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[摘 要]组合设计是一种常用的工业设计方法，功能组合设计作为其中的重要分支，以其节约材料使用、简化工艺流程、减轻运输负担等方面的优势，在资源紧缺、能源不足的现代社会，日益凸显出重要性。通过对功能组合设计概念和原则的分析研究，总结出功能组合设计的理论精髓、思维方法和设计流程，并成功的应用到口罩的创新设计实践中，重新定义口罩设计，提出全新设计的概念，对口罩的功能、造型进行颠覆设计，有效强化了口罩的使用价值和附加价值，对一般产品的功能组合设计也具有重要借鉴意义。
[关键词]设计方法 功能组合设计 口罩设计 绿色设计
中图分类号：U626 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0265-01
1.功能组合设计
1.1 组合设计与功能组合设计
组合法就是在确定的整体目标下，通过不同原理、不同技术、不同方法、不同事物、不同产品和不同现象的组合，获得发明创造的创新方法。在产品设计中领域，组合法主要用来综合多个概念或产品的原理、属性、功能，从而获得全新概念和产品[2]。
1.2 功能组合设计的分类
既然是组合设计，则要求被组合对象为两种或两种以上。根据选择的组合对象不同可将功能组合设计大体分为优化设计以及叠加设计两大类。优化设计是指在进行功能组合时，选择两个相同功能的组合对象进行组合，以此来达到优化此相同功能的目的，使产品功能性增强，且两组合对象的次功能也可进行组合，在优化主功能的同时也丰富了次要功能。当一个产品有单一的功能时，可以称此功能为此产品的基本功能。叠加设计就是指将不同基本功能组合到同一个对象之中，也可称作多功能設计。多功能设计使功能之间配合协调，方便使用，同时比单一功能产品降低成本提高价值[3]。
1.3 功能组合设计的设计原则
功能组合设计有其自身的设计原则，在设计过程中要注意并遵守。第一，相关性原则。功能组合设计的相关性原则是指被组合的功能之间在某一方面要存在一定的相关性，并不是任何功能进行随机组合后都能获得优越性[4]。被组合的对象可在作用场合、作用对象、使用者、技术、操作方式、基本造型等等方面的其中一个或多个具有相关性。相关方面的选择要有合理安排，没有相关性得到的创意过于天马行空，但是过多方面具有相关性最后得到的结果创意性也会相应降低。第二，利用冗余原则[5]。冗余是指在产品不能利用或者不能充分利用，但是又不能或者无法从功能载体中去除的功能的特性。
2.从口罩设计看功能组合设计
2.1 实施步骤
（1）分析目标功能
将联想的对象称为联想元素，联想元素既可以是产品名词，也可以是形容词或者动词。在进行组合联想之前，首先要确定联想元素。联想元素的选择不应该是随意的，要对联想元素进行一定的判断，选择组合的成功率才更高。在这一阶段可采用头脑风暴法[7]进行思维发散。
（2）列出联想元素
在对功能进行思维发散之后，要挑选出联想元素。将得到的联想元素随机列入直角坐标系之中。在挑选联想元素时首先选择有连接线相连的一些联想元素，这些元素之间存在一定的通性，也就增大了组合的成功率。
（3）在联想结果中进行可行性分析并摘出有意义的联想
首先放弃联想结果中市场上已经存在的且对其没有什么新想法的联想结果，然后对剩余的联想结果进行再分析再判断。此次判断主要有以下几个标准：首先，该联想结果是否与现有市场上有相似产品，如有，它们之间的相似处是什么且不同处又是什么。其次，判断该联想结果的意义，即联想结果真正被采纳后对社会的价值与意义，它是否是真正有意义的、有用的且不是浪费资源的。
2.2 最终设计方案展示
（1）用户需求分析及设计方案
在空气环境日益污染的环境下，口罩是防止空气中有害成分进入人体的重要的装置。但是，现有的口罩仅仅具有防护功能。戴上口罩后，接打电话会变得十分不方便，只能摘下口罩，这样会导致在接打电话时吸入有害空气。通过市场调研，结合产品问题及用户的期望值确定产品的概念定义[8]。最终设计方案确定为可通信防pm2.5口罩，包括口罩主体，口罩主体的两端设置皮带，皮带上设置耳套，一侧耳套内安装蓝牙耳机。口罩主体中部设置弧形罩，弧形罩内为收音麦克。
（2）人机尺寸设计
人脸测量数据中变异最大的是鼻中高， 最大值为最小值的3倍多，说明鼻部密封的重要性。且除鼻中宽之外，其他部位测量参数最低值与最高值男性均高于女性[9]。由于人脸部尺寸差异较大，为了适合更多的人群，口罩将设有大中小三个不同的型号，分别为L、M、S。考虑鼻部密封的重要性，在口罩主体上部鼻翼处设置鼻罩。鼻罩将鼻子部分严密扣合，避免鼻子吸入有害气体。
（3）材料选择
遵循“梯度过滤”的原则来配置各层，最外层负责过滤掉较粗大的粉尘颗粒，口罩内层负责过滤掉较细小的粉尘，直至最后将各种粒径的粉尘颗粒中的绝大多数过滤掉[10]。最外层使用无纺布，内层分别为杀菌层已经活性炭层。其中杀菌层使用熔喷法非织造布，熔喷法非织造布由于其生产工艺的特点，成为超细纤维非织造布一族中的姣姣者。因其在过滤、阻菌、吸附等方面的突出优点而受到重视[11]。
3.结论
组合法作为激发创意思维的一种主要方法，已经被广泛运用于设计过程中。在具体的实践过程中，也有相应的具体实践方法帮助设计者进行组合设计思维开发。而在进行功能组合设计方法时，要对方法进行合理的改进与调整，使之更符合功能组合的特点及要求。
参考文献
[1] 徐乐，邢邦圣，郎超男.基于组合创新法的健身型洗衣机的设计[J].科技视界，2013（2）.
