1机床工业设计创新

在设计创新相关研究成果基础上，根据机床设计创新活动的规律和发展，可以把我国机床的工业设计创新活动划分为:逆向工业设计创新和正向工业设计创新。逆向工业设计创新指引进消化吸收再创新，即模仿(或引进)、消化吸收、再创新。目前大部分机床企业已经经历过了这种形式。正向工业设计创新从原始需求开始，或者通过自主研究形成全新的技术运用，形成全新的产品类别;或者通过整合信息资源进行选择、集成和优化创新。在动荡的经济环境和激烈的市场竞争环境下，大部分机床企业发现，仅凭核心技术、低廉的价格保持竞争优势已不太可能，整合性设计创新显得越来越重要。工业设计以整合创新为主帮助企业产品既满足客户需求又有别于竞争对手。国外机床制造公司中，有的拥有内部的工业设计部门，有的则与设计咨询公司合作获得工业设计服务。国内绝大部分机床制造企业并无内部的工业设计部门，需要获得设计咨询公司的工业设计服务。不管是哪种，工业设计师都要充分参与交叉功能的产品开发团队。在这种跨领域的团队中，工程师一般要按照一个过程，产生产品的技术特征概念。同样，工业设计师也遵循一个步骤设计产品系统、产品形态和人机工程学等，并且可能产生多个概念。之后需要与工程师一起经过一系列的沟通和评价缩小范围，最终得到较优方案。这个过程步骤随公司和项目不同有所变化，但主要包括以下步骤:

(1)调研、确定客户需求;

(2)概念设计(草图);

(3)深入细节设计(效果图);

(4)结构设计(工程图);

(5)与制造和销售的协调设计。第2、3步是工业设计的重点，突出对创意思维的要求，一般认为灵感创意是工业设计最重要的步骤。但是一切创意都来源于调研。实际上工业设计师的大量时间和精力是花费在第1步即调研上，他们反复深入研究客户需求并在企业内进行沟通和协调。所以说，调研是工业设计创新的重要步骤，科学的工业设计方法始于科学的调研方法。

2工业设计创新突出人的因素

美国斯坦福大学设计学院提出，设计创新来源于3方面因素的综合和碰撞:技术、商业、人的价值，其中“人的价值”是综合的核心。技术因素偏重产品的性能、可用性;商业因素偏重产品的生命力;人的价值偏重产品对人的影响、产品的使用性、以及人们的愿望。在设计学院，具有工程、医学、法律、商业、人文、科学和教育等不同背景的人进行合作，以“人的价值”为核心，寻找自己的方式方法来发展创造性的解决方案，解决世界上各种复杂问题。在创新过程中增加“人”的因素，是工业设计与机械技术创新最明显的不同，也是工业设计创新的特点。设计创新是将技术和商业因素与人的因素进行整合而得到的结果。独立的技术创新研究涉及到例如工程分析、静力学和动力学、电子学、材料、热动力学等领域的方法。商业创新研究涉及到会计、经济分析和政策、市场营销、运作学、企业管理、竞争和策略等领域的方法。而关于与人的因素交叉的创新，则必然涉及人文社科领域的研究方法，如心理学、人类学、社会学、民族志、需求寻找等的方法。因此机床工业设计创新仅依靠工程方法和商业方法是无法实现的，灵活应用客户调研、需求发现等有关人的研究方法，才能得到好的结果。例如著名的美国工业设计师协会(IDSA)曾强调“设计过程中的调研具有举足轻重的作用”，要求在实际项目中进行大量科学的调研，并与消费者对话。人的需求调研是一项重要内容。

3工业设计调研在机床企业的作用

3．1帮助提出新产品概念

机床企业请工业设计公司做设计，往往自己也不很清楚想要一个什么样的结果，以为就是画几张外观图。实际上工业设计师很多思考，例如仅以技术为导向，设计将呈现保守的风格;如果在新技术基础上以客户为导向，根据客户的不同需求来开发产品，则能体现个性化的特点;如果从操作上追求趣味性和胜任感，增加用户满意度，能呈现人性化的面貌。更重要的是，这些做法易于根据市场需求，形成超前的产品概念，这也就是工业设计追求的领先半步并适度创新。例如日本Mazak的INTEGREX200－Ⅲ机床，首先经过多方客户调研，找到人们希望通过一台机器完成多道工序的需求，提出了“DONEINONE”的新概念，形成了一种新的生产方式。在此概念基础上，提出多功能、复杂加工作业、操作简单、小型紧凑、节省能源等设计思想。由于对人的需求进行深入研究，使得该机床凭借独特的概念设计赢得了市场领先的位置，并获得了“G－MARK”优秀工业设计奖。由此可见，工业设计通过人的需求调研能够搭建技术与市场的桥梁。

