工业产品系统设计过程分析与研究

罗雨昂

（南京工业大学艺术设计学院，江苏南京 211816）

前言

目前，现代工业产品的设计与开发受到各个行业与社会的高度关注，产品系统设计理论在作为企业创新的系统工程和发展战略正在备受关注。通过系统设计，我们可以掌握整个设计过程和方法，包括正确的设计理念、设计思维方法、规划研究、概念分析、表达和评估等。能够让产品得到开发与创新，从而提高人们的生活质量。

1 系统理论与内涵

在贝塔朗菲有关系统论的相关论述中，他定义“系统”为多元化核心中相互作用关系，且整体元素集合大于各部分元素集合。不同的子系统组成一个复杂的总系统，具备整体性的系统具有一种新属性，通常这总属性在各独立要素单独存在的情况下不会表现。系统论的核心思想就是将系统要素看作一个整体，系统内的要素又看做若干的子系统，通过分析系统的结构、功能等不同要素去研究他们之间的相互关系。一个独立的产品往往会被认为是多个子系统的集合，这些子系统又会呈现出多样性、互补性、整体性。

运用系统论的相关原理以及设计方法可以对工业设计过程进行全方面指导，这也有利于分析系统设计要素关系以及设计方向，从而进一步理清设计实践的环境与系统的关系，从一个系统的全局入手分析、综合与改进设计，进而能够更有效地解决设计问题。

2 产品系统设计概述

系统设计理论是20 世纪初得到发展，当时设计是追求典型和标准化，因而系统设计就是当时的艺术思想的延伸，以系统设计为基础，不单方面考虑工业化制造的生产模式，将几个无关联的客观物体置于相互影响与制约的环境中，使部分产品在功能、形态以及表现形式等方面建立一种相互关系，从而创造空间中物体之间的关联。

系统设计的指导方向是系统思维理念，把设计的对象放置在制约与影响的关系中，从而使得生产标准化与需求多样化之间能够相互协调，设计出能满足各个个体不同层次需求的产品。根据系统理论的原理，“系统是两个或多个单元的组合，彼此区分和相互作用以完成一个功能。每个单元也是一个子系统，子系统又是另一个系统的组成。产品是人类精神生活与物质需求的载体，其出现在生活中的特定的环境之中，用来联结人与环境系统以及其他相关要素的媒介，这样才能体现产品的功能及意义。

3 产品系统的特性

3.1 整体性

产品系统设计的基本出发点即产品系统的整体性，是把产品整体作为系统的研究对象。设计的目的是人而不是物，生活方式的实现需要通过产品作为媒介，其需要在一定的环境、文化和特定群体组成的生活方式中，通过相关系统的作用以及各种相互联系的要素的整体作用下，产品系统的功能意义才能得到实现。

3.2 有序性

系统的有序性指系统各要素以矩阵、树形或网络结构进行相互联结。产品系统的品质很大程度上取决于该系统整体层次的有序及完整，各个不同的系统都是由若干不同的要素组成，每个要素又是相互影响以及作用的，它们组成了系统的纵向结构。不同的大系统之间的元素还存在一定范围内的交集，某些系统内的一个要素又是其他系统内的组成部分，这也体现了体统的交叠性，它们组成了系统的横向结构。系统的各元素在纵向和横向结构内互相联接组成更大的系统网络，产品的有序性研究就是要在管理这些系统要素时发现系统的规律性，注重产品的部分与整体之间的相互关系。产品系统的最佳性能要想得到充分发挥，就要解决系统要素之间的矛盾，有序的梳理系统关系从而确保系统最大程度上的一致。

3.3 稳定性

系统的稳定性是指各系统的内外各要素之间性能的动态平衡。产品内部系统主要由产品的相关要素和结构相对稳定地联结，其各个要素具有相对独立的功能。在产品生命周期过程当中，产品外部系统主要是从产品流通到废弃物处理、能源再生及利用，这也是产品功能实现的过程。产品形成一个稳定的状态需要通过系统内部以及外部各元素之间的相互联结及影响，从而将产品的表层结构转化为核心结构，实现产品设计功能。

3.4 反馈性

系统的反馈性就是通过系统将信息输出，后将其获得的结果返送，并对信息二次输出起到影响、控制的作用，从而达到预期的目标。这是一个原因产生结果，结果又产出新的原因、新的结果的过程，反馈机制就在在原因和结果之间起到了通道的作用。所谓的反馈分为正反馈和负反馈两种，正反馈增加了系统输入对输出的影响，而负反馈减少了影响。从而使系统对客观变化做出应有的反应。产品系统的内部运作需要依靠这两种反馈进行作用与影响才能完善和优化整个系统。

3.5 目的性

系统的目的性是系统整体趋向于设计预定目标结果的一种状态特性。系统在一定范围内的发展不受环境改变的影响，从而呈现出一种规律性的发展状态。

目的性是系统发展变化时的一个鲜明的特性。系统的目的性是系统规律性与系统阶段性的统一。由于系统可以进行自保持、自调节、自稳定，所以系统的发展方向就表现出具有某种目的性。按照系统目的性的原理，系统可以用现实状态与发展状态的差距来进行表达，也就是决定系统的状态的因素取决于其现实发展中阶段，或者是系统发展的终态。因此人们不仅可以从原因去追溯结果，也可以从结果来发现原因。