[2] 杨向东.工业设计程序与方法[M].北京：高等教育出版社，2008.
[3] 陈圻.功能设计的概念、内容与方法[J].云南工业大学学报，1996，12（3）：74-77.
[4] 陈圻.功能组合设计及匹配设计.价值工程[J]，1997（4）：20-24.
[5] 陈圻.功能组合设计及匹配设计.价值工程[J]，1997（4）：20-24.
[6] 杨玲.模块组合家具的设计研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2007.
[7] 约翰W希弗利，周健临.头脑风暴法[J].外国经济与管理，1984（3）：19-21.
[8] 杨熊炎，肖狄虎.以iNPD方法为导向的按摩垫产品设计.机械设计[J]，2014，31（4）：111-113.
[9] 鹿建春，孟令英，李军保，陈刚，刘经南，车凤翔.中国人脸形分布与生物防护口罩设计研究.中国消毒学杂志[J]，2004，21（4）：313-315.
[10] 朱华.防尘口罩结构/材料及其加工技术探讨.中国安全生产科学技术，2013，9（4）：67-71.
[11] 赵鸿雁，崔世忠.聚丙烯熔喷非织造布及其过滤性能.郑州纺织工学院学报，2001（12）：29-31.
[关键词]设计方法 功能组合设计 口罩设计 绿色设计
中图分类号：U626 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）28-0265-01
1.功能组合设计
1.1 组合设计与功能组合设计
组合法就是在确定的整体目标下，通过不同原理、不同技术、不同方法、不同事物、不同产品和不同现象的组合，获得发明创造的创新方法。在产品设计中领域，组合法主要用来综合多个概念或产品的原理、属性、功能，从而获得全新概念和产品[2]。
1.2 功能组合设计的分类
既然是组合设计，则要求被组合对象为两种或两种以上。根据选择的组合对象不同可将功能组合设计大体分为优化设计以及叠加设计两大类。优化设计是指在进行功能组合时，选择两个相同功能的组合对象进行组合，以此来达到优化此相同功能的目的，使产品功能性增强，且两组合对象的次功能也可进行组合，在优化主功能的同时也丰富了次要功能。当一个产品有单一的功能时，可以称此功能为此产品的基本功能。叠加设计就是指将不同基本功能组合到同一个对象之中，也可称作多功能設计。多功能设计使功能之间配合协调，方便使用，同时比单一功能产品降低成本提高价值[3]。
1.3 功能组合设计的设计原则
功能组合设计有其自身的设计原则，在设计过程中要注意并遵守。第一，相关性原则。功能组合设计的相关性原则是指被组合的功能之间在某一方面要存在一定的相关性，并不是任何功能进行随机组合后都能获得优越性[4]。被组合的对象可在作用场合、作用对象、使用者、技术、操作方式、基本造型等等方面的其中一个或多个具有相关性。相关方面的选择要有合理安排，没有相关性得到的创意过于天马行空，但是过多方面具有相关性最后得到的结果创意性也会相应降低。第二，利用冗余原则[5]。冗余是指在产品不能利用或者不能充分利用，但是又不能或者无法从功能载体中去除的功能的特性。
2.从口罩设计看功能组合设计
2.1 实施步骤
（1）分析目标功能
将联想的对象称为联想元素，联想元素既可以是产品名词，也可以是形容词或者动词。在进行组合联想之前，首先要确定联想元素。联想元素的选择不应该是随意的，要对联想元素进行一定的判断，选择组合的成功率才更高。在这一阶段可采用头脑风暴法[7]进行思维发散。
（2）列出联想元素
在对功能进行思维发散之后，要挑选出联想元素。将得到的联想元素随机列入直角坐标系之中。在挑选联想元素时首先选择有连接线相连的一些联想元素，这些元素之间存在一定的通性，也就增大了组合的成功率。