3．2直接有效地了解客户潜在需求

工业设计不仅是外观设计。产品外观是手段，是工业设计师在对客户、市场进行分析研究、整合资源后解决问题所采取的方法，其实际目的是为了提高客户满意度，从而提升企业的品牌价值，促进产品销售。当然，一个制造企业品牌价值的提升是多方面努力的结果，但其中客户评价的权重值相当高，客户满意度对于企业来说至关重要。客户有时是多种人群，机床产品面对的客户不同于个人消费用品，往往是企业而不是个人。企业中包括决策者、购买者、使用者、维护者等，他们都是客户。例如销售时所面对的是企业的采购，而真正使用设备的人是该企业中的工人。经调研发现，一些制造企业与客户沟通的效率较低，无法满足多种客户的需求。例如市场部常被看作是与客户沟通的主力，设计部的工程设计人员更愿意解决技术问题，而不愿意多花心思在客户身上。但是市场部更多关注市场，对产品使用者关注较少;而且市场部人员不参与设计，得到的客户需求与设计有距离，因此使用者的需求往往不能在设计中体现出来。例如，某装箱流水线项目的前期市场分析由该公司市场部独立完成，市场分析虽然很全面，列举了从客户处反映的信息，但是多数信息未经加工，客户怎么说就怎么写。具体如:“毛刷的更换不方便，于是工人不愿意更换，这样常常影响到封箱质量，因此毛刷的更换有待改进。”这样的信息传递给工程师们，对于指导后续具体设计没有起到实际作用。当工业设计开始介入，对设备的操作者进行细致的了解后，发现在该流水线上有多处要用到毛刷(消耗品，经常更换)，确实存在上面反映的问题。可是这条分析结果所包含的信息太模糊。对于实际的设备来说，毛刷的更换不方便是因为安装上的问题;还是毛刷本身设计不合理，不便于工人取出;还是位置太过分散，工人不愿意为换毛刷而围着流水线来回跑?市场部人员觉得这些问题的细化分析应该是设计部考虑的，因为他们并不太全面地了解设备。可是仅仅“毛刷的更换有待改进”却让设计部无从下手，结果就是想当然，设计部辛苦设计出的方案不一定被客户接受。工业设计人员作为产品的直接设计者之一参与挖掘客户及潜在客户的需求时，可以站在使用者和设计者双方的角度，从大量的所得信息中找出对产品设计有用的，而屏蔽掉无用的，协助市场部加强与客户的沟通和对客户需求的分析，为设计部门提供设计依据。尤其是与最终使用者的直接沟通，由于其对产品的了解和基于对用户心理的专业学习，可以更直接地把客户需求转化为设计解决方案，提高客户满意度。可以说，当今的工业设计是在企业的最前端与客户沟通，直接有效地了解客户潜在需求。

3．3对产品做出快速调整提高客户满意度

在研究中发现，由于整个数控机床行业已经进入激烈的市场竞争，对于单个企业来说，不仅要与客户形成良好沟通，以确定市场动向。在其内部，亦要有良好的沟通机制，使企业能够适应瞬息万变的市场，否则，即使了解当前客户的所需，却不能做出有效且迅速的反应，将错失良机。调研中发现，一些企业内部市场部与工程设计部沟通效率低，例如上节的案例中，市场部与设计部缺少良好沟通，导致企业对市场的应变速度慢，创新缺失。工业设计在调研过程中与企业内部的管理者、营销者、工程设计人员、制造者等进行广泛的沟通交流，可以打破客户、市场部及设计部之间的隔膜，使设计更有针对性。在分析研究后工业设计师将客户的真实需求及时、明确地传达给设计部，而且从以人为本的设计思想出发，提出设计方案供参考。由于工业设计师的灵活思维，不局限于条条框框，针对用户需求，往往能提出大胆、富有想象力的方案，提升产品的价值。例如上节提到的案例，经过再调研，发现主要问题是由于毛刷本身设计不合理，不利于工人拿出，于是工业设计师并没有从改进毛刷本身开始，而是想象一种机构可以在更换毛刷时将毛刷自动弹出，将机构简单设计出来后，再进行用户分析。结果发现工人很喜欢，空闲时时不时就将毛刷弹出再插入，就像人的小动作一样，从而工人不愿意换毛刷的习惯就基本解决了。工业设计针对用户需求，对产品做出快速调整，有利于提高客户满意度，提高品牌价值。

4人的需求调研方法

工业设计师确认客户需求依赖于科学的调研方法。直接和客户沟通，以及体验产品的真实使用环境对工业设计师是非常必要的，因为他们是直接控制产品细节的人，只有这种直接体验，才可能正确地进行技术性和操作性的取舍，从而找到解决客户需求的创新方法。因此，工业设计师采用一系列方法建立与决策者或目标市场的客户之间直接沟通的信息渠道。常用的调研方法有访谈法、观察法、焦点小组法等。工业设计调研的对象包括制造企业的管理者、营销者、工程设计人员、制造者等，也包括使用机床的客户企业中的决策者、购买者、使用者、维护者等，涉及的人范围较广。

