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家電產(chǎn)品設(shè)計流程系列(四):空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計全流程詳解|家電產(chǎn)品設(shè)計流程系列科普 | FROM ZERO TO ONE
- 來 源:壹零壹工業(yè)設(shè)計
- 發(fā) 表 于:2026-04-03
- 作 者:壹零壹工業(yè)設(shè)計
- 人 氣:2401

一、空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的行業(yè)背景與時代語境
作為壹零壹工業(yè)設(shè)計團(tuán)隊的一名從業(yè)十余年的家電工業(yè)設(shè)計師,我親歷了中國空調(diào)行業(yè)從“功能競爭”到“體驗競爭”的完整躍遷。在很多人眼中,空調(diào)只是一臺調(diào)節(jié)溫度的白電產(chǎn)品,但在家電產(chǎn)品設(shè)計流程體系中,它是融合了流體力學(xué)、材料工程、人機(jī)交互、空間美學(xué)與環(huán)境科學(xué)的復(fù)雜系統(tǒng),是中國家電工業(yè)設(shè)計水平的核心縮影。
中國是全球最大的空調(diào)生產(chǎn)國與消費國,產(chǎn)量占據(jù)全球80%以上的市場份額,空調(diào)也早已成為中國家庭的剛需家電。但行業(yè)高速發(fā)展的背后,是空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計長期面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn),這也是我們開啟每一次空調(diào)產(chǎn)品設(shè)計的核心前提。
從行業(yè)發(fā)展維度來看,中國空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計經(jīng)歷了三個核心階段:
- 功能適配階段(2000年以前):設(shè)計核心是滿足制冷制熱的基礎(chǔ)功能,外觀以方正造型為主,設(shè)計優(yōu)先級讓位于結(jié)構(gòu)與性能,相關(guān)設(shè)計規(guī)范與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚在搭建階段。
- 外觀差異化階段(2000-2015年):隨著居民消費水平提升,空調(diào)從工業(yè)產(chǎn)品向家居消費品轉(zhuǎn)型,設(shè)計開始關(guān)注外觀造型、色彩材質(zhì)與家居環(huán)境的融合,圓柱柜機(jī)、超薄掛機(jī)等形態(tài)開始出現(xiàn),行業(yè)逐步建立起空調(diào)外觀設(shè)計的評價體系,這一階段的設(shè)計邏輯在陳根編著的《家電產(chǎn)品設(shè)計(第二版)》(化學(xué)工業(yè)出版社,2017年,書號978-7-122-29110-3)中有完整的體系化梳理。
- 系統(tǒng)體驗創(chuàng)新階段(2015年至今):隨著2020年空調(diào)能效新國標(biāo)的落地,以及用戶對健康、舒適、靜音、節(jié)能的多元需求,空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計從“外觀設(shè)計”轉(zhuǎn)向“全鏈路系統(tǒng)設(shè)計”,需要平衡美學(xué)、性能、體驗、成本、制造全維度需求,這也是當(dāng)下我們設(shè)計工作的核心語境。
從政策與行業(yè)環(huán)境來看,能效新國標(biāo)對產(chǎn)品APF值(全年能源消耗效率,空調(diào)能效水平的核心考核指標(biāo))提出了更高要求,倒逼設(shè)計端必須在結(jié)構(gòu)、風(fēng)道、換熱器等核心環(huán)節(jié)實現(xiàn)創(chuàng)新,而非單純的外觀優(yōu)化;同時,“雙碳”目標(biāo)下,綠色設(shè)計、可回收設(shè)計成為行業(yè)硬性要求,材料回收利用率、制冷劑環(huán)保性成為家電產(chǎn)品設(shè)計流程前期必須考量的核心指標(biāo)。而市場端,行業(yè)同質(zhì)化內(nèi)卷嚴(yán)重,電商平臺上大量空調(diào)產(chǎn)品陷入“省電參數(shù)競賽”,外觀、功能高度趨同,用戶真正的體驗痛點未能得到系統(tǒng)性解決。
正是這樣的時代背景,讓空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的價值被重新定義——好的設(shè)計,從來不是“給空調(diào)盒子換個皮膚”,而是以用戶需求為核心,通過設(shè)計整合技術(shù)、工藝與體驗,在行業(yè)瓶頸中找到破局點,最終實現(xiàn)商業(yè)價值、用戶價值與社會價值的統(tǒng)一。

二、空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的前置核心:行業(yè)調(diào)查與用戶研究
家電產(chǎn)品設(shè)計流程的核心是“解決問題”,而所有的解決方案,都始于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼{(diào)查研究。這是《家電產(chǎn)品設(shè)計(第二版)》中貫穿始終的核心邏輯,也是我們團(tuán)隊十余年來堅守的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計第一準(zhǔn)則??照{(diào)產(chǎn)品的調(diào)查研究,從來不是簡單的問卷發(fā)放,而是分為用戶深度研究、市場競品研究、技術(shù)與行業(yè)趨勢研究三大維度,所有數(shù)據(jù)均來自公開可查的行業(yè)報告、權(quán)威期刊調(diào)研與我們一線入戶調(diào)研的真實結(jié)果。
(一)空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的用戶深度研究
空調(diào)的最終使用者是消費者,用戶研究的核心,是跳出“自嗨式創(chuàng)新”,找到用戶真實的、甚至無法清晰表達(dá)的痛點與需求。我們的用戶研究體系,借鑒了《設(shè)計》2025年第2期刊載的美的空調(diào)工業(yè)設(shè)計負(fù)責(zé)人葉家兵提出的“用戶需求三棱鏡模型”,通過“大數(shù)據(jù)畫像+入戶深訪+場景測試”三個維度,構(gòu)建完整的用戶需求體系,這也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。
從公開行業(yè)數(shù)據(jù)與我們的調(diào)研結(jié)果來看,當(dāng)下中國家庭用戶對空調(diào)的核心需求,早已超越“冷暖”本身,呈現(xiàn)出清晰的分層特征:
- 基礎(chǔ)體驗需求:這是用戶的底線需求。中國睡眠研究會2025年數(shù)據(jù)顯示,我國48.5%的成年人飽受睡眠困擾,而空調(diào)運行噪音、溫濕波動、冷風(fēng)直吹是影響睡眠的核心家電因素;同時,調(diào)研顯示45%的大戶型家庭反映普通空調(diào)無法實現(xiàn)全域均勻控溫,部分區(qū)域溫差超3℃,38%的西曬戶型用戶反映夏季高溫時段空調(diào)制冷效果衰減明顯。
- 健康功能需求:有老人、小孩、孕婦的家庭,對無風(fēng)感、除菌、新風(fēng)、控濕功能的需求占比超70%,但行業(yè)普遍存在“健康功能與能效矛盾”的問題,傳統(tǒng)無風(fēng)感空調(diào)能效等級普遍較同規(guī)格普通機(jī)型低10%-15%,導(dǎo)致28%的用戶因能效問題放棄健康功能機(jī)型。
- 場景適配需求:用戶對空調(diào)的需求,開始適配不同家居場景。比如開放式客餐廳需要大循環(huán)風(fēng)量、全域控溫的柜機(jī),臥室需要超靜音、無感送風(fēng)的掛機(jī),小戶型需要超薄、省空間的嵌入式產(chǎn)品;同時,用戶對空調(diào)與家居風(fēng)格的融合度要求越來越高,純白外觀已無法滿足輕奢、極簡、新中式等多元家裝風(fēng)格。
- 智能體驗需求:當(dāng)前多數(shù)智能空調(diào)的功能僅停留在APP遠(yuǎn)程開關(guān)、調(diào)溫層面,用戶實際使用率不足30%,而用戶真正需要的,是根據(jù)室內(nèi)人員分布自動調(diào)節(jié)送風(fēng)角度、根據(jù)睡眠階段自動切換運行模式、根據(jù)環(huán)境溫濕度自動優(yōu)化能效的場景化智能,而非簡單的聯(lián)網(wǎng)功能。
(二)空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的市場競品研究
競品研究的核心,不是模仿,而是找到行業(yè)的共性短板,建立自己的設(shè)計差異化優(yōu)勢,這是家電產(chǎn)品設(shè)計流程中,鎖定產(chǎn)品定位的核心環(huán)節(jié)。我們的競品研究,分為行業(yè)標(biāo)桿品牌研究、同價位段主流產(chǎn)品拆解、行業(yè)專利與技術(shù)趨勢分析三個部分,所有研究對象均為國內(nèi)市場公開在售的空調(diào)產(chǎn)品。
