數字工藝的解讀

丁俊

1.研究背景

在數字化技術日益普及的背景下，人們的研究焦點主要在形態、結構、材料等幾個方面，而關于數字時代的工藝問題并沒有引起足夠的重視。有學者認為工藝與傳統有關，無關現代設計。還有學者指出，工藝是一個持久的命題，超越時代。那么數字時代的語境下是否存在工藝問題？其內涵及操作方式又是怎樣的呢？對這些問題進行深入探討將有助于數字時代設計的實施。

2.何謂工藝？

什么是數字工藝？它具有什么基本特征？就像任何新生事物一樣，人們對這個問題還很難形成共同的認識。但是對工藝的概念及其分類進行分析是對此問題進行深入探究的開端。在工具書中可以發現多種相關解釋，如知網數據庫中的《當代漢語詞典》作出這樣的解釋，“將原材料或半成品加工成產品的工作、方法、技術等。”[1]在不同的工具書中對此概念的解釋會稍有不同，但是最基本的解釋都是“使各種原材料、半成品成為產品的方法和過程”[2]。其本質在于面向加工制造，是一個非物質的方法和動態的過程。

分類方式上，《美學與美育詞典》有比較詳細的說明，第一，按照用途可以劃分為日用工藝和陳設工藝兩大類；第二，按照“制作特點和藝術形態的角度，將工藝分為傳統工藝、現代工藝、裝潢美術、民間工藝四大類。工藝的制作，常因歷史時期、地理環境、經濟條件、文化技術水平、民族習尚和審美觀念的不同而顯示出不同的時代風格、民族風格和地域特色。”[3]

然而，在設計學領域，人們更多的將工藝[4]歸為傳統的工藝，或者說是手工藝。約翰·沃克、朱迪·阿特菲爾德在其著作《設計史與設計的歷史》[5]一書中單獨列出一個篇幅討論“工藝與設計”。該書明確提出，“‘工藝’這一名詞意指‘技藝’，尤其是手工技藝，因此有‘手工藝’一說。”[6]該書將工藝定位為傳統手工藝，不知道是否是為了界定設計史而刻意為之。毫無疑問的是傳統手工藝和現代工業是存在矛盾的。那么工藝就只存在于傳統手工業時代嗎？

如果將工藝與技術的概念進行比較或許能有所啟發。因為，技術與工藝的內涵雖然有一些類似，但是技術一直在快速發展，也并沒有那么多的歷史負擔。可以發現，對工藝的有些解釋與“技術”這個概念有一定重疊，那么二者是否存在差別呢？《現代設計辭典》對技術一詞的解釋如下：“英文中該詞源自希臘語，意謂與自然相對的人工之意。漢語的所指更為明確。所謂“技”，既指技藝或本領，也指掌握某種技藝或本領的人，即工匠。所謂“術”，是指實現這些技藝所采取的方法、手段或策略。所以一般所謂的技術，是指人類為了實現某一目的，所進行的活動中所采取的手段與方法。”[7]《方法大辭典》的解釋：“廣義來說，技術是人類在生產實踐和各類非生產性的社會服務活動中，所創造的具有一定目的性的一切方法和手段的總和。是人類知識和經驗的物化。”[8]將其與工藝的解釋進行比較可以發現，這二者是同義詞，但是存在細微差別，即工藝是技術的結果。技術不斷發展進步，導致不同的工藝產生。基于這樣的認識就不必糾結于工藝是指傳統手工藝這樣的認知。

3.數字工藝的出現

不同時代的技術條件自然會產生不同的工藝，但是超越生產條件的工藝的基本特質應該是延續下來的。比如真實的材料、對自然的渴求、對技術的尊重等。這也是沃克和阿特菲爾德在《設計史與設計的歷史》中表達的觀點。無論是手工業時代的生產、機器大工業時代的生產，還是現在數控技術突飛猛進條件下的生產，強調工藝將是一個達成優秀、溫情而又富于品質性設計的重要條件。

