束曉永， 韓 江， 劉 學(xué)， 殷曉晨， 丁芳婷

（1.合肥工業(yè)大學(xué) 建筑與藝術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230009；2.合肥工業(yè)大學(xué) 機(jī)械與汽車工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

老式機(jī)床源于20世紀(jì)五六十年代的機(jī)械加工技術(shù)，其生產(chǎn)加工性能穩(wěn)定可靠，加工精密性也完全符合產(chǎn)品精度要求，而且經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)優(yōu)化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)更趨合理。在機(jī)床外觀方面，由于用戶沒(méi)有迫切訴求，廠家也沒(méi)有這種迫切的改進(jìn)需求，但隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，同類產(chǎn)品在價(jià)格、性能、形象上展開了競(jìng)爭(zhēng)，加上國(guó)外同類產(chǎn)品的沖擊，廠家不僅要提高產(chǎn)品性能參數(shù)、降低成本，同時(shí)也對(duì)產(chǎn)品的外觀品質(zhì)有了更高的要求，機(jī)床產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)需求也提上日程。工業(yè)設(shè)計(jì)在提高工業(yè)制成品的國(guó)際市場(chǎng)價(jià)值和制造業(yè)水平中發(fā)揮著巨大的作用［1］，從國(guó)際制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，下一步的發(fā)展動(dòng)力將是以工業(yè)創(chuàng)新為主要特征。工業(yè)設(shè)計(jì)中產(chǎn)品形象識(shí)別系統(tǒng)（product identity system，PI）是產(chǎn)品獲得歸屬感和家族感［2］，塑造出品牌形象特質(zhì)，獲得企業(yè)文化認(rèn)同感，形成產(chǎn)品差異化的有效設(shè)計(jì)手段之一。在產(chǎn)品日趨同質(zhì)化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的今天，讓產(chǎn)品由內(nèi)到外體現(xiàn)著統(tǒng)一的品質(zhì)，以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為核心的產(chǎn)品識(shí)別是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要戰(zhàn)略資源。事實(shí)上，從產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)到產(chǎn)品PI設(shè)計(jì)，不僅意味著設(shè)計(jì)層級(jí)和理念的不同，更為重要的是設(shè)計(jì)向設(shè)計(jì)戰(zhàn)略和企業(yè)文化的延伸。

1 現(xiàn)代機(jī)床PI系統(tǒng)構(gòu)建

在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，將機(jī)床PI系統(tǒng)構(gòu)建流程概括為下幾點(diǎn)：機(jī)床設(shè)計(jì)任務(wù)解析、國(guó)內(nèi)外品牌調(diào)研分析、委托方企業(yè)品牌基因分析、系統(tǒng)要素提取設(shè)計(jì)、雙方設(shè)計(jì)評(píng)審并調(diào)整。達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)后，對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

圖1 機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程

2 機(jī)床設(shè)計(jì)的調(diào)研分析

對(duì)于機(jī)床產(chǎn)品的調(diào)研分析應(yīng)該從系統(tǒng)的角度出發(fā)，包括圍繞著機(jī)床的一系列企業(yè)文化、社會(huì)環(huán)境因素，要有一個(gè)系統(tǒng)整體的思維方式，各系統(tǒng)因素之間都是相互依存、相輔相成的。

2.1 特定行業(yè)機(jī)床產(chǎn)品本身的調(diào)研分析

不同加工類型機(jī)床因功能不同，其原始形態(tài)也呈現(xiàn)不同，所以首先要從了解機(jī)床的結(jié)構(gòu)、功能、操作方式、工作方式、加工產(chǎn)品、維修注意事項(xiàng)等開始，分結(jié)構(gòu)、分模塊地認(rèn)清機(jī)床每個(gè)部分的屬性與功用，為后面的造型設(shè)計(jì)做鋪墊，需要和機(jī)械設(shè)計(jì)師緊密配合進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。

