文/ 陳江( 廣州美術(shù)學(xué)院 設(shè)計(jì)學(xué)院)
設(shè)計(jì)研究,我們知道,設(shè)計(jì)是在八十年代初引進(jìn)我們國家,我們做設(shè)計(jì)的時(shí)候唯一的方法就是頭腦風(fēng)暴?,F(xiàn)在三四十年過來之后,設(shè)計(jì)不光是設(shè)計(jì)本身了,越來越多地涉及到科技這方面的工作,設(shè)計(jì)研究的成份是越來越重了。
這是目前比較通用的一些設(shè)計(jì)的方法。大家看,整個(gè)系統(tǒng)很大,那么多的設(shè)計(jì)里面都包括的一些特殊問題的特殊場合的設(shè)計(jì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的特性,基本上就有這幾個(gè),一個(gè)是創(chuàng)新性,不用說了,還有多樣性、層次性、隨機(jī)性、時(shí)效性,還有一個(gè)不確定性。
在設(shè)計(jì)之初,假如這個(gè)問題設(shè)計(jì)得不好,還好說,假如設(shè)計(jì)的方向搞亂了,那么設(shè)計(jì)得越好,對整個(gè)社會(huì),對你這個(gè)公司也好,帶來的浪費(fèi)和災(zāi)難是越大的。
設(shè)計(jì)研究主要分這三種:一種是關(guān)于設(shè)計(jì)的研究,關(guān)于設(shè)計(jì)的研究就是設(shè)計(jì)本身的方法論等一系列的研究;第二個(gè)是為了設(shè)計(jì)而去研究,主要的內(nèi)容是與設(shè)計(jì)相關(guān)的全部人文、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)科的知識,綜合的理解以及運(yùn)用。設(shè)計(jì)從目前來說,應(yīng)該不僅僅是形式與功能等等一系列的問題了,尤其是跨界,尤其是技術(shù)先導(dǎo)的設(shè)計(jì),這種為了設(shè)計(jì)的研究,其中的成份是更加重了。
現(xiàn)在設(shè)計(jì)主要是兩種類型:一種是市場上或者是用戶有什么需要解決的愿望,由設(shè)計(jì)師整合在現(xiàn)有的科研平臺上,整合一下有什么技術(shù),有什么方法,來匯集,給他提供一個(gè)解決方案;第二個(gè)就是科學(xué)主導(dǎo)型的設(shè)計(jì),這樣就是有一個(gè)專利有一個(gè)新技術(shù),要把它翻譯成最后的產(chǎn)品,我們根據(jù)技術(shù)和客戶的需求架接這個(gè)橋梁。
那么設(shè)計(jì)問題本身是有級別的,現(xiàn)在這邊羅列了一下:變參數(shù)設(shè)計(jì)、改良設(shè)計(jì)和突破性創(chuàng)新。首先,變參數(shù)設(shè)計(jì),比如說液體容器的容量的變化,比如要降低熱的散失,加厚容器的壁厚等等,這是最基本的設(shè)計(jì)。這只應(yīng)用到本人和本領(lǐng)域之間的熟悉的知識就夠了。
第二個(gè),改良設(shè)計(jì),即第二級,改進(jìn)設(shè)計(jì),就是要求系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)不同方面的知識,不是你本領(lǐng)域的,而是你本領(lǐng)域和跨領(lǐng)域之間的知識了。
第三級是現(xiàn)有系統(tǒng)本質(zhì)上的改進(jìn),就是你現(xiàn)有的,已經(jīng)是發(fā)展得很好的技術(shù)系統(tǒng)也好,應(yīng)用系統(tǒng)也好,這個(gè)本質(zhì)的改變。
第四級就是應(yīng)用突破性的概念和技術(shù),基于改變基本功能和運(yùn)行原理的現(xiàn)有的系統(tǒng)的新一代的構(gòu)想,要求不同的學(xué)科領(lǐng)域的知識。這就是大跨界的概念了。比如內(nèi)燃機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等等。
