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산업 제품의 기능 설계

제 4 장 산업 제품의 기능 설계

기능 설계는 사용자의 잠재적 요구를 바탕으로 기능 비용 가격 분석을 거쳐 전문 기술자가 제품을 설계하고, 기업이 생산을 배정하고, 용도에 맞는 마케팅을 수행하며, 대상 소비자에게 제품을 제공하는 제품의 실용적 가치를 창출하는 설계 과정을 말합니다. 기능이란 제품을 설계할 때 제품의 목적과 효용을 고려해야 한다는 것을 의미하며, 기능성은 현대 디자인의 첫 번째 원칙이다. 여기에는 제품 기능의 경우 기능, 효율성, 목적, 용도 등 여러 가지 수준이 포함됩니다. 사람의 일과 활동 차원에서 목적, 임무, 과제, 운영을 가리킨다.

섹션 I 제품 기능 분류

현대 디자인의 기능성은 그 풍부한 내포를 가지고 있으며, 제품 설계 대상에 따라 기능이 다르다. 일반적으로 기능의 중요도에 따라 기본 기능과 액세스 가능성으로 나눌 수 있습니다. 기능성에 따라 물질적 기능과 정신적 기능, 또는 기능과 품위 기능을 사용할 수 있다. 여기서는 후자의 분류에 따라 설계 기능을 설명합니다 (그림 4- 1).

그림 4- 1 제품 기능 분류

I. 물질 기능

산업 디자인의 물질적 기능에는 제품의 물리적 기능과 실용적인 기능이 포함됩니다.

(1) 신체 기능

물리적 기능은 제품 설계의 성능, 안정성, 보안 및 안정성을 나타냅니다.

사람들이 텔레비전, 냉장고, 에어컨, 전기자전거 등 가전제품을 살 때. 먼저 제품이 인체에 안전한지, 인체에 방사능이 낮고 안전계수가 높은 제품을 선택하는 경우가 많다. 원시인들이 석기를 무기로 사용하여 야생 동물 침입을 막는 것부터 현대의 무기 디자인에 이르기까지, 우리는 안정감이 인류의 욕망이라는 것을 알 수 있다. 어떤 디자인이든 안전성과 신뢰성이 부족하면 사람들의 우려를 불러일으키고 제품의 응용이 사회소비심리의 저항을 받게 된다.

물리적 기능은 설계 자체의 내구성에도 반영됩니다. 사용 과정에서 품질은 제품의 성능과 안정성의 중요한 상징이다. 장기간 사용할 수 없는 제품은 소비자나 생산자에게 낭비와 손실을 초래할 수 있으며, 주범은 디자이너이다.

또한 산업 제품에 대한 인식은 물리적 기능의 한 측면이기도 합니다. 즉 디자이너의 디자인이 쉽게 인정받는지, 정보를 정확하게 전달할 수 있는지, 사용하기 쉬운지, 조작이 간단한지 여부입니다. 조작이 간결하고 편리하며 단순할수록 적용성이 강해집니다. 현재 국내 일부 업체들은 외국어 표기로 제품의 국제화를 표현하기를 좋아하지만, 그들은 준다.

국내 많은 사람들의 생활에 불편을 끼쳤습니다. 그래서 디자이너는 디자인 할 때 이런 문제를 피하려고 노력해야 한다.

(2) 실용적인 기능

실용적인 기능은 주로 디자인 제품의 편리성, 편안함, 쾌적성을 가리킨다.

그림 4-2 이집트 투탕카몬 무덤

크레타 섬 크노소스 궁전의 왕좌에서 프랑스 베르사유 궁전의 왕좌, 중국 고궁 태화전의 왕좌까지, 이들 좌석은 기본적으로 통치자의 위엄을 높이기 위한 것이지 등 근육의 긴장을 줄이기 위해서가 아니다. 웅장하지만 인체공학적 요소는 거의 고려하지 않는다. 과학기술이 발달하고 사람들의 물질적 생활수준이 높아지면서 제품의 편안함과 쾌적성에 대한 요구가 높아지고 있다. 디자이너는 디자인 시 제품의 생리기능을 점점 더 중시하고 있으며, 이는' 사람 중심' 인간화 디자인의 주요 측면이기도 하다.

