淺談工業設計及機械設計制造技術的應用

摘 要 文章介紹了工業設計的概念、特點及發展現狀；闡明了機械設計制造技術的發展現狀和趨勢；指出工業設計與機械設計制造技術之間的關系；提出工業設計須與機械設計制造技術相結合的生產方法，制造功能性與觀賞性兼顧的工業產品，提高企業核心競爭力。

關鍵詞 工業設計 機械設計 制造 應用

中圖分類號：F213.2 文獻標識碼：A

On the Application of Industrial Design and Mechanical

Design Manufacturing Technology

CHEN Zongtao， XIONG Wei， WU Hao

（Department of Mechanical Engineering， Hubei Engineering University， Xiaogan， Hubei 432000）

Abstract This paper introduces the concept， characteristics and development status of industrial design； clarify the status and trends of the development of mechanical design and manufacturing technology； pointed out the relationship between industrial design and mechanical design and manufacturing technology； proposed industrial design and mechanical design and manufacturing techniques required to combine production methods， manufacturing both functional and ornamental industrial products， improve their core competitiveness.

Key words industrial design； mechanical design； manufacturing； application

1 工業設計概念、發展及特點

1.1 工業設計的概念

工業設計是一門綜合性學科，在工業革命之后被重視起來，有傳統和現代之分。傳統工業設計是指著眼于產品設計，使產品與人取得良好匹配的創造性活動。隨著社會發展，技術的進步，傳統設計已經不滿足于現代工業社會的要求，所以提出了現代工業設計概念?，F代工業設計指從構思到制定一個切實可行的實施方案，并用工程手段表達出來，達到某種特定目的系列行為，包括現代設計制造手段和服務的設計過程。

1.2 國外工業設計發展歷史

工業設計的發展伴隨著工業革命的發展，根據工業革命的發展時間順序可以分為以下幾個階段：第一階段是蒸汽革命階段。18世紀末蒸汽革命的發展引發人類第一次產業革命，出現社會分工，引發傳統的手工藝向工業設計轉變。第二階段是電氣革命階段。電氣革命時代讓工業設計理論得到系統的發展，同時，越來越多的人了解工業設計，進而工業設計得到了廣泛的傳播。第三階段是電氣革命之后，各國都非常重視科學技術，使先進的設計制造技術得到迅速發展。工業設計與這些先進技術緊密結合，相互促進，設計生產出來的工業產品以其功能性、外觀性、人文性、環保性、創新性等因素影響著消費者。此時各國企業也把面向產品的工業設計提高戰略高度，投入大量人力財力，以提高工業設計水平和市場競爭力。

1.3 我國工業設計發展

由于歷史發展原因，我們國家工業設計的發展起步晚，而且發展緩慢。總的來說可以分為以下幾個階段：第一階段是“拿來主義”，即引進—復制，幾乎沒有設計的元素在里面。第二階段是“鸚鵡學舌”，即引進—模仿，雖然大多地方有引進的影子，卻也有些獨特之處。第三階段是“創新設計”，即引進—學習分析—創新，企業開始注重通過創新設計來提高自己產品的核心競爭力。近年隨著我國外貿出口的增長，我國企業面臨越來越多的經濟糾紛，引發了企業家對工業設計的重視，企業開始投入人力財力發展工業設計。而且國內眾多高校也開始興辦工業設計專業，培養大量專門人才。

1.4 工業設計學科特點

工業設計學科具有以下特點：一是學科知識的綜合性。工業設計常被人們片面地認為就是做外形設計，并把它與重復機械的勞動、冰冷的機器、臟兮兮的油污、嘈雜的環境等聯系在一起。然而工業設計不僅僅是設計工業產品，同時還是一項解決“人-機-環境”之間問題，綜合性極強、技術與藝術相結合的學科，它涉及物理、化學、機械、生物學、美學、市場學、人體工程學、社會學、甚至是心理學等學科領域。二是學科知識具有很強的實踐性和應用性。工業設計就是通過不斷設計與創造，為人們的生活提供更為合理的生存方式。它能夠讓生活變得更加方便、自然、人性化、個性化。三是學科具有很強的時代性。不同的時代具有不同的要求，現而今對工業設計的要求就是綠色環保設計，健康節能設計等要求。