2.2 企業(yè)客戶設(shè)計(jì)調(diào)研分析

了解委托企業(yè)的歷史和企業(yè)文化，對(duì)于曾經(jīng)應(yīng)用過(guò)的LOGO、企業(yè)色彩、常用的設(shè)計(jì)材料、能實(shí)現(xiàn)的加工工藝、成本與預(yù)算等。充分解析委托企業(yè)的企業(yè)文化中品牌的DNA，從中歸納出企業(yè)特質(zhì)，歸納出企業(yè)生產(chǎn)的機(jī)床產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中氣質(zhì)特點(diǎn)，將設(shè)計(jì)風(fēng)格定位具體化。通過(guò)與委托企業(yè)多交流，了解對(duì)方的設(shè)計(jì)訴求，并了解其主要客戶對(duì)于以往產(chǎn)品的反饋，明確設(shè)計(jì)任務(wù)重點(diǎn)。

2.3 國(guó)內(nèi)外同類機(jī)床產(chǎn)品的調(diào)研分析

通過(guò)橫向及縱向的同類產(chǎn)品對(duì)比分析，明確同類型競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，在進(jìn)行機(jī)床造型設(shè)計(jì)的過(guò)程中，揚(yáng)長(zhǎng)避短，定位競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

我國(guó)機(jī)床制造業(yè)與國(guó)際水平在工藝和設(shè)計(jì)上還有一定差距，在設(shè)計(jì)中要正視差距，找出著眼點(diǎn)，進(jìn)行提煉分析和總結(jié)，設(shè)計(jì)的工作就是不斷變換視角在項(xiàng)目中尋找問(wèn)題［3］，得出與自身機(jī)床設(shè)計(jì)相適應(yīng)的方案。

本文以研球機(jī)產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)為例，選取國(guó)內(nèi)外不同品牌機(jī)床，對(duì)其設(shè)計(jì)特點(diǎn)，包括造型、配色、材料工藝、LOGO標(biāo)識(shí)、控制面板等要素進(jìn)行了系列的研究與分析，分析總結(jié)如下：

（1）機(jī)體通常選用2種主色，多以黑白經(jīng)典搭配為主，配以灰、紅、深藍(lán)。

（2）整體多以白色為主，深色為輔助，配以色帶點(diǎn)綴。

（3）整體簡(jiǎn)潔，局部應(yīng)用不同半徑斜切、弧度圓角，體現(xiàn)工藝精度。

（4）門與拉手等構(gòu)件利用材質(zhì)和色彩的變化提升品質(zhì)和整體感。

（5）控制面板符合人機(jī)關(guān)系，設(shè)置合理，減少誤操作，色彩以紅、黃、綠、藍(lán)配合主色調(diào)灰色系、深色系。

（6）通常LOGO為圖形與字符混排，或以字符為主，本色明快，警示標(biāo)識(shí)色彩識(shí)別度高，設(shè)計(jì)統(tǒng)一。

3 機(jī)床造型設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)詳細(xì)的市場(chǎng)調(diào)研分析后，通過(guò)具體的數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行比較和抉擇，逐步確定企業(yè)產(chǎn)品的戰(zhàn)略定位、市場(chǎng)情形和目標(biāo)人群。將企業(yè)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞，明確下一步的設(shè)計(jì)突破點(diǎn)。設(shè)計(jì)要考慮使用環(huán)境及相關(guān)人員感受，并處理與生產(chǎn)工藝、消耗、使用與環(huán)保等相關(guān)的問(wèn)題［4］。現(xiàn)代機(jī)床PI系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要素有形態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、色彩系統(tǒng)設(shè)計(jì)、表體質(zhì)感與面飾工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、輔助配件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、視覺傳達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品推廣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3.1 形態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)調(diào)研確定現(xiàn)代機(jī)床的外形、不同箱體間比例間距，推敲各作業(yè)面之間的整體關(guān)系。其中根據(jù)委托方實(shí)際訴求，利用PI產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)形象與外在視覺形象形成統(tǒng)一性，體現(xiàn)產(chǎn)品本身內(nèi)在和外在品質(zhì)。

3.2 色彩系統(tǒng)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代機(jī)床的色彩不宜太花亂，一般不超過(guò)3種，適當(dāng)運(yùn)用色彩比例表達(dá)機(jī)床風(fēng)格，體現(xiàn)企業(yè)形象識(shí)別系統(tǒng)（corporate identity system，CIS）在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中注重品牌基因的溶入與統(tǒng)一，產(chǎn)生恒定的品質(zhì)感，體現(xiàn)一貫的企業(yè)設(shè)計(jì)文化。

3.3 表體質(zhì)感與面飾工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)

