工程機械的設計美學

劉昊

武漢交通職業(yè)學院，武漢430065

一、引言

近些年，隨著我國工程機械產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展壯大，工程機械企業(yè)的身影越來越多地出現(xiàn)在國際化市場競爭的大潮中。由于我國在共性核心技術方面的良好態(tài)勢，以及加工制造工藝的迅速走強，使得本土工程機械在與國際工程機械競爭過程中的技術差距與國外的越來越小，這就為我國工程機械品牌的打造與提高準備了競爭力。“設計過程遵循基本的美學法則，能合理地設計……各部分的尺寸比例，符合人們的審美觀”[1]。這樣的設計不僅實現(xiàn)了機械功能與審美的完美結合，使品牌具有了長久的生命力，而且更符合消費者的情感需求。所以在產(chǎn)品日益趨于同質(zhì)化的時代，創(chuàng)新產(chǎn)品設計，增加工程機械產(chǎn)品的美學價值和附加價值，是提高產(chǎn)品競爭力的有效辦法，也是符合市場趨勢和產(chǎn)品發(fā)展需求的明智之舉。

二、工程機械的設計美學原則

工程機械的設計美學是在工程機械設計時實現(xiàn)功能性、審美性和設計可行性的一種統(tǒng)一。其中審美性的實現(xiàn)是工程機械設計美學的核心和關鍵。工程機械審美價值體現(xiàn)的設計方法是對美學原則、思維內(nèi)涵的外在展示。設計師通過研究設計美學法則與規(guī)律獲取的思想、觀點、理念以及工程機械設計的需要，就能滿足工程機械的設計美學要求。

工程機械是生產(chǎn)活動中所使用的大型或巨型的工業(yè)產(chǎn)品，外形龐大并且零部件配置特多，操作使用卻很方便。但是，一般工程機械的工作環(huán)境惡劣，充斥沙土、碎石、泥水等，擔負著挖掘、裝載、起重等繁重的大型作業(yè)，所以工程機械在造型設計上要凸顯力量、安全、堅固與穩(wěn)重，要給人以一種扎實、牢靠的視覺感受。外形上，工程機械同其他工業(yè)產(chǎn)品設計有著顯著的差異，所以下文將從工程機械設計的變化與統(tǒng)一、對稱與平衡、節(jié)奏與韻律三個方面對其美學特征展開分析與探討。通過探討即可明了產(chǎn)生差異的緣由。

1.設計中的變化與統(tǒng)一

產(chǎn)品造型注重變化，是尋求差異、展現(xiàn)個性及特點的重要手段之一，這種手段體現(xiàn)在產(chǎn)品外形、模塊組合、材料和顏色等多種設計元素上。大氣磅礴的外形、多個層次的模塊、多元化的材料和豐富的色彩搭配，建構了工程機械特有的設計風格。工程機械的外形、材質(zhì)和顏色相互作用，共同展現(xiàn)出審美價值，使其產(chǎn)品造型在體現(xiàn)個性化的同時，也展現(xiàn)了變化與統(tǒng)一的韻味。

在工程機械設計中遵循變化與統(tǒng)一的原則，表現(xiàn)產(chǎn)品獨特個性，是通過形體的延續(xù)、顏色的秩序等來實現(xiàn)統(tǒng)一與均衡的。“色彩與質(zhì)感搭配關系應強化造型效果，如呼應、對比、韻律、肌理等。選擇主體色時，應著重考慮產(chǎn)品的使用環(huán)境、功能類型、固有風格等要素；選擇輔助色時，則應著重考慮品牌識別度，與主體色的搭配關系以及大眾審美觀等要素；在選擇多種表面質(zhì)感時，應優(yōu)先考慮與造型風格的匹配關系和制造成本”[2]。這些都是目前在工程機械中為了實現(xiàn)整體造型均衡而最常使用的方法，如此便可以顯示系統(tǒng)的統(tǒng)一，給人以穩(wěn)重、安全、堅固和可靠之感。使用局部變化、強硬的線條、單體的分明棱角強調(diào)的是設計的個性，是要給消費者帶來牢靠、干練、高效的感覺與印象；遵循變化與統(tǒng)一相結合的原則，就可以使工程機械整個的造型既顯得豐富多樣，又自然有序，于是就可以表達一種渾然天成的視覺之美。

