焊機人性化設(shè)計研究

安靜斌

摘要：近年來，我國機械制造產(chǎn)業(yè)進入高速發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步由生產(chǎn)型向服務(wù)型的制造方式轉(zhuǎn)變。人們不斷提升對產(chǎn)品的需求，人性化設(shè)計需求開始從生活用品滲入到各個行業(yè)。焊機作為制造業(yè)的重要的制造設(shè)備之一，其設(shè)計過程考慮到人性化的應(yīng)用成為焊機設(shè)計的必然發(fā)展趨勢。將以人為本的人性化設(shè)計理念融入到焊機的設(shè)計中，進而取代以產(chǎn)品為中心的傳統(tǒng)設(shè)計思維，能夠有效地提高產(chǎn)品的市場競爭力。

關(guān)鍵詞：焊機;人性化設(shè)計;產(chǎn)品設(shè)計

中圖分類號：TB472

文獻標識碼：A

文章編碼：1672—7053（2019）05—091—02

Abstract： In recent years， Chinas machinery manufacturing industry has entered a stage of rapid development， and the industrial structure has gradually changed from a production-oriented to a service-oriented manufacturing method. People continue to increase the demand for products， and humanized design needs have begun to infiltrate into various industries from daily necessities. As one of the important manufacturing equipments of the manufacturing industry， the welding machine takes into account the humanized application and becomes an inevitable development trend of the welding machine design. The human-oriented humanized design concept is integrated into the design of the welding machine， which replaces the traditional product-centered design thinking and can effectively improve the market competitiveness of the product.

Key Words： Welding Machine; Humanized Design; Product Design

社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，人們對產(chǎn)品功能層面的需求不斷突破，產(chǎn)品給人的情感精神層面的需求成為人們新的追求，“人性化”設(shè)計理念逐步滲入到產(chǎn)品設(shè)計的各個領(lǐng)域。焊機作為工業(yè)設(shè)備中使用較為廣泛的產(chǎn)品，使用者的焊接效果直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品生產(chǎn)周期、產(chǎn)品壽命等，在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。目前，實現(xiàn)焊機功能的技術(shù)趨于穩(wěn)定，結(jié)合人性化應(yīng)用的造型設(shè)計不僅能夠滿足用戶不同層次的需求，增加用戶的使用舒適度，同時帶來焊機硏發(fā)設(shè)計的新思路，是企業(yè)競爭的重要手段。產(chǎn)品設(shè)計由科技化、機械化向人性化、人文化轉(zhuǎn)變[2]，人性化設(shè)計已成為焊機設(shè)計的新趨勢。

1 焊機產(chǎn)品的設(shè)計元素分析

為了有效地進行焊機產(chǎn)品的硏發(fā)設(shè)計，首先從造型、色彩、材料及加工工藝三個方面對焊機的設(shè)計元素分析，探討新的設(shè)計方向。

1.1 焊機造型分析

通過大量的圖片搜集與分析，現(xiàn)有焊機的整體構(gòu)造上主要由箱體、提手、調(diào)節(jié)鈕、面板顯示屏、散熱孔、接線口等幾部分構(gòu)成，依靠這些基本造型要素，焊機正常工作狀態(tài)得以維持。在整體造型視覺效果上，箱體輪廓形態(tài)多以長方體為主，通過對局部造型圓角、切面等處理，從而形成多種形態(tài)。在局部造型的設(shè)計上，通過改變不同的形狀及排列，以便豐富細節(jié)的變化。單純的采取幾何形態(tài)變化形式對焊機造型設(shè)計，看似豐富著焊機的造型，卻忽略了用戶的情感體驗及設(shè)計的本質(zhì)，即以人為本的設(shè)計。

1.2 焊機色彩分析

不同色彩在產(chǎn)品中的使用會給用戶帶來不同的心理感受，現(xiàn)有的焊機箱體多使用具有安全警示作用的紅色或橙色系，配合黑色的使用給人以重量感。由于焊機主要用于工業(yè)場所，使用過程不僅涉及到安全問題，如何讓使用者保持適度的冷靜與思考也需在配色上體現(xiàn)，所以焊機配色上除了使用對人有安全警示的色彩，部分產(chǎn)品開始采用藍、青等冷色系作為產(chǎn)品的主色。

1.3 材料及加工工藝分析

生產(chǎn)加工產(chǎn)品所使用的材料決定了產(chǎn)品造型設(shè)計的自由度，焊機殼體的常用材料主要是鋼板和尼龍塑料。其中，為了滿足產(chǎn)色彩需求，焊機箱體采用有機涂層鋼板，其加工性好，可進行折彎、卷邊、鉆孔等加工處理。焊機的面板部分需要安裝調(diào)節(jié)鈕、接線口等零件，則選用具有良好塑性的尼龍塑料，通過注塑成型。

