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美國心理學家馬斯洛曾提出人類需求層次理論,他將人類需求從低到高按層次劃分為五類:生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我實現需求。
馬斯洛的需求層次論,為我們對產品背后的需求分析指明了一條行之有效的道路。
接下來我將產品需求與馬斯洛需求層次做一個切合分析。
當前應用產品的類別
從功能上分,產品提供的功能不外乎以下幾種:工具類、娛樂類、閱讀類、社交類等。
工具類:如為日常生活提供便捷方便,諸如美食、租房、公交、旅行等應用。
娛樂類:如音樂、視頻、拍照等日常休閑娛樂,這類應用除了滿足基本功能之外,又有不少做了個性化探索,來是的娛樂更加鮮活有趣。如魔漫相機,已經顯著超越了簡單的拍照,而是將照片已更加幽默有趣的方式呈現出來;
閱讀類:如各種媒體、科技博客、新聞客戶端、資訊聚合應用(如今日頭條,無覓閱讀等)
社交類:如QQ,微信,微博,陌陌,比鄰,Linkin ,婚戀交友,面向不同類型的社交。
馬斯洛需求層次與產品功能的切合
生理需求:即時滿足人們生存和生活的日常基礎所需,如吃穿住用行等。
像基于美食的大眾點評,公交指南的百度公交,提供生活綜合服務的58同城,都在點點滴滴為我們的生活提供便捷。滿足生理需求的產品,平時都不溫不火,幾乎沒有什么可以炒作的話題。
安全需求:這類需求如對健康的擔心、對貧困的恐懼、對無知的憂心,都是缺乏安全感的表現,在安全感匱乏的同時,則內心驅動會促使去滿足獲取安全感的需求。
如因為對貧困的恐懼,則產生理財相關的需求,希望快速的以錢生錢達到富足的目的。因之,各類投資理財軟件層出不窮。
社交需求:社交包括友情、愛情、親情等多個層次。或者可以分為熟人社交,陌生人社交等。當然兩者也可以相互轉化。交流和溝通,是人類永恒的主題。
尊重需求:每個人都有被尊重的需求,都希望展現自己,獲得人們認可。信任和認可,這也更多的體現在社交過程之中。每一個人的尊重與被尊重都存在于在社交網絡中交流互動之中。所以,尊重需求可以深度暗合在社交需求之中。
自我實現需求:
這是最高層級的需求。這一層級,人們對自己的表現或者獲取的成績都已非常滿意。一定程度上,炫耀也可以理解為自我實現的外在表現,盡管,可能這個是很主觀的。滿足此需求的,如將美圖秀秀后的照片發到朋友圈或者展示一些可以提升逼格的東東都可以理解為自我實現需求的外在展示。
馬斯洛的上述需求層次與產品需求之間,存在如下規律:
越靠近底層需求越是剛需
一款應用產品,最核心的是其解決的需求是否是剛需。所謂剛需,乃是剛性需求,即:需求是硬性的,是必需的;其對應的是彈性需求,只是在某些場景下才需要,是可選擇的,是非必要的。
馬斯洛最低層此需求,是生理需求,如生活類的吃穿住用行,即為剛需。其上一層次的安全需求,安全感缺失,也都是普遍存在的。而越往上,則變得越來越不必要,如自我實現,變得可有可無,變得因人而異,變得有選擇性,不再是所有人的必須。
越靠近底層需求越工具化
幾乎越是底層的東西,越是平淡無奇,使用起來越是不溫不火。就像美食、租房、公交應用等。只有在需要的才打開使用,已成為一種工具。而其他基于新鮮感的需求,則在使用高峰時則萬人空巷;低谷時,則門可羅雀。最后的歸宿則可能是煙花散盡,不了了之。故基于底層的工具類需求,粘性未必最高,但一定是生存最久的。
越靠近高層需求,則新鮮感驅動越明顯
往好了說,新鮮感驅動的東西,比較容易擴散和裂變。你可以在非常短的時間內,獲取巨大的用戶基數;往壞了說,這很難形成強有力的粘性,用戶的留存根本無法保證。很多就好比曇花,一現而亡。這類應用比比皆是。
基于新鮮感的需求形成的產品,未來如何將引來的用戶,能夠通過其他工具化的基礎需求將其留存,才是未來能否持續穩定的生存下去的關鍵。
總體而言,一個優秀的產品,一定是深諳人性,并且能夠持續穩定的產生用戶粘性的產品。
關鍵詞:情感因素;情感化設計;產品設計
社會的飛速發展,使得人類已步入了體驗經濟的時代,消費思想與需求已逐漸轉向高情感化。因此,產品設計不再單純考慮物質和功能的層面,一種以充分關注人的內心情感需求和精神需要為基礎的情感化設計已儼然成為了設計流行趨勢。在當前的產品設計中,深入理解情感化設計并研究如何在產品設計中融入更多的情感化因素顯得十分必要。
一 情感因素在產品設計中的作用
產品的情感化設計,是指把人對情感的需求充分融入到產品設計之中,從而滿足實用性以外的需求,使美感和可用性達到統一,提高產品的附加價值。從精神價值角度來說,產品設計中的情感化因素可以為人們帶去更多的愉悅和感動,激發出對生活的熱情,激勵著人們作出購買決策。由此可見,產品設計中的情感因素對于產品設計的成功與否具有非常重要的作用。
二 產品情感化設計的三個層次
美國認知心理學教授唐納德.A.諾曼在其著作《情感化設計》一書中將產品的情感化設計分為了三個層次:本能層次的情感化設計、行為層次的情感化設計和反思層次的情感化設計。本能層次的情感設計原理來自人類本能,關注的是產品外觀呈現出來的某些特性所引發的人的直覺反應,具有即刻性。在生活中,經常可以看到本能層次的設計,這些產品有著趣味新奇的造型和明亮、高飽和度的色彩,這些看似膚淺的設計卻能夠令很多人在看到它的第一眼就感到無比快樂。
行為層次的情感設計講究的是效用,著重體現在產品自身的功能、結構、使用方法的合理性與易用性方面,它與人的操作行為息息相關。如何用簡練詼諧的設計為使用者提供最合理的結構布局和最明確的使用指導,讓人們輕松愉悅地使用產品,是這一層次的產品情感化設計的中心。行為層次的情感化設計還體現在讓使用者參與到產品功能實現或形態改變的過程中,得到一種全新的體驗,并獲得一種樂趣。反思層次的情感設計是指產品造型所包含的某些信息,在引起人的聯想、共鳴和思考之后,所產生的一種高級的、深層次的心理感受,如溫馨、憂愁、崇敬等,是“產品”到“思考”再到“感受”的過程。反思層次的情感設計注重印象和形象,關注的是經過理解后的情感和感受。具體體現在產品所引起的個人回憶,與個人形象的展示。如人們喜歡購買紀念品,真正的意義在于能激起那段令人難忘的經歷,再如人們長期追逐名牌產品,不僅是因為質量可靠,更重要的是在乎產品所展示的自我形象與社會地位,即產品所帶來的反思情感價值——驕傲感與炫耀感。
與本能層次和行為層次不同,反思層次的情感不具有通感,它易受文化程度、地域差異、流行時尚等的影響。很多時候,產品的情感化不單單停留在一種層次上,而是在三種層次上共同作用。
三 如何在產品設計中融入更多的情感化因素
情感化設計理論的三個層面為實際產品的設計提供了理論指導,對照此三個層面來研究相關設計的方法和原則,將更有利于把情感因素融入到產品設計中,從而設計開發出滿足人們生理及心理需求的產品。
(1)針對本能層次的情感化設計
可以通過以下幾種方法來實現。
1)增加審美性
“愛美之心,人皆有之”,審美感受是人類的一種天性。因此,在指導具體的產品設計時,設計師最基本和首要的工作就是根據形式美法則,利用人們熟悉的審美規律和視覺形式,對產品的各個審美因素進行設計,創造出符合人們審美習慣的形態、色彩搭配、材料應用及肌理表現,從而突顯出產品的感觀特征,使消費者自然而然地產生美好、愉快的心理感受,即獲得本能的審美情感。
2)增加趣味性
與審美性一樣,趣味性也是人的天性之一,充滿趣味的事物同樣能夠直接激發人的愉快、輕松等本能情感。具體指產品的形態、色彩、形式等方面看起來很有意思、有味道、吸引人,呈現出圓潤、憨厚、可愛、親和力或新奇、特異等特點。一般說來,視覺上的沖擊最容易給人新奇的趣味,主要體現在物品的獨特外型和明艷色彩兩方面。為了增加產品的趣味性,設計師通常會采取兩種方法:一是仿生設計,即以某種植物、動物、昆蟲或人的形態為參照物,經過概括、提煉和適當的變形后用于造型上。二是造型“圓潤化”,即通過設計使產品造型曲線化、平面圓滑化以及邊界模糊化,強化整個產品的圓潤豐滿,使之顯得憨態可掬,更加富有親和力。
3)增加擬人性
擬人化是指把人的動機、信仰和情感賦予動物和無生命的物體。對設計而言,外型擬人的物品更容易給人們親近的感覺。一方面,產品的擬人性可以給使用者帶來樂趣和驚喜的情感體驗;另一方面,人的情感系統會傾向于對擬人化的設計做出積極的反應,甚至會在感情上產生強烈的依戀性。所以,設計如果能夠引發人和產品之間的擬人化情感,就能讓產品提供歡樂有趣的情感體驗。
(2)針對行為層次的情感化設計
可以通過以下方法來實現。
1)提升使用方式的樂趣
使用方式的樂趣設計注重深刻有趣的使用操作過程,讓人覺得操作的過程是可享受的,也由此產生對生活的積極情感。如將電子產品的操作設計得更富真實性、娛樂性,用戶就更容易擺脫高科技產生的壓力,自覺地去嘗試和發掘新的使用方式,并在這一過程中體會到產品的友好和實現用戶的自我感覺。
2)注重方便易用的功能
好用的東西更受人喜愛。這就要求設計師學會觀察生活的細節,從人的行為習慣及合理的人機工程角度出發,在設計的細節處體現人文的關懷,比如親切易用的界面交互設計。
3)采用組合的多功能設計
在許多領域,人們傾向于自己動手完成產品,像家具、小電器、食品等等。對于設計而言,應通過提供最大化的使用可能性,來激發消費者參與體驗和享受這一過程.,如采用模塊化設計,讓消費者根據自身需要對產品進行優化組合,在動手的過程中尋找樂趣和成就感。
(3)針對反思層次的情感化設計
可以通過以下幾種方法來實現。
1)引起回憶
引起回憶是指讓使用者積極有趣的記憶意象在無意識中被喚醒,重新召喚與產品有關的最初情感,從而產生快樂或依戀的感覺。對于設計師而言,如果能夠針對特定的消費者開發設計出能夠引起人們回憶情感的產品,那無疑將是非常受歡迎的設計。對于不同文化背景的消費者來說,能夠引起回憶的刺激源也是不同的,這就要去設計師真正熟悉和了解消費者的文化背景,才能合理把握造成回憶的刺激因素,從而深入到消費者的心靈深處。
2)引發積極的自我感覺
消費者選擇購買特定的物品式樣或生活方式,通常是為了追求個性化,樹立自己特定的形象。然而產品在設計過程中,大多數是帶著設計師的感情,表達著設計師的個性,因此在市場中往往不能滿足那些力求彰顯自我的消費者的需求,這就要求設計應該越來越有針對性地面向具體受眾,并可以在制作過程中時時征求他們的意見,讓消費者參與到產品設計的過程中來。
3)追求情感體驗
如今的人們在談論產品設計時,已經很少用顏色漂亮,款式新穎之類的用語來形容,更多強調的是產品所帶來的豐富情感體驗,這在汽車設計中尤為明顯。因為這種體驗比語言描述更為深刻,且會長期留在腦海中,并能引發思考。在此過程中,產品不僅充當了道具的作用,除了滿足功能外,還使用戶在使用過程中擁有了美好的回憶,產生值得回味的體驗,這是優秀的反思設計所應做到的。因此設計師在設計一款產品時,應轉換思維方式,不僅僅是為了實現功能和外形而進行單純的設計,而應從設計“一件事”的角度出發,創造出耐人尋味的使用過程的感受。
四 結語
工業設計是人與產品間的交流媒介,優秀的工業設計能增進人與產品、人與人之間的情感交流與溝通,讓產品成為情感的依托。作為設計師,我們應追求的是進一步認識情感化設計的內涵并正確運用情感化設計的方法在本能、行為、反思三個層次上指導產品設計,創造出富有情感、人性化的產品,從而更好地滿足人類的情感需求,營造出更美好的生活環境和更高的生活質量。生活需要我們用心體會,而情感化的設計則需要我們用心去創造,才能展現出產品永恒的魅力。
參考文獻
[1](美)唐納得·A ·諾曼. 情感化設計[M ]. 付秋芳,程進三譯. 北京:電子工業出版社,2006.
