基于個性化需求的模塊化產品設計研究

■楊艷石　趙仕奇　顧志芹　Yang Yanshi& Zhao Shiqi& Gu Zhiqin

（1.宿遷學院，江蘇宿遷　223800；2.淮安信息職業技術學院，江蘇淮安　223003）

基于個性化需求的模塊化產品設計研究

■楊艷石1趙仕奇2顧志芹1Yang Yanshi1& Zhao Shiqi2& Gu Zhiqin1

（1.宿遷學院，江蘇宿遷223800；2.淮安信息職業技術學院，江蘇淮安223003）

為設計出具有個性化的產品，提出了基于模塊化理論在產品設計中的應用研究。解讀了模塊化設計的結構造型方法，分析了模塊化理論在產品設計中運用的特點以及模塊化產品的核心競爭力，通過實例分析模塊化理念與產品設計進行結合的手法。論述了產品設計中融入模塊化理念，能夠很好地滿足人們對產品的個性化和多樣化需求。在此基礎上，提出了在產品設計中運用模塊化理念進行創新設計的實踐方法，從而探討如何在現代設計中發揮模塊化理念的作用。

模塊化；產品設計；辦公用品

傳統的工業化大生產強調產品的標準化、通用化和批量化，大大降低了產品的成本，滿足了大眾消費的需求。隨著當前社會的不斷進步，人們逐漸形成多元化和個性化的消費需求。因此，在機械化批量生產的主流下，如何平衡標準化和個性定制化之間的關系，將成為當下產品設計的重要課題，也是企業發展形成核心競爭力的關鍵因素之一。

1　模塊化設計概述

模塊化設計是確定一個設計方向，自上而下進行逐層研究，提煉出具有柔性化特點的通用模塊，用戶根據需求，完成通用模塊的組合，形成不同功能屬性的子產品。模塊化設計的初期要模糊產品的功能屬性，最終的產品功能是通過用戶自行設計的子產品來體現。模塊化設計的核心理念是凸顯用戶的民主設計體驗，即用戶將根據個人喜好和習慣，自由選擇通用模塊的數量，發揮通用模塊柔性化的特點，進行多樣化配置，獲得個性化產品。

1.1通用模塊特點

通用模塊是模塊化設計的基礎要素，也是決定設計優劣的核心要素。因此，通用模塊通常應具備如下幾方面特點。

1.1.1模塊間相對獨立性

獨立性是模塊的基本特征。傳統批量化的系統產品設計，各個組件之間有著嚴格配置關系，相互關聯形成系統產品，改變其中一個組件將對其它組件形成“連鎖反應”，影響整個系統產品，導致產品性質的改變，成倍增加研發、生產和銷售成本。在模塊化設計中，模塊既是完成產品特定的子功能單位，又是一個相對獨立的結構單元［1］。單體模塊和產品的最終功能之間不存在一一對應的關系，改良具有獨立性的單體模塊設計，將自動創新出不同屬性的子產品，從而以低成本、高效率來促進產品的不斷革新。由此可以看出，模塊之間獨立存在，互不影響發展，改善產品的局部特性，而不會導致其他組件功能的調整，這能夠實現產品組件間的高效配置，以實現產品的功能多樣化，讓產品零部件分離成為現實。1.1.2 模塊間相互柔性化

模塊之間要具備融合協作的柔性化特點，才能讓用戶有民主設計的空間。為了實現模塊之間的互換性，從而要求模塊接口部位的參數標準化。由于滿足相應功能要求的模塊不是單個，所以根據設計任務所選擇出的產品集成方案可能不唯一［2］。模塊接口之間的互換性將會形成模塊間的通用性，從而實現產品跨系列的互聯互通和子產品的靈活配置。

1.1.3模塊化和批量化的關系

模塊化思想主要以簡化設計及其制作過程、縮短產品研發周期為目的。工業化批量生產主要以其零部件標準化、互換性和通用性為顯著特征，在模塊化設計中通用模塊的提煉也秉承了這一特點。換句話說，通用模塊是具有標準化、互換性、通用性、相對獨立性和柔化性等特點的零部件，模塊化的對象是可分解的結構復雜、功能多變、類型多樣的復雜系統［3］。在模塊化設計中，通過精簡模塊的種類和數量，達到多元化配置產品的目的。模塊化設計既保留了傳統批量化生產的優勢，又滿足了產品個性化的消費需求。因此，模塊化是化解產品批量化和個性定制化這對矛盾的良方之一。

2　模塊化理念融入設計之研究

模塊化設計具有研發周期短、系列化程度高、市場適應能力強等特點，越發受到企業重視。模塊化產品突出個性化消費理念、產品模塊利用率高，能夠使資源得到高效循環使用，體現了可持續發展的綠色設計理念，因此也受到消費者青睞。因此，模塊化理念得到了快速發展和社會認可，已經形成了較為成熟的設計方法，在許多設計領域得到廣泛應用。

