機床產品設計要素的感性分析

原野，高炳學

（北京信息科技大學機電工程學院，北京100192）

機床產品設計要素的感性分析

原野，高炳學

（北京信息科技大學機電工程學院，北京100192）

通過分析機床產品，重點對這一產品設計之初感性方面的要求進行系統研究。

機床；感性工學；設計要素

1　感性工學對產品研究方法的概況

產品設計結合功能要求不同，設計上必定存在較大的差異，自然而然在處理感性工學上出現較大的區別，進行相關概念研究工作時，必須依據不同的處理形式使這一概念得到合理的運用。作為這一領域研究的權威，著名教授長盯三生經過多年的苦心研究，最終確定了這一概念的三種表達形式，即感性語言區分、感性工學模式以及感性工學模型處理三類。當下，產品本身所涉及的前期處理，主要結合下列幾點完成相應的操作：1）進行機床設計時，必須使其樣本以及相應的空間準備妥善；2）確定設計過程中滿足標準要求的感性語言空間，同時獲取需要的感性詞匯；3）針對所選取的樣本，獲取不同渠道的感性建議，經過系統討論確定最終意向［1］。

2　機床產品設計方法

2.1機床產品樣本空間建立及樣本選取

機床設計階段，相關樣本的選擇必須通過專業渠道獲取，具體包含有機床設計師、從業人員、理論教師以及同學幫助等渠道得到相應的設計資料，以此作為前提確定后期樣本選擇的儲備資源，經過合理篩選確定最終可供選擇的機床類型四十種，例如沈陽機床、哈斯等類型。參照相關機床得到后期所需要的器械樣本。

2.2感性語意空間建立及代表感性詞匯確立

機床設計階段，確定的感性語匯需要進行全面細致的刪選處理，一旦出現失誤，必然會造成后期得到的理論與評價失去合理性，實驗將不再具備任何價值。故此在進行這一工作時，我們需要大量收集可以反映出社會群眾真正需要的感性詞匯。本文在這方面經過綜合整理，確定了一百個詞匯提供參考，而詞匯的獲得主要依靠下列幾種方式進行：頭腦風暴、相關器械操作簡章、請教大量專業人士后整理所得、遵循感性工學要求等多個方面。整理后得到以下詞匯：精密的、冰冷的、現代的、復雜的、大氣的、準確的、輕巧的、精密的、粗糙的、簡約的、復雜的、現代的、傳統的、炫酷的、穩住的、耐用的、美觀的、時尚的、飽滿的、硬朗的、藝術性的、個性的、便于舒適的、人性化的、整體性的、流暢的、高端的等。

在豐富的機床操作經驗以及后期對該設備的了解情況下，利用表格中針對每一臺所提供的標簽按照相應的理解進行評判，評判相應的形容是否符合真實的標準，結合真實標準給予分數：-2分（此為所有分數中最低，代表著與事實完全不符），2分（此為所有分數中最高，代表著與實際情況切實相符），-1分（代表著與事實存在較大誤差，并不十分認同），0分（代表著一般認同），1分（代表著基本認同）。在綜合評定后獲取四個詞匯采取剛性語義相關處理，最終確定分數平均值。

2.3代表樣本感性意象調查與分析

通過語義測量表（表1、表2）從詞匯庫里篩選出四組感性意象，分別為：精密的-粗糙的，簡約的-繁雜的，炫酷的-普通的，現代的-傳統的。結合調查研究分析所得到的信息，在前一步操作的基礎上得到四組剛性詞匯研究對象，將之和事先準備的四十個樣本綜合計算，以此獲得相應的分數平均值，同時需要確保相關信息來源通過機床工作者以及學生團隊等合理渠道獲得。

