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工业设计系列之一

From Industrial Design to Corporate Innovation

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时代话题:工业4.0

工业4.0 是什么?

霍云枫

工业4.0,是网上流传很广的概念了。大家关心它,因为它是世界最领先的未来工业发展概念,是聪明的德国人最近琢磨出来和老美对抗的新玩意。

深入一点的文章,会提到工业4.0的本质是"网络化物理模型",和所谓的电子商务不同。后者是现在就有的,是网购公司的商务平台。

还有文章就分析,德国佬折腾的原因就是防止将来工业的主动权落在硅谷的大佬手里,云计算的数据就是几家网络巨头的私人财富。

这个说法颇有道理。保护自己的工业,德国人的办法就是让数据分散,在工厂和设备的层次完成智能化的系统,再把这些系统互连起来,成为大系统。这样可以将所谓"云计算"屏蔽在外。此外还有一个不可以忽视的理由,便是巩固自己世界第一工业设备供应国的地位。工业4.0在这里,就是为新一代德国成套工业设备作的最好广告。

2013年底,德国就出版了“工业4.0-德国规范路标文件1.0版”。这是德国规范机构,DKE/DIN与VDE 共同推出的计划书。这份文件透露出德国在工业4.0这个国家项目上面倾注的心血和寄托的希望。

从“路标”文件里面,可以看到要点

首先,工业4.0的本质是要从四个现存的有潜力的因素里面发掘出最大的利用价值。四大因素是:

1 因特网的大范围应用;

2 技术过程与生意模式的结合一体;

3 数字化表现与虚拟现实的技术;

4 智能化产品的产生。

为了达到上述目的,就需要一系列新概念和新技术手段。而新概念与新技术要想在整个工业体系里面得到贯彻,还要在制造商与使用者那里得到信赖,就非要有一套相关的受到业内广泛接纳的新的规范和标准。

到这里,我们看到了德国人又一次表现出了严谨的一面。工业4.0也将有统一的标准和规范来界定与指导了。

“工业4.0-德国规范路标文件1.0版”就是把目前存在的关于工业4.0的规范以及目前可见的工业4.0的规范化需求固定下来。

工业4.0的直接目标,是要

将信息和通信技术领域即将发生的成果应用到装备制造企业中去;

将IT技术改造,并且使之结合到越来越小的制造设备系统与分系统中间去;

通过内部存储单元与附加的与外部交互能力,实现从“机电系统”到“网络物理系统”的进化;

通过上述手段实现将IT技术适应到生产应用去,并实现高强度,零故障,信息安全性,和实时性。

以上就是德国追求的工业4.0的主要目标了。

工业4.0如何挑战技术规范

系统集成系统

工业4.0呼唤一个新的在成形中的结构体。在这个体系里,制造和运输系统经由全球分布的互联网络密集地自动交换数据,并且将分散的生产过程与业务过程无缝连接起来。在广大的范围内这个体系管理着不同领域的数目巨大的业务模式,技术系统,以及其它概念。然而这些都不是工业4.0的核心。工业4.0可以看作是在现有的工业基础设施之上的一个附加的起到集成作用的新层面,它也可以看作是正在显现中的结构体的基础部分。随着工业4.0的实现,目前各自为阵的系统和设备将会逐渐地互相连接起来。这些系统分别是生产,运输,能源供应或者建筑物管理系统。所以说,它是一个集成了系统的系统。

在概念形成和规范化方面目前存在一些困难。实际上只要将起到集成作用的新层面以及呈现中的运行方式定义清楚就行。为此目的,我们需要确认现有系统的整体是合理的,完整的以及经过规范定义的。这一点可惜还未得到保证。也正因为此,在工业4.0规范化过程中也还要对现有的经典工业构造模型加以补充,以及修正。

