基于互联网大数据技术下的CMF平台发展概况及构想

2018-05-17刘霞太原工业学院

创意与设计 2018年2期

文/ 刘霞（太原工业学院）

引言

CMF是颜色(Color)、材料(Material)、表面处理(Finish)的英文缩写,是近二十年随着工业设计发展而逐步细分出的一个研究领域，目前在学术界尚没有构成统一的定义。据CMF设计军团对CMF行业内部的分析和起源探究发现，在欧美地区，类似于CMF概念已经超过二十年，在韩国，CMF的概念也超过了十年。在中国，近五年随着国内制造业的快速崛起和从中国制造向中国智造设计的转型，促使各个企业内部设计团队不断细分，如何让造型更加美观，以颜色、材料、工艺为主的CMF在产品的设计制造过程中成为越来越重要的一环。但由于CMF涉及到材料学、色彩学、工程学、心理学、美学等众多学术交叉领域，使得这一领域的研究和交流变得异常复杂，在我国关于CMF数据平台的研究在学术领域也才刚刚展开，张莉、宿洋从设计材料学习系统建立的必要性入手，选择建构主义学习理论作为设计材料学习系统的指导理论，明确了设计材料学习系统的内容设计，给出了流程图和框架图，强调了结构体系设计的重要性。胥程飞则提出材料课程作为设计专业为数不多的以理论为主的课程，在以往的教学、运用过程中存在成本高、维护慢、与市场接轨延迟等诸多问题，利用针对艺术设计专业设计制作，具有信息优势、更新速度快的智能数据库系统来改变教学与设计实践中存在的问题是非常必要的。清华的赵辰羽、刘吉昆则以一个色彩材料和表面装饰(简称CMF)数据库框架设计为案例，探讨了如何将心智模型方法应用到以用户为中心的设计中去，通过收集用户需求然后将用户需求与竞争产品的功能进行比对，利用用户心智模型发现潜在的设计机会点，最后用心智模型来指导数据库的信息架构设计。尽管研究的角度和方法各有差异，都表明了基于大数据技术建立材料图书馆的必要性和迫切性。

表1 全球创新材料平台案例汇总表

一、CMF发展中存在的问题

为了了解设计师获取材料过程中存在的问题与不足，研究采用了访谈及问卷调研的形式，对30位不同行业的设计师进行了调查，其中建筑设计师13名，产品设计师10名，室内设计师7名，通过回收问卷及访谈的结果，得出以下存在的主要问题。

1、材料更新换代迅速且专业度高导致沟通障碍

现今材料技术发展日新月异，每时每刻都产生出新的材料，而材料学科做为一个传统的研究领域，专业化程度高，专业术语多，导致前端材料研究成果与材料运用人员及设计人员之间存在严重的沟通障碍和交流瓶颈。

2、材料获取途径多样且复杂

获取材料知识的途径非常多样与繁复，目前多数通过网络文献的检索，视频介绍、浏览网络的图片，到材料的经销商或生产处咨询，或者订阅相关的杂志及书籍，更复杂的情况则是参加每年比较重要的展会和展览来了解最新材料的趋势，这些分散，无序的途径都需要设计师具有充足的时间和精力去甄选及鉴别材料，从而满足自己的产品需要。

3、获取到的材料信息太抽象无法检索

传统的CMF的选用多局限于设计师对材料领域知识的了解和研究，大多创新材料各种复杂参数及专业化的属性使得没有经验的设计师不能有直观的体验感受，不能快速与实际的设计环节情感体验相联系、相互结合。

4、缺乏专业人士的指导与沟通

即使通过网络，杂志、书籍等途径获取到相关材料的信息，但在具体的设计过程中对材料的性能，属性和利弊都没有相似案例的介绍，需要花更长的时间摸索和研究。

5、获取的同类材料信息单一松散没法进行横向比较

由于了解的材料信息比较松散且多样，使得需要材料的设计者没法便利的条件下持续充电和了解相关行业动态，对相关其他材料不能在短时间内进行全面的了解和对比，从而选择最优解决方案。

6、缺乏持续的学习计划和媒介

正如大家所知道的，如今的每个人的时间都是碎片化的，如何有效的利用这些碎片化的时间使个人快速获取行业知识快速成长成为更好职业发展的重要因素，因此基于手机端的学习平台就变的异常重要。

二、世界先进CMF服务设计平台案例研究

互联网大数据时代的到来，极大地影响了人们学习、工作、生活和思维方式，特别是随着互联网和移动互联网社交媒体的普及，人们在意见表达和服务获取等方面获得了更多的选择权和话语权。也为CMF(新色彩、新材料，新工艺)大数据的汇总、管理、传播和各专业间的知识交流和共享提供了全新的服务方式及创新的解决模式，经过网络的调查，发现从1998年第一个材料平台Material Connexion创立至今，各个国家兴起了对材料共享平台的研究及创建活动，共收集到案例17个，分别是 Material ConneXion、Innovatheque、Materia、Materio、Materiautech、Materiotecafeevale、Stylepark、Materialbiblioteket、Modulor、Transstudio、Transmaterial、1 0 0%m a t e r i a l s、M a t e c h、Materialiinnovativi、Materioteca、Matrec、Politeca。（分类见表1）。

