裝備制造類(lèi)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)品質(zhì)提升研究

    當(dāng)今時(shí)代，各個(gè)領(lǐng)域不斷朝著全球一體化發(fā)展，競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，一成不變的發(fā)展模式已不能滿(mǎn)足國(guó)家發(fā)展的需要。而裝備制造業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)民建設(shè)的重要支撐，是推動(dòng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵引擎，當(dāng)下中國(guó)的制造業(yè)正面臨關(guān)鍵的十字路口，從生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)逐步轉(zhuǎn)型是當(dāng)務(wù)之急。目前，中國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)還主要集中于輕工業(yè)領(lǐng)域，裝備類(lèi)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究相對(duì)滯后，還有相當(dāng)一部分老舊的裝備制造類(lèi)產(chǎn)品仍在使用中。裝備制造類(lèi)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)作為創(chuàng)新發(fā)展的一個(gè)重要組成部分在中國(guó)還處于起步階段，有很廣闊的發(fā)展空間，全球一體化背景下，隨著國(guó)家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的提出，對(duì)整個(gè)裝備制造業(yè)而言將醞釀巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。因此，關(guān)于裝備制造類(lèi)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究是十分必要且必需的。

1 裝備制造類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.1產(chǎn)品本身特點(diǎn)    

    首先，裝備制造類(lèi)產(chǎn)品一般為既有產(chǎn)品，并且基本定型，設(shè)計(jì)師的可拓展空間有限。

    其次，這類(lèi)產(chǎn)品功能較為明確，設(shè)計(jì)過(guò)程中功能優(yōu)先是這類(lèi)產(chǎn)品的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。設(shè)計(jì)前期產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本已經(jīng)定型，且大都比較復(fù)雜，在設(shè)計(jì)過(guò)程中一般不會(huì)進(jìn)行大的改動(dòng)。另外，產(chǎn)品主要的設(shè)計(jì)材料基本是金屬板材、型材，且多數(shù)產(chǎn)品體積較大，人機(jī)交互比較多，對(duì)人機(jī)設(shè)計(jì)考慮要求較高。產(chǎn)品本身的這些特點(diǎn)會(huì)決定其設(shè)計(jì)過(guò)程的一些特殊性，例如，設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免豐富的曲面造型、考慮較多的人機(jī)因素等。

1.2 設(shè)計(jì)者特點(diǎn)    

    裝備制造類(lèi)產(chǎn)品對(duì)設(shè)計(jì)者的水平要求較高，不僅要有良好的審美能力，而且需要對(duì)其材料、加工工藝、內(nèi)部結(jié)構(gòu)有較好的認(rèn)知。這就要求設(shè)計(jì)者既具備系統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)又兼具工程理論基礎(chǔ)。與已經(jīng)較為成熟的輕工業(yè)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)相比，裝備制造類(lèi)產(chǎn)品的內(nèi)部機(jī)構(gòu)和原理復(fù)雜程度較高，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品之前，需要對(duì)產(chǎn)品有一定的理解。很多不成熟的此類(lèi)產(chǎn)品，往往是由于設(shè)計(jì)者本身兩方面能力的不足或者不平衡，導(dǎo)致形式美感不佳或基本功能實(shí)現(xiàn)得不夠完美。

1.3 設(shè)計(jì)流程特點(diǎn)