컴퓨터 디자인을 예로 들면, 제품의 실용적인 기능에는 컴퓨터 조작 인터페이스가 사람의 습관에 맞는지, 키보드가 손가락을 피로하게 하는지, 모니터의 각도가 사람의 시각 습관에 맞는지 등이 있다. 산업 디자이너는 인체 공학 지식을 이용하여 제품의 기존 문제나 사용자의 새로운 요구 사항을 찾고, 설계 수단을 이용하여 이러한 문제를 해결함으로써 제품의 편리성과 편안함을 실현하고, 제품에 대한 사용자에 대한 인간적인 배려를 구현한다.

이탈리아 디자이너 Levint 가 1997 에서 디자인한 레저 침구 (그림 4-3) 는 편안함으로 시장의 긍정적인 반응을 불러일으켰다. 이런 디자인은' 정말 편안한 디자인' 이라고 불릴 수 있어 편안하게 앉아 있으면 편안히 잠들 수 있다. 미국의 유명한 건축가이자 산업디자이너 이마로 사리닌은 가구 디자인, 특히 의자 디자인 분야에서도 매우 성공적이었다. 그는 인체 공학을 설계에 적용하여 이 의자를 설계했다.

그림 4-3 19 97 Levint 가 디자인한 레저 침구.

인체의 해당 부위 (주로 등, 엉덩이, 허리, 다리 포함) 에 맞춰 편하게 앉을 수 있습니다. 노동으로 인한 건강해악도 줄이고 경추병, 허리추병의 발생을 줄여 대중의 환영을 받고 있다.

그림 4-4 튤립 의자 이마로 사리닝 1956

둘째, 심리적 기능

정신 기능은 디자인 외관과 물질적 기능을 통해 표현된 심미, 상징, 교육 등의 기능이다.

디자인에서 생산에 이르기까지 제품의 미적 기능은 항상 실용적인 기능과 함께 존재한다. 창작자의 이미지가 일단 구체적인 존재 형태인 제품으로 바뀌면 반드시 심미의 대상이 되어 심미 기능을 갖추게 된다.

(a) 미적 기능

제품 디자인의 미적 기능과 실용적인 기능이 유기적으로 연결되어 있어 특히 사람들의 주의를 끌 수 있다. 동시에, 디자인의 경쟁은 심미적 가치와 불가분의 관계에 있으며, 심미적 가치는 주로 제품 디자인의 유사성과 동질화에 나타난다.

심미 기능에는 제품 디자인의 조형, 색채, 근리, 장식 등 요소가 주는 심리적 감각이 포함된다. 제품 디자인은 실용적인 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라, 그 외적 형식을 통해 사람들의 심미적 감각을 불러일으키고, 사람들의 서로 다른 심미 수요를 만족시킬 수 있다. 이런 심미 기능은 물질적 기능에 기반한 정신 기능이며 심리적 기능이라고도 할 수 있다. 예를 들어, 제품 디자인에서 표면 소재는 재료의 질감, 목재 질감, 금속 질감 등의 표면 장식을 강조하며, 재료의 질감 효과나 본색을 보여주기 위해 정교한 공정을 거칩니다. 이런 자연 조형과 질감 효과에 대한 추구는 흔히 새로운 자연감각을 가져다주고 심리적인 즐거움을 불러일으킨다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 자기관리명언)

제품 디자인의 미적 기능은 디자이너와 사용자의 소통에도 반영됩니다. 사람 자신의 심미 경험으로 형성된 제품 감각은 사람의 심리적 수요를 만족시키기 위한 것이다. 현대 제품 디자인의 아름다움은 주로 두 가지 요인에 의해 결정됩니다.

첫째, 제품 모델링, 색상, 표면 및 기타 아름다움에 대한 사람들의 개념;

둘째, 사람마다 심리적인 느낌이 다르다.

