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浅谈车辆工业设计
消防机器人的设计故事
[引言]
可以攀爬楼梯，进入危险火场执行消防作业：排出浓烟、喷洒水雾降温、喷射水柱、泡沫灭火，甚至可以排除障碍，救出被困人员；这一段描述的不是科幻电影的场景，而是今天正在消防部队服役的真实的产品——消防机器人
消防机器人是一种用于消防作战的消防车辆，它可以经遥控进入消防员无法靠近的危险场所：如高温、浓烟、毒气、易爆等恶劣环境中进行消防作业，有效保护消防员的人身安全，提高了消防作战效率；其消防功能主要有：在远距离遥控模式下进入火灾现场向火场喷洒水雾，排除烟尘，喷射水柱或泡沫灭火等；它可以前后行进，原地自转，跨越障碍，翻陡坡、爬楼梯等灵活动作；消防机器人的诞生是科技与人性化产品设计理念的发展成果。
[缘起]
我们看到的这款由海伦哲企业生产销售，上海轱辘轩工业设计有限公司进行工业设计的产品在今年刚揭晓的2012年中国创新设计红星奖中摘得至尊金奖，评委对其功能化的产品设计语义形态给出很高的评价，这是对该产品在研发中导入工业设计，提升产品综合价值的肯定和鼓励。
关于消防机器人的设计故事是追溯到2011年10月，这家以创新精神闻名行业的企业实施了消防产品科研战略，其中一项目标是希望将其新研发的消防机器人能够以一种前卫的面貌打入市场，打破了现有消防产品的同质化状态，并以此构建优秀品质的企业产品形象体系。海伦哲企业委托轱辘轩工业设计团队为其新研发的消防机器人进行产品的全新概念设计；经过沟通，工业设计团队明确了海伦哲企业对该产品的工业设计要求：一种颠覆传统、全新面貌的消防机器人；并通过工业设计以及相关技术从外观形态、色彩视觉、人机工程以及材料工艺等全方面对产品优化，让消防作战变得更安全、更迅捷、更有效。
[设计前沟通学习]
轱辘轩对工业设计工作的理解是工业设计一定要融入企业产品研发体系，而不应当是所谓的技术外包，独自蒙头做方案，因为工业设计的每个细节必然会关乎生产企业内对应的生产环节或研发、销售部门；工业设计师的工作内容更恰当的说是以产品形态创新为目标的综合协调与策划。在工作开始之前，工业设计团队先深入企业生产车间，了解消防产品生产的一般流程，常用材料、工艺，同时不时的向一线生产人员请教各种疑问和即时的设想；同时，与研发人员沟通了解其功能原理以及模块组合关系，探讨各种变更的可能，明确可变动结构与不可变动的结构或布局；还与商务采购部门沟通关于产品选配的外购件的选用规则、价格区间、选配参数等。这些学习与沟通是后续设计工作沿着正确合理的方向进行的首要前提。
[趋向研究]
之后轱辘轩工业设计团队便开始了全面的研讨并付诸于设计实践，按轱辘轩的设计流程，首先要做的是产品趋向研究，关于产品趋向研究，主要是分析该类产品的现状与发展历史，尤其是其产品语义形态的发展历程，结合当下社会文化、经济环境等因素，探寻产品发展的趋向，推演产品的前沿状态。
相比一般产品，这类设备车辆产品的工业设计更多的是受到来自诸多国标的、行业的标准法规的限制，同时复杂多变且要求高可靠的功能状态决定了一直以来造型与结构的高沿袭状态，这样以来看似留给工业设计师发挥的余地不是很多，但这不是平庸的理由，轱辘轩相信产品是有灵魂的，产品的形态语言是可以传递出产品的内在灵魂的，而有生命力的产品往往是有着独特的内在品格和灵魂；在这一方面，产品灵魂的提炼更多的是以产品的社会角色、功能角色为整体对象，结合使用环境、社会环境对它的定义来探讨它“本来应该的样子”或我们称之为 “天籁之形”的最佳设想，这是自上而下的设计构思；另外一方面，是以产品内部构造为单元，探讨更多种“同样合理的可能”或“有没有更合理的可能”，这是自下而上的设计构思；两个方向的设计构思互相修正推演出更为出色的产品设计趋向。
从社会功能的角度定义，消防机器人应当是针对现代社会频发的火灾、化学泄漏甚至核事故等不适合抢险救援人员靠近的各类灾害救援，而不止是火灾；这样产品形态的功能语义就显得尤为重要，设计应当强化风筒、水炮、泡沫炮以及履带等功能形态，在此基础上还必须通过覆盖件的形态将各部件串联形成协调的整体；经过头脑风暴，最后趋向研究锁定了“双翼”的视觉联想概念：翼，本意为鸟类的翅膀，如今其通感意向已经更侧重如：
“飞翔”——飞机的侧翼；
“威力”——翼虎：添上翅膀的老虎；
“保护”——翼护：保护、佐助之意；
“神奇”——翼神：传说中巨大的神……
