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工業(yè)造型設(shè)計或工業(yè)設(shè)計，是一門最終形成于現(xiàn)代化工業(yè)時期，涉及技術(shù)和藝術(shù)兩大領(lǐng)域的新興交叉學(xué)科。作為一種現(xiàn)代設(shè)計的理論與方法，其研究內(nèi)容不僅包括對產(chǎn)品功能、結(jié)構(gòu)、材料、制造工藝以及產(chǎn)品的形態(tài)、色彩、表面處理、裝飾工藝等，同時還包括與產(chǎn)品有關(guān)的社會的、經(jīng)濟(jì)的以及人的生理、心理等各方面因素。它綜合運用現(xiàn)代設(shè)計的基本理論與技術(shù)手段，使現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)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(zhì)和精神需要。工業(yè)造型設(shè)計不同于傳統(tǒng)的工程設(shè)計，因為它在充分考試提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)的同時，還必須充分考慮產(chǎn)品與社會、產(chǎn)品與市場以及產(chǎn)品與人的生理、心理相關(guān)的種種要素；它又不同于一般的藝術(shù)設(shè)計，因為它在強調(diào)現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品形態(tài)藝術(shù)性的同時，還必須強調(diào)產(chǎn)品形態(tài)與功能、產(chǎn)品形態(tài)與生產(chǎn)相統(tǒng)一的經(jīng)濟(jì)價值。所以，工業(yè)造型設(shè)計是科學(xué)技術(shù)、美學(xué)藝術(shù)、市場經(jīng)濟(jì)有機統(tǒng)一的創(chuàng)造性活動。
本書是在參考了國內(nèi)外有關(guān)資料并結(jié)合作者多年的工業(yè)造型設(shè)計教學(xué)與實踐的基本上編寫的。書中較全面地論述了工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計的基礎(chǔ)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(jì)設(shè)計專業(yè)系列教材”，既可作為高等學(xué)校設(shè)計專業(yè)或機械類專業(yè)工業(yè)造型設(shè)計課程的教材，也可作為專門從事工業(yè)造型設(shè)計人員的參考用書�？紤]到機械類專業(yè)學(xué)生的特點，在附錄中增加了色彩構(gòu)成基礎(chǔ)和形態(tài)構(gòu)成基礎(chǔ)的內(nèi)容。

   工業(yè)造型設(shè)計或工業(yè)設(shè)計，是一門最終形成于現(xiàn)代化工業(yè)時期，涉及技術(shù)和藝術(shù)兩大領(lǐng)域的新興交叉學(xué)科。作為一種現(xiàn)代設(shè)計的理論與方法，其研究內(nèi)容不僅包括對產(chǎn)品功能、結(jié)構(gòu)、材料、制造工藝以及產(chǎn)品的形態(tài)、色彩、表面處理、裝飾工藝等，同時還包括與產(chǎn)品有關(guān)的社會的、經(jīng)濟(jì)的以及人的生理、心理等各方面因素。它綜合運用現(xiàn)代設(shè)計的基本理論與技術(shù)手段，使現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)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(zhì)和精神需要。
    工業(yè)造型設(shè)計不同于傳統(tǒng)的工程設(shè)計，因為它在充分考慮提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)的同時，還須充分考慮產(chǎn)品與社會、產(chǎn)品與市場以及產(chǎn)品與人的生理、心理相關(guān)的種種要素；它又不同于一般的藝術(shù)設(shè)計，因為它在強調(diào)現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品形態(tài)藝術(shù)性的同時，還必須強調(diào)產(chǎn)品形態(tài)與功能、產(chǎn)品形態(tài)與生產(chǎn)相統(tǒng)一的經(jīng)濟(jì)價值。所以，工業(yè)造型設(shè)計是科學(xué)技術(shù)、美學(xué)藝術(shù)、市場經(jīng)濟(jì)有機統(tǒng)一的創(chuàng)造性活動。
    工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計水平，往往是一個國家科學(xué)技術(shù)、文化素質(zhì)水平的標(biāo)志。在當(dāng)今國際市場競爭的格局中，往往表現(xiàn)為一種文化的競爭，而文化競爭的背后，實質(zhì)上是設(shè)計的競爭。因此，我們應(yīng)該加快設(shè)計人才的培養(yǎng)，努力提高我國工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計水平，更新設(shè)計觀念，不斷發(fā)展新的設(shè)計理論與方法，全面提高我國工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和綜合競爭力。
