由尚 臧小影

摘要：文章通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的總有機(jī)碳分析儀進(jìn)行深入的分析，從細(xì)節(jié)方面入手，在不改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，重新對(duì)總有機(jī)碳分析儀的外觀進(jìn)行優(yōu)化。在技術(shù)已經(jīng)基本完善的情況下，主要從造型的優(yōu)化上來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品，輔助以人機(jī)關(guān)系和界面設(shè)計(jì)這兩個(gè)方面來(lái)提升產(chǎn)品的附加值與品位，實(shí)現(xiàn)企業(yè)由最初的“實(shí)現(xiàn)完整的功能性”到“個(gè)性化發(fā)展”的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：有機(jī)碳分析儀 人機(jī)關(guān)系 界面設(shè)計(jì)

引言

隨著全球化進(jìn)程的不斷發(fā)展，中國(guó)許多小企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人開(kāi)始注重提取企業(yè)的“DNA”，進(jìn)行一體化的設(shè)計(jì)。文章主要展示了有機(jī)碳分析儀（TOC）的整個(gè)設(shè)計(jì)流程，對(duì)于有機(jī)碳分析儀的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，在技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基本成熟，但是，它們大多外觀簡(jiǎn)陋，形式老舊，與國(guó)外的一些大品牌相比，明顯缺少檔次感。深入分析德國(guó)相同的產(chǎn)品可以發(fā)現(xiàn)，德國(guó)關(guān)于有機(jī)碳分析儀的設(shè)計(jì)已經(jīng)有十幾年，可以說(shuō)基本實(shí)現(xiàn)了由“實(shí)現(xiàn)完整的功能性”到“個(gè)性化發(fā)展”的轉(zhuǎn)變。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)中國(guó)每年進(jìn)口各類(lèi)測(cè)試儀器總額接近中國(guó)測(cè)試儀器產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值50%；另外，在6000多家企業(yè)中，高檔、大型儀器設(shè)備幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口。所以，有機(jī)碳分析儀需要在技術(shù)已經(jīng)基本完善的情況下，從造型的優(yōu)化上來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品，輔助以人機(jī)關(guān)系和界面設(shè)計(jì)這兩個(gè)方面來(lái)提升產(chǎn)品的附加值與品位，實(shí)現(xiàn)企業(yè)由最初的“實(shí)現(xiàn)完整的功能性”到“個(gè)性化發(fā)展”的轉(zhuǎn)變。

一、有機(jī)碳分析儀的外觀設(shè)計(jì)

（一）有機(jī)碳分析儀基本介紹

總有機(jī)碳分析儀（TOC）是眾多儀器中的一種，屬于小型的儀器設(shè)備?？傆袡C(jī)碳分析儀的基本目標(biāo)是測(cè)試分析水溶液中的總有機(jī)碳的含量，它的本質(zhì)是一個(gè)快速檢測(cè)鑒定的綜合性指標(biāo)。總有機(jī)碳分析儀的原理是將水溶液中的總有機(jī)碳氧化為二氧化碳，以此來(lái)比較二氧化碳和總有機(jī)碳之間碳含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系?？傆袡C(jī)碳分析儀的應(yīng)用領(lǐng)域主要應(yīng)用在控制飲用水、工業(yè)用水、生活污水、生產(chǎn)廢水的質(zhì)量和監(jiān)測(cè)江河、湖泊、海洋、地表水等方面。

（二）有機(jī)碳分析儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)

總有機(jī)碳分析儀（TOC）的主要的構(gòu)成部件有定量進(jìn)樣器、無(wú)機(jī)碳反應(yīng)器、總碳氧化反應(yīng)器、氣液分離器、非分光紅外線二氧化碳反應(yīng)器和數(shù)據(jù)處理部分。所謂的定量進(jìn)樣器，主要的作用是通過(guò)它像儀器內(nèi)部輸送樣品；其余的幾個(gè)主要的部件都是為了相應(yīng)的從進(jìn)樣口進(jìn)入的氣體或者是固體能夠順利進(jìn)行反應(yīng)的裝置。為了能夠讓這幾個(gè)構(gòu)件之間能夠順利進(jìn)行反應(yīng)，維持整個(gè)儀器的穩(wěn)定，總有機(jī)碳分析儀內(nèi)部安裝了很多電路板；所以，為了保持電路板能夠正常工作，總有機(jī)碳分析儀的前門(mén)可以打開(kāi)，方便整個(gè)電路的檢修。

