產(chǎn)品造型設計中的人機工程學的應用

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0引言設計無處不在，有人甚至說設計就是一切。工業(yè)設計是人類社會文明高度發(fā)展工程中，伴隨著大工業(yè)生產(chǎn)的技術、藝術和經(jīng)濟相結合的產(chǎn)物。在工業(yè)設計中，與人有最密切和直觀接觸的就是產(chǎn)品造型設計，隨著設計深入到如此多的我們看到并使用的東西，人與產(chǎn)品之間的關系日益密切。在傳統(tǒng)設計流程中，人機工程學常作為設計前期生理數(shù)據(jù)應用于產(chǎn)品概念設計階段。這容易導致在結構設計和工藝設計及后期模具設計中出現(xiàn)數(shù)據(jù)不足數(shù)據(jù)不符的現(xiàn)象，造成設計的變更和制造成本的提高，也遠未滿足“以人為本”的設計需求。本文通過總結產(chǎn)品造型設計的特點，針對性的提出從人機工程學應用要點出發(fā)，進行并行應用的思路。使人機工程學全方位為產(chǎn)品造型設計服務。

1產(chǎn)品造型設計的特點

產(chǎn)品造型設計的特點主要體現(xiàn)在兩個方面，一方面是技術與藝術的統(tǒng)一，另一方面是功能與形式的統(tǒng)一。其一，產(chǎn)品外觀設計是產(chǎn)品形態(tài)是審美的創(chuàng)造，結合了設計師的藝術趣味與審美理解。它與產(chǎn)品的價值相關聯(lián)，代表了產(chǎn)品的“氣質”。設計師運用點、線、面等不同的形態(tài)元素表達了不同的設計理念，懷舊或前衛(wèi)、正統(tǒng)或反叛、簡潔或繁瑣、直接或含蓄、理性或感性。這些呈現(xiàn)出現(xiàn)的形象特點形成產(chǎn)品的“風格”[2]。但我們也應該很明確的認識到產(chǎn)品不同于藝術品，產(chǎn)品設計不能是簡單的設計師自身的直覺經(jīng)驗，而是系統(tǒng)地將多重功能和多重限制聯(lián)系起來，其中有人的因素、經(jīng)濟的因素、工程的因素等等，設計師需要系統(tǒng)地將設計、創(chuàng)造、工藝、生產(chǎn)結合成整體，才能讓創(chuàng)意更好地融入到產(chǎn)品之中。其二，功能是指產(chǎn)品所具有的效用，并被接受的能力，產(chǎn)品本身所具有的特定的功能能夠體現(xiàn)其應用價值，因此才會被生產(chǎn)和銷售。從另一個角度來講，產(chǎn)品其實是功能的載體，產(chǎn)品設計的根本目的是實現(xiàn)某種特定的功能，產(chǎn)品的試題結構就是功能的載體。產(chǎn)品形態(tài)首先是為了表達產(chǎn)品的功能和性能特征，顯示出在技術上的合理性，使人們對其功能有形象的認知。優(yōu)秀的產(chǎn)品形式能夠將產(chǎn)品的用途、用法、效果及公共價值準確無誤地告訴消費者[2]。在生活中，產(chǎn)品的功能超越了純粹的基本能力，呈現(xiàn)多元化趨勢，如產(chǎn)品在基本使用功能外，還有能帶來審美、娛樂等精神功能的作用。所以，好的產(chǎn)品造型設計是使用功能與精神功能相融合的外在表現(xiàn)，是形式和功能共存的產(chǎn)物。

2產(chǎn)品造型中人機工程學的作用

從以上產(chǎn)品造型設計的特點中我們不難看出，優(yōu)秀的設計最終是要獲得一種使生產(chǎn)者和消費者都滿意的整體，體現(xiàn)“以人為本”的設計價值觀。這個設計價值觀直接推動了人機工程學的發(fā)展。人機工程學是20世紀80年代左右開始在國內(nèi)發(fā)展的一門新興交叉學科，隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟和科學技術的快速發(fā)展，其發(fā)展更是超出人們的預期。該學科的顯著特點是研究人、機、環(huán)境三要素自身特性的基礎上，不僅僅注重對單一要素的優(yōu)化，而是將“人”、“機”、“環(huán)境”三要素納入“人-機-環(huán)境”綜合體中進行系統(tǒng)的研究，旨在充分利用這三要素之間的內(nèi)在關聯(lián)性探尋系統(tǒng)優(yōu)化設計方案。人機工程學的研究對象主要是：在工業(yè)設計中與人體有關的問題[3]。例如，人體形態(tài)特征參數(shù)、人的感知特性、人的反映特性以及人在勞動中的心理活動等?；谠搶W科的特點，其理論和方法可為設計中考慮“人的因素”提供人體尺度數(shù)據(jù)；可為設計中“機的功能”合理性提供科學依據(jù)；可為設計中考慮“環(huán)境因素”提供設計準則；可為“人-機-環(huán)境”系統(tǒng)設計提供整體思路；可為貫徹“以人為本”的設計思想提供可行方法。因而工業(yè)與工程設計成為人機工程學主要應用領域。在產(chǎn)品造型設計中，該學科理論與方法貫穿與設計的全過程，逐步將設計水平提升到人們所最求的高度。

