消防機(jī)器人的設(shè)計(jì)故事[引言]可以攀爬樓梯，進(jìn)入危險(xiǎn)火場(chǎng)執(zhí)行消防作業(yè)：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(chǎng)景，而是今天正在消防部隊(duì)服役的真實(shí)的產(chǎn)品——消防機(jī)器人消防機(jī)器人是一種用于消防作戰(zhàn)的消防車輛，它可以經(jīng)遙控進(jìn)入消防員無法靠近的危險(xiǎn)場(chǎng)所：如高溫、濃煙、毒氣、易爆等惡劣環(huán)境中進(jìn)行消防作業(yè)，有效保護(hù)消防員的人身安全，提高了消防作戰(zhàn)效率；其消防功能主要有：在遠(yuǎn)距離遙控模式下進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)向火場(chǎng)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(jìn)，原地自轉(zhuǎn)，跨越障礙，翻陡坡、爬樓梯等靈活動(dòng)作；消防機(jī)器人的誕生是科技與人性化產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念的發(fā)展成果。[緣起]我們看到的這款由海倫哲企業(yè) (現(xiàn)為上海格拉曼) 生產(chǎn)銷售，上海轱轆軒工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在今年剛揭曉的2012年中國創(chuàng)新設(shè)計(jì)紅星獎(jiǎng)中摘得至尊金獎(jiǎng)，評(píng)委對(duì)其功能化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)語義形態(tài)給出很高的評(píng)價(jià)，這是對(duì)該產(chǎn)品在研發(fā)中導(dǎo)入工業(yè)設(shè)計(jì)，提升產(chǎn)品綜合價(jià)值的肯定和鼓勵(lì)。關(guān)于消防機(jī)器人的設(shè)計(jì)故事是追溯到2011年10月，這家以創(chuàng)新精神聞名行業(yè)的企業(yè)實(shí)施了消防產(chǎn)品科研戰(zhàn)略，其中一項(xiàng)目標(biāo)是希望將其新研發(fā)的消防機(jī)器人能夠以一種前衛(wèi)的面貌打入市場(chǎng)，打破了現(xiàn)有消防產(chǎn)品的同質(zhì)化狀態(tài)，并以此構(gòu)建優(yōu)秀品質(zhì)的企業(yè)產(chǎn)品形象體系。海倫哲企業(yè)委托轱轆軒工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為其新研發(fā)的消防機(jī)器人進(jìn)行產(chǎn)品的全新概念設(shè)計(jì)；經(jīng)過溝通，工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)明確了海倫哲企業(yè)對(duì)該產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)要求：一種顛覆傳統(tǒng)、全新面貌的消防機(jī)器人；并通過工業(yè)設(shè)計(jì)以及相關(guān)技術(shù)從外觀形態(tài)、色彩視覺、人機(jī)工程以及材料工藝等全方面對(duì)產(chǎn)品優(yōu)化，讓消防作戰(zhàn)變得更安全、更迅捷、更有效。[設(shè)計(jì)前溝通學(xué)習(xí)]轱轆軒對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)工作的理解是工業(yè)設(shè)計(jì)一定要融入企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)體系，而不應(yīng)當(dāng)是所謂的技術(shù)外包，獨(dú)自蒙頭做方案，因?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)細(xì)節(jié)必然會(huì)關(guān)乎生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)或研發(fā)、銷售部門；工業(yè)設(shè)計(jì)師的工作內(nèi)容更恰當(dāng)?shù)恼f是以產(chǎn)品形態(tài)創(chuàng)新為目標(biāo)的綜合協(xié)調(diào)與策劃。在工作開始之前，工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)先深入企業(yè)生產(chǎn)車間，了解消防產(chǎn)品生產(chǎn)的一般流程，常用材料、工藝，同時(shí)不時(shí)的向一線生產(chǎn)人員請(qǐng)教各種疑問和即時(shí)的設(shè)想；同時(shí)，與研發(fā)人員溝通了解其功能原理以及模塊組合關(guān)系，探討各種變更的可能，明確可變動(dòng)結(jié)構(gòu)與不可變動(dòng)的結(jié)構(gòu)或布局；還與商務(wù)采購部門溝通關(guān)于產(chǎn)品選配的外購件的選用規(guī)則、價(jià)格區(qū)間、選配參數(shù)等。這些學(xué)習(xí)與溝通是后續(xù)設(shè)計(jì)工作沿著正確合理的方向進(jìn)行的首要前提。[趨向研究]之后轱轆軒工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)便開始了全面的研討并付諸于設(shè)計(jì)實(shí)踐，按轱轆軒的設(shè)計(jì)流程，首先要做的是產(chǎn)品趨向研究，關(guān)于產(chǎn)品趨向研究，主要是分析該類產(chǎn)品的現(xiàn)狀與發(fā)展歷史，尤其是其產(chǎn)品語義形態(tài)的發(fā)展歷程，結(jié)合當(dāng)下社會(huì)文化、經(jīng)濟(jì)環(huán)境等因素，探尋產(chǎn)品發(fā)展的趨向，推演產(chǎn)品的前沿狀態(tài)。