吳陽非（安陽工學(xué)院 455000）

基于模塊化設(shè)計思想的產(chǎn)品造型設(shè)計重用思考

吳陽非（安陽工學(xué)院 455000）

模塊化設(shè)計是快速設(shè)計的一個重要組成部分。模塊化設(shè)計的思想就是將一個產(chǎn)品劃分為不同的模塊。將一些相互獨立的零部件作為一個模塊。通過不同模塊間的替換即可實現(xiàn)產(chǎn)品的更新。模塊的替換即是用性能、規(guī)格、尺寸等不同的卻能相互替換的單元進行替換。通過模塊間的互換，以及重新組合可以快速生成新的產(chǎn)品，實現(xiàn)產(chǎn)品快速設(shè)計。

模塊化設(shè)計；設(shè)計重用；產(chǎn)品造型

當前社會形勢下，市場多變，工業(yè)產(chǎn)品急需跟隨市場變化，制造業(yè)也面臨轉(zhuǎn)型，企業(yè)在這種形勢下都把目光投向了快速設(shè)計。如今的用戶消費群體追趕潮流，追趕時尚，導(dǎo)致了產(chǎn)品更新速度的加快。作為企業(yè)，都想第一時間推出新產(chǎn)品吸引顧客，占據(jù)市場，獲得利潤。研究表明，在新產(chǎn)品開發(fā)過程中，約40%是重用過去的部件設(shè)計，約40%是對已有的部件稍作修改，只有約20%是完全新的設(shè)計。由此可見，將過去的設(shè)計知識和成功經(jīng)驗用于當前的設(shè)計作用非常重大，這也正是設(shè)計重用的理念?？梢哉f，設(shè)計重用可以很好的借鑒過去的成功經(jīng)驗，可以極大縮短設(shè)計時間，提高設(shè)計效率。設(shè)計重用簡單的說就是重復(fù)利用以前設(shè)計活動中的元素進行現(xiàn)在的設(shè)計。

一、模塊化設(shè)計研究現(xiàn)狀

模塊是指具有相同功能目標和結(jié)合要素，同時又相對獨立的，具體規(guī)格、尺寸、性能或結(jié)構(gòu)并不完全相同卻能互換的單元。模塊化設(shè)計則是首先在市場環(huán)境下對產(chǎn)品的功能需求進行分析，對這些相對獨立的模塊進行設(shè)計，然后將這些模塊根據(jù)用戶的需求進行選擇和裝配，構(gòu)成同種系列不同款式，或不同性能的產(chǎn)品。

快速設(shè)計的興起，模塊化設(shè)計伴隨著快速設(shè)計的發(fā)展也受到了人們的重視。王志、張進生、于豐業(yè)等做了基于模塊化的機械產(chǎn)品快速設(shè)計的研究，他們提出了基于功能模塊的產(chǎn)品快速設(shè)計策略，講述了從三個要點：前期準備、系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)應(yīng)用等展開對產(chǎn)品設(shè)計模塊化的探索。

尚淼做了模塊化設(shè)計思想在工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計中的應(yīng)用，論文主要將模塊化設(shè)計思想應(yīng)用在了產(chǎn)品的造型上，以產(chǎn)品模塊化設(shè)計的目標域和功能模塊劃分為基礎(chǔ)探討了產(chǎn)品造型的設(shè)計。

對于模塊化設(shè)計的研究中，關(guān)于功能模塊、機械模塊的研究較多。將模塊進行藝術(shù)形態(tài)設(shè)計或造型設(shè)計的研究相對來講還較少。產(chǎn)品的不同，其造型設(shè)計所采用的造型設(shè)計的方式還有所不同。目前對造型的研究還是主要依附于對其功能實體的模塊之上進行。

二、模塊化設(shè)計思想

工業(yè)設(shè)計是在機械化大工業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品具有非常顯著的機械化的標準化、批量化、通用化、組合化等特點。傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品機械化特征明顯，外觀造型部分所占的比重并不是很大，傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品模塊化設(shè)計功能結(jié)構(gòu)劃分：產(chǎn)品系統(tǒng)——功能組成——主要功能組件——功能原件。在競爭激烈的今天，人們在追求功能的同時，還要求產(chǎn)品在外形方面實現(xiàn)突破。為滿足客戶、市場、時代個性化要求，工業(yè)產(chǎn)品在功能模塊化劃分前提下，又加入了造型模塊化。

