提高機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案可行性的調(diào)查研究

施瑞　齊兵

摘要：

在機(jī)床造型設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)方案的可行性，是設(shè)計(jì)師、工程師和企業(yè)管理者所共同關(guān)注的熱點(diǎn)之一。文章首先采用文獻(xiàn)收集法、深度訪談法和參與機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案討論會(huì)等方式，對(duì)與機(jī)床造型設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)計(jì)師、工程師和企業(yè)管理人員進(jìn)行了深入調(diào)查，然后通過(guò)細(xì)致分析，提出造型的美學(xué)因素、結(jié)構(gòu)因素和成本因素是影響機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案可行性的主要因素，最后提出了提高機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案可行性的策略。

關(guān)鍵詞：

機(jī)床造型設(shè)計(jì) 可行性 美學(xué)因素 結(jié)構(gòu)因素 成本因素

中圖分類(lèi)號(hào)：TG502

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069 （2015）02-0106-02

我國(guó)機(jī)床行業(yè)發(fā)展迅速，總產(chǎn)值近年來(lái)高速增長(zhǎng)，2012年達(dá)到8500億元，較2011年增長(zhǎng)近30%?！秶?guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（ 2006-2020年）》將“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”確定為16個(gè)科技重大專(zhuān)項(xiàng)之一。我國(guó)在數(shù)控機(jī)床方面的研究有較大突破，創(chuàng)造了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果和核心技術(shù)。

盡管如此，國(guó)內(nèi)的機(jī)床質(zhì)量與國(guó)外仍有差距，特別是造型方面，還存在著品牌特征不明確、造型材料應(yīng)用缺少新意、造型結(jié)構(gòu)工藝性較差、加工成本較高等問(wèn)題。為此，機(jī)床企業(yè)成立工業(yè)設(shè)計(jì)部門(mén)，以提高產(chǎn)品的造型質(zhì)量。但是在企業(yè)引入工業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，經(jīng)常遇到造型設(shè)計(jì)方案在實(shí)施過(guò)程中結(jié)構(gòu)上不合理，被反復(fù)修改，最后做出來(lái)的樣機(jī)不滿意。這不僅延長(zhǎng)設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)效率，而且設(shè)計(jì)結(jié)果也不好。因此，深入研究機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案的可行性，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，是非常必要的。

本文主要研究機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案的可行性。首先對(duì)相關(guān)人員的訪談和參與機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案討論會(huì)進(jìn)行調(diào)查，然后對(duì)影響方案可行性的原因進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)策略。研究結(jié)果可作為設(shè)計(jì)師在進(jìn)行機(jī)床造型方案設(shè)計(jì)中的參考，增加方案的可行性，提高設(shè)計(jì)效率。

1 調(diào)查方案設(shè)計(jì)和實(shí)施

（1）調(diào)查方法

本文采用深度訪談法和參加機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案討論會(huì)的方式搜集原始數(shù)據(jù)。

深度訪談是通過(guò)與被調(diào)查者深入交談，了解某一社會(huì)群體的工作或生活方式，收集研究資料，探討特定社會(huì)現(xiàn)象的形成過(guò)程，并提出解決問(wèn)題的思路和方法。機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案討論會(huì)是在設(shè)計(jì)師完成初步設(shè)計(jì)方案后，設(shè)計(jì)師、工程師和企業(yè)管理者對(duì)該方案及其生產(chǎn)的可行性進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)而開(kāi)展的會(huì)議。

（2）調(diào)查對(duì)象

本論文的調(diào)查對(duì)象分為預(yù)備調(diào)查對(duì)象和正式調(diào)查對(duì)象。預(yù)備調(diào)查對(duì)象是對(duì)機(jī)床有所了解的研究生，共10人。正式調(diào)查對(duì)象是從事機(jī)床工作多年的設(shè)計(jì)師和工程師，分別有5人。其中，設(shè)計(jì)師來(lái)自設(shè)計(jì)公司，有豐富的機(jī)床造型設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)；工程師來(lái)自企業(yè)，參加過(guò)機(jī)床造型設(shè)計(jì)的合作項(xiàng)目。

