基于互聯網的工業產品協同創新設計模式

黎江能

摘要：探索網絡化時代工業產品協同創新設計模式。比較傳統制造業的“微笑曲線”，分析產品設計制造發展新趨勢，以工業設計角度從設計需求挖掘和引導、智能制造、品牌服務方式等方面切入研究產品協同創新。互聯網物聯網智慧平臺搭建，實現了設計制造服務智慧管理，多方數字化協同并行工作，有助于提升產品附加值和傳統制造的轉型升級。

關鍵詞：產品設計;協同創新;互聯網平臺

1 ?協同創新設計

協同創新設計依托互聯網物聯網云平臺，讓設計師、用戶及相關組織參與產品生命周期管理（PLM），實現個性創意需求數據資源共創共享，設計研發、生產制造和品牌服務協同合作，產品的行為、技術、場景協同互助，參與的組織和個人價值理念“交融共生”，全方位智慧優化產品交互管理[1]。

2 ?協同創新與傳統設計制造對比

2.1 傳統設計制造模式

傳統制造業分為三個階段：研發設計、生產制造和品牌服務營銷推廣，“微笑曲線”直觀描述了制造業的產品價值。代工企業只負責生產制造，利用機械自動化和機電一體化設備，制造標準通用產品，實現批量規模生產，在市場競爭中獲取產品少量的價值利潤，處于附加值最低端。如果企業在產業鏈上游產品研發設計階段開始重視工業設計，加強對市場和用戶的調研開發，持續增進技術研發的長期積淀，創造差異化的產品消費;在產業鏈下游品牌服務營銷階段，樹立產品良好功能品質形象，策劃推廣品牌價值服務文化，塑造高認可度的品牌形象，則可實現產品的高附加值。如圖1所示。

2.2 協同創新產品設計制造發展新趨勢

產業更新換代，產品技術研發創新風險加大;市場競爭加劇，產品推陳出新速率加快，產能過剩，大大壓縮了制造企業的利潤。互聯網物聯網助推制造業的轉型升級，產品研發方式由分散設計轉變為設計師與用戶借助云平臺互動交流，設計師、用戶和生產制造企業實現零距離深入對接，協同開發設計。大數據信息庫的建立，設計師可從中發掘個性化設計需求，創造出差異化的服務品質。針對用戶需求的多樣化，互聯網物聯網云計算為個性模塊化設計搭建橋梁。新的環境形勢下，提供精準小批量定制和智能規模化生產集成的創新設計方案，提升制造服務品質，增強產品附加價值，已成為產品設計制造的一種新模式。

在互聯網技術的支持下，工廠生產由批量硬件制造轉向云端智能數字化的軟性制造，產品設計趨向個性定制化，生產組織方式由標準規模化向協同合作分散服務轉變，企業在響應產品服務中協同設計與制造，綜合提升產品附加值。

3 ?工業產品協同創新設計模式探究

3.1 產品研發中設計需求挖掘和引導的協同

3.1.1 設計需求

需求是設計驅動的源動力，挖掘后通過研發的有效組織，轉化為具有應用價值的設計結果。需求受各種文化觀念和經濟發展影響，社會群體需求呈現周期性平穩變化。產品的設計需求是各種需求的多維度綜合客觀描述，涵蓋了用戶需求、產品功能需求和品牌戰略需求[2]。如圖2所示。

3.1.2 個性需求和新消費理念的挖掘

互聯網改變人們的生活方式和消費理念，用戶可以足不出戶選購自己需要的物品。年輕消費者思想前衛，個性張揚，喜歡用代表性的獨特象征符號標榜自我。新時代的用戶追求時尚但不跟隨潮流，不愿被動接受千篇一律的商品，而喜歡采用碎片化時間，借助網絡互動方式，選擇甚至創造小眾化特色產品。他們追尋小批量定制化服務和富有特色的產品，享受富有品質的新生活方式。

網絡化時代的產品研發，設計師與用戶依托云平臺互動交流，協同挖掘個性化和多樣化的消費需求。獲取并歸集用戶使用體驗和消費主張等資料，創建信息資料庫，在產品設計再運用中對用戶行為進行引導管理。

3.1.3 個性需求的滿足和用戶的設計引導

產品設計中引導用戶的交互活動，讓用戶的操作使用習慣或經驗與產品建立一種穩定聯系，打造精準定制個性設計方案，從而創立產品附加價值。以不同操作環境和使用目的中產品目標為對象，產品的設計分為以產品為中心和以用戶為中心兩類：