2 焊機的人性化設(shè)計原則

在諸多工業(yè)設(shè)備中，焊機屬于人機交互較為直接和頻繁的設(shè)備之一，焊機產(chǎn)品的人性化設(shè)計顯得尤為重要，這主要體現(xiàn)在以用戶需求為中心，滿足產(chǎn)品人性化設(shè)計要素，包括生理要素、社會要素、情感要素和安全要素四個方面[3]。具體表現(xiàn)為焊機設(shè)計過程中的人機交互原則、社會功能原則、情感表現(xiàn)原則、安全可靠原則。

2.1 人機交互原則

人機交互設(shè)計是圍繞用戶為中心，針對產(chǎn)品操作方式開展的設(shè)計。這需要從使用者的角度出發(fā)，焊機使用過程中箱體移動、旋鈕調(diào)解、面板屏幕顯示、線口連接等動作進行考慮分析，對涉及到產(chǎn)品組件進行設(shè)計。其中，焊機的視覺人機交互界面可以從產(chǎn)品的外觀上給人舒適的視覺感受，屏幕顯示需要清晰可見，便于快速讀取相關(guān)信息;觸覺人機交互界面是用戶肢體與產(chǎn)品直接接觸的范圍，這包括移動焊機過程，提手要盡量滿足人體動作姿勢，從而提高產(chǎn)品舒適度[4]，對調(diào)節(jié)鈕和接線口的使用過程中，要考慮到用戶手部結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)精準簡易的操作;聽覺人機交互界面是用戶根據(jù)機器發(fā)出的聲音產(chǎn)生的行為，焊機運行過程中常常伴隨在一定的噪音，讓人產(chǎn)生不適的心理狀態(tài)，除了技術(shù)本身的限制，在外觀設(shè)計上應(yīng)盡量減少噪音的大小。

2.2 社會功能原則

社會功能原則是根據(jù)產(chǎn)品使用的特定社會文化背景，產(chǎn)品展示出文化性、藝術(shù)性、歷史性等，這些特性有助于用戶對社會需求欲望的滿足。用戶在對焊機的基本實用功能得到滿足之后，對產(chǎn)品設(shè)計上的社會功能需求會更強烈，現(xiàn)有的工業(yè)設(shè)備電子顯示屏幕越來越多的采用觸摸屏技術(shù)，在實現(xiàn)人機交互易操作性的同時，體現(xiàn)了產(chǎn)品與現(xiàn)代社會技術(shù)的融合。在焊機的外觀設(shè)計上，如何將社會文化元素融入到產(chǎn)品造型當中，從而體現(xiàn)用戶精神境界的審美趣味，也是產(chǎn)品社會功能的體現(xiàn)。

2.3 情感表現(xiàn)原則

產(chǎn)品攜帶的情感要素與用戶情感需求能夠產(chǎn)生共鳴是設(shè)計的新方式。隨著技術(shù)與經(jīng)濟的不斷進步，人們對產(chǎn)品的需求不再僅僅停留于功能的需求，富有情感特征的產(chǎn)品能夠給用戶在使用過程中帶來愉悅的心情。傳統(tǒng)的焊機形態(tài)設(shè)計以視覺體驗為中心單純的進行外觀設(shè)計，僅考慮到用戶對產(chǎn)品外觀的視覺感受，焊機人性化設(shè)計中的情感表現(xiàn)更側(cè)重于產(chǎn)品給用戶帶來的情感體驗，這種體感體驗來自于人的各個感官器官的感受。此外，產(chǎn)品的安全提示功能設(shè)計帶給用戶心理上的安全感等均是產(chǎn)品情感特征的表現(xiàn)，最終與用戶情感需求達成共識，對實現(xiàn)用戶購買決策起著促進作用。

2.4 安全可靠原則

焊機的安全可靠性直接關(guān)系到用戶的生命安全和企業(yè)的生產(chǎn)效益，安全可靠性差的產(chǎn)品會給用戶帶來不愉快的體驗。這種安全可靠性主要體現(xiàn)在產(chǎn)品能否正常運作的功能安全;操作不當時能否預(yù)防對操作人員傷害的生理安全;產(chǎn)品運作過程中避免或減少噪音產(chǎn)生的心理安全;便于產(chǎn)品維護與維修的經(jīng)濟安全等多方面。安全可靠原則是焊機人性化設(shè)計中的重要原則之一，可以從產(chǎn)品的造型、色彩、材料、零件裝配設(shè)計、屏幕顯示等多個產(chǎn)品設(shè)計要素進行安全可靠性的實現(xiàn)。

