原野，高炳學(xué)

（北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，北京100192）

機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計要素的感性分析

原野，高炳學(xué)

（北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，北京100192）

通過分析機(jī)床產(chǎn)品，重點對這一產(chǎn)品設(shè)計之初感性方面的要求進(jìn)行系統(tǒng)研究。

機(jī)床；感性工學(xué)；設(shè)計要素

1　感性工學(xué)對產(chǎn)品研究方法的概況

產(chǎn)品設(shè)計結(jié)合功能要求不同，設(shè)計上必定存在較大的差異，自然而然在處理感性工學(xué)上出現(xiàn)較大的區(qū)別，進(jìn)行相關(guān)概念研究工作時，必須依據(jù)不同的處理形式使這一概念得到合理的運用。作為這一領(lǐng)域研究的權(quán)威，著名教授長盯三生經(jīng)過多年的苦心研究，最終確定了這一概念的三種表達(dá)形式，即感性語言區(qū)分、感性工學(xué)模式以及感性工學(xué)模型處理三類。當(dāng)下，產(chǎn)品本身所涉及的前期處理，主要結(jié)合下列幾點完成相應(yīng)的操作：1）進(jìn)行機(jī)床設(shè)計時，必須使其樣本以及相應(yīng)的空間準(zhǔn)備妥善；2）確定設(shè)計過程中滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的感性語言空間，同時獲取需要的感性詞匯；3）針對所選取的樣本，獲取不同渠道的感性建議，經(jīng)過系統(tǒng)討論確定最終意向［1］。

2　機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計方法

2.1機(jī)床產(chǎn)品樣本空間建立及樣本選取

機(jī)床設(shè)計階段，相關(guān)樣本的選擇必須通過專業(yè)渠道獲取，具體包含有機(jī)床設(shè)計師、從業(yè)人員、理論教師以及同學(xué)幫助等渠道得到相應(yīng)的設(shè)計資料，以此作為前提確定后期樣本選擇的儲備資源，經(jīng)過合理篩選確定最終可供選擇的機(jī)床類型四十種，例如沈陽機(jī)床、哈斯等類型。參照相關(guān)機(jī)床得到后期所需要的器械樣本。

2.2感性語意空間建立及代表感性詞匯確立

機(jī)床設(shè)計階段，確定的感性語匯需要進(jìn)行全面細(xì)致的刪選處理，一旦出現(xiàn)失誤，必然會造成后期得到的理論與評價失去合理性，實驗將不再具備任何價值。故此在進(jìn)行這一工作時，我們需要大量收集可以反映出社會群眾真正需要的感性詞匯。本文在這方面經(jīng)過綜合整理，確定了一百個詞匯提供參考，而詞匯的獲得主要依靠下列幾種方式進(jìn)行：頭腦風(fēng)暴、相關(guān)器械操作簡章、請教大量專業(yè)人士后整理所得、遵循感性工學(xué)要求等多個方面。整理后得到以下詞匯：精密的、冰冷的、現(xiàn)代的、復(fù)雜的、大氣的、準(zhǔn)確的、輕巧的、精密的、粗糙的、簡約的、復(fù)雜的、現(xiàn)代的、傳統(tǒng)的、炫酷的、穩(wěn)住的、耐用的、美觀的、時尚的、飽滿的、硬朗的、藝術(shù)性的、個性的、便于舒適的、人性化的、整體性的、流暢的、高端的等。

在豐富的機(jī)床操作經(jīng)驗以及后期對該設(shè)備的了解情況下，利用表格中針對每一臺所提供的標(biāo)簽按照相應(yīng)的理解進(jìn)行評判，評判相應(yīng)的形容是否符合真實的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合真實標(biāo)準(zhǔn)給予分?jǐn)?shù)：-2分（此為所有分?jǐn)?shù)中最低，代表著與事實完全不符），2分（此為所有分?jǐn)?shù)中最高，代表著與實際情況切實相符），-1分（代表著與事實存在較大誤差，并不十分認(rèn)同），0分（代表著一般認(rèn)同），1分（代表著基本認(rèn)同）。在綜合評定后獲取四個詞匯采取剛性語義相關(guān)處理，最終確定分?jǐn)?shù)平均值。

2.3代表樣本感性意象調(diào)查與分析

通過語義測量表（表1、表2）從詞匯庫里篩選出四組感性意象，分別為：精密的-粗糙的，簡約的-繁雜的，炫酷的-普通的，現(xiàn)代的-傳統(tǒng)的。結(jié)合調(diào)查研究分析所得到的信息，在前一步操作的基礎(chǔ)上得到四組剛性詞匯研究對象，將之和事先準(zhǔn)備的四十個樣本綜合計算，以此獲得相應(yīng)的分?jǐn)?shù)平均值，同時需要確保相關(guān)信息來源通過機(jī)床工作者以及學(xué)生團(tuán)隊等合理渠道獲得。

