摘要：以国内外高端装备为研究对象，从工业设计的视角出发，探索符合高端装备特征的创新设计方法。让我国在高端装备领域从“制造”走向“创造”，以此促进我国高端装备行业的战略发展。方法综合运用文献检索、交叉研究、案例分析、经验总结等方法。通过对国内外前沿高端装备设计进行分析，了解高端装备特征和价值导向，并分析提炼装备设计创新方向，并提出了以用户体验为核心，通过进行系统的要素层次划分，实现与目标需求点匹配对应的设计方法。
关键词：工业设计；高端装备；创新设计原理
引言
人类向信息社会不断迈进，但高端装备制造作为国家战略基石的地位从未动摇。我国作为装备制造业大国，如何抓住新一代信息技术带来的发展机遇，铸就大国重器，在装备制造智能化的浪潮中取得国际话语权，事关国家经济安全和国防安全，必须有所作为。
1高端装备智能制造与传统制造的核心区别
从制造资源组织方式变革来看，传统制造过程中，资源的组织是局部的制造资源，企业之间的交流主要是通过供应链系统，产品的代际变迁比较缓慢，整体的生态系统相对稳定；而在互联网等新一代信息技术环境下，高端装备智能制造的资源组织是全球化的，全球制造资源跨业务主体、跨行业边界、跨产品周期进行组织，整个系统复杂多变。从制造全过程管理变革来看，传统制造业的管理主要是层级化的，企业管理过程中或者企业生产运动过程中，涉及的主要数据来自企业内部，其优化也是逐步的企业内部的优化，或者说，一个系列的优化。而在新一代信息技术环境下，企业管理是跨层级的网络化管理，企业管理本身所需要的数据，既有企业内部数据，还有社会网络的数据，以及智能网联产品在运行过程中所生成的数据，使得整个制造过程可以进行全程的优化。从工程管理服务化模式变革来看，在传统制造模式下，服务化主要是以企业为协作主体，重视企业内部的信息交换，服务仅仅是作为产品的附加值，产品卖出去要做好售后服务，供应上的管理和企业协同等是企业服务化过程中的重要内容。而在新一代信息技术环境下，服务不仅以企业为主体，而且以获取利润为主体，工厂、车间，甚至某一个车间的装备，都可以作为制造资源来进行全球化合作，更重视信息交互的标准，服务贯穿全过程，不仅是售后服务，开发阶段靠服务，产品制造阶段靠服务，产品服役期间更靠服务，所以服务的协同成为企业的主要内容。从信息服务来看，传统的信息服务主要是覆盖企业内部制造过程多系统的一个集成架构，主要的决策方法是以数理统计为主的模型化决策分析方法，所以企业知识积累相对缓慢。而在新一代信息技术环境下，企业信息系统的架构往往是基于云端的信息系统架构，把企业放到云上，基于大数据的智能决策方法大大扩展了数据统计的决策方法，在这种环境下，知识的积累速度加快，知识来源更加广泛，知识处理更加便捷，知识推送更加精准。
2以用户体验为核心的高端装备创新设计法
由于高端装备的发展往往由工程师主导，主要关注技术的吸收与创新，倡导工程技术的先进性，所以常常忽略产品的人性化需求、审美特征、文化内涵等要素。对这些要素的忽视就是高端装备缺乏精神功能与时代性的关键所在。在这个以用户体验为核心的设计时代，技术创新、美学特征、人性化及地域文化等都是高端装备设计中的必要元素。由于高端装备的设计构成体系庞大，单一局部性质的设计方法无法将其囊括其中，因此设计师需要运用系统的全体系设计方法。用户体验不应局限于以互联网为平台的信息设计。高端装备设计即是一个完整的用户体验设计。在设计过程中不应仅考虑目标需求和装备本身，还要考虑操作用户和消费用户与装备的人机交互、装备与环境的匹配及售后体验等，在系统的框架上进行设计。
