产品创新设计范文

导语：如何才能写好一篇产品创新设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】产品创新；创新设计

一、创新设计的含义及意义

创新设计是相对于常规性设计而言的，它是产品设计师在当前市场条件下所提出的一种新的设计思路；是对过去产品设计的经验和知识进行创造性的分解组合，而使产品具备新的功能。因此创新性已经成为当前评价产品开发成功与否、是否具有市场前景的一个基本尺度，国内外企业都把创新能力作为产品设计开发能力的首要因素。在《创新之战》一书中，作者提出了两个判断产品的创新性的标准。一是产品价值增加的大小。二是看营销人员的热情及用户的认识。

二、创新设计具有的特点

从企业角度观察，能为产品创造高附加值；从市场角度观察，能保持强劲的吸引力，不断刺激消费者的消费欲望；从消费者角度观察，能不断获得新产品，满足物质和精神生活的需要；从设计师角度观察，能不断迸发灵感进行创造；从经济发展宏观角度观察，使整个国家的经济呈现出强劲的竞争力。

三、创新设计的三条原则

新产品设计时应遵循下面三条基本原则。第一，具备广泛的市场扩散可能。产品创新的目的是面向市场，扩大销售，提高社会消费水平，形成规模经营优势。因此，产品构思不仅要有创新意义，更为重要的是，应充分考虑新产品的实际可行程度和市场销售潜力。第二，具备稳定的效益增殖条件，经济效益是产品创新的重要出发点和最终落脚点。设计优势不能转化成商品优势，企业经济效益和再生产能力受到严重影响。第三，具备较高的技术发展水平。技术含量高，性能先进可靠，是当今产品进步的一个最为重要的指标。我们现在的问题是一方面技术要求比较高的产品没有达到应有的技术水准；一方面许多劳动密集和半劳动密集型产品仍然停留在低层次的结构水平上，因而缺乏竞争力。

四、基于人机工程原理的创新设计

人机工程设计属于产品的实用化设计与商品化设计的衔接阶段，在进行商品化设计中如何体现，使设计能够满足人的生理需要更要满足人的心理需求，这样可大大降低人的疲劳程度，改善现场操作环境，提高工作效率等，以最大限度的实现人性化设计的要求。在大型控制系统中配置适量的学习娱乐程序，使用户在空闲之余轻松一下，既增长知识又减轻心理压力，以减少其工作中的失误，增加系统的舒适性。

五、创新设计的现状及国内外发展趋势

近年来，在国际上每年召开一次与设计有关的国际会议，探讨设计的新理论和新方法。我国工业产品设计的发展经历了一个曲折的过程。以前都是凭借设计者的经验，以模仿为主，故局限性大。从60年代开始，加强了新产品的开发设计与实验研究工作，从而使设计从仿制和经验设计逐渐走向实验研究和计算分析阶段。到了80年代，开始在国内介绍一些国际上的先进技术与方法。同时将计算机引入设计领域，对设计工作的发展起了很大的推动作用。（1）在创新设计方面，创新也由原来的仿生法、智爆法、联想法、形象思维法和阵列法等基于认知的方法过渡向基于系统的方法方向发展，对设计进程和设计对象进行建模、模拟人类的认知思维模式，极大地推进了创新设计的自动化，并且利用系统论和信息论的研究成果，创新设计开始向智能化发展。（2）在降低成本设计方面，国内外专家对成本估算及降低成本的方法进行了大量的研究。德国学者提出了成本结构和分类，用相对成本概念来实现不同设计方案之间的对比评价，同时利用设计方法学和控制成本的设计思想研究成本特征与设计特征之间的转化，提出了面向用户的目标成本核算法；美国学者（在面向报价方面）对已有或生产过的产品作回归统计的结果，建立了成本模型；日本、瑞士、英国等学者也均对制造阶段的成本估算进行了较多的研究。国内的许多学者也对这一课题进行了数年的研究，但由于工厂数据可靠性较差，研究经费和人力不足，工作量和难度大等原因，进展缓慢，从上述可看出对产品降低成本的设计长期以来还一直停留地局部阶段的理论分析和计算，尚未把它纳入到贯穿设计全过程一体化的CAD系统中。因此，建立支持设计全过程尤其是原理方案和总体结构设计阶段的成本信息模型已成为实现低成本设计的关键和迫切需要解决的难题。

产品创新是一个系统性的工程，不是一朝一夕就能完成的工作，它是贯串在实际工作之中的一连串智慧的结晶，它受到企业各个方面的影响也得到各个方面的支持，只有具备创新的正确思维才能实现良好的创新产品。

参 考 文 献

[1]李亦文．《产品设计原理》．化学工业出版社

[2]官政能．《产品物径――设计创意的生成发展与应用》．艺术家出版社

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1990年美国麻省理工学院(MIT)的NamPyoSuh教授在《ThePrinciplesofDesign》书中第一次完整提出AD理论，随即在产品设计行业产生了重大影响［4］。1．1域和映射AD的重点在于如何将得到的产品信息转化成功能设计要求和如何选择最优的设计参数来满足这些功能要求，域和映射是AD中非常重要的概念。AD设计过程被分成4个设计域:用户域、功能域、物理域、过程域。其包含的相关元素分别为用户属性(ConsumerAttributes，CA)、功能需求(FunctionalRequirements，FR)、设计参数(DesignParameters，DP)、过程变量(ProcessVariables，PV)［5］。产品设计过程由相邻两个域的映射组成，如图1所示。相邻的两个域间，左边的域表示“要达到什么样的目标(what)”，而右边的域则表示“选择什么方法来实现左边域的要求(how)”。在不同的设计领域，不同的设计任务都可以由这四个域来描述［6］。1)用户域DCA。产品是为了满足用户的需求。DCA是产品整个功能的概要，为确定设计目标，产品设计作铺垫。2)功能域DFR，是将DCA中产品所有的信息转换成产品各设计功能要求，反映产品所具有的特定用途和各种特性。设计约束(DCS)是DFR中的元素，DFR的设计必须满足设计DCS的制约。3)物理域DDP，是对应DFR的产品结构总体的描述。是产品结构设计从抽象到具体整个阶段的反映。设计参数是DDP中能够实现DFR中功能要求的物理变量。DDP由设计参数的集合组成。4)过程域DPV，是对产品加工过程的描述，指实现设计参数的加工制造方法。1．2设计公理从功能域DFR向物理域DDP映射的过程中，当产品设计有两个或两个以上功能要求(DFR)时，设计结果必须是能够满足DFR中的每一个DFR而不影响到其它的DFR，即必须选择一组正确的设计参数(DDP)去满足DFR和保持各DFR相互独立。1)独立公理。是保持功能需求FR相互独立判断的依据。域与域之间的映射过程可用设计目标和设计参数的特征向量来表示，其数学表达如式(1)所示。因各域之间的映射过程雷同且独立公理重点是强调DFR与DDP的关系，故以DFR到DDP的设计为代表，讨论独立公理。把式(1)中的矩阵［A］称为设计矩阵。根据［A］的形式，利用独立公理即可以判别DFR中各个功能间的独立性。DFR相互独立的条件是设计矩阵［A］属于无耦合设计或解耦设计，即［A］必须是对角矩阵或三角型矩阵。2)信息公理。当存在多个设计方案时，可以采用信息公理对设计方案进行评价，选出最优的设计方案。

2TRIZ理论及运用

1946年俄国学者阿利赫舒列尔(G．S．Altshuller)和他的同事在研究大量专利后，首次提出TRIZ理论［7］。TRIZ解决问题的过程如图2所示。首先分析实际问题的类型，将问题用TRIZ术语表述;其次把问题转化为TRIZ的问题，查询相应的TRIZ工具，得出解决方案;最后将TRIZ解决方案与实际情况相结合，找出问题实际解。TRIZ理论用于分析问题是否有可遵循的科学方法和法则，帮助快速确认问题的关键，将TRIZ中的冲突和效应引入AD作为解决设计问题的工具，在AD中的产品概念设计功能到结构映射过程，运用TRIZ理论进行结构参数设计，得出设计矩阵［A］;若［A］不满足独立公理，再利用TRIZ理论中的技术法则将AD中的耦合问题转换成TRIZ理论的标准参数，用TRIZ理论解决AD中的耦合问题，使其解满足独立公理。

3基于AD与TRIZ组合的产品概念创新设计

分析AD和TRIZ得出两大理论在各自应用中有许多特点［8-11］:AD为设计建立了科学基础，给设计者提供了基于逻辑的、推理的思想过程;TRIZ用于揭示创造发明的内在规律和原理，澄清、强调产品创新设计中存在的矛盾，利用TRIZ工具完全解决矛盾，获得最终的理想解，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。两者都是从分析问题开始，AD是从产品功能出发，寻求满足功能要求的解，得到的解理论性很强，与实际可能会有偏差;而TRIZ是专家们从大量专利总结出来的，利用TRIZ指导完成的产品设计的解更接近实际。文中将两者组合，来指导产品概念创新设计。在AD中FR到DP的映射过程中引入TRIZ，使产品概念设计解更接近实际，弥补AD设计出来的解的不足，AD又能为TRIZ提供现成的问题分析，两者在功能和结构上能很好的弥补彼此的不足，组合运用，又能将两者的优点最大化，为产品概念创新设计提供方法和理论依据。其具体实施步骤如图3:该设计模型由4个模块组成，将4个模块有机结合起来，设计流程清晰，方法明确，基于AD与TRIZ组合设计的产品概念创新设计中，先对设计解进行定性分析，求解出设计方案，再对设计方案进行定量计算，找出最优设计方案，以便于最后的结果更接近理想值。

