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摘要:本文通过导入产品设计在工业窑炉产品设计领域所发挥的作用，综合工业设计产品设计方法，提出了如何在工业窑炉产品中体现设计风格、把握产品形态及彰显人性化特征，并通过具体案例分析加以印证，对提升工业窑炉产品形象、提升产品附加值与竞争力，具有一定的指导与实践意义。
关键词:工业窑炉;产品设计;设计方法
1引言
产品具有两种属性：物质属性和精神属性。物质属性定位于产品能够满足使用者的功能需求；而精神属性则立足于满足使用者的精神需求，包含对使用者心理、审美、舒适性、人性化等方面的需求。根据马斯洛需求层次，在得到基本的功能使用需求后，人们开始寻找更高层次的精神需求的满足。亦即随着经济的快速发展及同品竞争加剧，产品的精神属性日益凸显，使用者对产品的精神需求也逐渐提高，产品对审美、舒适性、人性化的满足越来越迫切。工业窑炉作为一种工程装备产品也不例外，需要从工业设计角度思考工业电窑炉的产品设计，以产品设计方法指导应用工业窑炉的设计，力求从竞品中脱颖而出，继而达到提升产品整体形象、提高品牌价值的作用。
2工业窑炉设计现状
通过对国内国外的工业窑炉的产品现状进行调研分析、归纳总结，得出现行工业窑炉的产品设计存在以下特点。
2.1造型呆板、单一
工程装备最突出的特点就是以功能性为主，对产品的整体形象不关注甚至漠视，没有系统地考虑产品使用性和美观性的需求。产品整体造型以框架式结构为主要构造，且机械结构裸露式居多。少有装饰的纯机械形象造型奔放，毫无美感可言，给人一种原始粗糙的感觉。
2.2色彩用色混乱
工业窑炉色彩多体现在对外围钣金件或者加工件表面处理上，喷漆或者喷塑，色彩搭配不协调，乱用、混用的问题现象严重，且用色较为随意，与使用环境、品牌特性多无关系，视觉上杂乱，未能在产品、用户、企业之间起到连接纽带的作用。
2.3无视觉特征、品牌要素
视觉特征承载着企业品牌形象的传递作用，可以是造型特征、色彩特征或者涂装特征。工业窑炉产品同质化严重，外观上基本一致，用色上稍有区别，无法与竞品进行差异化竞争。固然功能满足为首要考虑因素，但随着市场需求的提高以及审美趋向的改变，视觉特征必然会成为产品的重要卖点，另一个代表品牌价值的特征要素。
3工业窑炉产品设计方法
针对工业窑炉产品的现状，同样作为物化的产品，窑炉的设计同样遵循产品设计的方法及原则，在此基础上兼容并蓄的融入定制性、成本性、加工工艺限制等因素。通过对产品设计方法的研究，结合工业窑炉自身产品特点，进一步提炼———归纳———应用———总结工业窑炉一般产品设计方法，对工业窑炉的设计实践提供设计思路及指导方法。提炼归纳为以下几个方面：（1）以人机关系为基石；（2）以产品造型、比例尺度作为骨架；（3）以模块化、标准化、统一性为血脉；（4）以色彩和涂装为外衣。这四个方面作为工业窑炉的一般设计方法，相辅相成共同组成工业窑炉的产品设计方法。
3.1以人机关系为基石
工业窑炉作为工程装备的一种，仍然是以功能性满足为主的操作设备。所以人的因素是首先需要考虑的，需要围绕“人”与“机”的关系，以人机工程学为基础，搭建人机关系的操作模型，做好交互界面的分析与设计[2]。主要方法为：（1）提取人体形态特征参数，包含人体尺度数据、有效作业空间、最佳操作区域等用以指导产品尺度的设计。比如站姿操作90百分位作业高度数据就可以作为工业窑炉按钮、开关等的设计高度参考尺寸，在此高度下，人体操作省时省力，也最舒适。（2）研究人体的操作习惯及感知特性，从人的特性出发，研究视觉信息及触觉信息传递方式，提高信息传递的准确性及可靠性。如操作按钮排布的间距设计就与人体视觉习惯相关，相同形式或者作用的按钮应摆放在一起，相互间距适宜，利于人眼视觉移动识别，其他功能的按钮应适当加大间距，从视觉上自然区分。另如，工业窑炉把手的选择，在负重较重的情况下，把手的位置可以放在人手自然下垂的低位，此位置符合人发力习惯，以便于在搬运抬起的过程中施力。