4 产品系统设计的流程

产品系统设计是以系统论为基础理论，将人类生产生活中的种种问题作为研究方向。研究系统的内部与外部，子系统之间的相互关系，通过分析用户需求信息、调研分析、市场分析等一系列综合手段，形成一个完整科学的系统。产品系统设计的流程主要包括三个阶段：调研阶段、定位阶段、设计阶段。

4.1 调研阶段

产品调研的内容有：产品市场调研、消费者需求调研、产品技术调研、产品人机环境调研、产品造型规律调研和产品标准调研。

产品市场调研是运用一定的科学方法初步分析目标市场和竞品的市场现状和趋势，为相关企业提供可靠数据和资料进行市场分析和决策，进而帮助企业确立正确的市场定位、产品研发的过程。设计师须通过企业相关人员了解所开发产品的即时市场信息，结合市场的相关同类产品的人文价值和经济价值信息，综合确定产品的市场定位。

消费者需求调研，是产品是否能获得相应利益的重要保障。消费者可以根据相关产品使用说明书掌握产品的信息，但是并不能掌握较为全面深入的产品信息。设计师们就需要发掘消费者生理性与心理性的需求，将这些需求结合到产品开发的过程当中，这样才能设计出更符合需求的产品。

消费者需求调研是一种综合而有用价值的调研，进行消费者需求的相关调查，企业可全面掌握消费者信息，从而研发或改进产品，使之适应消费者的需求。消费者需求是消费者期望在其生理和心理方面的各个方面都得到满足的趋势，这种趋势可以引发消费者的动机并导致真正的消费者行为。

产品技术调研，就是对产品的结构、形态、功能、技术原理、材料和加工工艺等方面进行研究，也是对产品的解构技术体现。工业设计师必须与企业工程师充分接触，了解相关产品的技术，为了使产品达到相应功能，设计师需要学习相关产品所采用的工作原理、产品内部结构，零部件的制造材料与工艺等知识，进而更全面的了解产品。

产品人机环境调研是人机产品创新设计确保用户操作安全舒适，确保产品与可持续发展相适应的前提。工业设计师通过自身实践结合用户调查，用科学的统计方法和实验手段对现有产品的人机环境关系进行定量和定性分析，选择符合人机工程学和可持续性发展要求的产品开发趋向。

产品造型规律调研是对产品自然发展史的文化解构，是产品心理功能设计的必要参考。工业设计师需要通过统计、对比分析和演绎推理，发掘产品造型规律，预测新产品应有的造型方向。

产品标准调研，即产品市场准入规范的调研，是产品商品化的必要手段。工业设计师需要了解相关行业的规范，使得自身的产品符合相关要求。

4.2 定位阶段

定位阶段主要是进行产品定位，就是在进行了相关的产品调研之后，通过科学理性的统计分析以及演绎推理过程，最终确定产品创新设计方向的过程。产品定位为后续设计打下了基础。

其主要内容包括：明确产品服务对象；确定产品实用功能技术；预见产品造型趋势方向；明确材料与工艺方法；预测产品制造成本等。产品定位是否合理可行决定整个产品工程是否成功。

4.3 设计阶段

产品的设计阶段主要在于产品的造型设计方面，产品造型设计包括方案构思、结构设计、色彩与标识设计、材料与工艺设计、人机环境分析、产品成本预算等步骤。

产品的造型设计是在产品调研完成后对产品进行具体设计的过程，这一过程中主要以功能设计为核心点。功能设计是由实用功能设计以及创新设计组成，实用功能设计主要从产品的技术方向入手，注重的是技术的重构与创新，属于工程设计范畴。创新设计偏向于思维发散，注重于创新要素的整合与多样，属于工业设计范畴。工业设计从产品的精神功能出发，分析人与产品的关系，涉及科学技术和文化艺术多学科知识和技能；而工程设计是从产品的物质功能出发，分析产品及人的关系，仅限于其学科的科学技术知识和技能。因此，产品设计创新的两个重要的过程就是结合工业设计和工程设计的相互关系。产品的创意设计就是将概念设计转化的实际可视化的过程，是设计师在产品概念设计的基础上进行的设计活动。工业设计从产品的精神功能出发，分析人与产品的关系，涉及科学技术和文化艺术多学科知识和技能；而工程设计是从产品的物质功能出发，分析产品及人的关系，仅限于其学科的科学技术知识和技能。因此，产品设计创新的两个重要的过程就是结合工业设计和工程设计的相互关系。产品的创意设计就是将概念设计转化的实际可视化的过程，是设计师在产品概念设计的基础上进行的设计活动。

5 结语

产品系统设计是一种将已知事物进行一种“编码”过程,这一过程涉及了许多学科，比如消费行为学、心理学、人因工程学、材料工艺学等，不仅如此它还受到社会经济、政治文化、审美因素的制约,它与我们的生活息息相关，影响着社会的生产方式、生活水平等各个方面。产品系统设计对于工业设计工程的实践运用主要体现在整体与部分的关系，能够充分的了解产品是多重要素的集合体，就可以将产品划分成多个元素，也就是这些元素构成了产品本身。换种说法也就是它也构成了整个产品系统设计与人、社会和环境的演变以及这三者的和谐关系。