案例詳情
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消防機器人
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專業與服務機器人
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消防機器人的設計故事[引言]可以攀爬樓梯，進入危險火場執行消防作業：排出濃煙、噴灑水霧降溫、噴射水柱、泡沫滅火，甚至可以排除障礙，救出被困人員；這一段描述的不是科幻電影的場景，而是今天正在消防部隊服役的真實的產品——消防機器人消防機器人是一種用于消防作戰的消防車輛，它可以經遙控進入消防員無法靠近的危險場所：如高溫、濃煙、毒氣、易爆等惡劣環境中進行消防作業，有效保護消防員的人身安全，提高了消防作戰效率；其消防功能主要有：在遠距離遙控模式下進入火災現場向火場噴灑水霧，排除煙塵，噴射水柱或泡沫滅火等；它可以前后行進，原地自轉，跨越障礙，翻陡坡、爬樓梯等靈活動作；消防機器人的誕生是科技與人性化產品設計理念的發展成果。[緣起]我們看到的這款由海倫哲企業 (現為上海格拉曼) 生產銷售，上海轱轆軒工業設計有限公司進行工業設計的產品在今年剛揭曉的2012年中國創新設計紅星獎中摘得至尊金獎，評委對其功能化的產品設計語義形態給出很高的評價，這是對該產品在研發中導入工業設計，提升產品綜合價值的肯定和鼓勵。關于消防機器人的設計故事是追溯到2011年10月，這家以創新精神聞名行業的企業實施了消防產品科研戰略，其中一項目標是希望將其新研發的消防機器人能夠以一種前衛的面貌打入市場，打破了現有消防產品的同質化狀態，并以此構建優秀品質的企業產品形象體系。海倫哲企業委托轱轆軒工業設計團隊為其新研發的消防機器人進行產品的全新概念設計；經過溝通，工業設計團隊明確了海倫哲企業對該產品的工業設計要求：一種顛覆傳統、全新面貌的消防機器人；并通過工業設計以及相關技術從外觀形態、色彩視覺、人機工程以及材料工藝等全方面對產品優化，讓消防作戰變得更安全、更迅捷、更有效。[設計前溝通學習]轱轆軒對工業設計工作的理解是工業設計一定要融入企業產品研發體系，而不應當是所謂的技術外包，獨自蒙頭做方案，因為工業設計的每個細節必然會關乎生產企業內對應的生產環節或研發、銷售部門；工業設計師的工作內容更恰當的說是以產品形態創新為目標的綜合協調與策劃。在工作開始之前，工業設計團隊先深入企業生產車間，了解消防產品生產的一般流程，常用材料、工藝，同時不時的向一線生產人員請教各種疑問和即時的設想；同時，與研發人員溝通了解其功能原理以及模塊組合關系，探討各種變更的可能，明確可變動結構與不可變動的結構或布局；還與商務采購部門溝通關于產品選配的外購件的選用規則、價格區間、選配參數等。這些學習與溝通是后續設計工作沿著正確合理的方向進行的首要前提。[趨向研究]之后轱轆軒工業設計團隊便開始了全面的研討并付諸于設計實踐，按轱轆軒的設計流程，首先要做的是產品趨向研究，關于產品趨向研究，主要是分析該類產品的現狀與發展歷史，尤其是其產品語義形態的發展歷程，結合當下社會文化、經濟環境等因素，探尋產品發展的趨向，推演產品的前沿狀態。相比一般產品，這類設備車輛產品的工業設計更多的是受到來自諸多國標的、行業的標準法規的限制，同時復雜多變且要求高可靠的功能狀態決定了一直以來造型與結構的高沿襲狀態，這樣以來看似留給工業設計師發揮的余地不是很多，但這不是平庸的理由，轱轆軒相信產品是有靈魂的，產品的形態語言是可以傳遞出產品的內在靈魂的，而有生命力的產品往往是有著獨特的內在品格和靈魂；在這一方面，產品靈魂的提煉更多的是以產品的社會角色、功能角色為整體對象，結合使用環境、社會環境對它的定義來探討它“本來應該的樣子”或我們稱之為 “天籟之形”的最佳設想，這是自上而下的設計構思；另外一方面，是以產品內部構造為單元，探討更多種“同樣合理的可能”或“有沒有更合理的可能”，這是自下而上的設計構思；兩個方向的設計構思互相修正推演出更為出色的產品設計趨向。從社會功能的角度定義，消防機器人應當是針對現代社會頻發的火災、化學泄漏甚至核事故等不適合搶險救援人員靠近的各類災害救援，而不止是火災；這樣產品形態的功能語義就顯得尤為重要，設計應當強化風筒、水炮、泡沫炮以及履帶等功能形態，在此基礎上還必須通過覆蓋件的形態將各部件串聯形成協調的整體；經過頭腦風暴，最后趨向研究鎖定了“雙翼”的視覺聯想概念：翼，本意為鳥類的翅膀，如今其通感意向已經更側重如：“飛翔”——飛機的側翼；“威力”——翼虎：添上翅膀的老虎；“保護”——翼護：保護、佐助之意；“神奇”——翼神：傳說中巨大的神……而這些通感意向與消防機器人的搶險救援功能特征趨于接近，經過與企業營銷部門的溝通，該概念獲得了初步認可；同時，工業設計團隊與企業研發部門討論確定了針對該概念調整優化的最新結構和布局，工業設計工作很快進入外觀造型階段。