第五級就是新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)明,基本上是采用了構(gòu)建一個(gè)全新的系統(tǒng),包括飛機(jī)、計(jì)算機(jī)、蒸汽機(jī)等。請注意,這里面蒸汽機(jī)的設(shè)計(jì)的級別,要高于內(nèi)燃機(jī)。大家都知道,蒸汽機(jī)是從畜能、生物能到礦物能的大轉(zhuǎn)折,這是重新構(gòu)建的系統(tǒng)。至于內(nèi)燃機(jī),還是礦物能的在蒸汽機(jī)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步運(yùn)用,所以蒸汽機(jī)的級別要高于內(nèi)燃機(jī)的級別。有了構(gòu)想之后,我們要從構(gòu)想發(fā)展到最優(yōu)解、合理的解,這個(gè)過程是非常漫長的。
第一級的問題大概占整個(gè)設(shè)計(jì)問題的百分之三十幾,基本上設(shè)計(jì)師個(gè)人知識就可以解決,一般來說要有十個(gè)創(chuàng)意或者是原理解,從中找到一個(gè)優(yōu)化的解或者是合理的解。少量的改進(jìn)。第二級一般來說是占比較大的成份,在企業(yè)也好社會(huì)也好,大概是45%,這個(gè)要有十個(gè)二次方的原理解,用企業(yè)的知識就夠了。第三第四第五級,逐漸遞進(jìn)到行業(yè)的知識、跨行業(yè)的知識以及全人類的知識。級別越高,一般來說設(shè)計(jì)的難度就越大,要求的原理解越多,研究的成份就越多。到最后,發(fā)現(xiàn)與發(fā)明,一般是10的五次方,這是統(tǒng)計(jì)的概念,除非你運(yùn)氣很好,一下就撞到了。在茫茫的黑暗中摸索的時(shí)候,這是很花時(shí)間的,也很考驗(yàn)人的毅力的,而且這些東西還要在你的項(xiàng)目主管、和設(shè)計(jì)師本人有十分清醒的邏輯的成份之下,通過對系統(tǒng)的推進(jìn),才能找到這種解。一般來說,第三級以上的解,包括里面有實(shí)用新型和發(fā)明專利在里面。一二級的一般最多就是外觀專利等等的??梢钥吹綄@募墑e也在提升。
比如,用龍卷風(fēng)的原理顛覆傳統(tǒng)的吸塵器的原理,號稱在整個(gè)使用過程中沒有任何阻尼的吸塵器。這個(gè)模型最佳的最合理的解之前,做了5720多個(gè)模型,各種各樣的模型,最后的模型是這個(gè)。像這種原理解找到之后,一般來說,有突破性進(jìn)展的核心功能塊找到以后,包括上面的機(jī)芯找到之后,會(huì)建立一個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)品的系列平臺,在這個(gè)平臺可能衍生出一系列的產(chǎn)品。包括現(xiàn)在在一些發(fā)達(dá)地區(qū)的城市里面,高檔商店里都有賣的,也就是這塊原理的功能塊,衍生出手持式的、車載的、立式的、臥式的等等一系列的吸塵器。他在找原理解的時(shí)候找了十年。
這個(gè)是干手機(jī),可能大家都用過,風(fēng)出來之后,類似刀一樣把你手上的水刮掉,而不是蒸發(fā)掉。到了這一步以后,后面衍生出一系列的產(chǎn)品,原來是這么大一個(gè)箱,現(xiàn)在很簡單,出來的這樣的風(fēng),手前后來一下就夠了。這是核心技術(shù)解決以后,剩下的問題就好辦了。包括無葉片風(fēng)扇也是這樣。
像這個(gè)椅子,我們以前坐的椅子,下面有一堆的彈簧和機(jī)芯。通過這個(gè)方式,創(chuàng)意是來自鸚鵡螺的艙室和壁,現(xiàn)在把支撐的力放到后脊上,有了這樣的創(chuàng)意之后,要尋求它的原理解,更合理的原理解,也是做了很多的工作,做了這種切面的二維模型,包括鋼絲拉的,包括片狀的。最后還是要用這些,做這些類似的實(shí)驗(yàn),測力矩等等,測量整個(gè)椅子的可靠性和人的舒適度。