簡(jiǎn)單的可以把總有機(jī)碳分析儀的主要部件構(gòu)成概括為放入樣品的裝置、反應(yīng)的裝置、再反應(yīng)的裝置、檢測(cè)的裝置和非常多的電路。該產(chǎn)品的外觀改進(jìn)設(shè)計(jì)要建立在這些結(jié)構(gòu)可以穩(wěn)定的發(fā)揮其功能的基礎(chǔ)上。

（三）有機(jī)碳分析儀外觀優(yōu)化

總有機(jī)碳分析儀（TOC）外觀的優(yōu)化主要從產(chǎn)品整體的比例入手，輔助以配色強(qiáng)化其外觀的表現(xiàn)。更加具體的來(lái)說(shuō)，對(duì)于產(chǎn)品的外觀方面，可以從-個(gè)方盒子的切割與倒角的組合上面來(lái)進(jìn)行考慮，并且注重倒角與倒角、倒角與產(chǎn)品主體接合處的表達(dá)。

為了讓有機(jī)碳分析儀的表達(dá)比例更加協(xié)調(diào)，我們可以借鑒國(guó)外優(yōu)秀的關(guān)于該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)案例。比如，日本的島津的總有機(jī)碳分析儀，從整體的造型來(lái)看，該產(chǎn)品采用比較方正，倒角較小的形態(tài)。屏幕與機(jī)器采取一體化設(shè)計(jì)，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是操作更加方便，節(jié)省體力；但是這樣設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是必須適當(dāng)加大整體產(chǎn)品的尺寸，因?yàn)檫^(guò)小的屏幕不利于相關(guān)數(shù)據(jù)的分析整理，再加上最后使用者需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體統(tǒng)合、分析打印，所以最終還是要將數(shù)據(jù)放到工作的臺(tái)式電腦上面進(jìn)行分析；再比如德國(guó)的“GE”，巧妙地協(xié)調(diào)了構(gòu)件的使用和電路方面的連接，使這些產(chǎn)品更加具有檔次感，從而更好地吸引消費(fèi)者的目光。另外，我們發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品使用的圓角的數(shù)值受制于產(chǎn)品正前方開(kāi)門(mén)的結(jié)構(gòu)，如果圓角設(shè)計(jì)的過(guò)大，產(chǎn)品內(nèi)部的空間就不會(huì)得到有效的利用；如果過(guò)小，產(chǎn)品整體就會(huì)顯得有些呆板。GE產(chǎn)品的側(cè)面又做了切割，增添了產(chǎn)品的細(xì)節(jié)。在配色方面，兩家公司分別運(yùn)用了比較鮮亮的紅色和比較清新的藍(lán)色，讓消費(fèi)者印象深刻。

經(jīng)過(guò)調(diào)研市場(chǎng)上已有的產(chǎn)品后，發(fā)現(xiàn)由于本產(chǎn)品的特有結(jié)構(gòu)和該產(chǎn)品所處的工作環(huán)境以及模具成本，確定出方形的形態(tài)最適合于該產(chǎn)品，所以，此次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)該方形產(chǎn)品的細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，增加其變化性。由于周期性的電路整修，所以整個(gè)電路裝置應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)在前半部分，從前門(mén)打開(kāi)，方便工作人員的檢修；由于軸連接的要求、空間的利用和模具的限制，該產(chǎn)品的倒角設(shè)計(jì)不宜過(guò)大；而需要檢測(cè)的樣品最好從頂部入口，同時(shí)，由于不需要對(duì)大批量的樣品進(jìn)行檢測(cè)，頂部的入口位置不需要被設(shè)計(jì)的太大。綜合以上因素，散熱口的位置只能設(shè)計(jì)在側(cè)面。并且可以在側(cè)面或者是頂面增加面的變化，如下圖是對(duì)整體形態(tài)的考慮，整體形態(tài)中大的倒角位于側(cè)面，并且增加產(chǎn)品頂部的倒角。對(duì)該產(chǎn)品的外觀進(jìn)行整體考慮之后，還需要對(duì)頂部的細(xì)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步的深化考慮。還需要在前半部分增加一個(gè)透明視窗，方便檢測(cè)電路內(nèi)部的安全信號(hào)，也進(jìn)一步保障使用者的安全。

