2021/03/13

在工业设计领域对智造业的功能溢价

    在我们日常生活中,很多生产都离不开智能硬件,尤其是智能硬件。工业设计就是衔接智能硬件与人机的关系的桥梁。

    产业设计赋予产品在材料、结构、构造、造型、色彩、表面处理、装饰等方面以新的规格和价值,这是一项技术创新的关键。同时,还对生产商进行分析、整合、包装、管理和服务,贯穿于前期策划和创意,中期研发和生产,后期管理和完善,以及展览和比赛,涵盖从研发到推广的每一个阶段。企业形象战略考虑到经营者、生产者、用户和整个社会的利益,已经成为企业塑造形象,增强自身竞争力,提高产品附加值的重要手段。但智能制造技术是新时代的新技术,它使制造业的生产效率、制造水平和经济效益得到提高。二者的结合,既是工业设计面对未来发展环境审时度势的认识精华,也是时代发展对这一事业的迫切要求。智能制造的产业设计支撑具体表现在规划与设计、研发与量产、管理与服务三个方面[5]。

4.工业设计对规划和设计智能化的影响分析

工业设计是一个复杂的学科,涉及到许多领域,具有很高的商业价值。随着商品经济的高速发展,不同的消费层次,不同的消费应用目标,不同的消费领域,对产品设计多样化提出了更高的要求。智能化制造需要在研发的早期就考虑进行个性化定制研发,增加对定制服务的支持比例,并减轻需求多样化给实际生产带来的成本压力。首先是虚拟化。采用数字化技术生成的数字图像,可对生产现场进行模拟,实时显示现场生产制造的真实状态,使部分作业人员和管理人员不需要到现场就能了解和操作现场的生产设备,实现虚拟与现实的一致性。其次是虚拟制造和调试环节。把生产过程中的产品研发、制造和操作转化为相对低成本的数字信息,在虚拟世界中进行协同工作,优化模型,提高生产效率。在模型连续优化的基础上,对数据进行连续迭代,获得优化结果。接下来的虚拟调试可以在产品生产前进行。试车结束后,认为整个生产线及整个系统符合规范要求,即可生产。三是样品制作环节。设计完成后,传统的生产模式要求工程师进行样品生产。样件将有许多缺陷,因此可以根据缺陷修改设计,在生产完成之前需要对其进行改进,而这一过程很费时费力。利用工业设计编程的虚拟仿真系统,可以根据样品缺陷进行修正,从而实现传统制造模式的软件化。该系统一次投入生产,通过每个细节的认证和测试,缩短了新产品的开发和测试周期。

3.2工业设计对智能化研究、开发和生产的影响分析

研究与生产是智能制造技术提高资源利用效率,降低成本消耗的关键。第一,信息化的直接作用。伴随着制造业产业结构的调整和优化,不断引进人工智能、大数据等新技术,与之紧密相连的供应链系统将会发生改变。而制造产业链的无缝集成需要工业设计软件的支持,比如如何构建设计模型,以及如何将模型应用于生产过程。第二,模块化生产。模块化生产直接对接设计环节尤为关键,在标准化知识库中引入规划、设计、过程和资源的综合管理,可大大提高生产效率和速度。第三,智慧工厂建设。就长期而言,制造业领导者必然会更加关注无人作业的生产线,引进更智能的生产设备,雇用更聪明的终端操作员和高技能工人,以更好地应对劳动力变动的影响。并运用相应的管理系统对运行和使用数据进行监测和使用,优化完善运行模式发挥最大效率,维护系统以预测和修复故障。在帮助制造企业研发生产环节克服关键障碍、提高效率方面,工业设计表现突出。

3.3工业设计对智能化管理和服务影响分析

以智能制造为背景,研发、制造、管理、服务等各个环节紧密结合,体现了智能化的特征。大多数制造业企业把重点从“研发”“生产”转向“服务”“管理”。这一转变过程不仅涉及到设计本身,还关系到设计中的协作管理方式,需要建立云平台集百家之长,基于云协同的环境高效运行。同时,还应将工业设计与服务设计相结合,通过服务转换和系统管理,为企业创造利润和增值,以满足用户的实际需要,创造新的云协同管理模式。利用云计算、大数据分析等技术,构建了面向目标用户的整体服务设计应用程序框架。分享物流理念、无人机快递、无人快递柜、快递机器人等新技术代表着工业设计对智能管理和服务的影响,而无人物流生产线则代表着货物从入库、上架、拣选、补货到包装、检验、出库等全过程的无人操作,是一种高度自动化、智能化的生产模式[6],极大地提高了生产效率,减少了人与人之间的接触,又称“无接触运输”服务。