從行業(yè)格局來看,國內(nèi)空調(diào)市場形成了以格力、美的、海爾為頭部,海信、TCL、長虹等品牌緊隨其后的競爭格局,頭部品牌的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計研發(fā)體系相對成熟,比如美的以家用空調(diào)IPD流程為核心,構(gòu)建了細(xì)化至5級的標(biāo)準(zhǔn)化研發(fā)體系,兼顧研發(fā)質(zhì)量與效率;而中小品牌大多陷入同質(zhì)化競爭,設(shè)計多以外觀微創(chuàng)新、參數(shù)內(nèi)卷為主,核心體驗創(chuàng)新不足。
通過競品拆解與公開文獻(xiàn)分析,我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前行業(yè)競品的共性長板與短板十分清晰:長板在于核心制冷技術(shù)、能效參數(shù)的打磨已經(jīng)接近行業(yè)天花板,頭部品牌的APF值競爭已經(jīng)進(jìn)入小數(shù)點后兩位的精細(xì)化比拼;而短板在于,多數(shù)品牌的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計依然是“技術(shù)導(dǎo)向”而非“用戶導(dǎo)向”,為了實現(xiàn)能效參數(shù),犧牲了風(fēng)感、靜音、安裝便利性等用戶核心體驗,同時外觀設(shè)計同質(zhì)化嚴(yán)重,未能實現(xiàn)技術(shù)與美學(xué)、體驗的平衡。
(三)空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的技術(shù)與趨勢研究
技術(shù)研究是設(shè)計落地的基礎(chǔ),沒有技術(shù)支撐的設(shè)計,只是紙上談兵,這也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程中,避免設(shè)計方案無法落地的核心環(huán)節(jié)。我們的技術(shù)研究,核心參考中國家用電器研究院主辦的《家電科技》期刊(國內(nèi)統(tǒng)一連續(xù)出版物號11-4824/TM),這是國內(nèi)家電行業(yè)最權(quán)威的專業(yè)期刊,刊載了大量空調(diào)制冷、風(fēng)道優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計、降噪技術(shù)的前沿研究成果。
從公開技術(shù)文獻(xiàn)來看,當(dāng)前空調(diào)行業(yè)的核心技術(shù)研究方向,集中在四個維度:一是換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化,比如《家電科技》2024年第5期刊載的《家用落地式空調(diào)L型換熱器設(shè)計》,通過CFD流體仿真(計算流體動力學(xué)仿真,空調(diào)風(fēng)道與換熱設(shè)計的核心工具)優(yōu)化換熱器夾角與流路布局,實現(xiàn)風(fēng)量與換熱效率的雙重提升;二是風(fēng)道系統(tǒng)優(yōu)化,包括貫流風(fēng)扇、離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,實現(xiàn)大風(fēng)量與低噪音的平衡;三是智能控風(fēng)技術(shù),通過微孔矩陣、多風(fēng)口變軌設(shè)計,解決冷風(fēng)直吹的痛點;四是綠色環(huán)保技術(shù),包括低GWP制冷劑的應(yīng)用、可回收材料的設(shè)計、全生命周期節(jié)能優(yōu)化。
同時,我們也會關(guān)注行業(yè)政策趨勢,比如能效標(biāo)準(zhǔn)的升級、環(huán)保法規(guī)的更新、家電安全使用年限標(biāo)準(zhǔn)的落地,這些都會直接影響空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的底層邏輯,確保我們的設(shè)計不僅符合當(dāng)下的行業(yè)規(guī)范,更能適配未來3-5年的行業(yè)發(fā)展趨勢。

三、空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心痛點與破局思路
完成全面的行業(yè)調(diào)研后,我們需要做的,是梳理出空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心痛點,明確設(shè)計需要解決的核心問題。這些痛點,分為用戶端、行業(yè)端、制造端三個維度,每一個維度的痛點,都是我們設(shè)計創(chuàng)新的切入點,也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程中,鎖定產(chǎn)品核心賣點的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
(一)用戶端核心痛點:體驗的“最后一公里”難題
- 舒適體驗痛點:核心是“冷風(fēng)直吹”與“冷熱不均”。傳統(tǒng)空調(diào)的送風(fēng)邏輯,是通過強(qiáng)對流實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié),極易導(dǎo)致冷風(fēng)直吹引發(fā)關(guān)節(jié)不適,尤其是老人、小孩等敏感人群;同時,固定出風(fēng)口設(shè)計導(dǎo)致室內(nèi)冷熱分層,夏季冷風(fēng)下沉、冬季熱風(fēng)上浮,形成送風(fēng)死角,全域溫度均勻性差。
- 靜音體驗痛點:行業(yè)內(nèi)多數(shù)空調(diào)室內(nèi)機(jī)噪音水平普遍在38-45分貝,雖然符合國家標(biāo)準(zhǔn),但對于淺眠人群,夜間運行的風(fēng)聲、壓縮機(jī)啟停的異響,依然會嚴(yán)重影響睡眠質(zhì)量;而部分超靜音機(jī)型,又會以犧牲風(fēng)量、制冷效率為代價,形成“靜音與性能”的矛盾。
- 使用場景痛點:包括安裝場景與使用場景兩大維度。安裝端,傳統(tǒng)空調(diào)室內(nèi)機(jī)厚度大,無法適配超薄吊頂,銅管、排水管外露影響美觀,外機(jī)尺寸過大無法適配部分小戶型機(jī)位;使用端,智能功能實用性不足,操作復(fù)雜,老人小孩難以上手,清潔維護(hù)不便,濾網(wǎng)、換熱器積塵問題難以解決,影響室內(nèi)空氣質(zhì)量。
(二)行業(yè)端核心痛點:同質(zhì)化與技術(shù)瓶頸的雙重困局
- 產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重:行業(yè)內(nèi)多數(shù)產(chǎn)品陷入“參數(shù)內(nèi)卷”,APF值、制冷量、匹數(shù)成為核心競爭點,而空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計多為圓柱柜機(jī)、方正掛機(jī)的微創(chuàng)新,功能設(shè)計多為跟風(fēng)式的健康、智能概念疊加,缺乏真正的系統(tǒng)性創(chuàng)新,導(dǎo)致用戶難以形成品牌認(rèn)知與產(chǎn)品記憶點。
- 核心技術(shù)瓶頸:雖然國內(nèi)空調(diào)產(chǎn)能全球領(lǐng)先,但I(xiàn)GBT、MOSFET等功率半導(dǎo)體器件進(jìn)口依賴度高達(dá)72.8%,核心技術(shù)受制于人的局面尚未根本改變;同時,能效提升遭遇瓶頸,平均季節(jié)能效比與發(fā)達(dá)國家存在10%-15%差距,變頻控制算法在極端工況下表現(xiàn)不佳,壓縮機(jī)高頻運轉(zhuǎn)時能量損失率維持在8%-12%。
- 健康與能效的矛盾:這是行業(yè)長期未能解決的核心難題。無風(fēng)感、新風(fēng)、除菌等健康功能,往往會增加風(fēng)阻、降低換熱效率,導(dǎo)致能效下降;而單純追求能效參數(shù),又會犧牲用戶的健康舒適體驗,如何實現(xiàn)二者的平衡,是空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計必須破解的核心問題。
(三)制造端核心痛點:設(shè)計與量產(chǎn)的平衡難題
- 成本控制難題:銅、鋁等原材料價格持續(xù)上漲,銅價年漲幅達(dá)15%,鋁價年漲幅達(dá)12%,而空調(diào)終端價格卻陷入年降5-8%的價格戰(zhàn)。空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的過度創(chuàng)新,會導(dǎo)致模具成本、材料成本、人工成本大幅上升,最終產(chǎn)品失去市場競爭力;而過度控制成本,又會導(dǎo)致產(chǎn)品體驗縮水,陷入同質(zhì)化內(nèi)卷。
- 可制造性痛點:很多看似優(yōu)秀的設(shè)計方案,最終無法落地,核心原因是忽略了DFM可制造性設(shè)計。比如復(fù)雜的曲面造型,會導(dǎo)致注塑成型難度大、良品率低;不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計,會導(dǎo)致裝配工序增加,某一線品牌曾因壓縮機(jī)支架從3個零件增加到5個,導(dǎo)致單臺裝配時間增加30秒,年增加人工成本1800萬;同時,設(shè)計公差不合理,會導(dǎo)致銅管焊接質(zhì)量不穩(wěn)定,直接影響產(chǎn)品可靠性與售后維修率。
