产品设计管理的方法与措施

■陈淑云，张碧莲，黄琼涛 Chen Shuyun & Zhang Bilian & Huang Qiongtao

(宜华生活科技股份有限公司，广东汕头 515800）

我国是全球制造大国，但与世界先进水平相比仍然大而不强，其中设计引领的集成创新能力薄弱，是制约中国制造“由大转强”的主要瓶颈。《中国制造2025》列“提高创新设计能力”为国家创新驱动发展的战略任务和重点，是实现“中国智造”的关键之一。中国是全球家具木制品生产、消费和出口第一大国[1]，但部分企业仍保持原来的旧模式，品牌战略缺位，设计管理不足，技术创新乏力，产品同质化严重[2]。设计管理已经成为市场竞争的“潜力股”，企业只有将设计管理的思想理念和方法系统运用到经营全过程，紧跟时代步伐，在持续改善过程中知行合一，致力于继承与创新的交汇融合，才可能获得更大成功[3]，并打造具有国际竞争力的“中国特色”现代家具设计[4]。

1 创新是设计的源头和本质

当今世界正处于新一轮科技革命和产业变革的关键时期，我国也已进入结构调整转型升级新时代，由要素驱动转向为创新驱动[5]。从QQ聊天到淘宝购物，从无人飞机到北斗导航，从无醛胶黏剂到相变储能木材等等，技术与产品创新无处不在、无时不有[6]。以家具制造为代表的中国传统产业，也正在利用新技术、新工艺、新材料、新模式，创造个性化产品，拓展差异化经营，通过各领域各层面的创新保障以促进自身的可持续发展[2]。

技术创新是一个复杂的动态过程，设计管理渗透其中并与之紧密结合，贯穿技术创新的每个方面和过程[7]。时代要求我们，不仅要在产品设计上创新，还要在设计管理上创新。

2 产品设计管理方法与过程

2.1 全员协同创新机制

企业的本质是在高度专业化分工基础上的有机协同[8]。协同创新是企业提升自主创新能力的良好途径，良好的“内部协同”机制可全面组织技术、市场、人力、文化、制度等资源，取得良好的协同效应，使企业获得“全员创新”的巨大能量，是新时代企业发展的必由之路[9]。在当前的竞争压力下，企业应导入适宜的设计管理机制，建立自上而下的科学化体系，以释放设计、创新、管理的巨大潜能，驱动企业持续发展[10]。

大部分企业主体及员工个体，因自身思维惯性和知识极限，无从实现突破式创新，而在产学研模式下构建资源整合平台，可借助高校知识的深度与广度，最大化利用科研院所的人才、技术等创新资源，实现优势互补，对制造技术和产品创新进行有效管理，产生乘数效果，达成共赢的效果[11]。因此，除了有关设计的规范与标准，企业还应该配套相关的措施与制度，激发内外资源的协同创新，提高产品设计水平和创新管理水平。笔者所在企业大力推行产学研模式，主要与东北林、西南林、南林、北林、中南林等林业高校及中国林科院木材所长期合作，联合研究、协同创新、共享成果，并以产学研项目为课题，吸收硕士生、博士生到企业进行论文实践，直接参与企业的研究活动，将新思想、新技术和新方法融入到企业的设计创新活动中，形成企业、院校、研究生三方共赢的良好态势。

■图1 新产品开发流程示意图

2.2 设计过程控制要点

创新的对象和目标是拆解、治理本领域的痛点和堵点[12]，设计管理的关键也在于此，并将可持续发展理念作为设计的主要准则和未来设计的趋势[13]。基于此，企业应坚持“制度为纲、技术为要、实效为先”的原则和思路[14]，建立基于工作流的跨部门协同管理程序和系统，构筑信息、技术与知识共享平台，持续优化过程管理和设计创新的方法和机制。

产品设计和生产制造的目标是过程增值，为了实现最大化增值，应借助PDCA循环，运用各种方法、技术和工具，对所有过程进行策划、实施、检查和改进，以提高设计的绩效。笔者所在企业，按照“标准化作业”的方法和框架，编制产品设计开发的流程图，并在开发提案中明确各环节要求，例如：

（1）设计开发策划时充分考虑设计开发所需的各过程，包括外观、材料、工艺与功能四个要素[15]，覆盖设计开发的评审、验证和确认活动，加强所需的资源及人员之间的配合控制；

