產品設計管理的方法與措施

■陳淑云，張碧蓮，黃瓊濤 Chen Shuyun & Zhang Bilian & Huang Qiongtao

(宜華生活科技股份有限公司，廣東汕頭 515800）

我國是全球制造大國，但與世界先進水平相比仍然大而不強，其中設計引領的集成創新能力薄弱，是制約中國制造“由大轉強”的主要瓶頸?！吨袊圃?025》列“提高創新設計能力”為國家創新驅動發展的戰略任務和重點，是實現“中國智造”的關鍵之一。中國是全球家具木制品生產、消費和出口第一大國[1]，但部分企業仍保持原來的舊模式，品牌戰略缺位，設計管理不足，技術創新乏力，產品同質化嚴重[2]。設計管理已經成為市場競爭的“潛力股”，企業只有將設計管理的思想理念和方法系統運用到經營全過程，緊跟時代步伐，在持續改善過程中知行合一，致力于繼承與創新的交匯融合，才可能獲得更大成功[3]，并打造具有國際競爭力的“中國特色”現代家具設計[4]。

1 創新是設計的源頭和本質

當今世界正處于新一輪科技革命和產業變革的關鍵時期，我國也已進入結構調整轉型升級新時代，由要素驅動轉向為創新驅動[5]。從QQ聊天到淘寶購物，從無人飛機到北斗導航，從無醛膠黏劑到相變儲能木材等等，技術與產品創新無處不在、無時不有[6]。以家具制造為代表的中國傳統產業，也正在利用新技術、新工藝、新材料、新模式，創造個性化產品，拓展差異化經營，通過各領域各層面的創新保障以促進自身的可持續發展[2]。

技術創新是一個復雜的動態過程，設計管理滲透其中并與之緊密結合，貫穿技術創新的每個方面和過程[7]。時代要求我們，不僅要在產品設計上創新，還要在設計管理上創新。

2 產品設計管理方法與過程

2.1 全員協同創新機制

企業的本質是在高度專業化分工基礎上的有機協同[8]。協同創新是企業提升自主創新能力的良好途徑，良好的“內部協同”機制可全面組織技術、市場、人力、文化、制度等資源，取得良好的協同效應，使企業獲得“全員創新”的巨大能量，是新時代企業發展的必由之路[9]。在當前的競爭壓力下，企業應導入適宜的設計管理機制，建立自上而下的科學化體系，以釋放設計、創新、管理的巨大潛能，驅動企業持續發展[10]。

大部分企業主體及員工個體，因自身思維慣性和知識極限，無從實現突破式創新，而在產學研模式下構建資源整合平臺，可借助高校知識的深度與廣度，最大化利用科研院所的人才、技術等創新資源，實現優勢互補，對制造技術和產品創新進行有效管理，產生乘數效果，達成共贏的效果[11]。因此，除了有關設計的規范與標準，企業還應該配套相關的措施與制度，激發內外資源的協同創新，提高產品設計水平和創新管理水平。筆者所在企業大力推行產學研模式，主要與東北林、西南林、南林、北林、中南林等林業高校及中國林科院木材所長期合作，聯合研究、協同創新、共享成果，并以產學研項目為課題，吸收碩士生、博士生到企業進行論文實踐，直接參與企業的研究活動，將新思想、新技術和新方法融入到企業的設計創新活動中，形成企業、院校、研究生三方共贏的良好態勢。

■圖1 新產品開發流程示意圖

2.2 設計過程控制要點

創新的對象和目標是拆解、治理本領域的痛點和堵點[12]，設計管理的關鍵也在于此，并將可持續發展理念作為設計的主要準則和未來設計的趨勢[13]?；诖耍髽I應堅持“制度為綱、技術為要、實效為先”的原則和思路[14]，建立基于工作流的跨部門協同管理程序和系統，構筑信息、技術與知識共享平臺，持續優化過程管理和設計創新的方法和機制。

產品設計和生產制造的目標是過程增值，為了實現最大化增值，應借助PDCA循環，運用各種方法、技術和工具，對所有過程進行策劃、實施、檢查和改進，以提高設計的績效。筆者所在企業，按照“標準化作業”的方法和框架，編制產品設計開發的流程圖，并在開發提案中明確各環節要求，例如：

（1）設計開發策劃時充分考慮設計開發所需的各過程，包括外觀、材料、工藝與功能四個要素[15]，覆蓋設計開發的評審、驗證和確認活動，加強所需的資源及人員之間的配合控制；

（2）設計輸入應充分考慮產品的功能和性能要求、法律法規要求等，如：出口美國的產品，應符合ASTM F963-2017和《加利福尼亞州規則法典》17-93120的要求；設計師還應充分應用人體工程學以確定家具（及部件）最優規格尺寸和內部力學結構，如寫字桌臺面下的空間高度不得小于580mm、寬度不得小于520mm，以保證消費者在使用時兩腿能有足夠的活動空間且沒有壓迫感；在結構設計方面應保障物理安全性能，包括部件間隔；通過預測最大載荷來確定力學強度和耐久性等要求。

