工业设计整合创新实战

2020年7月15日，工信部联政法〔2020〕101号《关于进一步促进服务型制造发展的指导意见》正式发布。该指导意见在“工业设计服务”板块，写到“实施制造业设计能力提升专项行动，加强工业设计基础研究和关键共性技术研发，建立开放共享的数据资源库，夯实工业设计发展基础。创新设计理念，加强新技术、新工艺、新材料应用，支持面向制造业设计需求，搭建网络化的设计协同平台，开展众创、众包、众设等模式的应用推广，提升工业设计服务水平”。由此可见，工业设计服务对于进一步促进服务型制造发展与升级发挥着不可小觑的作用。

为了更高质量促进服务型制造发展，工业设计服务与创新应不满足于表面的外观形态设计，而是在功能、结构、材料、装配、机构整合甚至软硬件交互技术上同时发力，围绕一个项目进行全方位的创新设计，提交一套符合生产要求的工业设计系统解决方案。

每个成功的产品设计背后，都藏着一个精雕细琢、精益求精的故事。

本书理论联系实践，关注工业设计服务与创新的传统领域——服务型制造业与实体产品开发，将产品硬件研发所涉及的几个关键要素的创新作为重点，聚焦于实战项目与创新价值，重点把设计方案的遴选过程和设计创新的迭代进程讲清楚、说明白，深入浅出地讲解工业设计整合创新的方法和技巧。

本书从功能与形态整合创新、结构与材料整合创新、面向装配的设计创新、基于成本的设计创新等多个视角出发，分别结合婴童产品、练琴助手、大输液智能分拣机、厨余垃圾处理器等设计实战项目，详细阐述面向制造的工业设计（IDFM）创新进程，体现工业设计整合创新的价值。本书除了可作为高校工业设计/产品设计专业“产品设计与开发实践”“整合创新设计实践”“设计管理”等课程的教材，亦可作为工业设计公司与企业设计部门设计师/工程师的自学参考用书。

由于著者水平有限，书中不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

于南京工业大学虹桥校区工业设计研究所

2020年7月

本书在理论层面，通过经典案例简要讲解工业设计创新的路径、机会、因素以及流程；在实践层面，结合婴童产品、练琴助手、大输液智能分拣机、厨余垃圾处理器等设计实战项目，分别从功能与形态创新、结构与材料创新、面向装配的设计创新、基于成本的设计创新等不同视角，详细阐述面向制造的工业设计创新进程，体现工业设计创新的价值。

本书可供工业设计从业人员与企业阅读参考，还可供普通高等院校工业设计、产品设计专业师生学习使用。

吴海红，南京工业大学艺术设计学院，副院长、副教授。近几年主持的项目有：《浦口区工业设计创新服务平台建设策略研究》 、《以就业为导向的工业设计专业教学改革实践与研究 》、《产品设计/工业设计专业教学改革实践与研究》、工业设计专业获南京工业大学品牌专业培育点（申报人）、*产学协同育人项目《基于虚拟现实的工业仿真创新创业基地建设》（教学内容和课程体系改革）、江苏省教育科学“十三五”规划2020年度课题《大学生艺术教育通识课程群建设研究》、江苏省南京市浦口区文化产业专项资金项目：文化创意设计教育及创新实践平台建设。近两年主持设计的企业项目：人体成分分析仪造型设计，成人、儿童洗鼻器外观及结构设计，医院静配中心自动贴标机——单层、多层智能分拣机外观及结构设计，立体防滑地垫纹理及结构设计，厨余垃圾处理机设计等。

章  工业设计整合创新  001

节　产品的功能和技术路径 002

一、功能的设定 002

二、技术路径的选择 003

第二节　新产品的机会识别 005

一、新产品的类型 005

二、机会识别 005

三、识别机会重要性的评价标准 012

第三节　工业设计在产品研发中的作用 012

一、工业设计介入产品研发的广度和深度 012

二、产品系统的四个维度 013

三、造型与技术的交融 014

第四节　面向可制造和装配的工业设计 015

一、可制造性与工业设计 015

二、可装配性与工业设计 016

第五节　面向成本可控的工业设计 016

一、原材料的选择依据 017

二、选用合理的结构 018

三、产品制造工艺与表面处理工艺 018

第六节　面向易于维护的工业设计 018

一、促进产品维护便利性的设计策略 019

二、产品维护便利性设计的注意事项 020

第二章  功能与形态整合创新（以婴童产品为例）  021

节　婴童产品的功能与形态创新 022

一、婴童产品的功能创新 022

二、婴童产品的形态创新 022

第二节　遛娃神器创新设计 023

一、项目背景与产品分析 023

二、方案草图 023

三、一期方案 026

四、二期方案 028

五、三期方案 030

六、四期方案 032

七、五期方案 034

八、手板制作与验证 038

九、终方案 039

第三节　儿童滑板车创新设计 043

一、项目背景 043

二、方案草图 043

三、一期方案 046

四、二期方案 050

五、手板制作与实物拆解 052

六、终方案 053

第三章  结构与材料整合创新（以练琴助手为例）  058

节　练琴助手的结构与材料创新 059

一、练琴助手的结构创新 059

二、练琴助手的材料创新 060

第二节　练琴助手创新设计 060

一、项目背景与样品研究 060

二、一期草图 062

三、设计初稿 066

四、二期草图 071

五、选定方案 074

六、PCB板设计 074

七、手板制作与验证 075

八、包装设计 078

九、会议评审 081

十、终方案 081

第四章  面向装配的设计创新（以大输液智能分拣机为例）  084

一、项目背景 085

二、产品的技术工作原理 085

三、设备的外观设计要素 086

四、方案设计 089

五、装配设计 096

第五章  基于成本的设计创新（以厨余垃圾处理器为例）  100

一、项目背景 101

二、产品的工作原理 101

三、竞争产品调研 102

四、设计要点 105

五、产品定义 107

六、方案设计 109

七、结构设计 117

八、终方案 118

参考文献  121

本书在理论层面，通过经典案例简要讲解工业设计创新的路径、机会、因素以及流程；在实践层面，结合婴童产品、练琴助手、大输液智能分拣机、厨余垃圾处理器等设计实战项目，分别从功能与形态创新、结构与材料创新、面向装配的设计创新、基于成本的设计创新等不同视角，详细阐述面向制造的工业设计创新进程，体现工业设计创新的价值。

本书可供工业设计从业人员与企业阅读参考，还可供普通高等院校工业设计、产品设计专业师生学习使用。

吴海红，南京工业大学艺术设计学院，副院长、副教授。近几年主持的项目有：《浦口区工业设计创新服务平台建设策略研究》 、《以就业为导向的工业设计专业教学改革实践与研究 》、《产品设计/工业设计专业教学改革实践与研究》、工业设计专业获南京工业大学品牌专业培育点（申报人）、*产学协同育人项目《基于虚拟现实的工业仿真创新创业基地建设》（教学内容和课程体系改革）、江苏省教育科学“十三五”规划2020年度课题《大学生艺术教育通识课程群建设研究》、江苏省南京市浦口区文化产业专项资金项目：文化创意设计教育及创新实践平台建设。近两年主持设计的企业项目：人体成分分析仪造型设计，成人、儿童洗鼻器外观及结构设计，医院静配中心自动贴标机——单层、多层智能分拣机外观及结构设计，立体防滑地垫纹理及结构设计，厨余垃圾处理机设计等。