그림 4-5 는 2005 년 뉴욕 디자인 주간의 산업 제품 디자인 전시회에서 선정되었습니다.

특히 우수한 제품 디자인의 전체적인 효과-선, 질감, 색, 명암, 형체 조합 등. 인간의 시각 기관과 촉각 기관에 호소하는' 의미 있는 형식' 을 구성해 정서적 즐거움과 아름다움을 선사한다 (그림 4-5).

상징기능

상징기능은 정신기능의 중요한 구성 요소이며, 제품 디자인의 상징기능을 가리키며, 사람들이 과거의 경험과 감정을 회상하도록 자극하고, 어떤 특별한 의미를 표현하게 한다.

그림 4-6 모듈식 와인 랙 (멀티 스플 라이스, ABS 플라스틱, Gideon Dagan 디자인)

산업 제품 디자인은 일반적으로 모델링, 색상, 장식, 근리 등의 미적 요소를 통해 그 효능을 달성한다.

특정 위치, 특정 집단의 효능을 반영하는 제품 디자인으로, 신분 상징이라고 합니다. 일부 사용자에게 특별한 의미가 있는 디자인을 인공기호 디자인이라고 하며, 이는 특정 사회의 실천에 기반을 두고 있다. 신분 기호는 일정 기간 동안 소수의 신분을 나타낼 수 있지만, 시간이 지남에 따라 사용자 수가 급격히 증가함에 따라 기존 신분 기호가 손실되어 새로운 신분 기호가 생성됩니다. 따라서 체계적인 소비 행위에 대한 외국의 연구에 따르면, 잘 설계된 제품의 입소문이 사회적으로 인정받는다면, 이 설계된 제품의 부가가치는 소비자의 새로운 수요를 만족시킬 가능성이 있다. 포르쉐, 메르세데스-벤츠, 크라이슬러, 페라리 등. , 세계 명차가 사람들이 다투는 대상이 될 수 있는 이유는 그 상징적인 의미가 실제 실용적 가치보다 훨씬 크기 때문이다.

그림 4-7 Pagani Zonda (Mode na 디자인 스튜디오와 페라리 레이싱 제조사가 공동으로 설계)

그림 4-8 부쿠디eb16.4 윌론 (현재 가장 비싼 차 중 하나)

섹션 ii 제품 기능의 기능 분석

디자인의 첫 번째 본질은 기능이고, 다양한 기능적 가치는 디자인이 추구하는 첫 번째 목표이다. 디자인의 기능 분석은 이 목표를 실천하는 과정에서 발전하는 과학적 방법이다. 설계가 추구하는 기능을 상세히 분석하고 빗질하고, 시스템 엔지니어링으로 기능 시스템 다이어그램을 만들어 완전하고 상세하며 효율적인 구조 개념 설계를 형성하고, 최종적으로 설계 작업을 완료합니다.

제품 기능 분석은 제품 설계 기능 방법론의 중요한 구성 요소로, 기능과 비용의 관계를 주로 연구하고, 기능과 비용의 가장 합리적인 대응 비율을 찾아 가능한 적은 비용이나 소비로 최대한의 경제적 사회적 효과를 얻고, 설계 대상의 가치를 높인다.

제품 설계의 기능 분석은 주로 다음과 같은 측면을 포함합니다.

첫 번째는 기술 기능의 정도를 결정하는 것입니다. 일반적으로 제품의 성능 매개변수로 표현됩니다.

두 번째는 제품 기능 비용 분석입니다. 즉, 동일한 기능을 가진 다양한 실행 가능한 설계 시나리오 중에서 비용이 낮은 솔루션을 찾는 것입니다. 셋째, 제품 신뢰성의 양적 및 질적 분석은 새로운 설계 방안의 기초를 다졌다.

기능 분석은 주로 제품 구조에 대한 사고에서 그 기능에 대한 사고에 이르기까지 새로운 설계 사고를 형성하고 창의적인 설계 방안을 제시하며 기존 형태 구조에 얽매이지 않는다. 특정 제품 설계의 경우 기능은 제품의 효율성, 용도 및 기능을 나타냅니다.