系统的执行层面

“去中心化”的概念带来信息的分散,以及由此而来的分散控制概念。今天的逐字编程方式在新的系统复杂度下是无法操作的了。所以生产系统已经触到了可编程序难度的边沿。随着过程中间的传感器数据增多,和执行部分实时控制信息的海量,在所有的功能过程中进行实时测试已经不太可能。随着数据量继续增多,绝对控制的模式已经是必须放弃了。编程控制方式将来会让位给所谓“规则系统”,这里分系统是在规定的边界内按照其它分系统传递的信息灵活地对情形作出适应性反应。

“人机系统”是特点。作为另一个重要特点,工业4.0不像过去的自动化模式里面描述的将人类排除出生产系统之外。相反,它给人在系统中间安排了越发重要的角色。“网络化物理生产系统”CPPS 会根据复杂的外部情况以及个性化的信息来安排给人最合适的最有影响力的工作。如此就产生出新的不仅是机器与机器系统的协作,而且是机器与人的和谐系统。

以上两点是新系统的最主要的特征,也是真正高明的地方。

分散化,去中心是更加灵活,更加安全的系统概念,也减少了系统修复的成本。因为只需要更换出问题的部分即可以解决。

人机协作,是自动化系统思维的革命。它既解决了失业问题,又增加了自动系统的安全性。毕竟有人在系统里面工作,随时可以发现难以预料的问题出现。

11/60

2015-8-29

 

从工业设计到企业创新

彼得﹒德鲁克是公认的企业管理学奠基人。他的成名大作名为“管理实践”。开宗明义,指出这门学问其实不是理论,而要做动手出来的。其实工业设计学科也是如此。

现代设计的起源要更早一些,起码可以回溯到20世纪初年。虽然没有一本公认的开山著作,却有一位开山祖师,即彼得﹒贝伦斯(真巧和前一位同名)。他的设计实践成为实在的例证,FAGUS工厂厂房,电水壶,电风扇等。极其重要的是,在他的设计事务所里,走出来了现代设计四大名家中的三位,即格罗皮乌斯,密斯凡德罗和科布西埃;剩下的一位远在新大陆,美国人赖特。所以,可以不夸张地说,贝伦斯是工业设计的祖师爷。还有,他和他的三弟子都是以建筑师的身份出现,因为那时还没有工业设计这个行业。然而贝伦斯本人已经为后代设计师作出楷模,他的设计实践包括建筑,产品,平面以及VI等,极其完整。

西方何以出现工业设计,实在是有社会原因的。19世纪后半部分,欧洲的主要国家都完成了工业化,不少国家经历了社会震荡,也称工业革命。革命后的社会问题,有工厂条件的不人道,工人阶层的生活水平急需提高等;同时,设计人才缺乏加上机器生产的高效率带来了粗劣产品的大量泛滥,不能满足有品位的中产阶层的要求。英国19世纪的工艺美术运动就是对上述状况的反动。

所以,为了社会大众的福祉并且满足工业界的要求而做提高产品整体水平的设计,是工业设计;这是工业化后的任何社会里不可缺少的重要行业。在眼下的中国,在制造业继续蓬勃发展的形势下,工业设计也是不可或缺的行业。一些年来各种设计为主题的国际设计活动不断在中国的城市展开,从媒体到政府都在拿设计做文章。可是仔细观察后,我们看见的是,除了个别产品门类,如手机形成了专业化服务以外,产品设计还是众多设计实践中最为困难和不够成熟的一支。成熟的设计企业为数不多,成熟的委托方就更少。杰出设计企业往往不能完全依赖国内市场生存。

另一方面,国内对设计有需求又有预算的本土品牌制造企业纷纷把目光投向国外设计公司与设计师。

与此同时,几百所大学和学院正以每年数以万计的速度制造设计毕业生。设计据说成了第二大专业。

中国设计业怎么了?设计人的前途何在?