現代設計發展了大約一個半世紀，考察紛繁復雜的設計運動和風格可以發現一些線索。19世紀末期，人們還在抱怨現代機器大工業化生產的粗俗和缺乏美感，于是出現了影響深遠的工藝美術運動、新藝術運動以及裝飾藝術運動。尤其是裝飾藝術運動，“兼具手工藝和工業化的雙重特點，采取設計上的折中主義立場，設法把豪華的、奢侈的手工藝制作和代表未來的工業化特征合二為一，產生一種可以發展的新風格來”。[9]1925年從巴黎裝飾藝術展覽會上發展出來的風格影響廣泛而深遠。它影響到20世紀初期圖案設計、產品設計、建筑設計、服裝設計等方方面面。而在地域上更是像現代主義一樣影響了世界上主流國家和地區，包括當時的中國，其中上海就有十分明顯的體現，稱之為摩登風格。而這發生在全球化之前的時代更是難得。

當現代主義成為主流，方盒子、簡約主義、理性主義、大批量機械化生產占據人們生活產品的各個方面。借力于美國發達的資本主義，發展成為影響全世界和商業消費主義面貌的產品設計。而過于嚴肅、理性、簡潔的城市空間，導致了大量的社會問題。同時商業主義的產品設計也在20世紀70年代的石油危機中出現問題，人們開始關注設計的倫理問題。1977年美國著名設計理論家維克多·巴巴納克甚至提出為真實的世界而設計。而后現代主義伴隨著對于歷史溫情的回歸乃是對于現代主義冷漠的修正。但是后現代主義以形式主義的方式曇花一現，不再流行。現代主義所產生的這些深層問題還是沒有通過哪種方式在尊重現有生產條件的情況下得到很好解決。

現代主義的一個主要矛盾就是如何在批量化大生產和個性需求之間達到平衡，如何在機械化千篇一律的產品中努力達到人們對于產品的情感化需要，如何在理性主義和人們對于工藝、品質的非理性需求之間達到協調。這些從工業化批量化生產條件下很難達到滿足。

工業時代，設計關系發生改變，設計師、生產者都發生了分離，由設計圖紙到生產者再到作用于生產機器，這個關系非常間接。人們都是按照流水線的方式進行生產從而以更高效率進行批量化的復制。流水線的生產方式加科層制的管理模式大行其道，這種方式使得分工細化，雖然增加了生產效率，但是卻不能夠像手工藝那樣能夠從構思到制作一體化，不能產生為人們帶來溫情和品質感的工藝品。

同樣，在現今這個數字化的時代，設計的分工仍然存在。并且人們制造產品的媒介也由一系列動力工具變成了更加智能的數字化控制的工具。只要是人們在計算機里建模出來的產品都可以十分精確的被數控機器制造出來。但是在這個過程之中，設計師與產品制造的關系更加的疏離，是否還會繼續工業時代的情感化缺失的問題？

我們參考手工藝設計的特點或許可以發現一些線索。手工藝設計階段從原始社會經過奴隸社會、封建社會一直延續到工業革命之前，長期伴隨著人類文明歷史的發展。手工藝的方式下，工匠們使用手動工具，直接作用于產品。手工藝具有較強的個體特征和品質保證，手工藝代表著溫情和品質。因此延續手工藝的重視工藝性的方式將有助于我們解決工業生產條件下現代主義所產生的矛盾以及數字時代可能延續的問題。

4.數字工藝的工具、方式與材料

數字時代的到來為人類的建造行為提出了新的方向，從工具到方式乃至材料都發生了極大的改變。首先，工具上呈現這樣一條清晰的脈絡：手工業時代，人們直接操作工具，以人力作用于工作面；工業化時代，人們可以采用動力驅動的工具完成建造，提高了工作效率與建造的準確性，從而也可以進行更好的量產；在數字化時代，人們并不直接操控建造設備，而是通過計算機控制設備，從而實現更高精確度和更復雜的建造。目前的數字化技術條件，基本上呈現四大常用的數字建造[10]工具：激光切割機、CNC數控機床、3D打印機、機械臂。其中，激光切割機、CNC數控機床和3D打印機已經得到了較廣泛的運用，其生產制造方式也被大家所熟識。而機械臂目前還處于探索階段，且造價較高，使用尚不廣泛。

