基于质量控制的造型设计论文
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1大型机电产品造型设计的特点
大型机电产品的实用功能应明确，性能须可靠，操作须安全。该类产品在开发设计过程中，机械工程、电气工程、安全工程等专业技术与知识占主导。由于这些学科更多关注产品的技术层面，因而忽略了工业设计的重要作用。由于大型机电产品批量小，材料以金属板材、型材等为主，加工工艺主要以铸、锻、焊、铆、折、弯、剪切等方式为主，造型限制较多，不如模具成型的塑料制品自由，加上成本控制，造型的突破性和创新空间较小。
2设计过程中的质量控制要点
产品造型设计主要包含概念设计、形象设计和设计评价3个主要阶段。具体过程为：产品调研、设计定位、方案构思、人机分析、材料与工艺分析、产品价值工程分析、结构设计、产品原型（样品）制作等。大型机电产品造型设计过程与其他产品造型设计过程是一致的，只是更加重视产品的实用性、可靠性、安全性和经济性。
2．1技术解构及重组
工业设计师必须通过产品调研充分了解形成产品实用功能的技术，实现产品的技术解构。围绕技术解构的产品调研内容为产品实用功能、工作原理、内部结构、人机交互界面、零部件材料及加工工艺等。技术解构过程中，工业设计师的核心工作是了解技术的输入和输出原理，对产品内部结构进行模块化处理，确定内部结构的最大包容尺寸。在技术解构的基础上，协同其他知识对产品功能、原理、结构、材料与加工工艺、人机界面等进行集成创新———技术重组，明确产品开发的技术路线，确保产品造型设计的制造可行性和市场成功率。技术重组过程中，工业设计师须清楚重组后内部结构的最小包容尺寸。新产品技术重组后内部结构的最小包容尺寸应大于原产品解构前内部结构的最大包容尺寸。产品调研阶段的技术解构和技术重组是大型机电产品概念设计的核心工作，决定产品开发设计的最终成败。
2．2产品方案的表现形式
建立统一认知平台不仅便于企业内部围绕产品设计的各方人员之间进行协同创新，而且便于与产品用户之间进行有效沟通。从草图、草模型直到后期的电脑虚拟效果图，规范展示产品构思方案是设计管理的重要内容，有利于客观公正地评价设计方案，提高产品开发设计效率。
2．2．1产品方案视角的统一
产品方案展示力求最大限度地诠释设计师独到的构思，相同的视角能保证不同方案公平地参与评审。当技术限定的产品长度和宽度接近时，在幅面横置的图纸上，将产品与视平面呈45°绘制两点透视草方案，可较为生动地表达造型效果。当产品长度明显大于宽度时，将产品与视平面呈30°绘制两点透视方案，能够为两个立面提供较好的展示角度而不显得单调。
2．2．2产品方案排版的统一
为确保方案评选的科学性和公正性，大型机电产品不仅方案构思要按照统一视角展开，每个方案效果图的版式也要保持一致。产品方案确定在视觉中心位置，以最佳的视点展示产品。产品方案在画面中的大小对画面的影响很大，产品过大，画面显得拥挤；产品方案太小，画面显得空旷；偏向一端或一角，画面失去平衡。重要部件和关键界面必要时需放大，重点展示说明。效果图表现力求简洁大方和整齐划一。为避免雷同感，必须强调每个方案的表现力，使方案具有准确的信息传达性，最大限度表达产品形态构成、色彩、肌理，使客户从效果图上能读出产品的工作原理、操作方式等功能信息，有利于企业高层人员进行评价决策。
2．3设计方案细节与整体关系的协调
大型机电产品的人机交互界面是造型设计的重要内容之一。人机界面设计决定产品造型设计的最终效果。产品整体结构确定之后，人机界面细节设计须遵循整体造型风格，通过适当的对比来突出交互界面。有时为突出某些部位的警示功能或避免误操作，往往采用鲜明的结构和色彩，为确保细节与整体的协调性，在适宜的部位须采用相应的结构和色彩去呼应，以缓解强烈的对比。
2．4设计方案感性与理性关系的协调
