调研、了解企业及其产品行销策略，充分了解企业生产实际状况与条件，通过对企业产品使用环境、内部结构、人机交互等等进行详细的分析与理解，提出合理可行的创新设计方案，最终使工业设计成果反映到市场回报上，从而促进工业设计的进一步发展。

4结语

通过研究制造业中工业设计的应用，分析了形成这种应用现状的一些因素，找到了影响和制约工业设计在制造业中进一步发展和应用的原因，提出了针对这些问题和困难的解决办法。通过科学分析和研究，合理地将工业设计推向更高层次的应用。相信只要不断改善工业设计的应用环境，在行业的升级转型过程中，工业设计的优势将得到充分的发挥，并会有力地促进我国制造业的进一步发展。endprint