工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的“形”與“義”

摘 要： 工程機(jī)械產(chǎn)品市場日益擴(kuò)大，但縱觀工程機(jī)械產(chǎn)品近幾十年來的發(fā)展，技術(shù)透明化致使產(chǎn)品進(jìn)入同質(zhì)化時(shí)代，我國工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)一直處在模仿國外的優(yōu)秀產(chǎn)品階段，缺乏形態(tài)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。本文以產(chǎn)品語義學(xué)為研究基礎(chǔ)，以產(chǎn)品形態(tài)和產(chǎn)品語義研究為出發(fā)點(diǎn)，從基本形態(tài)、線性分析、色彩分析、材質(zhì)分析方面找到“形”，然后從功能語義、造型語義、色彩語義、材質(zhì)語義角度找到“義”。通過“形”與“義”的結(jié)合詮釋工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)方法，最后探索將總結(jié)出來的方法運(yùn)用于實(shí)踐，為企業(yè)提供工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。

關(guān) 鍵 詞：工程機(jī)械 形態(tài)設(shè)計(jì) 產(chǎn)品語義

我國工程機(jī)械企業(yè)的研究領(lǐng)域一直集中于產(chǎn)品功能、使用強(qiáng)度和安全性能等方面，使得產(chǎn)品外在形態(tài)幾十年不變的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，這已在較大程度上阻礙了我國工程機(jī)械類產(chǎn)品的發(fā)展，因此，工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)在現(xiàn)階段顯得尤為重要。工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)不僅可以促進(jìn)人與機(jī)器、機(jī)器功能于外在形態(tài)之間的統(tǒng)一與和諧，也可以滿足人在使用時(shí)生理和心理的需求。

科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展帶來人們觀念的改變，在當(dāng)今時(shí)代，科技與美學(xué)的結(jié)合是最重要的時(shí)代特征之一，而工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)也日益成為占有市場的主要競爭手段。在我國一些企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到工程機(jī)械市場產(chǎn)品外觀造型這一塊的嚴(yán)重缺失，很多企業(yè)開始致力于產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)的研究。通過校企合作的項(xiàng)目，我們也發(fā)現(xiàn)這個(gè)研究領(lǐng)域還有很多值得我們?nèi)ヌ剿鲊L試的空間。

一、“形”與“義”中的功能語義

工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)的形式不可能脫離功能而存在，所以形式與功能的關(guān)系是形式服從于功能。在進(jìn)行產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，首先考慮的是產(chǎn)品的功能性以及安全性，在對產(chǎn)品功能、結(jié)構(gòu)特征性周全考慮的基礎(chǔ)上再進(jìn)行形式的美化，切不可單純?yōu)榱诵问矫蓝`背產(chǎn)品的功能與結(jié)構(gòu)，應(yīng)避免產(chǎn)生原則性的錯(cuò)誤。因此，在設(shè)計(jì)之前，我們應(yīng)該抽象出設(shè)計(jì)對象的功能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，針對這一部分的結(jié)構(gòu)作形式上的再創(chuàng)造，一般如下幾個(gè)步驟：

1、在設(shè)計(jì)之前，我們應(yīng)該給所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或者部件進(jìn)行功能定義。功能定義就是對設(shè)計(jì)對象的整體和各個(gè)組成部分的功能下定，以明確其本質(zhì)。每個(gè)產(chǎn)品都是有多個(gè)部件組成的，而每個(gè)部件又由多個(gè)零部件組成，所以我們要對整體產(chǎn)品和產(chǎn)品各個(gè)構(gòu)成要素的功能分別下定義。由此可見，功能定義的目的就是要從肯本上進(jìn)行設(shè)計(jì)，把隱藏在產(chǎn)品或其零部件中的功能揭示出來。