（3）調(diào)研過(guò)程

本調(diào)研的路線如圖1所示，在文獻(xiàn)研究基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)調(diào)查框架。具體的調(diào)查分為三個(gè)階段：第一階段為預(yù)備訪談。它為正式訪談做準(zhǔn)備，對(duì)正式訪談中可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而完善訪談提綱，使正式訪談能夠順利地進(jìn)行。第二階段為正式訪談。電話預(yù)約訪談人員，確定訪談時(shí)間（90-120分鐘）和地點(diǎn)，并將訪談提綱提前發(fā)給受訪者，使之提前做好準(zhǔn)備，提高訪談效率；訪談時(shí)全程錄音并做筆記。第三階段為參與機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案討論會(huì)。其目的是通過(guò)參與設(shè)計(jì)師、工程師、管理者之間的直接交流，深入分析影響機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案可行性的主要原因。

（4）訪談提綱

本調(diào)研的訪談提綱有兩種，分別是針對(duì)設(shè)計(jì)師和工程師擬定的，如表一、二為訪談提綱的主要問(wèn)題。

（5）調(diào)研結(jié)果

在對(duì)設(shè)計(jì)師的訪談中，他們提到在設(shè)計(jì)機(jī)床造型方案時(shí)，一般不考慮機(jī)床的結(jié)構(gòu)，他們認(rèn)為成本足夠，結(jié)構(gòu)都能實(shí)現(xiàn)。但企業(yè)從經(jīng)濟(jì)性上考慮，會(huì)限制生產(chǎn)成本，從而改變機(jī)床的結(jié)構(gòu)或造型去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。最終樣機(jī)與設(shè)計(jì)方案不同點(diǎn)主要是結(jié)構(gòu)上不能完成的部分。

在對(duì)工程師的訪談和參與設(shè)計(jì)方案討論會(huì)中，了解到他們與設(shè)計(jì)師在完成初步設(shè)計(jì)方案后進(jìn)行交流，對(duì)方案的可行性進(jìn)行探討。當(dāng)遇到難以完成的結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)師在討論會(huì)后對(duì)方案進(jìn)行修改。工程師認(rèn)為設(shè)計(jì)師的方案都很美觀、新穎，但結(jié)構(gòu)上難以實(shí)現(xiàn)，為了考慮成本，只能放棄。他們認(rèn)為最終樣機(jī)與最初方案差別不大，因?yàn)樗麄儠?huì)去用其他工藝替代不能完成的工藝，盡可能實(shí)現(xiàn)最初設(shè)計(jì)方案。

2 調(diào)查結(jié)果分析

通過(guò)深度訪談和參與機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案討論會(huì)，獲得機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案可行性的原始資料。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，了解到影響可行性的主要因素是造型、結(jié)構(gòu)和成本。

（1）造型的美感因素

當(dāng)今時(shí)代，人們非常重視產(chǎn)品帶來(lái)的感覺(jué)體驗(yàn)。具有良好美學(xué)品質(zhì)的產(chǎn)品，在使用中可以讓用戶(hù)心情愉悅，在展覽會(huì)上可以給觀眾帶來(lái)美好的視覺(jué)感受，對(duì)提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和品牌知名度很有幫助。企業(yè)引進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)的重要目的就是提高產(chǎn)品的美學(xué)品質(zhì)。因此，機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案在美學(xué)品質(zhì)上不能滿足企業(yè)的要求，是一定不會(huì)被采納的。

圖2是設(shè)計(jì)師為某機(jī)床企業(yè)設(shè)計(jì)的磨床造型方案。該方案給人的視覺(jué)感受是笨拙、缺少美感，且體現(xiàn)不出磨床的特點(diǎn)，在方案初步評(píng)審中遭到淘汰。因此，造型的美感是決定設(shè)計(jì)方案是否可行的首要因素。

（2）造型的結(jié)構(gòu)因素

機(jī)床的造型不能脫離結(jié)構(gòu)而存在。結(jié)構(gòu)是造型的基礎(chǔ)，造型是結(jié)構(gòu)的不同表現(xiàn)形式，不同的結(jié)構(gòu)布局會(huì)影響產(chǎn)品外觀的形式表現(xiàn)”。造型的實(shí)現(xiàn)必須要以結(jié)構(gòu)作為支撐，合理的結(jié)構(gòu)能提高機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案的可行性，所以設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)機(jī)床造型時(shí)必須考慮它在結(jié)構(gòu)、工藝、裝配上是如何實(shí)現(xiàn)的，不能效果圖美觀，而缺少可加工性，這樣的方案是不可行的。