[2](美)唐納得·A ·諾曼. 梅瓊譯. 設計心理學. 北京: 中信出版社,2003.
[3] 任立生.設計心理學. 北京:化學工業出版社,2005.
關鍵詞:情感化;設計;美學
中圖分類號:J04 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2012)05-0080-02
一、什么是情感化設計
情感(包括情緒)是一個判斷好壞、安全或者危險的系統,可作出價值判斷、讓人能夠生存的最好。情感也會影響行為感受,如:開心、悲傷、氣憤、恐懼等,這些都是人的直接反應,主觀性的感受,并不受認知水平或者理性思維的控制。情感也是人情緒經驗的一種積累感受和綜合結論。
人類的情感產生機制是非常復雜的,唐納?諾曼與他的同事在他們的情緒研究中提出了人類屬性是肇因于大腦的三個層次:自動預設層,成為本能層次(visceral level);包含了控制日常行為的大腦運作的這個部份,稱為行為層次(behavioral level);還有大腦的思考部份,稱為反思層次(reflective level)。每種層次在人體的機能中都扮演著不同的角色,每種不同層次相對應的需要不同的設計著重點。以下分別進行論述:
首先,本能層次情緒的愉悅度取決于人的直觀的生理,比如吃美味的冰淇林的味覺感受和冰淇林誘人的顏色所傳達的視覺感受;其次,行為層次的愉悅度來自于有效使用一個工具,順利熟練完成某項任務的感受,比如運用刀熟練地刻出一張版畫;最后,反思層次的愉悅度是思維部份的,比如完成比賽之后的成就感或者閱讀帶來的愉悅感或者從別人的經驗分享中學習。其中行為層次是無意識的,也就是說是一種潛意識,比如可以在行為層次駕駛汽車,在反思層次有意識的進行其它思考。而相對應的設計著力點,情感化設計針對于本能層次著力于人的五感感受,如觸覺感受,嗅覺感受等;而在行為層次則注重于人可操作的便捷度、高效度等:在反思層次則著重于設計的故事與內涵,文化的深度,可傳播性和人文的關懷等等方面的考慮。
二、為什么需要情感化設計
當今的主要消費人群可以以年齡劃分為老年人族群,中年人族群和青少年族群。其中老年人族群相當在意的是社會尊重及生活的平穩安逸度,中年人族群重視社會階級和成就與表現,青少年族群則視創意、趣味、彼此聯系及互動性為重要的生活體驗。其中青少年作為新生代的消費力量,也代表著未來市場的發展趨勢。也有人將這些出生于一九八一至二零零一年的人群,稱為Y世代。
Y世代的特點是心智較為早熟,早早的了解社會競爭的激烈,人心的險惡。也使得他們更懂得在巨大的壓力下合理高效的分配時間。加上科技產品和媒體信息的繁榮,他們比之前任何一代人都可以更快更多的搜集信息。由于信息數量的龐大,使得他們的口味更加挑剔,只“打安全牌”的產品或者廣告幾乎不太可能吸引住他們的目光。同時,他們個人的獨立性與社會的認可性在不斷進行著拉鋸戰。一方面他們渴望被同輩們所認可也關心流行信息,一方面他們又努力保持自己的獨立性,更希望流行化的事物可以刻制化為自身服務。正式這樣的需求,使得市場朝著更加多元化的方向發展,包括了消耗產品和媒體都是如此。除此之外,Y世代的人群也非常善于使用互聯網等通訊媒體進行實時社交活動,如Facebook、Twitter、微博等新網絡媒體的運用已經取代傳統的論壇、部落格等實時交流緩慢的媒體方式。由此可以得出結論,五感設計針對人的本能層次,可以更多更全面地傳遞產品的信息,同時也會不同于一般產品感受的單一層次,可以更有新鮮感;而針對行為層次的便捷、高效的設計思維模式更符合Y世代的使用需求;在反思層次的敘事和內涵設計,可以成為媒體上討論的焦點,也可以被許多社交網站進行轉載和分享,這樣一個產品可能衍生出更多的附加價值。
三、案例說明情感化設計的美學特點
(一)本能層次
在本能層次,情感設計主要體現在五感設計。原研哉在《設計中的設計》一書中說,他認為將人的感覺根據感知器官分為物種,并不合適。原因是感覺與感覺之間存在著微妙而密切的聯系。而這些感覺經驗都儲存在我們的記憶中,只要看到那些相關聯的符號形象,就會喚起我們體內的感覺記憶。這也正是五感設計的可操作性的基礎。
比如原研哉為日本梅田醫院制作的視覺導示系統,沒有使用冷冰冰的亞克力板而是運用了棉布作為信息承載體,并且包裹在圓鼓鼓的導示牌上,感覺好像是一個溫暖柔軟的氣泡。雖然我們只是通過視覺看到這樣的,但是我們卻瞬間可以但受到那種觸覺。也很自然的不需要任何文字的解釋的,就可以理解這家醫院所希望傳達出的那種體貼、衛生、呵護患者的理念。
除此之外,還有深澤直人設計的一組非常有名的果汁包裝,他將水果本身的顏色質感形狀運用中包裝上,即便不給任何的文字信息,就能一眼明白果汁的內容物。而且給人一種水果的手感,好像喝的是剛剛鮮榨的果汁一般。
除了運用觸覺的設計,還有一些設計運用到了人的嗅覺,比如一個固定香味的店鋪,當你在其它地方聞到相同的氣味時就會瞬間聯想到這家店;還有帶著香水味的雜志廣告,直接就讓人去感受香水產品的味道;
(二)行為層次
在行為層次方面,主要體現在三個方面,一是產品的互動性,二是產品的便捷性,三是產品的趣味性。
在互動性方面,主要是體現在產品和人的關系上,人在操作產品的過程中也可以得到產品的反饋,或者說產品可以根據人的需要進行自身的不斷調整。有一個案例是關于鼠標的設計,蘋果公司早期曾經出產過一種正圓形的鼠標,但是后來發現在操作時常常會出現使用者搞不清楚前后的狀況,使用起來非常不便,使得產品很快被淘汰。但是這種圓形的設計卻在視覺上非常美觀,于是有一位臺灣的宏基計算機的工程設計師,想到了將感應設備裝入鼠標,使得人無論如何握住鼠標,鼠標都可以迅速自行校正前后左右的方向,使人不必再為鼠標是否為正向而擔憂。
在便捷性上,最明顯的體現就是越來越多的組合型設計和多功能的設計。比如某款速溶咖啡的包裝設計,將咖啡袋、咖啡攪拌棒、咖啡吸管三者合一,不僅增加了材料的利用率,也解決了泡速溶咖啡常常找不到攪拌棒的問題。還有一個很明顯的案例就是ipad,雖然筆記本計算機的體積已經一在縮減,但是始終都有2個組成部份,ipad第一次將兩者和在一起,非常輕便,并且它功能強大,可以幫助人們完成許多工作。
在趣味性方面,人們的娛樂的需求非常明顯,這也和當下社會壓力的增加有關系,人們除了高密度的工作之余,就需要更多的娛樂和放松。許多玩笑似的設計總會讓人們眼前一亮,比如這個耳機包裝,用耳機的實物做出眼睛,再配合盒子的圖案形成各式各樣的臉和表情,生動有趣。還有這個鳥屋的鑰匙盒設計,小鳥既是一個鑰匙扣,又可以卡入小屋子的卡槽,就好像回家了,小鳥也回巢了,寓意有趣而溫馨。
(三)反思層次
在反思層次,設計的主要特點體現在三個方面:一是個性化、二是文化性、三懷舊性。
個性化的設計,首先體現在非主流風格的盛行,比如大量生產的產品或者人人都在使用的產品,并不會得到年輕族群的追捧。反倒是一些手工制作的,或者個人創意的產品,會得到人們的關注。比如一些潮牌的T恤,產量很有限,但是圖案特別或者另類,都會被喜愛,因為越是小眾的產品,才越可以體現出購買者不同的個性和品味,也能夠幫助他們去彰顯自我。另外的一個個性化設計的成功案例就是iphone,雖然它是一個被大量生產也被無數人正在使用的產品,但它的設計卻做到了個性化。一是它有無數設計師為它打造手機的外殼,使得手機一樣但樣子卻可以變幻無窮;二是它強大的軟件庫,每天都有無數的新程序提供下載,每個人都可以選擇自己手機可以具備的功能,每個人的手機軟件都各不相同。這也正是iphone設計成功的關鍵所在。它可以滿足人們日新月異,求快求變的心理需求。
文化性的設計,主要體現在傳統元素的開發和運用,傳統習俗的保留和再設計等方面。人種之間的差異,地區之間的差異,使得我們彼此不同。強調文化的設計,使得設計更符合文化背景下人群的需要要和自身的認同感的產生。比如木椅的設計,運用了中國人特有的太師椅靠背和扶手的造型,下部又結合了常用的簡易塑料椅子的造型,顏色選用了原木色和大紅色,都屬于中國傳統的常用色調,很有中國感受的設計,也會喚起許多我們兒時在長輩家中玩耍的記憶。同時,座椅的部份又讓我們想到那些在夜市和辦桌上吃飯的時光,仿佛將時光都濃縮其中。
懷舊性的設計體現在復古熱潮。舉例來說,當下數碼相機已經相當普及,也很多元,但是被視為相機潮人的年輕人最為追捧的是復古的膠卷機、實時怕和LOMO相機,膠卷機非常麻煩,很容易曝光,也無法馬上看到成果;實時拍膠卷昂貴,也不可以做任何影像處理;而LOMO相機的原理是利用相機自身的缺陷,使得漏光不均導致很大的色彩偏差。可以說每一種相機都存在很致命的缺點,但是它們依舊很受歡迎。原因在于它們有一種時間的概念包含其中。從照片拍好,到一卷拍完,再到送去沖洗,中間可能會隔很久的時間,正是這樣隔很久才看到的圖像,反倒出人意料和有驚喜性。即使怕和LOMO相機則是常常會呈現出一種泛出黃色的古舊效果,并且隨機產生,具有一種特殊的美感。
四、總結
首先情感化的設計基于人大腦思維的三個層次,分別為:本能層次、行動層次和反思層次,其中以反思層次最為主要影響和指導著人們的行為。而隨著社會的推進,新生消費力量的崛起,他們所具有的一些特點比如強調個性、喜愛社交網站、快捷高效的生活節奏等,這也就相對更需要情感化的設計。情感化的設計又體現在感官設計、趣味性設計、互動設計、便捷性設計、個性化設計、文化性設計、懷舊性設計這幾個方面。隨著需求的不斷增加,情感化設計的發展趨勢一定是更加多元。