①以產品為中心，設計側重功能造型和結構變化，宣導產品新功能，凸顯產品的新特性。

②以用戶為中心，設計應讓用戶有情感上的親切感，引導使用者了解產品功能和使用操作;設置指引性語意提示和良好交互反饋彈幕，幫助互動操作，提升工作使用效率[3]。

在具體產品研發設計中，協同品牌戰略目標，針對用戶多樣化需求采取不同方式設計引導：

①認知引導，運用簡潔直觀的圖像界面和文本說明等語言進行視覺設計，借助數字符號信息引導用戶操作使用;

②行為引導，采用密切相關的連串步驟，指引用戶動態跟進操作，由陌生到熟悉;

③情感引導，營造積極友好的情緒體驗，增進產品與用戶的情感交互，觸發互信贊賞的情感共鳴。

3.2 智能化3D、4D打印設計和制造的協同

傳統制造業，按階段依次序獨立工作，產研分離，設計生產脫節，無法保證智能化時代多部門協同工作。工業4.0智能制造時代的到來，設計需求與產品制造交互的快速成型系統為設計制造產品化提供了一種新的途徑。3D打印及具有“智慧性”的4D打印快速成型技術，讓普通用戶也可以整合自我個體設計需求和意圖，簡單高效的制造成熟產品。智能的產品設計制造協同交互系統使設計制造更緊密便捷，適應了互聯網時代多樣化的設計需求，給用戶帶來全新思維認識：在功能方面，快速成型生產憑借互聯網和物聯網技術，保障數據信息實時共享和更新互動反饋的智能化服務;在用戶方面，智能快速成型可面向非專業人群，滿足多樣性和偶然事件的個性化需求;在戰略方面，智能快速成型系統所用的設計表達語言和交互語義呈現統一的設計特征，可以樹立良好鮮明的產品風格和品牌形象[4]。

3D打印增添時間維度而衍生出具有“智慧”性的4D打印技術，它以智能材料為基礎，讓打印產物能根據應用環境和刺激因素的特定需求而自適應變化。當外界濕度、溫度、光照等環境變化或有外力作用時打印結構體會自發反饋處理。實際應用時還可以展現可預編程性，即在前期設計理念中對交互方式、行為和需求參數充分預測，程序化的控制材料分布位置和方向，使打印產物受到外界刺激時能按預定方式創造合理的三維結構形態[5]。

3.3 互聯網物聯網平臺協同創立良好品牌形象

5G網絡、大數據、云計算等現代科學技術，為智能制造搭建一個研發設計平臺，打造良性循環的生態圈，整合資源形成舒適宜人的智慧大家庭：開放式的社群互動交流，用戶線上線下輕松共商共享;智慧歸集用戶的個性消費需求，提供大規模定制化產品服務;產品物聯互通，人們可享受多樣化差異化生活體驗。整個過程用戶可以持續交流互動，深入參與產品創造，平臺全面承載用戶的潛在需求，挖掘更廣闊的個性市場;企業自我為中心的產品設計轉變為以用戶為中心的協同開發，真正實現多邊融合，共創共享，創造并分享產品增值。

海爾走出去戰略成功實現了企業的轉型升級，開創性的提出“人單合一”協同共創模式，為中國智能制造企業在全球范圍內樹立起良好的品牌形象。“人單合一”中的“人”以一個國家為小微組織，“單”不再簡單的貼牌生產，而是品牌引領共創，調動各參與組織的積極性，讓各小微組織根據本地市場情況設立自己的品牌目標，挖掘探索本國消費需求，實行設計制造營銷本土化，協同創立符合當地消費體驗要求的戰略品牌。這一模式理念扭轉了傳統制造設計的思維觀念，引領智能時代設計制造本土化的新趨勢，在世界各國創立了領先全球的工業互聯物聯生態品牌平臺。

4 ?結論

產品推陳出新，制造業產能過剩，消費需求趨向個性化和多樣化，生產制造呈現小批量規模化定制，傳統制造模式難以適應新興市場的發展變化。工業物聯互聯平臺，用戶、設計師及相關組織協同參與創造，挖掘用戶的潛在消費主張，拓展了更開闊的產品市場。產品設計制造服務三個階段智慧協同管理，全面集成數字網絡化并行工作，更好的詮釋了工業設計在制造產業鏈中提升產品附加值的重要意義，為傳統制造業探索轉型升級提供新思路，注入新動力。

參考文獻：

[1]包北方.產品定制中協同設計過程與制造資源配置研究[D].重慶：重慶大學，2013：38.

[2]馬秋榕.潛在需求設計研究-產品設計方法論探析[D].上海：同濟大學，2007：9.

[3]陳國才，謝偉.移動互聯網產品中的引導性設計研究[J].大眾文藝，2017（01）：102-103.

[4]李雪楠，趙江洪.基于智能制造的交互系統設計需求與產品化[J].包裝工程，2016（24）：90-95.

[5]陳衛東，褚樂陽，楊麗，葉新東.4D打印技術及其教育應用展望[J].遠程教育雜志，2018（01）：27-30.