相比一般產(chǎn)品，這類設(shè)備車輛產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)更多的是受到來自諸多國標(biāo)的、行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的限制，同時(shí)復(fù)雜多變且要求高可靠的功能狀態(tài)決定了一直以來造型與結(jié)構(gòu)的高沿襲狀態(tài)，這樣以來看似留給工業(yè)設(shè)計(jì)師發(fā)揮的余地不是很多，但這不是平庸的理由，轱轆軒相信產(chǎn)品是有靈魂的，產(chǎn)品的形態(tài)語言是可以傳遞出產(chǎn)品的內(nèi)在靈魂的，而有生命力的產(chǎn)品往往是有著獨(dú)特的內(nèi)在品格和靈魂；在這一方面，產(chǎn)品靈魂的提煉更多的是以產(chǎn)品的社會(huì)角色、功能角色為整體對(duì)象，結(jié)合使用環(huán)境、社會(huì)環(huán)境對(duì)它的定義來探討它“本來應(yīng)該的樣子”或我們稱之為 “天籟之形”的最佳設(shè)想，這是自上而下的設(shè)計(jì)構(gòu)思；另外一方面，是以產(chǎn)品內(nèi)部構(gòu)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(shè)計(jì)構(gòu)思；兩個(gè)方向的設(shè)計(jì)構(gòu)思互相修正推演出更為出色的產(chǎn)品設(shè)計(jì)趨向。從社會(huì)功能的角度定義，消防機(jī)器人應(yīng)當(dāng)是針對(duì)現(xiàn)代社會(huì)頻發(fā)的火災(zāi)、化學(xué)泄漏甚至核事故等不適合搶險(xiǎn)救援人員靠近的各類災(zāi)害救援，而不止是火災(zāi)；這樣產(chǎn)品形態(tài)的功能語義就顯得尤為重要，設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化風(fēng)筒、水炮、泡沫炮以及履帶等功能形態(tài)，在此基礎(chǔ)上還必須通過覆蓋件的形態(tài)將各部件串聯(lián)形成協(xié)調(diào)的整體；經(jīng)過頭腦風(fēng)暴，最后趨向研究鎖定了“雙翼”的視覺聯(lián)想概念：翼，本意為鳥類的翅膀，如今其通感意向已經(jīng)更側(cè)重如：“飛翔”——飛機(jī)的側(cè)翼；“威力”——翼虎：添上翅膀的老虎；“保護(hù)”——翼護(hù)：保護(hù)、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(jī)器人的搶險(xiǎn)救援功能特征趨于接近，經(jīng)過與企業(yè)營銷部門的溝通，該概念獲得了初步認(rèn)可；同時(shí)，工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)與企業(yè)研發(fā)部門討論確定了針對(duì)該概念調(diào)整優(yōu)化的最新結(jié)構(gòu)和布局，工業(yè)設(shè)計(jì)工作很快進(jìn)入外觀造型階段。[工業(yè)設(shè)計(jì)]接下來是設(shè)計(jì)師依據(jù)趨向研究形成的概念，從趨向研究鎖定的強(qiáng)化功能語言以及“翼”的概念出發(fā)進(jìn)行具體造型形態(tài)的設(shè)計(jì)；該階段的設(shè)計(jì)主要是以手繪概念草圖和縮小比例的草模試驗(yàn)為主；設(shè)計(jì)實(shí)施上來講，雖然該階段不嚴(yán)格要求尺寸界定，但各部位以及整體的比例關(guān)系是從設(shè)計(jì)一開始就必須控制把握的；造型設(shè)計(jì)充分結(jié)合了藝術(shù)的、工藝的、成本-價(jià)值鏈要素，在造型上以產(chǎn)品為整體對(duì)象，采用功能化的形態(tài)造型，提煉充分表達(dá)功能的造型要素，并綜合運(yùn)用車身色彩搭配以及裝飾貼花，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的視覺引導(dǎo)力；另外一方面，以功能為基礎(chǔ)，造型強(qiáng)化了獨(dú)特的功能特征，通過功能的完善與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；并大膽引進(jìn)新材料新工藝的應(yīng)用；做到了形式追隨功能的工業(yè)設(shè)計(jì)理念追求。與此同時(shí)，企業(yè)工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)也在加緊機(jī)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；期間是不斷的溝通和方案修正；并按最初指定的開發(fā)計(jì)劃執(zhí)行工業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)審，評(píng)審不僅是來自企業(yè)工程、工藝團(tuán)隊(duì)，還邀請(qǐng)了供應(yīng)商以及消防官兵參與，從生產(chǎn)銷售到實(shí)戰(zhàn)使用各方面發(fā)現(xiàn)方案存在的不足之處，尋求最合理的解決方案。經(jīng)過數(shù)次評(píng)審與設(shè)計(jì)調(diào)整，最終，該設(shè)計(jì)方案的側(cè)翼與后尾被確定完全保留，但車頭部位基于燈具的開發(fā)成本考慮，最終被要求按采購部門提供的一款現(xiàn)有通用燈具做出調(diào)整；同時(shí)，車身上部的風(fēng)筒基于開發(fā)周期的要求，改為更方便制造的圓筒狀規(guī)則幾何形態(tài)的方案。討論確定的造型很快得以實(shí)施，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開始進(jìn)行3D參數(shù)化設(shè)計(jì)以及與結(jié)構(gòu)的匹配工作，優(yōu)化零部件組合以及人機(jī)系統(tǒng)的效率，整合形成完善的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。