中国的工业化相对英国晚了大约150年,比德国也晚了100年;这好象是个便利,因为我们有太多别人的榜样,无论经验和教训都是良师。事实上,我们的工业标准也大量吸收了西方国家的现成规范,如欧洲大陆的铁道规范,电压标准,电视制式等,包括大学的体制,也是在欧洲大陆和英美海洋派之间徘徊。可是设计呢,我们的教育体制是有包豪斯影子的日式体系;核心是三大构成。

设计真正的核心,是创新,是另类思维。这种活动也许是不可以教会的,也就是没法引进;又的确是能够学会的。难道有人可以生而知之?之所以难,是因为懒;既然可以抄,为什么还要自己苦心创造?设计创新不仅是我国许多企业的“短板”,也是国内设计业和先进的国外同行的差距。首先差了“以抄为耻”的原创精神,然后才是水平差距。当然,企业老板和经理人往往向设计师提出抄的要求,也是导致目前产品缺乏新意的原因。

企业领导寻求创新之时,首先想到的一定不是我们设计师。在就业的设计师里,大部分人在做的是产品外形的美化,而用户界面的设计也逐渐脱离了工业设计师的控制而独立出去。

在已经有设计团队的企业里,工业设计也是隶属于职能部门,如研发部或者市场部,接触不到高层的领导。

反观西方,经过100年的发展,发达国家已经普遍进入后工业社会。全球市场和供应链形成后,设计业也向其它行业一样面临国际化和全球化的压力。在此形势下,各国的设计业都在反思前途与出路;不仅是我们中国的同行。加拿大卡尔顿大学工业设计教授哈各里孙的顾虑是,在“常规设计”和“常规工程”都由中国统包之后,本国的设计师怎么办?他们的学校还拿什么教给本科生,使得学生毕业后还有工作?

危机其实是机会;我的回答是:分工合作是唯一的出路。国内著名设计公司的经验已经说明了这一点。而且西方工业设计也已经逐渐地过渡到多层次的产品和企业的“设计创新”服务。

在这新一轮的设计行业竞赛中,美国同行又跑到了前面。美国设计业正在持续企业创新浪潮,设计师已经脱离了帮闲的地位,渐渐接近了企业的核心,战略创新。后乔布斯时代,所有著名公司的首席执行官都在和创造力打交道。”许多公司都设置了专门负责创新活动的高级执行官,又叫CMO,或CCO。而顶尖的北美商学院纷纷引入设计创新课程来改革原有的MBA体系。

管理学大师早已告诉世人,企业实际上只须做好两件事:市场和创新。这两件都需要设计师帮忙!

所以前途是光明的,我们只要在这场分工合作中找到各自的位置。

将来的全球设计市场,预计大体是这样:

北美负责设计创新服务,企业战略设计;

欧洲专长品牌设计服务,高档经典设计;

韩日领导时尚消费设计,电玩游戏设计;

港台占据新潮日用品和IT类大众消费设计;

中国大陆开展普通产品设计,设计加工ODM等。

所以说:分工合作是唯一的出路。

 

20051210./2015.10.09 改编

深圳/多伦多

 

 

 

 

 

家居指南-设计专栏-1

装修DIY 设计要先行

DIY  FOLLOWS  DESIGN

    DIY是自己动手做,这个人人都知道。咱们华人爱买房,在加拿大也成为时尚。

    不少朋友买房后的第一件事情自然是要装修了。还有不少人买到的是二手房,希望对内部进行一番改造以适应自己的喜好和需要,也得做改动。在工资这么贵的地方兴土木,自然是耗资不菲;自己动手就是顺理成章。不过DIY动工之后,产生的问题不少,返工或失败的也很经常。是怎么回事呢?

    原来,单靠DIY还解决不了装修的问题;因为房屋装修是个不小的项目。但凡项目,就要有计划,而且装修是个包含设计与实施的项目。我要说,项目计划中的重要部分是设计方案。翻开杂志,看看 POPULAR MECHANICS 里的DIY HOME项目,都是已经有了成熟的设计,包括文字说明,外观效果,施工图纸以及需要的材料,工具等等,信息俱全。

    因此,家庭装修项目除非已经有完整方案的,还不是DIY项目;没有设计过程就上手的,一定不会做到比较满意。

    当然,设计方案是可以得到的,具体途径有:通过向专业人士咨询,或者自学成材完成设计任务。

    还有,如果您去找专业的装修公司报价,也可以得到包含设计的装修服务价格。不过那就不在DIY的讨论范围了。

    房屋装修的设计,也就是室内设计专业的工作。专业人士要学几年,概括起来不外乎做以下三方面的工作:

