产品总体设计的重要性与方法

纵观工业产品，无论是建筑物、桥梁，还是汽车、电脑，它们都是在人类的主观意识、工程化和非工程化的行为共同作用下产生的，每一种产品都具有自身特有的人文、工程属性。工业产品的设计既包含工程技术层面的因素，也包含非工程技术层面因素，它是多种设计内容、设计目标的集成。例如，台式电脑的设计包含电子设计、机械设计、人机交互设计、外观设计等。又如，建造一座建筑物所需要的设计工作既包括建筑设计、结构设计、电气设计、暖通空调设计，还包括施工组织设计等。由此可见，要赢得产品设计的成功，必须在不同的设计方向间取得平衡，依靠多学科、多专业知识的综合与集成。基于以上观点，工业产品的设计模式可以理解为是由不同的“部分设计”所集合而成的“总体设计”，最终产品设计成果是所有部分设计所输出结果的集成。部分设计的完美并不能确保产品设计最终的合理与正确，只有通过总体设计优化才能取得产品设计的成功。

1.总体设计的定义

英国思克莱德大学的斯图尔特·皮尤教授在其所著的Total Design：Integrated Methods for Successful Product Engineering一书中对于总体设计做出如下定义：总体设计是一种具有清晰可视结构的系统化产品设计方法与模式。其强调产品设计是由一系列的核心设计活动组成的，涵盖了从市场需求分析到产品销售的全过程。总体设计主要面向产品、过程、人员与组织四方面内容，并以产品开发过程为主要核心［13］。总体设计的概念具有普遍性与通用性，适用于涉及产品设计的所有相关行业，如汽车制造业、设备制造业、建筑业等。

2.总体设计的概念结构模型

总体设计主要由一系列的核心设计活动组成，包括市场需求分析、产品任务书设计、概念设计、细节设计、制造以及销售等（图3－11）。任何产品在设计之初，都需要对其所面对的潜在用户进行需求分析，确定产品策略是基于现有市场还是未来市场。在此基础上，下一步则需要对产品任务书进行设计，通过产品设计任务书限定产品设计活动的边界，设定产品设计目标，对后续的总体设计活动加以约束与控制。总体设计过程中的各核心设计活动均围绕产品任务书逐步深化展开。总体设计是一个核心设计活动不断循环迭代的过程，设计产生反复的主要原因之一是核心设计活动出现错误或需要进行设计优化改进。设计循环迭代改变了产品任务书与核心设计活动之间的原有关系，需要对产品任务书重新做出调整。此外，为了使核心设计活动顺利高效地运行，还需要向设计活动输入设计方法与技术工具，设计者与设计团队在其支撑之下才能有效展开设计工作。设计方法具有相对的独立性，普遍适用于各制造行业的产品设计活动，如分析、综合、决策、建模等通用性方法。而技术工具则主要针对具体的行业、学科，是一种专门性技术，例如应力分析、热力学分析、建筑信息模型等。由以上可以得出，总体设计的活动结构模型是以设计过程为主轴，以分阶段产品任务书为设计约束目标，并通过设计方法与技术工具的输入而建立起来的。(www.xing528.com)

图3－11　产品总体设计结构模型

图片来源：Pugh S.Total Design：Integrated Methods for Successful Product Engineering［M］.New Jersey：Addison－wesley，1991：11

从总体设计概念角度分析，作为建筑设计领导者的建筑师，其活动主要局限于建筑工程建设的设计阶段，较少参与建筑工程投资方与建设施工方的活动，主要扮演了投资方与施工方之间的沟通者角色。从建筑师的技术专业领域而言，其只擅长于本专业的建筑设计技术，而对于其他设计专业，如结构设计、电气设计、给排水设计等专业知识缺乏全面掌握。由以上可以看出，建筑师无法掌控了解建筑工程建设的全过程，建筑师所从事的建筑设计活动只是一种部分设计活动，而非总体设计活动。