工業產品系統設計過程分析與研究

羅雨昂

（南京工業大學藝術設計學院，江蘇南京 211816）

前言

目前，現代工業產品的設計與開發受到各個行業與社會的高度關注，產品系統設計理論在作為企業創新的系統工程和發展戰略正在備受關注。通過系統設計，我們可以掌握整個設計過程和方法，包括正確的設計理念、設計思維方法、規劃研究、概念分析、表達和評估等。能夠讓產品得到開發與創新，從而提高人們的生活質量。

1 系統理論與內涵

在貝塔朗菲有關系統論的相關論述中，他定義“系統”為多元化核心中相互作用關系，且整體元素集合大于各部分元素集合。不同的子系統組成一個復雜的總系統，具備整體性的系統具有一種新屬性，通常這總屬性在各獨立要素單獨存在的情況下不會表現。系統論的核心思想就是將系統要素看作一個整體，系統內的要素又看做若干的子系統，通過分析系統的結構、功能等不同要素去研究他們之間的相互關系。一個獨立的產品往往會被認為是多個子系統的集合，這些子系統又會呈現出多樣性、互補性、整體性。

運用系統論的相關原理以及設計方法可以對工業設計過程進行全方面指導，這也有利于分析系統設計要素關系以及設計方向，從而進一步理清設計實踐的環境與系統的關系，從一個系統的全局入手分析、綜合與改進設計，進而能夠更有效地解決設計問題。

2 產品系統設計概述

系統設計理論是20 世紀初得到發展，當時設計是追求典型和標準化，因而系統設計就是當時的藝術思想的延伸，以系統設計為基礎，不單方面考慮工業化制造的生產模式，將幾個無關聯的客觀物體置于相互影響與制約的環境中，使部分產品在功能、形態以及表現形式等方面建立一種相互關系，從而創造空間中物體之間的關聯。

系統設計的指導方向是系統思維理念，把設計的對象放置在制約與影響的關系中，從而使得生產標準化與需求多樣化之間能夠相互協調，設計出能滿足各個個體不同層次需求的產品。根據系統理論的原理，“系統是兩個或多個單元的組合，彼此區分和相互作用以完成一個功能。每個單元也是一個子系統，子系統又是另一個系統的組成。產品是人類精神生活與物質需求的載體，其出現在生活中的特定的環境之中，用來聯結人與環境系統以及其他相關要素的媒介，這樣才能體現產品的功能及意義。

3 產品系統的特性

3.1 整體性

產品系統設計的基本出發點即產品系統的整體性，是把產品整體作為系統的研究對象。設計的目的是人而不是物，生活方式的實現需要通過產品作為媒介，其需要在一定的環境、文化和特定群體組成的生活方式中，通過相關系統的作用以及各種相互聯系的要素的整體作用下，產品系統的功能意義才能得到實現。

3.2 有序性

系統的有序性指系統各要素以矩陣、樹形或網絡結構進行相互聯結。產品系統的品質很大程度上取決于該系統整體層次的有序及完整，各個不同的系統都是由若干不同的要素組成，每個要素又是相互影響以及作用的，它們組成了系統的縱向結構。不同的大系統之間的元素還存在一定范圍內的交集，某些系統內的一個要素又是其他系統內的組成部分，這也體現了體統的交疊性，它們組成了系統的橫向結構。系統的各元素在縱向和橫向結構內互相聯接組成更大的系統網絡，產品的有序性研究就是要在管理這些系統要素時發現系統的規律性，注重產品的部分與整體之間的相互關系。產品系統的最佳性能要想得到充分發揮，就要解決系統要素之間的矛盾，有序的梳理系統關系從而確保系統最大程度上的一致。

3.3 穩定性

系統的穩定性是指各系統的內外各要素之間性能的動態平衡。產品內部系統主要由產品的相關要素和結構相對穩定地聯結，其各個要素具有相對獨立的功能。在產品生命周期過程當中，產品外部系統主要是從產品流通到廢棄物處理、能源再生及利用，這也是產品功能實現的過程。產品形成一個穩定的狀態需要通過系統內部以及外部各元素之間的相互聯結及影響，從而將產品的表層結構轉化為核心結構，實現產品設計功能。

3.4 反饋性

系統的反饋性就是通過系統將信息輸出，后將其獲得的結果返送，并對信息二次輸出起到影響、控制的作用，從而達到預期的目標。這是一個原因產生結果，結果又產出新的原因、新的結果的過程，反饋機制就在在原因和結果之間起到了通道的作用。所謂的反饋分為正反饋和負反饋兩種，正反饋增加了系統輸入對輸出的影響，而負反饋減少了影響。從而使系統對客觀變化做出應有的反應。產品系統的內部運作需要依靠這兩種反饋進行作用與影響才能完善和優化整個系統。

3.5 目的性

系統的目的性是系統整體趨向于設計預定目標結果的一種狀態特性。系統在一定范圍內的發展不受環境改變的影響，從而呈現出一種規律性的發展狀態。

目的性是系統發展變化時的一個鮮明的特性。系統的目的性是系統規律性與系統階段性的統一。由于系統可以進行自保持、自調節、自穩定，所以系統的發展方向就表現出具有某種目的性。按照系統目的性的原理，系統可以用現實狀態與發展狀態的差距來進行表達，也就是決定系統的狀態的因素取決于其現實發展中階段，或者是系統發展的終態。因此人們不僅可以從原因去追溯結果，也可以從結果來發現原因。