4基于AD与TRIZ组合的自动切片机设计

基于传统设计的切片机，是刀片和平台的组合体，如图4，其结构简单，操作还是由手工来完成，造成人力和物力的浪费，特别是切片处理多的场合，如:大型酒店、大学食堂等影响更明显。在总体功能要求不变的条件下，运用AD、TRIZ的产品设计方法、机械原理方法设计出一款自动切片机，其主要结构如图5所示。自动切片机的工作原理为:减速系统2、3对电机1输出速度进行变速处理，通过轮11与皮带传动轮5连接，在轮5与曲柄滑块连接，切刀7安装在装刀滑块6上，随着滑块6上下往复运动;同时以轮11为曲柄摇杆机构原动件，并在摇杆安装棘刺4，棘刺推动棘轮10转动，棘轮10转动的同时带动物料传送系统9运动进行运料操作，当被切物行进到切刀7正下方时，会被切除。考虑到被切物不一，各种物料的硬度、韧度不一致，所以对该机器的要求也不一样，为满足多样化要求，采用AD与TRIZ组合的产品概念创新设计方法从结构上对自动切片进行改进。4．1基于AD的功能设计变量分析4．1．1建立功能域的功能需求向量由自动切片机的工作原理可知，其工作时最基本的功能包括切料和送料。该机构的原动件是高速电机，需对初始速度进行减速处理，所以得有减速系统。4．1．2建立物理域的设计参数向量机器动力源为高速电机，其转速一般在1000～1500r/min之间，但设计终端切片所需要的转速是几十r/min。因此，需采用减速系统将电动机输出速度转换成所需速度。常用的减速机构有皮带传动、链传动、齿轮传动等。而链传动只能适用于链速v≤15m/s的场合，所以直接否定链传动。要满足皮带传动能够有效地传递动力，就要保证有足够的正压力。因为皮带与轮能实现传动完全取决于施加的正压力的大小，两者成正比的关系。但是电机输出的转速高，则要求减速从动轮半径大，这样不仅是减速轮尺寸增加，还会导致整个机构的尺寸也相应增加，间接还会增加制造成本。上述的分析现象在TRIZ中属于物理矛盾，表现为电机的输出转速既要大，又要小。应用分离原理中“将系统与反系统结合”的方法可以解决这一矛盾。于是得到DFR1:减速系统相应的结构参数DDP1:皮带轮齿轮传动。自动切片的动作是切刀能随着装刀滑块上下往复运动，若采用凸轮机构来实现刀具的往复运动，可以很好的控制刀具的运动，实现最优的运动轨迹，但运动轨迹在得到提高的同时，刀具传递的力不仅得不到提高，反而会有所降低，这会影响到切片时切削力可能不足，影响切片的效果。从TRIZ的角度看，这是一对技术矛盾。矛盾的一方面调节改善了切刀的轨迹因素，可靠性提高;另一方面造成了系统运动部件的能量不足，运动物体的能量损失。查阅TRIZ理论中的阿奇舒勒矛盾矩阵，我们得到了21，11，27，19发明原理［12］，如表1。再结合实际情况，我们选择27:低成本替代作为最终解决方案，在不影响切片效果，制造既方便又经济的情况下，于是得到DFR2:自动切片相应的结构参数DDP2:曲柄滑块机构。对于被切物的传送，既要满足间歇运动的要求，要输送被切物。开始想到用槽轮机构，但若想要改变切片的厚度时，用槽轮机构要改变切片的厚度很难实现，我们想到用飞轮(即许多齿轮)改变速度来实现且加上减速系统已有许多齿轮来，齿轮太多改变速度复杂且不太方便操作，于是否定了这个方案。最终选择了棘轮机构，棘轮机构可以很方便的实现切片的厚度，所以设计参数DDP3:棘轮机构。4．1．3建立原始设计矩阵由DFR到DDP的映射可知，各DDP与所对应的DFR是强联系，所以设计矩阵［A］的对角元素是X。设计参数DDP2:曲柄滑块机构和DDP3:棘轮机构的设计中都与输入转速有联系，而设计参数DDP1:皮带轮与齿轮传动的减速机构正是控制输入转速，所以DDP2、DDP3与DDP1分别相互有联系。虽然设计参数DDP2:曲柄滑块机构和DDP3:棘轮机构共一个曲柄轴，但两者运动是相互独立。4．2基于TRIZ中功能不足的改进处理消除A21上的X。A21上的X表示减速系统对自动切片机构存在影响。在设计过程当中，为能对尽可能多的物料进行切片处理，在刀片很难改进的条件下，则只能从刀片的进给速度进行调整，进给速度越大，动能也越大，刀片总的能量就越大，由能量守恒定理可知，刀片用来切片处理的能量越大，即可以切硬度、韧度高一点的物料。A21上的X是由于原始设计在实际应用中切片的性能和指标没有达到预期效果，造成切片的工作效率不足，即有用功能不足。依据基于AD与TRIZ组合的概念设计过程可知，在设计中，应该利用标准解法消除这个X。对于A21上的X，它的物—场模型如图6所示。其中，S1为切刀，S2为物料，F1为重力势能，F2为动能。图6表示在重力完全作用的前提下，要切既定硬度或韧度的物料只靠切刀的重力势能是不能完成的，即不能达到切硬度、韧度高的物料。由标准解法的运用流程可知，对有用功能不足的物—场模型，应该建立原始物—场模型后使用第二级标准解法，同时结合实际情况，可选择采用标准解NO．3:假如系统不改变，但永久的外部添加改变S2是可行的［13］。因此，为消除A21上的X且又尽量少的增加机器的复杂性，通过改变减速系统的传动比使曲柄滑块机构有不同的输入动能F2，即可以满足种类尽可能多的物料的切片处理，如图7所示。4．3基于TRIZ中矛盾法的改进消除A13和A31上的X。A13和A31上X的分别表示物料传送与减速系统之间存在相互影响。对于物料的传送，既要满足间歇运动的同时，又要满足通过改变进给距离而切出不同厚度的切片。物料传送是通过曲柄摇杆推动棘轮转动，棘轮每转过一个角度，物料带就会行进一段距离，而物料带前进的距离就是切片的厚度。棘轮停止转动的时间为了配合切刀从空行进刀切片处理空行回刀所需的时间，这就对减速系统和物料输送机构之间的运动关系提出了严格的要求。在TRIZ中，这实际上是一个未得到解决的技术矛盾，其关键元素是物料进给距离和切刀运动周期。其表现为:物料进给距离不能太短，以免切刀发生空切;反之，不能太长，太长会造成物料未被完全切断，就开始进行进给动作。查阅TRIZ理论中的阿奇舒勒矛盾矩阵，物料进给的长度是要得到改善，而减速系统引起的切刀运动时间是被恶化，所以我们得到了19发明原理，因只有唯一解，所以选择原理解NO．19:周期性作用。为消除A13和A31上的X且又尽量少的增加机器的制造成本和机构复杂性，我们想到了通过曲柄摇杆机构的曲柄长度和调节切刀的长度来解决这一对矛盾。切刀的长度调节没什么异议，为了简单化，没有单独设计曲柄，而是直接利用联动皮带轮的资源，如图5所示。把连杆与皮带轮的联接点到轴心的距离称作曲柄，这样不仅结构简单、制造成本低，最重要的是实际效果并不亚于另加曲柄。4．4基于独立公理的方案评价在完成上述两个改进，A21，A13和A31上的X都被消除，对矩阵［A］改进后的矩阵［B］为式(6)由独立公理可知，改进前的设计矩阵是耦合设计，改进后的矩阵是解耦设计，且解耦设计是优于耦合设计的，则可以判断出，设计方案是可行的。基于AD与TRIZ组合的产品概念设计方法贯穿整在自动切片机的设计到改进处理中，提供明确的设计目的和精确的设计方向。对自动切片机的设计能够顺利进行起到至关作用，同时也验证了该设计方法是非常成功，为今后的设计工作提供便利。因只有一个设计方案，也无需进行信息评判，即该设计结果就是最优方案。

5结语

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随着产品同质化现象日趋严重，如何让自己的产品在众多价格、功能、材质甚至造型都极为相似的同类产品中脱颖而出，成为企业迫切需要解决的难题，而创新设计则是解决这一难题的根本途径［1］。产品的传统创新方式是企业利用技术优势在产品成本、功能、质量等各方面领先同类产品，进而在市场竞争中占据优势地位。但随着社会整体科技水平的持续上升和行业关键技术的不断普及，由技术壁垒形成的创新优势已难以长久维系，必须另辟蹊径，探索实现产品“异质化”的新途径，微创新就是其中的重要途径之一。