[設(shè)計(jì)的價(jià)值保護(hù)]產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)展到造型確定階段，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)就顯得很必要；在企業(yè)戰(zhàn)略中知識(shí)產(chǎn)權(quán)是構(gòu)建其競(jìng)爭(zhēng)力的重要工作，立足法制社會(huì)環(huán)境，實(shí)施全方位的產(chǎn)品創(chuàng)意與設(shè)計(jì)價(jià)值的保護(hù)，讓基于設(shè)計(jì)的智慧價(jià)值參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。專利的申請(qǐng)?jiān)谠O(shè)計(jì)成果產(chǎn)生的第一時(shí)間開始實(shí)施，如果進(jìn)展順利，將會(huì)在三個(gè)月后的產(chǎn)品上市的同時(shí)拿到外觀設(shè)計(jì)專利證書。[設(shè)計(jì)介入產(chǎn)品營銷]通過一個(gè)階段的努力，工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)與企業(yè)研發(fā)、工藝部門共同構(gòu)建出了這臺(tái)機(jī)器從內(nèi)到外的全部制造數(shù)據(jù)以及實(shí)施方案；接下來便迅速啟動(dòng)營銷；工業(yè)設(shè)計(jì)的介入使得產(chǎn)品得到預(yù)先的視覺展現(xiàn)，照片級(jí)的效果圖、產(chǎn)品虛擬動(dòng)畫，在營銷中使得產(chǎn)品脫穎而出；很快該產(chǎn)品方案在競(jìng)標(biāo)中脫穎而出，贏得了訂單；這樣的虛擬營銷對(duì)于這類造價(jià)極高的大型設(shè)備而言是很有必要的，其實(shí)施的前提是企業(yè)較強(qiáng)的技術(shù)力量保障產(chǎn)品的可靠實(shí)現(xiàn)和成熟的工業(yè)設(shè)計(jì)。[產(chǎn)品制造]接下來企業(yè)生產(chǎn)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(shè)計(jì)階段各部門的協(xié)調(diào)溝通、完整策劃以及企業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的生產(chǎn)制造團(tuán)隊(duì)。另外，設(shè)計(jì)師是需要對(duì)創(chuàng)意負(fù)責(zé)到底的，在轱轆軒工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)流程中，生產(chǎn)狀態(tài)的跟蹤是一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容；由于往往新的創(chuàng)意伴隨的是新材料新工藝的應(yīng)用，該過程中，為保證創(chuàng)意的真實(shí)還原，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的及時(shí)跟進(jìn)是必要的。2012年3月消防機(jī)器人順利下線，緊湊的布局使其便于靈活運(yùn)行，強(qiáng)化其相比其他消防車的獨(dú)特功能，可自由變換角度的水炮裝置配合可靈活運(yùn)行的底盤，實(shí)現(xiàn)了全方位的消防作業(yè)，以較少的運(yùn)行能耗獲得最佳的作戰(zhàn)效率；安裝在車體內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)格的遵循了排放標(biāo)準(zhǔn)；遍布車體的噴霧頭可以向車體噴水霧進(jìn)行車體自身的降溫，有效的進(jìn)行自我保護(hù)；車體內(nèi)部采用網(wǎng)狀骨架式設(shè)計(jì)，發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱等安裝在高強(qiáng)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(jié)構(gòu)，方便拆卸維修；接下來它將被送去經(jīng)受一系列的嚴(yán)酷出廠測(cè)試和實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)。2012年6月，經(jīng)過完善的產(chǎn)品順利交付，與此同時(shí)第二臺(tái)以及后續(xù)的批量化的產(chǎn)品生產(chǎn)也在順利的進(jìn)行中。同時(shí)，第二代具有更多搶險(xiǎn)救援功能的多功能消防機(jī)器人也開始了新的研發(fā)。工業(yè)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、商務(wù)采購、以及制造部門等不同團(tuán)隊(duì)的實(shí)時(shí)協(xié)作，使得產(chǎn)品從立項(xiàng)到產(chǎn)品投產(chǎn)只用了短短四個(gè)月的時(shí)間。產(chǎn)品上市服役后不僅提高了消防作戰(zhàn)效率，而且贏得了消防官兵的喜愛！工業(yè)設(shè)計(jì)在中國經(jīng)過三十多年的發(fā)展，先是介入輕工領(lǐng)域，并成為該領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈里不可缺少的一環(huán)，而今，可喜的是工業(yè)設(shè)計(jì)開始越來越廣泛的被重工、裝備、車輛等行業(yè)所認(rèn)同并積極推進(jìn)，并且在向更多的領(lǐng)域擴(kuò)展；希望工業(yè)設(shè)計(jì)理念可以融入各行各業(yè)，形成一種社會(huì)、工業(yè)文化，推進(jìn)人類文明的進(jìn)步。