0 引言

    進(jìn)入21世紀(jì)，消費(fèi)者需求的多樣化和個性化、產(chǎn)品生命周期迅速縮短、產(chǎn)品同質(zhì)化引發(fā)的價(jià)格競爭以及市場環(huán)境的動態(tài)多變等，這些由于流行趨勢多變、科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展以及國際競爭加劇而產(chǎn)生的新情況向家具制造企業(yè)提出了全新挑戰(zhàn)。家具企業(yè)必須找到一種能夠以較低的生產(chǎn)成本以及較短的交貨周期來滿足消費(fèi)者個性化需求的生產(chǎn)方式。大規(guī)模定制生產(chǎn)模式就是在這種背景下產(chǎn)生的。

    大規(guī)模定制(MC，Mass Customization)采用相似性原理和模塊化思想，通過產(chǎn)品內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)化和外部的自由化，將產(chǎn)品的定制生產(chǎn)問題通過產(chǎn)品重組和過程重組轉(zhuǎn)化為或部分轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)問題。這種生產(chǎn)方式能夠使制造企業(yè)以傳統(tǒng)大批量生產(chǎn)的低成本和高效率來滿足客戶的個性化與多樣化需求。大規(guī)模定制是一種產(chǎn)品“全生命周期”設(shè)計(jì)、生產(chǎn)模式，可以被看作是一個產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、流通的多環(huán)節(jié)集合系統(tǒng)。

    模塊化技術(shù)是大規(guī)模定制方式實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)的重要支撐手段，它平臺式的設(shè)計(jì)、制造理念有利于產(chǎn)品的分散制造，使行業(yè)內(nèi)以新產(chǎn)品開發(fā)著稱的企業(yè)能夠?qū)Ｗ⒂诩夹g(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新，產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)則可以完全交由專業(yè)制造企業(yè)去完成。這種分工明確的行業(yè)制造體系能夠有效避免企業(yè)發(fā)展的“大而全”，大規(guī)模的提高行業(yè)生產(chǎn)效率，節(jié)約社會成本。同時(shí)，模塊化的生產(chǎn)模式能夠使大規(guī)模定制具有更好的柔性和反應(yīng)速度，即使客戶的需求發(fā)生變化，模塊化的生產(chǎn)模式可以通過調(diào)整個別模塊來進(jìn)行需求的重新滿足。另外，經(jīng)由模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以通過更換低性能或受損模塊的方式延長產(chǎn)品生命周期，從而最大限度的發(fā)揮原材料性能，節(jié)約客戶使用成本，符合綠色設(shè)計(jì)的發(fā)展需要。

1 大規(guī)模定制下的模塊化家具設(shè)計(jì)概念

    按照現(xiàn)代產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，所謂模塊化設(shè)計(jì)，指的是在產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)之上，將組成產(chǎn)品系統(tǒng)的要素按照一定規(guī)則組合成不同的、具有明確功能的子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)都可以作為獨(dú)立的通用性模塊與其他模塊或是產(chǎn)品要素組合形成新的產(chǎn)品系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)、生產(chǎn)認(rèn)知能夠在簡化設(shè)計(jì)、縮短生產(chǎn)周期的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生足夠數(shù)量的多元化產(chǎn)品組合方案，從而滿足不同客戶的個性化需求。

    與傳統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)相比，面向大規(guī)模定制的模塊化設(shè)計(jì)所設(shè)定的客體不再是具體的、單一的產(chǎn)品，而是面向“產(chǎn)品族”進(jìn)行設(shè)計(jì)，即在產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺框架內(nèi)，通過不同產(chǎn)品模塊的組合來形成差異化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。其重點(diǎn)是通過建立一個合理的產(chǎn)品模塊體系，來完成一組產(chǎn)品設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是通過產(chǎn)品的系列化、組合化來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品對市場的快速響應(yīng)；而面向大規(guī)模定制的模塊化設(shè)計(jì)是通過產(chǎn)品全生命周期下的柔性功能設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)整個產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)過程對市場的快速響應(yīng)以及節(jié)省成本。

    在家具設(shè)計(jì)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的模塊化家具設(shè)計(jì)主要針對家具產(chǎn)品實(shí)體，其技術(shù)基礎(chǔ)是現(xiàn)代家具制造的32mm制造系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以使家具產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、功能上產(chǎn)生一定的系統(tǒng)性，從而提高家具制造、運(yùn)輸、裝配乃至回收的效率，同時(shí)能夠在一定限度內(nèi)滿足產(chǎn)品終端用戶的個性需求。面向大規(guī)模定制的模塊化家具設(shè)計(jì)是在更高的層面上思考用戶需求，并根據(jù)不同的用戶需求在產(chǎn)品族概念框架內(nèi)通過匹配功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、色彩、人機(jī)關(guān)系等定制要素對構(gòu)成產(chǎn)品族體系的基礎(chǔ)模塊、必選模塊和定制模塊進(jìn)行篩選、調(diào)整，這種方式有利于家具企業(yè)在制造實(shí)體產(chǎn)品前制定合理的面向大規(guī)模定制的模塊體系，從而避免重復(fù)性設(shè)計(jì)并減少制造深度。同時(shí)，面向大規(guī)模定制的模塊化家具設(shè)計(jì)模式仍然能夠保持32mm制造系統(tǒng)的制造優(yōu)勢，進(jìn)而保證終端產(chǎn)品用戶的體驗(yàn)獲得提升。

