基于產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的拖拉機(jī)設(shè)計(jì)研究

吳喆

摘要：隨著拖拉機(jī)的市場(chǎng)需求日益增大，拖拉機(jī)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈。本文通過運(yùn)用產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，把產(chǎn)品的實(shí)用價(jià)j與審美需求緊密結(jié)合起來，最終達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，以提升拖拉機(jī)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。拖拉機(jī)的設(shè)計(jì)要以用戶需求為中心，要體現(xiàn)科學(xué)與美學(xué)的相互協(xié)調(diào)，技術(shù)與藝術(shù)的相輔相成，從而達(dá)到人、自然和產(chǎn)品之間和諧發(fā)展的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計(jì);拖拉機(jī);系統(tǒng)設(shè)計(jì);用戶需求

中國(guó)自古便是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，拖拉機(jī)作為常見的重要農(nóng)耕機(jī)械之一，應(yīng)用廣闊，前后經(jīng)歷了近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)逐步形成了穩(wěn)定的市場(chǎng)體系，拖拉機(jī)的種類和技術(shù)也在不斷地豐富和提高。然而，目前國(guó)內(nèi)拖拉機(jī)雖然種類多，但不少拖拉機(jī)外形呆板，缺少審美價(jià)值，操作不符合人機(jī)規(guī)律，甚至有些拖拉機(jī)在使用上存在安全隱患，總之，不論是在造型還是功能上都存在或多或少的弊端。

1 研究背景和現(xiàn)狀

目前，隨著國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在政策上的傾斜和西部大開發(fā)等經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的實(shí)施，拖拉機(jī)市場(chǎng)需求日益增長(zhǎng)，連國(guó)際上擁有先進(jìn)水平的拖拉機(jī)企業(yè)也不甘示弱地進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)參與競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)正面臨前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，于是眾多企業(yè)試圖通過設(shè)計(jì)出更符合用戶需求的拖拉機(jī)使自己在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一席之地。但令人可惜的是，國(guó)內(nèi)拖拉機(jī)種類雖較多，但不少拖拉機(jī)都是基于前蘇聯(lián)老式拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的，因而都存在或多或少的弊端，譬如拖拉機(jī)普遍存在的問題：?jiǎn)伟宓脑煨秃蛦我坏念伾?，不符合駕駛員操作習(xí)慣的人機(jī)關(guān)系，不符合流行審美的產(chǎn)品造型以及缺乏人性化設(shè)計(jì)理念的駕駛室空間等，甚至一些拖拉機(jī)還存在一定的安全隱患。這些問題明顯與市場(chǎng)的需求不相適應(yīng)。因此，只有設(shè)計(jì)出一款兼具功能與審美的拖拉機(jī)，才能達(dá)到最大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

由于拖拉機(jī)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工程，涉及技術(shù)、造型等多方面，因而本文通過產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法來分析、總結(jié)和探索出國(guó)內(nèi)拖拉機(jī)的設(shè)計(jì)方法，以用戶的真正需求和生產(chǎn)企業(yè)的利益為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一款無論是造型還是功能都能讓用戶和企業(yè)滿意的拖拉機(jī)，并使之能更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。

2 產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與拖拉機(jī)設(shè)計(jì)

2.1 產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法概述

產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中有著廣泛的運(yùn)用，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有著重要意義。系統(tǒng)是指產(chǎn)品中為了實(shí)現(xiàn)某一共同功能目標(biāo)而集合在一起的要素總和。其中，構(gòu)成系統(tǒng)總體的各個(gè)部分則稱為系統(tǒng)元素。產(chǎn)品各元素相互協(xié)調(diào)，相互促進(jìn)，形成穩(wěn)定的關(guān)系，我們把這種關(guān)系稱為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。元素間通過有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最終價(jià)值的效果稱為系統(tǒng)功能。

當(dāng)代產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)觀是以科學(xué)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中各元素的系統(tǒng)性、整體性和科學(xué)性。產(chǎn)品作為功能的實(shí)物載體，其本身還需具備多種要素和合理結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品分為內(nèi)部系統(tǒng)和外部系統(tǒng)，兩者相互統(tǒng)一于一個(gè)完整的產(chǎn)品生命周期中。因此，設(shè)計(jì)時(shí)需要以產(chǎn)品的生命周期為基準(zhǔn)，朝著產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。

