1.1 产品造型解读

工业设计是一门古老而年轻的学科，说它年轻，是因为作为一门学科，它从20世纪20年代才开始确立，说它古老，是因为它是人类设计活动的继承和延续。人类设计活动的发展大致可以分为三个阶段：设计萌芽阶段，主要指旧石器时代，原始社会时期人类的生产活动受到自然条件的限制，制造石器一般都是就地取材，拣拾石块打制成合适的工具；手工艺设计阶段，主要指新石器时代到工业革命之前，用手工劳动或运用简单的生产工具从事生产活动；工业设计阶段，主要指采用工业设备大批量地生产各种产品。从20世纪开始，由于新技术、新材料和新工艺的发展给产品功能带来了极大的提升和拓展，现代设计的先驱们也开始了对现代设计的探索，于是主张功能第一、突出现代感和摒弃传统样式的现代设计发展起来。1919年，德国“包豪斯”的成立标志着现代设计教育的诞生，对世界现代设计的发展产生了深远的影响，也进一步推动了工业设计的发展。真正确立工业设计在工业界地位的是美国，美国对于世界设计的最重要贡献就是发展了工业设计，把工业设计带入了职业化、多元化、高度商业化的发展道路，并以科技和时尚引领了国际工业设计的潮流。1929年，由于美国股票市场崩溃导致经济大萧条，1933年，美国的国家复兴法冻结了物价，使得产品生产企业无法在价格层面进行竞争，只能通过产品的功能和外观样式吸引客户，可以说那时的工业设计就是作为产品造型塑造的方法和工具而存在的。

进入21世纪以来，产品同质化的现象愈加明显，不同品牌的同类型产品形态类似、功能相近、价格区间重合、竞争激烈的状况不胜枚举。产品想要在激烈的市场竞争中占有一席之地，造型设计必然需要体现一些与众不同的特点，造型设计的成功与否将直接影响消费者对产品的印象。通过产品造型设计凸显产品特征、增强消费者对产品的认知和识别能力无疑是避免产品同质化和强化产品形象的有效方法。随着企业对工业设计理解和运用水平的不断提高，越来越多的企业开始在进行产品造型设计时将技术、文化因素进行协同考虑，以丰富产品造型的文化内涵和技术内涵，提升产品造型设计多维度的价值。

1.1.1 对于产品造型设计的理解

1．产品造型的来源

通过研究发现，人们生活中绝大多数产品的造型都是逐渐进化而来的。就从人们的日常生活用品来看，大部分日用品的使用历史可以追溯至上千年前，比如桌椅、橱柜、碗、筷、水杯等，上百年使用史的产品更为常见，如钟表、自行车、汽车、飞机等。人们对这些产品的使用一直在延续，而且总体看来，在整体造型的设计方面变化不大，足以证明这些产品的形态是通过实践检验，被证明在功能方面是足够优秀的，而且技术的进步给它们带来了制作材料、加工技术以及批量化生产能力的提升。同时随着设计理念的发展、设计风格的变换，这些日用品通过丰富的造型设计给人们带来了不同的视觉感受。因此在设计生活日用品时，必须充分研究人们使用产品时对应的行为特征以及产品的发展历史，对于具有颠覆性的设计，比如在使用方式上改变很大的设计要小心谨慎，下面以自行车的设计为例说明这一观点。自行车是人类发明的最成功的人力机械之一，法国人西夫拉克1790年发明了木制自行车，只有两个轮子而没有传动装置，人骑在车上用两脚蹬地驱车向前滚动。英国人罗松于1874年在此基础上装上了链条和链轮，用后轮的转动来推动车子前进。1886年英国人詹姆斯把自行车前后轮改为同样大小（见图1-1-1），使车型与现代自行车基本相同，如图1-1-2所示。一百多年后的今天，自行车已经发展出了公路车、山地车、休闲车等十几个类别，但整体造型和技术原理没有根本性的变化。