4 產品系統設計的流程

產品系統設計是以系統論為基礎理論，將人類生產生活中的種種問題作為研究方向。研究系統的內部與外部，子系統之間的相互關系，通過分析用戶需求信息、調研分析、市場分析等一系列綜合手段，形成一個完整科學的系統。產品系統設計的流程主要包括三個階段：調研階段、定位階段、設計階段。

4.1 調研階段

產品調研的內容有：產品市場調研、消費者需求調研、產品技術調研、產品人機環境調研、產品造型規律調研和產品標準調研。

產品市場調研是運用一定的科學方法初步分析目標市場和競品的市場現狀和趨勢，為相關企業提供可靠數據和資料進行市場分析和決策，進而幫助企業確立正確的市場定位、產品研發的過程。設計師須通過企業相關人員了解所開發產品的即時市場信息，結合市場的相關同類產品的人文價值和經濟價值信息，綜合確定產品的市場定位。

消費者需求調研，是產品是否能獲得相應利益的重要保障。消費者可以根據相關產品使用說明書掌握產品的信息，但是并不能掌握較為全面深入的產品信息。設計師們就需要發掘消費者生理性與心理性的需求，將這些需求結合到產品開發的過程當中，這樣才能設計出更符合需求的產品。

消費者需求調研是一種綜合而有用價值的調研，進行消費者需求的相關調查，企業可全面掌握消費者信息，從而研發或改進產品，使之適應消費者的需求。消費者需求是消費者期望在其生理和心理方面的各個方面都得到滿足的趨勢，這種趨勢可以引發消費者的動機并導致真正的消費者行為。

產品技術調研，就是對產品的結構、形態、功能、技術原理、材料和加工工藝等方面進行研究，也是對產品的解構技術體現。工業設計師必須與企業工程師充分接觸，了解相關產品的技術，為了使產品達到相應功能，設計師需要學習相關產品所采用的工作原理、產品內部結構，零部件的制造材料與工藝等知識，進而更全面的了解產品。

產品人機環境調研是人機產品創新設計確保用戶操作安全舒適，確保產品與可持續發展相適應的前提。工業設計師通過自身實踐結合用戶調查，用科學的統計方法和實驗手段對現有產品的人機環境關系進行定量和定性分析，選擇符合人機工程學和可持續性發展要求的產品開發趨向。

產品造型規律調研是對產品自然發展史的文化解構，是產品心理功能設計的必要參考。工業設計師需要通過統計、對比分析和演繹推理，發掘產品造型規律，預測新產品應有的造型方向。

產品標準調研，即產品市場準入規范的調研，是產品商品化的必要手段。工業設計師需要了解相關行業的規范，使得自身的產品符合相關要求。

4.2 定位階段

定位階段主要是進行產品定位，就是在進行了相關的產品調研之后，通過科學理性的統計分析以及演繹推理過程，最終確定產品創新設計方向的過程。產品定位為后續設計打下了基礎。

其主要內容包括：明確產品服務對象；確定產品實用功能技術；預見產品造型趨勢方向；明確材料與工藝方法；預測產品制造成本等。產品定位是否合理可行決定整個產品工程是否成功。

4.3 設計階段

產品的設計階段主要在于產品的造型設計方面，產品造型設計包括方案構思、結構設計、色彩與標識設計、材料與工藝設計、人機環境分析、產品成本預算等步驟。

產品的造型設計是在產品調研完成后對產品進行具體設計的過程，這一過程中主要以功能設計為核心點。功能設計是由實用功能設計以及創新設計組成，實用功能設計主要從產品的技術方向入手，注重的是技術的重構與創新，屬于工程設計范疇。創新設計偏向于思維發散，注重于創新要素的整合與多樣，屬于工業設計范疇。工業設計從產品的精神功能出發，分析人與產品的關系，涉及科學技術和文化藝術多學科知識和技能；而工程設計是從產品的物質功能出發，分析產品及人的關系，僅限于其學科的科學技術知識和技能。因此，產品設計創新的兩個重要的過程就是結合工業設計和工程設計的相互關系。產品的創意設計就是將概念設計轉化的實際可視化的過程，是設計師在產品概念設計的基礎上進行的設計活動。工業設計從產品的精神功能出發，分析人與產品的關系，涉及科學技術和文化藝術多學科知識和技能；而工程設計是從產品的物質功能出發，分析產品及人的關系，僅限于其學科的科學技術知識和技能。因此，產品設計創新的兩個重要的過程就是結合工業設計和工程設計的相互關系。產品的創意設計就是將概念設計轉化的實際可視化的過程，是設計師在產品概念設計的基礎上進行的設計活動。

5 結語

產品系統設計是一種將已知事物進行一種“編碼”過程,這一過程涉及了許多學科，比如消費行為學、心理學、人因工程學、材料工藝學等，不僅如此它還受到社會經濟、政治文化、審美因素的制約,它與我們的生活息息相關，影響著社會的生產方式、生活水平等各個方面。產品系統設計對于工業設計工程的實踐運用主要體現在整體與部分的關系，能夠充分的了解產品是多重要素的集合體，就可以將產品劃分成多個元素，也就是這些元素構成了產品本身。換種說法也就是它也構成了整個產品系統設計與人、社會和環境的演變以及這三者的和諧關系。