浅析智能+时代的产品设计

深圳大学艺术设计学院 郝一畅

一、引言

近年来，随着移动互联网、大数据、云计算等技术的不断升级，德国、美国等发达国家相继推出制造业发展战略，大力加强人工智能、3D打印、智能化生产等制造领域的发展，以期在新一轮工业革命中抢占先机。面对工业4.0的浪潮到来，中国在2015年发布《中国制造2025》行动纲领，力求传统制造业转型升级，智能制造成为制造业发展的重点。制造业的转变势必影响与其相关的产品设计模式，传统产品设计路径已面临淘汰。在智能+时代讨论智能产品设计的特性以及产品设计的发展路径，对于传统制造业的转型升级有着重要意义，也为中国打造智能制造强国提供有利的理论探索。

二、“智能+”时代

人类历史已经经历了三次科技革命。蒸汽动力主导的机器+时代，人类开始了现代产品的探索之路，机器+创造出了火车、轮船、机床等前所未有的事物，让人类感受到了一个全新的文明状态。在电+和石油+的双动力时代，电力带动机器，成为补充和取代蒸汽动力的新能源。当今生活中多数产品的发明与设计源于此时期现代产品的大爆发。在互联网+时代，基于计算机和网络的出现为人类构造了一个前所未有的与现实世界平行的虚拟数字世界，一切信息可被数字化，通过互联网进行高速运转与处理。虽然计算机需要不断更新换代，智能并未与万物结合，局限于计算机装备中，但互联网+时代为新工业革命智能+时代的到来奠定了基础。智能是知识和智力的总和，智能+中的“智能”主要基于人工智能技术，拥有智能基础和获取、运用知识求解的能力。智能+万物是智能+时代的核心，它通过智能工厂实现网络化生产，虚实结合，实现人与人、人与物、物与物、物与平台的全面互联，也就是我们所说的物联网。这种互联能够把自动化和信息化通过新的智能技术统一到一个智能工业体系当中，结合家居、穿戴、交通、生产、社区服务等经济社会各领域，形成更广泛的以人工智能为基础设施和创新要素的社会发展新形态。

三、“智能+”时代的产品

“智能+”时代的产品主要是我们生活中常见的智能产品，如智能冰箱、智能音箱、智能汽车等，其主要以数字孪生、实体虚拟化、共享经济三种形态存在。从对用户的效用性和智能程度来看，智能产品可以分为三个类别：其一，增强型智能产品。它属于初级的智能水平，能够感知、传送及一般处理与显示信息，增强人类对于事物真实状态的理解，提高个人行为活动准确性和社会运行效率。智能手环与智能台灯都是这一类别的代表。其二，助人型智能产品。通过对人脑学习行为的模仿，逐渐自主建立类似人脑的神经网络，处理更为复杂和网络化的事务执行。但其价值为帮助人而不是替代人，如智能音箱的语音识别对话，Nest智能设备能够自动学习、记忆和分析。其三，类人型智能产品。超越与替代人的智能设备，具备完整的感知、分析和执行能力，替代人进行思考。现今无人驾驶、实时翻译等类人产品都在不断研发中。

四、“智能+”时代的产品设计特性

智能产品并不是智能芯片与产品的简单嵌入叠加，而是产品与智能交叉影响的融合反应，是具有系统性、智慧性、个性化的产品，在设计中同样要考虑到这些特性。

1.系统性

万物互联是未来事物的一个共性，物联网的出现使人、物、数据、平台等有机地连接在了一起，形成统一有序的生态系统。每一件智能产品并不是孤立存在的，它们都是系统中的要素或节点。2013年思科公司发布研究报告称基于物联网的万物互联，全球1.5万亿事物中已有100亿连接到互联网系统，2020年将达到500亿，智能产品在生态系统中将发挥最佳的效用价值。传统电子手表只能为用户提供报时、照亮的基本功能，而智能手环不仅可以显示时间、记录步数、运动轨迹、用户心率、检测睡眠质量、提醒来电等，用户可通过与手机设备连接查看健康数据、运动情况，得到最适合的运动规划，也可上传数据至手环运动社区进行健康排行与交流，达到人与人之间的温情沟通。系统性是设计智能产品时必须注重的要素，是产品能够发挥智能作用的基础。