參考文獻:
[1]唐納?諾曼.情感設計[M].田園城市文化事業有限公司,2008.
【關鍵詞】目標成本規劃邯鋼經驗
隨著全球性競爭的日益加劇以及商品市場因消費者的個性化需求而進一步被細化,企業要想生存,就必須擅長開發新型的并能滿足消費者質量與功能方面需求的產品。能夠確保這種產品的開發并獲取足夠利潤的手段就是采用目標成本規劃。目標成本規劃的英文全稱為Target Costing,國內有學者將其譯為成本策劃或成本企畫,也有人稱之為目標成本法。我們認為,前兩種叫法忽視了目標(target)的地位,而后一種稱謂又混淆了Costing與Cost的語意。
目標成本規劃于二十世紀八十年代被日本企業廣泛采用,大大增強了日本企業的國際競爭力。二十世紀九十年代開始,該方法開始被歐美的企業所引進,并引起了歐美學者日漸濃厚的研究興趣。1995年之后,我國學者對目標成本規劃也開始給予關注,做了許多介紹和分析,并有學者認為邯鋼經驗的出現標志著我國也存在運用了目標成本規劃的案例。我們認為,邯鋼經驗與目標成本規劃雖然存在許多偶合,但邯鋼經驗決不等同于目標成年規劃。
為說明我們的觀點,本文擬對目標成本規劃進行更深入的解析,并以此為基礎對邯鋼經驗與目標成本規劃進行比較。
一、目標成本規劃的基本原理
目標成本規劃從本質上看,就是一種對企業的未來利潤進行戰略性管理的技術。其做法就是首先確定待開發產品的生命周期成本,然后由企業在這個成本水平上開發生產擁有特定功能和質量的并且若以預計的價格出售就有足夠盈利的產品。目標成本規劃使得“成本”成為產品開發過程中的積極因素,而不是事后消極結果。企業只要將待開發產品的預計售價扣除期望邊際利潤,即可得到目標成本,然后的關鍵便是:設計能在目標成本水平上滿足顧客需求并可投產制造的產品。
在日本,企業已經不再把目標成本規劃看成是一項獨立的工作,而是整個產品開發過程中的一部分。由于產品的開發是企業內部事宜,決定了在運用目標成本規劃時可以存在許多不同的具體做法。但是,目標成本規劃的共性又是什么呢?為了得到這個答案,美國管理會計學家庫珀和斯拉莫得對運用目標成本規劃較為成熟有效的七家日本公司(包括豐田和尼桑公司)進行了為期數月的考察,在經過高度提煉和規范之后,將目標成本規劃的過程劃分為如圖
1所示的三個部分(Cooper and Slanmulder,1999)。(略)
目標成本規劃的過程首先從如何滿足市場以及顧客對產品的性能、質量和價格的要求入手。“市場驅動的成本規劃”過程的關鍵是市場分析。在這個過程中,要確定一個市場所允許的產品成本,再將這個可允許的成本所代表的競爭性成本壓力傳遞到產品開發與設計者身上。“產品層次的目標成本規劃”過程就是要促使產品的開發設計者朝著“許可成本”的目標發揮創造力。企業一旦確定了產品層次上的目標成本,它又會將產品目標成本分解到零部件的層次上,以此又將成本壓力轉移到供應商身上。這樣,供應商也必須想方設法去設計、生產企業所需的零部件,從而保證供應商在將零部件賣給企業時也能獲得足夠的利潤。因此,“零部件層次的目標成本規劃’將促使零部件供應商與產品的制造商一道向滿足顧客需求的目標共同努力。
從時間上看,目標成本規劃的三個過程在一定程度上是可以相互重疊的。除了市場驅動成本規劃過程可以在產品的構思階段就早早展開之外,產品層次的目標成本規劃也并非要等到由市場驅動成本規劃過程設計出市場可允許的成本之后才開始運作,而可以同時采取某些行動。比如,企業可以確定按照目前的設計工藝和企業管理水平制造產品的現行成本以及收集一些供應商方面的反饋信息。進一步說,在產品開發過程中調整優化產品的功能和質量的能力意味著企業要不時地返回到市場中來,以確信產品設計的調整沒有偏離目標銷售價格。因此,“市場驅動目標成本規劃”與“產品層次的目標成本規劃”之間存在這么一種反復調整的關系。同理,零部件層次的目標成本規劃也必須在產品層次的目標成本規劃過程中早早地開始,因為產品層次的目標成本規劃很大程度上依賴于對供應商情況的估計(雖然正式的成本分解以及與供應商訂立協商供應價的行動應在整個目標成本規劃過程接近尾聲時才進行)。也就是說,這兩個層次的目標成本規劃之間也存在一種反復調整的關系,因為產品層次的目標成本規劃確定的成本降低的規模有一部分是要求零部件供應商必須滿足的,而這種成本降低的目標又必須早早地根據供應商方面反饋的信息不斷加以改進。
二、目標成本規劃所體現的戰略性成本管理思想
對目標成本規劃的一般過程的描述和把握可以揭示這種方法或技術所蘊含的成本管理思想。我們認為,與傳統的成本管理思想相比,目標成本規劃所體現的成本管理思想主要反映在如下幾個方面:
1、目標成本規劃的實施意味著成本管理的范圍得以向產品的整個生命周期擴張。傳統成本管理的范圍將注意力集中于生產制造過程的控制,這種做法與工業經濟社會的特征是相吻合的。在工業經濟下的企業,其重復性擴大再生產和知識含量的低下,使得制造成本在產品中占有絕大多數的比重,其它如研發成本、售后服務成本等所占的比重很小,其在
成本核算和管理中不具有重要性。但隨著信息技術的發展和知識經濟的來臨,產品的多樣化、系列化、銷售網絡的復雜化、市場風險的增大以及管理思想與手段的迅速發展導致了人們對產品的認識發生了重大變化。產品的傳統觀念局限于產品的實體形式,而現代營銷理論提出了產品整體的新概念。美國有學者指出,現代產品包括了核心、形式、附加三個層次(如圖2所示[略]),它們構成了產品整體(胡樹華,1998)。同時,生產環節重要性的下降及產品成本中知識含量的增加使得企業的成本結構也發生了重大變化,集中表現為研發成本、服務成本或稱后援成本(Support Cost)的比重日漸上升。據國外一家權威機構對其所選的高新企業的統計表明,產品成本的結構呈多元化趨勢,其比例如表1所示(王威,1998)。
制造成本 研發成本 管理成本 銷售成本 技術后援成本
55%
16%
8%
15%
6%
在這種成本結構中(非制造成本之和已高達45%),非產量驅動的研發成本和服務成本的比重已上升到重要程度,此時,傳統成本核算和管理已不能傳送準確合理的成本信息。因此,為達到成本管理的目標,必須對傳統的成本管理范圍進行擴張。可見,產品生命周期每一階段的成本都不能忽視,必須建立產品生命周期成本核算體系,從全流程的角度實施成本跟蹤與控制。而這種跟蹤與控制恰好可從目標成本規劃的第一個過程中所確定的產品的目標生命周期成本作為運作的起點。
國外有學者將產品成本的管理范圍由制造過程轉向涵蓋產品的整個生命周期的做法稱之為“從搖籃到墳墓”式的管理。這種成本管理方法至少有以下三個優點:
①它強調與每一產品相關的收入和成本,克服了傳統成本只重視制造成本,而忽視上游領域(如研究與開發)和下游領域(如客戶服務)的成本。
②它突出了產品生命周期中成本發生比率的差異,有利于明確成本管理的重點。
③它突破了傳統成本管理的時間跨度只能以日歷年度為極限(與會計報表的編制相對應)的主觀做法,將其延長至產品的整個生命周期,從而與經濟實質更相吻合。
2
、目標成本規劃中所確定的各個層次的目標成本都直接或間接地來源于激烈競爭的市場,按照這種目標成本進行成本控制和業績評價,明顯有助于增強企業的競爭地位。而傳統的成本管理的手段則是根據企業自身的狀況從內部確定各種成本標準,揭示各種差異,從而達到成本控制和業績評價的目的。這種做法雖然有助于提高企業的生產效率,但在市場瞬息萬變的情況下,對企業競爭地位的提高不會產生很大的幫助。
3.整個目標成本規劃的樞紐部分是確定產品層次的目標成本。從國外的經驗來看,該目標成本是由產品的聯合開發設計小組根據市場信息、內部潛力的挖掘以及供應商的潛力挖掘和協作而確定的。這意味著成本管理的重點將由傳統觀念下的生產制造過程移至產品的開發設計過程。之所以如此,是因為人們逐漸認識到,產品的制造成本在一定程度上是由產品的設計階段所確定的,譬如,產品的功能設計得越復雜,制造成本也要相應增大。又譬如,顧客對產品的質量要求越高,則對投入產品制造的原材料的要求也可能越高。特別是,隨著信息技術的發展和消費者日益追求個性化產品,迫使企業不斷加大產品的創新力度,盡可能地根據顧客的需要提高產品的功能和質量,從而導致產品的制造成本的大小與產品的功能和質量的設計之間的關系越來越密切,進一步說明將成本管理的重點放在產品的制造過程而非研發設計過程的做法有著極大的局限性。這里有一個證據,即有位美國會計學家在對美國的制造企業進行調查時發現,這些企業由產品的設計階段所確定的產品的制造成本占整個制造成本的比例高達75%至90%之間(Hertenstein,1998)。