2.設計中的對稱與平衡

講求對稱古已有之，所以在當代各種各樣的物體形態(tài)中隨處可見，無論是自然界已有的動植物，還是建筑、電子產(chǎn)品等都反映了如此的規(guī)律，設計師更是對其情有獨鐘。如果說對稱追求的是比例的均等，那么平衡就是工程學上強調(diào)的物理平衡。

在工程機械設計中，利用中心對稱、軸對稱等多種對稱形式就成為了一種特別的造型語言，科學地使用這一語言，就能夠產(chǎn)生均衡、工整之美。工程機械設計的對稱與平衡營造出穩(wěn)定與秩序的美，給人以更踏實、更縝密之感。就工程機械作業(yè)的內(nèi)容與環(huán)境而言，產(chǎn)品設計尤其要注重對稱與平衡，即處理好各個部件的位置之間的關系，體現(xiàn)出工程機械整體的緊湊性與安全性，給使用者提供最大的視覺與心理的穩(wěn)定感與安全感。

3.設計中的韻律與節(jié)奏

在工程機械設計中，通過同一種元素的重復和有規(guī)律地使用，創(chuàng)造出獨特的造型語言，令其富有韻律感，于是節(jié)奏也因韻律而得以豐富，韻律則因節(jié)奏而得以發(fā)展，節(jié)奏與韻律互相依存，如影隨形。節(jié)奏被認為是反復的形態(tài)和構造，而韻律卻是節(jié)奏的變化形式，由此，節(jié)奏變得更有趣味。在進行工程機械產(chǎn)品外形設計時，設計師通過線條、面型、體形、顏色及質(zhì)感等的重復、交替、間隔、漸變、起伏和回旋以表現(xiàn)設計的節(jié)奏感與韻律感。通過造型形體多元的起伏變化、表體顏色的變化、材質(zhì)的更替與重復等烘托出整個造型的秩序、動感與趣味。正因為工程機械設計中韻律與節(jié)奏的運用使得機械外形具有了動感與活力，從而增加了工程設計與工程機械的藝術價值即美感。

三、設計中形式美所體現(xiàn)的實用價值

工程機械的實用價值包括產(chǎn)品的結構、技術、材料的應用，而且其實用不只是指物理的功能，還特別應該包括滿足生產(chǎn)的各種需要。同時，實用價值和形式美是不可分離的，沒有合理的形式，實用價值也就無法實現(xiàn)。由于產(chǎn)品設計本身具有強烈的目的性，而產(chǎn)品的實用價值就是要在發(fā)揮產(chǎn)品功能的同時能夠充分體現(xiàn)藝術的美。產(chǎn)品具有專門的用途，好的產(chǎn)品應該富有多樣而完美的形式，首先是能夠從外表上抓住使用者的心，建立使用者對產(chǎn)品的認知感與認同感。因此，工程機械設計中，設計師非常重視產(chǎn)品的形式美與功能美的完美結合。“機械產(chǎn)品的設計必須注重材質(zhì)的整體與局部、局部與局部之間的配比關系，必須按照美學法則進行配比，才能獲得美的印象。配比原則包含調(diào)和原則和對比原則”[3]。在保證產(chǎn)品安全性、可靠性、使用的舒適度等功能需求的基礎上，運用美學法則與規(guī)律，通過外形、模塊、材料和顏色等的設計，形成滿足產(chǎn)品實用價值要求和使用者審美需求的產(chǎn)品形態(tài)。