2 面向大規(guī)模定制的家具產(chǎn)品模塊化分析

    將模塊化思想引入大規(guī)模家具定制過程能夠使原本只是定性概念的設(shè)計(jì)要求變得十分具體，這在實(shí)踐層面上不但能夠更加科學(xué)有效的處理家具設(shè)計(jì)與用戶需求之間的關(guān)系，同時(shí)也能夠發(fā)揮模塊化技術(shù)的快速反應(yīng)特性，進(jìn)而改善和優(yōu)化傳統(tǒng)的家具設(shè)計(jì)流程�；�于大規(guī)模定制的家具設(shè)計(jì)是一種廣義上的模塊化設(shè)計(jì)模式，它在傳統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上引入了參數(shù)化設(shè)計(jì)概念及方法，家具設(shè)計(jì)師可以利用參數(shù)化設(shè)計(jì)思想，通過分析一定量的大規(guī)模定制家具設(shè)計(jì)實(shí)例，并結(jié)合相關(guān)的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸以及營銷、使用、回收特征，構(gòu)建出具有普遍意義的設(shè)計(jì)模塊層次和家具設(shè)計(jì)廣義平臺，從而在一個廣義模塊化框架內(nèi)通過建立規(guī)則化的零部件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和參數(shù)化的零部件特征來建構(gòu)家具產(chǎn)品的模塊體系，之后通過廣義家具設(shè)計(jì)模塊的組合或是家具設(shè)計(jì)廣義平臺的衍生快速設(shè)計(jì)出符合客戶具體要求的新家具設(shè)計(jì)方案。

    面向大規(guī)模定制的廣義模塊化家具設(shè)計(jì)將家具模塊視為家具的基本構(gòu)成單元，各單元之間的關(guān)系用結(jié)構(gòu)化的參數(shù)來描述。它要求設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)之前首先將家具產(chǎn)品按參照的廣義設(shè)計(jì)平臺進(jìn)行概念分解并劃分家具設(shè)計(jì)的基本模塊，這些模塊經(jīng)過進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)細(xì)化可以衍生出相應(yīng)的子模塊，直至最后分解成不同的家具零部件。（如圖1所示）。

    圖1 家具模塊結(jié)構(gòu)分解示意圖

    該框架體系模型描述了一個可配置、調(diào)整的家具設(shè)計(jì)系統(tǒng)模型，構(gòu)成該模型的每個模塊都可以看作是對家具定制結(jié)果產(chǎn)生直接影響的一個參數(shù)。在大規(guī)模家具定制的過程中，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)不同客戶、家具設(shè)計(jì)項(xiàng)目的具體要求，對系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行取舍和調(diào)整。需要注意的是，在建立大規(guī)模家具定制設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程中，設(shè)計(jì)師需要全面了解大規(guī)模家具定制系統(tǒng)的所有構(gòu)成可能，只有這樣才能保證根據(jù)這一模塊體系設(shè)計(jì)的家具產(chǎn)品能夠動態(tài)滿足不同消費(fèi)者的設(shè)計(jì)需求。在這個模塊體系中，每一個構(gòu)成要素都具有兩重意義，一是作為組成家具產(chǎn)品的實(shí)體模塊屬性；一是作為描繪家具產(chǎn)品具體設(shè)計(jì)需求的參數(shù)屬性�；�于此，在建立模塊體系的過程中不但要定義組成家具產(chǎn)品的不同的構(gòu)成模塊，還要定義這些不同模塊所應(yīng)具有的設(shè)計(jì)參數(shù)及其變化范圍。其實(shí)際應(yīng)用就是通過對不同參數(shù)屬性的調(diào)整，來獲得不同的家具產(chǎn)品特性。