如圖3所示，該機(jī)床的造型設(shè)計(jì)方案底邊切角成菱形，這種造型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)，鈑金折彎或焊接工藝都達(dá)不到預(yù)期的效果。因此盡管該方案的美學(xué)品質(zhì)受到肯定，但最終還是被放棄。

（3）造型的成本因素

產(chǎn)品成本是衡量生產(chǎn)消耗的補(bǔ)償尺度，企業(yè)必須以產(chǎn)品銷(xiāo)售收入抵補(bǔ)生產(chǎn)中的各項(xiàng)支出，才能確定盈利，因此生產(chǎn)成本的控制是十分重要的。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)機(jī)床造型方案時(shí)不能盲目地追求時(shí)尚、高端，而要在生產(chǎn)成本限制內(nèi)，展開(kāi)設(shè)計(jì)創(chuàng)意，提出可行的設(shè)計(jì)方案。

圖4門(mén)把手的中間設(shè)計(jì)了一條藍(lán)色彩帶，給人以精致的感覺(jué)，加工工藝也是可行的，但提高了造價(jià)。在設(shè)計(jì)方案評(píng)審后，將把手更換成市場(chǎng)上價(jià)格較低的標(biāo)準(zhǔn)把手。

3 提高設(shè)計(jì)方案可行性的策略

造型的美感、結(jié)構(gòu)和成本對(duì)機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案的可行性有著重要的影響。為了提高方案的司行性，設(shè)計(jì)師就要對(duì)上述三種因素進(jìn)行深入的研究。

在造型的美學(xué)因素上，設(shè)計(jì)師首先要豐富自己造型方面的知識(shí)，提高美學(xué)修養(yǎng)，使自己有高水平的造型能力：然后，再對(duì)機(jī)床行業(yè)的造型語(yǔ)言、色彩搭配的共性有充分了解，對(duì)所服務(wù)企業(yè)的品牌價(jià)值和所設(shè)計(jì)的機(jī)床特點(diǎn)有深刻的理解。只有這樣才能設(shè)計(jì)反映企業(yè)品牌價(jià)值、具有較高美學(xué)品質(zhì)的方案。

在造型的結(jié)構(gòu)因素上，設(shè)計(jì)師要對(duì)機(jī)床造型中常用的材料、工藝和結(jié)構(gòu)等有全面的認(rèn)知，對(duì)所服務(wù)企業(yè)的生產(chǎn)能力有深入的了解。只有這樣設(shè)計(jì)師才能設(shè)計(jì)出既符合行業(yè)特點(diǎn)，又符合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)能力的方案。

在造型的成本因素上，設(shè)計(jì)師首先要認(rèn)知各種材料、工藝的成本。比如鈑金材料，球面加工需要應(yīng)用模具才能完成，其成本較大；柱面加工在折彎?rùn)C(jī)上即可實(shí)現(xiàn)，成本較小。然后要了解委托企業(yè)的加工能力，生產(chǎn)盡量在企業(yè)內(nèi)部完成，這樣可以較好地控制成本。同時(shí)，還應(yīng)盡可能地使用標(biāo)準(zhǔn)件。

4 結(jié)論

本文運(yùn)用深度訪談法和參與設(shè)計(jì)方案討論會(huì)的方式對(duì)機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行深入調(diào)查，提出影響機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案可行性的主要因素有：造型的美學(xué)因素、結(jié)構(gòu)因素和成本因素。為提高機(jī)床造型設(shè)計(jì)方案的可行性，設(shè)計(jì)師需要有深厚的美學(xué)修養(yǎng)，有對(duì)機(jī)床行業(yè)的造型語(yǔ)言、材料、工藝、結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)件有系統(tǒng)的認(rèn)知和企業(yè)生產(chǎn)能力的深入了解。只有這樣設(shè)計(jì)師才能在設(shè)計(jì)過(guò)程中，正確處理這些因素之間的關(guān)系，創(chuàng)造出合理、可行的設(shè)計(jì)方案，提高設(shè)計(jì)效率。