4、零部件層次的目標成本規劃旨在將產品層次的目標成本壓力的一部分傳遞給為制造產品所需的零部件提供貨源的供應商身上,壓迫供應商在一定程度上必須與產品制造商聯合找出降低成本的途徑,從而實現共同發展。這樣,成本管理的范圍不但可能由制造過程轉向涵蓋產品的整個生命周期,更超出了單個企業的界限,使得在成本管理問題上可以實現企業之間的整合,同時提高產品制造商和零部件供應商的競爭實力。日本許多先進的制造企業正在實施的“零存貨”管理戰略就是這些企業與其零部件供應商通力合作,以求最大限度地降低產品的制造成本的實例。在美國,紡織品制造商、服務制造商和零售商組織了一個志愿產業通信標準委員會,通過使用一個大家共享的全產業電子數據網,使從共同的系統中壓縮1200億美元的庫存變為現實(黃尚勇,1999)。這是成本管理突破單個企業的界限,通過企業間的協作共同尋找降低成本的途徑的又一實例。
5.目標成本規劃帶給我們的另一個啟發是,必須改變為降低成本而降低成本的傳統觀念,取而代之以戰略性成本管理的觀念。戰略性成本管理所追求的是不損害企業競爭地位前提下的成本降低的途徑,如果成本降低的同時削弱了企業的競爭地位,這種成本降低的策略就是不可取的。另一方面,如果成本的增加有助于增強企業的競爭實力,則這種成本增加就是值得鼓勵的。譬如,若市場調查表明顧客需要某種產品具備一種功能,則產品的設計者就必須為產品增設這種功能,雖然這種做法會導致制造成本的上升。如果不增加這種成本,則企業的競爭地位反而會受到削弱。成本管理中的這種辯證思維在傳統的成本管理觀念中是很難找到影子的。原因很簡單,即傳統的成本管理只注重事中和事后管理,完全忽視了事前管理。而目標成本規劃旨在確定各個層次的目標成本,表明該方法或技術的落腳點完全是事前管理。至于說通過目標成本規劃所確定的產品層次和零部件層次的目標成本也可用來進行成本的事中管理和事后管理,則與目標成本規劃的三個過程本身是不相干的。明確這一點有助于我們在后文中對邯鋼經驗和目標成本規劃進行比較。
三、成本壓力的設計與傳遞:目標成本規劃的中心問題
要深刻地理解目標成本規劃的全過程,我們認為關鍵在于如何把握貫穿于整個目標成本規劃過程中的一個中心問題,即如何設計并傳遞成本壓力。目標成本規劃中對成本壓力的設計與傳遞的過程可用圖3來表示(略)。
(一)可允許成本的設計與信息傳遞
目標成本規劃的第一個過程為市場驅動的成本規劃,旨在確定一個為維護市場競爭地位而需要的一個可允許成本(allowable Cost),并通過可允許成本的概念將市場競爭的壓力轉移到產品設計者身上甚至產品零部件的供應商身上。來自于市場的可允許成本的計算公式為:可允許成本=目標銷售價格一目標邊際利潤。在確定可允許成本時應著重注意以下問題:
l.目標成本規劃開始于制定企業長期銷售和長期利潤目標,其目的是確保開發設計的產品在其生命周期內能為企業的長期利潤目標做出應有的貢獻,因此,長期計劃的可信度非常重要。這涉及到兩個因素:首先,企業應通過仔細分析所有的相關信息(特別是對顧客和競爭對手的分析)來制定長期銷售和長期利潤計劃;其次,企業只應制定切實可行的計劃,對任何不切實際的考慮都要予以摒棄。
2.在確定目標售價時應時刻牢記,銷售價格能否提高主要取決于顧客對產品追加價值的看法,這些追加價值或來自于產品的功能或性能的提高,也來自于產品質量的提高。企業開發設計的新產品只有在功能或質量上不但超過了舊產品,而且超過了競爭者的同類產品時,才可以提高售價。另外,考慮到目標定價在整個目標成本規劃中的重要性,企業也應十分謹慎地制定盡可能切實可行的目標售價。
3.確定目標邊際利潤的目的是要確保企業長期利潤計劃的完成。設置邊際利潤的通常方式是緊緊依托舊產品的實際邊際利潤,然后根據市場的變動情況進行調整。譬如,日本的尼桑公司采用這種方法,利用計算機模擬確定售價與利潤的關系,然后從這種經驗關系出發,根據事前制訂的目標售價,反過來確定新產品的目標邊際利潤。這種詳細分析的目的就在于設置切實可行的邊際利潤,以保證企業長期利潤計劃的完成。要注意的是,如果生產某種產品需要大量的前期投資,或者預計某種產品的售價或成本在其生命周期內會有重大的變化,則企業就應對產品在生命周期內的獲利能力進行謹慎分析,并相應調整目標邊際利潤。倘若沒有這種調整,企業就要承擔一定的決策風險,有可能生產在其生命周期內沒有足夠回報的產品。
設計可允許的成本的目的是為了向產品的設計者和產品零部件的供應商傳遞來自于市場的成本壓力的信號。但要特別注意的是,由于可允許成本的計算是以企業自身切實可行的長期利潤目標為基礎,因此:①可允許成本只表示企業有什么樣的競爭方向,并不能做為衡量企業與其競爭者的競爭實力大小的基準。要使可允許成本有這種作用,就必須設置以同行業最先進的獲利能力為基礎的目標邊際利潤;③可允許成本的計算并沒有考慮產品設計者以及產品零部件供應商降低成本的實際潛力,從而不能保證產品層次的目標成本與代表著市場壓力的可允許成本完全相吻合。
(二)產品層次的目標成本設計及其信號傳遞
在目標成本規劃的第二個過程,產品設計者應干方百計地在可允許成本的水平上開發能滿足顧客需求的產品。但事實上,產品設計者并非總能成功。因此,在給定的企業能力和零部件供應商的條件下,設計出的產品層次的目標成本往往是對可允許成本有所放大的結果。計算產品層次的目標成本的公式為:產品層次目標成本=現行成本一可實現的成本降低目標。
新產品的現行成本指的是在沒有采取任何降低成本的措施,并且對新產品的功能和質量變化情況予以調整之后的現行制造成本。這個數字完全是通過經驗估計而來的。之后,就可以通過總工程師、產
品設計者和主要的供應商等方面人員的協同努力來確定可實現的成本降低目標的數額。僅就產品的設計者而言,有幾種工程技術可以幫助設計者降低成本,如價值工程(VE)、生產組裝線的設置(DFMA)、質量功能分解(QFD)等等。VE是一種綜合的使顧客價值最大化的產品設計方法,能夠在降低成本的同時增加產品的功能。相對而言,DFMA在節省成本方面更注重改進產品的生產或組裝方式,同時保持產品的功能水平。QFD是一種老方法,用來保證顧客的需求至上。由此可見,在目標成本規劃中,為了最大限度地減少產品層次的目標成本和市場可允許成本的差距,企業不但常常把技術與生產程序推向一個極限的位置,還必須在其它方面最大限度地降低成本,如與供應商進行零存貨安排等等。
如果產品設計不能夠實現市場所允許的成本,企業的長期利潤就會下降,由此說明企業沒有達到競爭環境所要求的效率水平。此時,若將現行成本與可允許成本之間的差額看作是成本降低的總目標,而把成本降低的總目標與可實現的成本降低目標之間的差額定義為戰略性成本降低目標的話,以下幾個問題就值得特別注意:
1.戰略性成本降低目標的規劃不能過大,否則就表明新產品不值得開發。
2.如果不影響新產品的開發可行性,戰略性成本降低目標的規模也不能過小,否則會使可實現的成本降低目標過大,從而有可能使得有關人員面對過度的成本降低目標,導致生產力的崩潰,并最終使得目標成本規劃系統失靈。
3.在新產品值得開發的前提下,可實現的成本降低目標和產品層次的目標成本都將作為對供應商施加壓力的依據以及進行成本控制與業績考評的依據。
4.在戰略性成本降低目標的規模適宜的情況下,該目標將給予產品設計者和企業的供應商一種額外的壓力——即在下一代產品身上應將這種潛在目標轉化為可實現的目標。如果企業在下一代產品身上不能做到這一點,則企業將不再具有足夠的競爭力。
(三)零部件層次的目標成本的設計與信號傳遞
企業一旦確定了產品層次的目標成本,就可以衍生出該產品各零部件的目標成本。對零部件層次的目標成本進行規劃可以將來自于市場的競爭性成本壓力明確轉移到供應商身上。這個過程的目標成本規劃只所以很重要,是因為現代企業大都是水平式而非垂直式的集合體。這種企業一般向企業外部而不是內部購買大部分的原材料和部件。
要進行零部件層次的目標成本規劃,首先要將產品層次的目標成本分解到產品的主要功能層次上。比如,汽車的主要功能部分包括:引擎、冷卻系統、空調系統、傳動系統以及音響系統等等。然后,再由總工程師負責設立每一個主要功能部分的目標成本。各功能部分目標成本的確定通常是通過總工程師與設計小組成員進行廣泛的協商而完成的。一般來說,企業要以以往的成本降低率水平為基礎來制定這些主要功能的目標成本。一些企業采用相對簡單的經驗歸納法確定成本降低目標,而另有一些企業采用了更復雜的方法,如功能分析法和生產能力分析法等等。一些日本企業在制定功能層次的目標成本時,還會因安全性考慮設置一種“生產管理的緩沖數”,目的是為了允許生產過程中可能出現因某種設計問題所導致的一些少量的成本超支。如同對待戰略性成本降低目標那樣,這個緩沖數的規模應控制在一個合理的范圍之內。
企業一旦確定了主要功能的目標成本,就可以適當地將其分解為組件或零部件層次的目標成本,目的是為了對主要的外購零部件設立一個合理的購買價格。一般來說,將功能層次的目標成本分解至主要零部件層次的目標成本可以由各功能設計小組負責完成,每個設計小組負責實現其自身的預期成本降低目標,對零部件、原材料種類的設計以及制造程序的設計都由他們自行處理。總工程師只是偶爾指定某些特定部位,特別是高成本部位的成本降低目標。