3產(chǎn)品造型中人機工程學應用的要點

在產(chǎn)品造型設計中考慮人機工程學也就是考慮人與產(chǎn)品的交互方式、交互界面的設計，運用人機工程學的基本原理分析產(chǎn)品中人的因素，從基本的生理要素、心理要素著手，并將人的因素的研究融入到產(chǎn)品造型設計的全過程中。

3.1生理要素應用

人體尺寸是產(chǎn)品設計的基本資料，通過人體測量可獲得人體的靜態(tài)尺寸和動態(tài)尺寸。人體的靜態(tài)尺寸是結構尺寸，而人體的動態(tài)尺寸是功能尺寸，它包括操作者在工作姿態(tài)或某種操作狀態(tài)下的測量尺寸。動態(tài)人體尺寸測量的重點是人在執(zhí)行某種動作時的身體特征。動態(tài)人體尺寸測量的特點是在任何一種人體活動中，身體各部分協(xié)調而連貫的完成動作指令[3]。但是對于大小不一的人體尺寸，其指令也有差異，設計不可能全部實現(xiàn)。根據(jù)尺寸的性質，在同一個產(chǎn)品的各個部分，為了適應不同的人體尺寸，滿足大部分的人體需求，必須參考不同的數(shù)據(jù)[2]。例如由PeterOpsvik設計的Balans凳，考慮到不同乘坐者年齡、坐姿。這款人體工程學椅子看上去似乎不穩(wěn)想小孩玩的木馬，但是坐上去卻不是如此。坐上去以后椅子會子安前傾一個角度，保證你的脊柱是一條直線，脖子自然伸直，想彎都彎不了，而且肌肉完全不受力不緊繃。

3.2心理因素應用

根據(jù)用戶的感覺、知覺特性、認識、學習和出錯情況進行產(chǎn)品使用方式、操作界面的設計，以適應用戶的職業(yè)需要、行動方式需要、認知需要和操作需要，以減少用戶學習的時間，減少操作出錯[3]。如：Nissan日產(chǎn)Pivo概念電動汽車設計，Pivo最特別的地方是革新式的360度車倉旋轉功能及90度車輪旋轉功能，當你駕駛Pivo時，從此不用再倒車入庫，只要將車頭做180度旋轉，即可正向開車入庫。這一操作方式的設計，完全從用戶感知特性出發(fā)，做到輕松駕駛。

3.3產(chǎn)品造型設計流程中人機工程學的并行應用

傳統(tǒng)的產(chǎn)品造型設計采用階段性的流程進行，各階段的工作按時間組織順序進行。人機工程學被放在第一階段的概念設計中作為基礎數(shù)據(jù)使用，這容易導致在結構設計和工藝設計及后期模具設計中出現(xiàn)數(shù)據(jù)不足數(shù)據(jù)不符的現(xiàn)象，造成設計的變更和制造成本的提高。本文認為應將人機工程學的使用作為一個系統(tǒng)、集成的過程，在產(chǎn)品造型設計的各個階段設計中同步進行，相互協(xié)同。從全局優(yōu)化的角度出發(fā)，達到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質量、降低成本的目的。

4結語

在市場競爭日益激烈，產(chǎn)品同質化程度越來越高的情況下“，人性化”的設計才是未來的趨勢。因此在產(chǎn)品造型設計中，應從生理要素、心理要素兩個要點出發(fā)，結合人機工程學的原理分析產(chǎn)品中人的因素，在產(chǎn)品造型設計流程中并行應用。將人機工程學應用融入到產(chǎn)品造型設計的全過程中。

作者：藺倞 單位：新疆工程學院