產品基因在創新設計中的應用研究

周廣才++程鯤++袁雪嬌++張鳳姣

摘 要：基于動植物的基因遺傳特性提出產品基因的概念。通過對產品基因的簡介，增加人們對產品基因與動植物遺產之間的聯系。通過對產品基因的分類和提取將產品的各個特征基因進行分類歸納。以及結合具體產品案例對產品基因在現代創新設計中的具體應用進行分析。為產品設計者在設計過程中提供靈感，使得產品的創新性得到提高。

關鍵詞：產品基因；創新設計；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.228

0 引言

隨著社會的進步與發展，人們不再滿足于溫飽，而更加注重生活質量。某些功能單一，材質普通，外觀簡陋的產品逐漸遭到淘汰。科學的進步以及市場競爭使得產品的使用周期越來越短，誰能快速的研發出新產品，誰就能快速的占領市場的主動性。然而新產品的研發不僅僅應該考慮到產品功能的創新，產品生產的成本，用戶的體驗都是應該考慮的主要元素。因為絕大多數產品都是在舊產品的基礎上加以改進，所以舊產品的優點需要保留，缺點也不要重蹈覆轍，取其精華，去其糟粕是產品研發的一個重要理念。

1 產品基因簡介

基于生物遺傳理論，人們提出了產品基因的概念。產品的更新一方面是因為原產品存在某些問題，另一方面是因為在某方面有了更好的設計方法，或者是創新的加入一些原產品所沒有的元素，使得產品更加完美。在產品的創新設計中，為了使產品更好的服務于人們，需要考慮到很多因素，成本，結構、工期、利潤、外觀等，這些都屬于產品基因的一部分。從大多新產品中我們都可以看到原產品的產品基因在里面，除去少數新元素成分外更多的是優化產品的內部結構，將優化理念與原產品完美融合。產品基因概念的提出使得對產品的創新設計有了一個直觀的思路。

2 產品基因的分類與提取

在生物遺傳過程中，DNA是主要的遺傳物質，而基因則是有遺傳效應的DNA片段。由于不同基因的脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）不同，因此，不同的基因含有不同的遺傳信息。（即：基因的脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息）。其中堿基的種類又分為A、G、C、T四種。由于堿基數量多，排列順序多言所以構成了多種多樣的生物性狀。通過研究基因的種類可以分析出物種性狀，而通過分析生物性狀也可以得出生物的基因。產品基因的分類與提取的原理也來源于此。通過分析產品的結構，原理，就能夠分析出它的功能，反之現成的產品實例或實例種群進行功能分類、結構拆分和外觀分析找出其對應的原理建立原理模型再按照原理模型將各功能設計、外觀設計和結構設計進行分類歸納提取成相應基因。

2.1 產品基因的分類

（1）功能基因可以按照主要功能劃分成相應的大類，然后再大類下再詳細的劃分為各個小功能，因為功能基因是產品的最重要的一個指標，它是產品設計的最終要達到的最基本的要求，功能的種類還間接的影響著產品的結構和外觀設計，所以分類越詳細越好。一般的產品功能可以按圖1劃分。

（2）結構基因會最大程度的影響到用戶對同類產品的體驗，較好的結構設計還可以很好的利用空間，減少外包裝成本和產品重量，使得產品更加的小巧輕盈。還可以利用人們的使用習慣靈活設計各個控制開關位置，顯示屏大小等。產品結構的劃分和產品功能劃分相同。

（3）外觀基因最大程度的符合人們的審美觀。如今的各個產品行業都充滿著激烈的競爭，相同功能結構的產品怎樣才能俘獲人民的心呢？當然是華麗的外觀。新產品的外觀設計不僅要有著新的元素，還應保留之前廣受歡迎原產品的主要外觀元素，比如超跑蘭博基尼，每一款跑車都有著炫酷的機械外觀設計，但每一款都有這其不同與其他系列的地方。

有分析可以的出，產品的結構由外觀和功能決定，外觀和功能大多是獨立存在的，不同的產品對外觀和功能側重不同。比如科學實驗道具主要為了滿足實驗的需要側重功能，而兒童玩具更多是靠精美的外觀吸引小朋友的注意。

2.2 產品基因的提取

產品基因的提取就是根據現有的產品，對其產品進行結構拆分，功能分類和外觀分析，建立數學模型，對成功產品的結構，功能和外觀進行分類整合，分析得出成功要素，以為后續的相應的產品創新研發提供相應數據。

3 產品基因在現代創新設計中的具體應用

產品基因在現代創新設計中的具體應用有很多，這里以自行車為例。自行車的在歷史中經歷了多個階段，包括木輪車，鐵輪車，鏈條自行車，以及劃時代的充氣輪胎自行車等，在自行車的產品基因中，因為其功能性強，所以對外觀要求相比于功能和結構略低。自行車產品基因的分類中，首先考慮到用戶的體驗與要求，所以在新型自行車的研發中仍保留了充氣輪胎的設計增加了額外的減震裝置以優化騎行舒適度，保留鏈條元素，增加了變速裝置優化騎行速度。這些在功能結構上的改進不僅不會影響到自行車的外觀，還使得用戶有更加舒適的騎行體驗。在自行車產品基因的提取中，可以將銷量較好的產品進行分析提取，比如默寫功能，比如實心輪胎的使用，軸傳動的元素的加入都可以進行基因提取，加入產品基因庫以便后續進行分析。這些都是產品基因創新設計在實際中的運用。

4 結語

通過對產品基因在創新設計中的研究，分析了產品基因的分類和提取，提高了產品基因概念在現代產品設計中的科學性和實用性。

參考文獻：

[1]馮培恩，陳泳，張帥等.基于產品基因的概念設計[J].機械工程學報，2004，38（10）：1-6.

[2]楊金勇.基于功能表面的機械產品基因工程理論與技術研究[D].濟南：山東大學，2007.

基金項目：基于高端設備造型領導性基因的意向研究（GY-14YB-16）

項目出處：西華大學省部級學科平臺開放課題