其次，數字工藝的制造方式呈現出截然不同的狀態，有多位學者都進行了較為系統的總結。如加州大學伯克利分校的Lisa Iwamoto[11]教授在其2009年出版的《數字建造：建筑與材料技術》（Digital Fabrications:Architectural and Material Techniques）根據過去十五年來數字建造的發展集中總結了五種方式：切片法（Sectioning）、鑲嵌法(Tessellation)、折疊法(Folding)、等高線法(Contouring)和成型加工法(Forming)。而Lisa Iwamoto 在擔任教職的同時，成立設計公司Iwamotoscott，積極投身設計實踐，在業內也具有一定的知名度，其總結的數字建造方式也具有很好的代表性。英國的Nick Dunn也在其數字建造的普及式著作中進行了類似的總結。

再次，對于不同材料的探索也是數字工藝所涉及到的一個熱門領域。因為材料涉及到實施性，將真實材料與數字建造的條件結合起來才能真正完成建造過程，而不僅僅只是停留在概念和模擬層面。[12]這方面，西方一直具有崇尚建造的傳統，對數字工藝中的材料因素進行了一定的探索。加拿大卡爾加里大學的Branko Kolarevic 教授和美國印第安納州的鮑爾州立大學的Kevin Klinger 教授編寫的《制造材料效果——建筑設計與制作的重新思考》（manufacturing Material Effects-Rethinking Design and Making in Architecture）以論文集的形式比較全面的集中了一些在數字技術條件下對建筑材料的新探索。作者認為數字技術的創新手法重新定義了設計和建造的關系，數字技術使得對材料的探索可以從設計階段貫穿于建造過程。因此材料效果對當代建筑的表皮顯得更加重要。隨著表皮變得越來越復雜，材料效果變成設計和制造效果的關鍵點。論文集主要展現了：基于創新性和實驗性的材料探索所出現的設計和制造實踐；建筑建造的新形式；各種制造材料效果的計算機數控技術成型與再成型過程；來自于設計和生產各個階段的理論立場幾個方面。[13]

如傳統建造一樣，材料對于數字建造的重要性也是不言而喻的。Christopher Beorkrem教授[14]指出，材料性能是可以帶動數字建造過程并決定建造技術的。在其著作《數字建造中的材料策略》（2013）中，他分別從木材、金屬、水泥、混合材質以及回收材質五種主要材質進行探討，并選取案例通過模型再造的方式進行細致分析。通過這些案例分析了每種材料的特性，包括：連接類型、相關造價、材料變形、色彩、肌理、飾面、尺寸特性、耐久性、風化與防水幾個方面，從而使得設計效果和形態相關聯。[15]

圖1 德州大學奧斯汀分校UTSOA材料實驗室的門板設計，表面紋路是用數控機床進行加工產生，充分發揮了木頭材質性能制造出韻律性。體現出有別于手工藝新的美學特征和精確的工藝性。

圖2 德州建造（TEX—FAB）2013年度優勝作品3×LP，運用彎壓成型技術制造的表皮設計。充分發揮了金屬材質的成型原理，具有很強的數字時代工藝性。

另外，傳統材料與數字設計也可以進行結合。丹麥皇家美術學院建筑學院信息技術與建筑中心探討了數字設計實踐如何為建筑創作帶來了材料思考的新思路，以及非標準化的設計如何對舊材料進行新的運用。在其2010年展覽并結集出版的《數字材料》（Digital Material)一書中討論了相關工藝的問題。“好的建筑文化傳統上有賴于設計和建造之間的強力合作以及知識共享。建筑師在領會工藝中接受訓練，而工匠被認為是建造實踐中不可或缺的部分。這種相互的合作導致一種基于深刻理解工藝、材料與細節的建造文化”。[16]

