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工業(yè)造型設計或工業(yè)設計，是一門最終形成于現代化工業(yè)時期，涉及技術和藝術兩大領域的新興交叉學科。作為一種現代設計的理論與方法，其研究內容不僅包括對產品功能、結構、材料、制造工藝以及產品的形態(tài)、色彩、表面處理、裝飾工藝等，同時還包括與產品有關的社會的、經濟的以及人的生理、心理等各方面因素。它綜合運用現代設計的基本理論與技術手段，使現代工業(yè)產品盡可能地給使用者帶來高效、舒適、美觀的享受，最充分地滿足人們的物質和精神需要。工業(yè)造型設計不同于傳統(tǒng)的工程設計，因為它在充分考試提高產品結構性能指標的同時，還必須充分考慮產品與社會、產品與市場以及產品與人的生理、心理相關的種種要素；它又不同于一般的藝術設計，因為它在強調現代工業(yè)產品形態(tài)藝術性的同時，還必須強調產品形態(tài)與功能、產品形態(tài)與生產相統(tǒng)一的經濟價值。所以，工業(yè)造型設計是科學技術、美學藝術、市場經濟有機統(tǒng)一的創(chuàng)造性活動。
本書是在參考了國內外有關資料并結合作者多年的工業(yè)造型設計教學與實踐的基本上編寫的。書中較全面地論述了工業(yè)產品造型設計的基礎理論、基本方法和基本技能，盡量做到理論聯(lián)系實際。本書為“面向21世紀設計專業(yè)系列教材”，既可作為高等學校設計專業(yè)或機械類專業(yè)工業(yè)造型設計課程的教材，也可作為專門從事工業(yè)造型設計人員的參考用書�？紤]到機械類專業(yè)學生的特點，在附錄中增加了色彩構成基礎和形態(tài)構成基礎的內容。

   工業(yè)造型設計或工業(yè)設計，是一門最終形成于現代化工業(yè)時期，涉及技術和藝術兩大領域的新興交叉學科。作為一種現代設計的理論與方法，其研究內容不僅包括對產品功能、結構、材料、制造工藝以及產品的形態(tài)、色彩、表面處理、裝飾工藝等，同時還包括與產品有關的社會的、經濟的以及人的生理、心理等各方面因素。它綜合運用現代設計的基本理論與技術手段，使現代工業(yè)產品盡可能地給使用者帶來高效、舒適、美觀的享受，最充分地滿足人們的物質和精神需要。
    工業(yè)造型設計不同于傳統(tǒng)的工程設計，因為它在充分考慮提高產品結構性能指標的同時，還須充分考慮產品與社會、產品與市場以及產品與人的生理、心理相關的種種要素；它又不同于一般的藝術設計，因為它在強調現代工業(yè)產品形態(tài)藝術性的同時，還必須強調產品形態(tài)與功能、產品形態(tài)與生產相統(tǒng)一的經濟價值。所以，工業(yè)造型設計是科學技術、美學藝術、市場經濟有機統(tǒng)一的創(chuàng)造性活動。
    工業(yè)產品的設計水平，往往是一個國家科學技術、文化素質水平的標志。在當今國際市場競爭的格局中，往往表現為一種文化的競爭，而文化競爭的背后，實質上是設計的競爭。因此，我們應該加快設計人才的培養(yǎng)，努力提高我國工業(yè)產品的設計水平，更新設計觀念，不斷發(fā)展新的設計理論與方法，全面提高我國工業(yè)產品的質量和綜合競爭力。
    本書是在參考了國內外有關資料并結合作者多年的工業(yè)造型設計教學與實踐的基礎上編寫的。書中較全面地論述了工業(yè)產品造型設計的基礎理論、基本方法和基本技能，盡量做到理論聯(lián)系實際。本書為“面向21世紀設計專業(yè)系列教材”，既可作為高等學校設計專業(yè)或機械類專業(yè)工業(yè)造型設計課程的教材，也可作為專門從事工業(yè)造型設計人員的參考用書�？紤]到機械類專業(yè)學生的特點，在附錄中增加了色彩構成基礎和形態(tài)構成基礎的內容。
    由于編者水平有限，書中難免有缺點、錯誤，懇請讀者指正。
    編者