2．产品是使用价值物化的表达

产品与艺术品本质的区别在于其使用价值的高占比，人们购买产品的主要目的在于实现产品的使用价值，只不过在精神文明和物质文明愈加发达的今天，人们除了要求产品能够实现使用价值，对产品的美学价值也提出了要求。不可否认工业设计的初衷是为了提升产品外观对消费者的吸引力，但在实际的设计过程中，工业设计对产品外观的优化往往会间接带来产品结构与功能的优化，产品的使用价值也能够得以进一步提升。但是，需要看到的是，工业设计并不是大部分消费者选购产品的优先条件，对绝大多数消费者而言，产品的功能、使用体验、品牌、售价等才是决定因素。西门子公司在手机领域曾经也是主流厂商之一，一度推出过不少经典手机产品，2001年上市的3618手机是当年最炫的三防手机，2003年推出的SL55手机是世界上第一款滑盖手机，当然在工业设计方面，西门子手机也是一流的，如图1-1-3所示。然而基于对当时手机市场发展的预期，2003年，西门子创立了一个新的手机品牌Xelibri，如图1-1-4、图1-1-5所示，西门子认为“游戏规则已经改变”，“移动电话市场已经迎来设计革命”，未来手机将成为人们随身的装饰品之一，手机款式的设计将决定产品的价值，相对而言技术和功能已经基本成型，不再是吸引消费者的主要因素。要知道在2003年，这样的手机造型设计绝对是十分大胆的，就算以今天的眼光来看依然是十分惊艳的，并且不是以概念机而是以量产机的形式推向了市场。然而在那时，彩屏手机越来越成为手机的主流配置，黑白屏的Xelibri即便对于普通消费者而言也有点落伍了，更不用说那些作为目标人群的时尚人士了。教训是惨痛的，随着Xelibri品牌昙花一现，加上西门子手机本身战略上的问题，2006年西门子最终退出了手机市场，错过了后来智能手机高速发展的黄金十年。

普遍认为，苹果公司的系列产品（见图1-1-6）是世界上最优秀工业设计的代表之一，消费者对简约精致的苹果风格认同度很高。众所周知，苹果产品的溢价是比较高的，即便如此还是有不少“果粉”一如既往地为其买单。苹果产品主要有以下特点：（1）苹果产品与同类产品相比具有较大的技术优势，是行业的领先者。以苹果手机搭载的A系列手机芯片来说，对于每一代芯片，苹果一般从3年前就开始着手架构设计，从A4到如今的A12，性能往往都是领先于同行旗舰芯片的。（2）苹果公司的产品质量稳定、故障率低，适合专业用户。从早期的苹果电脑开始，苹果的用户大部分为专业用户，目前来看虽然iPhone、iPad用户数量占到了大多数，但像Mac系列的电脑、工作站依然拥有大量的专业级用户。虽然软硬件闭环的产品策略使得苹果一度面临严重的危机，但从系统角度来看，针对硬件的软件优化确保了系统的稳定，给用户带来了流畅的使用体验，几乎不会发生系统崩溃的情况，这点对专业用户来说是很具有吸引力的。（3）从长期来看，苹果的性价比不低。还是以苹果手机为例，据统计，苹果手机用户换机周期最长，使用三年及三年以上的占到了苹果手机总用户的40%以上，理由很简单，苹果新款手机往往使用两年以上还不会落伍，2015年苹果发布的iPhone 6s距今已有三年之久，销售状况依然良好，相对于搭载安卓系统的手机来说，苹果手机较长的换机周期、流畅的系统性能也是消费者非常看重的因素。（4）具有优秀的工业设计品质。符合市场需求、工业设计优秀的产品终究能在激烈的市场竞争中脱颖而出。苹果公司历来重视工业设计，在苹果公司自己成立工业设计部之前，很多产品都是委托专业的设计公司进行设计的，翻看苹果早期的电脑产品，很多设计工作都是委托美国著名的设计公司——青蛙设计（Frog Deign）完成的。优秀的设计不能仅仅停留在产品造型层面，将美学与功能结合是苹果产品的一大特色。客观而言，用户使用工业设计优秀的产品，也间接提升了欣赏水平、培养了美学素养。