選材與表面工藝會(huì)產(chǎn)生不同觸覺質(zhì)感與視覺質(zhì)感，成功的材質(zhì)肌理搭配和表面處理，對(duì)產(chǎn)品形象的改變起關(guān)鍵作用。機(jī)床上常見材料，如金屬材料采用不同工藝和表面處理則產(chǎn)生不同肌理；成型塑料色彩豐富、圓潤(rùn)，可制成透明，富有現(xiàn)代感。采用系列化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)企業(yè)自身技術(shù)條件，制定適宜的加工方式。

3.4 外部要素系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)要讓外觀造型和內(nèi)部機(jī)構(gòu)能夠內(nèi)外統(tǒng)一，機(jī)床外在部件及標(biāo)識(shí)在機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)中也占有重要地位，能夠部分反映內(nèi)在加工品質(zhì)，是機(jī)床細(xì)節(jié)品質(zhì)的重要體現(xiàn)。將舊LOGO、銘牌、警示標(biāo)識(shí)等產(chǎn)品外觀細(xì)節(jié)進(jìn)行再設(shè)計(jì)，整體提升改良產(chǎn)品外在形象，增加機(jī)床外在品質(zhì)感受。如研球機(jī)產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)中，對(duì)各類機(jī)床把手進(jìn)行調(diào)研分析，根據(jù)把手材質(zhì)風(fēng)格、穩(wěn)定性及安裝方式等，選擇最符合機(jī)床系列化的設(shè)計(jì)。

3.5 產(chǎn)品推廣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

機(jī)床推廣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是圍繞著機(jī)床本身所做的一系列設(shè)計(jì)，包括機(jī)床產(chǎn)品的宣傳手冊(cè)、用戶使用手冊(cè)、廣告宣傳海報(bào)、機(jī)床包裝、展覽的展廳展位、工作人員服裝、營(yíng)銷方式等。

工業(yè)設(shè)計(jì)概念經(jīng)歷了3次重大衍變，從廣告設(shè)計(jì)中的圖像設(shè)計(jì)，到工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，再到產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)［5］，在本項(xiàng)目中，機(jī)床外觀“系列化”設(shè)計(jì)可歸結(jié)為以下步驟：

（1）根據(jù)任務(wù)要求，完成機(jī)床產(chǎn)品中一種產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)，或者選擇企業(yè)機(jī)床產(chǎn)品中最具有代表性、典型性機(jī)床類型。

（2）根據(jù)完成的外觀設(shè)計(jì)或者已有外觀提煉其外觀特征元素，并將特征元素運(yùn)用于其他機(jī)床。

（3）根據(jù)在其他機(jī)床上的應(yīng)用情況，調(diào)整特征元素，使之配合其他形態(tài)、體積、類型各異的機(jī)床。

（4）將調(diào)整后的新特征元素重新運(yùn)用到最初的1、2類典型機(jī)床上。

（5）再將新特征元素運(yùn)用到其他的形態(tài)、體積、類型各異的機(jī)床上。

（6）將新特征元素運(yùn)用到圍繞機(jī)床展開的產(chǎn)品推廣系統(tǒng)設(shè)計(jì)上。

4 實(shí)際案例

在與企業(yè)實(shí)際合作項(xiàng)目中，通過(guò)產(chǎn)品色彩及形象的再設(shè)計(jì)，做出更合理的人機(jī)關(guān)系的機(jī)床產(chǎn)品，并在設(shè)計(jì)中有效控制時(shí)間、成本和減少誤操作，使識(shí)別系統(tǒng)更高效。識(shí)別部件和方式有多種［6］，巧妙地運(yùn)用設(shè)計(jì)，防止和降低機(jī)床加工時(shí)的意外，可以大幅提升產(chǎn)品外觀形象，提高操作效率，提升產(chǎn)品部分附加值和品牌形象。設(shè)計(jì)首先要理解析機(jī)床加工鋼球的工藝流程，如圖2所示。

圖2 鋼球機(jī)加工流程

工業(yè)設(shè)計(jì)在初級(jí)階段，有關(guān)工業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略大而泛，缺少針對(duì)性［7］，而產(chǎn)品改良設(shè)計(jì)，在不改動(dòng)整體造型和生產(chǎn)工藝情況下，通過(guò)細(xì)化設(shè)計(jì)方案，充分體現(xiàn)高精度加工機(jī)械的內(nèi)在品質(zhì)。舊機(jī)床外觀如圖3所示。