零部件層次的目標成本設定以后,成本壓力的一部分將最終傳遞給零部件的供應商。如果供應商的報價太高,企業便可以和供應商進一步協商直到達成某種協議。如果達不成協議,則表明該供應商可能不具有競爭力。另外一種情況是,在目標成本規劃中,如果供應商通過積極的努力提出的報價低于零部件層次的目標成本,企業可給予供應商一些額外的回報,從而與供應商建立一種共同發展的伙伴關系。而且,即使供應商的報價并不比零部件層次的目標成本低(假設剛好等于),但與以前的報價相比降低了較大的幅度,企業也應給予供應商適當的鼓勵,以便企業在開發另一種新產品時,因新產品的零部件成本還將面臨不斷降低的壓力,從而要求供應商不斷地予以配合。
四、邯鋼經驗與目標成本規劃
1996年在全國推廣的邯鋼經驗,歸納起來有兩條,即“模擬市場”和“成本否決”。所謂模擬市場,指邯鋼只是采用最終產品的市場價格來“模擬”確定內部轉移價格,“模擬市場”并不是為了對內部單位作出最佳的“外購抑自產”的決策,而是為了全公司齊心協力地得到更高的利潤(韓李瀛與楊繼良,1998)。邯鋼“模擬市場”的具體過程為,首先以鋼材的市場價格為基礎,減去稅金和目標利潤之后為鋼材的目標成本,實際成本與目標成本的差異,即為全廠應挖掘的潛力。班組再把指標落實到人,形成一個以保障全廠目標利潤為中心由十幾萬個指標組成的成本控制體系。這個體系中的每個指標都與廠內各部門和個人密切相關,成為一個嚴密的責任網絡。這樣,由于目標成本的測算是以市場價為基礎的,是客觀存在的,市價有無可爭辯的權威性,如果分廠、班組或職工對下達的指標有異議,他們可以找市場去核實,而不必去找廠長討價還價(王世定與李潤等,1997)。
邯鋼經驗的第二個特點是“成本否決”。也就是說,無論其它指標完成得再好,只要突破了分配給分廠、班組或個人的目標成本,工資和獎金就要受到影響。這樣,邯鋼就樹立起了“成本權威”,并將成本作為影響、誘導和矯正人的行為的杠桿(劉小明、于增彪和劉桂英,1998)。
從對模擬市場的引入過程來看,邯鋼經驗與目標成本規劃中出現的“目標利潤”和“目標成本”的概念與方法是非常相似的。因此,有的學者認為,邯鋼創造的“模擬市場、成本否決”法,是“成本策劃”法在我國已經萌芽的證例。其市場、倒推、全員、否決的基本模式與成本策劃活動程序基本相同,各個環節的指導思想實質卜也同‘“成本策劃”的觀念完全一致(王寅東,1998)。而我們認為,邯鋼經驗雖然在某些做法上與目標成本規劃過程中的一些做法相類似,但兩者在本質匕并不是一回事。理山如下:
1.邯鋼經驗是在首鋼等其它企業早已實行的一套內部核算經驗的基礎上,添加了“模擬市場”和“成本否決”的內容(楊繼良與徐佩玲,1997)。添加的目的是為了建立一種有效的以成本作為控制和業績評價標準的企業內部管理控制系統。換言之,“模擬市場”和“成本否決”的引入是為了更有效地對成本進行事中控制和事后控制。不可否認,邯鋼經驗所采取的控制標準直接來源于內場而非企業的內部,這一點是非常難能可貴的。但是,從根本上說,邯鋼經驗就是美國的“泰羅制”,邯鋼經驗的“成本否決”就是“泰羅制”的標準成本制度,它們主要用于提高生產或作業效率。因此,邯鋼經驗不適合那些產品沒有市場或銷路有問題的企業剛小明、于增彪和劉桂英,1998)。與此相對照,目標成本規劃的根本目的卻是幫助企業開發與設計有市場潛力的新產品,或者對原有產品的功能或性質進行重新設計,使之更加具備市場競爭力。因此,雖然在目標成本規劃中也用了“倒推”的概念,即將產品層次的目標成本分解到功能層次直至零部件層次,與
邯鋼經驗中將來自于市場的目標成本采用倒推的辦法分解到分廠、班組或個人的具體做法相類似,但分解的目的和前提條件是大相徑庭的。另外,雖然目標成本規劃過程中所確定的各個層次的目標成本也可以作為在產品投產以后對成本進行事中控制和事后控制的依據,但就目標成本規劃的本意而言,其落腳點卻完全是事前控制的概念。
2、按照我們對目標成本規劃法的理解,與其說該方法是為了對成本進行規劃,倒不如說是為了對產品進行規劃。而邯鋼經驗卻與產品規劃毫無關系。
3.邯鋼經驗中含有全員參加這個特點,指的是各分廠、班組和個人都面臨著一定的目標成本的壓力。邯鋼經驗中的個人的確關系到了企業的策劃。設計、供應、生產以及銷售等各個部門中的每一個人,從而形成了全員參加的特點。但在目標成本規劃中,雖然為了確定產品層次的目標成本也關系到了一個企業中的各個部門(因為要對各個部門中有可能發生的與規劃中的產品有關的成本提前進行估計),但目標成本規劃過程所涉及的人員主要是聯合開發與設計小組中的成員,而不是整個企業中的每一個人。因此,就邯鋼經驗和目標成本規劃而言,“全員參加”的含義完全不具備可比性。要說明的是,按照日本和歐美企業的經驗,在目標成本規劃中,聯合開發與設計小組中的成員應來自于企業的各個部門(包括營銷和會計人員),但組長卻無一例外地由工程師所擔任。
4.由于目標成本規劃的落腳點在于事前管理,故此,對成本管理實際成績的評價不可能成為目標成本規劃中的一個重要環節,因而邯鋼經驗中“否決”的概念就與目標成本規劃無關。
5.在目標成本規劃的三個過程中,產品層次的目標成本規劃過程起著樞紐的作用。要完成這個層次的目標成本規劃,主要取決于對產品的功能和質量如何進行設計,以及如何對與產品的功能和質量有關的成本進行把握。而邯鋼經驗并不涉及開發新產品的問題,該經驗的產生是以邯鋼大量生產的產品比較標準化、技術規范穩定為前提的。因此,如何改善成本管理,加強對成本的事中管理和事后評價,就成為邯鋼經驗產生的催化劑。
6.目標成本規劃比較適用于制造業(如汽車、精密機械、電器和機械制造業入他們可以比較容易地按照市場信息來改變產品設計,不需要另起爐灶。鋼鐵工業則大不相同,一旦確定了產品方向和生產流程,就很難改變,除非另覓投資,大量更新設備,以創造新的、大量出現需求的、能創造更多“凈增值”的產品(韓季瀛與楊繼良,1998)。而在國內對邯鋼經驗的大量介紹和總結中,卻根本看不到邯鋼在產品設計的改良方面是如何有所作為的。
7、根據日本企業的經驗,目標成本規劃要實施成功,最關鍵的因素除了市場定位和如何設計產品的功能與質量之外,就是如何與其它相關企業一道,找到共同降低成本的途徑。而對邯鋼經驗的大量介紹也絕少涉及這方面的內容。
如果細究下去,我們不難發現其它一些能夠表明邯鋼經驗如何不同于目標成本規劃的依據,但因篇幅所限就不再繼續列舉。本文對目標成本規劃法的解析以及將邯鋼經驗與目標成本規劃相對比,并不是為了貶低邯鋼經驗,而是旨在表明我們的一種態度,即在學習或介紹外國某方面的理論或方法時,一定要做到全面、深刻地理解和把握。
參考文獻
1、王寅東.成本策劃法在我國的產生.會計研究,1998;4
2、楊繼良、徐佩玲論管理會計的應用會計研究,1997;12
3、劉小明、于增彪、劉桂英《論管理會計的應用》之質疑會計研究,1998;6
4、韓季瀛、楊繼良、論邯鋼成本管理經驗會計研究.1998;8
5、陳勝群.論日本成本管理的代表模式——成本企畫.會計研究,1997;4
6、繆艷娟.成本目標管理會計研究,2000;l
7、黃尚勇.市場經濟條件下降低成本的戰略思考會計研究,1999;2
8、正威價值創新:企業的戰略選擇價值工程,1998;4
9、胡樹華產品創新管理價值工程,1998;1
10、Robin Cooper and Regine Slanmulder.Develop Profitable New Products with Target Costing.Sloan Management Review,1999;Summer
11、James W.Dean and Gerald I.Susman.Organizing for Manafactarable Desing.Harvard Business Review,1989;January-February
12、Robun Cooper and W.Bruce Chew.Control Tomorrow’s Costs Through Today’s Design.Harvard Bassinets Review,1996;January-February
1 家紡產品“同質化”的主要原因及解決途徑
1.1 主要原因
家紡產品同質化的主要原因有兩個,一是,產品同質化是市場發展的必然結果。產品同質化是劣勢企業模仿和追隨優勢企業的主要經營策略。由于品牌建構需要很大的資本投入和很長的運作周期,并承擔很大的風險,所以許多企業選擇放棄自身品牌建構而去模仿市場熱銷產品,最后模仿者和被模仿者都陷入同質化泥潭。二是,技術同質化是產品趨同的根本原因。產品設計的基礎是技術的發明與創造,今天很多產品因為核心技術的一致造成了嚴重的同質化傾向。
1.2 解決途徑
解決產品同質化問題,可以從以下幾方面進行改革。(1)市場因素。設計、經營者要注意細分市場,應該針對消費者的生活方式進行深入的調查研究,從生活方式的角度開發滿足消費者需求的產品,只有找到目標群體才能使產品收到很好的效益。與此同時,設計、經營者要努力打造自己的品牌,提高在市場的知名度、信任度,創建并延續自己的品牌。(2)技術因素。產品設計是建立在工業生產基礎上的一種創造性活動,技術的一致會造成嚴重的產品同質化傾向。所以,要做到去“同質化”,設計是解決問題的根本方法,設計在產品差異化中發揮著不可替代的作用,現在的設計應更多地考慮人文精神,重點偏向于對消費者的情感關注和其他非物質功能的設計,這是產品設計贏得市場的潛在因素。(3)其他因素。可以對產品功能、包裝、命名、傳播等進行差異化改進。