    裝備制造類(lèi)產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)的主要流程、導(dǎo)入模式與其他類(lèi)產(chǎn)品基本相似，只是在某些方面有所側(cè)重，具有自身的一些特點(diǎn)。一般而言，其設(shè)計(jì)流程分為四個(gè)階段：設(shè)計(jì)規(guī)劃階段、設(shè)計(jì)草案階段、設(shè)計(jì)深入階段、設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)施階段。設(shè)計(jì)規(guī)劃階段主要是對(duì)需求的分析，市場(chǎng)調(diào)研，技術(shù)調(diào)研，以及可行性分析。這個(gè)階段對(duì)于裝備制造類(lèi)產(chǎn)品尤為重要，期間需要對(duì)產(chǎn)品有一個(gè)詳細(xì)的了解，以方便后續(xù)的設(shè)計(jì)。而其中更為重要的是技術(shù)調(diào)研，由于此類(lèi)產(chǎn)品的特殊性，對(duì)結(jié)構(gòu)、材料、工藝有很高的技術(shù)要求，如沒(méi)有一個(gè)較好的認(rèn)知，會(huì)給后續(xù)工作帶來(lái)很大的麻煩。    設(shè)計(jì)草案階段是根據(jù)前期的成果進(jìn)行初步的方案設(shè)計(jì)。裝備制造類(lèi)產(chǎn)品的這個(gè)階段可以不必把所有的細(xì)節(jié)和要求考慮在內(nèi)，可以進(jìn)行階段性的思維發(fā)散，但大體的方向一定要有所把握。

    設(shè)計(jì)深入階段是將設(shè)計(jì)草案進(jìn)行篩選、優(yōu)化的階段，是初步方案的具體化。裝備類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的這個(gè)階段要細(xì)致地根據(jù)產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)、屬性等特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且最好有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的參與，以便當(dāng)結(jié)構(gòu)或工藝與造型有所沖突時(shí)能夠及時(shí)探討解決方案，另外，可以在一些設(shè)計(jì)方面可以給予設(shè)計(jì)者好的意見(jiàn)或建議。

    設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)施階段主要是對(duì)設(shè)計(jì)方案加以驗(yàn)證并實(shí)施，是方案的執(zhí)行階段。對(duì)于裝備制造類(lèi)產(chǎn)品而言，由于多數(shù)體形較大，實(shí)物驗(yàn)證成本較高、周期長(zhǎng)，前期驗(yàn)證往往靠主觀經(jīng)驗(yàn)和模型仿真。    由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)流程往往是交叉和反復(fù)的，且會(huì)因產(chǎn)品不同而有所差異，要根據(jù)實(shí)際的狀況進(jìn)行取舍或側(cè)重。

2 裝備制造類(lèi)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.1 結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝的研究

    提升裝備制造類(lèi)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)的品質(zhì)需要注重很多方面，而結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝的研究是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這是功能和造型實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

    裝備制造類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，需要對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確保后期設(shè)計(jì)不會(huì)對(duì)現(xiàn)有功能性結(jié)構(gòu)有所影響。另外，設(shè)計(jì)師需要對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品常見(jiàn)的基本結(jié)構(gòu)形式有所了解，例如常用的連接機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu)等等，避免不必要的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)材料與加工工藝是決定產(chǎn)品設(shè)計(jì)品質(zhì)的另一個(gè)重要因素。裝備制造類(lèi)產(chǎn)品大多為殼體，設(shè)計(jì)材料中鈑金及型材使用居多，加工工藝以折、彎、剪切、焊接、鉚接等為主，這就給造型設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的局限性。設(shè)計(jì)師需要對(duì)這些材料和工藝下所產(chǎn)生的基本形態(tài)有所研究，以免設(shè)計(jì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)成本較高。

2.2 造型美感的注入

    工業(yè)設(shè)計(jì)是藝術(shù)與技術(shù)的平衡，而中國(guó)當(dāng)前的裝備制造業(yè)的設(shè)計(jì)理念還停留在簡(jiǎn)單的“形態(tài)為功能附屬”的階段。造型是設(shè)計(jì)成果化的主要載體，不僅能給人帶來(lái)視覺(jué)沖擊力，其表現(xiàn)出來(lái)的形態(tài)、風(fēng)格會(huì)給人以美的感覺(jué)和藝術(shù)的享受。

    當(dāng)今社會(huì)，隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇，造型美感在裝備制造類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的需求日益凸顯。而形態(tài)的設(shè)計(jì)往往受到結(jié)構(gòu)、力學(xué)、材料、工藝、生產(chǎn)條件等因素的限制，如何把握好形態(tài)與產(chǎn)品的匹配性，并在此基礎(chǔ)上對(duì)形態(tài)進(jìn)行藝術(shù)的設(shè)計(jì)，是此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)問(wèn)題。這就要求設(shè)計(jì)師有很好的藝術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和較高的審美能力，能將造型美感恰如其分地注入產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)形式與功能、藝術(shù)與技術(shù)的平衡。