  1 解决房屋内部给人的印象,视觉上的效果,艺术风格,还有主人的审美情趣等文化问题;

  2 解决房屋空间使用功能的划分,人员的交通流动,光源和采光,分割与合并等实用课题;

  3 解决材料,设施(包括灯,家具等),施工的工程问题,控制项目的开支在预算范围内。

    今天,我们来看看第一部分的问题,就是设计风格的形成。

很多朋友在装修自家以前,喜欢去看样板房;通过学习和借鉴得到设计。这不失为聪明的好办法。

    在把样板房的局部搬回家以前,如果了解一下几种流行的主要设计风格是大有好处的。不然在搬运过程中也许就会走了样,或者拼凑到一起成为四不象。

    对于装修业者,风格已经是套路;而对于DIY人,风格又太模糊。从网上和刊物上得到的信息很多,有让人云里雾里之感。在此我想提纲挈领,稍做梳理总结,以便读者选择。

    对于海外的中国人而言,处在中西文化之间;需求和环境不同在国内。做装修前,除了建筑设计专业人士,还需要针对性的实用的指导。

    目前在家庭装修中可见的流行风格有:

    新古典风格——古典主义的风格是欧洲文化的传统加上时代和地域的元素构成的风格,因此是源远流长,而且变化多端的。特点是端庄和高雅,装饰元素借鉴希腊,罗马,哥特,文艺复兴,巴洛克直到19世纪的欧洲新古典样式。目前仍然流行的是上述风格的延续和简化,主要通过建筑内部的装饰细节如门窗框,壁炉,墙壁以及家具和饰品的选择来实现。在中国,装修业称之为“欧式”;在北美称之TRADITIONAL。适合于喜欢欧洲文化和房屋风格接近古典的家庭用。

 

    现代主义风格——与上述风格相对立,是欧洲20世纪以来兴起的工业时代的居住方式,以简单实用经济合理为特点。取消了古典风格中所有的文化符号和装饰,以建筑的理性(功能空间)加上家具的人性(材料和设计)塑造的新美学。最适合公寓和都市新建房屋的空间以及现代审美人士。色调单纯,而家具的作用非常显著,往往少量精品就可以大大提升效果。IKEA的家居方案是此类风格的代表,而且具有合理的价格;非常适合大众家庭的需要。

 

    中式东方风格——这类风格的实现要看建筑本身条件。如果不是在中式的房屋里,就只有依靠选择家具,色彩和少量的装饰语言来实现。比如选用对比的室内色调,引入中国建筑元素和屏风等装饰。也可以选择一间房间来做,比如餐厅,选用红木隔档和仿梁木结构,巧妙地烘托出主人的东方情怀。作到了典雅大方,绝不亚于西式风格。

    自然乡村风格——以自然材料和布艺的色彩以及质感作为整个室内风格特点的设计;又可以借助原木家具兼容乡村风格在内。喜欢自然和乡村生活的家庭可以选择。

 

    混搭流行风格——适合讲个性,爱艺术的新潮人士选用。可以不拘一格地选用各种风格和时代的元素;同时对设计者的审美修养是个考验。

    以上五种风格,是我结合目前各种风格又针对国人的需要归纳而成。这样的分法,是对人而言,比如爱好西方文明的选新古典,钟情东方文化者选中式,讲求效率者选现代,爱自然和休闲的用自然风格等。总之,要自己先有想法,打定主意,然后才会有风格!

    当然,在一种风格的范围内,还要根据个人喜好, 去做出个性化的设计细节选择。也允许在个别房间跳出整体的风格。

    归根到底,家不是样板房;家居风格应该是家庭的生活方式与个人的审美情趣综合的结果。

欢迎探讨,批评,指正,请电邮: huodesign@yahoo.ca

霍云枫,HUO DESIGN 创始人,德国特许设计师,加拿大工业设计师协会专业会员

 

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