2 家紡產品去“同質化”的設計方法
2.1 定位設計與個性化設計
除了新纖維技術、特殊染整工藝外,生產家紡產品的技術難度并不是太高,產品的主要功能都相似,容易同質化,要在同樣的產品中突出優勢,需要找準定位進行設計。
家紡企業在產品細分上還需要做出更大的動作。要細分產品,首先要了解需求,不同生活狀態下的人們有不同的需求,設計、經營者應該研究不同生活方式消費者的生理和心理需求,這樣企業才能根據自身情況進行正確定位,在某一細分化產品上做大做強。如圖1所示作品,是作者鄭航超為80后男青年設計的小戶型居室軟裝,緊湊、簡潔又不失溫馨,自然主題的紋樣和DIY的裝飾品,天然材質的面料和手工刺繡,讓回到家的年輕人能夠釋放工作和生活的壓力。
一方面,家紡產品要通過生產工藝來提高質量、舒適性、功能性等;另一方面要通過對產品外觀的改進,提高產品的藝術性和個性化,賦予產品不同的內涵。消費在廣義上表現為3個相應的層次。最低一個層次的消費只看重物品的使用價值;第二個層次的消費意在產品的質量、價格;第三層次的消費,要求在消費中突出產品的文化內涵、附加價值,以表現自己的個性和品位。作為產品設計師,當第一、第二層次消費同質化現象嚴重時,第三層次的消費屬性無疑為避免同質化、尋求多元化找到了途徑。
當家紡行業尋求新的細分市場時,可以參考整體家電、整體廚房的概念,從整體的室內環境藝術設計人手,把家紡設計融入到室內環境設計的體系中,走大家紡道路。針對新婚族、新居族及其他對家紡用品要求比較高的客戶,可以開展“家紡定制”,定制滿足個人品味的個性化家紡,定制與家具及硬裝飾環境相配套的窗簾、床品等。也可以借鑒服裝,開發時尚類家紡,讓家紡更多地承載流行與時尚,使消費者可以根據季節和心情去更換家紡產品。
2.2 設計的文化內涵的提升
美國著名心理學家馬斯洛說:假如生理需要和安全需要都很好地滿足了,就會產生愛、情感和歸屬的需要,歸屬和愛的需要映射到產品上,就是對產品文化內涵的要求。
提升家紡產品的文化內涵,最好方法就是堅持“產品設計本土化”理念,對中國設計師而言,就是把中國文化有機結合到家紡產品設計中去,把中國文化內核與時尚的國際化家紡設計語言進行完美的結合。
中國設計師在中國文化的發掘和表現中具有絕對的優勢,利用好這種優勢,將更好地服務于中國消費者,有利于中國產品吸引更多的國外消費者,讓他們來體驗中國式的生活方式和文化內涵。過去的中國傳統未必適合現在中國人的生活方式,中國的傳統文化也要發展,既要聯系傳統文化,又要超越傳統文化。如圖2所示作品,是作者周婷以墨汁滴入水中的暈染效果為主紋樣,設計具有中國風格的室內軟裝,年輕作者把激發靈感的傳統文化元素,用現代人樂于接受的方式表達出來。
【關鍵詞】 產品設計安全評價
1 緒論
產品設計開發盡管是一類工程型活動,但其中包含著豐富的科學基礎問題,德國學者在20世界70年代就提出了“設計就是科學”的論斷。多年來,世界各國學者和組織在不斷地探尋各種提高產品安全性的理論、技術與方法,先后提出了并行設計、健壯性設計、公理設計、可靠性設計、面向產品全生命周期設計以及TRIZ理論等多種設計理論方法。這些方法在不同程度上滿足了產品某些方面設計的要求,對提高產品設計質量等起到了積極作用。與此同時,國內外也建立了一系列的系統安全大綱,大綱中也對產品安全性的控制與管理做出了規定,制定了條款。至此,該領域的研究集中到產品在設計階段就將全生命周期中某一特性納入其中的理論研究、技術與方法開發方面,并形成了將現代產品設計理論與信息技術相結合的研究熱點。
2 基于現代設計方法的產品安全性設計
在產品壽命周期的早期進行分析是最有經濟效益的,因為在這時通過設計更改來消除或控制危險是比較容易的。參照GJB900—1990的要求,裝備在研制、生產過程中主要開展的安全性分析做工包括:在論證階段編制初步危險表(PHL)和開展初步危險分析(PHA)、安全性要求分析(SRA);方案階段開始分系統危險分析(SSHA);工程研制階段開始系統危險分析(SHA)、使用和保障危險分析(O&SHA)以及職業健康危險分析(OHHA)。
安全性設計是通過各種設計活動來消除和控制各種危險,提高現代系統的安全性。在安全性分析的基礎上,即在運用各種危險分析技術來識別和分析各種危險,確定各種潛在危險對系統的安全性影響,設計人員必須在設計中采取各種有效措施來保證所設計的系統具有要求的安全性。安全性設計是保證系統慢則規定的安全性要求最關鍵和有效的措施,它包括進行消除和降低危險的設計,在設計中采用安全和告警裝置以及編制專用規程和培訓教材的等活動。
由于生產廠家主要是把追求最大利潤作為開發產品的原始動力,僅僅考慮到產品實現的功能,或者是根據用戶的需要,設計一些相關的特色。廠家往往是追求短期最大利潤,未考慮企業本身和人類的長遠利益,因此產品開發存在很多不足,造成了極大的不良影響。下表分析了面向生產廠家的開發模式的弊端[1]。(見圖1)
3 面向生產廠家的產品開發模式的弊端分析
傳統的產品開發模式僅僅是從廠家或者個人局部利益出發,沒有或很少考慮到全局、全人類的共同長遠利益。這顯然與當今人們越來越高的以人為本的需求相沖突。基于安全性設計思想的產品開發模式,是從產品的全生命周期過程出發,接合當前先進科技成果,將安全性設計思想充分、動態、全過程地應用到產品全生命周期——產品論證、方案設計、工程研制、生產制造、使用維護和回收處理各階段,制造出高效、安全性高、性能穩定、適合現展需要的產品。
4 建立安全性評估體系模型
就產品設計階段,安全性評估活動而言,是在產品設計開發過程中的適當階段,針對一定的安全性目標,在相應的產品集成信息、評估技術方法以及人員組織保證的支持下,就產品設計方案的適宜性、充分性、有效性所進行的系統的評價活動[2]。安全性目標信息是安全性評估活動的依據,一般包括市場用戶需求信息、產品過程安全性需求信息等。上述幾方面的原始信息往往是比較籠統的定性描述,不便于分析處理,因此需對上述信息進行整理、加工和提煉,形成系統的、有層次的、有條理的指標體系,以便于在安全性評估活動的后續階段中進行處理。同時,需將相應的安全性指標與評估對象(即產品設計方案)中包含的安全特性信息相關聯,使后續的安全性評估活動能夠有針對性地進行。
評估體系模型如下圖所示。將評估體系模型所包含的因素分組,每一組作為一個層次,可分為三個層次。(見圖2)
5 評估體系模型
由此我們得出,評估體系模型是由產品安全性目標信息、安全性指標信息和安全特性信息構成的體系,是用來描述安全性目標、安全性指標、安全特性信息的層次關系以及相關屬性信息的層次模型。產品設計階段安全性評估體系模型應能滿足產品設計各個階段安全性評估的需要,兼顧產品設計的先進性、適用性、可行性和經濟性,實現對產品設計階段的產品安全性進行多層次、多視角的全面評估。
參考文獻:
關鍵詞 用戶研究;用戶模型;用戶功能;產品層次
1.用戶研究
隨著全球化進程的加速,很多產品和服務面向全球的用戶,很多設計研究機構及設計公司開始從社會學科中尋找信息和方法,以幫助他們來了解用戶和產品之間的關系,及用戶使用產品的態度。美國伊莉莎白•桑德斯的“體驗設計、美國伊利諾伊理工學院的帕特里克•惠特尼的“行為聚焦”、芬蘭赫爾辛基藝術大學馬特爾馬基的“移情設計”等,來觀察群體并總結其行為、信仰和活動模式,試圖深入了解用戶做什么、用什么工具以及如何思考,從而指導產品的開發、設計、生產和銷售。
通過用戶研究,了解用戶的生活方式,使用產品的經歷和體驗,并識別動機和渴望,從而建立用戶模型。早期的用戶研究是在設計項目后期測試解決方案,現在越來越多的人認識到在項目前期進行用戶研究以啟發設計。
2.用戶模型
就產品外觀、人機界面、環境、信息等設計而言,用戶模型是項目前期首先要建立的關于用戶的知識體系。一般從兩方面來描述和建立用戶模型。
用戶任務模型,建立其目的是調查了解用戶的使用目的、操作使用過程等方面,發現用戶在操作過程中的需求,并以此為產品設計建立全面的需求分析,形成適當的產品概念。
用戶思維模型,又叫用戶認知模型。建立用戶思維模型的目的是基于用戶任務模型調查用戶的知覺特性和認知特性。
3.用戶功能模型
用戶研究的方法都是通過借鑒于社會學、人類學和心理學,來衡量在設計發展過程中,人如何來感知、理解、記憶和學習的。
對于分析領域的分類來講,Beyer and Holtzblatt于1998年提出五個分析模型,分別是:流模型、序列模型、人工模型、文化模型、物理模型。
用戶功能模型――建立于某一特定人群、特定用戶功能下的模型,其分析模型根據用戶研究內容和產品功能類型可分為功能模型、行為模型、文化模型、語義模型、人機模型,以及材料與工藝。
通過研究這六個分析模型來了解用戶與產品間關系。
(1)功能模型,它包含設計者使用者最關心設計對象的適用性、可靠性、安全性和維修性等,及因產品的外觀造型所表現出的心理、感官感受。
(2)行為模型,它能更好地幫助理解人的日常生活,并通過聚焦于人們使用將開發的某種產品,來揭示未被滿足的需求,發掘用戶的潛在需求。