3．产品造型设计的难点在于细节的处理

前面已经讲过，生活中的绝大多数产品的造型都是“进化”后的结果，不同厂家间的同类型产品往往在整体构造上大同小异，但在设计细节的处理上区别很大。比如家用电吹风，通过百度图片搜索引擎搜索“电吹风”三个字，搜索出的电吹风在整体造型上几乎如出一辙，如图1-1-7所示。造成这样结果的主要原因在于产品原理构造成熟、用户对电吹风的使用方式已经基本固定，因此在进行产品造型设计的时候更加需要通过产品外观细节的处理来与其他同类型产品形成差异。

首先是造型设计的主要特征，以戴森的电吹风与飞利浦的电吹风为例，两者的造型设计风格特征迥异。戴森的造型设计语言类似于苹果系列产品，如图1-1-8所示，机体设计采用比较几何化的处理方式，造型简洁、干练，飞利浦电吹风的设计则明显采用了有机、仿生的设计风格，造型自然流畅，如图1-1-9所示。其次是产品细节设计的处理，两款产品的细节造型与各自的整体风格保持了一致性，装饰性与功能性相互融合。戴森电吹风的细节设计整齐、均匀、对称，体现了很好的秩序感；飞利浦电吹风的细节设计考虑到了人机工程的因素，同时造型语言丰富，显得十分生动。再次，材质的处理也发挥了显著的作用，戴森的电吹风采用了亚光金属质感的表面处理，显得干净、简约而精致；飞利浦的吹风机则采用了烤漆的表面处理，凸显了光影的变化，现代感十足。丰富的细节设计才能真正凸显设计的功力和价值，在产品细节设计的打造方面没有最好只有更好。

4．产品造型是多方条件制约的结果

影响产品造型的因素很多，绝大多数产品的造型都受到了包括功能设定、使用方式、工艺、成本等多方条件的制约。

（1）产品功能设定与使用方式的制约

大部分时候，产品的功能和使用方式决定了产品的基本造型，比如，目前很多银行根据提升服务效率减少人工成本的需求，大量使用自助柜员机取代柜台的人工服务。银行网点采用的自助柜员机（见图1-1-10）包含身份验证、摄像、银行卡业务办理、密码输入、凭条打印、回单打印等功能，用户可以使用自助柜员机办理大部分的柜台业务。要使用户获得良好的使用体验，就要重点考虑设备人机工程方面的问题，比如触摸屏的大小、高度及倾角大小，各类功能装置的排布位置要符合客户的操作习惯，同时要考虑银行网点空间利用率的问题，因此机器的尺寸也不能太大。要满足以上的功能要求，设备内部元器件的设计排布就显得尤其重要了，需要综合考虑元器件相互制约的因素，这样留给设备造型设计的发挥空间就很有限了，如图1-1-11所示。

又比如电视机，经过了几十年的发展，电视机已经由显像管技术全面转为LED显示技术甚至激光技术，但是电视机的整体造型似乎一直没有突破。理论上说进入液晶时代以后，液晶面板的形状在工艺实现上并没有局限性，圆形、三角形、菱形都可以由加工好的大面板切割而来，但在实际生活中异形面板的电视却很少见，如图1-1-12所示。这一现象的产生主要有以下几个原因：（1）异形面板材料的损耗率高，从大面板上进行切割时矩形的材料利用率最高；（2）电视机的主要功能是将电视台发出的高频电视信号通过解码还原成视频和音频，而视频的规格基本是矩形的，如果用异形屏幕播放要么图像不全，要么图像缩小，都会影响观感；（3）观众观看电视的习惯也是重要原因，行为习惯的力量是强大的，电视机从1925年诞生至今，其基本形态一直是矩形，尽管技术的发展提升了图像的品质，但基本形式没有发生改变，即使有的电视机采用了最新的曲面屏技术，但从观众的角度看过去依然是矩形的。再比如对门把手造型的设计考虑主要是从人机工程角度出发的，是由人的抓握以及施力方式决定的，因此不管风格、装饰性如何，其基本的造型特征都十分接近（见图1-1-13、图1-1-14）。

