工業設計在室外健身器材設計中的應用

張成烽

（南通鐵人運動用品有限公司，江蘇 南通226000）

1 關于室外健身器材

1.1 室外健身器材的定義

國家強制性標準GB19272-2011《室外健身器材的安全 通用要求》中規定的室外健身器材定義：在室外安裝固定、供使用者進行健身運動的器材和設施。2018 年頒布的團體標準《二代室外健身器材通用要求》中規定的二代室外健身器材定義：具有數據采集、數據傳輸、數據處理等功能，并與安裝環境相融合的室外健身器材。

1.2 室外健身器材的特點

（1）安裝、固定在室外不易隨意移動，室外環境對產品有很高的耐候性能要求；

（2）使用者使用時具有健身功能；

（3）與室內健身器材相比較，是在無人看管的情況下供人們（老人、兒童等各種人群）自由使用，因而具有更高的安全性能要求。

1.3 室外健身器材的設計原則

在室外健身器材設計過程中，只要合理使用工業設計的方法，融會貫通，就能夠設計出符合要求的合格產品。

2 一般健身器材的產品設計，主要是“輸入”和“輸出”的過程

下面詳述室外健身器材產品設計開發的流程：

2.1 設計開發策劃階段，此階段主要內容：根據業務部門/客戶提供的產品開發需求，完成競爭機種分析報告、產品規格參數（PSP）分析報告、PSP 階段（BOM）管制表、分類成本GCR 報告、編制新產品和服務開發計劃表。

2.2 設計開發輸入階段，此階段主要內容：設計和開發任務書的編制、初步產品設計（包含產品造型、機械結構、電子電路設計等）、潛在失效模式/失效原因和失效后果關系DFMEA 分析表（針對對應項目的子系統和零部件層面進行分析，關注在產品設計過程中降低潛在失效風險）、測試申請工作聯系單（包含靜載、穩定性、耐久、電子件高低溫、塑料件耐候等測試）、新產品和服務樣機評審記錄表。

2.3 設計開發輸出階段，此時產品設計基本完成，此階段主要內容：零件（BOM）管制表和二維圖紙的下發。

2.4 設計開發驗證階段，此階段主要內容：試制樣機并驗證、產品打樣評審、產品開模評審、樣機測試試驗。

2.5 設計開發確認階段，此階段主要內容：新產品和服務樣機評審記錄表、小批量試制評審、客戶檢驗、定型投產、量產放行、圖紙資料歸檔、轉入正式生產。

其中第二、第四階段非常重要。第二階段中產品設計過程引入工業設計概念，設計的產品在符合功能性、安全性要求的基礎上，兼顧造型、色彩、人機交互界面設計，做到外形美觀、結構可靠，具有操作舒適性，符合人的審美要求。第二階段的失效模式分析及第四階段的整機測試，決定了產品的安全性、可靠性，這對室外健身器材的設計至關重要。

3 工業設計的概念

工業設計（Industrial Design），簡稱ID。指以工學、美學、經濟學為基礎對工業產品進行設計。工業設計又稱工業產品設計學，工業設計涉及到心理學，社會學，美學，人機工程學，機械構造，攝影，色彩學等。工業發展和勞動分工所帶來的工業設計，與其它藝術、生產活動、工藝制作等都有明顯不同，它是各種學科、技術和審美觀念的交叉產物。

國外健身器材行業十分重視工業設計的應用和發展。意大利頂級健身器材品牌“泰諾健”，通過工業設計優化產品造型結構、運用先進科技不斷提升用戶的個性化鍛練體驗，被譽為“健身器材中的法拉利”。國外工業設計行業有許多知名的獎項，如德國IF 設計獎、德國紅點設計獎、IDEA 美國杰出工業設計獎等，這些足以說明世界各國對工業設計的重視程度。

4 工業設計在室外健身器材設計中的應用

隨著時代的發展，科技的進步，人民生活質量的提高，人們對健身器材的功能性要求越來越高。除了具有常規的健身功能之外，具有良好的人際交互功能和出色用戶體驗的健身器材會更加吸引人去使用。

在各行各業的產品設計中，大到飛機制造，小到指甲刀具生產，工業設計應用最多的是造型設計、機械結構設計、美學設計、人機工程設計等。接下來本文著重在幾個方面詳述工業設計在室外健身器材設計中的應用，可以概括為新造型、新結構、新材料、新色彩、新技術。

