產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)分析——以耳塞與熱水器為例

【摘要】： 本文以產(chǎn)品設(shè)計(jì)中“以人為本”的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，分別分析了耳機(jī)、熱水器兩類產(chǎn)品，闡明產(chǎn)品設(shè)計(jì)的每一個細(xì)節(jié)都與人有關(guān)，都要以人的使用為目的，在設(shè)計(jì)中需要考慮為更多的人群提供舒適便利的生活，最終達(dá)到人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)總體性能的最優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】：人機(jī)工程學(xué);產(chǎn)品設(shè)計(jì);細(xì)節(jié);舒適便利;優(yōu)化

人機(jī)工程學(xué)研究的主要目的是要使人們在生產(chǎn)生活中達(dá)到高效，安全，健康和舒適。在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，不能只關(guān)注產(chǎn)品的造型和色彩，還要從功能、尺寸、空間等方面進(jìn)行考慮，使最終的設(shè)計(jì)方案更加合理、功能豐富，色彩清新，適合人體尺度，滿足空間要求，做到真正的人性化。

1.耳塞

這是一款愛華的耳塞式耳機(jī)（圖1-1），藍(lán)牙配機(jī)耳機(jī)，短線版設(shè)計(jì)。內(nèi)置材質(zhì)采用銅環(huán)，插頭鍍鎳。耳塞是耳機(jī)發(fā)展的革命性突破，更小的體積使得它在外面使用非常方便。由于城市環(huán)境噪音大，入耳式耳塞在室外使用頻率較高。

圖1-1 耳塞MAXX（1） " " " "圖1-1 耳塞MAXX（2） " " 圖1-1 耳塞MAXX（3）

這款耳機(jī)沒有考慮到人體舒適性的問題，入耳區(qū)域較大，置入耳朵后短時(shí)間內(nèi)就會使耳朵疼痛，造成傷害，嚴(yán)重影響佩帶的舒適性。

在人們的內(nèi)耳中有耳蝸器官，長期過量的刺激使細(xì)胞組織代謝紊亂，供血、供氧不足，致使末梢感受器受損壞，導(dǎo)致噪聲性聽力下降。人體就會出現(xiàn)煩躁不安、頭暈、失眠、記憶力減退、注意力不集中、思維反應(yīng)遲鈍、異常心理障礙等情況，對身體健康十分有害。

因此，耳塞的設(shè)計(jì)需充分考慮人機(jī)工程學(xué)的因素，使其給人們帶來舒適感。

考慮到耳塞的舒適性，在耳塞上套入海綿套，能夠有效地解決棱角對耳朵的傷害，同時(shí)也增強(qiáng)耳塞的低頻表現(xiàn)。在材質(zhì)上，可采用橡膠，橡膠的柔軟特性，除更加舒適外還可進(jìn)一步防止聲音的外露，達(dá)到更好聽音效果。

耳塞的外部形狀、尺寸應(yīng)根據(jù)人耳外耳道的特征設(shè)計(jì)，適合多數(shù)人佩戴。例如水珠型設(shè)計(jì)，使耳塞前蓋的設(shè)計(jì)得到了充實(shí)，在舒適度和密封性上比傳統(tǒng)的圓形前蓋更加優(yōu)秀，更符合人體耳朵的結(jié)構(gòu)特征。還有些耳塞，設(shè)計(jì)掛鉤，讓佩戴更加穩(wěn)當(dāng)，適合運(yùn)動時(shí)使用。

人們在使用耳機(jī)時(shí)，音量不宜過大，一般不要超過最大音量的60%，另外，連續(xù)使用耳機(jī)的時(shí)間不宜超過1小時(shí)?？梢栽诙鷻C(jī)植入一個小芯片，設(shè)置溫馨提示，當(dāng)用耳塞聽音樂超過1小時(shí)時(shí)，發(fā)出語音提醒，提醒用戶休息會耳朵。成年人用耳機(jī)每天不超過3-4小時(shí)，青少年每天不宜超過1-2小時(shí)。間歇性聽較好。

