王第文

（陜西烽火集團(tuán)烽火佰鴻公司，陜西 西安 710075）

工業(yè)設(shè)計(jì)（Indu strial Design）指以工學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)為基礎(chǔ)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)。隨著我國制造業(yè)的不斷升級(jí)，工業(yè)設(shè)計(jì)這門學(xué)科正在被越來越多的行業(yè)所熟知并加以運(yùn)用推廣。

在具體的設(shè)計(jì)過程中，工業(yè)設(shè)計(jì)涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的很多方面，如產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、材料的選擇、產(chǎn)品表面處理工藝、用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)、品牌價(jià)值的體現(xiàn)等等。

LED作為一種新光源以其長壽命、低功耗、綠色無污染在最近幾年正在革命性地取代傳統(tǒng)的照明燈具。由于這種固體光源的體積很小，同時(shí)又能很好地進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，較之傳統(tǒng)燈具就有了全新的結(jié)構(gòu)和外觀，所以也更加易于產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。本文將以一名工業(yè)設(shè)計(jì)師在LED路燈設(shè)計(jì)開發(fā)過程中的設(shè)計(jì)思維和實(shí)際的產(chǎn)品開發(fā)過程為主，試圖探討出一套LED路燈設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之路。

圖1 LED路燈是當(dāng)前最典型、最普遍采用的結(jié)構(gòu)

1 LED路燈功能區(qū)域解構(gòu)

LED路燈結(jié)構(gòu)主要由光源艙、電器艙、散熱器及燈桿連接件四部分組成。區(qū)別于傳統(tǒng)路燈的是散熱器。LED在發(fā)光的同時(shí)需要及時(shí)地把自身產(chǎn)生的熱量散去從而保證其正常工作，所以產(chǎn)生了這種LED燈具特有的結(jié)構(gòu)特征。

圖1所示LED路燈是當(dāng)前最典型、最普遍采用的結(jié)構(gòu)：散熱片裸露，獨(dú)立的電源艙，燈桿連接件，大張的設(shè)有LED光源芯片的鋁基板，貼裝在散熱片基板上(下方)，再加前透明護(hù)罩。

這種設(shè)計(jì)存在以下幾種問題：①散熱肋片之間的間距過于緊密。在自然對(duì)流散熱過程中，不是一味地增加散熱片面積(加密散熱肋片間距)，就能提高散熱量，當(dāng)肋片加密到某一值(最佳值)時(shí)，再增加，散熱量反而下降。從而使得散熱效果低，LED結(jié)溫高，影響LED燈芯的使用壽命；散熱片的尺寸大(即路燈尺寸大)，重量沉(十多公斤)，散熱成本高居不下；燈具外觀感覺粗糙，不美觀。②電源艙開口在實(shí)際使用中向上，這樣就必須要把電源倉整體密封防水，增加制造成本，同時(shí)也不利于散熱。③光源艙人機(jī)交互方面設(shè)計(jì)不夠友好。這個(gè)區(qū)域是整燈的核心區(qū)域，是人機(jī)交互的重點(diǎn)區(qū)域，過于呆板簡陋的外觀使得燈具的整體感覺大打折扣。④燈桿連接件作為整燈的重要受力點(diǎn)設(shè)計(jì)得過于簡單，同時(shí)又過多地占用了整燈的空間。

綜上所述，由于缺少細(xì)節(jié)的考慮和過于粗放的結(jié)構(gòu)安排，作為替代傳統(tǒng)照明的LED照明燈具，目前市場(chǎng)上大多數(shù)LED路燈都缺乏良好的產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)，缺少產(chǎn)品語言的表達(dá)，缺少企業(yè)文化的表達(dá)，缺少細(xì)節(jié)，致使產(chǎn)品外觀粗陋，產(chǎn)品附加值低。要解決上述問題，可以通過工業(yè)設(shè)計(jì)的角度，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)提升，從而重塑產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品附加值。

2 區(qū)域合理化創(chuàng)新設(shè)計(jì)與重組

本著上述問題，下面將以工業(yè)設(shè)計(jì)的視角和方法，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)。

首先對(duì)產(chǎn)品從新定義，LED路燈是一種戶外照明使用的工業(yè)產(chǎn)品，應(yīng)符合高可靠性、安全性，同時(shí)還應(yīng)為使用者提供良好的使用感受，并且能夠和周邊的使用環(huán)境良好的融為一體。作為一種革命性的照明產(chǎn)品，由其外觀應(yīng)體現(xiàn)出科技感、安全感、品質(zhì)感，同時(shí)應(yīng)區(qū)別于傳統(tǒng)燈具，體現(xiàn)其創(chuàng)新特征。