4.1 造型是一個產品的顏面和核心，造型設計的好壞直接決定產品的銷量和企業的發展，對增強企業核心競爭力、提升產品附加值具有重要的作用。在同類產品功能日趨同質化的時代背景下，如何做到造型設計上的差異化，能夠瞬間吸引潛在客戶，顯得十分必要。造型設計可以是針對單個產品的標新立異，也可以按照系列化進行設計。比如說設計成海洋主題系列的趣味產品，螃蟹形狀的蹺蹺板，海星形狀的扭腰器，海獅形狀的健身車，蝦須形狀的摸高器等；也可以是為了增進親子關系、大人與小孩一起健身目的，而設計的親子系列產品。只要抓住一個切入點進行放大，就能夠設計出風格統一的系列化產品。

4.2 結構是一個產品的內在本質，好的結構設計可以有效提升造型的美感，降低加工難度，方便維修更換，提高經濟效益。考慮在能夠實現產品基本功能要求的基礎上，設計出最優化的結構。結構設計中要充分借鑒類似產品的成熟結構，簡化設計過程，縮短產品的設計和生產周期；結構設計中要考慮零部件的可制造性、通用性，做到標準化和統一化，方便生產加工和零部件的管控；結構設計中要考慮易損件更換的方便性，節約售后維修成本，以利于延長產品使用壽命。舉個例子：傳統的戶外健身器材采用外置限位結構，這種結構簡單粗暴，成本低，但安全性很差。改用新式的內置限位結構，可以優化產品造型、節約空間、節省材料、提高產品的安全性能和經濟效益。

4.3 新材料的應用可以給戶外健身器材的設計帶來革命性突破。可印刷圖案的抗倍特板，可雕刻字體和圖案的雙色PE板，可自由彎曲成型的陽光板聚碳酸酯PC 板，可作為景觀張拉膜結構的PVC/PVDF 膜布材料，可注塑成各種截面形狀的塑木板，以及使用各種形狀的鑄鋁件及型材、不銹鋼材質。不同于常見的鋼材和塑料材質，這些復合材料本身低碳、環保、耐腐蝕。在配合產品設計時使用，加強了對器材的保護，提高了產品的耐候性，提升了產品的造型和檔次，增加了產品的親和力，增進了用戶和產品之間感情交流。顛覆了傳統室外健身器材單一鋼管給人冷冰冰的感覺，改變了室外健身器材的設計理念，促進了多行業的融合與發展。

4.4 優秀的色彩搭配可以給戶外健身器材的設計帶來奇效。一個好的產品給人的初始印象就是優美的造型和協調的色彩搭配。這里不僅包括產品本身各個部件之間的色彩搭配，也包含產品和周圍使用環境的協調統一。產品的活動部件和固定部件適宜用對比色和互補色搭配，色彩對比強烈，視覺沖擊力強。如紫羅蘭配亮黃、深綠配米白。帶有頂棚的健身器材，頂棚的配色要和周邊環境相結合。在一般的公園、綠地周邊比較適宜采用亮麗、醒目的顏色，色彩感覺有張力且振奮人心。在一般的街道、社區則比較適宜采用端莊、肅靜的顏色，給人以安靜。此外，產品的色彩搭配也要和企業的標準色相輔相成，如果說企業的標準色代表了企業的形象，那么優秀的產品色彩則是展示企業形象最有利的工具。

4.5 新技術的應用

（1）聲光電技術。把室內裝潢行業常見的聲、光、電技術：音響藍牙控制系統、USB 手機充電系統、智能光控時控系統、太陽能供電及轉換系統，應用到室外健身器材設計中，提高了室外健身器材的科技感，使用戶獲得非凡的人機交互體驗。

（2）互聯網和物聯網技術。二代室外健身器材的設計中，通過LED 燈源提供照明，配合喇叭進行語音播報，采用戶外專用防水LCD 彩屏，實時顯示運動的各項參數指標，充分體現了以人為本的人性化設計理念。用戶運動數據一方面通過藍牙或者網絡傳輸到手機，供用戶存儲，同時后臺通過數據分析，自動發送相應的運動處方給用戶作為健身指導；另一方面，通過網絡上傳到大數據平臺，使后臺管理者能夠獲取每個用戶的運動數據，建立大數據庫，為決策者制定科學的全民健身工作提供數據支撐。這些高科技的應用，滿足了人的生理、心理需求，帶來了更加友好的人機界面，使人- 機- 環境更加協調、統一，使用戶倍感親切。

5 結論

近年來工業設計在國內取得了長足的發展，但是發展得極不均衡。國內健身器材行業中，上規模的企業非常重視工業設計在產品設計中的作用。然而眾多的中小規模企業輕視甚至忽略，直接采用模仿抄襲的作業方式。有的設計人員雖具備一定的理論知識，但缺乏實踐經驗，不足以支撐產品更深層次的設計。

我們作為產品設計師，只有從自身出發，努力學習先進的科學技術，加強實踐操作，擴大知識儲備和設計經驗，提高自身素質，把學識和經驗轉化到產品設計中去，才能設計出更好的產品，讓我們共同努力吧。