2.3 人機(jī)關(guān)系的實(shí)現(xiàn)

    不同于一般電子消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品，裝備制造類(lèi)產(chǎn)品大多具有操作空間大、操作過(guò)程多樣化、人機(jī)交互復(fù)雜等特點(diǎn)，這就決定了人機(jī)工程在此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要性。

    良好的人機(jī)關(guān)系體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是生理上的匹配性，表現(xiàn)為靜態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)的匹配，使人在操作產(chǎn)品的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)生理上的不適。另一方面則是心理上的匹配性，使用者在使用過(guò)程中能表現(xiàn)出較好的心理狀態(tài)，避免心理上疲勞、不舒適等狀態(tài)的產(chǎn)生。這兩方面都需要對(duì)使用過(guò)程、產(chǎn)品的交互界面進(jìn)行細(xì)致的分析，才能進(jìn)而得到最佳的數(shù)據(jù)來(lái)應(yīng)用于后期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

3 實(shí)例分析

    對(duì)比裝備制造類(lèi)產(chǎn)品行業(yè)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)際頂級(jí)產(chǎn)品德國(guó)DMG（德瑪吉）的差距，探討提升國(guó)內(nèi)此類(lèi)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)品質(zhì)提升的具體方法與途徑，以下圖為例：通過(guò)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)此類(lèi)產(chǎn)品還處于模仿和學(xué)習(xí)階段，整體風(fēng)格而言，設(shè)計(jì)更趨于保守，多采用鈑金折彎、拼焊工藝，導(dǎo)致設(shè)備造型方正、呆板；配色方面，國(guó)內(nèi)行業(yè)不太注重顏色的選用，用色隨意，致使產(chǎn)品觀感沉悶、冷漠；人機(jī)交互方面仍局限于設(shè)備本身，未提高到以操作者為核心，缺乏親近感。

    反觀國(guó)際頂級(jí)品牌DMG推出的系列產(chǎn)品，從工藝上而言，大膽采用鈑金沖壓工藝，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供更多的可能性，造型靈活多變；配色使用精準(zhǔn)考究，使產(chǎn)品整體觀感更加前衛(wèi)大膽，大大區(qū)別于其他同行業(yè)產(chǎn)品，形成自己獨(dú)特的視覺(jué)風(fēng)格；人機(jī)交互方面更加注重人與設(shè)備的關(guān)系，各部分設(shè)計(jì)例如開(kāi)門(mén)方式、操作面板分布位置皆以操作者為中心分布，方便操作者對(duì)設(shè)備進(jìn)行各類(lèi)操作。

    具體細(xì)節(jié)方面，按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)適應(yīng)人的行為習(xí)慣，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品觀察窗較小、控制面板與觀察窗位置分離，操作面板位置固定導(dǎo)致不能適應(yīng)更多的操作場(chǎng)景，設(shè)備棱角過(guò)于鋒利導(dǎo)致設(shè)備存在更多安全隱患。而德瑪吉的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，不論旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)的開(kāi)門(mén)形式和大面積全透明視窗，還是可調(diào)節(jié)高度、角度的操作面板，均以產(chǎn)品適應(yīng)人的行為習(xí)慣為設(shè)計(jì)理念，時(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)更具人性化。

4 結(jié)語(yǔ)

    裝備類(lèi)產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)品質(zhì)的提升，不僅要有技術(shù)、方法、能力上的提高，更重要的是觀念上和體制上的轉(zhuǎn)變。要從根本上認(rèn)識(shí)到工業(yè)設(shè)計(jì)之于裝備制造類(lèi)產(chǎn)品的重要性，才能從簡(jiǎn)單的“制造”走向“創(chuàng)造”。長(zhǎng)此以往，未來(lái)裝備制造業(yè)必能帶動(dòng)整個(gè)中國(guó)工業(yè)的發(fā)展。