一、微创新概述

（一）微创新的内涵目前针对微创新概念的论述主要来自产业界的相关人士，如乔布斯认为“微小的创新可以改变世界”；奇虎360的周鸿祎认为“从用户体验出发，把产品做得简单、易用，或者能够提高用户在使用产品过程中的愉悦感。任何在此方面所做的创新努力，哪怕很微小，也有价值，我把它叫微创新”等等。但他们也仅止于达成基本共识，并未形成统一定义。上海的赵付春博士在综合研究各方面意见后认为微创新是基于主导创新平台或设计，以员工的自发创新为基础，以流程、产品和服务等局部改善为手段，以改善用户体验为主旨，强调相关方（用户或供方等）的参与和反馈而展开的渐进式创新方式［2］。虽然公众对微创新的关注度近年来才逐渐上升，但事实上它并非全新的创新类型。学界根据成果的作用及影响程度不同将创新分为颠覆型和渐进型两个基本类型：颠覆型创新往往基于跨越性的技术变革或开创性的商业模式创造出新的产品种类或差异较大的产品，甚至形成新的产品或行业标准，影响较为深远；而渐进型创新一般不会建立新的产品、行业标准，往往通过引入了新标准作为创新平台进行二次开发形成改良产品，影响相对较小［3］。传统上，无论是颠覆型创新还是渐进型创新，大都采用以企业为中心的创新模式，但由于企业的内在惰性，往往易于陷入创新乏力的局面。微创新就其作用和影响而言无疑属于渐进型创新，与传统创新不同的是它抛弃了以企业为中心的创新模式，转而以用户为中心、以改善用户体验为目的，将消费者无穷的消费需求转化为企业创新的核心动力，解决了传统创新缺乏持久创新动力的难题。

（二）微创新与“山寨”行为的区别近年来，微创新在备受推崇的同时也招来了众多质疑，其中最为诟病的就是微创新与山寨之间千丝万缕的“暧昧”关系。不少人认为微创新就是山寨、抄袭的代名词，是“伪”创新，但事实上两者在创新的动机、手段以及结果等方面都存在很大差异：其一是动机不同。微创新通过局部创新不断改善用户体验，逐步增强产品的市场竞争力，形成稳定、持久的产品力；而山寨产品则往往只追求短期、高额的商业利润，缺乏长远的创新发展规划。其二是手段不同。微创新以现有产品、技术和消费需求等为基础，通过二次开发、局部创新形成新的产品；而山寨则是对现有产品功能、结构、材料等的简单模仿或完全抄袭，未融入自身的思考和研究［4］。其三是结果不同。微创新不仅能改善消费者的使用体验，形成稳定持久的产品力，同时还有利于形成产品创新的内在逻辑。产品创新的内在逻辑不仅能促进创新设计，同时还能形成创新壁垒，对抄袭行为产生阻隔作用；而山寨产品虽然可能在短期内产生轰动效应、获取高额利润，但往往由于缺乏创新逻辑而后继无力，从而迅速归于沉寂。由此可见，微创新是企业发展必不可少的创新手段，而山寨行为则是企业步入正轨的拦路石，两者具有本质性区别。

二、微创新在产品创新设计中的应用价值

（一）微创新能帮助企业快速适应个性化的消费市场产品同质化是社会科技水平整体提升、技术壁垒逐渐消除后的通病，它与消费者多元化的个性需求形成难以调和的矛盾，成为当前影响企业生存、发展的根本性问题之一。持续的产品创新是消除同质化的有效手段，但是基于关键性技术突破的颠覆型创新不仅投入大、周期长，且具有较高的不确定性。即使是实力雄厚的大型企业，也无法通过持续的颠覆型创新来适应个性化市场的发展，因此，以微创新为代表的渐进型创新必然成为企业产品创新的主要形式。同时，随着用户体验对消费者购买行为的影响不断加剧，以改善用户体验的为基本立足点的微创新对产品创新的重要性也不断提升［5］，成为企业适应短、频、快的个性化消费市场的重要手段。

（二）微创新能促进现代产品设计理论的发展微创新对产品设计理论的发展也具有重要意义，不少重要的现代设计理论中都包含有微创新的相关理念，如模块化设计就非常注重局部性的微创新：模块化设计理论要求按一定依据将产品分解为若干相对独立的子模块，并根据消费需求变化对相应模块进行增减、更新或重组，通过针对性的局部创新形成既符合消费者个性需求又相对低廉的产品，有效解决产品标准化与个性化之间的矛盾。此外，微创新关于用户体验的相关理念对模块化设计也具有启发意义：即可以强化产品子模块与用户体验之间的对应性，进而通过改进子模块更具针对性地改善相应的用户体验，产生事半功倍的创新效应。

（三）微创新能充分发挥现代先进制造技术的生产效能就发展趋势而言，以柔性化制造技术为代表的智能化先进制造技术必将成为现代制造业的主流技术，而微创新则在发挥现代先进制造技术的产能和效能方面具有天然的优势。例如，当前已有不少大型制造企业建立了新型的、柔性化的生产线，企业可以在一定范围内对生产流程、工艺、结构以及尺寸进行局部调整，以便根据市场需要快速调整产品线［6］，并且避免传统刚性生产线在产品转换时所带来的高额人力、物力、财力和时间成本。但柔性化生产线的可调整性具有一定限度，颠覆型创新因其往往需要对生产线进行大幅调整，超出了柔性化生产线的承受范围，难以发挥其技术优势。而微创新由于对生产线调整的要求少、幅度小，因而与柔性化生产线的技术特性具有较高的匹配度，更有利于发挥其灵活多变、高效低耗的技术优势。由此可见，现代先进制造技术既为企业开展微创新创造了良好的硬件环境，同时也要求企业必须将微创新作为产品创新的主要途径，才能充分发挥先进制造技术及设备的效能，避免无形的浪费。

三、产品微创新的基本策略

（一）主动转换创新视角产品中的一些小问题对专业人员而言很容易解决，但对普通消费者来说却并非如此。这些问题虽然很小，但解决的好却能大幅改善消费者的使用体验。产品微创新过程中，创新人员不仅要将自己的身份从产品设计者转换为产品的使用者，更为重要的是必须摆脱自身专业知识构架和固有思维模式等的禁锢，尝试以普通消费者非专业的视角来审视产品，进而发现问题、解决问题，往往能够取得意想不到的效果。

（二）持续发掘创新途经技术创新是产品创新的重要手段，能有效提升产品的市场竞争力［7］。但在“体验为王”的消费时代，产品创新不能单纯依赖高新科技，必须不断发掘新的创新途径，并重技术创新、体验创新等多种途径。在产品的微创新过程中尤其应该注重体验创新，通过恰当的技术、工艺或材料等有针对性地满足产品目标对象的消费需求，改善、甚至创造全新的使用体验，进而产生良好的体验创新效果。

（三）不断拓展创新内容传统的产品创新往往偏重物质功能，着力于增加产品的使用功能或提升其性能。但实际上产品的功能包括物质和精神两个方面，除物质功能之外,产品的审美性、趣味性、互动性等精神功能也应该成为创新的重要内容。尤其在经济发展水平不断上升、社会需求层次逐渐向上迁移的形势下，产品精神功能的创新往往能产生事半功倍的创新效应。由于微创新以用户体验为基础，因此，在精神功能的创新方面更具优势。如图1所示名为“moon-glass”的茶具就侧重于精神功能的微创新：设计者对茶杯内壁造型做了细微改动，使其在使用过程中随着水面高度的变化呈现出与月亮类似的盈缺变幻，产生“月有阴晴圆缺，人有悲欢离合”的人文意境，与使用者产生情感互动，营造出与众不同的使用体验，有效提升了产品的附加价值。

（四）及时调整创新意识传统创新往往致力于实现根本性的突破、产生颠覆性的新功能、新产品，但随着技术壁垒的不断消解，这一类型的创新越来越困难。而在产品同质化日渐普遍的背景下，设计的优劣、品质的高下往往体现于细节的处理上，所谓“见微知著”。因此，在产品创新过程中企业和开发人员必须转变创新意识，从细节入手，围绕“最能够打动消费者的那个点”开展创新设计，通过微小的创新改变世界，而不是盲目地求大求全。

四、微创新的评价方式

微创新以改善用户体验为主旨，因此微创新成功与否也必须以用户体验作为评价依据。消费者对产品的体验可以分为预期使用体验与实际使用体验：预期使用体验是消费者在购买产品之前根据以往的生活经验预想而成的使用效果，这一预期效果也是消费者评价新购产品的内在标准。比如：消费者原来使用的手机运行某些大型软件较为缓慢，那么运行大型软件必须流畅，就会成为他们的预期使用体验之一，并成为购买新手机的标准之一。实际使用体验则是消费者购买产品之后在使用过程中形成的真实体验。通过对比预期使用体验与实际使用体验能够对微创新作出较为客观的评价：如果某方面的实际使用体验高于预期使用体验，就意味着产品中相应的微创新较为成功；两者基本持平则表示基本成功；而如果实际使用体验低于预期，则表示对应的微创新较为失败。

五、产品微创新的通用模式探究

虽然目前微创新在各领域的应用日渐广泛，但学理层面的研究还较为薄弱，微创新的实践应用缺乏系统而有效的理论指导。因此，在深入实践的同时必须及时总结经验，探索产品微创新的通用模式，不断完善其理论体系。