2.2 產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法指導(dǎo)下的拖拉機(jī)設(shè)計(jì)

根據(jù)產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，要求在對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要把實(shí)用價(jià)值與審美需求緊密結(jié)合起來，既體現(xiàn)先進(jìn)的科學(xué)性，又體現(xiàn)當(dāng)代美學(xué)的藝術(shù)性，使技術(shù)與美和諧統(tǒng)一，從而達(dá)到人、環(huán)境和產(chǎn)品的協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)。這個(gè)過程通常包括產(chǎn)品的前期調(diào)研與分析、草圖設(shè)計(jì)、產(chǎn)品方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)與產(chǎn)品最終改良這五個(gè)方面，同時(shí)還要結(jié)合查詢的相關(guān)文獻(xiàn)，最終進(jìn)行綜合分析得出拖拉機(jī)設(shè)計(jì)研究可以分為兩個(gè)方面：造型設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)。

2.2.1 造型設(shè)計(jì)

從造型設(shè)計(jì)角度來看，拖拉機(jī)是一種室外作業(yè)的重型機(jī)械，器件復(fù)雜，往往牽一發(fā)而動(dòng)全身。舊時(shí)的拖拉機(jī)造型呆板，設(shè)計(jì)者忽視了對(duì)其美學(xué)的設(shè)計(jì)，整體給人感覺如同一頭笨重的鐵牛。而隨著社會(huì)的日益進(jìn)步，用戶對(duì)于拖拉機(jī)的設(shè)計(jì)要求已不再局限于結(jié)實(shí)耐用這類的簡(jiǎn)單訴求，而是要求造型新穎、布局合理、細(xì)節(jié)考究，具有一定的藝術(shù)審美價(jià)值，讓用戶在視覺和心理上感到舒適。一些拖拉機(jī)美其名日改良，實(shí)際上僅在外觀和裝飾方面做一些微調(diào)，通常是在色彩、裝飾圖案和外部線條上進(jìn)行較小調(diào)整，忽略產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用，效果不佳。因此，在基于產(chǎn)品系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法上，要充分考慮到設(shè)計(jì)對(duì)象的獨(dú)特性以及市場(chǎng)審美趨勢(shì)，對(duì)其造型與布局、色彩與裝飾等進(jìn)行綜合分析和合理改良設(shè)計(jì)。

2.2.2 功能設(shè)計(jì)

從功能設(shè)計(jì)角度來探究，最初的拖拉機(jī)功能單一但價(jià)格不菲，操作設(shè)計(jì)不夠人性化，后經(jīng)逐步發(fā)展和提高，有了很大的改變。目前，拖拉機(jī)主要用于廣闊原野上耕作之類的農(nóng)業(yè)方面的需求，而隨著后期的不斷完善，拖拉機(jī)還可用于交通運(yùn)輸。因此，在功能上的設(shè)計(jì)需要考慮到用戶的新需求，例如高效率的運(yùn)輸，為此我們可以采用先進(jìn)的獨(dú)立雙作用離合器，確保收割作業(yè)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)堵塞的狀況，同時(shí)為防止后輪在爬坡和下雨天等不良環(huán)境下出現(xiàn)打滑狀況，可采用帶差速鎖。總之，功能設(shè)計(jì)上要以用戶為中心，在滿足用戶基本需求的同時(shí)，確保其利益最大化。

3 設(shè)計(jì)實(shí)踐

市場(chǎng)調(diào)研顯示國(guó)內(nèi)的拖拉機(jī)主要為農(nóng)用拖拉機(jī)，產(chǎn)品無論是質(zhì)量還是安全性都滿足不了用戶日益增長(zhǎng)的期望值。產(chǎn)品安全性差，一次性裝配合格率低，一般性故障如漏油和螺絲釘松動(dòng)等普遍存在，由于工藝水平所限，質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

