基于工業設計對人機工程的研究綜述

李欣 張曉龍

摘 要：伴隨著世界社會經濟和科學技術的發展，工業設計的發展狀況也日益完善，工業設計的發展解決了現實生活中的諸多問題，引導著人們健康方便的工作與生活。而在工業設計的過程中，人機工程學的運用為設計提供了更加科學的設計思路和解決方法。基于人機工程學的學科特點，人機工程學的理論知識和研究方法為工業設計的過程中所考慮的“人的因素”提供科學數據和依據。因此，對于工業設計中的人機工程學的學習與研究對于工業設計師而言是十分重要的，只有充分掌握人機工程學才能更好地落實“以人文本”的核心價值觀，將科學的理論方法貫徹于設計的整個過程，逐步提高工業設計水平。

關鍵詞：工業設計；人機工程學；以人為本；用戶體驗；研究方法；理論依據

一、基于工業設計的人機工程學概論解析

人機工程學是一門新興的邊緣學科，研究了人在某種工作環境中的各方面因素，研究人、機以及環境三者之間的相互作用與相互影響，同時對其構成的“人——機——環境”的系統進行科學地分析與研究，從而為人類的生活和工作等活動中提供舒適安全的環境。人機工程學所涉及的人、機、環境三者存在著相互依存、相互影響的關系：“人的因素”提供了用戶的人體數據，為“機的功能”的設計過程提供了科學的數據依據，其中的“機”并非狹義定義上的機械、機器，而指的是人日常生活中所接觸使用的一切產品，隨后“人的因素”與“機的因素”二者共同為“環境因素”提供了設計的準則與理論的依據。三者不可分割，共同構成了一套完備的系統。

二、基于工業設計的人機工程學對用戶的研究分析

當代的工業設計過程中，設計師秉承“以人為核心”的設計理念，對人的關注度明顯提升，因此為了使用戶在使用的過程中處于舒適、安全且事宜的環境中，就要對人體進行充分、科學地了解。人機工程學中建立了一套完整的人體測量方法和數據應用的較為完備的體系，通過對人體的尺度測量，可以掌控產品的對應的尺寸參數，從而避免使用過程中由于不舒適、不合理的尺寸設計對操作者帶來身體上的負面影響。設計師可以通過普通測量法、攝像法、三維數字化人體測量法等方法來對人體進行測量。在掌握了人體測量的基本知識之后，就要對所得的數據進行分析，數據的均值、方差、標準差、抽樣誤差和百分位數的數據在工業設計中都是十分重要的。通過大數據的計算與比對，可以得到某一群體的常用的人體測量數據，而這些數據在對應群體的設計領域中起到了關鍵的作用，代表著設計是否具有一定的普遍接受的特點，是否能最大可能地為廣大用戶帶來舒適與安全等良好的用戶體驗。統計數據具有代表性但不具有絕對性，因此在數據的應用過程中，設計師要能夠充分理解每一個數據的含義以及使用領域，能夠正確地、合理地對數據進行借鑒使用。

三、基于工業設計的人機工程學對人、機器與環境的設計研究

人機工程學通過客觀地人體尺寸測量、感知測定、心理分析、生物力學與施力的特征分析，對人的特征加以分析和統計，從而在產品的設計過程中，考慮使用環境的宏觀因素，對產品進行科學合理地設計。在工業設計的過程中，還要綜合考慮產品的不同環境下的使用方式。例如對控制臺的設計過程當中，在了解了控制臺的幾種形式之后，首先要分析控制臺的設計要點，其中包括了控制臺作業面的設計、顯示器面板型式。之后確定控制臺的類型，是坐姿低臺式、坐姿高臺式、立姿還、坐立姿兩用還是標準控制臺，然后根據控制臺的類型對站姿、坐姿時人體的尺寸數據進行查詢。最后對控制臺尺寸——包括最大高度、深度、傾角等各方面的尺寸的設計。人機工程學巧妙地將人、機、環境進行了有效地聯系，通過這樣的聯系以科學理性的方式圍繞人對產品進行設計與優化，使工業設計盡可能地實現社會價值。

四、人機工程學對于工業設計的作用探析

人機工程學的研究內容，對工業設計的過程產生了巨大影響，它參與了設計前期的數據統計、決定著設計過程的方向、平衡設計中的各種因素。人機工程學為工業設計中“人的因素”提供了科學客觀的參數，通過人體測量學、人體力學、勞動生理學、勞動心理學等學科的研究方法，對人體尺寸、人體特點、人體性能等提供了特征參數，還提供包括了人體運動過程中的出力范圍、活動范圍、動作速度等廣闊領域的特征參數，還能分析了人體感官的各個機能特性以及勞動過程中人體的生理、心理的變化情況。人機工程學為工業設計中的“物的因素”提供了科學的依據，從而使其功能更加地合理、優化。通過對產品科學合理的設計，使產品對于使用者而言具有較好的舒適性，為使用者的生活帶來極大的便利。與此同時，人機工程學通過對人體所處環境的各種方面的分析，為工業設計中所考慮的“環境因素”提供給了合理良好的分析方法和設計準則。人機工程學對“人——機——環境”的整個設計系統產生了很大的影響，利用三個因素之間的關系來尋求系統的平衡與發展。人機工程學充分體現了工業設計中“以人為核心”的設計理念，深化了人在設計中的作用，也為工業設計的過程開拓了新的思路。

五、總結

經濟社會和科技水平的飛速發展帶來了人們生活上質的變化，人們對于生活舒適度、安全度、可靠性等方面有了更高的要求。人機工程學充分地展現了以人為核心的主導思想，同時引領著工業設計朝著未來的方向穩步發展。以人機工程學為參考的工業設計將會使產品更加安全舒適、便于使用，更好地服務于用戶，給用戶帶來優良的用戶體驗，為社會的發展與進步帶來積極的作用。

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作者簡介：

李欣，出生年月：1996年3月6日，性別：女，民族：漢族，籍貫（精確到市）：山東省日照市，學歷：本科，研究方向：工業設計.