基于此，可引入JesseJamesGarrett提出的五个自上而下的用户体验层次——战略层、范围层、结构层、框架层、表现层[10]，依据高端装备的设计属性对各要素的概念和定义进行调整：（1）在战略层，明确商业目标和用户目标并使其达到平衡，确定装备定位；（2）在范围层，进行需求分析和采集，确定功能范围和需求优先级；（3）在结构层，探寻实现装备功能和满足需求的手段和方式；（4）在框架层，对实现装备功能和满足需求的手段和方式进行物化和总体界面的设计；（5）在表现层，针对装备的形式，如造型、纹理、色彩、图案、材质等进行设计，考虑如何使装备呈现的视觉效果更加协调、平衡、自然。基于用户体验设计理念的高端装备设计构架见图9。然后将装备设计过程中所涵盖的基本需求要素——技术、人机、交互、文化、形式列出。这些要素主要集中于结构层、框架层、表现层。其中每个要素都有相应的重点设计需求点。通过将范围层与设计要素进行对应来有序实现装备设计的科学性、实用性、艺术性，以满足物质功能、精神功能及时代性，并减少设计的混乱性。当各个范围层和各个需求点对应完成后，再将要素对应的需求点进行细分考虑，如文化根据注入方式可细分为图案注入、形态注入、意向注入；形式根据组成可细分为造型、纹理、色彩、图案、材质。由于设计的感性存在，所以最后还需要对设计进行需求点的交叉和反复调整，以达到用户体验的最优化。通过以上探索，设计伊始便对设计进行系统的要素层次划分，并与目标需求点匹配对应，保证了设计的有序进行。通过层层推进，实现装备设计的科学性、实用性、艺术性，并以此满足时代性，最终实现目标需求。
3高端装备制造的未来趋势
3.1系统技术的纵深化与融合化相互促进
一方面，信息技术自身作为一个技术领域，其关键技术如芯片技术、网络技术等沿着纵深方向不断发展，越来越智能；另一方面，信息技术与产业发展加速融合，产业发展不断对信息技术提出新的要求，二者融合，互相促进，体现融合式发展。
3.2信息处理的泛在化与云集化协同发展
一方面，信息技术发展的初期，信息处理在分散的服务器上进行，而随着云计算和虚拟化技术的快速发展，信息处理呈现集中化趋势；另一方面，云计算和数据中心技术日益成熟，不同行业和企业纷纷建立自己的云计算中心和数据中心，这又表现为更高层次的信息处理泛在化。
3.3信息服务的个性化与共性化辩证统一
随着经济社会的不断发展，人们对信息服务的需求日益多样化和个性化，信息技术的不断发展则满足着人们个性化的服务需求。然而当个性化发展到一定程度，差异性逐渐成为普遍性，信息服务呈现越来越多的新的共性特征。大量的个性发展当中，有共性特征，谁能发现共性特征，就能够创造一个伟大的企业。
结语
对于高端装备的理解，不能仅限于“物”的本身，还需了解装备特征和价值导向，把握宏观格局，理性引导正确的设计方向。在工业设计视角下探寻同高端装备相适应的设计创新原理；为当前装备设计提供理论支撑。并在设计时注重用户（包括操作用户和消费用户）体验，用现代思维引入符合时代需求的设计方法并运用到高端装备行业，以逐步提升我国高端装备设计创新水平。
参考文献
[1]刘永红,刘倩.工业4.0视角下工业设计对制造业转型升级的作用[J].包装工程,2018,39(8):113-116.
[2]杨善林.工业互联网时代的高端装备智能制造[J].智慧中国,2019(Z1):72-74.
[3]GARRETTJJ.用户体验的要素[M].范晓燕，译.北京:机械工业出版社,2008.
作者简介：刘以宁，出生年份：1999，性别:女，民族:汉，籍贯：山西省长治市沁源县，学历:本科，研究方向:工业设计