- 質(zhì)量與可靠性痛點:行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,國內(nèi)空調(diào)平均無故障運行時間為8.2萬小時,與用戶期望的10萬小時以上仍有差距,變頻控制板、功率模塊等核心部件在高溫高濕環(huán)境下故障率可達(dá)正常環(huán)境的3-5倍。空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計必須在前期就充分考慮產(chǎn)品的使用環(huán)境、使用壽命,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料選型,提升產(chǎn)品的可靠性,降低售后維修成本。
(四)空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的破局核心思路
面對以上痛點,我們的設(shè)計破局思路,始終堅守“理性共情”核心理念:所謂“共情”,是始終站在用戶的角度,把用戶的真實體驗放在第一位,不做為了創(chuàng)新而創(chuàng)新的“偽需求設(shè)計”;所謂“理性”,是尊重技術(shù)規(guī)律、制造規(guī)律、商業(yè)規(guī)律,讓空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計方案既能解決用戶痛點,又能實現(xiàn)技術(shù)落地、成本可控、量產(chǎn)可行,最終實現(xiàn)“用戶體驗、技術(shù)性能、商業(yè)價值、制造可行性”的四維平衡,這也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程的核心底層邏輯。

四、標(biāo)準(zhǔn)化與創(chuàng)新并行:空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計全流程
在《家電產(chǎn)品設(shè)計(第二版)》中,將家電產(chǎn)品設(shè)計流程拆解為需求分析、方案設(shè)計、原型開發(fā)、測試驗證、量產(chǎn)準(zhǔn)備五大核心階段。結(jié)合我們十余年的空調(diào)設(shè)計實踐,以及國內(nèi)頭部品牌成熟的IPD研發(fā)體系,我們將空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計全流程,細(xì)化為6個核心階段,每個階段都有明確的交付物、評審標(biāo)準(zhǔn)與管控節(jié)點,確保設(shè)計項目高效、高質(zhì)量推進(jìn)。
第一階段:企劃與需求定義階段——空調(diào)設(shè)計的“定盤星”
這是家電產(chǎn)品設(shè)計流程的起點,也是決定項目成敗的核心階段,核心目標(biāo)是把調(diào)研階段的用戶需求、市場需求,轉(zhuǎn)化為清晰、可量化、可落地的產(chǎn)品設(shè)計需求規(guī)格書(SOR),這也是空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心依據(jù)。
這個階段的核心工作,分為三個部分:
- 產(chǎn)品定位明確:確定產(chǎn)品的目標(biāo)人群、價位段、核心賣點,明確產(chǎn)品是主打極致性價比的大眾款,還是主打健康舒適的中高端款,或是主打全屋智能的旗艦款,不同的定位,決定了空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心優(yōu)先級與資源投入。
- 設(shè)計需求量化:把模糊的用戶需求,轉(zhuǎn)化為可量化的設(shè)計指標(biāo)。比如把“靜音需求”,轉(zhuǎn)化為“室內(nèi)機(jī)夜間睡眠模式噪音≤22分貝”;把“無風(fēng)感需求”,轉(zhuǎn)化為“送風(fēng)區(qū)域人體感受風(fēng)速≤0.3m/s”;把“超薄需求”,轉(zhuǎn)化為“掛機(jī)機(jī)身厚度≤180mm”;同時,明確能效等級、制冷量、制熱量等核心性能指標(biāo),以及成本目標(biāo)、模具投入目標(biāo)等商業(yè)指標(biāo)。
- 設(shè)計邊界與約束條件明確:明確設(shè)計的不可突破的底線,包括國家能效標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),以及公司現(xiàn)有的制造平臺、供應(yīng)鏈體系、模具復(fù)用率要求等。比如,很多企業(yè)會有通用的壓縮機(jī)、電控板平臺,空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計必須在現(xiàn)有平臺的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,避免無限制的底層重構(gòu),導(dǎo)致項目周期過長、成本失控。
這個階段的最終交付物,是《產(chǎn)品設(shè)計需求規(guī)格書》,需要市場、研發(fā)、設(shè)計、制造、供應(yīng)鏈等多個部門共同評審確認(rèn),一旦確認(rèn),將成為后續(xù)所有空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計工作的核心依據(jù),避免后續(xù)設(shè)計過程中出現(xiàn)需求反復(fù)、方向跑偏的問題。
第二階段:概念設(shè)計階段——創(chuàng)意發(fā)散與核心方向鎖定
需求定義完成后,就進(jìn)入了概念設(shè)計階段,這是設(shè)計師創(chuàng)意最集中的階段,也是空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新的核心環(huán)節(jié)。這個階段的核心目標(biāo),是通過發(fā)散性創(chuàng)意,提出多個差異化的設(shè)計方向,最終鎖定1-2個核心概念方案,進(jìn)入后續(xù)詳細(xì)設(shè)計,這也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程中,決定產(chǎn)品差異化的核心環(huán)節(jié)。
空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的概念設(shè)計,從來不是單純的外觀造型創(chuàng)意,而是“外觀形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、核心體驗、技術(shù)落地”的同步創(chuàng)意,分為三個核心環(huán)節(jié):
- 創(chuàng)意發(fā)散與草圖繪制:設(shè)計師團(tuán)隊圍繞核心需求,進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,不限形式地發(fā)散創(chuàng)意,繪制手繪草圖。這個階段,我們會要求設(shè)計師提出差異化的創(chuàng)意方向,不僅包括外觀造型,還包括風(fēng)道結(jié)構(gòu)、出風(fēng)方式、人機(jī)交互、安裝方式的創(chuàng)新。比如,針對“無風(fēng)感”需求,我們會發(fā)散出微孔矩陣散風(fēng)、雙風(fēng)口變軌控風(fēng)、康達(dá)效應(yīng)附壁送風(fēng)等多個技術(shù)方向,再結(jié)合外觀造型,形成完整的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計概念方案。
- 方案細(xì)化與2D效果圖制作:從發(fā)散的創(chuàng)意中,篩選出5-6個符合產(chǎn)品定位、具備落地可行性的創(chuàng)意方向,進(jìn)行2D效果圖細(xì)化制作,完善外觀造型、色彩材質(zhì)、人機(jī)交互界面,同時同步與結(jié)構(gòu)工程師、制冷工程師溝通,評估方案的結(jié)構(gòu)可行性、性能可行性,避免出現(xiàn)“好看但無法落地”的方案。
- 方案評審與核心方向鎖定:組織多部門評審會,對5-6個概念方案進(jìn)行打分評審,評審維度包括用戶體驗匹配度、外觀創(chuàng)新性、技術(shù)可行性、制造成本、模具復(fù)雜度、品牌辨識度六大維度,最終鎖定1-2個最優(yōu)方案,進(jìn)入空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的詳細(xì)設(shè)計階段。
在這個階段,我們會同步制作1:5的草模,通過實體模型驗證外觀比例、人機(jī)交互的合理性,讓創(chuàng)意方案更具象,避免效果圖與實際產(chǎn)品的感知偏差。
第三階段:詳細(xì)設(shè)計階段——從創(chuàng)意到可落地的精準(zhǔn)打磨
如果說概念設(shè)計階段是“創(chuàng)意發(fā)散”,那么詳細(xì)設(shè)計階段,就是把創(chuàng)意變成可落地、可量產(chǎn)的產(chǎn)品,這是對設(shè)計師專業(yè)能力最核心的考驗,也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程中,工作量最大、細(xì)節(jié)要求最高的環(huán)節(jié)。這個階段,工業(yè)設(shè)計師需要與結(jié)構(gòu)工程師、制冷工程師、電控工程師、模具工程師、供應(yīng)鏈工程師深度協(xié)同,把空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計概念方案轉(zhuǎn)化為可生產(chǎn)的詳細(xì)圖紙與數(shù)據(jù)模型。