（一）产品微创新的一般步骤1.掌握产品目标对象的预期使用体验。预期使用体验不仅是消费者评价产品的内在标准，同时也是产品微创新的重要依据，在产品开发前期必须掌握消费者真实、准确的预期使用体验。在获取预期使用体验数据时必须兼顾针对性和普适性：针对性是指必须根据产品的目标对象设定数据来源，而不能随意选取调查的对象群体；普适性是指调查数据必须达到一定规模，以使最终数据能够体现产品目标对象的群体共性，而非个别消费者的个体特性。2.解析预期使用体验中的诉求点。预期使用体验当中往往蕴含着消费者对产品的某些诉求，包括显性诉求和隐性诉求。显性诉求是指消费者对产品比较明确的要求，比如很多消费者都喜欢使用大屏手机，以获取更好的视频或游戏效果；隐性诉求则是消费者比较笼统的、甚至尚未明确意识到的诉求，比如：大屏手机虽然给人们带来了更加精彩的视觉享受，但也产生了操作上的不便，原先单手就可以完成的操作在大屏手机上必须双手并用才能完成。因此，很多用户都希望提高大屏手机的操作性。但“提高手机操作性”是一个比较模糊的诉求，不同的设计师会根据实际情况给出不同的解决方案。比如有不少企业就针对这一诉求开发了单手触控模式，对拨号键盘和输入盘做缩小、贴边处理（见图2），用户只需一只手就可完成拨打电话、发短信以及解锁等操作，而且可以左右手随意切换，在一定程度上改善了手机的操作性，满足了消费者的隐性诉求。3.通过微创新将诉求点转化为创新点。改善用户体验的基本手段是利用产品的创新点来满足消费者的诉求点，但前提是必须确定消费者最关心的“那个点”。因此，从预期使用体验中解析出消费诉求之后，必须进一步筛选出消费者需求最为迫切的主要诉求，以便通过针对性的微创新优先予以满足，从而快速、有效地提升消费者的实际使用体验。值得注意的是，在同时选择多个诉求点进行微创新时，除了消费者需求的强弱之外，还必须考虑这些诉求点之间的关联性。一般而言，关联度高的诉求点更易于形成产品创新的内在逻辑，并产生系列性的创新成果，进而为跨越性的产品创新奠定基础。

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机械产品创新的核心在于构思产品的创新概念。产品概念设计决定性地影响后续的产品详细设计、产品生产开发、产品市场开发以及企业经营战略目标的实现。一旦概念设计被确定，产品设计的60%～70%也就确定了。因而，产品概念设计成为设计过程中最重要、最复杂，最不确定的设计阶段。机械产品概念设计是一个创造性问题求解过程，其主要特征是初始状态定义不良。只有弄清楚设计者在创新设计过程中到底是如何进行认知操作的，才能更好的理解创新设计过程，并为该过程建立有效的支持工具。因此，通过结合工程领域的概念设计过程与认知心理学领域的创造性过程，建立面向产品创新的概念设计认知过程模型，该模型的主要作用在于揭示创新设计过程本质，确定影响设计结果的设计资源和设计行为，帮助设计者更好的使用来自于设计领域及认知领域的的创造性工具、方法及技术。以认知科学为基础，机械产品创新设计为对象，实现人机智能协同设计为目的，研究机械产品概念设计行为机理。首先分析影响创新设计的关键因素，并对这些因素进行归类分析，确定可以通过外部资源得以促进的可控因素；其次，对创造性概念设计过程中的关键认知行为、信息传递、信息操作及认知回路进行分析，并基于此建立有利于创新实现的一般设计过程，为建立计算机辅助设计系统的概念平台奠定基础。

2人机智能协同的内在机理研究

利用计算机技术、信息技术及智能技术实现概念设计行为机理研究结果的具体方法，从而建立人机智能协同的模式。首先，根据信息加工理论，分析从刺激的选择和注意，到对刺激意义的理解，工作记忆对信息的存储并进行加工处理，长时记忆的形成和使用，对创新设计的影响，确定人机智能协同应遵循的原则；其次，为影响创新设计的可控因素寻找利用机器智能实现的方法；最后，研究利用计算机技术实现创新认知规律的方法。

3计算机辅助机械产品创新设计原型系统研究

计算机辅助机械产品创新设计系统是认知科学、信息技术、设计理论与方法的会聚平台，也是创新设计的工作平台。该系统主要由知识库系统、信息检索系统、概念设计空间及创造性思维方法等部分构成，其关键作用是在产品的概念设计阶段、方案设计阶段为设计者提供有用的工具，并实现与设计者之间的智能交互，从而提高设计者的创新设计能力。在本研究方案中，原型系统的逻辑体系结构共分为三层：界面层、应用程序服务器层、资源层。

4结束语

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关键词：产品基因；创新设计；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.228

0 引言

随着社会的进步与发展，人们不再满足于温饱，而更加注重生活质量。某些功能单一，材质普通，外观简陋的产品逐渐遭到淘汰。科学的进步以及市场竞争使得产品的使用周期越来越短，谁能快速的研发出新产品，谁就能快速的占领市场的主动性。然而新产品的研发不仅仅应该考虑到产品功能的创新，产品生产的成本，用户的体验都是应该考虑的主要元素。因为绝大多数产品都是在旧产品的基础上加以改进，所以旧产品的优点需要保留，缺点也不要重蹈覆辙，取其精华，去其糟粕是产品研发的一个重要理念。

1 产品基因简介

基于生物遗传理论，人们提出了产品基因的概念。产品的更新一方面是因为原产品存在某些问题，另一方面是因为在某方面有了更好的设计方法，或者是创新的加入一些原产品所没有的元素，使得产品更加完美。在产品的创新设计中，为了使产品更好的服务于人们，需要考虑到很多因素，成本，结构、工期、利润、外观等，这些都属于产品基因的一部分。从大多新产品中我们都可以看到原产品的产品基因在里面，除去少数新元素成分外更多的是优化产品的内部结构，将优化理念与原产品完美融合。产品基因概念的提出使得对产品的创新设计有了一个直观的思路。

2 产品基因的分类与提取

在生物遗传过程中，DNA是主要的z传物质，而基因则是有遗传效应的DN段。由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。其中碱基的种类又分为A、G、C、T四种。由于碱基数量多，排列顺序多言所以构成了多种多样的生物性状。通过研究基因的种类可以分析出物种性状，而通过分析生物性状也可以得出生物的基因。产品基因的分类与提取的原理也来源于此。通过分析产品的结构，原理，就能够分析出它的功能，反之现成的产品实例或实例种群进行功能分类、结构拆分和外观分析找出其对应的原理建立原理模型再按照原理模型将各功能设计、外观设计和结构设计进行分类归纳提取成相应基因。

2.1 产品基因的分类

（1）功能基因可以按照主要功能划分成相应的大类，然后再大类下再详细的划分为各个小功能，因为功能基因是产品的最重要的一个指标，它是产品设计的最终要达到的最基本的要求，功能的种类还间接的影响着产品的结构和外观设计，所以分类越详细越好。一般的产品功能可以按图1划分。

（2）结构基因会最大程度的影响到用户对同类产品的体验，较好的结构设计还可以很好的利用空间，减少外包装成本和产品重量，使得产品更加的小巧轻盈。还可以利用人们的使用习惯灵活设计各个控制开关位置，显示屏大小等。产品结构的划分和产品功能划分相同。

（3）外观基因最大程度的符合人们的审美观。如今的各个产品行业都充满着激烈的竞争，相同功能结构的产品怎样才能俘获人民的心呢？当然是华丽的外观。新产品的外观设计不仅要有着新的元素，还应保留之前广受欢迎原产品的主要外观元素，比如超跑兰博基尼，每一款跑车都有着炫酷的机械外观设计，但每一款都有这其不同与其他系列的地方。

有分析可以的出，产品的结构由外观和功能决定，外观和功能大多是独立存在的，不同的产品对外观和功能侧重不同。比如科学实验道具主要为了满足实验的需要侧重功能，而儿童玩具更多是靠精美的外观吸引小朋友的注意。

2.2 产品基因的提取

产品基因的提取就是根据现有的产品，对其产品进行结构拆分，功能分类和外观分析，建立数学模型，对成功产品的结构，功能和外观进行分类整合，分析得出成功要素，以为后续的相应的产品创新研发提供相应数据。

3 产品基因在现代创新设计中的具体应用

产品基因在现代创新设计中的具体应用有很多，这里以自行车为例。自行车的在历史中经历了多个阶段，包括木轮车，铁轮车，链条自行车，以及划时代的充气轮胎自行车等，在自行车的产品基因中，因为其功能性强，所以对外观要求相比于功能和结构略低。自行车产品基因的分类中，首先考虑到用户的体验与要求，所以在新型自行车的研发中仍保留了充气轮胎的设计增加了额外的减震装置以优化骑行舒适度，保留链条元素，增加了变速装置优化骑行速度。这些在功能结构上的改进不仅不会影响到自行车的外观，还使得用户有更加舒适的骑行体验。在自行车产品基因的提取中，可以将销量较好的产品进行分析提取，比如默写功能，比如实心轮胎的使用，轴传动的元素的加入都可以进行基因提取，加入产品基因库以便后续进行分析。这些都是产品基因创新设计在实际中的运用。

4 结语

通过对产品基因在创新设计中的研究，分析了产品基因的分类和提取，提高了产品基因概念在现代产品设计中的科学性和实用性。

参考文献：

[1]冯培恩，陈泳，张帅等.基于产品基因的概念设计[J].机械工程学报，2004，38（10）：1-6.

[2]杨金勇.基于功能表面的机械产品基因工程理论与技术研究[D].济南：山东大学，2007.