因此，不同的材料選擇合適的建造方式則會產生意想不到的效果。比如圖1和2就呈現出兩種不同的材料結合不同的建造方式，產生截然不同的數字建造效果。圖1呈現了數控機床的成型加工運用于木頭材質上的優勢，方便成型，并且可以產生十分細膩的肌理效果。圖2則采用了彎壓成型技術，以折疊的手法結合金屬材質制作的表皮設計的效果。

圖3 工具機械的個人化為大工業生產帶來巨大沖擊，從家庭到工廠的生產過程變得更為流暢，并朝向自律分散的“云端個人制造”演進。

5.討論與展望

“時代的巨流里，或許潛藏著看不見的周期。大約每十五年為一期，技術就會與社會碰撞出火花。專家開發的技術推廣至一般人的生活里，而社會原有的脈絡與意義，也就有了煥然一新的機會。”[17]

——田中浩也[18]

當下，數字化建造技術的社會普及可能為制造工藝帶來新的改變。正如Lisa Iwamoto 在《數字建造-建筑與材料手法》（Digital Fabrications, Architectural and material Techniques）一書中所言，數字建造催生了一場設計革命，產生了設計制造與創新的巨大推動力。圖3來自于日本數字建造研究者田中浩也的書《FabLife—衍生自數位制造的著作技術的未來》。該圖較為清晰地展現了“個人制造”時代的到來，即工業的個人化即將開始。個人化的設計將變得很方便，并且設計和制造的關系也變得更為緊密。在這樣的背景下，造物工藝的研究將變得更具有探索性，即探究數字化技術條件下制造的工具、方法與材料。

可以設想這樣的場景即將普及：當人們厭倦了市場上千篇一律的同類型產品，于是打開大屏幕智能手機下載了一個模型編輯器的APP, 通過造型、色彩、材質的選擇和編輯得到自己滿意的產品虛擬圖然后發送至附近的社區快速成型打印店，然后下班回家就收到了一個符合自己需求的定制產品。這個場景并不是在遙遠的未來，因為目前以3D打印為核心的快速成型打印店已經開始出現，它們提供三維掃描、3D單色或者彩色打印、數控切割成型等多項數字建造成型服務。以往只是滿足大型建筑設計，比如廣州歌劇院、北京鳥巢等建筑的數字化設計和建造技術已經慢慢向普通人普及。隨著數字建造成本下降和技術的進步，它只會擁有更多客戶。不管我們是否注意到，我們已經進入了一個全新的時代。

6.結論

技術的發展日新月異，現在有人將這個時代比喻為第三次工業革命，是基于數字技術的對于生產方式的完全的飛躍和改變。在這樣一種全新的生產條件之下，必然要對生產制造和設計行業產生巨大的沖擊，就像當年機器工業化時代背景之下現代主義的盛行一樣。或許積極的擁抱這個環境，研究新型設計條件之下的工藝性才不至于被淘汰。就像現代主義將手工業生產送進了博物館：要么走價格昂貴的路線被一小部分人收藏，要么就躺在博物館里被展示或者成為博物館紀念品商店里價格不菲的工藝紀念品。至少也可以像大工業生產時代的裝飾藝術運動一樣成為一種符合時代潮流的設計，即并不反對機械時代的到來，相反而是積極的從機械時代發現新的美學來源，反對單純手工藝的傾向。

可以預見的是，數字時代新的技術和生產條件可以為人們提供更多的可能性。數字時代可以借助于數控技術的強大成型能力，滿足更加復雜性、更加精準性的要求。同時可以讓用戶參與產品設計，人們單位個體對于一件產品關注度和時間精力的投入將為產品注入更多的情感化因素和對于品質的考量。尤其當整個社會的文明程度和審美情趣都達到更高層次的時候，可以想見數字時代的產品設計與制造將會誕生更多的優秀產品。