模塊化設計理念在設計中的應用，可以追溯到我國北宋時期的活字印刷術。活字印刷術中的單個膠泥活字具備了模塊的雛形特征，為解決雕版印刷中的復雜性難題，成功的

■圖1　活字印刷術

■圖3　模塊化家居產品

■圖2　集裝箱酒店

運用了模塊化設計其標準化、通用化、批量化等的特點，使印刷效率顯著提高，見圖1

12005英國經濟型連鎖酒店巨頭Travelodge酒店集團打造了世界上第一個可回收的“積木式”酒店，見圖2（圖片摘自360網）。Travelodge酒店建設過程由一個模塊化的集裝箱由低到高，采用堆積木方式疊起，然后利用螺絲相互連接。該“積木式”酒店不僅縮短了工期，節約成本，而且具備模塊特點的集裝箱可以回收利用，充分體現了綠色設計的理念。

模塊化的設計思想同樣已經普及到現代家居用品設計中，從家具功能基礎上進行分析，設計一系列的家具功能模塊雛形，通過選擇功能模塊的形式及其模塊變換方式構成不同的家具，個性化配置通用模塊形成的各個產品族，雖然都具備各自獨立的功能屬性，但他們有著中國傳統回紋紋樣這一統一元素，見圖3，不僅達到了變換中統一，統一中有變換的裝飾效果，又繼承了中國的傳統文化，從而使這一系列產品既體現出豐富的文化底蘊和民族特性［4］，又有現代設計簡約的風格特征［5］。該設計運用了模塊化設計理念，不僅滿足個性化消費需求，而且通過統一的傳統文化表達，提高了產品的附加值。

3　模塊化理念在產品設計中價值體現

模塊化產品設計理念是標準化、系列化、通用化和批量化大工業生產方式的繼承和發展。在傳統機械產品設計中，標準化、通用化和批量化的零部件設計強調功能性和結構性，零部件之間的關系相對穩定，因此制約了產品的創新效率和個性化程度。產品設計中運用模塊化設計理念能夠很好解決傳統機械產品設計中的弊端，增強產品核心競爭力。

3.1滿足個性定制化需求

現代化工業標準的生產模式，能夠大規模的生產出眾多產品，降低了生產制造成本，滿足了人們的基本生活需求，實現了產品大眾化消費。批量化產品限制了人們對個性化產品的追求，扼殺了人們參與“民主設計”的欲望。隨著人們的生活水平不斷提高，“人有我優”的個性化、定制化消費理念逐漸成為主流。這種情況下，我們可以運用模塊化設計方法，不斷優化、精簡產品模塊設計，使得每一個獨立模塊都能發揮柔性化功能，同時采用批量化方式制造模塊，這樣就可以很好的在消費者利益和企業利益中尋找到平衡。既滿足消費者對個性化和性價比的追求，又保障企業的經濟效益，達成雙方利益的平衡［6］。

3.2縮短產品研發周期

社會高速發展，人們生活節奏越來越快，消費理念也在不斷更迭，技術創新和研發創新將是企業生存的關鍵。企業想要保持旺盛生命力，必須持續、高效創新產品，引領消費價值需求。因此，企業績效、新產品開發速度、大規模定制能力都受到產品模塊化的顯著正向影響［7］。傳統的按部就班設計模式，已經難以適應這樣的節奏，從而開發出“并行設計”。“并行設計”是一種工作模式，他能在系統的工作模式下并行和集成設計及其相關過程。“并行設計”與傳統的設計有很大不同，它的主要原理是模塊化理論，通過運用相對獨立的模塊去承載分解出來的不同的產品功能，設計師們必須在不同的模塊之間限制一個統一的設計準則，著手每個模塊的研究和開發。利用現代信息技術，從而可以整合和協調團隊內部和團隊之間的關系，使他們磨合的更好。這樣做既能減少產品開發過程中反復使用造成的損耗，還可以使得開發周期有效地縮短，生產成本可以降到最低。如目前成熟的汽車制造業，融入了模塊化設計理念，能在很短的時間內研發出不同屬性的汽車。

3.3驅動創新模式

創新是企業發展的持續動力，目前我國多數企業存在創新難的特點，存在這一困境的主要原因主要有如下幾方面：創新團隊缺乏、新產品生產成本高、新產品市場風險大等。模塊化設計理念本身就包含著用戶自主創新的新模式。用戶可以根據自身實際需求，靈活運用模塊進行子產品的配置，這一民主設計的過程正是企業創新方式的延生。傳統生產方式下，企業新產品研發是對整個產品的開發，而在模塊化設計生產方式下，新產品的研發更多的是對模塊的創新［8］。自我創新是指不斷優化模塊結構和形狀。模塊與模塊之間的創新是指通過剝離、替代、添加、刪除、置換等方法，配合接口來改變模塊的組合，以增加生產產品的多樣化。這樣的創新方法是以模塊為基礎，不僅能夠更加快速創新產品，也能夠降低開發大量創新型產品的難度，同時也能積累更多的素材和經驗。