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关键词：LED；光学仿真；照明设计

能源紧缺已成为当前全球经济发展的瓶颈，节能减排已然成为社会发展的趋势。作为新一代的绿色照明光源，LED光源体积小，可控性好，且高效节能，相比传统光源有着巨大的优势。随着低碳时代的到来，LED照明灯成为了照明行业一个重要的发展方向。

1新光源产品的发展现状

随着LED市场的快速发展和巨大的市场潜力，全国各地纷纷把发展LED作为发展新兴产业的重要目标产业之一。受益于LED光源高效节能的优良特性，基于目前传统能源枯竭的局面，LED照明产业受到来自多方的扶持。近年来，我国政府相继出台了多项政策推动LED产业发展。从表面看，LED产业可谓是风光正好。然而，LED产业在迅猛发展的同时实际上也面临着诸多瓶颈。以中山市古镇为例，古镇拥有灯饰及其配件工商企业1.27万家，其中灯饰商户7497家，当中更是以中小微企业居多。大多数的企业还是以贴牌生产和简单加工为主，灯饰设计主要靠模仿和抄袭为主，缺乏自主创新能力［1］。纵观整个新光源产业的发展现状，其中存在的主要问题是：企业虽逐渐意识到工业设计创新对企业的推动作用，但综合结果来看，工业设计质量依旧不高，在产品研发中参与度依旧不够，产业链上更多的还是沿用过去灯具设计的传统方式，缺乏对LED产品特点的深入研究以及相应的创新性研发。

工业设计是有别于科学与艺术的第三种智慧，但其组成的子系统又含有科学与艺术的成分。工业设计体现了在经济和社会发展中人类的创新能力，是企业创新和振兴地方经济的重要发展战略。LED产业发展离不开工业设计和制造技术的有机结合，只有同时包含着优良的技术和设计两大要素才能创造出具有市场竞争力的产品。然而目前现有的LED产品在工业设计创新与照明设计之间存在严重的脱节问题。大部分针对LED产品的工业设计创新研究都集中于产品的造型设计研究、情感化研究等方面，而缺乏严谨的照明设计相关的研究探索。本文研究是结合实例，基于光学仿真分析，开展对新光源产品的创新设计研究。

2照明设计与光学

仿真照明，是获得舒适生活的一种可以简单利用的工具。设计照明就是要站在使用者的立场上，最大限度提高光线给使用者带来的心理和生理上的效果，创造一个让使用者提升精神面貌的美好空间［2］。照明设计的过程简单归纳就是合理利用灯具的过程，在合适的时间、空间里使用恰当造型、功能的灯具，带给空间合适照度、光比等。某种意义上讲，灯具的设计就是服务于照明设计。而反过来说，照明设计则可以指导灯具的设计。在照明设计的过程中，一般会通过计算照度来作为亮度的参考，并使用光学仿真软件来确认照明效果，从而得到的效果不仅是感觉上的，也是科学的。现有市场上光学仿真软件有不少，但其中既能免费使用，又有大量照明厂家支持的还是要数DIALux。使用DIALux可以很方便地建立模型、导入灯光，能快速计算所需要面的照度、辉度等数据，并能3D描绘实际颜色或伪色图，最后输出一份专业的设计报表。本文也将使用DIALux作为研究使用的光学仿真软件。

3基于光学仿真分析的台灯设计探索

本文以台灯灯具设计为例，介绍如何基于光学仿真的分析，计算出台灯光源位于桌面上科学合理的位置坐标范围，由此展开对新光源产品创新性设计的研究。

3.1台灯光学性能标准的确立

台灯是人们日常生活中经常会使用到的灯具之一，GB/T9473-2008《读写作业台灯性能要求》［3］中对台灯在光度学要求方面主要有遮光性和照度及其均匀度的要求，其中照度要求为：以灯具出光口的几何中心垂直投影点为圆心，位于眼睛的正前方，靠近眼睛一侧的投射范围内，离圆心的半径距离为300mm的1/3扇形以内，AA级照度应大于500lx，A级照度应大于250lx；离圆心的半径距离为500mm的1/3扇形被前面扇形截下的区域以内，AA级照度应大于300lx，A级照度应大于150lx。每个区域内的照度均匀度（最大值/最小值）不得大于3。本文研究拟采用A级照度标准［4］。结合美国IESNA推荐的台灯照亮面积、照度及其均匀度要求，本文拟采用对家庭读写作业照明的作业面面积要求为：作业面面积360mm×310mm，如图1所示；作业面维持的照度应大于200lx，最大照度与最小照度之比不应超过3［5］。

3.2照度信息计算范围的确立

基于台灯日常的使用情景，首先应构建一个简单的照明环境。房间大小为幅宽3.0m，进深2.4m，天花板高2.8m，内装修的反射系数为天花板60%、墙壁30%、地面20%。根据人体工程学的理论分析［6］，采用的桌椅尺寸为：桌面高度750mm、桌面长度1500mm、桌面深度600mm、桌板厚度20mm、椅座高度410mm、椅面宽度400mm、椅面深度380mm。为避免灯光在纸上产生反射眩光，且避开手的遮影，同时距离眼睛要有一定距离，台灯宜放置在桌面左前方位置（以右手写字为例）。本文拟测量台灯位于桌面中垂线15°~75°间总共60°夹角内且距离以靠近人一侧桌面边缘中点为圆心半径500mm大小的圆弧以外范围的照度信息。

3.3计算位置范围内的照度信息

首先在DIALux（笔者使用的DIALuxevo6版本）中，依据上文提供的数据，搭建出简单的室内模型。导入灯光文件后，根据GB/T9473-2008《读写作业台灯性能要求》可以计算出该光源用作台灯的适合高度范围。将光源放置在桌面中线上离边缘500mm外的位置，本文将其放置在距桌面边缘550mm的位置上，并绘制出需要计算的工作面，分别命名为300mm和500mm。从距离桌面100mm开始，步长100mm，最高600mm，分别计算两工作面的照度信息。根据A级照度标准，可以初步确定该光源合适的高度范围为300~500mm。再在200~300mm和500~600mm范围内细分，通过二分法，再测量多组高度的照度信息，最终可以确定该光源合适的高度范围为210~560mm，即是说，假如采用该光源作为台灯光源，若光源高度设计在210~560mm范围内，则可以符合GB/T9473-2008《读写作业台灯性能要求》内A级照度的标准。接着，再结合美国IESNA推荐的台灯照亮面积、照度及其均匀度要求跟台灯适宜放置位置要求，具体计算出该光源用作台灯在具置上的适合高度范围。

3.4整合分析所得的照度信息统计

所有位置坐标的灯源合适高度，通过已知的特定位置坐标数值，使用插值法（笔者使用的是Solidworks中的Akima样条曲线插值法）拟合出该区间内的高度范围，并依此建立三维可视化模型，数据范围区域（图中灰所示区域）即是针对该光源用作台灯时候的位置及高度建议值，以市面上现售的某款台灯为例，若台灯光源设计的位置及高度在此范围内，则可以使该台灯符合GB/T9473-2008《读写作业台灯性能要求》中的A级照度标准以及美国IESNA推荐的台灯照亮面积、照度及其均匀度要求跟台灯适宜放置位置要求。

4结论

本文以台灯灯具设计为例，介绍了基于光学仿真分析的新光源产品创新设计的思路与方法，有助于设计师跳脱出单纯从外观美感等方向思考的局限，而关注灯具本身的实用性，杜绝盲目设计后产品不符合规范的现象存在。本次实验过程中在考虑设计台灯时候采用了GB/T9473-2008《读写作业台灯性能要求》跟美国IESNA推荐的照度要求与标准，而如果涉及到其他类型的新光源产品设计则需要不同的相应标准加以规范才得以进行，这也是本实验方法的核心难点所在。笔者相信，工业设计在未来会逐渐趋向于科学理性化发展，而非现有的美感主观主导。具体到新光源产品的工业设计，则会发掘探讨出更多的相关细则标准，用以辅助基于光学仿真的分析研究，从而让设计师以有别于一般工业产品的工业设计思维来看待新光源产品的设计开发。

参考文献：

［1］肖锭.中山市古镇灯饰工业设计服务平台建设研究［J］.南昌教育学院学报,2013（8）:195-196.

［2］福多佳子.照明设计［M］.朱波,金旭东,刘涛,等,译.北京:中国青年出版社,2014.

［3］王晔,吕蔚辰,姚梦明.GB/9473-2008,读写作业台灯性能要求［S］.北京:中国标准出版社,2008.