2、在對設(shè)計(jì)對象（產(chǎn)品或零部件）進(jìn)行功能定義之后，需要將他們的功能進(jìn)行區(qū)分和分類，以便更好的分析設(shè)計(jì)對象。按照性質(zhì)來分，可以分為物質(zhì)功能和精神功能，物質(zhì)功能是指設(shè)計(jì)對象的實(shí)際用途，而精神功能是指產(chǎn)品通過造型所表現(xiàn)出來的企業(yè)文化等。對于工程機(jī)械產(chǎn)品而言，物質(zhì)功能相對而言居于更重要的地位，因?yàn)樵O(shè)計(jì)這些產(chǎn)品的主要目的是滿足人們的使用需求，而現(xiàn)在越來越流行的IT產(chǎn)品則更多地是滿足人們的精神需求，強(qiáng)調(diào)精神功能；按照重要程度來分，可以分為必須功能和輔助功能。必須功能指設(shè)計(jì)對象必不可少的功能，而輔助功能是設(shè)計(jì)對象在滿足必須功能的基礎(chǔ)上添加的附加功能。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先確定設(shè)計(jì)對象的必須功能，外部造型也主要建立在必須功能之上，在必須功能考慮完善的基礎(chǔ)上在考慮輔助功能。

3、在功能定義和功能分類之后還需要將功能進(jìn)行整合。在即分析每個(gè)功能間的內(nèi)在關(guān)系之后發(fā)現(xiàn)和消除重復(fù)或是不必要的功能，將整個(gè)功能系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一整合。

二、“形”與“義”中的造型語義

在西方有一些學(xué)者與藝術(shù)家提出了形式法則理論，時(shí)至今日，形式法則已經(jīng)成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)知識。形式美的法則是人類在創(chuàng)造美的形式過程中對美的形式規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和抽象概括。形式美的法則，是所有設(shè)計(jì)的共同法則。

1、變化與統(tǒng)一

任何物體都是由點(diǎn)、線、面、三維虛實(shí)空間、顏色和質(zhì)感等元素有機(jī)組合而成的一個(gè)整體。統(tǒng)一是尋求各部分之間的內(nèi)在聯(lián)系，而變化則是需尋找他們之間的差異。沒有同意將是雜亂無章，沒有變化則單調(diào)乏味。所以再做任何設(shè)計(jì)時(shí)，我們既要努力追求整體的統(tǒng)一感，又要追求各部分之間的變化。

在做工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)也是一樣，要特別強(qiáng)調(diào)變化與統(tǒng)一的相結(jié)合。線性、色彩、裝飾的涂裝，甚至是連轉(zhuǎn)角的角度、圓滑成都，都要一一考量，切忌不用線性、不同色彩、不同涂裝的等量配置。一般來說，設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)設(shè)置一個(gè)主導(dǎo)因素，以他為主，把握整個(gè)產(chǎn)品的統(tǒng)一性，而其余的因素為輔，適當(dāng)運(yùn)用，體現(xiàn)統(tǒng)一中的變化。工程機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中線性和顏色對整個(gè)產(chǎn)品的效果是占有主導(dǎo)地位的，所以設(shè)計(jì)時(shí)首先要確定線性的基調(diào)是直線還是曲線，在這基礎(chǔ)上再把輪廓線及各部件的線性在統(tǒng)一中求變化，然后要確定顏色的基調(diào)是冷色還是暖色，再在大色塊的基礎(chǔ)上做小色塊的處理。

2、對比與協(xié)調(diào)

對比是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的某一因素，如體量、材質(zhì)、色彩、明暗等，有兩種以上不同程度的差異顯現(xiàn)時(shí)所形成的的不同的表現(xiàn)效果。協(xié)調(diào)則是指變化中具有共通性、相互影響、相互補(bǔ)充的因素以構(gòu)成的統(tǒng)一整體的效果。對比是相鄰部分的差異，協(xié)調(diào)則是不同部分間的過度。

在設(shè)計(jì)工程機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，必須保證產(chǎn)品整體的大效果是和諧協(xié)調(diào)的，這一要素主要抓住消費(fèi)者的第一印象。而在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)品需要有細(xì)節(jié)處理的對比才能使產(chǎn)品呈現(xiàn)出效果更加豐富。

3、比例與尺寸

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，比例和尺寸是缺一不可、相輔相成的，良好的比例是根據(jù)人或人的使用空間的大小所確定，正確的尺寸則是通過各個(gè)部分的大小比例關(guān)系所呈現(xiàn)的。比例和尺寸一定是產(chǎn)品造型的基礎(chǔ)，只考慮造型而或略了比例與尺寸的設(shè)計(jì)，最后可能導(dǎo)致影響使用者的正常使用。