表1　感性語義評價平均值（機床操作人員組）

表2　感性語義評價平均值（老師學生人員組）

對實驗數據進行收集整理，確定數據合理有效性，按照相關計算標準進行處理。在一系列操作后得到最終所需要的數據，同時確定了四組目標對象所需要的剛性排名，排名第一位的是精密的，第二位則是現代的，第三位是簡約的，排名最后一位則是炫酷的。結合此次分數的排名不難發現，在處理機床設計問題時，人們首先關注的是該設備的性能是否精密，功能是否完善，只有確定了這一點，才會開始進行后期色彩外形的處理。

3　機床產品樣本設計要素分析與提取

3.1機床產品形體要素分析

機床設計階段，除了需要了解人們對于該設備的感性要求，設計工作者本身也需要對這一概念進行全面了解。為了清楚相關從業人員是否具備相應的了解，筆者在團隊的幫助下對相關從業人員進行了一次分析了解，采取抽樣調查形式，所涉及的問題不單單是針對產品本身的知識，也包含了設備形體處理等方面的問題進行綜合調查，選擇的調查人數確定為100人，當前共有56人參與了問題的回答，結合數據分析處理最終得到了機床形體色彩等方面的相關要求以及重點影響因素，主要部件參考順序為：觀察窗、左右防護罩、把手和門。

結合分析所得數據進行相應的整理，獲得影響產品主要因素的了解情況，在后期相關方面的處理上具有十分重要的意義，再次我們結合實驗數據全面研究上述產品要素，得出相應的結論。

3.2機床產品色彩分類

無論是任何一種產品，附于其表面的色彩始終是人們心中的第一感覺，具有極大的影響力。因此，選擇一種合理的色彩也將影響機床設備自身的價值和市場需求。

進行機床顏色處理階段，不能為了好看而過多的使用不同色彩，實際操作時以兩種至三種顏色進行處理，顏色處理上的簡單明確，最終會使設備體現感更加強烈。當下，人們對于此類設備所選取的顏色，大多灰黑為主，如此一來可以使該設備與周圍的工作環境融為一體。而設備上的拉門等其他部位則用深灰加以區分。經過這樣一個簡單的表現形式，設備將傳達出一種更加穩重、精密的效果，使得設備本身具備的性能也將在第一時間體現于人們心中。眾所周知，灰黑的理念代表著灰塵色，它不是黑，更不是白，處理兩者中間，并不顯眼。從人類生理角度上來講，這一色彩明度一般，在可視的情況下并不會給人體帶來損傷，長時間的注視也不會造成工作人員的用眼疲乏。在灰色的基礎上添加一些刺激感強烈的色彩，那么設備形象也將擁有更多的特點。

3.3機床產品材質分類

機床的機床身基座通常運用的是灰鑄造鐵，達到國際GB9439-88標準，該材質擁有較好的耐磨性和消震性，令機床的使用年限延長。早期的立柱與其他結構采用的是灰鑄鐵，隨著技術的發展，現階段已開始運用鋼板焊接結構。傳動軸、齒輪通常采用鋼材，一些來嚴格要求的部件還會運用一鍛打工藝［2］。

3.4機床產品形態分類

機床產品的形態以簡潔為主，可分為直面型、直面+斜面型、直面+圓角過渡結合、直面+斜面+圓角過渡、直面+斜面+曲面、直面+曲面、直面+大圓角構成的曲面、曲面、多形態等。

當前機床最流行造型仍然為全封閉式造型，直線型的造型令機床更顯整潔規范，塊狀式趕線型在統一度和清晰度上表現更佳，而且組合也更加嚴謹。曲線型發源于直線型，多數機床產品都是于直面的基礎上展開圓角過渡，或者配合曲面有效豐富其造型，當前市場上較少有純曲面機床。