（3）在联想结果中进行可行性分析并摘出有意义的联想
首先放弃联想结果中市场上已经存在的且对其没有什么新想法的联想结果，然后对剩余的联想结果进行再分析再判断。此次判断主要有以下几个标准：首先，该联想结果是否与现有市场上有相似产品，如有，它们之间的相似处是什么且不同处又是什么。其次，判断该联想结果的意义，即联想结果真正被采纳后对社会的价值与意义，它是否是真正有意义的、有用的且不是浪费资源的。
2.2 最终设计方案展示
（1）用户需求分析及设计方案
在空气环境日益污染的环境下，口罩是防止空气中有害成分进入人体的重要的装置。但是，现有的口罩仅仅具有防护功能。戴上口罩后，接打电话会变得十分不方便，只能摘下口罩，这样会导致在接打电话时吸入有害空气。通过市场调研，结合产品问题及用户的期望值确定产品的概念定义[8]。最终设计方案确定为可通信防pm2.5口罩，包括口罩主体，口罩主体的两端设置皮带，皮带上设置耳套，一侧耳套内安装蓝牙耳机。口罩主体中部设置弧形罩，弧形罩内为收音麦克。
（2）人机尺寸设计
人脸测量数据中变异最大的是鼻中高， 最大值为最小值的3倍多，说明鼻部密封的重要性。且除鼻中宽之外，其他部位测量参数最低值与最高值男性均高于女性[9]。由于人脸部尺寸差异较大，为了适合更多的人群，口罩将设有大中小三个不同的型号，分别为L、M、S。考虑鼻部密封的重要性，在口罩主体上部鼻翼处设置鼻罩。鼻罩将鼻子部分严密扣合，避免鼻子吸入有害气体。
（3）材料选择
遵循“梯度过滤”的原则来配置各层，最外层负责过滤掉较粗大的粉尘颗粒，口罩内层负责过滤掉较细小的粉尘，直至最后将各种粒径的粉尘颗粒中的绝大多数过滤掉[10]。最外层使用无纺布，内层分别为杀菌层已经活性炭层。其中杀菌层使用熔喷法非织造布，熔喷法非织造布由于其生产工艺的特点，成为超细纤维非织造布一族中的姣姣者。因其在过滤、阻菌、吸附等方面的突出优点而受到重视[11]。
3.结论
组合法作为激发创意思维的一种主要方法，已经被广泛运用于设计过程中。在具体的实践过程中，也有相应的具体实践方法帮助设计者进行组合设计思维开发。而在进行功能组合设计方法时，要对方法进行合理的改进与调整，使之更符合功能组合的特点及要求。
参考文献
[1] 徐乐，邢邦圣，郎超男.基于组合创新法的健身型洗衣机的设计[J].科技视界，2013（2）.
[2] 杨向东.工业设计程序与方法[M].北京：高等教育出版社，2008.
[3] 陈圻.功能设计的概念、内容与方法[J].云南工业大学学报，1996，12（3）：74-77.
[4] 陈圻.功能组合设计及匹配设计.价值工程[J]，1997（4）：20-24.
[5] 陈圻.功能组合设计及匹配设计.价值工程[J]，1997（4）：20-24.
[6] 杨玲.模块组合家具的设计研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2007.
[7] 约翰W希弗利，周健临.头脑风暴法[J].外国经济与管理，1984（3）：19-21.
[8] 杨熊炎，肖狄虎.以iNPD方法为导向的按摩垫产品设计.机械设计[J]，2014，31（4）：111-113.
[9] 鹿建春，孟令英，李军保，陈刚，刘经南，车凤翔.中国人脸形分布与生物防护口罩设计研究.中国消毒学杂志[J]，2004，21（4）：313-315.
[10] 朱华.防尘口罩结构/材料及其加工技术探讨.中国安全生产科学技术，2013，9（4）：67-71.
[11] 赵鸿雁，崔世忠.聚丙烯熔喷非织造布及其过滤性能.郑州纺织工学院学报，2001（12）：29-31.