產品創新和快速開發在模塊化手機設計中的可行性探討

李桐桐，趙曉明

（長春工業大學 藝術設計學院，吉林 長春 130012）

產品創新和快速開發在模塊化手機設計中的可行性探討

李桐桐，趙曉明

（長春工業大學 藝術設計學院，吉林 長春 130012）

近幾年在設計領域中提倡綠色設計，而模塊化設計是實施綠色設計的有效手段，但是其在工業設計領域中只有初步的探索.在無線通訊技術和智能手機快速發展的前提下，產品創新決策過程需要考慮到使用者的偏好特征,從而使生產競爭能力在手機創新產品的快速開發和應用中得以實現.本文首先對產品創新應用設計進行分析，然后對產品快速開發應用進行研究.論述模塊化設計的有關概念，并且以MOTO Z手機模塊化為例討論其發展現狀并進行反思.最后總結模塊化手機以創新思想和快速開發技術作為輔助設計的可行性，提出以使用者為導向的手機模塊化設計思想.

產品創新；快速開發；模塊化；人性化設計

1 引言

手機已成為人們生活必需品.手機功能日益強大,正朝著多元化的方向發展.與此同時,許多創新性問題接踵而至：設計上對特殊人群的忽視、功能上的閑置、操作界面的繁瑣、手機廢棄后的環境污染等.所以創新思維是產品的總體規劃，再者創新性設計能夠滿足求新和多變的產品需求.而新的產品開發又不斷的對創新技術提出新要求.科技發展下,模塊化設計作為一種高效能實用的設計方法在機械工程領域中已經得到應用實施.輔助利用逆向工程技術、快速成型技術等進行產品的快速開發.運用模塊化標準定制、自由組合、易于維護升級等思想來指導手機的設計,具有重要意義.

2 產品創新在產品設計中的理念

產品設計創新與開發是工業設計的必修課程.企業的主體、開發的生產、市場的協作力使得創新產品的快速開發和應用得以實現.在產品同質化日趨嚴重的形勢下,以改善用戶體驗為前提的創新思維在產品創新設計中的作用越來越顯著,并逐漸為學界和設計界所重視.在產品設計中必須根據其特點在創新的視角、途徑、內容以及意識等方面作相應的調整,并利用消費者實際使用體驗與預期使用體驗相互轉化的創新思維產生持久的創新動力,實現產品的“異質化”.它可以是新產品、新模式、新思維、新過程和新服務等.如何設計，如何尋找產品新的流程，新定位，質的變革和合適的消費群體都需要借助一些方法，同時創新也是形成產品創新思維內在邏輯以及構建創新壁壘的有效手段.通過對創新思維的研究分析，幫助提升產品的應用價值.現在國家和地方都大力提倡創新思維的培養，結合實際靈活的運用成果孵化模式，在實踐和總結中不斷自我完善.

3 快速開發設計研究與應用

3.1 產品快速開發方式有哪些

產品出模周期時間過長，成本過高，完成度不是很好.因而現代產品開發和技術支持受到企業高度重視.快速開發技術共有三種形式：利用逆向工程技術、快速成型技術、快速模具技術等進行產品快速開發，對企業創新市場競爭有著重要意義.

首先逆向工程技術是一種高科技產品快速開發模式，它根據已經存在的零件或產品原型來構造新的部件的工業設計工程.也就是對已有的產品造型進行分析、理解和再設計，達到使用者滿意.通過逆向設計，使用者獲得多種格式數據文件，實現產品系列的開發應用.而且有利于開展后期的制作和設計研究.

如何以最短的時間創造新產品造型在開發過程中起到決定性作用.產品快速成型技術的出現，它是一種輔助計算機或實體逆向設計方法得到有關原造型和零部件的幾何結構等相關信息，在這個基礎之上用數字化立體三維建模，將這些重要信息與快速成型的機器連接，再經過后期處理，使產品在外觀方面達到設計師要求.是一種快速、簡單、準確的實現產品和零部件成型的現代化方法.

產品開發模型初期需要模具，但是其制作周期時間長，成本費用較大.企業要降低成本，就可以采用快速模具成型的應用.將模具材料按照一定的比例混合后倒入事先準備的容器中，然后將容器擱置在真空中攪拌、抽真空澆注在模具中.等待固化成型后取出模型零件.優點是所制作的模型在真空中形成.模具沒有氣泡、不松散.適用于醫療、農業、汽車開發的小批量生產中.

3.2 快速開發設計在產品中的應用研究

快速開發技術在產品設計和創新中占有很重要的比例，設計師們通過此技術能夠很快完成原型的設計，從而對其進行前期的完善.相比較傳統設計成型的制作方法而言，大多使用陶模、塑料模型、木質模型仿真等.快速開發不同于傳統使用材料去除方式制造零部件，它是計算機數據與制造機器相結合應用，利用三維的數據分析直接生成產品原型.以快速成型技術為例，快速成型技術是一種用材料逐層或點面堆積而來的制件模式.我國此技術研究始于20世紀90年代，近幾年發展速度之快，已經研制出立體光固化、分層實體制造、容積成型等方法類似的設備機器，并實現了商業化模式.在模具制造業中，利用其快速得到模具原型，結合硅膠模、精密鑄造金屬噴涂等方法快速加工模具，結合材料的物理化學特性和先進的工業方法，可以清晰直接的分析內部結構和外觀設計，與各個學科的社會發展密切相關.因此，快速開發設計技術對產品創新的提升，無疑有著重要意義.

