產品系統設計的內涵及其思維方式

【摘 要】特定要素和結構形成具備獨立功能的產品內部系統,產品在實現功能的過程中形成產品外部系統,產品內部系統和外部系統統一于產品生命周期。從產品生命周期的整體目標出發,通過系統分析、系統綜合和系統優化,系統解決產品設計問題的思維方式具有重要的現實意義。
【關鍵詞】產品內部系統;產品外部系統;系統設計;系統思維方式


一、產品系統的含義

系統是由具有有機關系的若干事物為實現特定的功能目標而構成的集合體。構成系統的事物,稱為系統的元素,元素間相對穩定有序的聯系方式稱為系統結構,元素間通過有機結構產生的綜合效果稱為系統的功能。作為一定功能的物質載體,產品本身就具備多種要素和合理結構,要素和結構之間的相互關系構成具備相對獨立功能的閉環系統—產品內部系統;同時產品必須在特定的社會文化環境中被消費者使用才能實現其功能,即產品又是一個與外部環境相關聯的開環系統—產品外部系統。產品的內部系統和外部系統統一于產品的生命周期,從產品的生命周期出發,以人類社會可持續發展為目標的產品設計思維方式—產品系統設計思維方式在現代產品設計中具有重要的現實意義。

1、產品生命周期

現代產品的生命周期是指“從產品的形成到產品的消亡,再到產品的再生”的整個過程。產品的生命周期是一個開放的動態過程系統,一般包括原材料的獲取,產品的規劃與生產制造,產品的銷售分配,產品的使用及維護,廢舊產品的回收、重新利用及處理等階段,整個生命周期如下圖:


產品生命周期圖

①直接回收利用 ②可直接利用成分的再制造 ③材料回收再加工 ④原材料再生

從產品生命周期圖可以看出,產品正是在過程系統中,與人和環境發生著有意義的聯系,比如通過營銷者在市場環境下將產品轉化為商品,使用者利用產品創造合理的生活方式,而回收者通過對廢舊產品的拆解和回收,將產品轉化成可再生利用的資源,制造者將資源又形成新產品,產品系統的功能正是在這種人—產品—環境相互作用和協調的過程中實現的。

2、產品內部系統

在產品生命周期中,從原材料的提取到產品制造這一過程是產品的形成過程,形成產品內部系統。產品內部系統由產品的要素和結構相對穩定地構成,具有相對獨立的功能。要素是構成產品內部系統的單元體,結構是若干要素相互聯系、相互作用的方式和秩序,產品要素通過有機結構聯系的目的性就是產品功能,產品功能的實現則是產品內部系統與外部環境相互聯系和作用的過程,其作用的秩序及能力就規定了產品系統的功能意義,體現著產品系統的深層關系。產品正是通過內部系統與外部環境的聯系和作用,將產品的表層結構(產品的要素和結構)轉化為深層結構,實現產品的功能。例如家用木椅正是通過木料、構件、色彩、螺釘等要素以一定的造型、構造、連接等結構方式來形成產品的內部系統,在特定的家庭環境中為人們創造更為合理的生活方式,實現產品的功能意義。

3、產品外部系統

在產品生命周期中,從產品流通到廢棄物的處理、能源再生和再利用這一過程是產品功能實現的過程,形成產品外部系統。影響產品外部系統的因素是多方面的,諸如市場銷售環境、消費者的狀況(包括年齡、性別、消費理念、文化品味、風俗習慣等)、國家的政策法規等,這些都可能對產品功能的實現產生影響。同時,由于產品實現其功能的過程往往是產品與不同生活方式的人之間交互作用的動態過程,不同的消費者在不同環境中對同一產品的理解和使用方式也不盡相同,這就使得產品的功能意義呈現出復雜化和多樣化的情形。正如菲利普·斯塔克所設計的“多汁的沙利夫”檸檬榨汁器,“一次在某個餐館里,這個章魚般的檸檬榨汁器躍入了我的腦海,于是我就將它勾勒下來……四年之后他竟變得婦孺皆知。但對我而言,它主要是件小雕塑,而不是有著什么實質功能的家庭日用品。它存在的真正目的不是去榨千百萬個檸檬,而是想讓一個新上門的女婿與岳母有些飯后的談資。” 榨汁器在特定的環境和使用對象之間產生的功能體現著人與人之間的深層關系,產品的意義也正是在復雜的外部文化環境尋求功能的多樣化,從而創造更合理的多元化的生活方式。