表1　感性語義評價平均值（機(jī)床操作人員組）

表2　感性語義評價平均值（老師學(xué)生人員組）

對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，確定數(shù)據(jù)合理有效性，按照相關(guān)計算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。在一系列操作后得到最終所需要的數(shù)據(jù)，同時確定了四組目標(biāo)對象所需要的剛性排名，排名第一位的是精密的，第二位則是現(xiàn)代的，第三位是簡約的，排名最后一位則是炫酷的。結(jié)合此次分?jǐn)?shù)的排名不難發(fā)現(xiàn)，在處理機(jī)床設(shè)計問題時，人們首先關(guān)注的是該設(shè)備的性能是否精密，功能是否完善，只有確定了這一點，才會開始進(jìn)行后期色彩外形的處理。

3　機(jī)床產(chǎn)品樣本設(shè)計要素分析與提取

3.1機(jī)床產(chǎn)品形體要素分析

機(jī)床設(shè)計階段，除了需要了解人們對于該設(shè)備的感性要求，設(shè)計工作者本身也需要對這一概念進(jìn)行全面了解。為了清楚相關(guān)從業(yè)人員是否具備相應(yīng)的了解，筆者在團(tuán)隊的幫助下對相關(guān)從業(yè)人員進(jìn)行了一次分析了解，采取抽樣調(diào)查形式，所涉及的問題不單單是針對產(chǎn)品本身的知識，也包含了設(shè)備形體處理等方面的問題進(jìn)行綜合調(diào)查，選擇的調(diào)查人數(shù)確定為100人，當(dāng)前共有56人參與了問題的回答，結(jié)合數(shù)據(jù)分析處理最終得到了機(jī)床形體色彩等方面的相關(guān)要求以及重點影響因素，主要部件參考順序為：觀察窗、左右防護(hù)罩、把手和門。

結(jié)合分析所得數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的整理，獲得影響產(chǎn)品主要因素的了解情況，在后期相關(guān)方面的處理上具有十分重要的意義，再次我們結(jié)合實驗數(shù)據(jù)全面研究上述產(chǎn)品要素，得出相應(yīng)的結(jié)論。

3.2機(jī)床產(chǎn)品色彩分類

無論是任何一種產(chǎn)品，附于其表面的色彩始終是人們心中的第一感覺，具有極大的影響力。因此，選擇一種合理的色彩也將影響機(jī)床設(shè)備自身的價值和市場需求。

進(jìn)行機(jī)床顏色處理階段，不能為了好看而過多的使用不同色彩，實際操作時以兩種至三種顏色進(jìn)行處理，顏色處理上的簡單明確，最終會使設(shè)備體現(xiàn)感更加強(qiáng)烈。當(dāng)下，人們對于此類設(shè)備所選取的顏色，大多灰黑為主，如此一來可以使該設(shè)備與周圍的工作環(huán)境融為一體。而設(shè)備上的拉門等其他部位則用深灰加以區(qū)分。經(jīng)過這樣一個簡單的表現(xiàn)形式，設(shè)備將傳達(dá)出一種更加穩(wěn)重、精密的效果，使得設(shè)備本身具備的性能也將在第一時間體現(xiàn)于人們心中。眾所周知，灰黑的理念代表著灰塵色，它不是黑，更不是白，處理兩者中間，并不顯眼。從人類生理角度上來講，這一色彩明度一般，在可視的情況下并不會給人體帶來損傷，長時間的注視也不會造成工作人員的用眼疲乏。在灰色的基礎(chǔ)上添加一些刺激感強(qiáng)烈的色彩，那么設(shè)備形象也將擁有更多的特點。

3.3機(jī)床產(chǎn)品材質(zhì)分類

機(jī)床的機(jī)床身基座通常運用的是灰鑄造鐵，達(dá)到國際GB9439-88標(biāo)準(zhǔn)，該材質(zhì)擁有較好的耐磨性和消震性，令機(jī)床的使用年限延長。早期的立柱與其他結(jié)構(gòu)采用的是灰鑄鐵，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段已開始運用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。傳動軸、齒輪通常采用鋼材，一些來嚴(yán)格要求的部件還會運用一鍛打工藝［2］。

3.4機(jī)床產(chǎn)品形態(tài)分類

機(jī)床產(chǎn)品的形態(tài)以簡潔為主，可分為直面型、直面+斜面型、直面+圓角過渡結(jié)合、直面+斜面+圓角過渡、直面+斜面+曲面、直面+曲面、直面+大圓角構(gòu)成的曲面、曲面、多形態(tài)等。

當(dāng)前機(jī)床最流行造型仍然為全封閉式造型，直線型的造型令機(jī)床更顯整潔規(guī)范，塊狀式趕線型在統(tǒng)一度和清晰度上表現(xiàn)更佳，而且組合也更加嚴(yán)謹(jǐn)。曲線型發(fā)源于直線型，多數(shù)機(jī)床產(chǎn)品都是于直面的基礎(chǔ)上展開圓角過渡，或者配合曲面有效豐富其造型，當(dāng)前市場上較少有純曲面機(jī)床。

4　機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計元素的結(jié)構(gòu)