    2002年9月于武昌珞珈山

三、產品的適用性
    產品的適用性是從人機關系的角度研究產品和機器設備與人之間最適宜的相互作用的方式和方法，從而確定產品和機器設備最合理的使用方式。合理的使用方式是衡量產品功能與形式的主要標準。成功的設計產品會使人感到好用、適用、安全、可靠，會贏得市場，給企業(yè)帶來效益；反之，產品將被淘汰。產品的合理使用方式要合乎自然與客觀規(guī)律，要與人的生理、心理機能相協(xié)調。如便于使用、清洗的玻璃杯；使用方便、省力的各種工具；舒適的座椅；便于操縱的各種機器設備的控制器等。只有認真研究和解決產品與人相關的各種功能的最優(yōu)化，才能使人更方便、準確、迅速、有效地使用產品。產品的合理使用方式作為人性化原理的重要內容，已成為現代工業(yè)產品設計的重要組成部分。其一般設計原則有以下幾個方面：
    1．與身體尺度有關的設計
    （1）產品直接作用于人體的部分或部件的形式和尺度，應與人體的生理特點和尺度相協(xié)調。如人手直接拿、握的各種工具手柄、按鈕的形狀和尺度，應適合于人手的解剖生理要求。再如汽車方向盤的直徑、自行車車把的寬窄，都應使人在扶、握過程中感到舒適、方便。座椅的設計要合乎人體腰椎的生理曲線等。
    （2）機器和設備中供人操作、控制的部分，應根據人體尺度設計其高度。如各種機床的操縱裝置應配置在人手可及和姿勢自然的位置上。要根據不同的工作姿勢設計工作高度。桌、椅、家具的設計高度都要以人的身體尺度為依據。
    （3）工作空間要適合人體活動范圍。特別是頭、臂、手、腿和腳的活動應該有足夠的空間。如汽車駕駛室的空間大小要適宜，要讓司機的各種操作都感到舒適方便。
    2．與人的肌力、體力相關的設計
    （1）產品和機器設備的操縱力應在人生理用力的范圍內，力的大小要適宜。如，家用暖水瓶盛水量的多少應選在適合人提起、搬動的用力范圍；機器和設備的手柄、操縱桿的操縱力應與操作者的體力相適應，但是操縱力也不應太小，不然將使人操作的反饋信息減弱，也不利于操作，如按鍵的彈性力過小，使人不容易感知，則會引起誤操作。
    （2）工作時的身體動作應自然，身體姿勢與力的作用相協(xié)調，動作幅度、強度、速度和節(jié)奏要相互協(xié)調，避免機器設備給人帶來過度的肌肉緊張和疲勞。
    3．與視覺有關的設計
    （1）機器設備中的顯示裝置、控制儀表等與人觀察有關的設計應滿足人的視覺特性。如與視覺分辨率有關的清晰度的設計，與色視覺有關的色彩設計，與視野、視距有關的布局設計等，都應有利于人能清晰、迅速、可靠地獲得各種顯示信息。
    （2）機器設備顯示信息的變化頻率、變化方向應與控制信息的變化頻率和方向一致，這種協(xié)調性可以使人較為方便地觀察和操縱，減少差錯。
    （3）機器設備的色彩設計，要和機器設備本身的功能、使用環(huán)境相統(tǒng)一。如高溫車間的設備不宜使用暖色調，使用冷色調就會使人感到舒適；重點部位、警示部位的顏色要醒目，利于辨認。由于色彩能使人聯(lián)想而產生感覺，對于大型設備，上部用淺色，下部用深色，則可以增強設備的穩(wěn)定感。此外，機器設備的合理配色還可以增強機器設備的美感，使人感到舒服。
    （4）環(huán)境照明應為人提供最佳的視覺感受。如亮度、顏色、光的分布等都要適宜肉眼的觀察，不應有眩光和不合理的反射。
    4．與產品結構功能有關的設計
    一般來說，產品的用途決定產品的物質功能，而產品的物質功能又決定產品形式。因此產品的功能設計應該體現出功能的科學性、先進性、操作的合理性及使用的可靠性，這主要應包括以下幾個方面：
    （1）適當的功能范圍