圖3 機(jī)床舊外觀

歸結(jié)起來(lái)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)項(xiàng)目對(duì)象的特點(diǎn)選擇相關(guān)工藝。為避免大幅度增加加工成本，回避要用模具的造型設(shè)計(jì)，同時(shí)有利于快速加工并能保證設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)品質(zhì)，選用了企業(yè)非常熟悉的成型手段，主要運(yùn)用的是鈑金折曲和電焊加工，新設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)效果如圖4所示。

機(jī)床色彩涂飾中定案使用箱體式設(shè)計(jì)，棄用色帶式設(shè)計(jì)，讓方案保證效果同時(shí)又有較高的工藝可行性；在LOGO銘牌的設(shè)計(jì)中，用不同材質(zhì)和著色方法來(lái)反復(fù)測(cè)試絲網(wǎng)印刷等著色工藝方式，嘗試硅膠粘接、鉆孔鉚接等連接方式。選擇成本與效果比較均衡方法，鋁合金表面蝕刻并填漆，用鉚接方式固定到機(jī)床機(jī)體表面，決定這些的最直接原因是深入了解機(jī)床作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)及環(huán)境，師傅操作并示范機(jī)床作業(yè)過(guò)程，同時(shí)提出自己的理解：機(jī)床機(jī)體內(nèi)高溫、高壓、震動(dòng)，油污也很重。所以銘牌的設(shè)計(jì)要注意在使用環(huán)境的耐用性和持久性。

另一方面，要考慮人的生理和心理特性，改進(jìn)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)給用戶提供有利的操作條件，提高機(jī)器效率，減少勞動(dòng)傷害和意外［8］，這體現(xiàn)在機(jī)床腳剎設(shè)計(jì)上用警示色彩設(shè)計(jì)，防止誤操作，既有設(shè)計(jì)中的訴求也是生產(chǎn)實(shí)際的客觀情況所決定，成品機(jī)床會(huì)展效果如圖5所示。

圖4 冷墩機(jī)設(shè)計(jì)效果圖

圖5 上海會(huì)展新設(shè)計(jì)成品機(jī)床展示

同時(shí)，由于是系列機(jī)床產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中要提取造型要素、銘牌、標(biāo)準(zhǔn)配色、警示標(biāo)識(shí)等一系列關(guān)鍵要素，以便于后期研球機(jī)和精研機(jī)機(jī)型的整體設(shè)計(jì)，使得機(jī)床系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有基因統(tǒng)一、品質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，用這種策略形成品牌效應(yīng)，突出機(jī)床品牌及機(jī)床內(nèi)在品質(zhì)的外化。按照本思路，設(shè)計(jì)出系列中精研機(jī)加工機(jī)床產(chǎn)品造型外觀，如圖6所示。

圖6 精研機(jī)產(chǎn)品效果圖

5 結(jié) 論

（1）認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代機(jī)床PI系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性，有意識(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用統(tǒng)一規(guī)劃加目標(biāo)管理機(jī)制，充分理解企業(yè)階段性需求，了解客戶，傾聽需求，同時(shí)要分析產(chǎn)品和市場(chǎng)的現(xiàn)狀。

（2）設(shè)計(jì)師應(yīng)該一開始就與工程師合作，與營(yíng)銷人員合作［9］，妥善處理好項(xiàng)目流程中不同環(huán)節(jié)的企業(yè)與客戶需求，并使自身產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念站在一定高度，保持在統(tǒng)一宏觀規(guī)劃的基礎(chǔ)上推進(jìn)整體設(shè)計(jì)工作。

（3）現(xiàn)代機(jī)床PI系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略，應(yīng)該從企業(yè)實(shí)際出發(fā)，根據(jù)企業(yè)的設(shè)計(jì)任務(wù)與要求，提煉企業(yè)機(jī)床設(shè)計(jì)DNA，結(jié)合其生產(chǎn)加工條件，制定規(guī)范的系統(tǒng)化標(biāo)準(zhǔn)。延續(xù)傳承企業(yè)文化理念，提高企業(yè)創(chuàng)新力與企業(yè)形象，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力與附加值。

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