(3)文化模型,它研究目標用戶群所擁有的傳統的思想意識、風俗習慣、思維方式、、藝術創造、價值觀等直接影響的生活方式和消費習慣。
(4)語義模型,它研究產品符號對產品功能和特征的表達關系及其應用。人們也需要產品造型透過其語義特征所傳達產品的文化內涵。
(5)人機模型,它重視物理、感知、社會、組織、環境的等因素,并且使之與人的需求、能力以及局限性相諧調起來。
(6)材料與工藝,它是使產品設計構想變為現實的關鍵因素。材料是產品造型的物質基礎。加工工藝是實現造型的關鍵。
4.產品層次
1994年P•科特勒在《市場管理:分析、計劃、執行與控制》專著修訂版中,將三層次結構說擴展為五層次結構說:核心利益、一般產品、期望產品、擴大產品和潛在產品。五層次結構理論完整地解釋消費者選購和消費產品的心理過程,即如何從“核心利益”向“潛在產品”逐層擴展。消費者選購和消費產品:首先必須有能夠滿足其自身需要的使用價值,即產品的核心利益;其次才是尋求實現這些使用價值的實體,即一般產品;再次在尋找和選購過程中,逐步形成了對該產品屬性和功能的認知和心理要求,這就是所謂的期望產品。消費者在尋求和選購產品的過程中,會發現產品還帶有超出自身期望的附加利益,即延伸產品。最后,在購買并消費已選定產品時,還會發現具有購銷雙方未曾發現的效用和使用價值,即潛在產品。
5.用戶功能模型的構建
利用五層次結構理論來對用戶進行五級的定義,并通過一些顯著的特征來區分各級別。功能模型是用戶功能模型的基礎依據,而用戶模型的重點調研對象是行為模型,利用文化模型中可理出目標用戶的基本信息,通過對行為模型數據的分析而得到用戶在使用產品時的需求與潛在需求,從語義模型中分析出用戶已熟悉的既有產品的符號,可作為設計的參考。人機模型是對目標用戶進行產品的可用性評估和測試。其實,在用戶研究過程中,都要考慮如何利用材料與加工來達到用戶的需求與潛在需求。
建立基于用戶功能模型的設計應用模式,即在某一特定的用戶功能范圍下,通過觀察并記錄該功能環境下行為過程中人們使用產品的方式,了解用戶面臨的問題、期望的效果和潛在的需求;并研究在這一行為下人們的社會結構、知識水平、價值感等文化環境;以此來發現現有產品中已潛移默化在用戶生活中的功能符合,便于后期產品設計中運用這些符合與人之間的關系;最后產品設計構思如何變為現實,依靠的是運用不同的材料與工藝來滿足用戶研究結果。而筆者的設計研究的結果是能建立一套基于用戶功能模型的設計應用模式框架并對多種類型的設計項目通用的數據庫。
參考文獻
Abstract: With knowledge of project quality management, industrial design and psychology on customers' demands, a simple and easy user-centered industrial design evaluating model is constructed, which presents a relatively clear and comprehensive evaluating system and helps the designer to make a qualitative analysis on the object designed, thus improving the pertinency and accuracy of the evaluation. It also provides a more objective basis in choosing the designing plans for product development.
關鍵詞: 項目質量管理;工業設計;用戶;評價模型
Key words: project quality management;industrial design;user;evaluating model
中圖分類號:TB47 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)09-0034-03
0 引言
隨著新型工業化發展,以設計推動產業發展為主線,隨著科學技術的發展和設計對象的復雜化,對工業設計提出了更高的要求,單憑直覺、經驗的設計愈來愈不能適應要求,就必須要有更加先進的理論和方法,對設計方案進行評價、選擇。所謂工業設計評價,是指在設計過程中對解決問題的方案進行比較、評定,由此確定各方案的價值,判斷其優劣,篩選出最佳設計方案[1]。評價考慮的因素有很多,如價格、功能性、安全性、可靠性、審美性等。
1 工業設計評價模型的基礎
1.1 項目質量管理概念及流程 項目質量管理是為了確保項目按照設計者規定的要求完成,它可使整個項目的所有活動按照預期設計的質量及目標實施,它主要是依賴于質量計劃、質量控制、質量保證及質量改進所形成的質量保證體系來實現的[2]。質量計劃主要確定哪些質量標準適用于該項目,并決定如何達標;質量保證是在常規基礎上對整個項目執行情況作評估,以保證該項目將能夠達到相關質量標準;質量控制監控特定項目的執行結果,以確定它們是否符合相關的質量標準,并確保以合適手段消除不合格的原因。它們的主要控制指標、控制手段和輸出結果如圖1所示。
根據項目質量管理的要求,項目的完成主要需要設計、檢查、修正、實施這幾大步驟。是保證項目在實現它的各種需求的過程中,對項目范圍內所有的階段、子項、關系點所進行的修改。其過程如圖2所示。在每個項目階段中,每道程序通常都會經歷一次或多次。
這些工作程序互有影響,并且與其它知識領域中的程序之間也存在相互影響。依據項目的需要,每道程序中都有對應的控制關鍵點,要完成這些內容可能包含一個或多個團隊的努力。
1.2 工業設計流程及評價 工業設計流程是新產品開發流程中的子流程,貫穿于產品開發的每一個階段。根據其作用,可劃分為四個步驟,即構思的產生、概念的設計、詳細的設計和樣機的制作[4]。在每個階段都伴隨著對每個階段的結果的評價。如圖3所示。
1.3 產品設計的心理評價
1.3.1 滿意度的概念 滿意是指一個人通過對一個產品和服務的可感知的效果與它的期望值相比較后所形成的感覺狀態[3]。消費者滿意度是指企業所提供的商品和服務的最終表現與消費者期望、要求的吻合程度的大小,相對應的有一系列不同的滿意程度。即:滿意度=產品績效―消費者期望值。
1.3.2 消費者滿意度的三個層次
1.3.2.1 物質滿意層次 是指消費者對產品本身的滿意,包括產品的質量、功能、外觀、包裝等。物質滿意是消費者滿意的基石。如果產品本身沒有過硬的質量,獨特的訴求點,吸引人的外觀,是不可能讓消費者滿意的。
1.3.2.2 精神滿意層次 是指消費者在購買過程與使用過程中所體會到的精神上的愉悅。具體說就是銷售過程中商家所承諾的服務對消費者的沖擊力,以及在使用過程中由產品所引起的精神上的程度。精神滿意體現于產品生命周期中的各個階段,因而,僅僅在產品的物質層面上做得好是不能令消費者感到真正滿意的,在產品生命周期的各個階段必須采取不同的服務手段,使產品充滿人情味,消費者才可能真正接受商品。
1.3.2.3 社會滿意層次 這種滿意層次不再局限于商家―產品―消費者的模式,它面向的是整個社會,要求企業的經營活動不僅要考慮消費群體,而且還要考慮到有利于社會文明的發展、人類的環境、生存與進步的需要。產品不僅是要給目標消費群體帶來好處,而且由新產品帶來的新的人與人、人與社會之間的關系所產生的影響。
以上三個層次體現了消費者對產品的期望度,在第一個層次,產品可以滿足消費者基本的物質需求,在第二個層次,產品可以達到消費者的期望要求,在第三個層次,產品超出了客戶的期望,達到非常滿意的效果。如圖4所示。
2 工業設計評價模型的構建
對產品設計的評價是基于各方面因素的分析,較好的辦法就是設定范圍,細分問題,然后以項目質量管理的理念,對工業產品的設計流程、設計內容和用戶滿意度進行評價,以評估確定下一步行動方向,提高工作效率。
2.1 設計評價的參與者 項目質量管理的相關理論的支柱是以客戶滿意度為主導的,工業設計管理理論也是基于消費者滿意度來進行的,這兩個理論的主體指的都是同一個目標――客戶。實際上,對于設計者來說,“客戶”的概念具有雙重的含義,那就是產品生產經營者和產品使用者。設計項目中因所指主體不同,則其相對應的客戶含義也不一樣。對于項目結果而言,客戶就是消費者,在這個項目完成過程中的所有活動都是以滿足消費者為最終目標的;而對于設計者而言則有所分別了,一方面要對生產經營者負責,此時經營者即客戶;另一方面又要對產品的使用者負責,此時消費者即客戶。而生產經營者也具有雙重的身份,對于設計者來說,他是客戶,對于消費者來說,消費者又是他的客戶。因此,我們可以明確的得到設計者、經營者、消費者這三者的利益關系。如圖5所示。