四、設計中技術美所體現(xiàn)的人文關懷

隨著工程機械與信息技術的高度融合，以及新工藝、新材料的廣泛采用，工程機械的外觀與結構有了重大改變，并且日益智能化。例如，日本小松公司、三菱公司運用挖掘機遠程定位技術，實現(xiàn)了挖掘機的遠程操作，使操作人員能在相對舒適的環(huán)境下操作挖掘機，進行生產(chǎn)。同時，360度無死角的機身攝像技術能將周圍環(huán)境通過操作艙內(nèi)的顯示器直觀展示給操作人員，不僅能夠提高操作的精準度，而且精確度可以控制在厘米之內(nèi)。技術的發(fā)展與應用為消費者帶來了極多的方便，不僅可以提高工作質(zhì)量和工作效率，并且能夠帶給操作人員別樣的情境體驗。此外，各種新型復合材料、成型工藝以及表面處理技術的綜合應用，則根源于技術的魅力，技術美帶給人的是操作的快感和精神的愉悅，這種美感是單純的產(chǎn)品形式美所不具備的，它體現(xiàn)出來的更多的是一種理性之美。在工程機械設計中，不僅要實現(xiàn)實用價值也就是技術性，還要追求人文關懷。彰顯現(xiàn)代設計的人文關懷，在設計中通過行為科學與人機工程學、設計心理學等多學科知識的應用，營造出舒適安全的使用環(huán)境。同時，工程機械產(chǎn)品也更加注重綠色設計、可持續(xù)設計以及低碳設計等，因此使用綠色材料、嘗試模塊化與標準化正是技術與人文關懷的統(tǒng)一。美國卡特彼勒公司對裝載機添加獨立式駐車加熱器的設計，使裝載機在寒冷氣候下未啟動引擎時能夠?qū)ψ魏筒僮髋撎崆吧郎兀僮鲉T進入操作艙時不必受寒冷之苦，即可以馬上展開作業(yè)。將高級轎車的功能移植到大型工程機械中，雖然比較復雜，但是這種細節(jié)設計正是人文關懷的體現(xiàn)。同時在我國臨工、柳工和中聯(lián)重科等工程機械生產(chǎn)企業(yè)也紛紛成立回收與再制造部門，實現(xiàn)了低資源浪費和廢物產(chǎn)出，既是一種高收益的回報，也是一種綠色設計，這種綠色設計將技術美中的人文關懷體現(xiàn)得淋漓盡致。

五、設計中功能美所體現(xiàn)的品牌特征

“由功能的整體性和功能的層次性構成完整和諧的功能體系。從審美角度講，產(chǎn)品的功能定位，為產(chǎn)品的審美功能奠定基礎；產(chǎn)品功能的整體性和層次性為審美功能提供整體性綜合審美體驗和層次系統(tǒng)性審美體驗的動感”[4]。工程機械設計中，利用獨特的造型語言與形式以表現(xiàn)產(chǎn)品的美，從而給使用者留下深刻的印象。例如，歐美品牌追求氣勢、簡潔與硬朗，注重技術美，日、韓品牌則相對精致細膩，講求曲直結合、剛柔并濟，而如今中國的品牌也開始注重個性與特色的展現(xiàn)，如三一品牌所彰顯的功能美、外觀大氣及細節(jié)的精益求精，就是極好的例證。

六、結束語

工程機械設計美學是基于美學的角度，對設計對象審美現(xiàn)象的分析與應用。通過滿足產(chǎn)品的功能需求，運用美學原則和美學規(guī)律，設計出形式完美、技術與人文美協(xié)調(diào)統(tǒng)一的產(chǎn)品造型，注重產(chǎn)品設計的特色與個性，創(chuàng)造屬于企業(yè)獨有的形象美，提升工程機械設計的美學價值，使形體龐大的機械不再冰冷，而充滿美學與人文的意蘊。

[1] 楊延勇.美學法則在汽車造型設計中的應用[J].科技資訊，2011（13）：225.

[2] 張若斧，干靜.工程機械的工業(yè)設計應用技巧研究[J].機械，2013(5)：67-70.

[3] 杜虹.論機械產(chǎn)品設計中的形式美[J].輕工機械，2007（2）：10-11.

[4]李紅薇.現(xiàn)代工業(yè)設計的審美趨向——談技術美學的應用價值[J].包頭職業(yè)技術學院學報，2001(1)：1-4.