일반적으로 동일한 제품은 조건에 따라 서로 다른 속성을 사용하여 서로 다른 기능을 수행할 수 있습니다. 기능 분석 방법을 사용하여 제품을 설계할 때 다음과 같은 단계를 따라야 합니다. (1) 추상 설계 작업, 일반 기능 파악, 제품 특성 파악, 사고 확대, 문제 해결을 위한 다양한 방법 찾기 (2) 설계할 제품의 전체 기능을 하위 기능 및 기능 요소로 나눕니다. (3) 하위 기능 (기능 요소) 솔루션을 찾습니다. (4) 모든 방안을 결합하여 다양한 설계 방안을 형성한다. (5) 프로그램 평가 및 의사 결정을 수행합니다.

먼저 전반적인 기능을 파악합니다

1. 제품 설계 작업의 추상화

제품의 전체 기능을 결정하려면 제품 설계 작업을 추상화해야 한다. 예를 들어, 채탄기는 자재를 분리하고 변위할 수 있는 장비로 추상화될 수 있습니다. 트럭은 장거리 물자 수송을 위한 도구로 추상화될 수 있다. 식기세척기는 식기에서 때를 제거하는 장치로 추상화할 수 있다 ...

추상 제품 설계 임무를 수행하는 방법은 설계 임무서에 다양한 요구와 소망을 나열하는 것이다. 추상 과정에서 본질을 파악하고, 중점을 강조하고, 부차적인 조건을 제거하고, 주요 부분을 충분히 전개해야 한다. 여기서는 주로 설계 임무를 설명하는데, 구체적인 해결책은 포함하지 않는다. 예를 들어, 설계 작업에 대한 추상 표현식이 다음과 같이 설명되는 호두 오프너를 설계합니다.

만약' 분쇄' 라는 단어를 사용한다면, 이미 해결 방법을 암시했다. 동시에 외부 압력을 고려하면' 압착',' 압력',' 클립' 방법을 채택할 수 있다. 가로방향 사고라면 호두껍질이 바삭할 수 있는지, 이렇게 쉽게 열 수 있는지, 등등 이 제품 디자인의 본질을' 껍데기' 에서' 껍데기 분리' 에 이르는 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다고 상상할 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 따라서 더 추상적인 표현은 더 넓은 답을 얻을 수 있다.

그림 4-9 호두 클립

블랙 박스 방법

설계된 제품의 알 수 없는 시스템 외부에 대한 관찰을 통해 시스템과 환경 간의 입력 출력을 분석하고, 입력 출력의 변환 관계를 통해 제품 시스템의 기능 및 특성을 결정하여 기능 및 기능을 구현하는 데 필요한 작동 원리와 내부 구조를 추가로 모색합니다. 이 방법을 블랙박스 방법이라고 합니다. 일반적으로 대형 산업 제품 설계의 기능 분석에 적용됩니다.

둘째, 총 기능 분해

제품의 전체 기능은 하위 기능 (또는 1 차 하위 기능, 2 차 하위 기능 ...) 으로 나눌 수 있으며 하위 기능은 기능 단위 (가장 작은 단위) 로 세분화됩니다. 그래서 기능은 계층적이어서 층층이 분해될 수 있다.

(a) 기능 요소

기능 요소는 제품 기능의 기본 단위입니다. 산업 제품 설계에 사용되는 기본 기능 요소는 물리적 기능 요소 (시스템의 에너지, 물질, 신호 변화의 물리적 기본 동작) 입니다. 수학 함수 요소 (덧셈, 곱셈, 곱셈, 제곱과 같은 수학의 기본 연산을 반영 ...) 는 주로 차동 기어 트레인, 기계 컴퓨터 등과 같은 기계적 덧셈 및 뺄셈에 사용됩니다. 논리 기능 컴포넌트에는 주로 기능을 제어하는 데 사용되는 AND, OR 및 NOT 3 값 논리 동작이 포함됩니다.