4 模塊化手機設計分析

4.1 什么是模塊化

對設計結構從單一的獨立子系統設計到多個子系統組合設計，將產品統一的單元功能設計成具有不同功能、不同用途等并且可以相互替換選擇的模塊或組件.在滿足使用者需求的同時，達到減少環境污染和產品的再利用.節約材料能源，發揮最大利用價值的綠色設計.最早體現模塊化設計的是德國一個家具公司在20世紀初期設計的一款“理想書架”，雖然當時還沒有模塊化的概念，但是其設計正體現了模塊化的思想理念.20世紀50年代，歐美國家才提出“模塊化設計”概念.經過發展并加以完善，其思想概念越來越清晰.

4.2 模塊化設計在手機設計中的應用-以Moto Z手機為例

手機的發展速度可謂是快的驚人，功能有時不能滿足大眾的需要或者性能不足，那么唯一的方式就是買一部新手機代替.而模塊化手機的設計最大好處是哪里壞了就更換哪部分，已達到減少更換手機和循環利用作用.

以2016年新發布的Moto Z手機為例，Moto Z裸機的厚度只有5.19mm，并且重量只用135g.在5.5英寸的屏幕下相對來說比較薄的，整體機身采用航天級軍用鋁合金設計，增加了耐磨性和防滑性.最重要的是其背面有16個裸露的金屬點和金屬條，是用來接Moto Mods模塊的觸點摩磁.只要將鏡頭對準哈蘇攝影模塊后的凹槽圓形，吸磁觸點就會將手機和金屬模塊緊密聯系在一起.除了攝影模塊以外Moto Z還可以與揚聲器模塊、電池模塊和投影模塊等連接.但是這些模塊本身很厚，影響了手機的便攜性.利用有限的空間創造無限的可能性是提高用戶對于手機的辨識度，促進其大批量生產，考慮手機與用戶之間的人機分析和交互.所以模塊化設計也許將來會成為一種發展趨勢都是未知的.

5 未來手機模塊化發展在快速開發與產品創新中的展望

從某個國產品牌，可以很清楚的看出手機的發展速度驚人.從2011年到2016年，幾乎是每一年都會有一代手機或每代的升級版，使用者想跟上這個速度就要頻繁的去更換手機，這樣既不環保，也不經濟.在這樣的發展背景之下，模塊化手機應允而來.目前，模塊化手機還處于概念設計的階段，模塊化手機有其優勢，但更多的難以解決的阻力和傳統廠商的壓力障礙等著我們.將產品的創新思維應用到產品的開發設計中，為今后的設計工作打下良好的創新基礎.如何進行手機的變革、如何定位、如何找到使用者的實際性問題就一定要借助創新思維模式.創造顛覆性可行的想法，深入設計思路研究，提供更為準確的指導方案.近幾年，索尼、聯想等廠家已經相繼發表出概念模塊化手機，但是從事模塊化手機的項目研究還不是特別完善.以用戶體驗為中心，達到功能系統的創新，這些遠遠是不夠的.科技的進步是我們無法想像的，我們要在輔助利用快速開發技術的同時，縮小開發周期，滿足市場多變和新的需求，有效的提高模塊化手機產品在市場中的份額.在智能手機出現之前誰也沒有想到其給我們的生活帶來巨大的變化.所以利用快速開發技術和創新模式在模塊化手機的開發和推廣中，將會是未來發展

6 結語

總之，在科技發展的社會，手機已經不是簡單的通訊工具，它已經成為人們娛樂、工作、學習狀態必不可少的傳播媒介.使用者通過對模塊化系統自我完善，創造新的造型，發揮專業產品優勢.模塊化的產品結構為后來者進入市場提供可能，增強價值鏈的提高與分解.快速開發技術的應用，使我國手機制造企業能夠基于制造成本的有利優勢，專注與手機模塊化裝配和功能組合，降低手機產品的開發費用，更容易的對手機產業進行完善整合.智能手機的飽和，更新速度之快的情況下我們要在其中找到結合點.利用創新思維，使智能手機加入模塊化設計更具有設計感和高科技感.在制造業趨于國際化，世界化的狀態下，利用快速開發技術，縮短產品周期和減少新產品開發投資風險.模塊化智能手機設計是一種新的設計方法，同時理論研究也是一項熱點，在產品設計中同時也是初步探索應用.在設計方法理論完善的同時，相應的給于創新和快速開發技術的輔助，可以將其設計方法延伸到其他與生活關系緊密的產品領域，更系統、更整體的在設計中運用.

〔1〕馬宏宇.用戶參與式產品創新設計研究[J].設計藝術研究，2012（06）.

〔2〕祁卓婭.機械產品模塊化設計方法研究[D].北京:機械科學研究院，2006.

〔3〕黃凌玉.現代手機造型的意象研究[D].長沙:湖南大學，2009.

〔4〕李洋，徐人平.應用快速成型技術進行新產品開發[D].昆明：昆明理工大學，2005.

〔5〕魯百年.創新設計思維[M].北京：清華大學出版社，2015.

TB472

A

1673-260X（2017）08-0029-02

2017-05-19

吉林省“十三五”社會科學研究課題“中國元素在現代平面設計中的應用研究”（吉教科文合字（2013）第96號）