本文系江蘇省教育廳高校哲學社會科學基金項目“中美現代室內設計的發展及比較研究”（編號：2017SJB1423），2017年度蘇州工藝美術職業技術學院高等教育教學改革研究課題（編號：JGKT-2017001）成果。

注釋：

[1]中國知網.工藝[DB/OL] http://kns.cnki.net/kns/brief/default_result.aspx, 2017

[2]同[1]

[3]同[1]

[4]關于工藝，國內更容易將其與“工藝美術”聯系起來，而“工藝美術”則在歷史上曾指稱設計，這方面可以參見張道一等學者的文章，如《設計觀念—關于工藝美術教學的一個關鍵問題》（1983），袁熙旸則從設計教育角度對工藝美術到藝術設計的演變過程做了較為系統的論述，參見其博士論文《中國藝術設計教育發展歷程研究》（2000）.關于“工藝美術”的概念，杭間曾在其論文中做過較深入的分析，如《“工藝美術”在中國的五次誤讀》（2014）、《 從工藝美術到藝術設計》（2009）、《一個名詞興衰的背后——百年中國工藝美術和設計進程的選擇》（2002)

[5]該書對設計史這樣一個年輕的學科進行了概念界定和方法的分析，全書共分九大議題進行討論，工藝與設計即其中之一，所占篇幅不多

[6][英]約翰·沃克，朱迪·阿特菲爾德.設計史與設計的歷史[M].周丹丹, 易菲譯.南京: 江蘇美術出版社,2011

[7]中國知網.技術[DB/OL].https://http://kns.cnki.net/kns/brief/default_result.aspx, 2017

[8]同[7]

[9]王受之.世界現代設計史[M].北京：中國青年出版社，2002

[10]數字技術條件下的生產包括工業生產和建筑生產，國內目前分別對應為數字制造（Digital Manufacturing）和數字建造(Digital Fabrication)，文中主要探討數字化條件下的生產工藝，因此，文章根據實際情況混合使用這兩種名稱

[11]Lisa Iwamoto任教于加州大學伯克利分校，在教學之余也積極投身設計實踐，探索數字建造

[12]丁俊.數字建造的室內設計教育[A].中國工業設計協會、無錫市人民政府.2014中國（無錫）國際設計博覽會高端論壇暨設計教育再設計系列國際會議（三）——哲學概念論文集[C].中國工業設計協會、無錫市人民政府,2014

[13]丁俊.數字建造的研究現狀[J].蘇州工藝美術職業技術學院學報 ,2014（1）:19-26

[14]Christopher Beorkrem任教于北卡羅來納大學夏洛特分校，積極投身于數字建造的探索。其撰寫的《數字建造中的材料策略》(Material Strategies in Digital Fabrication) 一書成為數字建造的經典讀物

[15]同[11]

[16]“good building culture has traditionally been supported by a strong collaboration and knowledge sharing between design and fabrication.Architects were trained in an understanding of the crafts and craftsmen were seen as an integral part of building practice.This kind of mutual collaboration led to a building culture grounded in a deep understanding of craft, material and detail.”Riverside Architectural Press

[17][日]田中浩也.FabLife—衍生自數位制造的著作技術的未來[M].許郁文譯.臺北：泰電電業股份有限公司，2013

[18][日]田中浩也,生于1975年，東京大學工學研究所研究科博士后課程畢業,工學博士學位.他是maker據點的世界性網絡Fablab 的日本地區發起人

參考文獻：

1.[德]雷德候.萬物：中國藝術中的模件化和規模化生產[M].張總等譯.北京：生活讀書新知三聯書店, 2005

2.袁烽,[美]里奇（Leach，N）.建筑數字化建造=Fabricating The Future: 中文、英文[M].上海：同濟大學出版社，2012

3.Antoine Picon.Digital Culture in Architecture:An introduction for the Design Professions.Birkhauser Verlag AG, 2010

4.Nick Dunn.Digital Fabrication in Architecture.Laurence King Publishing,2012

5.Lisa Iwamoto.Digital Fabrications:Architectural and Material Techniques.Princeton Architectural Press,2009