（2）设计输入应充分考虑产品的功能和性能要求、法律法规要求等，如：出口美国的产品，应符合ASTM F963-2017和《加利福尼亚州规则法典》17-93120的要求；设计师还应充分应用人体工程学以确定家具（及部件）最优规格尺寸和内部力学结构，如写字桌台面下的空间高度不得小于580mm、宽度不得小于520mm，以保证消费者在使用时两腿能有足够的活动空间且没有压迫感；在结构设计方面应保障物理安全性能，包括部件间隔；通过预测最大载荷来确定力学强度和耐久性等要求。

（3）设计开发过程应实施评审、验证和确认等活动，设计主管部门组织销售部、客户代表、品管部、生产部、工艺部等部门对样品开展评审活动，发现问题及时讨论应对措施，必要时对设计方案和结构细节进行修订，以确保达到产品的功能和性能要求，如：儿童家具产品可接触的活动部件间的间隙应＜5mm或≥12mm；产品不应有危险的锐利边缘；柜类必须通过防倾倒测试；甲醛释放量≤1.5mg/L等。

（4）设计开发的输出控制，首先需满足输入的所有要求，其次需满足后续产品生产提供的各项要求，包括产品工艺结构设计图、分解制作部件图集、工艺流程图、工序质量标准、成品质量标准、产品包装方案、安装图（铺装说明）及新刀具大样图（若有）、工艺定额标准等在内的技术方案及相关技术支撑文件。

2.3 化繁为简的标准化

标准是知识的结晶，标准化则是对过程和结果制定可重复使用的共同规则以获得最佳秩序的机制、系统和活动，现已经渗透到企业的设计、生产、销售、服务等过程[16]。企业应构建标准化设计体系[17]以有效管理这些过程，通过功能模块、设计模块的扩展、组合重构、模块位置变换与替换等方法，解决市场需求多样化与制造标准化之间的矛盾[18]，并借助设计软件、成组技术、揉单生产等，推进设计生产一体化的进程，实现转型升级目的[19]。进一步，可将部门之间串行工作模式变为协同工作模式，将工业化和信息化融合起来[20]，并通过标准化的模式把创新成果和成功经验进行固化。比如，我们可以把复杂的设计流程用图表化的形式串起来（如图1），让员工自觉和不自觉的按照规划设定的程序各司其职，可以把产品的造型、结构和加工工艺进行合理归类形成标准库，在开发过程中实现快速高效地调用，推动新产品开发和生产[21]。比如，在ERP系统中，产品种类、工艺定额、成本信息、产品规格、包装规格等基础信息的基础上，把流程和参数等工艺信息整合导入资料库形成标准（规范化信息），生产、工艺、计划、定额、采购等部门均能在ERP系统中获得所需的信息，直接对应销售订单，自动生成各环节的行动指令，逐步实现无纸化办公并减少资料交接和信息传递的错漏率，让复杂、系统、详尽的信息可以简便地实现共享。

2.4 傻瓜式流程化管理

为了促进全员贯通、执行和监督标准化，管理系统和规则应尽可能简单化直至傻瓜化，通过精准识别、分析和系统掌握企业各项活动过程的规律，把业务流程化、工作标准化、记录痕迹化，提高工作效率，降低出错率，减少扯皮现象，提升各层级部门和员工的自控管理能力，便捷、高效地解决企业的运营管理问题[22-23]。

系统文件中，能用图表的就不用文字描述，能检测、监测的必须量化，所有业务过程和操作尽可能配置流程图；业务运行中，应根据标准化作业精神，严格按照文件要求实施推进。如笔者曾参与修订的企业《家具产品设计程序》、《家具产品工艺管理程序》、《家具产品检验控制程序》等，均包含清晰且详细的流程图，关键节点还标注责任人、机械设备、材料使用、技术质量等要求，覆盖整个流程的各个环节，严格执行便可得到预期的结果。

又如，家具企业投料管理可以实施“排料图”下料制度，在产品设计规划时，依照顺应纹理方向要求（特别是顺向合板、定向刨花板）画出排料图以指导生产操作，也作为产品部件尺寸设计的参考。所有同材质同规格的大小零件合理搭配，按省料、合理的原则，进行科学套排，以最小面积或最短长度排出用料定额，提高原材料特别是传统人造板的利用率。排料应遵循“一套、两对、三先三后”原则：

