現代產品設計復雜性的市場分析與對策

[摘要] 需求、技術和市場是現代產品創新的三大動力，市場競爭的外部推動和企業產品致勝的內在要求是現代產品設計復雜性的市場因素，其根源在于人的日益增長且終無極限的各種需要，應對的途徑主要是樹立以人為本的設計理念、采用先進的設計技術。

[關鍵詞] 產品設計 復雜性 分析 對策

一、引言

產品設計就是協調外部因素與內部因素之間的相互作用，解決它們之間的矛盾。現代產品創新的推動力來自人類需求、科學技術和市場三個方面。

二、現代產品設計復雜性的市場因素

研究和資料顯示，現代設計師和工程師最需要面對的問題之一是產品設計和設計流程的復雜性，具體表現在他們會反復而長期地面對一系列問題，并要求及時提出解決方案，例如：理解并滿足不同客戶在同一時期的不同需求或相同客戶在不同時期的不同需求；設計更復雜的產品以保證其在工程技術、電子、加工手段和應用新材料等方面的領先地位；適應協同工作環境和全球采購的趨勢導致的工作流程；應用創新的理念、技術和特性以實現公司老板超越競爭對手降低產品成本的要求；適應或滿足諸如生產自動化不斷提高、重新包裝和主動小型化以增加產品價值、減少機器占地、增加產品功能、減少能源消耗等各種要求。

研究以上需求可以得出，產品設計復雜性增加不是其自身引起的，而是在最低的制造成本下尋求更大的產品價值、更高的質量、更好的性能的結果。從市場角度看，導致現代產品設計復雜性增加的主要原因有兩點：一是制造業的市場競爭的外部推動，二是企業產品致勝的內在要求。

市場激烈的競爭使所有的企業都懂得：僅僅降低成本是不夠的，設計的目光要移向產品、市場和客戶。要不斷地改進產品，提供更多功能、更多創新和更美觀的產品。為控制市場或維持市場份額，制造商需要不斷拓展產品的規格系列，提供更多的選擇，更頻繁地推出更好的新產品。要適應不斷變化的市場環境和挑戰，如新的競爭者、全球經濟循環、低勞動力成本的新經濟等，需要在企業內部重新規劃設計和加工流程、縮短設計周期、降低成本、提高加運作效率。最成功的企業往往能夠預料和引導市場。定制產品、新技術、更多產品系列、功能更全、更美觀的外型以及更快地交貨，都是領先者的特點。

三、應對產品設計復雜性的兩條途徑

1.認清復雜性的根源，樹立以人為本的設計思想

進一步的分析表明，需求復雜性是現代產品設計復雜性的根源。現代產品設計時要考慮各種要求，為了滿足這些要求，設計的復雜性顯著增加了，具體表現為:(1)使需要確定的系統設計指標呈現多樣性。(2)增加系統的組成成分和相互接口，形成復雜產品系統。(3)增大了系統集成和測試的難度。

需求的主體主要是人，滿足這些需求的是設計者也是人。因此，產品設計研究的直接對象是物，但關鍵在“人”，因此，只有把“以人為本”的設計理念真正落實好，其它先進的設計理論、方法、工具和手段才能更好地發揮作用，設計的復雜性問題才能得到解決。

2.采用現代設計理論方法和技術

產品復雜性和設計復雜性的不斷增長，使得傳統的產品設計理論、方法和技術很難滿足企業當前生存和發展的需要。為了能在競爭中處于有利位置，現代設計的理論、方法和手段必須盡快推廣使用。

產品設計數字化是現代設計的最主要表現形式，使用現代設計方法從一定意義上來說就是推行數字化設計。到目前為止，數字化設計技術的發展歷程大體上經歷了CAX工具的廣泛應用、并行工程思想的提出與推行和虛擬樣機技術的提出和推廣三個階段。

實踐證明，三維CAD系統能夠處理大型裝配，每個企業都可以從中獲益。對于一個可能包含上萬個零件的復雜工業產品，其數字裝配件模型中包含了一系列裝配件、子裝配件、零件之間存在的復雜裝配關系以及相關的產品的信息，設計師可以通過計算機跟蹤所有元素并實時管理，可以在2D和3D間無縫地切換，選擇正確的工具來完成任務，并與相關人員包括客戶進行數據交流。使用數字化的虛擬樣機技術，能極大提高設計的工作效率和質量，使設計人員、管理人員有更多的時間去思考，去創新。

虛擬樣機技術是一種基于虛擬樣機的數字化設計方法，是各領域CAX/DFX技術的發展和延伸。虛擬樣機技術進一步融合先進建模/仿真技術、現代信息技術、先進設計制造技術和現代管理技術，將它們應用于復雜產品全生命周期、全系統，并對它們進行綜合管理。與傳統產品設計技術相比，虛擬樣機技術強調系統的觀點、涉及產品全生命周期、支持對產品的全方位測試、分析與評估、強調不同領域的虛擬化的協同設計。

歸納起來，使用以數字化技術為代表的現代設計能夠產生的效益至少有以下幾個方面:(1)增加產品促銷的機會，使用三維模型可以更快將產品投放市場;(2)通過設計的重復利用和改進的專業表現，增強競爭力，贏得新業務;(3)通過快速開發三維模型，推動創新;(4)增強的細節設計有利于提高設計效率和團隊協作開發的能力;(5)混合二維/三維設計技術可以更快生成二維草圖、三維數字模型和包含尺寸的產品圖紙;(6)減少了對物理樣機的需求;(7)增強早期的協同工作，允許更快更全面的設計預覽;(8)更好、更快地生成相關文檔;(9)通過早期的加工分析，獲得改良的加工;(10)對現有產品設計的重復利用，以形成新產品設計的基礎。

復雜性對當現代產品設計是一個獨特的挑戰，更復雜的產品是用更復雜的流程設計出來的。因此，這種復雜性還再進一步加劇。只有采用先進的設計理念和方法，才能使制造業企業提高設計效率和設計正確性，降低成本，縮短新產品上市時間，從而獲得競爭優勢。

參考文獻：

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