世界第一个基于设计思维的材料共享平台Material ConneXion是由George M.Beylerian于1997年在纽约成立，随着业务的扩大，目前在全世界重要的创新驱动中心如米兰、伦敦、韩国、伊斯坦布尔等地都开设了分部并提供咨询服务。

Material ConneXion通过互联网技术和各领域专家协助在线构建了一个世界范围内的创新材料共享图书馆，用户通过不同的订阅形式可以了解材料领域的最新资讯，浏览成千上万的独一无二、创新、可持续的材料资源，同时在线下Material ConneXion还为没有时间和资源进行材料领域彻底调查的生产者、设计师、公司、研究机构和大学提供寻找新材料的咨询服务和产品样品及解决方案。ConneXion Milano促进了材料生产者、设计者与制造业之间的联系，使创新材料的转化周期变短，加速了材料研发反馈时间和制造企业的生产周期。

Material ConneXion平台下设有虚拟材料图书馆，专业图书馆（米兰专属）、小型公司及工作室协议和大公司通道等几类级别，按照产品的属性分为八大类：聚合物，金属，玻璃，陶瓷，碳纤维，水泥基材和天然材料。图书馆现有产品上万种，每年通过聘请国际材料行业专家的评审在世界范围内筛选30-45款创新度最高的材料来充实虚拟材料图书馆和实体材料库，同时也保证了平台的领先性。在材料库中每一款材料都有明确的可采用的生产加工方式，防水，抗敏、耐久性等众多性能方面的数据参考。

Innovathèque 是由 CTBA（FCBA）和VIA在法国巴黎携手打造的创新材料资源中心，该中心为满足专业人士和创作者寻找材料信息的需求而构建的网上数据平台，目前平台约有3000多种材料数据可供企业家和设计者交流使用。此外，Innovathèque还定期组织促进材料创新的各类活动，如相关主题事件的组织，每季一次的电子“创新信”来了解相关行业最新资讯， “材料表”则在信息文件上展示了最具创新性的材料。

Materia 是2001年创立于法国巴黎的独立专业材料创新趋势平台，致力于新材料和技术的分享和研究。它提供实时动态的物理图书馆，该图书馆拥有数以千计的新颖的创新材料样品、详尽的在线数据库和一个位于世界各地的专家团队。并为设计阶段提供趋势、材料、加工在内的全方位的启发和创新服务。Materia刺激和鼓舞建筑师，设计师和制造商在他们的设计中使用这些材料。该公司熟悉来自世界各地的每一种创新材料与他们的具体特征，Materia相比较前面的平台是全免费的共享平台。灵感中心是Materia总部的一个新材料实体展示中心，可以看到和感受到该公司提供的有关创新材料的信息并触摸感知和了解他们的应用，同时通过网站，电子通讯，出版物，咨询，讲座和贸易展览会了解最新的趋势。在过去的这些年里，Materia已经发展成为一个为建筑与工业设计设计提供材料知识的中心。通过发表文章、讲座、出版物和展览等形式传播该中心优选来自世界各国的创新材料。如通过组织“建筑和设计材料的未来” 、“物质技能和材料演变”等展览已经在世界各地成功吸引了一百五十万人次的访问。

Materiautech是德国允许“感官旅行”的塑料世界网上平台，在这里你会发现能够满足你一切需求的塑料产品。通过使用者自己选择的数据系统自行处置从而控制呈现给用户的具体印象：如颜色，效果，透明度，触感，香味，声音......！直接网络的参与过程使使用者更直观地发现塑料的所有加工技术的可能性和最终呈现的效果。

Materiotecafeevale 是2000年巴西开始着手实施材料图书馆的时候，LSDM（实验室）和Centro Feevale（RS）大学先驱研究人员在2004年创办的第一个学术材料图书馆。由于这所大学在地域上非常靠近鞋类生产地区，在成立之初，他们对鞋子和时尚方面的样品数据更多了更多的关注。Feevale的材料库有一个物理的实体样品图书馆和一个在线数据库。巴西是一个面积较大的国家，出于这个原因，该平台考虑通过设计教师进行设计教学的优势条件去努力扩大该平台在其他城市的访问和使用。到2006年，由Denise Dantas教授协调研究组MatériaPrima在圣保罗中央大学建立了一个新的材料图书馆，这里是巴西最发达的工业中心，拥有72所设计院校和不同的设计专业类别，有了这个巨大的需求促进了巴西整个材料发展和工业发展的进程，同时该数据库也全时为学生开放样本和材料信息POLIteca是诞生于1997年米兰BOVISA校区设计学院为学生搭建的材料、技术知识共享平台，主要目标是为设计学院的学生提供关于商业，品牌，产品形式，主要特征和随着时间的变革等相关信息，这些信息会根据具体的类目进行不同领域的划分来帮助学生查找和管理，汇聚了9000多个世界相关产品的信息和公司产品目录，设计师的资料，其中关于材料领域的教授数据库于1999年创建于GIULIO Natta系内部，提供关于色彩、材料性能、加工技术和喷涂等信息及传统材料的创新应用。数据库按照材料属性分成金属，塑料，陶瓷，聚合物，天然材料，织物，功能材料，玻璃等类目，共有6000种材料样品，目录，书籍，期刊，并有软件平台提供材料的选择。

