范晓宇
（广东欧加通信科技有限公司，广东 深圳 518000）
引言模块化设计应用在工业设计领域中，可以缩短开发时间、提高设计质量、保证设计效果，持续不断输出不同设计产品，具有良好的社会效益和经济效益。尤其是在现代市场竞争中，对企业核心竞争能力提出了较强的考验，深入研究模块化原理，可以从根本上改变产品开发现状，为企业带来全新的发展方向。
1 模块化原理在工业设计领域中的应用态势分析1.1 当今应用态势模块化手机概念诞生之初，在极短的时间内风靡全世界，基于模块化原理，将智能手机拆解为不同的部分，也是构成系统的基础部分。模块化设计理念设计出的产品更具有现代化特点，其诞生于市场多样化发展背景下，根据这一原理设计的产品，可变性、灵活性增强，能够最大程度满足用户的产品需求，而且模块化产品简化设计，实现了技术资源共享。不同于传统设计，在模块化原理下，工作量大幅减少，设计周期缩短，工厂研发人员可以在最短时间内利用CAD软件完成产品款式设计，并且完成产品零部件挑选，配合模块化产品数据库，打造出高效率、高品质的产品。另外，在模块化原理下，可以更好地展开市场竞争，产品先进性得到保证，企业市场竞争力增强，生产效率提高，供货周期缩短。传统的产品设计是整体的，不同模块环节之间紧密性较强，改动一个细节会导致整体框架发生变动，产品设计在前期消耗的时间较长，缺少市场优势，在无形之中拉长了产品的上市时间。在模块化设计原理下，产品部分功能、局部结构的变化，并不会影响到产品整体性功能。在相应的模块化设计中，也会通过反复地确认、分析，确保整体效果。最为关键的是，模块化原理下企业可以及时地引入全新技术。例如，在智能手机设计中，可以不断引入全新摄像技术，优化拍照功能，这也是诸多智能手机系列的代表性特点之一。
1.2 未来发展方向在工业领域中应用模块化设计时，需要根据用户需求建立设计目标、设计规范，明确设计理念，完成最终的设计模型。在这个过程中，还需要进行经济分析，以行业内最优产品为基准，展开设计。但在产品模块化设计过程中也存在一定的缺点，最为突出的一点是模块化原理极大地限制了设计创新程度。以智能手机为例，据不完全统计，近几年中青年人群换手机频率大幅度下降，在后续追问调查中，很多用户表示，新款手机和现有手机并没有较大区别，因此没有购买欲望。由上可知，在模块化设计原理下，三分钟设计周期实际上是利用数据库设计重新组合，看似全新的手机，实则只是将固有的功能、模块进行全新排列，因此，从本质上讲其创新性并不高。对于手机等工业设计产品而言，需要在设计初期找到最优产品创新，综合考虑市场和用户需求，权衡利弊完成设计。但受到模块化的影响，在实际设计过程中，创新和设计被限制在了模块化内，突破难度较大。总的来说，模块化原理在工业设计领域中的应用利大于弊，可以在手机设计中应用，从而打造出多样化的手机产品，满足市场需求，不断推出功能最优的产品[1]。
2 模块化原理在工业设计领域中的运用方式2.1 模块化工业产品设计原则模块化原理应用于工业设计中，需要结合产品本身的情况，明确相应的设计原则，以此保证产品的设计质量。在工业领域内的产品，拆解开就是数以万计的零部件，在定义具体模块时，需要明确相应的标准和基础，确保模块化原理应用效果。
1）功能性。根据产品的实际功能需求，从不同的角度进行分析，从而设计出初始产品。以智能手机为例，在进行模块功能划分过程中，要遵循工业化理念，用最少的功能模块创造出最多的造型功能。模块化手机如下页图1所示，智能手机分为主体、处理器、通讯、显示器、电源、摄影和拓展等七大模块，按照这个七个不同的角度，完成系统功能设计。
图1 模块化手机
2）标准性。对于工业领域的产品，经常会出现同一构件反复使用的情况。以智能手机为例，在开发新款手机的过程中，重复使用旧款手机中的组成要素，可以缩短开发时间、提高开发速度、减少新零件的数量。如果盲目地加入新零件，不仅加工工艺复杂，而且制造成本也会提高，因此，应采用标准化的方式进行设计。标准化分为内部标准化和外部标准化两个方面。如某款智能手机新推出的新系列产品，屏幕和其他同系列版本几乎完全一致，包括双曲面的屏幕、双芯配置等，满足日常正常使用，但通过细节上的调整，整体性能提高。
3）规范化。模块化原理应用在工业设计中，涉及大量的数字化信息，尤其是一些参数数据都要有明确的标准，确保模块之间的结合稳定可靠，可以完成固态的安装和调换。以模块化手机为例，在进行工业设计过程中，需要大量的数据支持，尤其是在手机电池模块化设计中，会使用大量的电池实验数据。如某智能手机品牌在进行模块化设计中，需要对升降过程中的噪音，升降模块与主板的连接、额外增加的耗电量等进行计算，才能打造出低耗高能的智能手机，确保设计效果[2]。