2.2 設計評價的模型建立 在一般的工業設計評價中,往往依據設計評價主體的不同,可以把設計評價分為消費者的評價、生產經營者的評價、設計者的評價等形式。它們在評價標準、要求等方面都有各自的特點。消費者的評價多考慮環境的影響、宜人性、審美價值等方面;生產經營者多從成本、利潤、可行性、生產周期和銷售前景等方面進行評價;設計者則多從產品帶來的社會效益、與人們生活方式的關系等方面進行評價。設計者作為服務者,其設計理念已融合于設計方案之中[5]。因而我們只對作為客戶的經營者和消費者的評價作為參考。
2.2.1 設計評價的流程模型 結合項目質量管理的步驟和工業設計評價的流程,給出設計評價的流程模型。如圖6所示。本模型列出了產品設計評價過程中不同階段所要達到的不同目的及對應的要點,評價者可清晰地了解設計方案在相應的設計階段評價點的要求是否滿足,幫助設計者進行分析評價,對設計方案的選取有較大的幫助。
2.2.2 設計評價的內容模型 結合項目質量管理的步驟和工業設計評價的內容,給出設計評價的內容模型。如圖7所示。本模型列出了產品設計評價過程中每一個細節內容要點,評價某一設計方案時,可直接用到此模型。評價者可清晰地了解設計方案在相應的設計階段評價點的要求是否滿足,從而幫助設計者進行判斷和決策。
2.2.3 設計評價的滿意度模型 評價不僅要對設計的流程和內容做出評價,還要根據產品自身的造型、色彩、質感等要素對用戶進行心理和生理方面測評,給出滿意度模型。如圖8所示。本模型結合客戶滿意度的內容,評價產品的滿意度由低到高達到三個滿意的層次。其中位于基本層面和需求層面的內容是需要重點關注的。興奮層面是基于客戶的潛在目標之上,這個目標客戶也許沒有注意到,但一旦達到了這個目標,那么客戶將非常滿意,設計將達到極佳的效果。
3 結論
評價方法的選擇是影響評價決策的一個重要因素,工業設計方案的選擇和評價涉及多個評價因素和評價準則,因而評價方法的合理選用將會直接影響評價結果的優劣次序和產品開發團隊的決策[6]。目前,不少國內設計公司對設計方案的選擇大多數靠經驗決定,產品本身也大多抄襲或仿制,這些都表現出當前國內設計能力的不足。本文運用了項目質量管理的知識、工業設計知識和客戶需求心理,從設計評價入手,以客戶為中心,構建了設計評價的流程模型、設計評價的內容模型、設計評價的滿意度模型,形成了一套完整的產品設計評價體系,使工業設計產品開發的評價體系和內容更加清晰,評價工作簡單易行,提高評價的針對性和準確性。幫助設計者對設計對象的評價過程、評價內容和客戶的滿意度進行一個系統的分析,為設計者在產品的開發設計中產品設計方案的選擇提供了較為客觀的依據,對認識設計、把握設計、促進設計、提升設計思想和水平具有一定的幫助。
參考文獻:
[1]簡召全.工業設計方法學(第3版)[M].北京:北京理工大學出版社,2011-1.
[2]程元軍.項目質量管理[M].北京:機械工業出版社,2005-8.
[3]李彬彬.設計效果心理評價[M].北京:中國輕工業出版社,2005-1.
[4]白雪.新產品開發的工業設計流程及評價體系的研究[D].成都:四川大學,2006-4.
關鍵詞:機械產品;布局設計;建模
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2009)03-0264-02
1 設計約束
產品設計是一個有限約束的綜合過程,其中一系列相關約束共同構成設計環境的約束系統,是支撐產品生命周期中各個視圖的問題解空間。約束C是表示設計變量和設計域的一種關系。它作用于設計過程,并最終影響設計結果。設計約束可以表示為C={X,A},其中X是與設計相關聯的約束變量,具有和設計參數相同的屬性和功效,是約束系統和設計之間聯系的橋梁;A表示約束的屬性,包括約束范圍、作用、大小和類型等。約束可分為系統約束與環境約束兩類,其中系統約束分為功能約束和結構約束,是貫穿整個設計過程的主要約束路線,而環境約束是指在產品設計過程中所采用的設計手段,方法與設計規則。根據約束所起的作用及其內部屬性,又可將約束分為:功能約束、結構約束、關系約束和選擇約束。將其形式化表達為如下四元組:C=[Cfn,Cs,Crs,Co]T,其中,Cf表示功能約束類的變量及其約束;Cs表示結構類的變量及其約束;Cr表示關系類的變量及其約束;Co表示選擇類的變量及其約束。在設計信息和約束的抽象中,由于設計信息的多樣性和復雜性,需要將約束進一步細化。
Cf={Af,Ff};Cs={Es,Ss};Cr={Fr,Sr};Co={Lo,So}。
其中,Af表示與功能屬性相關的約束,表明產品實現的功能;Ff表示與功能行為相關的約束,表明產品具體能實現的行為。Es表示與產品相關配套設施構成的環境結構形式;Ss表示產品本身的詳細形狀結構約束形式。Fr表示從功能到結構的關系約束;Sr表示從結構到功能變量之間的約束關系。Lo表示邏輯類約束;So表示選擇類型約束。具有多種約束變量的約束系統較為復雜,為了便于約束管理和約束運算,將其進行層次劃分,約束分層表達將約束分為上層、中間層和下層,這是一種自頂向下的設計思想。其中,上層約束由產品設計過程的前兩個階段需求分析和概念設計中相關信息導出;下層約束表示的是后續定位在零件結構的詳細設計視圖中的相關信息;而中間層約束主要表達布局設計信息。
2 基本概念
根據布局設計過程中聯接與定位的先后關系,將布局方法歸納為如下三種:(1)先定位后聯接。先布置各個設計單元,即先將參與布局的設計單元大致位置固定。然后,再根據產品需求分析視圖和概念設計視圖中所得到的要求,進一步細化定出較為具體的設計單元之間的聯接方式,例如,圓柱旋轉副、棱柱移動副、球體旋轉副等。(2)先聯接后定位。先確定設計單元之間的聯接方式,然后再考慮其相互位置關系。(3)聯接定位。這種方式將定位和聯接先后順序模糊化,即介于上述兩種方法之間。聯接方式先不嚴格固定,同時兼顧設計單元之間的相互位置關系,繼而最終確定出布局聯接定位關系,得到設計單元的布置方式。
3 求解方法
傳統的優化求解方法,如罰函數法、復合形法、約束變尺度法、隨機方向法、簡約梯度法、可行方向法等,都有較為廣泛的應用。然而,隨著問題規模和復雜程度的逐漸增大,傳統優化方法易出現局部最優解等的局限性,為此許多研究人員提出了新的算法。目前研究較多的有專家系統技術,人工神經網絡方法以及各種智能啟發式算法,例如遺傳算法、模擬退火算法和禁忌搜索法等。
4 設計要求
通常布局設計有一定的布局目標和要求,用DR表示。布局設計要求屬于產品設計約束中的環境約束,它包括產品空間體積最小,布局密度盡可能大,產品的重心盡可能低,產品裝配性好,裝配路徑的花費經濟以及布局設計中的其它限定要求和描述等。
5 布局設計模型
在詳盡分析了布局設計所涉及的各種因素的基礎上,本文用布局設計模型來描述裝配設計階段的布局設計過程,簡稱布局模型,并將其形式化表示為如下的四元組:LDM=[DU,LC,LS,DR]T。其中,DU為設計單元;LC為布局約束;LS為求解方法;DR為設計要求。
6 產品多層次表達
從產品發展的全生命周期過程來看,可以得到產品的多層次表達。如下圖所示,產品從需求分析階段到后期行為階段是一個特征演化過程。同時,諸多特征在各階段相應視圖的層次變化中都具有繼承性和不完備性,并且將隨著設計過程的細化和推進而逐步趨于完備。其中,由于產品的形態結構可塑性強,用戶消費心理、產品的美觀性、宜人性等因素在設計中擺在相當突出的地位,因而需求分析階段的相關特征不容忽視。而功能特征、設計要求則是設計過程進化的動力所在。設計過程的特征演化主要表現在概念設計、布局設計和詳細設計階段特征的產生、繼承、變異、抽象、派生、映射以及后期行為階段的消亡等幾個方面。設計方案的選擇和循環往復主要發生在這些特征之間。
概括起來,多視圖特征在設計過程中主要表現出下列特點:
①分類層次性。設計過程中的特征多視角性主要涉及三個方面,即功能需求、結構特性和制造特點。每類特征又可根據設計過程不同環節的需求進一步細化,形成分類層次結構,最底層即為實際工程應用中面向不同環節的基本元素。
②相互依賴性。在產品的概念設計階段基本確定產品的功能需求;在具體化設計階段,根據產品的功能要求,確定產品的結構特性;在詳細設計(工藝設計或可制造性分析)階段則根據產品的結構及功能,產品的批量、技術經濟要求及現有的生產條件、包括人員素質,管理方式,制造環境和經驗習慣等,確定產品的制造特點。同時,結構設計必須顧及產品的功能性和工藝性,這表現為特征間的反饋性。設計過程的循環反復,正是因果性和反饋性之間協調和統一的具體表現。
③關聯多重性。同一功能可以由不同的結構來實現。同一結構又可以表現為不同的功能。如―個外回轉面,既可能是一個支承面,也可能是一個導向面,同樣,―個導向功能既可由圓柱結構,也可以用槽結構來實現。此外,同一結構特征可以用不同的工藝加工方法來形成;反之,不同的工藝方法可以實現相同的產品功能和結構。這一特點要求設計,制造過程中不斷對功能、結構和制造間進行協調和優化。
④表達同一性。盡管特征有功能、結構和制造的多方面含義。其屬性類型及其值域也多種多樣,但其基本的作用對象都是構成特定形狀結構的幾何形體,任何的特性歸根到底都可具體化為形狀的特性以及相應的幾何生成方法。
參考文獻
[1]郭萬林.機械產品全生命周期設計[J].中國機械工程,2002,(7).