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【关键词】多功能；健康饮水；人性化设计；适用人群广泛

一、现阶段多功能水杯消费概况

根据调查的结果，虽然多功能水杯的使用人群非常广泛，但人们却不怎么注重多功能水杯的品牌与质量，现阶段上多功能水杯的销售渠道有很多途径，这也就造成了多功能水杯的质量与价格变得杂乱。水杯在我们的日常生活中扮演着不可或缺的重要角色，我们不仅要它的外观美丽，而且要让它实用。每个人都需要喝水，所以多功能水杯的消费群体就非常的大，消费群体包含学生、教师、工人、办公室人群等等，多功能水杯的设计也就越显得尤为重要。

二、现有水杯产品状况

市场上现有的多功能水杯类型很多，较热门的几款主要分为保温杯、运动喷雾水杯、搅拌杯、榨汁杯、折叠杯等等。经过调查结果发现，市场中的水杯都很单一，其中保温杯占了很大一部分，保温杯一般是由陶瓷或不锈钢加上真空层做成的盛水的容器，顶部有盖，密封严实，真空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的。内外部均为不锈钢，造型优雅、内胆无缝、密封性能良好，具有良好的保温性能。可放冰块，也可放热饮。但是杯身过于笨重，不利于携带，由于为了保存温度杯身内部属于密封不透明状态，不利于清洗与观察。还有搅拌杯与榨汁杯，设计新颖符合年轻人所喜爱的理念，由上下两个大小不同的圆柱体的小杯子组成。在大小不同的圆柱杯中间有一个像螺旋桨一样的可旋转塑料片，并在这个塑料片上有一个突出的、像钉子般的刺，使用快捷简便养生，但是容量太小，清洗麻烦，噪音太大。还有市面上比较流行的折叠杯，小巧轻便，利于携带，但是没有储存容量，使用寿命短，只能随接随喝，乳胶材质易有异味滋生细菌。市面上还有一种运动专用喷雾运动水杯，外观时尚，带有切合运动人员运动需要的功能，但是适应群体单一，只可以装凉水。随着国家经济的发展和人民生活水平不断提高，从老人到小孩，从工人到企业老板都有属于自己的杯子，人们也对多功能水杯的期望也越来越高。这样更刺激了多功能水杯的产业的发展，也刺激了多功能水杯的创新与研究，也给了我们创新实践的机会，为方便人们日常生活做一份贡献。

三、创新产品设计

针对上述市场调查，本人设计了一款“enjoy”品牌下的多功能水杯——“热泡”。(一)设计理念与外观设计。“热泡”的外观设计理念主要是简约时尚。“热泡”的整体杯身为高纳米科技的透明材质，可以更好地利用透明杯身看到水杯内部加热的情况，透明杯身显得杯体外观简约时尚可以适用于各种人群。杯身中部还设计了隔热带，方便于在加热时携带和移动不被烫伤。设计的出发点：市场上的多功能加热水杯大多都外形笨拙美观性差，携带不方便，安全性能差，加热不均匀或者加热不完善。因此想设计一款外形简约时尚，杯身符合人体工程学，便于携带，安全度高，加热均匀的多功能水杯。本水杯主要针对学生与办公室人群，便于携带握持的水杯，对于这类人群比较注重身体健康与养生，所以杯子本身内部自带一个加热柱，可以在任何时间任何地点喝到热水，加热柱上带有排气孔，在加热杯内液体时可以透过杯身看到加热过程。还带自动搅拌功能，通过加热柱上的排气孔带动液体流动从而达到搅拌的效果，更好的方便了人们的生活。(二)多功能的使用。本水杯主要针对学生与办公室人群，便于携带握持的水杯，对于这类人群比较注重身体健康与养生，所以杯子本身内部自带一个加热柱，可以在任何时间任何地点喝到热水，加热柱上带有排气孔，在加热杯内液体时可以透过杯身看到加热过程。还带自动搅拌功能，通过加热柱上的排气孔带动液体流动从而达到搅拌的效果，更好地方便了人们的生活。本水杯加热采用充电的方法，在杯身底部有防水充电插口与信号灯，水杯自身带有蓄电功能，不必担心没有电源的时候无法加热液体，当充满电量的时候信号灯会显示满格，当水杯电量用完的时候会闪烁提示电量将要用完。(三)价格设定。水杯作为人们的必需品，人们对它的需求量是非常高的，据上文调查显示水杯的价格会根据水杯自身的功能与材质有着相对应的价格。而价位在200-300元之间是大众最满意的，所以此款“热泡”多功能水杯的价格设定为210元。(四)设计总结。经过网上专利的相关查询，大胆设想和制造，设计可能不完美，甚至有很多错误或漏洞，但整个过程让我受益匪浅，让我将很多学科联系起来，共同为我的论文服务。我希望我的设计能够有一天投入到市场的消费与生产当中去，方便到更多的人群，为人们创造出更有品质的生活方式，得到更多人的认可。这就是对我最大的肯定。

参考文献：

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关键词　生活环境　节省空间　家居产品　创新

中图分类号：J525 文献标识码：A

随着经济发展社会的进步，生活质量的提高，使用者对家居产品关注不断提升，促使家居产品设计也越来越受到人们的重视。每一类家居产品的设计都在人类科技的进步和人们审美意识的双重作用下，不断地发展变化而来。家居产品设计主要满足人类日常生活中使用、审美、愉悦的需要，针对一定的使用空间，满足一定的家居功能的产品。如今，在家居产品设计方面除满足产品使用功能外，设计师更加注重产品审美与愉悦的需求，将家居产品进行整合及多功能一体化，通过对家居产品的创新设计将人们的生活空间变得更加方便、舒适、可靠、安全。

家居产品设计是设计师最易注入情感的一类产品设计，是将时尚元素、造型材料、色彩等运用到设计中，将家居产品造型设计简约时尚化，同时对色彩、材料质感、工艺制作要求很高。因此，现代家居产品设计通常表现得非常简洁、精炼，同时可以任意组装和拆卸，主要侧重于家居中的生活用品的整合及多功能一体化的设计研究。将现有的家居空间内，加入更多的使用功能，更好地节省和利用空间，设计出符合现代人们情感的，更加舒适的家居产品。

家居产品创新设计采用新材料、新技术、新方法，与人们的新思想、新观念相统一，达到以人为本的设计目标。在家居产品设计方面，它体现在不仅仅是对使用空间的任意装饰，是在设计上强调使用性，多功能性，强调结构与形式的完美结合，注重家居产品任意组合和拆装，更追求材料、技术、空间的表现形式。

家居产品“多功能”性已成为现在市场上最流行的家具风格。以多功能书桌为例，为了满足节省空间的目的，把书桌与一些家具相结合，如与书架、桌子相结合。在合理利用使用空间的同时，强调使用者对家居产品的个性化的追求，希望通过对个性的家居产品的使用，来彰显自我，所以现有的家居产品已经不能满足消费者的需求，这就促使设计师们不断创新设计出样式丰富的多功能家居产品。目前，国内的书桌设计主要还是保持原来的沉重笨拙的风格，书桌还是比较古朴的外形，或是方方正正的样式，基本上，国内的书桌在外形的设计上都比较死板。而国外的许多书桌并不像国内设计的这样的笨拙，他们的许多产品造型轻巧、灵活的，虽然具备的功能不是很多，但是却有用处，且占地小。通过对市场现有书桌产品的分析发现，书桌大部分都是与电脑桌、书架、床等家具相组合，但是却没有发现与沙发组合在一起的书桌。就这一观点，设计师构思是将书桌与沙发相结合，这样就达到了节约空间的目的，同时体现对家居产品设计的创新性。对书桌的外形进行创新，将其造型进行简单化设计同时，不缺失产品本身的使用功能。因此，设计定位是年轻人群、中小户型家庭，力求以创新的设计理念设计出功能多、更能节省空间的书桌产品。将力争突破原有的产品，使其具有时代感、美观性、使用性、更人性化等特征。

现有多功能书桌材料有二类，一种是自然材料，另一种是人工材料。使用的材料不通风，带给人的视觉和触觉上的感觉是不同的，所以，在选择材料的时候，要恰当使用，这样不仅可以加强书桌的艺术效果，还可以体现其质感。在以前，我们在市面上常见的书桌因为都是使用木材制作，所以一般都是木材本身的颜色，一般都是红色、黄色、木头的本色，颜色的选择很少。但是随着科技的发展，现在书桌的色彩也丰富起来。色彩协调在家居产品中是非常重要的，因为色彩的色调不同，给人的感觉就不同。由于色彩具有明显的生理作用和心理作用，能直接影响人们的生活、生产、工作和学习，所以，在设计书桌色彩时，应首先考虑功能方面的要求，同时还应考虑颜色本身所代表的意义，比如红色就是活力、朝气的象征；黄色则通常被认为是一个快乐的色彩；白色看起来很是干净；蓝色属于冷色调，给人沉稳的感觉；绿色则是给人充满活力的感觉等，因此色彩的搭配好坏对家居产品的创新起到非常重要的作用。

由于现在电脑在家庭中的普及，所以一般的书桌都具备了电脑桌的功能。在国外的产品还包含台灯、便条贴的板子、纸篓等小型配件。在书桌的多功能性设计上，主要还是把书桌与书架、电脑桌相结合在一起，再增加一些小型配件，以此来增加产品多功能性。通过创新、简化，可以使书桌更加灵巧些，比如说在书桌上增加个小背板、管线孔，或是增加小配件，来节省空间。以书桌为主体，其中附加多种功能元素，在符合人机工程学的基础之上，设计出具备新功能的书桌。同时，书桌要尽量做到外形的创新，使用方法简单，使用时给人舒适的感觉。

在日常人们的生活中，书桌主要的功能就是看书、写字、放书、使用电脑等。由于设计人群主要针对的是年轻群体，这一类人群是紧随时代潮流，他们在购买家居产品时，会更加注重家居产品的个性化和创新性。他们的书桌主要是使用电脑和写字，所以设计内容主要是包括了摆放书的书架，放笔记本电脑的抽屉，可以收纳电源线、充电器等功能。将书桌与沙发的结合，在设计的过程中不仅要注重外形的美观，还要注重消费者在使用时是否舒适，也就是设计出来的产品要符合人机工程学原理。

未来的生活将更加丰富多彩，家居产品不仅具有多功能性，同时体现产品个性化、多样化、时尚化。人们更喜欢随时代进步，不断发展变化的家居产品，家居产品设计正向这个目标努力，赋予家居产品新的生命。让家居产品处于动态变化的环境中，并随心而动，随需而变，这就是家居产品创新设计的最终目标。

参考文献

[1]　[西]洛伦佐.欧洲现代家具设计作品精选[M].山东科学技术出版社,2003.