3.2以产品造型、比例尺度作为骨架
产品造型是产品外观特征展现的主要手段，是产品的第一印象，决定产品的风格。是刚毅的还是柔美的，是稳重的还是轻巧的，都跟产品造型息息相关。产品造型的方法论是形式美法则，注重视觉和心理感受，比例与尺度、对称与均衡、稳定与轻巧、统一与变化、节奏与韵律、过渡与呼应、简洁与和谐等都可以作为理论支撑进行产品形态及造型设计[3]。同时，“形式追随功能”，工业窑炉作为工程装备，首先应该考虑的是产品的功能性，在产品功能满足、成本控制及结构实现满足的情况下再进行形式上的美化，不能为了造型而造型，也不能因为造型忽略成本价值及企业收益[4]。
3.3以模块化、标准化、统一性为血脉
模块化和标准化是体现产品统一性风格特征的重要因素，重复出现的单元按一定规则排列组合，组成最终的成品，兼具标准化及定制性的特点，正好契合工业窑炉属于独特定制化制成装备的要求。通过对产品组成结构的剖析，对基本元素及基本构成单元进行提炼，构成模块化的结构及标准单元。模块化的拼装有利于减轻工作量和提高安装效率，同时对于设备的统一性也有极大的提升。
3.4以涂装和色彩为外衣
涂装和色彩是除了造型外的另一个直观的产品特征，跟造型有着相辅相成的作用，也是工程装备的设计方法中最常见也最容易出效果的一种，因为涂装及色彩具有强大的视觉效果和品牌价值承载能力。在涂装和色彩要素的择取上，要做到紧扣公司品牌定位、契合造型特征、体现产品差异化，同时还要能够兼顾到产品的使用环境及使用者行为习惯等细枝末节。
4案例分析
结合产品设计流程，工业窑炉一般设计流程模式为“提取设计需求———设计构思———设计方案———设计评审———设计模型及效果图———设计评审———设计定稿———机械结构设计”，在设计的过程中结合上述四个方面，构思设计思路，完善设计方案。以一款空气辊道炉产品设计为例（图1、图2）：（1）从人机角度，辊道炉人工操作界面为传动及进出口两端操作台，此部分高度在850-950mm之间，属于正常站姿时舒适操作高度。同时考虑到可维修性，将外挂板设为两端式，在不取下挂板的情况即可以对传动进行操作维护；（2）从产品造型角度，采用棱角分明的倒角，造型感强烈，且成型简单，有利于节约加工成本。同时设备本身横向尺寸大于纵向尺寸，通过对底部及顶部进行倒角，削弱了视觉上的笨重感；（3）从标准化模块化角度，以2.5米为标准模块单元，通过一定数量模块单元拼接组成不同长度的辊道炉产品，满足不同客户产品需求；（4）从涂装和色彩角度，考虑到辊道炉的使用环境为大型生产车间，采用深色炉体可以有效防脏，同时引入企业用色制作涂装色条，视觉上一致性较好。
5结论
从理论层面，从产品设计的视角出发优化工业窑炉的设计流程，对于提升工业窑炉的产品形象、提高企业品牌竞争力具有巨大的推动作用；从实际层面，归纳提炼四种产品设计方法，对于产品的功能性、人性化、模块化、视觉美感及产品形象识别的实现发挥各自的作用。但这四种方法并非独立和唯一，产品设计的方法还有很多，比如产品语义设计、生态设计等，这些设计方法都可以应用在工业窑炉的产品设计中，不断提升工业窑炉的设计水平，提升工程装备的设计水平。
参考文献
[1]赵江洪.设计心理学[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]丁晓东.从人机工程角度谈机械产品的造型设计[J].机械研究与应用,2000(3):52-54.
[3]卢晓梦.数控机床外观造型设计中的审美分析[J].装饰,2007(3):106-107.
[4]吴翔.产品系统设计———产品设计(2)[M].北京:中国轻工业出版社,2000.
作者:刘龙 单位:中国电子科技集团公司第四十三研究所合肥恒力装备有限公司