正因?yàn)槿绱耍瑥V美這邊也是申請了一個(gè)省級的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,我們主要定義的也是按照設(shè)計(jì)來定位重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。過去的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生專利產(chǎn)生新技術(shù)新材料等等,新工藝等等。我們這個(gè)定義就定義在應(yīng)用研究,把傳統(tǒng)技術(shù)上的成功的新技術(shù)新原理新材料,如何翻譯、運(yùn)用在和老百姓休戚相關(guān)的產(chǎn)品上。這是我們能做的,當(dāng)初科技廳來檢查和最后驗(yàn)收的時(shí)候也說,科技廳也在轉(zhuǎn)換頭腦,就是說真正的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,就是創(chuàng)意與應(yīng)用研究類型的實(shí)驗(yàn)室,也是一種研究的類別。所以目前,在產(chǎn)品界和工業(yè)設(shè)計(jì)界的這種設(shè)計(jì)研究,慢慢也被廣大的科研階層的科技人員所接受。我們下設(shè)大概有四個(gè)研究室,一個(gè)是交互設(shè)計(jì),一個(gè)是CMF,還有LED照明產(chǎn)品以及光環(huán)境,大概這樣四個(gè)方向。
這是交互實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的場景,這是CMF和LED他們做的設(shè)備和科研成果。
過去我們做的一些東西都是定型的,市場研究客戶訪談以后,拿出客戶的需求就直接畫方案圖、效果圖等等,就開始設(shè)計(jì)了?,F(xiàn)在不是這樣,這是我們給吉利做的未來三到五年的,車內(nèi)的操作模式方面的研究,用眼動(dòng)等等一系列的設(shè)備,開始進(jìn)入到定量的研究,找到了客戶的痛點(diǎn)。這是輸出的方面。
我們講一個(gè)全套的我們過去做過的案例,包括一些思想、過程,和最后取得的成果。
在順德有一個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)城,當(dāng)時(shí)由輕院、廣美、中國美院和中央美院四所知名高校的設(shè)計(jì)學(xué)院,在那里建立了這么一個(gè)模型。我現(xiàn)在要介紹的這個(gè)項(xiàng)目,主要的問題是做豆?jié){機(jī)的概念。過去我們看的九陽的豆?jié){機(jī),都是用高速的刀把黃豆和水?dāng)嚨揭黄鸫蛩榫蚾k了。大家發(fā)現(xiàn)這里面,刀在高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,和水接觸的部分的溫度是極高的,這種情況下會(huì)破壞大豆里面的維生素B。那么我們想,是不是可以用傳統(tǒng)的研磨方式來做豆?jié){機(jī)。接下來主要是對傳統(tǒng)研磨方式的豆?jié){機(jī)的研究,對石磨的研究,包括營養(yǎng)學(xué)、原理模型、結(jié)構(gòu)、材料、功能樣機(jī)等等,還有使用過程邏輯分析,還有產(chǎn)品的外觀分析,經(jīng)濟(jì)性分析,小批量技術(shù)服務(wù)。這一整套的設(shè)計(jì)是給一家上市公司提供的研究。
主要的思想是,分析研究行業(yè)內(nèi)相近的、或者相似的行業(yè)中的核心技術(shù)和新技術(shù),倘若有更好更先進(jìn)更合理的技術(shù),則在目標(biāo)任務(wù)中能替代原技術(shù),那么最好。假如沒有,就用更邏輯更先進(jìn)更經(jīng)濟(jì)的方法來實(shí)現(xiàn)原有的技術(shù),這都有發(fā)明專利和實(shí)用新型專利,能申請到這種專利的級別。