2 機械設計制造技術的發展現狀

機械設計和制造技術是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能的最主要因素。①隨著科技的發展，特別是電子計算機技術的發展和應用，出現了一些新的機械設計制造方法，例如建立在數學規劃理論和計算機程序設計基礎上，通過計算機的數值計算，在一切可能的方案中尋求最優方案，使期望的指標達到最優的優化設計方法；基于結構離散化，用有限個容易分析的相互連接的單元節點，根據變形協調條件綜合求解的有限元設計方法；在規定時間內、規定條件下，完成規定功能能力可靠性設計方法；以虛擬現實VR（virtual reality）技術和仿真技術為基礎發展起來的模擬產品設計、制造、測試、營銷全過程，并對技術數據和性能指標做出預測和評價虛擬制造技術；以及現在流行的智能制造、納米制造、綠色制造個性制造等技術。這些新的設計制造技術不斷的推進世界經濟的發展，并得到了廣泛的研究和應用。

3 工業設計與機械設計制造技術的關系

3.1 機械設計制造技術在工業設計中的重要作用

工業設計是一門涉及科學技術、藝術領域知識的綜合性學科?？茖W技術是工業設計的先決條件，產品的生產必須嚴格符合科學技術的要求，任何違背客觀規律的設計，都是難以實現的。很多工業設計功能齊全，外形美觀，深受人們喜歡，遺憾的是違背設計制造的客觀規律，在結構，力學，制造等方面無法實現。所以機械設計制造技術就是工業設計中的關鍵科學技術，工業設計者都應該在掌握機械工程基礎知識的基礎上進行工業設計，在保證產品不違背客觀規律和基本原理上，利用工業設計者的專業優勢，從色彩，結構，外形等方面精雕細琢，使之更容易被用戶接受。

3.2 工業設計在機械設計制造技術中的重要作用

工業設計在機械設計制造技術中的重要作用，主要體現在人機工程學方面。人機工程學的理念是：一切產品圍繞“人”， 以服務人為根本，所以一切設計理念必須從人的自身中去獲取，綜合了這些因素才能做出基本判斷。人機工程學的特點是不但要研究人、機、環境三個要素，還要將消費者或使用者和設計的產品，以及將人與產品作為一個系統來共同深入來研究，不單純著眼于個別要素的優良與否。可以毫不夸張地說，在現代社會中，凡是成功的機器產品，都缺少不了人機工程學的設計理念。

3.3 工業設計和機械設計制造技術結合應用發展趨勢

機械設計制造技術和工業設計各有特點，二者有機結合則能夠為企業帶來更好的經濟效益，提高企業綜合競爭力?，F在我國很多企業，特別是中小企業，由于受到財力、時間等因素的限制，其工業產品設計方法和制造技術仍然比較落后，政府在工業設計方面的投入和激勵措施不夠，使得工業設計發展困難重重。所以應該充分利用行政手段對市場經濟調節能力通過政府干預使工業設計向節能、環保、綠色方向發展，積極促進我國工業設計和機械設計制造技術的聯合發展。財力上支持中小企業開發機械設計制造技術和工業設計結合的發展策略，實現傳統機械設計和工業設計理念轉變。大力發展機械設計制造技術和工業設計綜合性人才的高度教育，建立相應的研發中心，實現高層次人才的培養。

4 結語

實踐證明，工程師設計的純功能產品是缺乏市場競爭力的，藝術家創作的純藝術品只是僅供觀賞，缺乏實用價值。工業設計和機械設計制造技術的優點相結合，能夠避免缺點，將“設計”得到盡量大的開發，在提高國產機械工業產品在國內外市場的競爭力方面，能夠起到顯著的作用。機械工程師和工業設計師迫切需要攜手并進，通力合作，提高設計制造水平，為市場提供優質的設計服務和優秀的產品，開辟工業設計與機械設計制造合作的新篇章。

注釋

① 宋燕鳴，劉兆君.機械設計中的現代設計技術[J].煤炭技術，2004.23（10）：20-21.