[2]　殷紫.北欧新锐设计[M].重庆出版社,2005.

[3]　王序.北欧创造产品[M].中国建筑工业出版社,2004.

[4]　戴维·布莱姆斯顿.产品概念构思[M].中国青年出版社,2009.

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关键词：产品创新设计；项目化教学；考核评价；绩效考核；评价体系

中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）07-0014-04杭州职业技术学院与友嘉实业集团共建校企共同体“友嘉机电学院”以来，与杭州友高精密机械有限公司叉车事业部深度合作，共建了叉车设计研究所。工业设计专业充分发挥自身的产品创新设计优势，以友高叉车产品创新开发项目为载体，在《产品创新设计》课程中进行项目化教学改革，由学校教师和企业技术人员共同制定课程的项目内容，共同指导学生进行叉车新产品创新设计，共同完成学生学习的考核评价。而如何建立科学的考核评价体系，准确反映出学生的创新设计能力、技能运用能力以及综合职业素质，是项目化教学改革的重要内容。在《产品创新设计》项目化教学考核评价中，应改变“一卷定成绩”的传统考核方式，而采用工业设计团队项目绩效考核的方法，客观地体现学生的学习成果，把平时的过程绩效考核与期末试卷考试相结合，并及时了解学生对考核意见的反馈，建立适应《产品创新设计》课程项目化教学改革要求的考核评价体系。

工业设计团队项目绩效考核方法的研究

工业设计团队项目绩效考核是立足于设计师现实工作的考核，其指导方针主要有四点：（1）分层考核。不同层次的人不在一起考评，对于项目组成员主要考核其“任务绩效”，而对于项目组管理者则需要有更多的“周边绩效”部分。（2）分阶段考评。设计项目的不同阶段有不同的侧重点，需根据不同阶段的特点制定各阶段的考评内容。（3）综合评价。建立综合评价体系，多方听取意见，使评价做到全面客观。（4）要有反馈及投诉的渠道。考评产生意见分歧时随时向仲裁委员会投诉，使员工有合理的言路渠道。企业工业设计团队项目绩效考核要做到有效、及时、定期。考核不能只是简单的“打分”，而要体现激励作用，通过绩效考核评价推动公司人力资源的流动，在合适的岗位上安排合适的人。

工业设计团队项目绩效考核的对象主要包括：项目组管理者——工业设计项目经理和项目组成员——工业设计师两个方面。工业设计团队项目运作主要包括以下四个阶段的工作内容：在设计输入阶段进行小组讨论、设计调研、竞争产品分析与策略等；在草图绘制阶段进行创意的激发表达及方案的选择；在效果图绘制阶段进行效果图的绘制及方案的评审筛选；在模型制作阶段进行结构设计、手工模型制作及手板建模等。在这四阶段中，项目组成员需要分别进行项目的目标制定和工作细则制定。项目经理负责设计师的项目目标制定、细则制定考核，并且带领项目组成员参与上级项目主管的项目考核反馈管理。

（一）工业设计团队项目绩效目标制定

项目绩效目标制定就是对团队目标定额的设定，即制定出团队项目组的PBC（Personal Business Commitment，个人绩效承诺）。 “个人绩效承诺”是衡量一个设计项目完成好坏的最重要指标。目前，PBC的发展趋势已从单维（结果）导向到双维（结果+行为）导向，不仅仅关注结果和任务的完成，也更加关注人们的行为表现和努力程度。“个人绩效承诺”应该是具体的、明确的、可达到的、可测量的，是团队测评指标的分解。“个人绩效承诺”主要包括：PBC要素、描述、承诺目标三个部分。见表1。

（二）工业设计团队项目考核细则制定

项目考核细则的制定涵盖了与工作相关的因素和与个人相关的因素。与工作相关的因素主要体现了项目组成员的工作业绩，包括工作质量、工作数量以及工作效率等；与个人相关的因素主要体现了项目组成员的工作态度，包括依赖性、积极性、适应能力和合作精神等。项目主管通过最能描述出项目组成员工作业绩和工作态度的每种因素的比重等级来完成考核。另外，当项目主管为设计师打出最高或最低等级时，应给予特别说明。如，对一名设计师的积极性评价为不满意时，则项目主管需提供这种较低评价结论的书面意见。这种书面意见的目的在于避免出现武断或草率的判断。工业设计团队项目考核细则如表2、表3所示。对各种因素的比重等级定义得越精确，项目主管就越能准确地评价出项目组成员的业绩。

根据表2，对工业设计项目组的考核点主要分为：

时间标准 工业设计项目团队的绩效考核时间是以设计项目的运作为基础，根据项目周期，将考核时间与项目阶段对应。正常情况下不能加分，只有时间比提交给PDT产品经理的时间提前可以加分，一般加分最多不能高于2.5分。

质量标准 “设计输入”要求达到的质量标准为：是否做到准确可靠？是否找到需求的关键对应点？是否对造型产生实质性推动作用？“草图” 要求达到的质量标准为：是否对应定位要求？是否具备新颖性和独创性？是否满足品牌诉求需要？形态是否具备竞争力？“效果图” 要求达到的质量标准为：是否真实反映草图特点？是否在工艺上具备可实现性？图面效果是否上乘？“模型制作” 要求达到的质量标准为：是否真实反映效果图特点？结构上是否具备可行性？材料工艺是否具备可行性？质量一般情况不能加分，如果方案在公司获得较高评价，可以加分，加分分为4等，最多一般不能高于5分。

数量标准 “草图”数量要求根据具体项目情况而定。粗草一般总数和入选数要达到3∶1以上。精草总数和入选数达到1∶1以上（精草入选数指选中能够进入效果图的草图）。“效果图”的“入选数”指评审后能够进入模型制作的效果图数。“模型制作”的“入选数”指评审后能够进入产品流程的手板数。草图阶段数量一般不能做加分，效果图和手板评审结果选用较多则可加分。

参与人数 在保证按时、高质量、足够数量的前提下，尽量少用人。正常情况下无加分，只有在参与人数相对于一般情况少但确保质量、数量的前提下才有加分。

根据表3，对工业设计项目组组员的考核点主要包括：（1）是否参与。参与得分，没有参与不得分。（2）按时完成要求。选项①为超前完成的得分，选项②为按时完成的得分，选项③为延迟完成的得分。（3）被采用量。选项①为项目组该阶段所有选中的方案50%为一人所做，选项②为项目组该阶段所有选中的方案25%为一人所做，选项③为项目组该阶段所有选中的方案15%为一人所做，选项④为项目组该阶段所有选中的方案5%为一人所做，选项⑤未被选中。

在各阶段所起作用 选项①为主导该阶段，是该阶段的核心人物。选项②为积极参与该阶段，对该阶段有重大贡献。选项③为积极参与该阶段，完成分内的工作，保持良好情绪。选项④为一般性参与该阶段。选项⑤为对该阶段进程表现不积极，因方案原因或个人原因影响项目的时间、质量等。

表3中数值为评分等级经换算后的得分，直接选择进行累加即可快速得出总分，然后由项目经理对该组员的工作情况进行总结。

（三）工业设计团队项目绩效反馈管理

在工业设计团队项目绩效考核中，绩效反馈管理是必不可少的部分。绩效反馈管理的内容主要是设计主管与下属进行面谈，进行连续的和双向的绩效考核结果反馈沟通，既是对前期工作的回顾，也是对未来工作的探讨和目标制定。绩效反馈管理有助于部门对员工绩效的监督，帮助项目团队成员了解自己工作进展情况，确定需要改进哪些工作方法，需要学习哪些知识和掌握哪些技能，以达到改善设计师知识、技能和工作态度的目的。这是设计主管和设计师共同探讨、提高设计师绩效的又一个机会。正式的绩效沟通至少每季度一次，对设计师该季度的绩效情况进行回顾和展望。

工业设计团队项目绩效反馈管理应当遵循以下五项原则：

结果导向原则 结果是衡量一个设计项目完成好坏的最重要的指标，这个“结果”就是PBC的达成情况。绩效管理不仅仅关注结果和任务的完成，也更加关注人们的行为表现和努力程度。

阶段性原则 将设计项目的绩效目标按设计过程的不同阶段进行分解，考核其阶段性目标完成情况，使绩效目标更具体和具备可操作性。

客观性原则 注意定量与定性相结合，以“测”为主，以“评”为辅，强调以设计过程和设计结果的数据与事实说话，使整个设计项目的评估尽可能做到客观公正。

全方位考核原则 考核信息要尽可能进行全方位的收集，考核结果要充分考虑到相关人员的评价（直接主管、相关主管、员工自评、相关调查意见）。

绩效关联原则 设计团队、项目主管、设计师是不可分割的利益共同体，团队的整体绩效影响着团队成员的绩效。

从图1能够看出，当今绩效反馈管理的发展趋势是从纯目标导向到全过程辅导导向。不仅强调目标分解，而且项目主管在绩效反馈管理中强调从开始阶段、实施阶段到反馈阶段全过程进行辅导。