    現代產品發(fā)展方向逐步趨向于多功能、自動化，這同時也導致了產品的結構復雜，因而也使得產品設計復雜、制造困難、維修不便，同時，也提高了產品的制造成本。因此，在進行產品的設計時，必須對產品進行全面的分析，使其功能適當且完善，或將產品做系列化處理。值得一提的是，現代工業(yè)產品在進行功能設計時常采用仿生原理。我們知道，生物體是大自然造就的最合理的結構與形式，是自然選擇的結果，是生物體本身對技術所作的最理想的解答。例如，拱形建筑物就是模仿了蛋殼的受力原理；雷達則是蝙蝠的聲納探測原理的具體應用。
    （2）優(yōu)良的工作性能
    工作性能包括產品的機械性能（如：強度、剛度、穩(wěn)定性等）、物理性能（如：導電性、導熱性等）、化學性能（如：腐蝕性、穩(wěn)定性等），以及準確、牢固、耐久、高速、安全等各方面所能達到的程度。工業(yè)產品的工作性能一般較易為人所重視，因為它直接顯示產品的內在質量。必須指出的是，工業(yè)產品的造型設計亦應與工業(yè)產品的工作性能相適應，比如，對于高精度、性能優(yōu)良的產品，其外觀應讓人感到精密。如錄像機、照相機等。
    （3）科學的使用功能
    工業(yè)產品的物質功能只有通過人的使用才能體現�，F代產品的高速、精密、高效等性能，在一定程度上導致了操作者精神和體力負擔的加重，這就要求設計師在設計時必須考慮產品形態(tài)對人的生理、心理的影響。即操作時的舒適、安全、省力和高效已成為產品結構和造型設計是否科學和合理的標志。具體地講，產品的適用性要求造型設計者在產品的結構功能設計時注意以下幾方面的協(xié)調。
    ①物與物的協(xié)調
    物與物的協(xié)調首先是產品各零部件的形狀、大小彼此之間配合的關系應該相互協(xié)調。這主要可通過工程技術設計來解決。其次是產品中各零部件間的和諧關系，使產品在外觀上呈現出整體的統(tǒng)一、簡潔、和諧。這主要由工業(yè)造型設計來完成。例如，在減速器設計中，其齒輪、軸以及箱體空間，通過合理的調整傳動比，可使減速器體積減小。
    ②人與物的協(xié)調
    人與物的協(xié)調包括：身與物的協(xié)調，即產品造型設計應符合人機工程學的要求，使人在使用時感到輕便省力、舒適、安全。如：工作臺的高度規(guī)定為1 060mm，就是根據人體工程學的原理而確定的。同樣，桌椅高度、操作空間等都應具有合理的尺度。其次還包括心與物的協(xié)調，即產品造型設計對人的心理作用，使產品所產生的心理效應與產品的功能相協(xié)調，同時給人以美感、安全感、舒適感。在處理心與物的協(xié)調時，應注意區(qū)別不同的人對造型提出的不同要求。一般來說，使用對象不同，造型設計亦應有所區(qū)別。
    ③物與環(huán)境的協(xié)調
    物與環(huán)境的協(xié)調是指工業(yè)產品與空間環(huán)境的協(xié)調關系。產品的使用環(huán)境是造型設計的考慮因素之一，在不同的環(huán)境中，產品應具有一定的差異造型，造型必須與具體環(huán)境中的氣氛相協(xié)調。使人產生有利于工作、生產和生活的心理反應。如：會議室、圖書館、常采用灰色調的室內空間，使人感到安靜沉著。對于固定不動的產品，應考慮與周圍環(huán)境設備在“形、色、質”等方面的協(xié)調。而經常移動的產品，應考慮使產品在移動時具有相對的穩(wěn)定性。如汽車、火車的水平矩形車身，給人以穩(wěn)定的感覺；水平流線型裝飾，又能給人以速度感。
    第三節(jié)  可靠性原理
    在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內，產品完成規(guī)定功能的能力稱為可靠性。產品的可靠性是衡量人們信賴和接受產品與否的基本標準。沒有可靠性或可靠性過低的工業(yè)產品使用中因容易失效而經常出現故障，甚至帶來不安全因素。因此，產品的可靠性及其可靠性設計與人機工程學一樣，是現代工業(yè)產品設計中的重要環(huán)節(jié)之一。

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