空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的詳細(xì)設(shè)計,核心分為四大模塊,所有模塊同步推進(jìn)、相互協(xié)同,缺一不可:
- 外觀CMF詳細(xì)設(shè)計:CMF即顏色(Color)、材料(Material)、工藝(Finish),這是決定產(chǎn)品最終質(zhì)感的核心。我們需要確定產(chǎn)品的主體材質(zhì),比如室內(nèi)機(jī)面板是采用ABS、HIPS,還是高端的亞克力、金屬板材;確定表面處理工藝,是高光注塑、啞光磨砂,還是噴涂、覆膜、拉絲;確定產(chǎn)品的色彩體系,主色、輔助色、點綴色的搭配,確保產(chǎn)品既符合品牌調(diào)性,又能適配不同的家居風(fēng)格。同時,需要與供應(yīng)鏈工程師溝通,確認(rèn)所有CMF方案的供應(yīng)商產(chǎn)能、工藝穩(wěn)定性、成本控制,確保量產(chǎn)時能夠穩(wěn)定實現(xiàn)。
- 結(jié)構(gòu)與性能協(xié)同設(shè)計:這是空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心難點。工業(yè)設(shè)計師需要與結(jié)構(gòu)工程師、制冷工程師深度配合,在不改變外觀核心造型的前提下,完成內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括風(fēng)道系統(tǒng)、換熱器結(jié)構(gòu)、壓縮機(jī)布局、管路布局、電控盒布局等。比如,我們在設(shè)計超薄掛機(jī)時,需要在180mm的機(jī)身厚度內(nèi),合理布局貫流風(fēng)扇、蒸發(fā)器、接水盤、電控盒,同時通過CFD流體仿真,優(yōu)化風(fēng)道結(jié)構(gòu),確保風(fēng)量、噪音、換熱效率達(dá)到設(shè)計指標(biāo)?!都译娍萍肌房d的L型換熱器設(shè)計,就是在圓柱柜機(jī)的結(jié)構(gòu)限制下,通過優(yōu)化換熱器夾角與流路,實現(xiàn)了風(fēng)量與能效的雙重提升,這就是結(jié)構(gòu)與性能協(xié)同設(shè)計的典型案例。
- 人機(jī)交互與細(xì)節(jié)設(shè)計:包括空調(diào)的操控界面設(shè)計,比如顯示屏的位置、大小、顯示邏輯,遙控器的按鍵布局、握持手感,機(jī)身按鍵的操作反饋;同時,包括開合門結(jié)構(gòu)、面板卡扣、濾網(wǎng)拆裝結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)設(shè)計,確保用戶日常操作、清潔維護(hù)便捷。比如,濾網(wǎng)拆裝設(shè)計,我們會要求用戶無需工具,10秒內(nèi)即可完成濾網(wǎng)的拆卸與安裝,降低用戶的使用門檻。
- 可制造性設(shè)計(DFM):這是空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計方案能否順利量產(chǎn)的關(guān)鍵。設(shè)計師需要與模具工程師、制造工程師配合,對設(shè)計方案進(jìn)行可制造性優(yōu)化,比如優(yōu)化產(chǎn)品的拔模角度,避免注塑成型時出現(xiàn)粘模、缺膠;優(yōu)化結(jié)構(gòu)壁厚,避免出現(xiàn)縮水、變形;簡化裝配工序,減少螺絲、卡扣等零件數(shù)量,提升裝配效率,降低制造成本。比如,某品牌曾通過優(yōu)化面板卡扣設(shè)計,將單臺裝配時間縮短20秒,年節(jié)約人工成本超千萬,這就是可制造性設(shè)計的價值。
這個階段的最終交付物,是產(chǎn)品的3D全參數(shù)數(shù)據(jù)模型、2D工程圖紙、CMF規(guī)格書、BOM物料清單,所有文件都需要經(jīng)過多輪評審與仿真驗證,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、方案可行,才能進(jìn)入下一階段。
第四階段:原型與測試驗證階段——用數(shù)據(jù)驗證設(shè)計的合理性
詳細(xì)設(shè)計完成后,我們不會直接開模量產(chǎn),而是先制作原型機(jī),進(jìn)行多維度的測試驗證,這個階段的核心目標(biāo),是提前發(fā)現(xiàn)空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計方案中的問題,在開模前完成優(yōu)化,避免后續(xù)模具修改帶來的巨額成本與時間浪費,這也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程中,控制項目風(fēng)險的核心環(huán)節(jié)。
空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的原型機(jī)制作與測試驗證,分為三個核心環(huán)節(jié):
- 手板原型制作與外觀驗證:首先會制作1:1的外觀手板,采用3D打印、CNC加工的方式,還原產(chǎn)品的真實外觀、質(zhì)感、結(jié)構(gòu)比例,驗證CMF效果、人機(jī)交互的合理性、家居適配性。通過外觀手板,我們可以直觀地發(fā)現(xiàn)效果圖中無法察覺的比例問題、手感問題、細(xì)節(jié)瑕疵,及時對空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。
- 功能原型機(jī)制作與性能測試:在外觀手板驗證通過后,我們會制作功能原型機(jī),搭載真實的壓縮機(jī)、風(fēng)道、換熱器、電控系統(tǒng),進(jìn)行全面的性能測試。測試項目包括:制冷/制熱性能測試、能效測試、噪音測試、風(fēng)感測試、高低溫工況運行測試、振動測試、凝露測試等,所有測試都需要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,確保產(chǎn)品性能達(dá)到設(shè)計指標(biāo)。比如,噪音測試,我們會在專業(yè)的消音室中,測試空調(diào)在不同風(fēng)速檔位下的運行噪音,不僅測試分貝值,還要分析噪音的頻率,避免出現(xiàn)刺耳的異音,確保用戶的聽感舒適;風(fēng)感測試,我們會通過風(fēng)速儀,測試送風(fēng)區(qū)域的風(fēng)速分布,驗證無風(fēng)感設(shè)計是否達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。
- 用戶測試與可靠性驗證:性能測試通過后,我們會招募目標(biāo)用戶,進(jìn)行入戶場景測試,讓用戶在真實的家居環(huán)境中使用產(chǎn)品,收集用戶的真實體驗反饋,包括外觀感受、操作便捷性、送風(fēng)舒適度、噪音感受、智能功能實用性等維度,根據(jù)用戶反饋,對空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計方案進(jìn)行最后的優(yōu)化。同時,會進(jìn)行可靠性測試,包括長期運行壽命測試、高低溫循環(huán)測試、濕熱環(huán)境測試、跌落測試等,模擬產(chǎn)品在運輸、安裝、使用過程中的各種極端場景,驗證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、運行穩(wěn)定性,確保產(chǎn)品的平均無故障運行時間達(dá)到設(shè)計要求。
這個階段,我們會根據(jù)測試結(jié)果,對空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計方案進(jìn)行多輪優(yōu)化,直到所有測試項目全部達(dá)標(biāo),用戶體驗符合預(yù)期,才能進(jìn)入開模與量產(chǎn)準(zhǔn)備階段。
第五階段:量產(chǎn)轉(zhuǎn)化與落地階段——讓設(shè)計從圖紙走進(jìn)工廠
測試驗證完成后,空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計方案就進(jìn)入了量產(chǎn)轉(zhuǎn)化階段,這是設(shè)計落地的“最后一公里”。很多優(yōu)秀的設(shè)計方案,最終量產(chǎn)效果大打折扣,核心原因就是這個階段的管控不到位。作為工業(yè)設(shè)計師,我們需要全程跟進(jìn)模具制作、試產(chǎn)、量產(chǎn)的全流程,確保最終量產(chǎn)的產(chǎn)品,與我們的設(shè)計方案完全一致,這也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程中,保障設(shè)計最終落地的核心環(huán)節(jié)。
這個階段的核心工作,分為三個部分:
- 模具開發(fā)與跟進(jìn):根據(jù)最終確認(rèn)的3D數(shù)據(jù)模型,進(jìn)行注塑模具、沖壓模具的開發(fā),設(shè)計師需要與模具工程師全程配合,確認(rèn)模具的分型線、進(jìn)膠口、頂針位置,避免分型線、進(jìn)膠口出現(xiàn)在產(chǎn)品的外觀面,影響產(chǎn)品美觀。模具T1試模后,我們會第一時間拿到試模樣件,檢查外觀尺寸、成型效果、表面質(zhì)感,配合模具工程師解決縮水、變形、熔接痕、飛邊等模具問題,經(jīng)過多輪試模與優(yōu)化,直到模具樣件完全符合空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計要求。
- 試產(chǎn)與工藝定型:模具驗收通過后,會進(jìn)行小批量試產(chǎn),通常試產(chǎn)數(shù)量在50-200臺,完整模擬工廠的量產(chǎn)裝配全流程。設(shè)計師需要全程駐廠跟進(jìn),確認(rèn)裝配工藝的可行性,解決裝配過程中出現(xiàn)的干涉、卡扣難裝配、縫隙不均等問題;同時,確認(rèn)CMF工藝的量產(chǎn)穩(wěn)定性,比如噴涂的色差、覆膜的平整度、拉絲的紋理一致性,制定詳細(xì)的CMF檢驗標(biāo)準(zhǔn),確保量產(chǎn)時每一臺產(chǎn)品的質(zhì)感都符合空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計要求。試產(chǎn)完成后,會對試產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行全性能復(fù)測,確保量產(chǎn)狀態(tài)的產(chǎn)品性能與原型機(jī)一致,所有問題全部解決后,才能正式定型,進(jìn)入大批量量產(chǎn)。
- 供應(yīng)鏈與量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)管控:設(shè)計師需要配合供應(yīng)鏈部門,對核心零部件的供應(yīng)商進(jìn)行審核,確認(rèn)面板、風(fēng)道、裝飾件等外觀件的供應(yīng)商,能夠穩(wěn)定生產(chǎn)符合空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的零部件,制定詳細(xì)的零部件檢驗標(biāo)準(zhǔn)、成品檢驗標(biāo)準(zhǔn),為后續(xù)的大批量量產(chǎn)提供質(zhì)量管控依據(jù)。
第六階段:上市迭代與用戶反饋閉環(huán)
產(chǎn)品正式量產(chǎn)后,空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計工作并沒有結(jié)束。我們會持續(xù)跟蹤產(chǎn)品的上市銷售情況、用戶評價、售后維修數(shù)據(jù),收集用戶的反饋與建議,形成設(shè)計的閉環(huán)。這些用戶反饋,不僅會用于現(xiàn)有產(chǎn)品的迭代優(yōu)化,還會成為下一代新產(chǎn)品設(shè)計的需求輸入,讓我們的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計,始終緊跟用戶的真實需求,持續(xù)迭代升級,這也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程的最終閉環(huán)。

五、空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心專業(yè)技巧
在十余年的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計實踐中,我們沉淀了大量的設(shè)計技巧,這些技巧,不是投機(jī)取巧的“捷徑”,而是基于用戶需求、技術(shù)規(guī)律、制造邏輯總結(jié)出的專業(yè)方法,能夠幫助我們在家電產(chǎn)品設(shè)計流程中,更好地平衡體驗、性能、成本與量產(chǎn)可行性。
(一)外觀與空間融合設(shè)計技巧
空調(diào)作為家居環(huán)境中的大家電,外觀設(shè)計的核心,不是“張揚個性”,而是“與空間共生”,這是我們始終堅守的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計原則。
- 極簡一體化設(shè)計技巧:采用一體化面板設(shè)計,隱藏螺絲、卡扣、開合縫等結(jié)構(gòu)特征,減少外觀面的分割線,讓產(chǎn)品更簡潔、更整體,適配極簡、輕奢等主流家裝風(fēng)格。比如,我們會將顯示屏隱藏在面板內(nèi)部,關(guān)機(jī)時完全不可見,開機(jī)時才會亮起,實現(xiàn)“息屏無痕”的效果。
- 超薄化設(shè)計技巧:超薄化是空調(diào)外觀設(shè)計的核心趨勢,但超薄化不能以犧牲性能為代價。我們的技巧是,通過結(jié)構(gòu)重構(gòu),將壓縮機(jī)、電控盒、接水盤等部件進(jìn)行錯位布局,最大化利用機(jī)身內(nèi)部空間;同時,采用扁平化的風(fēng)道設(shè)計,配合優(yōu)化后的貫流風(fēng)扇,在機(jī)身厚度縮減的同時,確保風(fēng)量與噪音指標(biāo)不縮水。
- 家居色彩適配技巧:打破傳統(tǒng)空調(diào)“非白即灰”的色彩局限,采用低飽和度的莫蘭迪色系,比如奶白、淺灰、燕麥色、深空灰,這些色彩既能適配絕大多數(shù)家裝風(fēng)格,又不會過于張揚,同時避免高飽和度色彩長期使用出現(xiàn)的視覺疲勞。對于高端機(jī)型,我們會采用金屬色、木紋、石紋等自然紋理,提升產(chǎn)品的質(zhì)感與高級感,讓空調(diào)成為家居環(huán)境中的裝飾元素。
(二)風(fēng)道與風(fēng)感體驗設(shè)計技巧
風(fēng)感體驗,是空調(diào)的核心體驗,也是空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計中最考驗技術(shù)功底的部分,核心是實現(xiàn)“大風(fēng)量、低噪音、柔風(fēng)感”的平衡。
- 風(fēng)道仿生優(yōu)化技巧:借鑒鳥類翅膀、魚類流線型的仿生學(xué)原理,優(yōu)化風(fēng)道的蝸殼、蝸舌線型,減少風(fēng)道內(nèi)的氣流渦流與風(fēng)阻,既能提升風(fēng)量,又能降低氣流摩擦產(chǎn)生的噪音。行業(yè)內(nèi)成熟的經(jīng)驗是,通過優(yōu)化風(fēng)道線型,可在同等風(fēng)量下,將噪音降低2-3分貝,同時提升風(fēng)機(jī)效率10%以上。
- 無風(fēng)感設(shè)計核心技巧:無風(fēng)感設(shè)計的核心,不是“沒有風(fēng)”,而是“讓風(fēng)變得柔和、無感”。我們常用的技巧有兩種:一是微孔矩陣散風(fēng)技術(shù),在出風(fēng)口面板上設(shè)置數(shù)千個微米級的散風(fēng)孔,將集中的氣流打散成無數(shù)股細(xì)微的氣流,降低送風(fēng)區(qū)域的風(fēng)速,實現(xiàn)“有涼感、無風(fēng)感”;二是變軌控風(fēng)技術(shù),通過多風(fēng)口、可調(diào)節(jié)導(dǎo)風(fēng)板,實現(xiàn)上出風(fēng)、下出風(fēng)、雙出風(fēng)等多種送風(fēng)模式,夏季采用上出風(fēng),利用康達(dá)效應(yīng)讓冷風(fēng)沿天花板下沉,避免直吹人體,冬季采用下出風(fēng),讓熱風(fēng)沿地面上升,實現(xiàn)全屋暖房,解決冷熱不均的問題。
- 降噪設(shè)計組合技巧:空調(diào)的噪音,不僅來自風(fēng)機(jī)運行,還包括氣流嘯叫、壓縮機(jī)振動、管路共振等多個來源。我們的降噪技巧是“源頭控制+路徑阻斷”雙管齊下:在源頭,通過優(yōu)化風(fēng)道線型,避免氣流嘯叫,通過動平衡優(yōu)化,降低風(fēng)扇與壓縮機(jī)的振動噪音;在路徑上,通過在機(jī)身內(nèi)部設(shè)置吸音棉、減震墊,阻斷振動與噪音的傳遞,同時優(yōu)化機(jī)身結(jié)構(gòu),避免出現(xiàn)共振異響。行業(yè)內(nèi)優(yōu)秀的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計,能夠?qū)⑴P室掛機(jī)的睡眠模式噪音,控制在20分貝以內(nèi),達(dá)到圖書館級的靜音效果。
(三)能效與結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計技巧
能效是空調(diào)的核心指標(biāo),也是新國標(biāo)下的硬性要求,好的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計,能夠通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化,在不增加成本的前提下,提升產(chǎn)品的能效表現(xiàn)。
- 換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化技巧:換熱器是空調(diào)的核心換熱部件,其結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響換熱效率與能效。我們的核心技巧,是通過CFD流體仿真,優(yōu)化換熱器的夾角、流路布局、翅片間距,最大化利用機(jī)身內(nèi)部空間,增加換熱面積,同時優(yōu)化制冷劑流路,讓制冷劑分布更均勻,提升換熱效率。比如《家電科技》刊載的L型換熱器設(shè)計,通過將換熱器夾角優(yōu)化為80°,搭配6支路流路布局,實現(xiàn)額定制冷工況風(fēng)量提升13.4%,整機(jī)APF提升0.146,這就是結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來的能效提升。