4）可拆卸。对于工业产品而言，零部件之间的连接非常关键，一般可以分为永久性连接和可拆卸连接。模块化本身强调的是模块之间的整合变化，尤其是锁匙模式采用的是拆卸连接，而非永久性的连接模式。
2.2 模块化产品工业设计流程工业领域内产品开发设计分为多个不同的阶段，将模块化原理应用其中，具体设计流程如下：
1）产品结构设计。本阶段，设计人员要明确具体的产品结构、主要功能。需要注意的是，一些产品结构功能需求会受其他因素的影响，因此，需要和元件选择相配合，确保产品结构的科学合理。
2）元件选择。设计时要根据产品结构设计和组合性分析，确定具体的产品元件，为实现产品的各项功能提供基础保障，以此提高用户的满意程度。
3）组合性分析。在完成产品结构设计和元件选择后，要对初始阶段的设计情况和设计成果进行判断、分析，明确产品部件的关联性，确定没有任何问题后，才能够进入到下一环节。
4）关联性分析。对产品零部件、元件之间的关联性进行分析，通过试装配确定元件之间的关联性，不会对产品整体产生影响，进一步提高产品开发设计的科学性、合理性。
5）确认构建。经过组合性和关联性分析确认后，还要进行最终确认，尤其是出现了必要的修改和优化，在本环节中就要进行全面确认，确保各个选择要素的合理性。当上述所有部件、要素满足要求后，就可以对产品进行构建，模块化产品设计也宣布完成。例如，在进行智能手机模块化设计过程中，需要通过用户市场分析，明确用户的心理特性和任务需求，从而确定智能手机的功能模块、造型风格、色彩应用等内容，并根据用户需求、开发需求选择相应元件。以智能手机外壳为例，可选择的材料有钛合金、不锈钢、烤瓷、塑料和橡胶漆等，而这些材料会给使用者带来不同的心理感觉，在进行手机模块化设计时，需要进行合理选择[3]。
2.3 模块化产品工业设计内容模块化设计是一种全新的设计方法，将其应用到工业领域内，可以进一步拓展工业领域的发展前景和发展优势。在实际应用中，设计师不仅需要掌握设计流程和设计原则，还要掌握设计内容中的诸多细节，设定最终规格，构建出相应的模型和原型，为量产提供参考。依据以往智能手机的模块化设计经验，功能模块划分、功能模块组合、功能模块识别、结构接口、人机互动和后期维护这几个方面是设计的重难点内容，也是设计中遇到的基本问题。功能模块的识别问题是智能手机中最为关键的一项功能，可以针对不同的指代指标进行识别分析，实现功能之间相互独立、相互连接，确保接口设计的可靠性。只有从根本上解决上述问题，才能够满足用户对结构和视觉效果的要求。目前，在手机设计领域，模块化原理主要应用在以下方面[4]：
1）造型设计。智能手机追求的是高科技风格，在设计过程中，要运用美学思维，更好地展现新技术优势。模块化原理应用在智能手机中，就是将手机划分为不同的模块进行设计，实现手机模块组合。
2）造型风格。受模块化秩序性特点影响，大部分模块化手机造型风格统一和谐，但也存在一定的变化，多为直线、弧线、倒角和圆角等风格。市场上圆润风格手机较多，也有70%的用户喜欢刚硬风格，在真正设计时可以针对一些细节方面进行调整，如在刚硬风格的侧面加入一定的弧度，让用户产生新奇、新鲜的感受。
3）色彩应用。除了常见的黑色、白色、金色和银色款，色彩应用设计需要根据具体的用户需求，融入其他的色彩，从整体、局部两个层面展开设计，满足用户的心理特性需求。
4）功能模块。作为智能手机模块化设计中的核心关键，在实际设计过程中，必须遵循相应的设计原则和设计流程，考虑手机的使用寿命，根据功能的多样化、复杂度展开设计。以某智能品牌手机为例，在拓展模块中除了指纹识别，还加入了脸部识别等内容，最终完成智能手机模块化设计。从整体上看，模块化设计原理应用到智能手机设计中是合适的，从这一设计理念出发，设计师可以更好地把握住设计要素，在后续的调查中发现，用户对模块化智能手机的满意度在80%以上，而且造型方向、功能需求满意度分别达到95.6%、97.4%。
2.4 模块化产品工业设计后续模块化原理还包括后期维护理念，工业领域内大部分产品都需要进行维护，智能手机也是如此。想要延长手机的使用寿命，势必要开展高质量的后期维护工作，实现手机的持续使用。目前后续维护工作包括：个性定制、销毁处理和DIY装机等，以此保证人机交互性。现阶段，手机维护并未得到真正落实，未来还需要对这一服务功能展开深层次的研究，让模块化原理能够更好地应用到手机设计领域。
3 结语模块化原理作为一种全新的设计方法和设计理念，将其应用到工业设计领域内，可以赋予产品更大的应用范围，让产品获得更好的发展空间和发展价值。不仅如此，在节省时间、降低成本方面，这一原理也具有至关重要的作用，未来还需要深入研究模块化的设计方式，让模块化设计得到更好的发展。
