工業設計中仿生設計的應用

石曉旭　高銘

摘 要：現代工業產品普遍具有較快的更新速度，如何利用有限的開發時間快速、合理、完善的完成工業產品設計，就成了我們需要研究和解決的問題，而仿生設計作為工業設計的一種重要方法，它的理念開闊了設計者進行工業設計的視野，為設計者提供了足夠的設計思路與幫助，縮短了開發時間節約了開發成本，所以研究仿生設計在工業設計中的應用就顯得十分必要。

關鍵詞：工業設計 仿生設計 仿生學

引 言

隨著人類社會文明的高速發展，人類社會自近代工業革命開始，人類改造自然、發現自然的腳步就從未停止，工業革命成為人類社會發展的必然產物。而工業設計做為大工業的核心，它是技術、藝術和經濟的綜合產物。工業設計對人類的發展、生存，都具有十分重要的作用，而仿生設計則對工業設計的發展起著一定的促進與推動作用。

1 仿生學與工業設計的概述

仿生學是一門處在生物學與技術科學之間邊緣學科。它被定義為：仿生學是以模仿生物系統的生存（生活）原理為基礎，進行人類技術系統的改造，使人類技術系統具有類似于生物系統特征。通常可分為：機械仿生、物理仿生、化學仿生、人體仿生、智能傷生等。

工業設計是在人類社會進步、科學技術發展、人類經濟水平提高等因素的綜合作用下形成的一門新興學科。因此，工業設計更像是在創造性的進行一系列活動。而工業設計除了要具有一定實用性滿足人們物質需要外，還要從感官上給人一定的精神享受滿足人們精神需要，并兼顧好人們的生活與環境。所以從某種意義上來說，工業設計更像是一門融合了科學技術、藝術與美學、自然科學為一體的藝術科學，它的產生促進也必將改變傳統的設計理念。

2 仿生設計與工業設計的關系

通過仿生學與工業設計的概述可知，仿生學的主要工作或者說“核心”原理就是通過借鑒自然生物系統的生存（生活）原理，進行一系列技術系統設計與改造的科學。由此可以看出，仿生學不能單一的看成純粹的生物學，而應該作為人類從自然生物體系探索并進行技術設計的手段。我們應該意識到每一種生物的奧秘，都有可能產生一種新的設計理念，就有可能改變人類的生活方式；而仿生學也不是純粹的技術科學，它更像是一門創造性的科學，是進行工業設計的新途徑、新方法、新思路。仿生原理在工業設計中的仿生設計，其過程如圖1所示。

由圖可以看出，仿生學和工業設計相互結合形成了仿生設計學科，通過科學、合理的仿生設計，將仿生設計融入工業設計中，有選擇性的、合理的將生物的原理和功能與設計產品結構相融合，尋求出一個自然與科學之間的平衡點，以促進、實現人們的工業設計需求。

3工業設計中仿生設計的應用

工業設計的最終目的就是服務于人類社會的各個行業，換言之人類社會的各個行業的發展就必須依靠合理、高效、完整的工業設計，而為了達到目的，仿生設計在工業設計中就有了十分重要的應用。

（1）形態的仿生：這里的形態的仿生是指單一的只是從視覺效應上進行的仿生設計。一般包括，具象形態仿生和抽象形態仿生二大類，對于具象形態仿生來說，要求設計師在工業設計過程中具備一定的觀察能力，能夠將看到的生物形態特征完整的與產品相融合進行設計，如兒童玩具、裝飾品；對于抽象形態仿生來說，主要是體現一種精于創造的設計思想，善于把復雜生物形態進行簡化，并善于想象、聯想人的生活經驗，最終將產品的設計與人的實際需求相結合。抽象形態仿生最大限度的體現了設計師個人主觀色彩和個人喜好，設計過程有很高的創造性、和創新性，社會識別度更高。

（2）功能的仿生：把仿生設計在工業設計中進行完美體現，是我們進行科學設計最重要的職責，是我們通過研究生物個體各功能結構，總結出科學系統理論知識的基礎，也是工業設計者們可以借鑒的重要理論依據，是實現人機關系平衡點的必要條件。首先，工業設計者應該具有完整的仿生設計的知識結構，并能準確地衡量仿生設計與市場經濟之間的關系，設計出多樣且更有實用性的新產品；其次，工業設計者的設計思想和對自然生物的觀察與分析，為設計者的創造性設計提供了可能，可以幫助工業設計師選擇出最優的仿生方向，最大化的實現新產品的市場價值。

（3）結構的仿生：仿生設計在工業設計中的另一種應用就是進行結構的仿生。例如，通過對蜜蜂巢穴的仿生設計，創造出類似于蜂巢結構的菱形結構設計，增加了材料強度的同時，這樣的結構還增加了材料的內部空間，節約了材料且具有更輕質量，并具有良好的降噪音效果。對自然生物或事物的仿效已經成為人尊重自然、敬畏自然的必然結果，也是未來工業技術革命的發展方向，必然促進工業技術的發展。

4結束語

伴隨著人類社會的快速發展，人類社會對工業產品的市場需求不斷增加，同時人類的精神需求也在提高，這些因素都決定了仿生設計在工業設計中的重要作用與地位。仿生設計的應用豐富了工業產品的種類，更重要的是仿生設計促進了工業設計這一行業的發展，為實現了人與自然的和諧相處創造了條件。

參考文獻：

[1] 李波濤，馬宏宇.仿生設計在現代工業設計中的應用及前景[J].湖北美術學院學報，2018（01）：111-114.

[2] 馮達偉.工業設計中仿生設計的運用[J].工業設計，2017（08）：65-66.

[3] 張婉琳.工業設計中仿生設計的應用[J].科技資訊，2013（06）：106.

[4] 陳為.工業設計中仿生設計的應用[J].機械研究與應用，2003（04）：9-10+12.