4.1觀察窗的設(shè)計要素分析

此部件的存在，可以幫助使用者直觀了解機(jī)床內(nèi)部運作情況，因此對于此部件的設(shè)計以及位置的選擇符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，如此一來，該設(shè)備無論是在外觀還是在操作上均能讓使用者獲得良好的體驗。外形上則主要是直線、平面等，在處理上使邊角等部位過于硬直，經(jīng)過這樣一個簡單的處理，在人們心中該部件早已變得更加整齊精密。若是將小圓角改為大圓角，則選擇曲面為主，在處理上使主、次面連接處變得圓滑。隨著時代的發(fā)展，人們早已不再滿足方形這一種模式，經(jīng)過眾多研究工作者的不懈努力，該領(lǐng)域已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，大量研究成果被運用于實際，國際市場上除了方形以外，更多的則是以曲線或者其他組合形式的觀察窗為主，以此作為前提，無論機(jī)床外觀是否需要進(jìn)行改變，均能借此得到妥善協(xié)調(diào)。

4.2左側(cè)防護(hù)罩、右側(cè)防護(hù)罩的設(shè)計要素分析

此部件的設(shè)計，對于機(jī)床設(shè)備本身的造型而言具有十分重大的影響。作為這一設(shè)備本身不可或缺的一個環(huán)節(jié)，必須經(jīng)過合理有效的設(shè)計使其符合要求。人們對設(shè)備進(jìn)行初次了解時，離不開對護(hù)罩的研究，一旦處理失當(dāng)，無論是人們心中第一次所受到的沖擊，亦或是后期運用時的感受均會受到影響。目前，市場上主要流通的外罩按照外觀區(qū)分可以分為三類：即曲面、直面、斜面型。若是進(jìn)行深入探究，我們還可以根據(jù)上述類型進(jìn)行區(qū)分，但是最終離不開這三種形式帶給人的感覺。

4.3把手的形態(tài)分析

此部件的設(shè)計，同樣需要經(jīng)過全面周密的計算。相對于設(shè)備本身而言，把手所存在的空間顯得并不重要，然而這一部件外觀上的選擇也會直接影響著人們的第一印象與使用心理。無論是在外形上亦或是其存在的地點，必須結(jié)合相關(guān)理論知識進(jìn)行合理處理，在符合設(shè)計要求的情況下也必須考慮工作人員的使用需要。目前，常見的外觀形式可以分為三類：即直、曲、折，進(jìn)行這一部件的處理時，主要按照人們手掌屈伸所占用的空間而定。而市面上提供的這一設(shè)備部件其截面往往是圓柱樣式，方體樣式相對而言較少。

4.4門的形態(tài)分析

此部件的處理作為機(jī)床設(shè)計過程中至為重要的一個環(huán)節(jié)，需要設(shè)計人員細(xì)致周密的計算。由于門位處在整套設(shè)備中心位置，在設(shè)計時不允許出現(xiàn)任何誤差。實際生活中早已出現(xiàn)兩者輪廓線無法正常結(jié)合在一起的機(jī)床設(shè)備。當(dāng)出現(xiàn)這一情況時，門所選擇的地點出現(xiàn)了偏離，與外罩不再屬于同一個平面，而是讓后者產(chǎn)生凹陷，如此一來，門才能體現(xiàn)存在的價值，進(jìn)行正常工作。目前，該部件在市面上常見的外觀形式分為三類：即曲門、直門以及折門。這一部件無論如何設(shè)計，均需要以外罩造型作為前提進(jìn)行處理［3］。

5　結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，人們對于物質(zhì)生活與文化的追求不斷提升，因此，對機(jī)床產(chǎn)品的要求也由傳統(tǒng)的精密和自動化要求，提升到了操作性與審美體驗方面的要求。本論文結(jié)合機(jī)床產(chǎn)品的外觀設(shè)計的要素，由形體要素中的色彩、配件等方面提出感興設(shè)計的方案，現(xiàn)總結(jié)如表3所示：

表3　設(shè)計方案

［1］張曙，衛(wèi)漢華.機(jī)雨絲產(chǎn)品外觀設(shè)計的新動向［J］.工業(yè)設(shè)計，2009（6）: 12-13.

［2］唐克巖.我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望［J］.機(jī)床與液壓，2012，40（5）:145-147.

［3］丁俊武，楊東濤，曹亞東，等.情感化設(shè)計的主要理論、方法及研究趨勢［J］.工程設(shè)計學(xué)報，2011，17（1）:12-17.

（編輯：劉楠）

Sensibility Analysis of Machine Tool Product Design Elements

Yuan Ye，Gao Bingxue
（Mechanical and Electrical Engineering College of Beijing Information Science and Technology University，Beijing 100192）

This paper will analyze the object identified as machine tool products，focusing on the systematic study of the emotional aspects of product design at the beginning of the requirements.

machine tool；engineering；design element

TB47

A

2095-0748（2015）21-0062-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.21.27

2015-10-10

原野（1990—），女，北京人，在校研究生，研究方向：機(jī)床設(shè)計。