（2）产品工艺和成本的制约

产品工艺因素是很大的一个制约条件，产品制造工艺的选择不仅有工艺风险的问题，也有时间成本的问题。产品造型的实现在从过去到未来相当长的一段时间内依然受制于工艺条件的约束，比如模具的问题。高质量的产品塑料壳体需要材质好、加工精度高的模具，比如施耐德的开关面板，单个模具费用就超过30万美元；大体积、结构复杂的塑料产品需要大型的模具，对注塑机的规格要求也高，如汽车仪表台（见图1-1-15）的整体开模费用从百万至千万美元不等，再如汽车保险杠的模具（见图1-1-16）也价值不菲。同时新的工艺需要经过大量的实验与使用测试才可以得以应用，故时间成本也是不容忽视的问题。产品的总体成本也是一个非常关键的制约条件。产品的市场定位、技术先进程度以及品牌档次这几个主要因素基本可以锁定产品未来的终端售价，然后反过来进行成本测算，就可以得到一个大致的成本上限，在成本中跟产品造型相关的支出基本也就有了预算，在相应的预算下，能够采用何种工艺来进行产品造型的处理达到最好的效果是工业设计师工作的一项重要挑战。

很多工业设计大师的作品亦留下了他们所在时代生产条件的烙印，比如德国工业设计大师迪特·拉姆斯（Dieter Rams）曾经阐述他的设计理念是“少，却更好”（Less, but better），堪称伟大，与今天苹果简约精致的设计理念如出一辙，如图1-1-17所示。通过对比图1-1-18和图1-1-19可以看到，产品设计呈现出的质感与造型细节的表达反映出的差距主要是由技术和工艺造成的结果。在迪特·拉姆斯先生工作的年代，数控加工中心（CNC）尚未普及，三维打印技术还没有出现，铝阳极氧化工艺还没有应用于普通家电产品。

5．产品造型的创新需要大胆的设想

在大机器生产时代初始，因受制于加工工艺和技术条件，在产品造型处理的问题上方法有限，即便如此人们在产品形式创新方面的追求依然孜孜不倦。我们可以假设自己与工业设计大师们同处于一个时代，从他们的作品中可以感受到创新的勇气和想象的力量。

美国的工业设计之父雷蒙德· 罗维在1936年改造了宾夕法尼亚铁路局设计的S-1火车车头，摒弃了数量庞大且加工繁杂的铆钉连接，而是采用焊接技术，使得火车头的外形完整流畅，极富科幻色彩，简化维护操作的同时也降低了成本，如图1-1-20所示。1967年到1973年间，罗维被美国宇航局聘为常驻顾问，参与土星-阿波罗空间站的设计。为了确保在极端失重情况下宇航员的心理与生理的安全与舒适，雷蒙德大胆设计出模拟重力空间，开设能远望地球的舷窗，使三名宇航员在空间站中舒适地生活了90天。

德国工业设计大师卢吉·科拉尼早年在柏林学习雕塑，后到巴黎学习空气动力学，1953年在美国加州负责新材料项目。这样的经历使他的设计具有空气动力学和仿生学的特点，表现出强烈的造型意识。当时的德国设计界努力推进以系统论和逻辑优先论为基础的理性设计，而科拉尼则试图跳出功能主义圈子，希望通过更自由的造型来增加趣味性，他设计了大量造型极为夸张的作品并逐步成为世界著名的设计大师，“流线型概念”奠定了他在工业设计领域中的地位。早在20世纪50年代，他就为多家公司设计跑车和汽艇，其中包括世界上第一辆单体构造的跑车BMW700，20世纪60年代，他又在家具设计领域获得举世瞩目的成就，之后科拉尼用他极富想象力的创作手法设计了大量的运输工具、日常用品和家用电器，如图1-1-21、图1-1-22、图1-1-23所示。

现今各类加工技术和工艺日趋成熟，尤其是三维打印技术逐渐普及，对产品造型设计来说更容易跳出传统加工工艺的限制，设计师的创意实现能力得到空前的提升。3D打印的基本原理都是基于“分层制造，逐层叠加”思想的，区别于传统的“减材制造”，3D打印技术将机械、材料、计算机、通信、控制技术和生物医学等技术融会贯通，具有缩短产品开发周期、降低研发成本和一体制造复杂形状工件等优势，未来可能对制造业生产模式与人类生活方式产生重要的影响。如设计师EarlStewart与他的足科医生朋友合作设计的鞋子，先用三维扫描仪采集客户足部三维数据，再采用3D打印的方式制作，如图1-1-24、图1-1-25所示。