（3）設計開發過程應實施評審、驗證和確認等活動，設計主管部門組織銷售部、客戶代表、品管部、生產部、工藝部等部門對樣品開展評審活動，發現問題及時討論應對措施，必要時對設計方案和結構細節進行修訂，以確保達到產品的功能和性能要求，如：兒童家具產品可接觸的活動部件間的間隙應＜5mm或≥12mm；產品不應有危險的銳利邊緣；柜類必須通過防傾倒測試；甲醛釋放量≤1.5mg/L等。

（4）設計開發的輸出控制，首先需滿足輸入的所有要求，其次需滿足后續產品生產提供的各項要求，包括產品工藝結構設計圖、分解制作部件圖集、工藝流程圖、工序質量標準、成品質量標準、產品包裝方案、安裝圖（鋪裝說明）及新刀具大樣圖（若有）、工藝定額標準等在內的技術方案及相關技術支撐文件。

2.3 化繁為簡的標準化

標準是知識的結晶，標準化則是對過程和結果制定可重復使用的共同規則以獲得最佳秩序的機制、系統和活動，現已經滲透到企業的設計、生產、銷售、服務等過程[16]。企業應構建標準化設計體系[17]以有效管理這些過程，通過功能模塊、設計模塊的擴展、組合重構、模塊位置變換與替換等方法，解決市場需求多樣化與制造標準化之間的矛盾[18]，并借助設計軟件、成組技術、揉單生產等，推進設計生產一體化的進程，實現轉型升級目的[19]。進一步，可將部門之間串行工作模式變為協同工作模式，將工業化和信息化融合起來[20]，并通過標準化的模式把創新成果和成功經驗進行固化。比如，我們可以把復雜的設計流程用圖表化的形式串起來（如圖1），讓員工自覺和不自覺的按照規劃設定的程序各司其職，可以把產品的造型、結構和加工工藝進行合理歸類形成標準庫，在開發過程中實現快速高效地調用，推動新產品開發和生產[21]。比如，在ERP系統中，產品種類、工藝定額、成本信息、產品規格、包裝規格等基礎信息的基礎上，把流程和參數等工藝信息整合導入資料庫形成標準（規范化信息），生產、工藝、計劃、定額、采購等部門均能在ERP系統中獲得所需的信息，直接對應銷售訂單，自動生成各環節的行動指令，逐步實現無紙化辦公并減少資料交接和信息傳遞的錯漏率，讓復雜、系統、詳盡的信息可以簡便地實現共享。

2.4 傻瓜式流程化管理

為了促進全員貫通、執行和監督標準化，管理系統和規則應盡可能簡單化直至傻瓜化，通過精準識別、分析和系統掌握企業各項活動過程的規律，把業務流程化、工作標準化、記錄痕跡化，提高工作效率，降低出錯率，減少扯皮現象，提升各層級部門和員工的自控管理能力，便捷、高效地解決企業的運營管理問題[22-23]。

系統文件中，能用圖表的就不用文字描述，能檢測、監測的必須量化，所有業務過程和操作盡可能配置流程圖；業務運行中，應根據標準化作業精神，嚴格按照文件要求實施推進。如筆者曾參與修訂的企業《家具產品設計程序》、《家具產品工藝管理程序》、《家具產品檢驗控制程序》等，均包含清晰且詳細的流程圖，關鍵節點還標注責任人、機械設備、材料使用、技術質量等要求，覆蓋整個流程的各個環節，嚴格執行便可得到預期的結果。

又如，家具企業投料管理可以實施“排料圖”下料制度，在產品設計規劃時，依照順應紋理方向要求（特別是順向合板、定向刨花板）畫出排料圖以指導生產操作，也作為產品部件尺寸設計的參考。所有同材質同規格的大小零件合理搭配，按省料、合理的原則，進行科學套排，以最小面積或最短長度排出用料定額，提高原材料特別是傳統人造板的利用率。排料應遵循“一套、兩對、三先三后”原則：

