家具模块化设计方法实例分析

家具模块化设计方法实例分析1前言当前，消费者对家具的个性化需求日益凸显，如何满足这种需求已经成为越来越多家具企业发展的关键。要做到既符合现代机械化生产的发展主流，又节约成本，且能提高产品的市场竞争力。这确实为难了不少的家具企业。有一坐企业尝试通过从销售终端满足个性化，但众多形态各异、尺寸繁多的家具定单从销售端传送至生产和设计部门，却带来了新的矛盾：设计任务艰巨、生产设计难排、产品质量难以保证，甚至由于部件尺寸的相近导致出错率增加、生产效率低下。有一些敢于吃螃蟹的企业尝试从设计入手，通过标准零部件的设计、组合成新产品来满足这种“个性化”“的需求。但遗憾的是，这种做法并未带来预期的效果，单一的产品导致了销售客额和顾客满意率的下降。所以，如何实现产品的个性化？是从销售端，还是从设计与生产端着手呢？这是家具企业必须根据企业现状做出回答的问题。定制是从销售端解决问题，而模块化设计是从设计端解决问题，旨在通过设计具有标准性和通用性的功能模块，达到组合成多样化的家具的目的。毫无疑问，模块化设计在家具业具有很大的发展潜力，它既能解决个性化需求的问题，还能做到低成本与高效率。模块化设计属于方法学的范畴，在其他工业行业中已经得到了长足的发展。由于家具消费环塘和制造环境的变化，模块化设计以其特有的优势，开始在家具行业尤其是办公家具中应用。而对于民用家具，近年来个性化需求与家具企业的生产矛盾日益突出，有关模块化设计的探索才刚刚开始。鉴于国内尚无系统的家具模块化设计理论来指导企业的实践，本文着重以衣橱为例，详细具体地分析单个家具的非模块化设计过程，以进一步明确家具模块化设计的必要性和可操作性。2设计概念及设计方法家具模块化设计指的是在对家具进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列的家具功能模块，通过功能模块的选择与组合构成不同的家具，以满足市场多样化需求的设计方法。与传统的设计方法相比较，家具模块化设计呈现出许多新特征。首先，它是针对模块和家具产品系统的设计，既要设计模块，又要设计家具成品。其次，它以标准化、通用化的零部件快速组合成家具，能实现家具的多样化。模块化设计不同于标准化设计，标准化设计带来的是单一的产品，而模块化设计则不然，在设计之初就考虑模块可组合成产品的多样性。因此模块化设计是在标准化设计基础之上，实现产品多样化的一种方法。根据家具模块化设计的概念，笔者提出从三个层次展开家具的模块化设计。第一层次是家具模块化总体设计。这个阶段主要是进行模块化系统的总体策划，确定模块化实施的范围。良好的模块化总体设计，是模块化设计得以实现的基础。第二层次是家具模块设计，这是模块化设计系统具体化的过程，是承上启下的环节。模块化设计的好坏，直接影响到模块化家具组合的最终效果。第三层次是家具模块化产品设计。这个阶段主要是选择模块，评价模块可能组合方式的合理性，然后根据消费者的需求组合成家具。从这三个层次可看出，家具模块化设计自上而下，从总到细，各个层次的设计环环相扣。3设计实例这里以民用家具中较典型的柜休家具--衣橱（宽900，高2100，深580）为例，从模块化设计的三个层次，逐步分析衣橱的模块化设计。3．1衣橱模块化总体设计衣橱模块化总体设计指的是确定衣橱的总体设计方案和模块化设计的范围，绘制所有可能的模块化组合方案，并论证其可行性。首先了解衣橱的内部配置并分析其功能。衣橱虽说造型相对简单，其内部配置却非常丰富，而这些配置受到相关条件的限制。一是家具标准的限制，国家标准中对衣橱的内部功能尺寸作了明确的规定（见图1，表1）。二是人体工程学对衣橱尺寸的限制，如抽屉的高度不能超过视平线，拉篮的高度应在手所及之处等等。根据这些限制条件，设计师可以剔除不合理的配置形式，绘制出一些常用的衣橱内部配置图。此外，设计师再进行市场调查分析，获取市场对衣橱的消费需求和发展动态等信息，进一步剔除不需要的配置，完成最终表明模块化设计范围的内部配置图。3．2衣橱模块设计模块设计是模块化设计中的关键，家具模块的合理性对模块化家具的产品性能、外观以及模块的通用化程度和加工成本都有很大的影响。这个设计环节由功能分析、模块划分和模块设计三部分组成。3．2．1衣橱功能分析根据模块的定义，“模块是具有可组成系统的、具有良好的可重用性和完整接口的单元”，模块具有某种确定的功能，功能是构成模块的依据，也是家具进行分解的基础。所以家具的功能分析是家具模块化设计中的基本环节，只有在功能分析的基础上，进行合理的家具功能分解，才能实现合理的家具模块划分。每一件单休家具都具有特定的功能，衣橱的主体功能是存放衣物。随着生活多元化趋势的日益明显，衣橱的功能发生了变化。作为主要的储藏家具，它已经不仅仅用来收纳衣物，越来越多的物品都可以通过合理的摆放形式储藏在衣橱内，如领带、鞋、被子、帽子、包、熨衣板，甚至床都可以通过衣橱加以收纳。衣橱主要的收纳形式有挂、叠、摞、摆、团等，所需要的空间各不相同。例如摞和团占有的空间较少，摆和挂占有的空间较大。