產(chǎn)品模塊化設(shè)計思路如下圖所示

工業(yè)產(chǎn)品的外觀裝飾是在功能與主體造型之外完善產(chǎn)品整體形象，構(gòu)建產(chǎn)品人文內(nèi)涵、產(chǎn)品品牌等的主要模塊。外觀裝飾模塊主要包括：色彩模塊；產(chǎn)品零部件上涂裝設(shè)計等平面模塊；以及產(chǎn)品所附帶的裝飾件。

任何產(chǎn)品最終效果的呈現(xiàn)都要賦予顏色，色彩的設(shè)計也是能準確的表達產(chǎn)品設(shè)計理念設(shè)計風(fēng)格的關(guān)鍵模塊。產(chǎn)品設(shè)計的平面模塊主要是指產(chǎn)品零部件呈現(xiàn)的外部效果，以及界面設(shè)計等，主要包含了產(chǎn)品涂裝、文字、符號等一系列內(nèi)容。界面設(shè)計不僅起著裝飾作用還有一定的功能作用。界面設(shè)計對用戶使用產(chǎn)品起著指示、引導(dǎo)的作用。產(chǎn)品所附帶的外觀裝飾件主要是指產(chǎn)品外觀所添加的一些對產(chǎn)品的外觀起著裝飾作用，或者是組成產(chǎn)品外觀模塊所必不可少的一些部件，包括的有：產(chǎn)品面板、產(chǎn)品標識、裝飾品、指示裝置等。

三、模塊化設(shè)計在設(shè)計重用中的應(yīng)用

造型模塊化：通過對市場上工業(yè)產(chǎn)品造型的分析，大部分產(chǎn)品的造型盡管都是一些復(fù)雜的、組合的立體形狀，但它們都可以看作是由簡單的幾何形態(tài)進行變形化、抽象化。人類在從事有意識的活動有意識的設(shè)計時，都是將一些自然形態(tài)進行變形化抽象化處理，從簡單的幾何形態(tài)抽象成復(fù)雜的立體形態(tài)，再根據(jù)社會實際生產(chǎn)要素、人文要素等的要求提取成最終加工的形態(tài)造型。因此，可將模塊的形態(tài)進行參數(shù)化歸納，以參數(shù)化重生成形式利用設(shè)計重用從而生成新模型。

通過造型化模塊與功能化模塊的結(jié)合，在設(shè)計產(chǎn)品時，對產(chǎn)品進行功能、性能、系列化定位，建立完善的產(chǎn)品系列框架；通過功能分析與造型分析將產(chǎn)品進行模塊劃分，建立模塊自己內(nèi)部關(guān)系以及模塊間連接裝配關(guān)系；對各個模塊進行變形設(shè)計或裝配互換等實現(xiàn)模塊的不同以及模塊的組合結(jié)構(gòu)不同，對組合生成的產(chǎn)品進行工程上的分析、仿真，形成最終完整的設(shè)計方案。

因此，基于模塊化思想，可將產(chǎn)品的零部件結(jié)構(gòu)模式轉(zhuǎn)換為以模塊為元素，進行模塊與模塊的裝配模式。一方面可通過模塊的可裝配互換實現(xiàn)產(chǎn)品快速設(shè)計，另一方面可將模塊化進行參數(shù)化總結(jié)歸納，利用簡單的幾何形體的部分或者變形體作為基本形體模塊來進行設(shè)計，通過參數(shù)的調(diào)節(jié)生成新模型新產(chǎn)品。通過模塊化設(shè)計，可以對機械產(chǎn)品進行有效的元素劃分，對一些可更新的模塊進行重新設(shè)計，可有效的減少設(shè)計人員、制造人員的對固定模塊的重復(fù)勞動，從而可以縮短機械產(chǎn)品的設(shè)計周期，加快產(chǎn)品更新速度。

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