[工業設計]接下來是設計師依據趨向研究形成的概念，從趨向研究鎖定的強化功能語言以及“翼”的概念出發進行具體造型形態的設計；該階段的設計主要是以手繪概念草圖和縮小比例的草模試驗為主；設計實施上來講，雖然該階段不嚴格要求尺寸界定，但各部位以及整體的比例關系是從設計一開始就必須控制把握的；造型設計充分結合了藝術的、工藝的、成本-價值鏈要素，在造型上以產品為整體對象，采用功能化的形態造型，提煉充分表達功能的造型要素，并綜合運用車身色彩搭配以及裝飾貼花，強調產品的視覺引導力；另外一方面，以功能為基礎，造型強化了獨特的功能特征，通過功能的完善與結構的優化；并大膽引進新材料新工藝的應用；做到了形式追隨功能的工業設計理念追求。與此同時，企業工程設計團隊也在加緊機器的內部結構設計；期間是不斷的溝通和方案修正；并按最初指定的開發計劃執行工業設計評審，評審不僅是來自企業工程、工藝團隊，還邀請了供應商以及消防官兵參與，從生產銷售到實戰使用各方面發現方案存在的不足之處，尋求最合理的解決方案。經過數次評審與設計調整，最終，該設計方案的側翼與后尾被確定完全保留，但車頭部位基于燈具的開發成本考慮，最終被要求按采購部門提供的一款現有通用燈具做出調整；同時，車身上部的風筒基于開發周期的要求，改為更方便制造的圓筒狀規則幾何形態的方案。討論確定的造型很快得以實施，設計團隊開始進行3D參數化設計以及與結構的匹配工作，優化零部件組合以及人機系統的效率，整合形成完善的產品數據。[設計的價值保護]產品研發進展到造型確定階段，知識產權的保護就顯得很必要；在企業戰略中知識產權是構建其競爭力的重要工作，立足法制社會環境，實施全方位的產品創意與設計價值的保護，讓基于設計的智慧價值參與市場競爭。專利的申請在設計成果產生的第一時間開始實施，如果進展順利，將會在三個月后的產品上市的同時拿到外觀設計專利證書。[設計介入產品營銷]通過一個階段的努力，工業設計團隊與企業研發、工藝部門共同構建出了這臺機器從內到外的全部制造數據以及實施方案；接下來便迅速啟動營銷；工業設計的介入使得產品得到預先的視覺展現，照片級的效果圖、產品虛擬動畫，在營銷中使得產品脫穎而出；很快該產品方案在競標中脫穎而出，贏得了訂單；這樣的虛擬營銷對于這類造價極高的大型設備而言是很有必要的，其實施的前提是企業較強的技術力量保障產品的可靠實現和成熟的工業設計。[產品制造]接下來企業生產制造體系開始著手制造，制造過程也是很順利的，這得益于設計階段各部門的協調溝通、完整策劃以及企業經驗豐富的生產制造團隊。另外，設計師是需要對創意負責到底的，在轱轆軒工業設計團隊的設計流程中，生產狀態的跟蹤是一項重要的工作內容；由于往往新的創意伴隨的是新材料新工藝的應用，該過程中，為保證創意的真實還原，生產環節的及時跟進是必要的。2012年3月消防機器人順利下線，緊湊的布局使其便于靈活運行，強化其相比其他消防車的獨特功能，可自由變換角度的水炮裝置配合可靈活運行的底盤，實現了全方位的消防作業，以較少的運行能耗獲得最佳的作戰效率；安裝在車體內的發動機嚴格的遵循了排放標準；遍布車體的噴霧頭可以向車體噴水霧進行車體自身的降溫，有效的進行自我保護；車體內部采用網狀骨架式設計，發動機變速箱等安裝在高強度的骨架上，安全可靠不易變形；覆蓋件采用無螺釘化的組裝結構，方便拆卸維修；接下來它將被送去經受一系列的嚴酷出廠測試和實戰考驗。2012年6月，經過完善的產品順利交付，與此同時第二臺以及后續的批量化的產品生產也在順利的進行中。同時，第二代具有更多搶險救援功能的多功能消防機器人也開始了新的研發。工業設計、工程設計、商務采購、以及制造部門等不同團隊的實時協作，使得產品從立項到產品投產只用了短短四個月的時間。產品上市服役后不僅提高了消防作戰效率，而且贏得了消防官兵的喜愛！工業設計在中國經過三十多年的發展，先是介入輕工領域，并成為該領域產業鏈里不可缺少的一環，而今，可喜的是工業設計開始越來越廣泛的被重工、裝備、車輛等行業所認同并積極推進，并且在向更多的領域擴展；希望工業設計理念可以融入各行各業，形成一種社會、工業文化，推進人類文明的進步。
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外觀設計
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上海轱轆軒工業設計有限公司