(1)一套：凸套凹。带弧形的部件，应将凸面/边对应凹面/边，减少中间裁掉的部分。

(2)两对：直对直，斜对斜。带斜边的不规则造型部件，采取直边靠直边、斜边靠斜边、大小头对插的方式。

(3)三先三后：先大后小，先正后侧，先面后里。先大规格后小规格，先正面板后侧面板，先可视部件后隐藏部件。

3 产品设计质量控制

3.1 适时导入PLM体系

产品设计开发是以市场为导向的创造性活动, 以“超出顾客期望”为目标，既要满足市场与顾客的需求,又要可持续提升整体效益。建议企业适时导入产品全生命周期管理（PLM）理论及其技术，以产品为中心，借助新的信息技术，建成一个涵盖产品全生命周期的运营体系，能从概念、设计、研发、制造到维护等方面来改善设计制造活动，优化生产线与技术，解决生产失衡等问题，并从生态环境保护、制造消耗降低、资源利用最大化三个维度，推动企业的设计智造转型，可有效为企业增加收入和降低成本并避免对环境的负作用[24-25]。

3.2 技术质量文件先行

家具制造属于传统产业，除了相关的标准、法规、制度、模板等显性知识，大量信息、知识、经验、教训和感觉等隐性知识存在于个别部门和员工，企业应建立知识库及其共享平台，汇总整理各类信息、数据、认知，用规范完整、统一协调、先进准确、有继承性可操作性的文件化形式，将隐性知识显性化，将分散资源系统化，形成标准化的技术质量文件，实现共享。技术质量文件包含技术质量标准、管理制度、流程及相应的资料性文件，是产品质量保证的根本，它在产品研制过程中形成并成为产品全寿命周期内的科研、生产、试验、保障等活动的依据，文件一经设定必须严格执行，任何人不得私自修改[14-26]。

运行中，产品开发应做好产品方案、工艺规范和质量标准“四同步”，即同步设计、同步实施、同步验证并同步修改优化，做好相关技术质量文件时效性管理，包括版本信息、修订日期、生效日期等，并应先于产品制造下达；图纸变更或工艺文件修改至少要与打样同步，以消除在传统制造业工厂普遍存在的开发制造过程中“图纸与产品不符”的乱象；对于隐含性的修改，还必须在资料中做出说明，以便使用部门理解掌握新老版本的差异，确保新的要求得到实施。

3.3 标准化塑造艺术美

无论是产品外观设计还是功能特性吸引市场目光，质量始终是消费者关注的重点[27]。质量管理始于市场终于市场，贯穿从需求调研到产品设计再到生产制造直至末端的售后服务全过程[14]。设计决定了产品的“先天质量”，体现管理思想，决定管理的内容和手段，是生产制造质量必须遵循的标准和依据，是降低生产加工难度、保证艺术美感及质量水平、提高功能和工艺性和适销性的关键，可视为最终质量的起点[28]。从设计立项开始，严格、系统、细化的质量管理同步启动。比如：家具产品外观和工艺结构设计，应确保一致性、协调性、对称性（为了体现视觉效果“非对称美”的特殊设计除外）；内部结构和材料应符合模块化[29]要求，并注意左右对称、前后协调；所有非可视部分的结构件也必须是标准模块。

设计开发部门应建立健全资料库，产品的信息，包括产品造型、尺寸、材料、价格、油漆配方和效果，以及工艺流程、标准工序增强和工艺定额等，均应纳入库中管理并随时更新。这不仅是数据的积累，更是标准化管理的内容，也是成本核算及产品报价的依据。

4 自主知识产权保护

知识产权已经成为关乎企业生死存亡的关键之一，企业应充分考量知识产权与创新发展融合的战略,使其发挥更高的价值[30]。设计开发是产业链中极具增值力的创新环节,创新成果的保护和转化有赖于知识产权管理[31]。因此，企业在致力于设计能力培养和水平提升的同时，应着重知识产权保护体系建设，为自身健康发展保驾护航[32-35]。

建议企业指定专人负责知识产权管理，实务中主要把握：

(1)知识产权申请先于产品或方案公开；

(2)外观设计、实用新型和发明专利，根据实际情况单独或同步申报；

(3)共性技术、关键结构优先申请；

(4)权利保护要求应该点面结合以面为主，不仅仅是具体的技术或结构细节，应尽可能覆盖某个原理或者技术路径；

(5)专利产权申请和授权后按时缴交年费。

5 结语

千里之行始于足下，百年老店源于设计，提质增效则依赖科学管理。设计管理已经被提到战略的高度，如何让设计及其管理为企业贡献更大的能量，是企业界、学术界和设计界共同关注的领域，也因此快速地获得了巨大的发展。企业应摈弃跟风、模仿的方式，致力于自主创新，将时尚趋势、仿生技术、国潮文化等特有元素，结合四新技术，融入产品设计中，以顺应当代消费观念。学无止境，技有源头，企业通过引入科学方法建立管理系统，设计的能量和效应将更进一步增强，虽然这个过程将是漫长而曲折的，但企业管理者和设计师们都愿意用心求索，共同迎接“中国智造”新时代。