在工程機(jī)械產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)中，比例的把握尤為重要，且較為復(fù)雜。工程機(jī)械產(chǎn)品除總長、總高、總寬之間的大比例關(guān)系外，還有很多部件與整體、部件與部件，以及部件與部件的零件，零件與零件的比例關(guān)系等等都要全面的進(jìn)行把握。而工程機(jī)械產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，尺寸也涉及各整體與各零部件的尺寸，以及一些國家標(biāo)準(zhǔn)等問題，更多的要與人機(jī)工程學(xué)相結(jié)合。

4、對稱與均衡

在形態(tài)設(shè)計(jì)中，對稱均衡會(huì)讓人產(chǎn)生是視覺及心理上的完美、和諧、寧靜之感。靜態(tài)平衡的格局大多都是有均衡與平衡的形式構(gòu)成。對稱是在統(tǒng)一中求變化，平衡則側(cè)重在變化中求統(tǒng)一。

在工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)中，一般在正面采取對稱的形式，而側(cè)面則采取均衡的形式，這樣使產(chǎn)品即顯得和諧又有變化。對稱和均衡的形式一方面是基于工程機(jī)械產(chǎn)品功能考慮的，另一方面則能給使用者以心理上的安全感。這樣才能使產(chǎn)品設(shè)計(jì)的造型和使用者的心理感受達(dá)到統(tǒng)一。在工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)的設(shè)計(jì)中，還要處理好量感，這包括整體與零部件，及各零部件之間的安排、色彩組合以及其他要素的設(shè)計(jì)，這也是使產(chǎn)品達(dá)到均衡效果的關(guān)鍵。

5、節(jié)奏與韻律

在形態(tài)設(shè)計(jì)中，節(jié)奏與韻律是指同一要素在一定的變化規(guī)律中重復(fù)出現(xiàn)所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)感。在工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)中，由現(xiàn)代工業(yè)對產(chǎn)品的系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，使得產(chǎn)品具有一種有規(guī)律的循環(huán)。由于這種循環(huán)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了節(jié)奏和韻律感。對于單個(gè)產(chǎn)品，我們也可以運(yùn)用線、體、色來創(chuàng)造這種韻律感。

三、“形”與“義”中的色彩語義

1、滿足功能安全的要求

色彩設(shè)計(jì)的首要目的是要滿足功能和安全的要求。因此，在工程機(jī)械產(chǎn)品的色彩進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，色彩要與其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能融合為一體，達(dá)到和諧的效果，要利用色彩的分區(qū)以及特殊的指示使工程機(jī)械產(chǎn)品的使用功能更加明確。由于工程機(jī)械產(chǎn)品使用環(huán)境的特殊性，要保證安全必須采用大面積的高明度及強(qiáng)烈的色彩以起到警示的作用。主色調(diào)為一色或者兩色，其他顏色為輔助，起到對比色的作用，這樣的主體顯得莊重，也比較和諧。而操作部件及內(nèi)飾色彩設(shè)計(jì)，則應(yīng)盡量避免沉悶，這樣容易令操作人員有困乏之意，但也不能太刺激，因?yàn)樘么碳ど窠?jīng)容易疲勞。因此一般選用中性的色彩，純度應(yīng)適當(dāng)降低，如灰色或者純度低的藍(lán)色等等。

2、符合企業(yè)文化的要求

現(xiàn)在一般的工程機(jī)械產(chǎn)品企業(yè)有自己的企業(yè)色，作為特定企業(yè)的產(chǎn)品，色彩必須與企業(yè)形象相吻合，要體現(xiàn)出企業(yè)特有的背景和文化。所以針對一個(gè)企業(yè)產(chǎn)品的色彩，不應(yīng)是某個(gè)產(chǎn)品或者某個(gè)系列產(chǎn)品，而應(yīng)全面的統(tǒng)一所有產(chǎn)品的色彩。不同種類的工程機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及功能的差異比較大，僅僅靠外觀形態(tài)的設(shè)計(jì)及很難使所有產(chǎn)品達(dá)到統(tǒng)一的效果，色彩設(shè)計(jì)師則正好可以彌補(bǔ)這一塊，增強(qiáng)企業(yè)產(chǎn)品系列化的特征。