    本書是在參考了國內(nèi)外有關(guān)資料并結(jié)合作者多年的工業(yè)造型設(shè)計教學(xué)與實踐的基礎(chǔ)上編寫的。書中較全面地論述了工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計的基礎(chǔ)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(jì)設(shè)計專業(yè)系列教材”，既可作為高等學(xué)校設(shè)計專業(yè)或機械類專業(yè)工業(yè)造型設(shè)計課程的教材，也可作為專門從事工業(yè)造型設(shè)計人員的參考用書�？紤]到機械類專業(yè)學(xué)生的特點，在附錄中增加了色彩構(gòu)成基礎(chǔ)和形態(tài)構(gòu)成基礎(chǔ)的內(nèi)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(chǎn)品的適用性
    產(chǎn)品的適用性是從人機關(guān)系的角度研究產(chǎn)品和機器設(shè)備與人之間最適宜的相互作用的方式和方法，從而確定產(chǎn)品和機器設(shè)備最合理的使用方式。合理的使用方式是衡量產(chǎn)品功能與形式的主要標(biāo)準(zhǔn)。成功的設(shè)計產(chǎn)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(chǎn)品將被淘汰。產(chǎn)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(diào)。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(shè)備的控制器等。只有認(rèn)真研究和解決產(chǎn)品與人相關(guān)的各種功能的最優(yōu)化，才能使人更方便、準(zhǔn)確、迅速、有效地使用產(chǎn)品。產(chǎn)品的合理使用方式作為人性化原理的重要內(nèi)容，已成為現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的重要組成部分。其一般設(shè)計原則有以下幾個方面：
    1．與身體尺度有關(guān)的設(shè)計
    （1）產(chǎn)品直接作用于人體的部分或部件的形式和尺度，應(yīng)與人體的生理特點和尺度相協(xié)調(diào)。如人手直接拿、握的各種工具手柄、按鈕的形狀和尺度，應(yīng)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(yīng)使人在扶、握過程中感到舒適、方便。座椅的設(shè)計要合乎人體腰椎的生理曲線等。
    （2）機器和設(shè)備中供人操作、控制的部分，應(yīng)根據(jù)人體尺度設(shè)計其高度。如各種機床的操縱裝置應(yīng)配置在人手可及和姿勢自然的位置上。要根據(jù)不同的工作姿勢設(shè)計工作高度。桌、椅、家具的設(shè)計高度都要以人的身體尺度為依據(jù)。
    （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(yīng)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(guān)的設(shè)計
    （1）產(chǎn)品和機器設(shè)備的操縱力應(yīng)在人生理用力的范圍內(nèi)，力的大小要適宜。如，家用暖水瓶盛水量的多少應(yīng)選在適合人提起、搬動的用力范圍；機器和設(shè)備的手柄、操縱桿的操縱力應(yīng)與操作者的體力相適應(yīng)，但是操縱力也不應(yīng)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(yīng)自然，身體姿勢與力的作用相協(xié)調(diào)，動作幅度、強度、速度和節(jié)奏要相互協(xié)調(diào)，避免機器設(shè)備給人帶來過度的肌肉緊張和疲勞。
    3．與視覺有關(guān)的設(shè)計
    （1）機器設(shè)備中的顯示裝置、控制儀表等與人觀察有關(guān)的設(shè)計應(yīng)滿足人的視覺特性。如與視覺分辨率有關(guān)的清晰度的設(shè)計，與色視覺有關(guān)的色彩設(shè)計，與視野、視距有關(guān)的布局設(shè)計等，都應(yīng)有利于人能清晰、迅速、可靠地獲得各種顯示信息。
    （2）機器設(shè)備顯示信息的變化頻率、變化方向應(yīng)與控制信息的變化頻率和方向一致，這種協(xié)調(diào)性可以使人較為方便地觀察和操縱，減少差錯。
    （3）機器設(shè)備的色彩設(shè)計，要和機器設(shè)備本身的功能、使用環(huán)境相統(tǒng)一。如高溫車間的設(shè)備不宜使用暖色調(diào)，使用冷色調(diào)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(rèn)。由于色彩能使人聯(lián)想而產(chǎn)生感覺，對于大型設(shè)備，上部用淺色，下部用深色，則可以增強設(shè)備的穩(wěn)定感。此外，機器設(shè)備的合理配色還可以增強機器設(shè)備的美感，使人感到舒服。
    （4）環(huán)境照明應(yīng)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(yīng)有眩光和不合理的反射。
    4．與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能有關(guān)的設(shè)計
    一般來說，產(chǎn)品的用途決定產(chǎn)品的物質(zhì)功能，而產(chǎn)品的物質(zhì)功能又決定產(chǎn)品形式。因此產(chǎn)品的功能設(shè)計應(yīng)該體現(xiàn)出功能的科學(xué)性、先進(jìn)性、操作的合理性及使用的可靠性，這主要應(yīng)包括以下幾個方面：
    （1）適當(dāng)?shù)墓δ芊秶?/span>