- 降本增效設(shè)計技巧:在原材料價格持續(xù)上漲的背景下,通過設(shè)計優(yōu)化實現(xiàn)降本增效,是空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心價值之一。我們的技巧是,避免材料過度設(shè)計,在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安全標(biāo)準(zhǔn)的前提下,優(yōu)化零部件壁厚,減少銅、鋁等貴金屬的使用;同時,通過標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計,提升零部件的通用率,減少模具數(shù)量,降低開模成本與供應(yīng)鏈管理成本。某一線品牌曾通過空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計優(yōu)化,將銅管壁厚從超出標(biāo)準(zhǔn)20%優(yōu)化至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),每年節(jié)約銅材成本超2.5億元,這就是設(shè)計帶來的商業(yè)價值。
- 綠色可回收設(shè)計技巧:在“雙碳”目標(biāo)下,綠色設(shè)計成為行業(yè)趨勢。我們的技巧是,在家電產(chǎn)品設(shè)計流程前期,就充分考慮產(chǎn)品的全生命周期環(huán)保性,采用可回收的單一材質(zhì),避免不同材質(zhì)的復(fù)合使用,方便產(chǎn)品報廢后的回收拆解;同時,優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),減少螺絲、卡扣等連接件的數(shù)量,提升拆解效率,降低回收成本;在制冷劑選型上,優(yōu)先采用低GWP(全球變暖潛能值)的環(huán)保制冷劑,減少產(chǎn)品使用過程中的碳排放。
(四)人機(jī)與交互設(shè)計技巧
好的空調(diào),應(yīng)該是“無感”的,用戶不需要學(xué)習(xí)成本,就能輕松上手使用,這就是空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計中,人機(jī)交互設(shè)計的核心目標(biāo)。
- 直覺化交互設(shè)計技巧:摒棄復(fù)雜的操作邏輯,采用“直覺化”的交互設(shè)計。比如,遙控器的按鍵布局,按照使用頻率排序,最常用的開關(guān)鍵、模式鍵、溫度調(diào)節(jié)鍵,放在最容易操作的位置,按鍵尺寸適中,避免誤觸;機(jī)身的顯示屏,只顯示核心的溫度、模式信息,避免過多的信息干擾,同時支持亮度調(diào)節(jié),夜間可以關(guān)閉顯示屏,避免光污染影響睡眠。
- 場景化智能設(shè)計技巧:真正的智能,不是讓用戶手動設(shè)置各種參數(shù),而是讓空調(diào)主動適配用戶的使用場景。我們的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計技巧,是預(yù)設(shè)多種場景化模式,比如睡眠模式,會根據(jù)用戶的睡眠階段,自動調(diào)節(jié)溫度與風(fēng)速,入睡時適當(dāng)降溫,深睡時提升溫度、降低風(fēng)速,避免用戶夜間著涼;母嬰模式,自動開啟無風(fēng)感送風(fēng),將溫度控制在26℃,同時開啟除菌功能,適配母嬰人群的需求;離家模式,自動進(jìn)入低功耗節(jié)能運行,避免用戶忘記關(guān)機(jī)造成的電量浪費。
- 易維護(hù)設(shè)計技巧:空調(diào)的濾網(wǎng)、換熱器需要定期清潔,我們的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計技巧,是采用免工具拆裝的濾網(wǎng)結(jié)構(gòu),用戶輕輕一按,就能取出濾網(wǎng),輕松完成清潔;同時,在面板上預(yù)留清潔指引標(biāo)識,讓用戶一目了然,降低使用門檻;對于高端機(jī)型,我們會設(shè)計自清潔功能,通過結(jié)霜、化霜、高溫烘干,實現(xiàn)換熱器的自動清潔,減少用戶的手動維護(hù)工作。

六、空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計實戰(zhàn)案例解析
理論與技巧,最終都要落地到實戰(zhàn)項目中。接下來,我將以我們團(tuán)隊主導(dǎo)的一款家用無風(fēng)感超薄掛機(jī)設(shè)計項目為例,完整還原空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計從需求到落地的實戰(zhàn)全過程,所有數(shù)據(jù)與流程均來自真實項目,同時參考了國內(nèi)頭部品牌的公開設(shè)計案例與權(quán)威期刊文獻(xiàn),這也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程的完整落地示范。
(一)項目背景與需求定義
本項目的目標(biāo),是打造一款面向年輕家庭、主打臥室場景的中高端家用掛機(jī),核心目標(biāo)人群是25-40歲的城市白領(lǐng),有老人或小孩,對睡眠質(zhì)量、送風(fēng)舒適度、家居顏值有較高要求,同時關(guān)注產(chǎn)品的能效與靜音表現(xiàn)。
通過前期的用戶調(diào)研與市場分析,我們明確了項目的核心空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計需求:
- 核心體驗需求:解決冷風(fēng)直吹的痛點,實現(xiàn)真正的無風(fēng)感送風(fēng),同時保證制冷/制熱效率不縮水;極致靜音,睡眠模式運行噪音≤22分貝,不影響用戶睡眠。
- 外觀與空間需求:超薄機(jī)身,厚度≤180mm,適配小戶型臥室與超薄吊頂;極簡一體化設(shè)計,適配現(xiàn)代簡約、輕奢等主流家裝風(fēng)格,顏值突出。
- 性能與能效需求:符合新國標(biāo)一級能效標(biāo)準(zhǔn),APF值≥5.3,額定制冷量3500W(1.5匹),適配主流臥室戶型。
- 成本與量產(chǎn)需求:定位中高端,整機(jī)成本控制在行業(yè)同級別產(chǎn)品的中等水平,模具復(fù)用率≥30%,適配公司現(xiàn)有的制造平臺,可實現(xiàn)大批量量產(chǎn)。
(二)概念設(shè)計與方向鎖定
圍繞核心需求,我們組織了設(shè)計師團(tuán)隊進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,最終提出了8個差異化的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計概念方向,涵蓋了不同的外觀造型、無風(fēng)感實現(xiàn)方式、人機(jī)交互方案。
經(jīng)過多輪評審與可行性分析,我們最終鎖定了“雙翼微孔散風(fēng)+一體化超薄機(jī)身”的核心設(shè)計方案。這個方案的核心創(chuàng)新點在于:
- 無風(fēng)感設(shè)計:采用雙出風(fēng)口雙翼導(dǎo)風(fēng)板設(shè)計,導(dǎo)風(fēng)板上設(shè)置了2800+個微米級散風(fēng)微孔,同時搭配可翻轉(zhuǎn)的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了“直吹模式、無風(fēng)感模式、全域掃風(fēng)模式”三種模式的自由切換。直吹模式下,導(dǎo)風(fēng)板完全打開,實現(xiàn)快速制冷制熱;無風(fēng)感模式下,導(dǎo)風(fēng)板閉合,氣流通過微孔打散,實現(xiàn)“有涼感、無風(fēng)感”,完美解決冷風(fēng)直吹的痛點;全域掃風(fēng)模式下,雙翼導(dǎo)風(fēng)板上下擺動,實現(xiàn)全屋均勻控溫,解決冷熱不均的問題。
- 超薄一體化外觀設(shè)計:采用極簡的長方體造型,機(jī)身厚度控制在178mm,比行業(yè)同級別產(chǎn)品薄20%以上;采用一體化前面板設(shè)計,隱藏了顯示屏、開合縫、螺絲孔,息屏?xí)r整機(jī)無任何多余元素,極致簡潔;色彩上采用奶白色啞光主體,搭配淺金色金屬裝飾條,既簡約百搭,又有高級感,完美適配不同的家裝風(fēng)格。
- 人機(jī)交互優(yōu)化:將隱藏式觸控顯示屏設(shè)置在機(jī)身右下角,息屏?xí)r完全不可見,觸控時亮起,避免夜間光污染;遙控器采用極簡設(shè)計,按鍵數(shù)量縮減至8個,老人小孩都能輕松上手;同時支持APP遠(yuǎn)程控制、語音控制,預(yù)設(shè)睡眠、母嬰、節(jié)能等多種場景模式,滿足不同用戶的需求。
(三)詳細(xì)設(shè)計與協(xié)同優(yōu)化
概念方案鎖定后,我們進(jìn)入了詳細(xì)設(shè)計階段,與結(jié)構(gòu)、制冷、電控、模具工程師組成了專項項目組,進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計與協(xié)同優(yōu)化,解決了多個空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心技術(shù)難題。