需要说明的是，受到加工效率、可靠性、工艺、成本等因素的影响，目前3D打印技术在产品生产领域无法进行大规模应用，但在产品研发过程中的样机加工和某些特殊的小批量产品生产领域是可以应用的。目前比较具有应用前景的3D打印的主要技术有5种。

（1）FDM技术

FDM是“Fused Deposition Modeling”的简写形式，即熔融沉积成型，其技术原理就是利用高温将材料融化成液态，通过可在X-Y方向上移动的喷嘴喷出，最后在立体空间上排列形成立体实物，如图1-1-26所示。FDM使用的原材料主要有聚丙烯、ABS铸造石蜡等。

（2）3DP技术

3DP技术也被称为黏合喷射、喷墨粉末打印。这种3DP打印技术的工作方式和传统的二维喷墨打印最为接近。3DP技术是通过喷头喷出的黏结剂将粉末黏结成整体来制作零部件的。

（3）SLS/SLM技术

SLS/SLM技术即激光选区烧结/熔融技术。SLM是将激光的能量转化为热能使金属粉末成型，其主要区别在于SLS在制造过程中，金属粉末并未完全熔化，而SLM在制造过程中，金属粉末加热到完全熔化后成型。SLM工作流程为，打印机控制激光在铺设好的粉末上方选择性地对粉末进行照射，金属粉末加热到完全熔化后成型。然后使工作台降低一个单位的高度，将新的一层粉末铺撒在已成型的当前层之上，设备调入新一层截面的数据进行激光熔化，与前一层截面黏结，此过程逐层循环直至整个物体成型（见图1-1-27）。SLM的整个加工过程在惰性气体保护的加工室中进行，以避免金属在高温下氧化。

（4）SLA技术

SLA技术，全称为立体光固化成型法（Stereo Lithography Appearance），是将激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，周而复始，这样层层叠加构成一个三维实体，成型的主要材料为光敏树脂，如图1-1-28所示。

（5）LOM技术

LOM技术，全称为分层实体制造法（Laminated Object Manufacturing），又称层叠法成型，它以片材（如纸片、塑料薄膜或复合材料）为原材料。激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据，将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后，送料机构将新的一层纸叠加上去，利用热黏压装置将已切割层黏合在一起，然后再进行切割，这样一层层地切割、黏合，最终成为三维工件。LOM常用材料有纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等，此方法除可以制造模具、模型外，还可以直接制造结构件或功能件。

1.1.2 产品造型设计的过程中应当重点把握的几个问题

1．产品造型设计中的矛盾问题

（1）产品造型设计中的主要矛盾与次要矛盾

在事物的发展过程中，同时存在许多矛盾，这些矛盾的发展是不平衡的，其中有一种居于支配地位、起着决定作用的矛盾，这就是主要矛盾，其他处于服从地位、从属地位的矛盾就是次要矛盾。产品设计中产品整体造型设计就是主要矛盾，而产品局部设计（比如对产品局部按键样式的设计）则是次要矛盾。

次要矛盾要服从主要矛盾，也就是说产品局部设计需要服从整体造型设计的需要。服从整体造型不仅仅指在功能和形式上服从，而且在结构、色彩等方面都要融入整体设计的氛围。根据设计定位的不同，我们可以选择不同的局部处理手法来体现产品的个性特征，同时也要与产品整体设计相适应。然而这不是绝对的，有时候出其不意地做一些尝试，比如刻意地夸大产品的局部，体现一种不同的风格，也许会达到独特的设计效果。