3、符合環(huán)境色彩的要求

在對工程機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)時(shí)，考慮使用環(huán)境的要求也是重中之重。不同的機(jī)械產(chǎn)品有不同的工作環(huán)境，但較多情況下，工程機(jī)械產(chǎn)品都是較為復(fù)雜和混亂的環(huán)境中作業(yè)，所以一般采用高敏度、高純度和有警示性作用的紅、黃等色。但是，這也不是固定的。比如，在沙漠中，常見的黃色就很難在起到警示作用，反而會(huì)和周圍的環(huán)境融為一體。因此，對工程機(jī)械產(chǎn)品的施工地點(diǎn)和色彩環(huán)境研究也是必要的。

4、滿足人機(jī)關(guān)系的協(xié)調(diào)

色彩對人的心理影響是很明顯的，好的色彩可以幫助作業(yè)者減輕作業(yè)時(shí)的疲勞感和緊張感，從而工作效率和安全性也得到了保障。所以對產(chǎn)品進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)時(shí)盡可能低滿足使用者工作時(shí)的心理和生理需求，從而能較好滴協(xié)調(diào)人際關(guān)系。工程機(jī)械產(chǎn)品的作業(yè)環(huán)境一般較為惡劣，要求作業(yè)者長時(shí)間的高度集中精神，因此再設(shè)計(jì)工程機(jī)械產(chǎn)品的室內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)，色彩的運(yùn)用能給人一種較好的舒適空間之感。

四、“形”與“義”中的材質(zhì)語義

產(chǎn)品的材質(zhì)美主要體現(xiàn)在自然、科技和社會(huì)人文因素中，材質(zhì)的美感也直接影響產(chǎn)品的藝術(shù)風(fēng)格和人對產(chǎn)品的感受。好的設(shè)計(jì)離不開合理的使用材質(zhì)，材質(zhì)的質(zhì)感肌理會(huì)給人以視覺和觸覺的感受以及心里的聯(lián)想，增加產(chǎn)品與使用者之間的互動(dòng)。不同的材質(zhì)會(huì)帶給人不同的心理感受，木材給人以自然、樸實(shí)的感覺，鋼材給人以科技感和距離感等等。然而隨著人們的審美日益在提高，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的美學(xué)在已有的大工業(yè)時(shí)代整齊劃一的工業(yè)美感的基礎(chǔ)上又提倡產(chǎn)品應(yīng)該體現(xiàn)出材質(zhì)的自然和真實(shí)的本質(zhì)美。而且，材質(zhì)的美還應(yīng)該體現(xiàn)在人與自然的生態(tài)平衡中，我們再考慮產(chǎn)品的使用條件和性能的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該要考慮材料對環(huán)境的影響和環(huán)境的約束準(zhǔn)則，以便于使產(chǎn)品及零部件能夠方便回收并循環(huán)再利用。

工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)是一門綜合性的交叉研究學(xué)科，其主要體現(xiàn)是：工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)能把產(chǎn)品、人、環(huán)境和社會(huì)聯(lián)系起來。因此我們要提倡綠色設(shè)計(jì)，在綠色選材方面遵循如下幾個(gè)原則：節(jié)約材料，盡量減少所選用材料的種類和數(shù)量，可持續(xù)發(fā)展，對可再生材料我們要優(yōu)先選擇，對于可回收的材料要盡量選擇，這樣能提高資源的利用率，保護(hù)環(huán)境，盡量選用低能耗、少污染、環(huán)境兼容較好的材料，避免選用有毒、有害和放射性的材料。

五、結(jié)語

工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)的語義研究具備理論與實(shí)踐的雙重指導(dǎo)意義。理論層面上，本文嘗試對現(xiàn)有工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)語義做系統(tǒng)全面的分析，將形態(tài)語義學(xué)的知識嘗試在工程機(jī)械產(chǎn)品上運(yùn)用，從這一新的視角全方位的研究工程機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)方面的理論基礎(chǔ)，為以后的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)；實(shí)踐層面上，本文將形態(tài)及其語義研究應(yīng)用于工程機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)中，從產(chǎn)品形態(tài)開發(fā)的角度探索性地構(gòu)建一套系統(tǒng)的工程機(jī)械產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)方法，使其可以運(yùn)用到企業(yè)工程機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的設(shè)計(jì)階段，為企業(yè)提供一套行之有效的方法體系。

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