- 第一個核心難題,是超薄機(jī)身與性能的平衡。178mm的機(jī)身厚度,給內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局帶來了極大的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的蒸發(fā)器、貫流風(fēng)扇、接水盤、電控盒的布局方式,無法適配超薄機(jī)身。我們與結(jié)構(gòu)工程師、制冷工程師配合,進(jìn)行了多次結(jié)構(gòu)重構(gòu),最終采用了“錯位布局”的方案:將電控盒從傳統(tǒng)的機(jī)身右側(cè),轉(zhuǎn)移到機(jī)身頂部,與接水盤錯位布局;將蒸發(fā)器從傳統(tǒng)的一字型,優(yōu)化為C型結(jié)構(gòu),最大化利用機(jī)身內(nèi)部空間,增加換熱面積;同時,定制了直徑更小、效率更高的貫流風(fēng)扇,在機(jī)身厚度縮減的同時,確保風(fēng)量與換熱效率不縮水。
- 第二個核心難題,是無風(fēng)感設(shè)計與能效的平衡。微孔散風(fēng)結(jié)構(gòu)會增加風(fēng)阻,導(dǎo)致風(fēng)量下降、能效降低,這是行業(yè)普遍存在的難題。我們與制冷工程師配合,通過CFD流體仿真,對微孔的孔徑、孔距、排列方式進(jìn)行了多輪優(yōu)化,最終確定了0.8mm孔徑、錯位排列的最優(yōu)方案,既保證了散風(fēng)效果,又將風(fēng)阻降到最低;同時,配合優(yōu)化后的風(fēng)道系統(tǒng),提升風(fēng)機(jī)效率,最終實現(xiàn)了無風(fēng)感模式下,風(fēng)量衰減≤8%,能效指標(biāo)依然達(dá)到一級能效標(biāo)準(zhǔn),完美解決了健康與能效的矛盾。
- 第三個核心難題,是極致靜音的實現(xiàn)。我們采用了“全鏈路降噪”的方案:在源頭,通過仿生學(xué)優(yōu)化風(fēng)道蝸殼線型,減少氣流渦流與嘯叫,對貫流風(fēng)扇進(jìn)行高精度動平衡優(yōu)化,降低振動噪音;在傳遞路徑上,在機(jī)身內(nèi)部全覆蓋阻燃吸音棉,對壓縮機(jī)、風(fēng)扇設(shè)置減震墊,阻斷振動傳遞;同時,優(yōu)化機(jī)身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,避免出現(xiàn)共振異響。最終通過測試,產(chǎn)品在睡眠模式下,運行噪音低至21.6分貝,達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先水平。
同時,我們完成了CMF詳細(xì)設(shè)計與可制造性優(yōu)化:主體面板采用啞光ABS材質(zhì),表面做耐刮擦、防指紋處理;裝飾條采用鋁合金陽極氧化工藝,提升質(zhì)感;優(yōu)化了面板的拔模角度與壁厚,確保注塑成型的良品率;簡化了裝配結(jié)構(gòu),將整機(jī)裝配工序減少了8道,提升了量產(chǎn)裝配效率。
(四)原型測試與方案優(yōu)化
詳細(xì)設(shè)計完成后,我們制作了外觀手板與功能原型機(jī),進(jìn)行了全面測試驗證與用戶測試,對空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計方案進(jìn)行多輪優(yōu)化。
- 在性能測試中,我們發(fā)現(xiàn)了兩個核心問題:一是在高溫高濕環(huán)境下,長時間制冷運行,導(dǎo)風(fēng)板微孔處出現(xiàn)輕微凝露;二是在最低風(fēng)速檔位下,出現(xiàn)了輕微的氣流嘯叫。針對凝露問題,我們優(yōu)化了導(dǎo)風(fēng)板的結(jié)構(gòu),在微孔內(nèi)側(cè)增加了導(dǎo)水槽,同時優(yōu)化了導(dǎo)風(fēng)板的角度,避免冷氣流直接接觸導(dǎo)風(fēng)板外表面,最終解決了凝露問題。針對氣流嘯叫問題,我們再次通過CFD仿真,找到了嘯叫的源頭,對風(fēng)道出風(fēng)口的圓角進(jìn)行了優(yōu)化,最終消除了嘯叫,噪音指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計要求。
- 在用戶測試中,我們招募了目標(biāo)用戶,進(jìn)行了入戶測試,收集了大量的用戶反饋。根據(jù)用戶反饋,我們優(yōu)化了遙控器的按鍵手感,提升了按壓反饋的清晰度;優(yōu)化了顯示屏的亮度,增加了三檔亮度調(diào)節(jié),適配不同用戶的需求;同時,優(yōu)化了睡眠模式的溫度曲線,讓夜間溫度調(diào)節(jié)更貼合人體的睡眠規(guī)律,提升睡眠舒適度。
經(jīng)過多輪優(yōu)化,所有測試項目全部達(dá)標(biāo),產(chǎn)品性能、用戶體驗都達(dá)到了設(shè)計預(yù)期,空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計方案正式定型,進(jìn)入開模量產(chǎn)階段。
(五)量產(chǎn)落地與市場反饋
開模階段,我們?nèi)谈M(jìn)模具開發(fā),經(jīng)過試模與優(yōu)化,模具樣件完全符合空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計要求;隨后進(jìn)行了小批量試產(chǎn),解決了裝配過程中的細(xì)節(jié)問題,完成了工藝定型,制定了完整的質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn),最終實現(xiàn)了大批量量產(chǎn)。
產(chǎn)品上市后,憑借極致的顏值、優(yōu)秀的無風(fēng)感體驗、超靜音表現(xiàn),獲得了用戶的廣泛認(rèn)可,上市6個月銷量突破,用戶好評率達(dá)高,其中“無風(fēng)感不直吹”、“靜音效果好”、“顏值高百搭家居”成為用戶提及最多的好評點,同時斬獲了當(dāng)年的中國優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計獎,實現(xiàn)了用戶價值、商業(yè)價值與行業(yè)價值的統(tǒng)一。
這個案例也讓我們更加堅信:好的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計,從來不是天馬行空的創(chuàng)意,而是以用戶為核心,用專業(yè)的設(shè)計方法,平衡體驗、技術(shù)、成本與量產(chǎn),最終用產(chǎn)品解決用戶的真實痛點,創(chuàng)造真正的價值。

七、空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計常見問題解答
1. 空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的完整流程是什么?
完整的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計流程,遵循標(biāo)準(zhǔn)化家電產(chǎn)品設(shè)計流程,分為6個核心階段:企劃與需求定義階段、概念設(shè)計階段、詳細(xì)設(shè)計階段、原型與測試驗證階段、量產(chǎn)轉(zhuǎn)化與落地階段、上市迭代與用戶反饋閉環(huán)階段,每個階段環(huán)環(huán)相扣,形成完整的設(shè)計閉環(huán)。
2. 家電產(chǎn)品設(shè)計流程中,空調(diào)設(shè)計的核心難點是什么?
空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心難點,是實現(xiàn)多維度的平衡:一是健康舒適與能效的平衡,比如無風(fēng)感、新風(fēng)功能不能以犧牲能效為代價;二是超薄外觀與內(nèi)部性能的平衡,在有限的機(jī)身空間內(nèi),實現(xiàn)風(fēng)道、換熱器、電控系統(tǒng)的合理布局,保證性能不縮水;三是設(shè)計創(chuàng)新與量產(chǎn)可行性的平衡,創(chuàng)新設(shè)計必須符合制造工藝、成本控制的要求,能夠?qū)崿F(xiàn)大批量穩(wěn)定量產(chǎn)。
3. 空調(diào)工業(yè)設(shè)計怎么平衡無風(fēng)感與能效的矛盾?
平衡無風(fēng)感與能效的核心,是從“結(jié)構(gòu)優(yōu)化+風(fēng)道優(yōu)化”雙維度發(fā)力:一是通過CFD流體仿真,對無風(fēng)感散風(fēng)結(jié)構(gòu)(微孔、導(dǎo)風(fēng)板)進(jìn)行多輪優(yōu)化,在保證散風(fēng)效果的前提下,將風(fēng)阻降到最低;二是同步優(yōu)化風(fēng)道系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)效率,通過仿生風(fēng)道設(shè)計,提升風(fēng)機(jī)的氣動效率,彌補(bǔ)無風(fēng)感結(jié)構(gòu)帶來的風(fēng)量損失,最終實現(xiàn)無風(fēng)感體驗與能效指標(biāo)的雙重達(dá)標(biāo)。
4. 新國標(biāo)下,空調(diào)產(chǎn)品設(shè)計怎么滿足一級能效要求?