4．1访谈法

访谈法由工业设计人员与客户讨论客户需求，通常在客户环境中进行，通过面对面直接交谈方式实现，具有较好的灵活性和适应性，被访者比较放松。访谈既有事实的调查，也有意见的征询，更多用于个性、个别化研究。用录音、笔记、录像、拍照等方式记录。针对工业设计所服务的制造企业，首先要针对管理者、营销者，使用访谈法和问卷法了解除了产品尺寸之外的一些信息。访谈的内容包括:产品类型、技术、产量、营销、市场定位、企业策略等。这些问题似乎与产品外观无关，但是它们给出的信息使设计师能够建立起关于所设计产品的整体形象。说明产品的外观与企业每天的商业活动之间存在着复杂的联系。例如，通过访谈调研某数控机床有限公司，总结出其对旗下立式磨床防护罩外观的设计诉求为:

(1)产品成本的考虑;

(2)产品外观设计要展现出产品的价值;

(3)系列化、系统性设计思考;

(4)车间环境及非物质设计;

(5)人机工程学与情感设计。与制造企业的管理者、营销者、工程设计人员、制造者等密切交流合作，通过访谈，可帮助工业设计师确定多个特定的设计因素，如形状、颜色和材质感，且这些设计因素能够用于系列产品。结果是建立企业形象(CI)，提升产品品牌形象和增加客户意识。

4．2观察法

观察使用中的机床产品及使用者。观察客户使用一件现有产品，或观察客户针对一项新产品将要做的工作，都可以解释客户需求的重要细节。观察活动可以是独立的，不与客户进行任何直接交流;也可以包括参与客户的工作，使设计师建立起使用该产品的第一手经验。观察法适用于客户企业中的机床使用者和维护者。有时在访谈中，被访者由于习惯而说不出哪里不便，这时采用观察法，可以通过观察发现实际存在的问题。工业设计师依此而进行人机方面的优化，使机床操作变得更加安全、易用，使用时更加精确、快捷，用户界面更加友好顺畅。观察法和访谈法、测试等结合起来，可以发现许多操作者本人习以为常而发现不到的问题，是工业设计师常用的方法。

4．3焦点小组法(FocusGroup)

焦点小组(FocusGroup)是帮助制造企业开发团队与客户企业建立直接联系的方法，有利于双方的理解。焦点小组是由一个协调者组织一个由8～12个客户组成的小组，进行2h的讨论，客户包括购买者、使用者、维护者等。协调者可以是设计师，也可以是专业的市场调查员，他们负责组织讨论。问哪些问题，顺序怎样，都是基本定下来的。协调者的职责是尽量让每个人在每个问题上发表观点，让气氛活跃，但是协调者自己不参与讨论，不说诱导性的话，保证结果的真实。焦点小组通常在装有双面镜的特殊房间里进行讨论，其他企业开发人员，包括工程师、营销人员、工业设计师等可通过双面镜在另一房间共同观察到焦点小组，并记录下讨论过程。开发团队的成员们也可通过录像分享客户经验，并引出比访谈更多的客户需求。因为对客户需求有了共同的观察理解，开发团队成员之间的沟通会变得顺畅。焦点小组法的主要目的，是通过倾听一组从目标市场中选择来的被调查者，获取对一些有关问题的深入了解。这种方法常常可以从自由进行的小组讨论中得到一些意想不到的发现，而且似乎比个人访谈或者问卷调查更为真实可信。

4．4形成客户需求文件

在信息收集阶段得到的原始数据，表现形式通常是“客户陈述”。设计师然后要把原始的客户陈诉翻译成客户需求，即从客户陈述中分析出所暗示的客户需求。然后把需求组织成等级，建立需求的相对重要性。客户需求从企业的开发战略、营销策略到用户的具体操作要求都有可能涉及到。确认客户需求是工业设计概念开发阶段一个不可或缺的部分。结果将用于指导团队建立产品指标，生成产品概念。客户需求文件加上系统可靠的市场调研报告，将为决策者进行新机型的研发提供科学的参考和建议。

5结语和建议

有设计师说:开发什么样的产品永远比如何开发产品更加重要。调研在工业设计过程中，解决的就是开发什么样的产品的问题。科学的调研采用各种方法建立起与客户沟通的桥梁，了解客户的需求。在工业设计项目中，人的需求调研是一项有用而重要的内容。之前提到过数控装备行业的客户群比较复杂，因此对客户的研究有一定的难度，这也制约了工业设计师涉足数控装备行业，对目前我国多数工业设计师来说具有挑战性。对此，数控装备企业应该鼓励工业设计师加入到其中。并从简单的入手，如开始的合作仅仅只针对一种设备和针对一定的客户群，在单一设备的设计基础上积累经验。然后慢慢向同类设备辐射，进而使此一类设备达到满足使用此类设备的客户群。最后，对制造企业所有设备进行模块化、系统化整合，使所有设备能通过组合和搭配来满足企业的所有客户群。

作者：姜可单位：北京信息科技大学