4　機床產品設計元素的結構

4.1觀察窗的設計要素分析

此部件的存在，可以幫助使用者直觀了解機床內部運作情況，因此對于此部件的設計以及位置的選擇符合相應的標準，如此一來，該設備無論是在外觀還是在操作上均能讓使用者獲得良好的體驗。外形上則主要是直線、平面等，在處理上使邊角等部位過于硬直，經過這樣一個簡單的處理，在人們心中該部件早已變得更加整齊精密。若是將小圓角改為大圓角，則選擇曲面為主，在處理上使主、次面連接處變得圓滑。隨著時代的發展，人們早已不再滿足方形這一種模式，經過眾多研究工作者的不懈努力，該領域已經取得了突飛猛進的發展，大量研究成果被運用于實際，國際市場上除了方形以外，更多的則是以曲線或者其他組合形式的觀察窗為主，以此作為前提，無論機床外觀是否需要進行改變，均能借此得到妥善協調。

4.2左側防護罩、右側防護罩的設計要素分析

此部件的設計，對于機床設備本身的造型而言具有十分重大的影響。作為這一設備本身不可或缺的一個環節，必須經過合理有效的設計使其符合要求。人們對設備進行初次了解時，離不開對護罩的研究，一旦處理失當，無論是人們心中第一次所受到的沖擊，亦或是后期運用時的感受均會受到影響。目前，市場上主要流通的外罩按照外觀區分可以分為三類：即曲面、直面、斜面型。若是進行深入探究，我們還可以根據上述類型進行區分，但是最終離不開這三種形式帶給人的感覺。

4.3把手的形態分析

此部件的設計，同樣需要經過全面周密的計算。相對于設備本身而言，把手所存在的空間顯得并不重要，然而這一部件外觀上的選擇也會直接影響著人們的第一印象與使用心理。無論是在外形上亦或是其存在的地點，必須結合相關理論知識進行合理處理，在符合設計要求的情況下也必須考慮工作人員的使用需要。目前，常見的外觀形式可以分為三類：即直、曲、折，進行這一部件的處理時，主要按照人們手掌屈伸所占用的空間而定。而市面上提供的這一設備部件其截面往往是圓柱樣式，方體樣式相對而言較少。

4.4門的形態分析

此部件的處理作為機床設計過程中至為重要的一個環節，需要設計人員細致周密的計算。由于門位處在整套設備中心位置，在設計時不允許出現任何誤差。實際生活中早已出現兩者輪廓線無法正常結合在一起的機床設備。當出現這一情況時，門所選擇的地點出現了偏離，與外罩不再屬于同一個平面，而是讓后者產生凹陷，如此一來，門才能體現存在的價值，進行正常工作。目前，該部件在市面上常見的外觀形式分為三類：即曲門、直門以及折門。這一部件無論如何設計，均需要以外罩造型作為前提進行處理［3］。

5　結語

隨著科技的發展，人們對于物質生活與文化的追求不斷提升，因此，對機床產品的要求也由傳統的精密和自動化要求，提升到了操作性與審美體驗方面的要求。本論文結合機床產品的外觀設計的要素，由形體要素中的色彩、配件等方面提出感興設計的方案，現總結如表3所示：

表3　設計方案

［1］張曙，衛漢華.機雨絲產品外觀設計的新動向［J］.工業設計，2009（6）: 12-13.

［2］唐克巖.我國數控機床產業發展現狀與展望［J］.機床與液壓，2012，40（5）:145-147.

［3］丁俊武，楊東濤，曹亞東，等.情感化設計的主要理論、方法及研究趨勢［J］.工程設計學報，2011，17（1）:12-17.

（編輯：劉楠）

Sensibility Analysis of Machine Tool Product Design Elements

Yuan Ye，Gao Bingxue
（Mechanical and Electrical Engineering College of Beijing Information Science and Technology University，Beijing 100192）

This paper will analyze the object identified as machine tool products，focusing on the systematic study of the emotional aspects of product design at the beginning of the requirements.

machine tool；engineering；design element

TB47

A

2095-0748（2015）21-0062-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.21.27

2015-10-10

原野（1990—），女，北京人，在校研究生，研究方向：機床設計。