(2) 기능 구조

제품 기능 분석 과정에서 하위 기능 관계를 나타내는 그림을 기능 구조도라고 하며 제품 설계의 출발점과 사고를 명확하게 보여 주며 설계에 제품 기능 요구 사항을 반영하는 방법입니다. 일반 기능 맵은 다음 세 가지 기본 구조 형식으로 구성됩니다.

시퀀스 구조라고도 하는 (1) 시퀀스 구조는 하위 함수 간의 인과 관계 또는 시간과 공간 순서 간의 관계를 반영합니다. (2) 병렬 구조, 몇 가지 하위 기능을 수단으로 한 가지 목표를 달성하거나 동시에 일부 하위 기능을 완료한 후 다음 하위 기능을 계속할 수 있다면 이러한 하위 기능은 병렬 관계입니다.

(3) 순환 구조라고도 하는 링 구조는 출력 구조의 피드백이 입력 구조의 순환 시스템입니다. 이 구조는 논리적 조건에 따라 분석되며, 일정한 조건이 충족될 때 순환한다.

제품 기능 맵 작성:

(1) 기술 프로세스에 대한 분석을 통해 기술 시스템의 경계를 정하고 전체 기능을 결정합니다.

(2) 기능 및 기능 요소를 나눕니다. 일반적으로 주요 워크플로우의 역할과 기능을 먼저 고려해야 합니다. 구체적인 방법은 기능 분해를 참조하십시오.

(3) 기능 맵을 작성합니다. 제품의 물리적 기능 원리와 경험에 따라 또는 기존의 유사한 시스템을 참조하여 프로세스와 관련된 하위 기능 또는 기능 요소의 순서를 정하고, 일반적으로 대략적인 방안을 제시한 다음 상호 관계를 검사하고 보완한 다음 다른 부분을 보완한다. 더 나은 방안을 선택하기 위해서는 일반적으로 몇 가지 다른 기능 구조를 동시에 고려해야 한다.

(4) 최상의 기능 구조 프로그램의 비교 선택. 평가의 측면은 일반적으로 다음과 같습니다. 달성 가능성; 복잡성; 해결책을 쉽게 얻을 수 있는지 여부 구체적인 요구 사항 충족 여부 등. 일반적으로 몇 가지 더 좋은 방안은 최적의 방안을 찾을 때까지 더 구체화할 수 있다.

(3) 기능 요소 솔루션

기능 요소 해결은 제품 시나리오 설계의 중요한' 검색' 단계, 즉 제품 기능 요소를 구현하는 기술 실체인 기능 캐리어를 찾는 단계입니다. 기능 요소 솔루션의 기본 아이디어는 기능-작동 방식-기능 캐리어입니다.

일반적으로 사용되는 방법은 다음과 같습니다.

(1) 직감법: 직감법은 디자이너가 개인의 지혜, 경험, 창의력에 의지하여 제품의 다양한 기능 솔루션을 찾는 것이다.

(2) 조사 분석 방법: 이 모델의 원형, 분석 기능 및 구조와 같은 기존 산업 제품을 조사하고 분석합니다. 어떤 것이 선진적이고 신뢰할 수 있습니까? 구식이며 개선이 필요한 것은 무엇입니까? 이것은 신제품의 개발, 새로운 방안의 구상, 기능의 원래 이해를 찾는 데 큰 도움이 된다.

(3) 디자인 카탈로그 방법: 디자인 카탈로그 방법 (솔루션 카탈로그라고도 함) 은 다양한 원리와 구조를 통합하여 특정 기능을 구현하는 양식 또는 분류 데이터입니다.

또한 함수 요소 (하위 함수) 의 해결에는 풍부한 실무 경험, 세심한 관찰, 부드러운 연상 및 기회가 필요합니다.