由此，從飛機(jī)的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)汲取靈感，結(jié)合LED照明需求，重新解構(gòu)，設(shè)計(jì)全新的路燈產(chǎn)品。

燈具光源倉及散熱器部分為圓型，這種形態(tài)賦予了燈具全新的設(shè)計(jì)寓意。圓形的形態(tài)帶給人溫潤、平和的觀感。為了解決散熱片過于緊密不利散熱的問題，在滿足散熱面積的前提下，把散熱片的間距做了做了最大范圍的調(diào)整。同時(shí)基于圓形的散熱盤，把散熱片設(shè)計(jì)成由中心處強(qiáng)力發(fā)散并包覆住正面光源倉部分。由于燈具在實(shí)際使用中中心處熱量最高，而四周的熱量相對(duì)較低。把散熱盤由中心聚攏處向四周呈弧面的光滑過渡，使得中心處的散熱面積最大化，并向周邊逐漸遞減，從而更合理地解決了散熱需求。這種發(fā)散式的分布更加有助于空氣在散熱片中的流動(dòng)，從而更加高效地帶走熱量。從設(shè)計(jì)語義上來看，散熱盤整體有十足的運(yùn)動(dòng) 熱效能的心理暗示。

圖2 重新設(shè)計(jì)的散熱器

下面進(jìn)行光源艙的設(shè)計(jì)。這個(gè)區(qū)域是燈具和使用者進(jìn)行人機(jī)交互的核心區(qū)域，是整個(gè)設(shè)計(jì)的重中之重。

承接散熱盤的包覆過渡，光源艙的保留了與外形匹配的圓形形態(tài)。這一區(qū)域保留了超大的可視面積，內(nèi)部采用模組式光源排布，鋁基板表面做白色噴涂，外部由與散熱盤球面度相當(dāng)?shù)膱A形玻璃覆蓋。模組化的光源大大提升了產(chǎn)品的可靠性，并且方便安裝及維護(hù)，是產(chǎn)品功能性整合升級(jí)的突出體現(xiàn)。盡量寬大和整潔的光源艙提供給使用者明亮清晰的心理暗示，對(duì)產(chǎn)品的高亮度和高顯色性做出了最佳的詮釋與表達(dá)。球面圓形玻璃賦予產(chǎn)品溫暖的一面，從而抵消掉工業(yè)品的冰冷感和不易操作感。綜上所述，光源艙諸多人性化的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)提供給了使用者溫暖的人文關(guān)懷和卓越的產(chǎn)品體驗(yàn)。

最后要解決的是電源艙和燈桿連接件的問題?？紤]到產(chǎn)品的整體感要盡量鮮明，在實(shí)際安裝和維護(hù)中還要盡量操作簡單，在這里把這兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行了整合。做成一個(gè)電源和燈桿連接件共用的腔體，同時(shí)在此腔體的光源艙一面設(shè)計(jì)一個(gè)蓋板，和腔體用活頁連接，方便安裝及日常維護(hù)。蓋板外表面設(shè)計(jì)有企業(yè)標(biāo)識(shí)，從而強(qiáng)化產(chǎn)品的企業(yè)文化。電源倉的設(shè)計(jì)配合了燈具整體簡潔的流線風(fēng)格，使得燈具整體充滿超現(xiàn)代的工業(yè)感。

圖3 經(jīng)過區(qū)域創(chuàng)新設(shè)計(jì)與重組后的全新LED路燈

燈具殼體定義為鋁壓鑄成型，表面氧化處理后噴漆。通過以上區(qū)域性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與重組，燈具的性能和外形發(fā)生了質(zhì)的改變。高可靠性、高安全性、高科技性以及強(qiáng)烈的人文關(guān)懷被重新注入到產(chǎn)品中。

3 結(jié)語

隨著我國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的不斷加速，對(duì)產(chǎn)品綜合性能的要求也在逐步提高。在這個(gè)過程中，工業(yè)設(shè)計(jì)作為一門多視角、多技巧的全新設(shè)計(jì)手段，在產(chǎn)品開發(fā)中開始扮演非常重要的角色。本文試圖探討一種方法，通過區(qū)域創(chuàng)新設(shè)計(jì)與重組，創(chuàng)造出更具卓越性能、更具人性化、更具品牌價(jià)值的高附加值產(chǎn)品，從而為企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供一種新的思維模式。