3.1 拖拉機(jī)的調(diào)研與分析

通過大量的數(shù)據(jù)調(diào)查和分析，可以發(fā)現(xiàn)拖拉機(jī)用戶群體以中年男性為主，其對(duì)拖拉機(jī)需求最大的時(shí)間是2月和7月，對(duì)單缸的小功率拖拉機(jī)和二手拖拉機(jī)需求大，拖拉機(jī)的價(jià)格、品牌等因素會(huì)影響其購(gòu)買欲望。另外，拖拉機(jī)的使用環(huán)境多是在平原地區(qū)。因此，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)要著重考慮中年男性的生理和心理特征，例如他們的平均身高、操作習(xí)慣等。拖拉機(jī)整體還要符合平原地區(qū)的使用要求以及價(jià)格與成本之間的均衡。

3.2 拖拉機(jī)的設(shè)計(jì)

通過產(chǎn)品調(diào)研可以總結(jié)出未來市場(chǎng)產(chǎn)品的幾個(gè)特征：拖拉機(jī)車頭生硬的棱角與直線逐步向柔和的曲線發(fā)展，整體車身近似梯形狀;造型風(fēng)格分為侵略性、未來感、復(fù)古風(fēng)、簡(jiǎn)潔風(fēng)這四個(gè)主題;面罩線走勢(shì)、擋風(fēng)玻璃線和機(jī)罩形狀對(duì)拖拉機(jī)整體造型影響最大?？紤]到以上幾個(gè)因素，此次設(shè)計(jì)主要有如下幾個(gè)部分：對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的小型拖拉機(jī)進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，色彩上保持廠家原有風(fēng)格;外觀上進(jìn)行對(duì)拖拉機(jī)面罩、機(jī)罩、擋泥板等進(jìn)行一系列設(shè)計(jì)，突出其作為運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)動(dòng)感和力量感，如圖1;操作平臺(tái)和環(huán)境符合人機(jī)工程學(xué)，使駕駛員在操作過程中更加舒適，如圖2。

另外，以拖拉機(jī)駕駛室內(nèi)部環(huán)境作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)的主要目的是讓駕駛員能清晰的掌握操作界面，從而進(jìn)行舒適地操作。而駕駛員駕乘舒適性受多方面因素影響，涉及到整車設(shè)計(jì)的各方面，經(jīng)過歸納整理，主要分為三個(gè)方面，即靜態(tài)舒適性;振動(dòng)舒適性;活動(dòng)舒適性。在拖拉機(jī)駕駛室內(nèi)部布置中，我們需要對(duì)座椅、方向盤以及腳踏板的布局進(jìn)行統(tǒng)籌安排，三者的相對(duì)位置往往決定了操作著在駕駛操作時(shí)是否舒適，是否安全。因此，要先確定坐著的駕駛員與座椅結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置，在確定其位置后，再依據(jù)人機(jī)工程學(xué)確定合適的座椅安裝位置，以此為基準(zhǔn)，對(duì)駕駛室其他設(shè)備進(jìn)行合理布局。

4 結(jié)語(yǔ)

本文的主要目的是基于產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)地改良設(shè)計(jì)。首先，進(jìn)行產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)，包括產(chǎn)品市場(chǎng)信息調(diào)研、消費(fèi)者需求調(diào)研、產(chǎn)品實(shí)用功能調(diào)研等過程從而得出產(chǎn)品定位;其次，進(jìn)行產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)，包括產(chǎn)品方案構(gòu)思、產(chǎn)品設(shè)計(jì)草圖、產(chǎn)品方案效果圖等來探究出產(chǎn)品的初步形象;最后，進(jìn)行產(chǎn)品方案的展開設(shè)計(jì)，包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品原型制作、產(chǎn)品材料與工藝選擇等來得出最終方案。

簡(jiǎn)而言之，在拖拉機(jī)的設(shè)計(jì)中，一定要嚴(yán)格遵守國(guó)家的各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，尤其是機(jī)械裝配以及安全方面。另外，在設(shè)計(jì)過程中要秉持著嚴(yán)謹(jǐn)慎重的態(tài)度，避免因?yàn)槟硞€(gè)小失誤而造成整個(gè)設(shè)計(jì)的失敗或不完善，帶來不必要的后續(xù)處理工作。目前，拖拉機(jī)設(shè)計(jì)仍然還有很多需要不斷完善的地方。在未來的日子里，我們需要運(yùn)用產(chǎn)品系統(tǒng)方法并融合多學(xué)科的理論知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，為我國(guó)拖拉機(jī)市場(chǎng)增添一絲新的活力，讓中國(guó)制造變成中國(guó)設(shè)計(jì)。

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