二、產品系統設計的思維方式

產品系統設計的思維方式主要體現在從產品內部系統的要素和結構之間的關系、產品與外部環境之間的相互聯系、相互作用、相互制約的關系中綜合地考查對象,從整體目標出發,通過系統分析、系統綜合和系統優化,系統性地分析問題和解決問題。

1、系統整體性——產品定位

產品系統的整體性是產品系統設計的基本出發點,即把產品整體作為研究對象。設計的目的是人而不是物,產品作為實現生活方式的手段,它必須在一定的時空環境、文化氛圍和特定人群組成的生活方式中通過系統的過程,在各種相互聯系的要素的整體作用下,才能實現產品系統的功能意義。因此,在設計之前明確產品設計的系統過程和整體目標,即設計定位,是十分必要的,產品系統的設計將圍繞產品的設計定位展開。

2、系統分析、系統綜合和系統優化——產品形成

系統分析和系統綜合是相對的,對現有產品可在系統分析后進行改良設計,對尚未存在的產品,可以收集其它相關資料通過分析后進行創造性設計。一個產品的設計涉及到使用方式、經濟性、審美價值等多方面內容,用系統分析、系統綜合和系統優化的方法進行產品設計,就是把諸因素的層次關系及相互聯系等了解清楚,按預定的產品設計定位綜合整理出對設計問題的最佳解決方案。例如在對家用木椅的設計時,首先要根據產品的外部環境(使用者、使用環境等)確定產品定位—通過家用搖椅為老年人創造舒適的休息方式,然后用系統分析的方法確定實現目標的手段—搖椅的結構和要素。采用何種結構和要素來實現功能,這是設計的方案,基于設計定位限定的方案所要考慮的因素十分復雜,作為木椅來講,通常有造型、構造、連接等結構關系和材料、色彩、人體工學、價格等要素特征,這種將功能轉化為結構、要素的過程就是系統分析;結構和要素的變化都可以使方案呈現出多樣化的特征,在多種方案中,需要在錯綜復雜的要素中尋找一種最優的有序結構—特定的“方式”來支配各要素,用最符合設計定位的方案形成新產品,這個過程就是系統綜合和系統優化。整個系統設計行為是通過“功能—(結構—要素)”的系統分析和“(要素—結構)—功能”的系統綜合和系統優化,形成新產品的過程。

三、產品系統設計的意義

產品設計的系統思維方式及其系統行為在當今日益復雜化的“人—社會—自然”的系統關系中具有重要的現實意義。首先,系統設計是維護生態平衡,尋求人—社會—自然可持續發展的有力保證。產品設計的目的是為人類創造更合理的生活方式,生活方式必須依賴于一定的自然、社會文化環境,只有協調自然、社會和人相互作用的方式,人類才能實現和諧發展。其次,系統設計是保證產品功能意義實現的有效方法。只有從產品的生命周期出發,在不斷發展變化的生活方式中挖掘產品與外部環境作用的意義,才能進行合理的產品定位,使產品的價值最優。最后,系統設計是形成產品的有效方式。產品定位對產品的最終形式作了有限概定,但通過系統分析,系統要素和結構的協調能創造出多樣化的設計方案,在多種方案之間通過系統綜合和優化,尋求最佳方案,這是形成新產品的有效方式。

 


參考文獻

①吳翔編著:《產品系統設計,產品設計(2)》,北京:中國輕工業出版社,2000
②簡召全,馮明,朱崇賢編:《工業設計方法學(修訂版)》,北京:北京理工大學出版社,2000
③(英)卡梅爾-亞瑟編著,連冕譯:《菲利普·斯塔克》,北京:中國輕工業出版社,2002
④柳冠中著:《工業設計學概論》,哈爾濱:黑龍江科學技術出版社,1997


作者:吳志軍 那成愛(湖南科技大學工業設計系)
原文發表于裝飾 2005NO.4