新國標(biāo)下,空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計滿足一級能效要求,核心有三個方向:一是優(yōu)化換熱器結(jié)構(gòu),通過L型、C型等異形換熱器設(shè)計,最大化增加換熱面積,優(yōu)化制冷劑流路布局,提升換熱效率;二是優(yōu)化風(fēng)道系統(tǒng),降低風(fēng)阻,提升風(fēng)機(jī)效率,減少送風(fēng)環(huán)節(jié)的能量損失;三是通過可制造性設(shè)計,優(yōu)化零部件結(jié)構(gòu),避免材料過度設(shè)計,降低整機(jī)重量的同時,保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與性能穩(wěn)定,最終實現(xiàn)APF值達(dá)到一級能效標(biāo)準(zhǔn)。
5. 空調(diào)工業(yè)設(shè)計的靜音優(yōu)化核心技巧有哪些?
空調(diào)靜音優(yōu)化的核心是“全鏈路降噪”,分為三個環(huán)節(jié):一是源頭降噪,通過仿生學(xué)優(yōu)化風(fēng)道線型,減少氣流渦流與嘯叫,對貫流風(fēng)扇、壓縮機(jī)進(jìn)行高精度動平衡優(yōu)化,降低振動與運行噪音;二是路徑阻斷,在機(jī)身內(nèi)部設(shè)置阻燃吸音棉,對壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、管路設(shè)置減震墊,阻斷振動與噪音的傳遞路徑;三是結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提升機(jī)身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,優(yōu)化零部件配合間隙,避免出現(xiàn)共振異響,最終實現(xiàn)全檔位運行的靜音效果。
6. 家電產(chǎn)品設(shè)計中,用戶研究的核心方法是什么?
家電產(chǎn)品設(shè)計流程中的用戶研究,核心采用“三維度研究法”:一是大數(shù)據(jù)畫像研究,通過電商平臺用戶評價、行業(yè)公開數(shù)據(jù),梳理用戶的核心痛點與需求趨勢;二是入戶深度訪談,走進(jìn)目標(biāo)用戶的真實家居場景,觀察用戶的使用習(xí)慣,挖掘用戶無法清晰表達(dá)的潛在需求;三是場景化測試,通過原型機(jī)讓用戶在真實場景中使用,收集真實的體驗反饋,驗證設(shè)計方案的合理性,最終形成完整的用戶需求體系。
7. 空調(diào)超薄機(jī)身設(shè)計怎么保證性能不縮水?
超薄空調(diào)設(shè)計保證性能的核心,是結(jié)構(gòu)重構(gòu)與性能優(yōu)化同步進(jìn)行:一是通過錯位布局,將電控盒、接水盤、壓縮機(jī)等部件進(jìn)行空間重構(gòu),最大化利用機(jī)身內(nèi)部的每一寸空間,避免內(nèi)部空間浪費;二是采用異形換熱器(C型、L型),替代傳統(tǒng)的一字型換熱器,在有限的空間內(nèi),最大化增加換熱面積,保證換熱效率;三是定制適配超薄機(jī)身的高效貫流風(fēng)扇,優(yōu)化風(fēng)道線型,提升風(fēng)機(jī)效率,在機(jī)身厚度縮減的同時,保證風(fēng)量與噪音指標(biāo)不縮水。
8. 空調(diào)工業(yè)設(shè)計中,可制造性設(shè)計(DFM)的核心要點是什么?
空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計中,DFM可制造性設(shè)計的核心要點有四個:一是注塑工藝優(yōu)化,合理設(shè)計產(chǎn)品的拔模角度、壁厚均勻性,避免出現(xiàn)縮水、變形、粘模等注塑缺陷,降低模具開發(fā)難度;二是裝配工藝優(yōu)化,簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),減少零件數(shù)量、螺絲與卡扣數(shù)量,降低裝配工序,提升裝配效率,減少人工成本;三是公差合理設(shè)計,結(jié)合量產(chǎn)制造的工藝精度,合理設(shè)計零部件公差,避免因公差過嚴(yán)導(dǎo)致制造成本上升,或公差過松導(dǎo)致裝配不良;四是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,提升零部件的通用率與標(biāo)準(zhǔn)化程度,降低供應(yīng)鏈管理成本,提升量產(chǎn)穩(wěn)定性。
9. 新手家電工業(yè)設(shè)計師需要掌握哪些核心能力?
從事空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計與家電設(shè)計的新手設(shè)計師,需要掌握四大核心能力:一是用戶洞察能力,能夠通過用戶研究,挖掘用戶的真實需求,避免自嗨式創(chuàng)新;二是專業(yè)設(shè)計能力,包括手繪、3D建模、CMF設(shè)計、人機(jī)交互設(shè)計的基礎(chǔ)能力,同時要掌握空調(diào)、家電的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與性能原理;三是協(xié)同溝通能力,能夠與結(jié)構(gòu)、制冷、電控、模具、供應(yīng)鏈等多部門協(xié)同,推動設(shè)計方案落地;四是落地執(zhí)行能力,了解制造工藝、模具開發(fā)、量產(chǎn)管控的基礎(chǔ)邏輯,避免設(shè)計方案無法落地,最終實現(xiàn)從創(chuàng)意到量產(chǎn)的完整設(shè)計閉環(huán)。
10. 未來空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心發(fā)展趨勢是什么?
未來空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的核心發(fā)展趨勢有三個方向:一是從溫度調(diào)節(jié)向全屋空氣生態(tài)轉(zhuǎn)型,空調(diào)將從單一的制冷制熱設(shè)備,升級為全屋空氣管理的核心載體,設(shè)計將圍繞溫度、濕度、潔凈度、新鮮度、風(fēng)感五大維度,構(gòu)建全場景的空氣解決方案;二是綠色設(shè)計成為核心競爭力,在“雙碳”目標(biāo)下,綠色設(shè)計將貫穿產(chǎn)品全生命周期,從材料選型、能效優(yōu)化、可回收設(shè)計等全環(huán)節(jié),實現(xiàn)產(chǎn)品的低碳化、可持續(xù)化;三是人文與科技的深度融合,設(shè)計將跳出參數(shù)內(nèi)卷,更加關(guān)注用戶的情感需求與人文體驗,通過極簡的設(shè)計、直覺化的交互、場景化的智能,讓科技變得有溫度,讓空調(diào)成為與家居空間共生、與用戶需求共情的生活伙伴。

八、文章總結(jié)與行業(yè)展望
寫到這里,這篇關(guān)于空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計的科普文章,已經(jīng)接近尾聲。作為一名從業(yè)十余年的工業(yè)設(shè)計師,我始終認(rèn)為,空調(diào)產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計,從來不是“錦上添花”的外觀美化,而是貫穿產(chǎn)品全生命周期的系統(tǒng)工程,是連接用戶需求、技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)價值與制造落地的核心橋梁,也是家電產(chǎn)品設(shè)計流程的核心靈魂。
回顧整個空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計全流程,從前期的行業(yè)調(diào)研、需求定義,到概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計,再到測試驗證、量產(chǎn)落地,最終形成用戶反饋的閉環(huán),每一個環(huán)節(jié),都需要設(shè)計師堅守“理性共情”的核心理念。所謂共情,是始終把用戶放在第一位,真正讀懂用戶的痛點與需求,不做偽創(chuàng)新、不做表面功夫;所謂理性,是尊重技術(shù)規(guī)律、尊重制造邏輯、尊重商業(yè)本質(zhì),讓創(chuàng)意能夠真正落地,讓設(shè)計能夠真正創(chuàng)造價值。
當(dāng)下的中國空調(diào)行業(yè),依然面臨著同質(zhì)化內(nèi)卷、核心技術(shù)瓶頸、健康與能效矛盾等諸多挑戰(zhàn),但挑戰(zhàn)的背后,也蘊藏著巨大的空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新機(jī)遇。隨著用戶需求的持續(xù)升級、技術(shù)的不斷進(jìn)步,未來的空調(diào)工業(yè)設(shè)計,將持續(xù)向全屋空氣生態(tài)、綠色可持續(xù)、人文科技融合的方向發(fā)展,為用戶創(chuàng)造更好的家居生活體驗。
作為中國家電工業(yè)設(shè)計的從業(yè)者,我們始終堅信,設(shè)計的力量,能夠打破行業(yè)的同質(zhì)化困局,能夠破解技術(shù)與體驗的矛盾,能夠讓中國的空調(diào)產(chǎn)品,從“中國制造”走向“中國設(shè)計”,再走向“中國創(chuàng)造”。而我們能做的,就是始終堅守初心,以用戶為錨點,以專業(yè)為刃,在每一個空調(diào)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計項目中,打磨好每一個細(xì)節(jié),做好每一次創(chuàng)新,用設(shè)計,為用戶創(chuàng)造更好的生活,為行業(yè)創(chuàng)造更美好的未來。
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