我們組織一個(gè)多功能團(tuán)隊(duì),所有的成員大概涉及二十多個(gè)專業(yè)。整體框架就是,在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)的變參數(shù)設(shè)計(jì)之前,這個(gè)地方我們要做更多的研究。整個(gè)包括產(chǎn)品研究和設(shè)計(jì)研究,產(chǎn)品研究就是悟性的,分析產(chǎn)品發(fā)展史上一系列的,有沒有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)等等方面。產(chǎn)品研究完了以后做設(shè)計(jì)研究,包括產(chǎn)品使用程序、產(chǎn)品的規(guī)格尺寸,因?yàn)樗鼤?huì)牽扯到你的體量有多大,操作時(shí)間有多長等等。這些出來之后,研究出來以后生成的設(shè)計(jì)成果,由它來指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)實(shí)踐。這些全都是研究的過程。
為什么要做產(chǎn)品研究?這是一個(gè)從一個(gè)期刊上找到的自行車的發(fā)展途徑。自行車剛出現(xiàn)的時(shí)候,這個(gè)階段有很多的各種各樣的自行車。但是最后歸結(jié)到一個(gè)點(diǎn),這個(gè)就是我們傳統(tǒng)的,像老的鳳凰、永久自行車,通過一系列的過程大家使用之后發(fā)覺這個(gè)自行車是最可靠的,成本最低的,也是最能解決人生活中的問題的。
現(xiàn)在又由此發(fā)現(xiàn)了各種躺著騎的,山地車、電動(dòng)車等等,又有這方面的發(fā)展。通過這個(gè)例子我們可以看到,為什么要做產(chǎn)品的研究。
豆?jié){機(jī)也是這樣,每年有三千五百萬臺,我查了一下,豆?jié){機(jī)在百度搜索一下,有1050萬張頁面。幾乎所有的豆?jié){機(jī)你會(huì)發(fā)覺,都是刀打的那種,不是傳統(tǒng)石磨的那種。
一般像這樣的研究下來的,這種等級的設(shè)計(jì)不是給一個(gè)企業(yè)做設(shè)計(jì)的,它是顛覆行業(yè)的。從中國的石磨開始,來找產(chǎn)品的發(fā)展脈絡(luò)。這是磨這是碾,北京的孩子應(yīng)該都知道這兩個(gè)的區(qū)別,也就是把磨,干磨、濕磨、油磨、漿磨等等的一系列,都走了個(gè)遍,大概看看它的原理。也找了暨南大學(xué)和廣州食品廠,看看現(xiàn)代的用于食品加工和藥物加工的磨是什么樣的。也查了很多專利,主要是破碎、粉碎、研磨,包括漿渣分離,做了這方面的探討。這也是廣州食品加工廠,大批量機(jī)加的時(shí)候豆?jié){是怎么做出來的。
搞清楚了碾磨和研磨,研磨是在一個(gè)平面上研磨,碾磨里面有擠、絞等等各種各樣的原理。接下來就開始反復(fù)實(shí)踐,包括拿別人的東西,看出漿率,石料碾磨以后稱種,看出漿率。最后,在一般的石磨里面,都是按照這種方式來做的,相互之間壓上去以后,在研磨的過程中,因?yàn)槭ナ羌y路和紋路交替的,壓上去以后壓強(qiáng)極大,超乎想象的,溫度主要是來自研磨過程中的摩擦等等。后來發(fā)現(xiàn),石磨有四個(gè)階段:引料、破粒、粉碎和碾磨。
我們自己做了一些探討之后,搭了一個(gè)模型,一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺,做各種各樣的實(shí)驗(yàn)。做了各種各樣研磨的一系列的研磨副的轉(zhuǎn)子和定子。也做了人對豆?jié){機(jī)的控制行為模式這方面的研究,一個(gè)是信息流,一個(gè)是料流,還有水流等等。后來做成之后,這一堆東西大概一共用了18個(gè)原型,也算運(yùn)氣好,找到了一個(gè),有可能會(huì)更加長時(shí)間。這一堆東西只是原來的四分之一,有一堆這個(gè)做的過程中的一些原型的出現(xiàn)。