（2）产品造型设计中的矛盾转化

主要矛盾和次要矛盾是相互影响、相互作用的：主要矛盾规定和影响着次要矛盾的存在和发展，对事物的发展起决定作用，主要矛盾解决得好，次要矛盾就可以比较顺利地得到解决；次要矛盾解决得如何，反过来又影响主要矛盾的解决效果。主要矛盾和次要矛盾在一定的条件下可以相互转化。基于主要矛盾和次要矛盾的这种关系，我们在观察和处理设计层面问题的时候，首先要抓住和解决主要矛盾，同时又不忽视次要矛盾，做到统筹兼顾，辩证统一。产品整体造型设计与产品局部设计是相互影响、相互作用的。产品整体造型设计美观、合理，工艺精良就为产品局部的出彩留下了伏笔，留给产品局部设计的空间就大。产品整体造型处理得好，产品局部的雕琢才会有意义，否则就会给人产生本末倒置的印象，局部设计再出色都是枉然。因此在设计条件允许的前提下，必须确保每一个环节的设计质量，从造型、工艺等各个角度予以重视，才能充分贯彻我们的设计理念，不留下美中不足的遗憾。消费者在第一眼看到苹果公司的iWatch时会觉得其造型设计足够简约、现代、富有质感，符合苹果产品一贯的设计风格，如图1-1-29、图1-1-30所示（图片来源于苹果公司中国官方网站），产品每一个局部的设计细节与整体风格形成了高度的一致，但保留了丰富的设计元素，极大地提升了设计的质感。

2．产品造型美学与实用性的统一

（1）产品造型设计的美学价值

美学价值是现代产品重要的属性之一，视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉都是美学价值感受的来源。产品造型的美学价值主要体现在产品造型形式的变化和发展能够不断地给消费者带来精神上的满足感，获得“美”的体验感。产品工业设计涉及科技、文化、艺术、社会、经济等多方面的问题，也受到消费者审美标准与审美水平的影响，在“美”的创新上离不开合理、人性化这两个基本要求。合理指的是通过设计将问题进行合理化解决，同时解决问题的“成本”也是合理的；人性化指的是通过对用户审美倾向的研究，在产品造型设计中体现出对用户的审美尊重和积极的引导作用。

（2）坚持产品美学与实用性的统一

工业设计有两大功能：一是在工业设计的过程中，充分考虑人的因素，实现人与产品的和谐统一；二是按照美学的规律来完成产品的创意和生产，以实现产品美学与实用性的统一。因此产品的造型设计不仅是造型方面的设计创新，还要做到美学和实用性的高度统一。将宝马1系和奔驰A级的空调出风口进行对比，从图1-1-31可以看到，宝马1系采用的是传统的空调出风口形式，出风口的开关需要通过出风口侧面的滚轮进行操作，风向需要通过出风口格栅的上下与左右的配合进行调节，造型设计方面也较为朴素、刻板；而奔驰通过结构设计的创新实现了出风口方向调节的一体化操作，同时旋转出风口即可实现开关，省去了专门的开关键，以涡轮为设计概念的出风口造型更加鲜明有个性、富有强烈的设计质感，达到了美学与实用性的高度统一，如图1-1-32所示。

3．产品外在与内在的统一

在产品设计中不仅要注重产品的外在，还要兼顾内在，产品内在零部件的装配形态也是造型设计构成的重要因素，包括产品内部元器件的安装排布（见图1-1-33）、走线管理等，这些设计或许造型设计的比例不大但功能性很强，已成为产品优化设计的重点之一。这样的设计一方面改善了产品的设计质量，另一方面也提升了产品装配与维护的效率。消费者对产品品质日益重视，过于凌乱的产品内在零部件将直接影响产品整体观感，进而影响消费者对产品形象和品牌的认知。严谨、精细、高品质的感觉是当消费者翻开宝马汽车引擎罩（见图1-1-34）时一刹那体验出来的，可能消费者只是在展厅里选车时才掀开引擎罩看一看，但发动机舱里组件的安装必须能够传达动力强劲、安全可靠的特点，这些曾经被认为与产品造型无关的内在细节，现在却发挥了重要的作用，保证了整体设计的完美，因此在产品造型设计中也要充分考虑产品内在结构和组件的秩序感。

1998年，苹果公司率先推出了全新的苹果iMac计算机，如图1-1-35所示，在设计上突破了过去一贯采用的较为方正的、机器感厚重的造型，通过形态的有机设计结合专门研制的透明的外壳材料，成功地创造出了具有代表性的“透明风格”，让使用者能够看见显示器内部高品质的、精心组装的元器件，引发了感性设计潮流的兴起。