3.4符合綠色設計的可持續性發展要求

目前，可持續發展的綠色設計理念已為人們所共識，傳統的生產模式：原料——生產——產品——廢料。這是一種線性的非循環的生產，以資源消耗和低利用率為特征。而模塊化設計的核心理念是能夠充分利用模塊的精簡、循環、高效的柔性化特點，高效完成產品創新，滿足個性化消費需求，這一理念正符合“3R”設計原則，因此模塊化設計理念體現了綠色設計的思想。模塊化產品設計能夠讓人們以低的消費支出和資源消耗，完成產品的多樣化、個性化豐富人們的社會需求，更好的發揮產品設計的社會使命。

4　模塊化在辦公用品設計中的應用

意大利著名設計師法利曾經說過：“工業設計是一種創造性的活動，它應當從生產者的立場以及使用者的立場出發，使二者統一起來。”這句話也正詮釋了模塊化設計以人為本的民主化設計理念。目前，模塊化設計已經被運用到各個領域，鑒于此，分解運用模塊化理念的設計實踐過程，來闡述模塊化在辦公用品設計中的應用。

設計定位：隨著現代電子用品的普及，傳統的辦公收納用品已經不能滿足人們高效工作的需求，尤其發現隨身必備的手機等產品未能有效存放。因此，本次設計將在傳統辦公用品功能基礎上，兼容手機等電子用品收納及使用，并起到空間裝飾的功能。同時，融入模塊化設計理念，讓使用者可根據自己的喜好配置產品模塊，滿足人們個性化、新穎奇特的消費需求。

設計理念：產品的通用模塊雛形從中國傳統菱形紋樣中解構提煉而來，然后針對其特有元素進行重構，以此來體現在產品設計中滿足個性化需求。菱形紋是中國傳統裝飾紋樣中的獨有形式，見圖4，構造簡潔卻不同于簡單，作為自然界具象圖案抽象化的結果，菱形紋蘊含著豐富的情感寓意［9］。“祈求生命、多子多福”、“天地四方、谷物為生”符合中國傳統裝飾圖案里“有圖必有意，有意多吉祥”的審美觀點，使其在中國傳統文化中獨樹一幟［10］。

設計流程：通過重構設計出具有菱形紋樣風格的通用模塊，見圖5（自主設計）。根據通用模塊的柔性化特點，個性化配置形成不同造型結構和使用功能的系列化產品族，見圖6（自主設計）。消費者可以根據實際需求選擇購買通用模塊的數量，自由組合和配置，實現最終的子產品。

通過上述產品設計案例可以看出，此設計運用模塊化的理念，使消費者能夠發揮自主創造力，自主創新產品，有效解決了批量化和個性定制化的矛盾，同時為企業降低生產成本和縮短新產品的研發周期，體現出綠色設計的理念，賦予產品強大的生命力。

■圖4　中國傳統菱形紋

■圖5　菱形通用模塊

■圖6　產品組合效果示意

5　結語

模塊化設計是傳統批量化生產模式的發展和創新，以一種全新的方式來詮釋了綠色設計理念，是驅動產品不斷創新的一種有效方法。模塊化產品充滿了活力，能充分發揮使用者的創造激情，為企業解決了批量化和個性定制化的矛盾。因此，在現代產品中融入模塊化設計理念，能為人們帶來巨大的經濟和社會效益，拓展了產品設計的發展空間，具有很大的應用價值。

（責任編輯：北方）

［1］楊勤.產品族的模塊化設計方法研究與應用［J］.機電技術，2014，30，（1）:07.

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［3］孫明陽.汽車造型模塊化設計研究［D］.吉林大學，2014.

［4］宋國棟.回紋紋樣在現代住宅室內設計中的應用研究［J］.家具與室內裝飾，2013，（1）:38.

［5］楊艷石.傳統回紋紋樣在現代產品設計中的運用［J］.包裝工程，2013，34，（22）:114.

［6］王岳.模塊化理論在產品設計中的應用研究［J］.包裝工程，2014，35，（12）:93.

［7］謝衛紅.產品模塊化對企業競爭優勢的影響機理研究［J］.管理學報，2014，11（4）:503.

［8］王偉.模塊化的形成、發展及其對企業競爭優勢的貢獻［J］.鄭州航空工業管理學院學報，2014，32，（6）:60.

［9］郗望.新疆維吾爾民族圖案藝術中的菱形紋樣藝術特征研究［D］.新疆師范大學，2014.

［10］葉峻榛.中國傳統裝飾菱形紋研究［D］.陜西師范大學，2012.

Research on Modular Product Design Based on Individual Requirements

Research on the embodiment of the modular concept in the design of individual customized products.This paper expounds the characteristics of the modular design, the core competitiveness of the modular products, and the method of combining the examples to analyze the modular concept and product design.The research of product design is integrated with the idea of modularization, and the proposed method is one of the effective means to solve the contradiction between the quantity and the personality of the machine.

Modular；Product design；Office supplies

TS664.01

A

1006-8260（2015）011-093-03

“江蘇省青藍工程”基金資助（2015KY07）

楊艷石（1981-），男，副教授，研究方向:產品設計教學與研究，郵箱:779872625@qq.com

楊艷石，趙仕奇，顧志芹.基于個性化需求的模塊化產品設計研究［J］.家具與室內裝飾，2015，（11）:93-95.