衣橱收纳物品的种类、大小和数量影响着收纳形式，下面列表说明各种收纳物品的形式（见表2）：从衣橱收纳形式分析可知，衣橱收纳物品的构成要素主要有六种：挂杆（挂衣杆、挂裤架、领带架、挂钩）、固定式的开放搁板（包括木质搁板、丝网储藏架）、拉出式的丝网篮筐或搁板、全封闭或半封闭的抽屉以及柜桶，其他一些储物形式通过附属的家具配件完成，例如收纳床必须借助专门的五金件。3．2．2衣橱的模块划分衣橱功能分析之后，可以开始衣橱模块的划分。按照模块功能独立和结构独立的原则，分析衣橱的各种内部配件，提炼出能作为独立的衣橱模块的要素，建立衣橱的功能模块系统（见图2）。从这个系统可知，衣橱模块划分的过程为：分析衣橱总功能--获得各子功能--提炼功能要素--分析确定模块。衣橱的总功能是存放衣物，它由一系列的子功能组成，如支承功能、悬挂衣物功能、平放衣物功能、围合功能、照明功能以及其它功能。分析组成各个子功能的要素，例如起围合作用的门板，有悬挂衣物功能的挂衣杆、挂裤杆、领带架等内部配件，得出一系列的衣橱模块要素。然后再分析它们，提取其中具有通用性和互换性的要素，作为衣橱的独立模块（见表3），例如篮筐、木搁板、衬衣盒、柜桶等等。3．2．3衣橱的模块设计通过对衣橱的功能分解，对功能要素的简化与归并，得出了具有特定功能和接口结构的通用独立单元，即模块。得到模块之后要做的则是对模块的结构、接口和尺寸进行设计，并将设计好的模块统一存入模块库。衣橱是典型的嵌套式组合方式，由挂衣杆、抽屉、搁板等插件模块套装于柜框模块之内。因此设计的重点模块是柜框，因为所有的插件模块都与它发生连接关系，柜框的标准化与通用化设计，是实现衣橱多样化的保证。柜框由柜顶板、底板、旁板、背板及背拉条组成，具有支承的功能。要保证衣橱的插件模块与柜框相连接，柜框必须具备通用性，因此需要对柜框进行通用化设计。其中合理的旁板设计是关键，币旁板设计的关键是孔位设计。家具旁板的孔位设计主要有两种方式，一种是把所有的系统孔钻好，一种是将需要的系统孔钻好。具体采用哪一种方式呢？我们先来分析各自的利弊。第一种情况下，旁板的通用性最好，许多不需要、压根用不上的孔全钻好，会造成资源的浪费，而且过多的孔使得家具板材中的甲醛更易散发。第二种情况下，当然一点不浪费，但板块的灵活性差，没有任何的通用性。所以，笔者认为这两种方式都不妥，提出一种新的钻孔方法--只钻需要的通用孔。模块化设计是面向产品族的设计，在模块化总体设计时设计人员已经确定了模块化实施的范围。因此，设计师只需分析衣橱产品族范围的各种内部配置形式，绘制每一种配置形式的旁板孔位，最后重新设计一块旁板，使它可以安装所有的那些内部配件，实现每一种配置。图3绘制的是同一柜框下的五种配置图，图4是能满足这五种配置安装要求的旁板孔位图。它具有通用性，兼全钻孔与只钻必需孔两种钻孔方式的优点，易实现大批量生产，又能满足客户的定制需求，是一种值得提倡的设计方法。但是对设计人员的要求却提高了，需要他们进行合理有效的消费需求调查，充分考虑消费者的使用习惯和家庭物品的种类、收纳方式，确定合适的衣橱产品族的范围，这样才能最大范围保证衣橱满足消费者的多样化需求。这里需要说明的是，表3列出的衣橱模块能组合出很多为客户所需的衣橱，笔者没有进一步分析所有可能和必需的组合方式。只是提出一种新的旁板设计方法，家具企业可在此原则指导下，在原有产品类型的基础上，结合消费者的需求特点，设计出适合企业特点的旁板和其他家具模块。3．3衣橱模块化产品设计衣橱模块化产品设计指的是分析客户的需求，选择合适的模块，组合成满足他们个性化需求的衣橱。这个过程是设计人员与客户共同完成的，或者客户独自完成。因为家具模块可以作为商品，在市场直接流通，客户只要根据自己的需要，选择合适的模块，在家中自己就能完成衣橱的组装。这样衣橱模块化设计的优势充分展现出来，就可以有效实现衣橱在装配阶段的定制。由于衣橱模块化产品非常多，消费者只有充分获取产品信息，在了解各种可能的组合方式基础上，才能做出正确的判断选择。所以，家具企业需要建立模块库和模块化产品库，提供一份模块化衣橱的目录，绘制出所有的模块化衣橱的三视图或透视图，建立衣橱的产品族，以提供消费者使用。既为产品族，它们具有相同的柜框、相同的插件模块，但组合方式上却又有差别。既有共性，又有个性，这是衣橱产品族的特点。4结论家具模块化设计的优势是显而易见的，它不仅能以车到底的成本提高企业的客户满意度，进而提高企业的市场竞争力，而且能促进整个家具行业的创新，改变现有家具产业的结构。未来将会出现专门的模块提供商、专门组装丰如央的家具企业和专门制定模块的设计规则的新型家具企业，企业的竞争模式也将发生改变。当国内家具企业还在驻足张望时，国外同们已将家具模块化设计运用得非常得心应手，瑞士家具企业USM的家具不仅在北欧占有10亿的市场份额，更将它们的旗帜店成功地开在美国、德国，在全球范围内推广它们的模块化家具。模块化高速发展的时期将不约而至，各位同行们，你们还在等什么？行动起来，加入到模块化设计和行列中来吧！