淺談工業設計和農機裝備設計與制造

李曉陽 李瑩 宋麗美 曹孟帆 王潤燦

摘 要：近年來，國內的工業設計發展迅速，尤其在南方，大大小小的工業設計公司如雨后春筍般發展起來，目前又正處于“服務三農”“脫貧攻堅戰略”和農機裝備急需創新力支撐的大背景下，工業設計與農機裝備設計制造的順勢結合，無疑將產生巨大的社會價值和重要的社會意義。本文將從四個方面介紹工業設計專業與農機裝備的關系，主要突出工業設計學科知識在農機裝備設計與制造中的運用和重要作用，以及農機裝備設計與制造在一定程度上對工業設計的反推進作用。

關鍵詞：工業設計;農機裝備;人機工程

工業設計在我國是一個新興產業，但是早在1919年，德國就開辦了“公立包豪斯學校”，這是世界上第一所完全為發展現代設計教育而建立的學院。近些年，我們國家也提出將“中國制造”變為“中國智造”的戰略，工業設計正在迅猛發展，它正在悄然滲入各行各業，在工業設計的助力下，很多企業在創新工作方面取得很好的成績;在國家“服務三農”“脫貧難攻堅戰略”的大背景下以及農機裝備產品低水平重復，創新能力不強，研發投入不足，市場競爭不規范等現狀下，工業設計深度介入并扶持現代農機裝備制造就顯得格外重要，也必將給農機裝備現代化創造出更大的價值。

1 工業設計人機工程學在農機裝備中的運用

人機工程學根據人與機器的特征，運用測量學，生理學和心理學等有關學科知識，使人與機器處于協調的狀態，為人提供更加舒適的使用環境。在農機裝備的人機設計方面，重點關注以下幾個方面。（1）農機裝備儀表界面的設計。儀表上的相關內容排列的水平范圍應該大于垂直范圍，根據重要程度和使用頻率要遵循從左到右，從上到下和順時針的排列規則，排除最佳的順序;儀表的字體大小要適宜，指針的形狀要設計簡單，易區分。（2）操縱裝置的設計。農機裝備中的操縱裝置常常是手動操作與腳操作都存在，而且它們之間涉及到相互配合，因此對于操縱力的測量與操縱器適合的尺寸和恰當的位置就顯得格外重要。手控操縱裝置中的方向盤允許的最大用力為150N，前后向杠桿允許的最大用力為150N，左右為130N。腳控操縱器中休息時腳踏板適宜用力為18-32N，懸掛腳蹬適宜用力為45-68N，可允許的最大蹬力為2268N;根據人機工程學中關于人體站姿和坐姿的一系列數據標準，我們可以確定出操作裝置的合適尺寸和位置。[1]（3）農機裝備座椅的設計。座椅要依據人機工程學中對人體動態和靜態尺寸的研究數據進行設計，但是這些數據只是參考因素的一部分。對于不同工作環境和不同工作方式，要綜合考慮，靈活變通;同時考慮人體背部和腰部的承重與舒適度，另外座椅的結構和材料很大程度上決定了舒適性和散熱性等。[2]

2 工業設計色彩知識在農機裝備中的運用

作為產品設計的三大要素（形狀，色彩，材質）之一的色彩，對于判斷一件產品的好壞具有重要的意義。色彩往往帶有感情色彩，優秀產品的色彩要與使用環境統一，符合不同年齡，不同地域，不同身份的使用者的審美需求。關于農機裝備的色彩設計往往有些限定要素，第一，要符合設計美學，主輔顏色比例要適當，農機裝備大都體積較大，多以高純度的色彩作為主色，常用紅色，黃色，綠色;同時還要考慮輔助色的選取，要通過輔助色的運用，使裝備的整體色彩在韻律與節奏上顯得生氣，靈動，而不是原本農機裝備的沉重壓抑。第二，要考慮色彩與環境的關系。例如，針對一些移動的農機裝備，要使裝備色彩與環境色彩進行區分，避免人們在使用過程中產生錯覺，造成危險;第三，要特別注意使用者操作部分的色彩搭配，例如，使用者的操作部件不采用高純度色彩，避免使使用者產生緊張感;駕駛室常搭配低明度，光反射能力較弱的色彩;危險部件，緊急安全開關等常采用醒目的色彩搭配方案;第四，針對于企業，農機裝備色彩方案要家族化，有利于形成讓人熟知的企業形象，在潛移默化中起到宣傳的作用。[3]

3 工業設計調研與創新思維對農機裝備設計的作用

在工業設計的整個工作流程中，前期的市場調研與產品定位是十分重要的，它決定了一個產品是否具有存在價值;結合現在農業裝備的現狀，在農機的使用環境方面，農機產品類型應該具有多樣性，使用時應該具有環境兼容性。目前，農機裝備市場雖然種類較為豐富，但是功能單一，針對性較強，使用的環境受限。造成原因往往是企業在產品開發的前期沒有將調研工作做好;后期解決方法的創新程度不高;市場混亂，一部分小企業模仿跟風。

反觀工業設計，在產品設計與開發過程中占有重要地位的市場調研和創新思維運用方面具有一定的優勢，通過系統的科學的調研方法能夠準確的了解市場的現狀，客觀分析出使用者的真正需求，工業設計的創新思維方法也多種多樣，頭腦風暴法，希望點列舉法，偶然聯想法，仿生法等等，[4]這些方法會產生多種方案，通過檢驗分析，最終為產品選擇一個最佳方案。有了工業設計的介入，可能產生一個從無到有的符合市場需要的新型產品，或是一個對原有產品進行改良優化，功能集合化的重塑產品。不論怎樣，工業設計的調研方法和創新思維對農機裝備的設計制造具有重要的推動意義。

4 農機裝備設計與制造對工業設計的反推動力

我國是一個農業大國，隨著近年來國家政策對農業的扶持和科技的進步，農業現代化已經取得了顯著成效，現代化水平明顯提高，但是國內的農機裝備的發展水平較國外發達國家還有較大差距;與此同時，國內的工業設計正在蓬勃發展，農機裝備在工業設計學科的助力下，將會如虎添翼。從另一個角度看，農機裝備的設計與制造活躍了工業設計發展的環境，進一步擴大了工業設計在國內的涉及范圍，讓社會認識到工業設計的重要性，同時也為更多從事工業設計事業的人才提供了深造和學習機會，從一定程度上促進和推動了國內工業設計學科的蓬勃發展。

5 結語

工業設計將扎根于農機裝備設計與制造中，正確且合理運用工業設計特有的方法與思維，持續發力，在不斷地學習與探索中，取精華，棄糟粕，使我國的農機裝備設計與制造事業改頭換面，盡快達到甚至趕超發達國家水平。

參考文獻：

[1]丁玉蘭.人機工程學[M].北京：北京理工大學出版社，2005（第4版）：21-27;100-109;110-118.

[2]羅潤民，王俊發，李生寶，楊德華，胡付生，劉彥兵.人機工程學視角下的農機產品分析[J].藝術科技，2016，29（10）：53.

[3]王平，楊君順，高晉.色彩心理學在產品設計中的應用[J].輕工機械，2008（02）：5-7.

[4]金濤.產品設計開發.北京：海洋出版社，2010（第2版）：37-48;75-87.