大型机电产品在造型设计过程中一般制作等比缩小模型。工业设计人员在进行方案绘制、造型及结构合理性分析、尺寸设计及草模型制作的同时，还需对产品的视觉与触觉进行感受分析，借助实物模型对设计方案进行反复迭代，确定最优结果。
2．5产品视错觉的矫正和预防
人类需要依靠眼、耳、鼻、舌、皮肤等器官对外界事物的具体特征进行反应，如所感知的印象没有反映或不符合外部客观事物的本来面目，就产生了错觉。视错觉是由人类特定的视觉生理特征及生活经验共同作用产生的。对于大型机电产品，视错觉的问题是无法回避的。视错觉主要表现为：（1）构形错觉，包括长度错觉、大小错觉、形状错觉、空间错觉等；（2）色彩错觉，包括色彩膨胀与收缩的面积错觉、色彩前进与后退的距离错觉、色彩轻重的量感错觉、冷色与暖色的温度错觉等。
2．5．1产品视觉构形错觉的矫正
大型机电产品设计过程中，图纸或缩比模型与实际产品之间往往存在着一定的误差。一方面，由于模型较小，为体现产品细节效果，制作过程中，部分细节特征须进行适当的放大或夸张，因而，该模型仅作为方案论证的效果演示。另一方面，大型机电产品缩比模型在人的正常视角和视距范围内，不会产生视觉构形错觉。但是，如果将其放大到实际尺寸，就可能产生视觉构形错觉。因此，大型机电产品设计中应充分意识到视觉构形错觉对产品造型的影响，根据人的视觉特性对产品造型有目的地进行修正，使其更适合用户的需要。具体做法是提前对可能出现的视错觉现象做出判断，依据规律对变化量进行调整，使错觉现象复原，确保预期效果实现或保证视觉舒适。龙门加工中心移动刀头中上部平行线处理和操作平台围栏顶部回收处理。
2．5．2产品视觉色彩错觉的预防和矫正
大型机电产品一般是在缩小比例的状态下进行方案设计。色彩如扩大到实际尺寸，易产生视觉色彩错觉。为避免该现象，依据生产和生活常识，结合相关形式美造型法制，正确指导产品的色彩设计。在具体设计活动中，视觉色彩错觉的预防和矫正密不可分的。
（1）色彩膨胀收缩感觉的合理应用。
暖色具有膨胀感，冷色具有收缩感。色块并置情况下，色彩的膨胀与收缩感觉尤为明显。大型机电产品色彩设计中，一般慎用暖色。在人机操作界面中，为突出指示功能不得已运用暖色时，应根据色块的大小酌情调整暖色的纯度和明度。用色面积越大，色彩的纯度和明度就得相应地减小。
（2）色彩温度感觉的合理应用。
低温工作条件下宜用暖色；高温工作条件下宜用冷色。考虑到大型机电产品的体积，尽量采用纯度较低、明度适中的浅色系列。
（3）色彩轻重感觉的合理应用。
冷色相比暖色更具有沉重感。同一色的纯度和明度越低，沉重感越强。由于功能要求及结构原因，大型机电产品形体常有明显的不均衡感。在色彩设计中，常用色彩的轻重感觉特性来处理产品造型中的均衡与稳定关系。大型机电产品造型设计会明确主体的固定部分与运动部分。对于产品相对固定的大件，宜用纯度和明度较低的深色，增强稳定感；对于运动部件，宜采用纯度适中、明度较高的浅色，给人以轻盈便捷的感觉，以避免给操作者带来的沉闷感。
（4）色彩进退感觉的合理应用。
大型机电产品功能繁多，人机操作界面布局复杂。在色彩设计中，常用色彩的进退感觉特性来调节动作的主从关系和形体的虚实关系。人机界面操作件（手柄、手轮、按键、开关等）是操作者经常接触的部位，宜采用与背景色对比较强、有亲近感的前进色，提高操作效率，避免误操作。此外，通过色彩的进退感觉设计，使产品的标志、铭牌及有关指示装置配色与产品主体色形成鲜明对比，使之有凸出感和较强的关注率。
3结论
大型机电装备产品是我国生产资料制造业的主要领域，是国民经济的支柱产业。随着综合国力的进一步提高，我国大型机电产品制造行业凭借较为独立的成熟技术和低廉的劳动力价格在国际市场暂露头角。为提高产品竞争力，需吸取消费品制造业中工业设计实践的成果和经验，克服大型机电产品制造行业生产批量小、组织流程复杂等现实条件，努力探索其适宜的工业设计方法，探索其中的设计规律，为企业创造经济效益。
作者：吴琼单位：南京工业大学工业与艺术设计学院
