基于模块化设计思想的产品造型设计重用思考

吴阳非（安阳工学院 455000）

基于模块化设计思想的产品造型设计重用思考

吴阳非（安阳工学院 455000）

模块化设计是快速设计的一个重要组成部分。模块化设计的思想就是将一个产品划分为不同的模块。将一些相互独立的零部件作为一个模块。通过不同模块间的替换即可实现产品的更新。模块的替换即是用性能、规格、尺寸等不同的却能相互替换的单元进行替换。通过模块间的互换，以及重新组合可以快速生成新的产品，实现产品快速设计。

模块化设计；设计重用；产品造型

当前社会形势下，市场多变，工业产品急需跟随市场变化，制造业也面临转型，企业在这种形势下都把目光投向了快速设计。如今的用户消费群体追赶潮流，追赶时尚，导致了产品更新速度的加快。作为企业，都想第一时间推出新产品吸引顾客，占据市场，获得利润。研究表明，在新产品开发过程中，约40%是重用过去的部件设计，约40%是对已有的部件稍作修改，只有约20%是完全新的设计。由此可见，将过去的设计知识和成功经验用于当前的设计作用非常重大，这也正是设计重用的理念。可以说，设计重用可以很好的借鉴过去的成功经验，可以极大缩短设计时间，提高设计效率。设计重用简单的说就是重复利用以前设计活动中的元素进行现在的设计。

一、模块化设计研究现状

模块是指具有相同功能目标和结合要素，同时又相对独立的，具体规格、尺寸、性能或结构并不完全相同却能互换的单元。模块化设计则是首先在市场环境下对产品的功能需求进行分析，对这些相对独立的模块进行设计，然后将这些模块根据用户的需求进行选择和装配，构成同种系列不同款式，或不同性能的产品。

快速设计的兴起，模块化设计伴随着快速设计的发展也受到了人们的重视。王志、张进生、于丰业等做了基于模块化的机械产品快速设计的研究，他们提出了基于功能模块的产品快速设计策略，讲述了从三个要点：前期准备、系统开发、系统应用等展开对产品设计模块化的探索。

尚淼做了模块化设计思想在工业产品造型设计中的应用，论文主要将模块化设计思想应用在了产品的造型上，以产品模块化设计的目标域和功能模块划分为基础探讨了产品造型的设计。

对于模块化设计的研究中，关于功能模块、机械模块的研究较多。将模块进行艺术形态设计或造型设计的研究相对来讲还较少。产品的不同，其造型设计所采用的造型设计的方式还有所不同。目前对造型的研究还是主要依附于对其功能实体的模块之上进行。

二、模块化设计思想

工业设计是在机械化大工业的基础上发展起来的，因此工业设计产品具有非常显著的机械化的标准化、批量化、通用化、组合化等特点。传统的工业产品机械化特征明显，外观造型部分所占的比重并不是很大，传统的工业产品模块化设计功能结构划分：产品系统——功能组成——主要功能组件——功能原件。在竞争激烈的今天，人们在追求功能的同时，还要求产品在外形方面实现突破。为满足客户、市场、时代个性化要求，工业产品在功能模块化划分前提下，又加入了造型模块化。

产品模块化设计思路如下图所示

工业产品的外观装饰是在功能与主体造型之外完善产品整体形象，构建产品人文内涵、产品品牌等的主要模块。外观装饰模块主要包括：色彩模块；产品零部件上涂装设计等平面模块；以及产品所附带的装饰件。

任何产品最终效果的呈现都要赋予颜色，色彩的设计也是能准确的表达产品设计理念设计风格的关键模块。产品设计的平面模块主要是指产品零部件呈现的外部效果，以及界面设计等，主要包含了产品涂装、文字、符号等一系列内容。界面设计不仅起着装饰作用还有一定的功能作用。界面设计对用户使用产品起着指示、引导的作用。产品所附带的外观装饰件主要是指产品外观所添加的一些对产品的外观起着装饰作用，或者是组成产品外观模块所必不可少的一些部件，包括的有：产品面板、产品标识、装饰品、指示装置等。

三、模块化设计在设计重用中的应用

造型模块化：通过对市场上工业产品造型的分析，大部分产品的造型尽管都是一些复杂的、组合的立体形状，但它们都可以看作是由简单的几何形态进行变形化、抽象化。人类在从事有意识的活动有意识的设计时，都是将一些自然形态进行变形化抽象化处理，从简单的几何形态抽象成复杂的立体形态，再根据社会实际生产要素、人文要素等的要求提取成最终加工的形态造型。因此，可将模块的形态进行参数化归纳，以参数化重生成形式利用设计重用从而生成新模型。

通过造型化模块与功能化模块的结合，在设计产品时，对产品进行功能、性能、系列化定位，建立完善的产品系列框架；通过功能分析与造型分析将产品进行模块划分，建立模块自己内部关系以及模块间连接装配关系；对各个模块进行变形设计或装配互换等实现模块的不同以及模块的组合结构不同，对组合生成的产品进行工程上的分析、仿真，形成最终完整的设计方案。

因此，基于模块化思想，可将产品的零部件结构模式转换为以模块为元素，进行模块与模块的装配模式。一方面可通过模块的可装配互换实现产品快速设计，另一方面可将模块化进行参数化总结归纳，利用简单的几何形体的部分或者变形体作为基本形体模块来进行设计，通过参数的调节生成新模型新产品。通过模块化设计，可以对机械产品进行有效的元素划分，对一些可更新的模块进行重新设计，可有效的减少设计人员、制造人员的对固定模块的重复劳动，从而可以缩短机械产品的设计周期，加快产品更新速度。

[1]徐小东.工程机械产品模块化设计的研究[J].机械制，2016（11）.

[2]王志.基于模块化的机械产品快速设计[J].机械设计，2004（8）.

[3]尚淼.模块化设计思想在工业产品造型设计中的应用[J]. 包装工程，2007（4）.

[4]任立昭， 尹翠君， 何人可.模块化产品艺术形态设计方法的探讨[J].包装工程 ，2006（5）.