셋째, 변형 분석

제품의 부품, 매커니즘 및 형식의 발전과 변화에 대한 시스템 분석을 변형 분석이라고 합니다. 이것은 동적 분석 방법입니다. 변형 분석의 목적은 일정한 원칙에 따라 제품 부품, 구조, 형태의 진화 과정을 분류하여 변화의 법칙을 요약하고, 진일보한 발전 방향을 찾아내며, 공백을 찾아내고, 신제품을 제때에 설계하여 공백을 메우는 것이다.

그림 4- 10 모양이 스토리지 용량에 따라 변하는 스토리지

변이 분석을 통해 제품 변이 작업 방법을 요약할 수 있다. 이 제품의 개발에 주요 단서를 제공하다. 그런 다음 특정 작동 원리에 따라 신제품을 개발하십시오. 개발 과정에서 획기적인 발전을 이룬 제품을 개선제품이라고 합니다.

변형 분석은 동적 측면에서 제품, 메커니즘 및 부품의 진화 법칙을 분석하여 제품의 발전 방향을 결정하고 하위 기능을 판단하는 최적의 솔루션의 기초를 제공합니다. 제품 설계에 유용한 도구를 제공합니다.

넷째, 원리 프로그램 합성

원리 방안 종합은 하위 기능 방안을 전체 방안으로 종합하여 전체 기능을 실현하는 과정이다. 여기서 우리는 형태학의 관련 내용을 중점적으로 소개하는데, 이것은 제품을 설계하는 사람들에게 특히 중요하다.

기능 분석 단계에서 제품의 하위 기능을 파악한 후 하위 기능의 해석을 통해 선택과 변이를 통해 하위 기능 캐리어에 대한 몇 가지 대안을 얻을 수 있습니다. 변형 분석에서 Dell 은 주요 기능 솔루션의 발전에 대한 명확한 이해를 가지고 있으며, 제품 개발 및 진화에서 각 대안의 지위에 대한 대략적인 이해를 가지고 있습니다. 이러한 작업을 바탕으로 하위 기능 시나리오를 결합하여 전체 시나리오의 최적화를 추구합니다.

형태학종합법은 형태학을 바탕으로 시스템의 분해와 조합을 통해 다양한 답을 찾는다.

기능 솔루션은 호환되어야 합니다. 그렇지 않으면 결합할 수 없습니다. 주요 하위 기능에 대한 더 나은 솔루션을 우선적으로 고려하고, 이 솔루션에서 호환되는 다른 하위 기능 솔루션을 선택합니다. 높은 비용, 비효율적, 심각한 오염, 안전하지 않음, 가공난과 같은 설계 요구 사항과 제약 또는 만족스럽지 못한 설계 방안을 거부합니다.

다수의 실행 가능한 방안 중에서 몇 가지 방안을 골라 진일보한 설계를 할 때, 상속과 혁신은 설계 과정을 관통하는 한 쌍의 모순이며, 디자이너는 이 모순을 잘 처리해야 한다.

기능 분석은 제품 설계에서 많은 장점을 가지고 있습니다.

(1) 항상 제품의 기능을 디자인 핵심으로 하고, 디자인 아이디어는 주로 기능 시스템입니다.

(2) 단일 사고 방식의 속박을 극복할 수 있는 혁신적인 설계 방법입니다.

(3) 기능 분석에서 불필요한 기능을 효과적으로 제거하여 비용을 절감하고 제품 가치를 효율적으로 실현할 수 있습니다.

(4) 기능 중심의 설계 방법은 제품의 실용성과 신뢰성을 극대화합니다.

(5) 기능 분석을 시스템 아이디어에 통합하고 기능 분석과 제품 모델링 요소를 결합하여 제품 설계에 대한 새로운 설계 아이디어를 제공합니다.

기능적으로 시스템 엔지니어링 가치의 개념과 방법을 사용하여 설계 개체의 물화를 체계적으로 구축하고 분석하는 기술적 경로와 수단을 통해 기존 설계 방법을 극복하고 제품 구조와 스타일링에서만 설계할 수 있는 부족을 극복하는 데 도움이 됩니다. 설계 기능 요소 간의 구조가 더욱 합리적이다.

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