2.熱水器

圖2-1 速熱奇儲水式電熱水器 " " " " " " " " " " "圖2-2熱水器遙控器

上圖為速熱奇儲水式電熱水器，體積80L，超大的容量滿足了家庭使用的需求，然而這也使它的外觀顯得很笨重，最重要的是浪費(fèi)材料。如果可以隱藏或半隱藏式掛在浴室中，暫可節(jié)省空間，否則就如一個龐然大物，很不美觀。此外，長期使用后元件老化，易發(fā)生漏電，易結(jié)垢等都會影響熱水器壽命。

2.1儲水式電熱水器的人機(jī)工程學(xué)分析

2.1.1綠色設(shè)計(jì)的要求

對工業(yè)設(shè)計(jì)而言，綠色設(shè)計(jì)的核心是“3R”，（即Reduce，Recycle，Reuse）。不僅要減少物質(zhì)和能源的消耗，減少有害物質(zhì)的排放，而且要使產(chǎn)品及零部件能夠方便的分類回收并再生循環(huán)或重新利用。

綠色設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)盡量減少無謂的材料消耗，重視再生材料使用的原則在產(chǎn)品的外觀上也有所體現(xiàn)。在綠色設(shè)計(jì)中\(zhòng)"小就是美\"、\"少就是多\"具有了新的含義。

2.1.2儲水式電熱水器的工作原理

儲水式電熱水器貯滿水通電后，電熱水器內(nèi)的電熱管將電熱水器內(nèi)膽內(nèi)的水加熱，當(dāng)加熱到所設(shè)置的溫度時(shí)電路自動斷開，電熱管停止加熱，熱水器開始處于保溫狀態(tài)。當(dāng)內(nèi)膽內(nèi)水溫降低到某一溫度時(shí)，電熱管再次加熱，這種狀態(tài)循環(huán)往復(fù)，便有熱水可用。

2.1.3內(nèi)膽及鎂棒

內(nèi)膽是熱水器的核心部件，直接影響熱水器的安全性能、使用性能和工作壽命。出于健康安全考慮，在選擇熱水器時(shí)應(yīng)關(guān)心熱水器內(nèi)膽鋼板的材質(zhì)是否為含鈦合金、厚度是否足夠厚、焊接工藝是否先進(jìn)可靠、搪瓷釉料質(zhì)量是否保證、涂搪燒結(jié)工藝是否先進(jìn)等。還需定時(shí)清洗。

鎂棒在熱水器中是作為犧牲陽極使用的。加熱時(shí)鎂棒首先代替鋼板腐蝕掉，從而保護(hù)了鋼內(nèi)膽。根據(jù)水質(zhì)的不同，搪瓷內(nèi)膽熱水器中的鎂棒1～2年就需更換。否則一旦鎂棒用完，熱水器很快就要腐蝕、漏水了。

2.1.4對儲水式電熱水器的改進(jìn)

傳統(tǒng)電熱水器\"大水桶\"裸露不美觀，占空間?？稍O(shè)計(jì)集成式熱水器，將熱水器和浴室柜集成設(shè)計(jì)，節(jié)省空間。

洗澡時(shí)淋浴噴頭在調(diào)溫的過程中白白浪費(fèi)了很多水，因此出于綠色設(shè)計(jì)考慮，應(yīng)在噴頭內(nèi)設(shè)置溫度感應(yīng)開關(guān)，確保使用者打開龍頭就能得到溫度適宜的水流。

為增加內(nèi)膽使用壽命，定期完成內(nèi)膽清理工作，長期保持內(nèi)膽水質(zhì)健康，享受健康洗浴生活?？刹捎没钏夹g(shù)，取代鎂棒。

在手動操作的遙控器方面，可以結(jié)合WIFI技術(shù)及“云智能”功能應(yīng)用于熱水器，實(shí)現(xiàn)高度人機(jī)互動。用戶可隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程操控家中的電熱水器，設(shè)置時(shí)間，人數(shù)，溫度等，此外，“云智能”功能可以自動為電熱水器匹配最佳加熱溫度，用戶無需電熱水器專業(yè)知識，就可以在對熱水需求和節(jié)能省電間尋求最佳平衡點(diǎn)。

綜上所述：在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要從使用者、使用環(huán)境、使用方式、生理、心理因素等方面，運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)知識合理設(shè)計(jì)，整體考慮并做出科學(xué)的定性與定量的分析與研究，盡最大可能性滿足人的需求弘揚(yáng)以人為本的精神。

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