經(jīng)過(guò)不同方案的比對(duì)分析（如圖1、2），對(duì)總有機(jī)碳分析儀的造型進(jìn)行了如下的設(shè)計(jì)（如圖3）。并且基本設(shè)計(jì)出了總有機(jī)碳分析儀的爆炸圖以滿足安裝于拆卸的需要（如圖4）。

在對(duì)產(chǎn)品外部的造型進(jìn)行大致的思考后，對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行初步的色彩搭配，考慮到該產(chǎn)品的使用環(huán)境和使用對(duì)象，整體上采用白色，在不同零件接合處的倒角采用深灰色來(lái)強(qiáng)化整體造型。這種鮮明的適合使用者在工作室中舒心的進(jìn)行工作。

二、有機(jī)碳分析儀的人機(jī)關(guān)系

在對(duì)總有機(jī)碳分析儀的外觀進(jìn)行初步改進(jìn)后，還需要調(diào)研和分析用戶對(duì)該產(chǎn)品的使用方式。我們發(fā)現(xiàn)，在通常的情況下，在對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行使用時(shí)，使用者需要先進(jìn)行取樣，把取出的樣品經(jīng)過(guò)提純后，放入TOC分析儀特定的構(gòu)件中，進(jìn)行檢測(cè)，相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)一條類(lèi)似于數(shù)據(jù)線的接線顯示在與總有機(jī)碳分析儀相連接的電腦上，接著，用戶通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析整合判斷樣品是否符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。在分析這一系列的動(dòng)作后，需要對(duì)照已經(jīng)有的人機(jī)關(guān)系協(xié)調(diào)的尺寸，對(duì)重要的零部件進(jìn)行相對(duì)位置的確定。另外，在總有機(jī)碳分析儀的連接方式上，借鑒了索尼微單相機(jī)的軸連接方式，主要目的是讓其顯得簡(jiǎn)潔、耐用、產(chǎn)品外觀改變程度最小（如圖5）。

借助于現(xiàn)有的研究資料，參考人的尺寸比例對(duì)相對(duì)的位置進(jìn)行確定。比如人站立時(shí)與之接觸的各方面的尺寸，人坐著時(shí)與之接觸的各方面尺寸等。由于本次產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是針對(duì)TOC這種小型儀器，它一般被放置于實(shí)驗(yàn)室里面的工作臺(tái)上，又由于用戶在工作時(shí)首先采用站姿取樣和放置，再采用坐姿對(duì)電腦上面的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所以在借鑒人機(jī)方面的資料時(shí)，站立時(shí)的尺寸和坐著時(shí)候的尺寸應(yīng)該結(jié)合起來(lái)考慮（如圖6、7）。

三、有機(jī)碳分析儀的界面設(shè)計(jì)

電腦的界面設(shè)計(jì)從根本上看屬于人機(jī)界面之間交互設(shè)計(jì)，人一計(jì)算機(jī)界面（Hcl）的設(shè)計(jì)近幾年逐漸成熟和流行起來(lái)，綜合來(lái)看，這種界面設(shè)計(jì)是為了滿足人們的視覺(jué)體驗(yàn)和操作習(xí)慣，比如說(shuō)，所要設(shè)計(jì)的界面需要表達(dá)什么命令應(yīng)該如何排列這些命令，如何搭配主體的顏色。