3 焊機人性化設(shè)計實踐

在焊機設(shè)計中應(yīng)用人性化設(shè)計理念，就是以人為中心，從產(chǎn)品人機交互、形態(tài)、色彩、材料等設(shè)計元素入手，賦予產(chǎn)品人性化的關(guān)懷，以滿足用戶生理和心理上的需求。

3.1 焊機人機交互元素的人性化設(shè)計

焊機操作作業(yè)有些是在焊接過程中完成的，如調(diào)節(jié)鈕部分，無法及時準確地對調(diào)節(jié)鈕操作，不僅會直接影響產(chǎn)品焊接的質(zhì)量，甚至?xí)o操作者人身帶來危險。因此，調(diào)節(jié)鈕的位置要獨立區(qū)分，其尺寸大小符合用戶收到尺寸，旋轉(zhuǎn)鈕周邊帶有肌理，增加與手部的摩擦，便于控制的準確性。為了保證操作者使用過程中的準確性和快捷性，面板顯示屏的位置放置在距離人體頭部較近的產(chǎn)品上半部分，顯示屏與垂直面成15°的傾斜夾角，這種角度恰好與操作者使用時的視線方向保持垂直，同時增大屏幕面積，便于操作者快速獲取屏幕上的信息。此外，顯示屏外采用獨立透明的塑料殼體進行保護，防止屏幕的臟污與損壞。

3.2 焊機形態(tài)的人性化設(shè)計

焊機的整體采用現(xiàn)代幾何造型，給人以簡潔、干練感，符合使用者多為男性的性格需求[5]。焊機輪廓邊緣進行大圓角的折彎處理，使造型呈現(xiàn)圓潤狀，帶給使用者心理上溫暖、舒適的感受。在面板部分，采用黃金分割比例，將面板切割為屏幕區(qū)和散熱控制區(qū)，視覺上符合人們的審美需求，并減少了焊機的實際體積和重量，便于移動。提手部分采用單個構(gòu)成，操作者不僅在搬運過程中實現(xiàn)了單手操作，形態(tài)截面上由寬到窄再到寬的變化，讓操作者更易抓握，提手與面板呈現(xiàn)一體化造型，減少了設(shè)備給人帶來的繁瑣感，也便于操作者對焊機的清潔。散熱孔的葉片統(tǒng)一傾斜朝向地面，對噪音起到緩沖的效果，葉片形態(tài)上遵循形式美法則中統(tǒng)一與變化的原則，保持基本形態(tài)的一致的漸變，給人以韻律美。

3.3 焊機色彩的人性化設(shè)計

焊機以黃色和黑色為主，這兩種色彩在明度上對比強烈，色彩搭配醒目，給人以較強的視覺沖擊力，讓操作者保持清醒的狀態(tài)，提高安全操作率，減少事故的發(fā)生。其中，提手和調(diào)節(jié)鈕部分采用黑色，考慮到操作人員需要直接接觸此部件并沾上油污，而黑色增加提手的耐臟性。放置屏幕的面板同樣釆用黑色，便于和屏幕顯示的亮度形成對比，提高操作者注視屏幕時的集中度。

3.4 焊機材料的人性化設(shè)計

焊機材料的人性化體現(xiàn)在對可再利用和低能耗材料的選用上，采用有機涂層鋼板制作箱體，尼龍塑料制作面板，在保證了其裝配生產(chǎn)及功能實現(xiàn)的同時，其材料加工處理工藝比較成熟，易加工處理，廢棄材料可做二次回收，為企業(yè)節(jié)約成本，為社會減負。根據(jù)焊機不同部位所需要的力學(xué)支撐，采用不同材料的配合使用，使焊機的零部件具有可拆卸性和更換性，當易損壞的零部件需要換新時，可進行局部更換，不至于整機淘汰，增加了產(chǎn)品的使用壽命，符合綠色設(shè)計理念。同時，使用戶對焊機的維護與維修作業(yè)更加方便。焊機人性化設(shè)計方案如圖1所示。

4 結(jié)語

人性化設(shè)計理念應(yīng)用在焊機工業(yè)設(shè)備產(chǎn)品的設(shè)計中是制造業(yè)發(fā)展的利器。隨著社會的進步，用戶對產(chǎn)品各層次的需求在不斷提高，設(shè)計者要積極探尋用戶強烈的和潛在的需求，站在焊機使用者的角度去設(shè)計產(chǎn)品，堅持人性化設(shè)計的思維，追求用戶對產(chǎn)品生理和心理的滿足，從而有助于產(chǎn)品不斷革新進步，增加企業(yè)競爭力，為機械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入生機，帶動社會經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻

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