3 大規(guī)模定制下的模塊化家具產(chǎn)品配置過程

    在上述模塊體系模型基礎(chǔ)之上，通過調(diào)整組成家具產(chǎn)品系統(tǒng)的各模塊及其參數(shù)進(jìn)行家具實(shí)例推理的過程就是對模塊化家具定制模型的設(shè)計(jì)應(yīng)用。這一過程處在家具設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)指標(biāo)確定之后，具體家具產(chǎn)品實(shí)體設(shè)計(jì)之前，其目的就是為了將家具產(chǎn)品的客戶需求描述轉(zhuǎn)化為家具產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特征。其主要實(shí)現(xiàn)途徑有兩個：基于設(shè)計(jì)規(guī)則的家具設(shè)計(jì)需求到設(shè)計(jì)模塊的轉(zhuǎn)變和基于設(shè)計(jì)案例的相似性推理檢驗(yàn)。前者實(shí)現(xiàn)的基本原理是，首先根據(jù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的要求確定家具設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的設(shè)計(jì)規(guī)則；然后，借助模塊化大規(guī)模家具定制模型，按照之前確定的家具設(shè)計(jì)規(guī)則，選擇構(gòu)成家具產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)的不同性質(zhì)模塊，進(jìn)而形成新的家具產(chǎn)品構(gòu)成方案。在此過程中，確定一個參數(shù)描述準(zhǔn)確、特征鮮明的家具設(shè)計(jì)規(guī)則是保證轉(zhuǎn)變過程順利、高效的前提�；�于設(shè)計(jì)案例的相似性推理檢驗(yàn)過程是：將設(shè)計(jì)師獲取的家具設(shè)計(jì)原始參數(shù)與設(shè)計(jì)項(xiàng)目的具體要求進(jìn)行對比檢驗(yàn)，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果從現(xiàn)有的家具設(shè)計(jì)方案中找到最符合這一結(jié)果的設(shè)計(jì)案例，然后進(jìn)行動態(tài)的設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)整與修改，直到得到滿足具體設(shè)計(jì)要求的家具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案。選擇哪種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)推衍需要具體情況具體分析。對于系列化的、通過標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方式生產(chǎn)的家具產(chǎn)品一般采用基于規(guī)則的方法：對于難于用規(guī)則描述得到結(jié)構(gòu)性參數(shù)的大規(guī)模定制家具設(shè)計(jì)項(xiàng)目，一般采用設(shè)計(jì)案例推導(dǎo)的方式來節(jié)省時(shí)間成本。由于目前的大規(guī)模家具定制仍然處于強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)、弱理論的階段，大多數(shù)設(shè)計(jì)流程很難用準(zhǔn)確的專業(yè)知識來描述；而純粹的基于實(shí)例的推導(dǎo)過程又會無限制的擴(kuò)大實(shí)例搜索范圍，所以在實(shí)際應(yīng)用的過程中，為了保證得到的家具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案的準(zhǔn)確與科學(xué)性，一般會將二者結(jié)合采用混合推理的方法。如圖2所示。

    圖2 面向大規(guī)模定制的模塊化家具配置推導(dǎo)示意圖

4 結(jié)束語

    面向大規(guī)模定制的模塊化家具設(shè)計(jì)是家具大規(guī)模定制的最高形式，它從設(shè)計(jì)階段就需要考慮客戶的個性信息。整個設(shè)計(jì)流程實(shí)際上是影響家具設(shè)計(jì)及生產(chǎn)可行性的所有要素之間關(guān)系的一個確立過程，設(shè)計(jì)師的實(shí)際設(shè)計(jì)過程就是對這些關(guān)聯(lián)關(guān)系的系統(tǒng)調(diào)整。在實(shí)際操作的過程中，只要設(shè)計(jì)師能夠描述出家具設(shè)計(jì)體系中各要素、模塊、層級之間的明確的關(guān)聯(lián)關(guān)系，便能建立起一個基于這些關(guān)系的復(fù)雜但卻可控的模塊化體系，并在這一模塊體系的基礎(chǔ)上將客戶需求進(jìn)行直觀分解，保證產(chǎn)品最大功能靈活性的同時(shí)，不以損失產(chǎn)品的敏捷制造特性為代價(jià)。所以從某種程度上說，設(shè)計(jì)師對參數(shù)化及模塊化思考方式的適應(yīng)是進(jìn)行模塊化大規(guī)模定制家具設(shè)計(jì)的前提，也只有有了這樣的思維模式，設(shè)計(jì)師才能從不同的切入角度、運(yùn)用不同的思考方式去思考設(shè)計(jì)問題。

    模塊化設(shè)計(jì)方法是一種普適性的設(shè)計(jì)方法，本文只是對其在大規(guī)模家具定制設(shè)計(jì)領(lǐng)域的具體應(yīng)用作了探討。而實(shí)際上，只要對設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生影響的各種要素能夠建立起一個關(guān)系明確的產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)，那么這類設(shè)計(jì)問題均可以嘗試用模塊化的設(shè)計(jì)方式去加以解決。 

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本文標(biāo)題：面向大規(guī)模定制的模塊化家具設(shè)計(jì)

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