而这些通感意向与消防机器人的抢险救援功能特征趋于接近，经过与企业营销部门的沟通，该概念获得了初步认可；同时，工业设计团队与企业研发部门讨论确定了针对该概念调整优化的最新结构和布局，工业设计工作很快进入外观造型阶段。
[工业设计]
接下来是设计师依据趋向研究形成的概念，从趋向研究锁定的强化功能语言以及“翼”的概念出发进行具体造型形态的设计；该阶段的设计主要是以手绘概念草图和缩小比例的草模试验为主；设计实施上来讲，虽然该阶段不严格要求尺寸界定，但各部位以及整体的比例关系是从设计一开始就必须控制把握的；造型设计充分结合了艺术的、工艺的、成本-价值链要素，在造型上以产品为整体对象，采用功能化的形态造型，提炼充分表达功能的造型要素，并综合运用车身色彩搭配以及装饰贴花，强调产品的视觉引导力；另外一方面，以功能为基础，造型强化了独特的功能特征，通过功能的完善与结构的优化；并大胆引进新材料新工艺的应用；做到了形式追随功能的工业设计理念追求。
与此同时，企业工程设计团队也在加紧机器的内部结构设计；期间是不断的沟通和方案修正；并按最初指定的开发计划执行工业设计评审，评审不仅是来自企业工程、工艺团队，还邀请了供应商以及消防官兵参与，从生产销售到实战使用各方面发现方案存在的不足之处，寻求最合理的解决方案。
经过数次评审与设计调整，最终，该设计方案的侧翼与后尾被确定完全保留，但车头部位基于灯具的开发成本考虑，最终被要求按采购部门提供的一款现有通用灯具做出调整；同时，车身上部的风筒基于开发周期的要求，改为更方便制造的圆筒状规则几何形态的方案。讨论确定的造型很快得以实施，设计团队开始进行3D参数化设计以及与结构的匹配工作，优化零部件组合以及人机系统的效率，整合形成完善的产品数据。
[设计的价值保护]
产品研发进展到造型确定阶段，知识产权的保护就显得很必要；在企业战略中知识产权是构建其竞争力的重要工作，立足法制社会环境，实施全方位的产品创意与设计价值的保护，让基于设计的智慧价值参与市场竞争。专利的申请在设计成果产生的第一时间开始实施，如果进展顺利，将会在三个月后的产品上市的同时拿到外观设计专利证书。
[设计介入产品营销]
通过一个阶段的努力，工业设计团队与企业研发、工艺部门共同构建出了这台机器从内到外的全部制造数据以及实施方案；接下来便迅速启动营销；工业设计的介入使得产品得到预先的视觉展现，照片级的效果图、产品虚拟动画，在营销中使得产品脱颖而出；很快该产品方案在竞标中脱颖而出，赢得了订单；这样的虚拟营销对于这类造价极高的大型设备而言是很有必要的，其实施的前提是企业较强的技术力量保障产品的可靠实现和成熟的工业设计。
[产品制造]
接下来企业生产制造体系开始着手制造，制造过程也是很顺利的，这得益于设计阶段各部门的协调沟通、完整策划以及企业经验丰富的生产制造团队。
另外，设计师是需要对创意负责到底的，在轱辘轩工业设计团队的设计流程中，生产状态的跟踪是一项重要的工作内容；由于往往新的创意伴随的是新材料新工艺的应用，该过程中，为保证创意的真实还原，生产环节的及时跟进是必要的。
2012年3月消防机器人顺利下线，紧凑的布局使其便于灵活运行，强化其相比其他消防车的独特功能，可自由变换角度的水炮装置配合可灵活运行的底盘，实现了全方位的消防作业，以较少的运行能耗获得最佳的作战效率；安装在车体内的发动机严格的遵循了排放标准；遍布车体的喷雾头可以向车体喷水雾进行车体自身的降温，有效的进行自我保护；车体内部采用网状骨架式设计，发动机变速箱等安装在高强度的骨架上，安全可靠不易变形；覆盖件采用无螺钉化的组装结构，方便拆卸维修；
接下来它将被送去经受一系列的严酷出厂测试和实战考验。2012年6月，经过完善的产品顺利交付，与此同时第二台以及后续的批量化的产品生产也在顺利的进行中。同时，第二代具有更多抢险救援功能的多功能消防机器人也开始了新的研发。
工业设计、工程设计、商务采购、以及制造部门等不同团队的实时协作，使得产品从立项到产品投产只用了短短四个月的时间。产品上市服役后不仅提高了消防作战效率，而且赢得了消防官兵的喜爱！
工业设计在中国经过三十多年的发展，先是介入轻工领域，并成为该领域产业链里不可缺少的一环，而今，可喜的是工业设计开始越来越广泛的被重工、装备、车辆等行业所认同并积极推进，并且在向更多的领域扩展；希望工业设计理念可以融入各行各业，形成一种社会、工业文化，推进人类文明的进步。
【注：本文发表于2013年1月《工业设计》杂志；轱辘轩工业设计撰文】
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