(1)一套：凸套凹。帶弧形的部件，應將凸面/邊對應凹面/邊，減少中間裁掉的部分。

(2)兩對：直對直，斜對斜。帶斜邊的不規則造型部件，采取直邊靠直邊、斜邊靠斜邊、大小頭對插的方式。

(3)三先三后：先大后小，先正后側，先面后里。先大規格后小規格，先正面板后側面板，先可視部件后隱藏部件。

3 產品設計質量控制

3.1 適時導入PLM體系

產品設計開發是以市場為導向的創造性活動, 以“超出顧客期望”為目標，既要滿足市場與顧客的需求,又要可持續提升整體效益。建議企業適時導入產品全生命周期管理（PLM）理論及其技術，以產品為中心，借助新的信息技術，建成一個涵蓋產品全生命周期的運營體系，能從概念、設計、研發、制造到維護等方面來改善設計制造活動，優化生產線與技術，解決生產失衡等問題，并從生態環境保護、制造消耗降低、資源利用最大化三個維度，推動企業的設計智造轉型，可有效為企業增加收入和降低成本并避免對環境的負作用[24-25]。

3.2 技術質量文件先行

家具制造屬于傳統產業，除了相關的標準、法規、制度、模板等顯性知識，大量信息、知識、經驗、教訓和感覺等隱性知識存在于個別部門和員工，企業應建立知識庫及其共享平臺，匯總整理各類信息、數據、認知，用規范完整、統一協調、先進準確、有繼承性可操作性的文件化形式，將隱性知識顯性化，將分散資源系統化，形成標準化的技術質量文件，實現共享。技術質量文件包含技術質量標準、管理制度、流程及相應的資料性文件，是產品質量保證的根本，它在產品研制過程中形成并成為產品全壽命周期內的科研、生產、試驗、保障等活動的依據，文件一經設定必須嚴格執行，任何人不得私自修改[14-26]。

運行中，產品開發應做好產品方案、工藝規范和質量標準“四同步”，即同步設計、同步實施、同步驗證并同步修改優化，做好相關技術質量文件時效性管理，包括版本信息、修訂日期、生效日期等，并應先于產品制造下達；圖紙變更或工藝文件修改至少要與打樣同步，以消除在傳統制造業工廠普遍存在的開發制造過程中“圖紙與產品不符”的亂象；對于隱含性的修改，還必須在資料中做出說明，以便使用部門理解掌握新老版本的差異，確保新的要求得到實施。

3.3 標準化塑造藝術美

無論是產品外觀設計還是功能特性吸引市場目光，質量始終是消費者關注的重點[27]。質量管理始于市場終于市場，貫穿從需求調研到產品設計再到生產制造直至末端的售后服務全過程[14]。設計決定了產品的“先天質量”，體現管理思想，決定管理的內容和手段，是生產制造質量必須遵循的標準和依據，是降低生產加工難度、保證藝術美感及質量水平、提高功能和工藝性和適銷性的關鍵，可視為最終質量的起點[28]。從設計立項開始，嚴格、系統、細化的質量管理同步啟動。比如：家具產品外觀和工藝結構設計，應確保一致性、協調性、對稱性（為了體現視覺效果“非對稱美”的特殊設計除外）；內部結構和材料應符合模塊化[29]要求，并注意左右對稱、前后協調；所有非可視部分的結構件也必須是標準模塊。

設計開發部門應建立健全資料庫，產品的信息，包括產品造型、尺寸、材料、價格、油漆配方和效果，以及工藝流程、標準工序增強和工藝定額等，均應納入庫中管理并隨時更新。這不僅是數據的積累，更是標準化管理的內容，也是成本核算及產品報價的依據。

4 自主知識產權保護

知識產權已經成為關乎企業生死存亡的關鍵之一，企業應充分考量知識產權與創新發展融合的戰略,使其發揮更高的價值[30]。設計開發是產業鏈中極具增值力的創新環節,創新成果的保護和轉化有賴于知識產權管理[31]。因此，企業在致力于設計能力培養和水平提升的同時，應著重知識產權保護體系建設，為自身健康發展保駕護航[32-35]。

建議企業指定專人負責知識產權管理，實務中主要把握：

(1)知識產權申請先于產品或方案公開；

(2)外觀設計、實用新型和發明專利，根據實際情況單獨或同步申報；

(3)共性技術、關鍵結構優先申請；

(4)權利保護要求應該點面結合以面為主，不僅僅是具體的技術或結構細節，應盡可能覆蓋某個原理或者技術路徑；

(5)專利產權申請和授權后按時繳交年費。

5 結語

千里之行始于足下，百年老店源于設計，提質增效則依賴科學管理。設計管理已經被提到戰略的高度，如何讓設計及其管理為企業貢獻更大的能量，是企業界、學術界和設計界共同關注的領域，也因此快速地獲得了巨大的發展。企業應擯棄跟風、模仿的方式，致力于自主創新，將時尚趨勢、仿生技術、國潮文化等特有元素，結合四新技術，融入產品設計中，以順應當代消費觀念。學無止境，技有源頭，企業通過引入科學方法建立管理系統，設計的能量和效應將更進一步增強，雖然這個過程將是漫長而曲折的，但企業管理者和設計師們都愿意用心求索，共同迎接“中國智造”新時代。