還有不同顆粒不同濃度,我們在做品嘗。就是說漿渣過濾是這樣,渣在漿里面吃下去會(huì)拉肚子,但是完全沒有渣又牽涉到營養(yǎng)的流失,問題是漿渣的比例,顆粒濃度到多少的時(shí)候是最合適,人感覺不到,獲取的營養(yǎng)量又是最多的。包括產(chǎn)品的整體規(guī)劃。這些全部做完之后,這時(shí)候才是真正的開始做產(chǎn)品設(shè)計(jì),做造型,等等。最終這個(gè)產(chǎn)品是獲得了省長杯的原創(chuàng)發(fā)明獎(jiǎng)。
總結(jié)一下,石磨研磨,一個(gè)是用傳統(tǒng)的石磨磨漿,這是可行的;第二個(gè),傳統(tǒng)石磨可能是理想的方法,因?yàn)樗械臓I養(yǎng)都有質(zhì)和量兩部分。有的營養(yǎng)成份攝入很高,不被人體吸收的。在做緩慢的豆?jié){研磨的過程中,緩變的過程中,豆里的蛋白質(zhì)和氧氣充分氧化會(huì)產(chǎn)生一種酶,這種酶對豆?jié){的吸收是很好的。傳統(tǒng)的,我們現(xiàn)在市場上賣的豆?jié){機(jī)是很少有這種酶的出現(xiàn),因?yàn)楹芸?,每分鐘兩千多轉(zhuǎn)去打那個(gè)豆子。然后當(dāng)初的豆?jié){的比例,國家也沒有標(biāo)準(zhǔn),豆?jié){的濃度到底是多少,到底是多少的豆配多少的水,我們通過口感、營養(yǎng)的分析,把這個(gè)比例也找到了。還有一個(gè),按照中國傳統(tǒng)家庭的基數(shù),一般是二到五人,不超過七人。比如說小兩口加一個(gè)孩子,雙方的父母在一起,過不了一個(gè)月肯定要打架的。因?yàn)橄嗷ブg的父母都是有自己的生活的規(guī)律,不可能融合。但是年輕人會(huì)把自己的一些生活習(xí)慣調(diào)整以后適應(yīng)老人,但是只能是一方父母。那么長期穩(wěn)定的嘉賓結(jié)構(gòu)一般是五口人,通過每人300毫升的豆?jié){的量,我們就做了這個(gè)系列,600、900、1200、1500,這個(gè)就涉及到我們的研磨部的口徑是多大,轉(zhuǎn)速要多少,多少時(shí)間出漿,這個(gè)參數(shù)是很有意義的。最后為漿渣分離也指明了方向。
這個(gè)傳統(tǒng)突破,核心功能塊有了之后,下面就是做豆腐,做豆腐花,研磨米粉等等,都可以用這個(gè)來做。加工各種食材,果汁榨汁,還有DIY,這個(gè)豆渣可以和上膠原蛋白可以做面膜。再繼續(xù)發(fā)展,加入研磨塊換一個(gè)材料,是否可以做廚房下水道底下的食用垃圾的粉碎,這都是可以探討的。所以核心功能塊的突破,核心技術(shù)的突破,會(huì)給產(chǎn)品帶來一系列的發(fā)展。
最后總結(jié),原創(chuàng)付出很多,高風(fēng)險(xiǎn)高投入??梢杂缮现料?,企業(yè)高層直接監(jiān)管,多元化的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)架構(gòu),這是優(yōu)點(diǎn),較長的研發(fā)周期,特別是有原創(chuàng)的產(chǎn)品出現(xiàn),廣東話叫飲頭湯,就是你的出去之后,在別人仿你之前,高利潤能夠收得到。另外,項(xiàng)目管理者需要具備更強(qiáng)的協(xié)調(diào)管理能力,以及多學(xué)科背景,存在較高的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性。這是鍛煉你的科研隊(duì)伍的,做過了科研的隊(duì)伍,自信心會(huì)增強(qiáng)很多,獲得高利潤的回報(bào),包括知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等等,這一系列的收獲。