通過(guò)查找舊有的總有機(jī)碳分析儀的產(chǎn)品的界面設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)他們的界面大都比較老舊，有一些命令明明可以放到后臺(tái)運(yùn)行，但是這些可以放到后臺(tái)運(yùn)行的命令仍舊出現(xiàn)在每張界面上，信息量的繁雜會(huì)降低用戶工作的效率。

界面設(shè)計(jì)要把握用戶心理變化，基于用戶心理從引導(dǎo)性出發(fā)做好體驗(yàn)設(shè)計(jì)的視覺(jué)呈現(xiàn)。進(jìn)一步講，就是要做好策劃和視覺(jué)統(tǒng)一性、引導(dǎo)性，最直觀的是配色和整體構(gòu)圖。配色基本上有一些約定俗成的行業(yè)固有色系，在色系基礎(chǔ)上精心搭配，一個(gè)好的色彩搭配也具有引導(dǎo)性。在結(jié)構(gòu)上更細(xì)致地說(shuō)要運(yùn)用好視覺(jué)設(shè)計(jì)的親密性、重復(fù)、對(duì)齊、對(duì)比四大原則，而這往往是看似簡(jiǎn)單，運(yùn)用好會(huì)很難。

界面設(shè)計(jì)的完整設(shè)計(jì)流程有策略層、功能層、結(jié)構(gòu)層、框架層和表現(xiàn)層。由于總有機(jī)碳機(jī)分析儀主體的功能與主要順序是確定的，所以本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)操作界面進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)它的內(nèi)容、布局和視覺(jué)設(shè)計(jì)。

除了登錄界面外，界面上顯示的主要有五個(gè)主要的圖標(biāo)，分別是測(cè)量樣品、校準(zhǔn)校驗(yàn)、歷史數(shù)據(jù)、取樣點(diǎn)和儀器維護(hù)。其中，測(cè)量樣品命令有檢測(cè)方法和測(cè)試結(jié)果，其中最重要的需要合理規(guī)劃設(shè)計(jì)的界面是測(cè)試結(jié)果界面，這里主要需要顯示的是TOC、IC和TC的測(cè)量值，這些數(shù)值的圖標(biāo)既要顯眼，又需要顯得比較嚴(yán)肅，便于用戶的正確讀數(shù)。第二，校準(zhǔn)校驗(yàn)圖標(biāo)主要的目的是為了設(shè)置校準(zhǔn)的數(shù)值，這個(gè)數(shù)值也是作為參照的標(biāo)準(zhǔn)。第三，取樣點(diǎn)圖標(biāo)產(chǎn)生的界面主要是用于趨勢(shì)分析，分析比較目標(biāo)數(shù)值的趨勢(shì)變化。第四，通過(guò)儀器維護(hù)產(chǎn)生的界面顯示的內(nèi)容有高級(jí)、配置、警告、消耗品和診斷，這五個(gè)圖標(biāo)的位置也需要整改設(shè)計(jì)（如圖8、9）。

四、結(jié)語(yǔ)

此次總有機(jī)碳分析儀的外觀設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新性主要表現(xiàn)在對(duì)其頂部倒角細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，將頂部開(kāi)合處較好地融入整個(gè)頂層，減少了對(duì)該產(chǎn)品完整性的破壞；另外，在安裝上和美觀上面，稍微改變了原產(chǎn)品分模線的位置，更有便于安裝；最后，關(guān)于軸的連接，現(xiàn)有的大部分總有機(jī)碳分析儀大都采用鉸鏈連接，本次設(shè)計(jì)借鑒了相機(jī)屏幕的連接方式，縮小產(chǎn)品外部的縫隙。

綜合來(lái)看，本次對(duì)有機(jī)碳分析儀的外觀上面有較大的優(yōu)化，使之整體看起來(lái)可以大致的符合大眾的審美，在基本結(jié)構(gòu)不變的情況下，這種外觀的改進(jìn)更加有利于產(chǎn)品的銷(xiāo)售，并且在人機(jī)方面和界面的交互方面也進(jìn)行了改進(jìn)，契合中國(guó)制造業(yè)改革發(fā)展的主題。