2.智慧性

物联网在产品制造中的应用使产品更加具有智慧性。产品采用物联网技术提高了产品技术含量，如智能家电和数控机床。传感技术、工业控制技术等嵌入传统产品，增强了产品的智能性、网络性和沟通性，使产品更加具有类人的智慧性。扫地机在房间有垃圾时能够自启并进行清扫，电子宠物能感受到主人的情绪变化，沟通与取悦主人，这都是智慧性的表现。但智能产品的智慧不局限于单一的感知反应，更具备一定的自我学习功能。基于人工智能的深度算法技术，已经出现能够从感知到学习到思维分析的智能产品，如智能研发公司NEST生产的恒温器可根据主人生活习惯记录、情感反映、天气预测等各种因素进行分析，帮助主人自动调节室内温度。

3.个性化

工业4.0的核心是解决大规模个性化定制问题。现代人的需求已由基础的共性需求逐渐转向更带有情感色彩的个性化需求，用户希望产品对自身能更具效用价值，个性化定制正是扩大产品效用价值的最佳途径。智能技术的进步使用户参与到智能产品的设计与生产过程中，他们可以在线自由选择，通过3D打印、自动化生产线等实现自身所需。无论是外形设计、交互设计还是内置信息设计，在智能产品中已经带有鲜明的个人特点。

五、智能产品的设计路径创新

智能+时代制造业开始实现智能化生产，制造体系与规则重新改写，相比于传统以供应商为主导的产品设计生产模式，智能产品的设计路径将产生巨大革新。

1.设计模式基于众创

在传统生产模式中，工厂完成了概念创意、产品设计与生产，然后封装打包，交付客户及售后服务，这种产品生命周期的运转过程，是以生产者的视角进行的。而对用户而言，只能在设计好的商品中进行有限的挑选。随着客户个性化需求的逐渐增加，产品的设计和生产逐渐呈现少量多样的发展趋势，这就促使传统产品设计模式能够根据客户的需求和变化快速调整。智能+时代的产品基于互联网平台和CPS（信息物理系统网络）把人、物和系统连接起来，使用户充分向生产商、设计师及智能工厂表达自己的需求，优化产品的效用价值。在众创平台的设计参与中，设计师根据用户意愿更容易设计出满足大众需求的产品，生产商依托智能工厂实现按需生产，力求单个设计的个性化产品获利。这种众创设计模式在国内早已见萌芽，大疆无人机的创始人汪涛正是在克里斯·安德森创建的无人机爱好者留言板上，发现一些用户提出无人机应该从单旋翼设计走向四旋翼设计，获得了无人机设计创新的灵感，并使大疆无人机领先国际市场。现今许多电子产品生产设计都借力互联网平台，获取用户需求意见，对现有产品进行改进，实现电子设备的不断优化与迭代。众创设计模式使用户获得了全新体验，并确保产品的效用价值与期望值一致，使生产商实现按需生产和收益最大化。虽然众创设计模式目前并不成熟，但在智能+时代智能工厂的搭建与智能系统不断优化中，设计模式将转变的愈加完善。

2.设计理念转向服务

无论是发达国家还是发展中国家，全球的制造厂商都开始意识到服务正在成为新的主要的利润来源。服务不仅可以提供附加值，更能够提高客户体验和商家与竞争对手的差异化。由于新技术的不断发展，用户的预期越来越高，他们不再局限于对传统的产品外观设计的选择，更希望得到最优质的产品服务，服务的有用、可用以及好用也成为用户评判产品设计的标准之一。人们对苹果品牌产品的热衷，不仅在于产品的性能与外观，也被苹果产品人性化的交互方式和丰富多彩的服务内容所吸引。苹果公司APP Store和iTunes所提供的下载服务使苹果公司在智能手机兴起的初期迅速形成一大批铁杆用户，足可见服务设计理念为产品成功带来的巨大优势。为了使消费者获得完整的功能体验，越来越多的实体产品开始与相应的服务绑定在一起使用。消费者的需求不单于有形产品，从产品的购买、使用、维修、报废到回收都有服务保证的需要。产品的内涵从单一的功能实体扩大至问题解决方案。我们所使用的智能音箱、智能冰箱不仅只能听歌与冷藏，以音箱控制冰箱开关、调温，甚至提醒食物的新鲜程度、为用户推荐食谱计划都无形中为用户提供了服务，智能音箱则更像一个服务管家。在物联网的技术上，服务已在智能+时代无处不在。众创设计平台从实质上讲也是一种服务方式，它确保用户能够准确地表达自身需求，在平台的设计、搭建与升级中都要考虑用户的便利性与参与体验感。使用户不仅在产品硬件的外观、造型设计上参与其中，也能够发表对产品软件的升级更新的意见，在产品的使用前、使用时、使用后得到重视，享受全过程的服务。产品的设计慢慢从外观美学理念转向以服务设计理念为导向，个性化、参与式的产品定制设计需求得到最大满足。