《产品创新设计》课程项目化教学考核评价体系的建立

项目化教学是一种以工作过程为导向，以培养职业岗位能力为目标，以项目为教学单元构建课程体系，组织教与学，以学生为主体、教师为主导，把理论教学与实践教学有机结合起来的一种教学模式。项目化教学实施的目的是既能让学生更好地理解所学知识、技能及一般的项目开发流程，同时全面培养学生的创新思维和创新实践能力。根据项目化教学的定义和目的，“项目化教学的考核评价体系”的制定原则应包括四个方面：（1）教学考核方法和企业工作效能考核方法相结合；（2）教师考核和学生评价相结合；（3）技能考核和综合素质考核相结合；（4）形成性评价和总结性评价相结合。

通过研究工业设计团队项目绩效考核方法，并根据项目化教学考核评价体系的制定原则，我们认为，《产品创新设计》课程项目化教学考核评价体系应当采用工业设计团队项目绩效考核方法，并与传统期末试卷考试相结合，同时与被考核者进行有效的考核评价反馈沟通，以建立完整的考核评价体系。

（一）过程绩效考核评价体系的建立

《产品创新设计》项目化教学主要包括四个项目设计：项目一，叉车前叉门架的功能结构创新设计；项目二，叉车车体的造型创新设计；项目三，叉车色彩的创新设计；项目四，叉车模型制作。项目一、二、三分别包括设计输入、草图绘制、效果图绘制三个工作阶段，项目四主要包括叉车的手工模型制作阶段。在每个项目的每个阶段都要对项目组和项目组组员进行考核，填写过程绩效考核评价表。

过程绩效考核评价表主要由项目组PBC目标制定表（表4）、项目组过程绩效考核评价表（表5）和项目组组员过程绩效考核评价表（表6）组成。过程绩效考核评价体系由项目组PBC目标制定、项目组过程绩效考核评价和项目组组员过程绩效考核评价共同构成。

在整个项目化教学过程中，师生的角色发生了转变。教师的角色从单纯的传授知识者转变成为工业设计团队的“项目主管”。除了传授知识外，教师还必须能够做到：（1）指导设计团队建立工作目标；（2）监督设计团队完成工作任务；（3）帮助设计团队解决工作问题。学生的角色从单纯的接受知识者转变为工业设计团队项目组成员。一个授课班级分为若干项目组，每个项目组的组长即“项目经理”。“项目经理”必须履行的职责是：（1）保证项目组的最终方案保持较高的质量；（2）保证项目组按期完成设计任务并保证项目文档完整真实；（3）保持项目期间组内良好的气氛与积极的工作态度。“项目经理”可依据项目组全体成员的意见决定草图阶段方案选用，对“项目经理”的考核与项目组实际工作完成情况相挂钩。项目组成员的主要职责为：（1）依据调研定位进行方案设计；（2）设计方案具有较强的创新精神，要体现对潮流的把握和目标消费群体的喜好；（3）在项目中积极配合项目经理工作，协助项目经理完成项目任务；（4）所提方案的数据和工艺文档要完整。

因此，过程绩效考核评价的操作方式与企业工业设计团队项目绩效考核基本相同，首先由“项目经理”制定本组的PBC，布置组员的工作任务，然后展开设计工作。在项目开展过程中，由“项目主管”监督“项目经理”和组员严格履行各自职责。项目完成后由“项目经理”填写项目组组员过程绩效考核评价表。由“项目主管”填写项目组过程绩效考核评价表，完成全部考核。

《产品创新设计》课程项目化教学中过程绩效考核评价是一项复杂的工作，并且由于其评分标准的主观性，不宜运用在选拔性考试评价中。而传统的笔试是一种终结性的评价，虽然它在过程性、操作性、协作性方面存在考核盲点，无法完整地反映出学生的创新能力、设计能力、职业素质等，但能较好地反映学生对必需的基础知识和基本理论的掌握情况。因此，综合利用这两种方法来进行项目化课程考核评价，以过程绩效考核为主要手段，以试卷考试为补充手段，才能全面真实地反映学生的学习情况，促进学生的学习。

（二）综合考核评价反馈

工业设计专业的学生由于其性格特征与专业特点，在学习过程中往往个性较强，思维活跃，特立独行，碰到问题不愿主动找老师沟通，对于自己的考核评价结果往往只注重卷面考试的具体分数，而不重视过程评价情况。这不利于学生改进学习方法、提升学习效果，也不利于教师了解学生的实际学习状况以改进项目化教学内容和方法。因此，教师在对学生进行过程考核评价后应及时与学生进行反馈沟通。这有助于学生敞开心扉，把学习过程中的很多想法和感受表达出来，制定学习改进计划，调动学习积极性，激发学习兴趣；有助于教师培养学生解决实际问题的能力，改进项目设计内容和项目化教学方法；也有助于学校改进学生评教方式，避免学生盲目不负责的评教现象。反馈沟通形式以任课教师与每位项目组成员的面谈为主。反馈流程从面谈准备开始至面谈评价分为六个步骤，见图2。

结语

综上所述，《产品创新设计》课程项目化教学考核评价体系的建立，首先是采用工业设计团队项目绩效考核方法来进行项目化教学的过程绩效考核评价，主要包括项目组PBC目标制定、项目组过程绩效考核评价和项目组组员过程绩效考核评价三部分；在此过程中以试卷考试作为补充考核手段；在考核评价后与被考核者进行有效的考核评价反馈沟通。这样才能建立较为完整的《产品创新设计》课程项目化教学考核评价体系。

项目化教学考核评价是一个复杂的过程，评分标准和考核过程都带有一定的主观性。并且对在校学生的管理无法照搬企业的管理模式，因此，项目化教学考核评价体系需要在教学过程中不断完善。

参考文献：

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[4]葛庆，汪崟.浅谈产品模型制作工考证体系中的技能指标[J].职业，2010（36）：102-103．

[5]葛庆，王丽霞，汪崟.工业产品模型制作工职业资格考证体系的研究和建立[J].出国与就业，2009（9）：31-33．

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[7]李海波.基于职业能力培养的高职高专课程考核改革探索[J].成人教育，2011（1）：32-33．

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（1）可持续发展的需要

产品造型创新设计是可持续发展决定的。可持续发展设计把环境与实际的生产和消费联系在一起，主要倡导更健康的消费风气。产品在设计过程中，从产品造型设计角度出发，设计理念是以一种新的设计思潮出现，设计原则是现代设计思想中的关键。

（2）经济发展的需要

产品造型创新设计是企业兴旺发达的不竭动力，产品创新设计体现着企业的精神与企业文化，展示出一个企业的质量意识和技术水平，同时也是是企业发展的重要途径。产品造型创新设计代表着这个企业的发展价值。一个成功的产品造型创新设计会给企业带来经济利益的价值，有力地推动了国家的经济社会发展。

（3）提高企业竞争力的需要

产品是企业的生命线，在激烈的市场竞争中，创新产品可以给开发产品的企业带来新的增长点和丰厚的回报，新产品的开发能带动企业在成本控制和营运管理中逐渐提高。没有产品创新设计，企业就不能持续开发满足市场需求的产品，产品的市场寿命就会缩短。产品创新设计是科技与经济增长的根本源泉，有利于促进企业技术水平的先导和突破口。在真正的市场经济中，创新设计能促进企业的市场营销活动，并提供新的市场机会，成为企业生存和发展的重要支柱。

（4）企业提高品牌权益的需要

创新是一个民族进步的灵魂，产品造型创新设计是企业实现自身价值的核心活动。一项有价值的新产品能够挽救企业的生命。如：施乐公司在开发了许多计算机的创新产品后，扭转了施乐公司不断下滑的公司形象。产品造型创新设计展示出一个企业的技术水平、服务理念和品牌形象，代表着企业的发展价值。一个成功的产品造型创新设计能够给企业带来文化上的无形价值，一般情况下，企业都是利用其品牌权益来确定营销计划，根据产品特性、定价、广告、促销、分销渠道等决策，如果营销计划在一段时间内吸引了一批认识到企业品牌价值的忠实客户，那么这种无形的服务就为企业提供了有形的实物。

2产品造型设计的的创新方法

（1）产品造型生产技术的创新设计

产品造型技术是实现产品高性价比的最基本方式，是产品造型创新设计的核心，企业在竞争中必须在产品的技术含量上不断创新，技术创新设计通常采用分解、改进、重构的构成环节，必须有着与时俱进的发展潮流和趋向。技术构成不仅需要掌握好传统优良技术的优秀成果，还需要把握住发达国家的产品，并朝着数字化、智能化、网络化的方向突破。

（2）产品造型在品牌文化上的创新设计

产品造型设计是在保持产品部件自身的完整性的前提下，尤其是要保持易损部分的完整性。品牌文化是产品造型设计体现的物质层面，成功的品牌是有一套完整的品牌文化作为指引，就如同一所好学校能培养出很多优秀的人才一样，品牌文化是靠产品造型来展开的从很多成功的品牌上看到这两者之间互依互存的关系。产品造型设计不只是一剂止疼药，而是要从品牌文化上下功夫，要认真研究自身企业情况，打造品牌形象，是在充分了解品牌文化的前提下量身订造的。

（3）产品造型的文化创新设计

产品的造型设计不仅要满足于外观，最重要的是需要满足实用价值。造型设计又不仅是依据它的实用功能而定的，更重要的是要表达的文化精神，因此，产品的造型设计必须展现出文化底蕴，巧妙地融入文化特色以实现创新，需要深入的研究创新的主流思想，设计者应当努力发掘民族的特色文化，了解消费人群所属国家的民族文化，使设计出来的产品更有创造性。

（4）产品造型的人本创新设计