通过案例的详细分析发现，目前各国都在积极的利用大数据技术在材料工程师、生产厂家与设计师、建筑师之间架设CMF的桥梁，这些平台虽然研究的角度、侧重点各有不同，但通过归纳整理及研究发现出现以下特点：

1、基于用户材料体验的各类属性的搜索平台

如 Material connextion、Innovatheque、Materia、Transmaterial、Stylepark等倾向于构建综合的材料数据库，为世界不同地区与背景的设计师提供专业的CMF指导，综合性网上线下平台，材料的类型包含混凝土、石材、木材、玻璃、涂料、纸、织物、陶瓷、电子、灯光、金属、塑料等12大基本门类，设计师或材料的运用者可以通过物理参数（硬度、强度、耐磨性，可塑性、防火性、防水性、抗疲劳性、抗腐蚀性等）、感知参数（光泽度、透明度、纹理、温度、气味、色彩、粗糙度、热致变色、光致变色、荧光、光致发光、温度变色）、表面工艺（表面处理、表面附层、加工过程）、应用领域等设计属性的信息搜索适合自己的材料信息，从而满足从材料的了解、选取、技术对接到生产的全流程设计生产需要。

2、对某一个领域的深度挖掘

Materiautech、Materiotecafeevale、Materioteca、Matrec 则更倾向于提供某个材料领域的深度挖掘，特别一提的Materiautec是以塑料材料为研究对象，通过人的嗅觉、触觉、视觉、听觉从色彩、透明度、亮度、粗糙度、光泽度、热致变色、光致变色、荧光、光致发光、温度变色产生的不同感受来形成独特的感知之旅，从而使使用者从枯燥的数据及加工技术中解脱出来，在选材的过程中进行更好的交流和沟通。

3、综合类线上线下联动平台

17个材料平台中有13个除了有WEB端的线上数据库之外，都成立了专门的实体材料体验空间和图书馆，这些线下材料体验馆的构建弥补了线上数据库在嗅觉、触觉、视觉、听觉等方面感知的不足，并对材料数据进行统一的编码和样品的统一管理，甚至有些材料平台定期为其付费的材料会员提供定期实体样稿的寄送服务和相关领域的workshop及小型研讨会，提供线上搜索的同时，提供线下观摩，提案、交流的专业服务。

4、资讯类信息发布成为常态

Matech和100%materials平台则更多从软文推广和电子杂志、书籍的形式为有持续关注需求的学习者提供世界最新材料资讯和应用分享，甚至40%的平台提供各种有关材料的事件、workshop、研讨会等活动。但目前来看，大部分平台仍采用web端做为他们的发布平台，对于碎片化时间的今天，APP端及各种移动端的结合必将将成为未来的主流，特别是资讯更新快速迭代的今天，随时随地的阅览及学习为知识的积累提供了更加便利的手段。

5、从材料的使用者角度增强用户体验

为了更好的贴近用户需求，这里还有一个潜在的趋势，即平台不仅提供每款材料的分类、物理参数、加工工艺、表面工艺等基本属性，感知参数、应用领域、绿色生态也成为材料选取过程中的重要选取参数，随着三维虚拟技术的实现和成熟，未来产品材料虚拟体验场景的构建将为材料的筛选和使用提供了更加直观的感受和技术支持。

三、基于服务设计的我国CMF服务平台设计构想及模型

虽然世界上已经存在众多的材料平台，甚至世界上第一个成立的综合材料平台Material connxtion曾于2010年进军中国，但由于高昂的入会费用，语言的障碍、远距离的操作使得境外的材料平台都未取得好的效果，同时设计的竞争从某种角度来说就是创新材料研发与转化的比拼，我们国家迫切地需要搭建自己的材料共享平台来支持从中国制造向中国智造的转化。在这里通过以上案例的分析、总结和归纳，运用服务设计的用户旅程（Customer Journey）、系统图（System）来对我国CMF平台进行设计框架的构想。如图1所示：

由于材料是通过使用者的五官感受来让消费者产生购买动机，因此实体材料图书馆与虚拟线下数据库作为不可分割的两个部位相得益彰，相辅相成、缺一不可。通过材料研究机构和生产厂家的创新材料研究，通过材料专家的优选放入实体与虚拟材料数据库中，用户可以通过虚拟数据库（工作站web端，个人app端）第一时间了解材料的最新资讯并提供相应的课程体系。对于有搜索需求的客户提供生产商检索、材料分类检索、物理属性检索的检索形式，同时特别从材料感知属性及应用领域角度提供全新检索形式，材料详情提供材料图片，所属范围、材料属性、材料分类、处理工艺、应用案例等几个部分，同时为了便于用户收藏、查找自己的浏览记录，特别常用导航设计了我的关注、浏览记录和我的分享板块，满足日常需要。