3.设计手段借力科学技术

大数据和云计算是第四次工业革命的中心技术手段，它们的发展和应用为智能+时代的到来提供了技术平台上实现的可行性。相对于传统的产品设计制造来讲，智能＋时代的智能制造需要处理的信息多而且类型复杂。借力大数据、云计算等科技手段的智能设计，能够快速应对与分析海量的结构化、非结构化的数据，从中获得新的有效价值。国内的企业已经开始尝试借助科学技术的设计平台搭建，当设计师还在为无数的海报、banner制作烦恼，阿里巴巴2016年双十一期间运用鲁班系统实现每秒钟制作8000张海报。鲁班产品是阿里智能设计实验室研发的智能设计系统，在算法和大数据基础上它能够进行识图、抠图、理解数据、生成产品，自主学习、评估，在不断试错中自行完善，并根据投放出去的点击率浏览量进行数据评估，为用户做大规模的、个性化的商品推荐。从长远来看，鲁班智能设计平台不会一直服务于海报、Banner等平面设计任务，产品造型、动画角色都将会因此快速、精准地设计落地。大数据与云计算技术的结合能够使产品造型设计更加多样化，设计模型的渲染更加高效精确，云储存也更便于图片、色彩、造型资料库的管理。由于对消费者点击率的快速捕捉与计算，设计师将会更加明确地设计出符合消费者口味的产品，提高企业效益。

4.实现平台依托智能工厂

个性化的设计与生产需求离不开一个完善、合理、智慧化的制造工厂，智能工厂的构建给用户的个性化定制，设计生产过程的参与以及产用融合的产品交付方式提供了实现的可能。智能工厂的概念最早由美国提出，其核心任务和目标是在工厂生产中将工业化与信息化进行高度的融合。智能工厂的发展进程由物联网加以控制，生产流程由电脑进行整合。它具备数字化、可视化、全景化、集成化的特征，能够快速根据前端的需求做出生产调整，对于生产过程中的故障，系统也会自动停下并进行问题检修。分散式的智能控制系统可以智能地自行联网，自行配置，独立满足生产订单的各种设计需求，消费者不再拘泥与产品设计的批量模板，而是在可视化的生产过程中进行个性设计，参与产品制作，以及选择最满意的运送和服务方式。原有的生产线模式逐渐淡化，取而代之的是一个动态、有机、开放、自主的生产过程。海尔沈阳冰箱工厂是中国智能工厂的典型代表，在海尔的智能工厂里，用户能够根据自己的喜好选择冰箱的款式、性能、颜色、结构来定制设计一款自己的专属冰箱，在冰箱的生产过程中用户能够随时查到自己的冰箱在生产线的什么位置以及详细的装配过程信息。生产线上的一万多个传感器保证实现设备、产品、用户之间的相互交流与沟通。这种生产过程将生产设计与用户的需求和工厂的制作做到无缝连接，给予用户最佳的体验感与服务。智能工厂的生产使产品的设计更加个性、多样，也减少工厂的货物堆积，节省了生产成本与设计师的创新时间成本。

六、结语

每一次科技革命的爆发都会引起产品的设计出现迭代与创新，面对智能+时代的来临，产品特性开始产生大的转变，产品设计的路径需要不断革新。对于设计师而言，他们的角色也从主导逐渐变为了引导。智能+时代出现的人工智能、物联网、云计算等技术不仅是科学发展的先进成果，也成为产品设计可以借助的有力工具。因此设计师必须站在时代的前沿，把握设计变化发展的动态，学习新的设计理念，坚持以用户为设计中心，创造出人性化、智能化、符合大众利益的产品，不断推动中国制造2025计划新的发展。