    現(xiàn)代產(chǎn)品發(fā)展方向逐步趨向于多功能、自動化，這同時也導(dǎo)致了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而也使得產(chǎn)品設(shè)計復(fù)雜、制造困難、維修不便，同時，也提高了產(chǎn)品的制造成本。因此，在進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計時，必須對產(chǎn)品進(jìn)行全面的分析，使其功能適當(dāng)且完善，或?qū)a(chǎn)品做系列化處理。值得一提的是，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品在進(jìn)行功能設(shè)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(jié)構(gòu)與形式，是自然選擇的結(jié)果，是生物體本身對技術(shù)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(dá)則是蝙蝠的聲納探測原理的具體應(yīng)用。
    （2）優(yōu)良的工作性能
    工作性能包括產(chǎn)品的機械性能（如：強度、剛度、穩(wěn)定性等）、物理性能（如：導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等）、化學(xué)性能（如：腐蝕性、穩(wěn)定性等），以及準(zhǔn)確、牢固、耐久、高速、安全等各方面所能達(dá)到的程度。工業(yè)產(chǎn)品的工作性能一般較易為人所重視，因為它直接顯示產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。必須指出的是，工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計亦應(yīng)與工業(yè)產(chǎn)品的工作性能相適應(yīng)，比如，對于高精度、性能優(yōu)良的產(chǎn)品，其外觀應(yīng)讓人感到精密。如錄像機、照相機等。
    （3）科學(xué)的使用功能
    工業(yè)產(chǎn)品的物質(zhì)功能只有通過人的使用才能體現(xiàn)。現(xiàn)代產(chǎn)品的高速、精密、高效等性能，在一定程度上導(dǎo)致了操作者精神和體力負(fù)擔(dān)的加重，這就要求設(shè)計師在設(shè)計時必須考慮產(chǎn)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(chǎn)品結(jié)構(gòu)和造型設(shè)計是否科學(xué)和合理的標(biāo)志。具體地講，產(chǎn)品的適用性要求造型設(shè)計者在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)功能設(shè)計時注意以下幾方面的協(xié)調(diào)。
    ①物與物的協(xié)調(diào)
    物與物的協(xié)調(diào)首先是產(chǎn)品各零部件的形狀、大小彼此之間配合的關(guān)系應(yīng)該相互協(xié)調(diào)。這主要可通過工程技術(shù)設(shè)計來解決。其次是產(chǎn)品中各零部件間的和諧關(guān)系，使產(chǎn)品在外觀上呈現(xiàn)出整體的統(tǒng)一、簡潔、和諧。這主要由工業(yè)造型設(shè)計來完成。例如，在減速器設(shè)計中，其齒輪、軸以及箱體空間，通過合理的調(diào)整傳動比，可使減速器體積減小。
    ②人與物的協(xié)調(diào)
    人與物的協(xié)調(diào)包括：身與物的協(xié)調(diào)，即產(chǎn)品造型設(shè)計應(yīng)符合人機工程學(xué)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(jù)人體工程學(xué)的原理而確定的。同樣，桌椅高度、操作空間等都應(yīng)具有合理的尺度。其次還包括心與物的協(xié)調(diào)，即產(chǎn)品造型設(shè)計對人的心理作用，使產(chǎn)品所產(chǎn)生的心理效應(yīng)與產(chǎn)品的功能相協(xié)調(diào)，同時給人以美感、安全感、舒適感。在處理心與物的協(xié)調(diào)時，應(yīng)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(shè)計亦應(yīng)有所區(qū)別。
    ③物與環(huán)境的協(xié)調(diào)
    物與環(huán)境的協(xié)調(diào)是指工業(yè)產(chǎn)品與空間環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。產(chǎn)品的使用環(huán)境是造型設(shè)計的考慮因素之一，在不同的環(huán)境中，產(chǎn)品應(yīng)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(diào)。使人產(chǎn)生有利于工作、生產(chǎn)和生活的心理反應(yīng)。如：會議室、圖書館、常采用灰色調(diào)的室內(nèi)空間，使人感到安靜沉著。對于固定不動的產(chǎn)品，應(yīng)考慮與周圍環(huán)境設(shè)備在“形、色、質(zhì)”等方面的協(xié)調(diào)。而經(jīng)常移動的產(chǎn)品，應(yīng)考慮使產(chǎn)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(nèi)，產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力稱為可靠性。產(chǎn)品的可靠性是衡量人們信賴和接受產(chǎn)品與否的基本標(biāo)準(zhǔn)。沒有可靠性或可靠性過低的工業(yè)產(chǎn)品使用中因容易失效而經(jīng)常出現(xiàn)故障，甚至帶來不安全因素。因此，產(chǎn)品的可靠性及其可靠性設(shè)計與人機工程學(xué)一樣，是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)之一。

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