工业产品设计中人机工程学的运用

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工业产品设计中人机工程学的运用

【摘要】现代型人体工程学主要是通过人机系统、环境系统整齐划一进行研究,使其与人工操作设计产品时达到契合。人机及环境系统相互协调时,其综合实力是最强的。

【关键词】工业产品设计;人机工程学;应用

0引言

随着时代的变迁,技术水平日益提高,人们的生活质量也快速提升,形态单一、功能单一的产品已不能满足大众的需求,大众更多希望产品在保证质量的前提下,还具有舒适性、高效性,且能满足精神层面的需求。因此,要从人机工程学提炼精华内容应用到工业的相关产品设计中,力求优化产品之间的联系,做到人机、环境统一,取得效益最大化。人机系统是指为达到特定的目的,由相互作用、相互依赖的人和机器两个子系统构成一个完整系统。人机工程学即人体功效学,历经50年来的不断演化推进,大致从注重经验型到科学型再到现代型,在特定的工业设计中起到铺垫作用。不论是内容特点还是方式方法都在不停地随时代变化而变化,进一步完善达到极致。

1产品设计理念

1.1虚拟化设计

虚拟化设计不仅是指计算机在现实虚拟化环境中实现完成,还要严格控制物理空间和时间空间,在对工业产品进行设计时关于产品驱动的相关问题,可通过计算机的人机模型进行模拟,对产品的加工分配及后期评价进行虚拟化,以避免陷入设计盲点,节约产品开发和制造成本。在现实虚拟化设计中可以通过数据手套、数据耳机等多类设备模仿体验人的真实感受,推动产品设计进一步深入。产品的开发和设计不仅增强了科学性、原则性,还降低了盲目性,最终实现用户体验最大化的目的。

1.2绿色设计

绿色设计是符合人类最根本利益的设计观念,符合可持续发展理念,不仅满足人类的基本需求,更注重生态环境问题,工业产品整个生命周期应格外加强其环境属性的考量,将其设为设计目标。在符合环境属性的条件下,保证产品的基础功能、寿命状况及经济效益。例如,最早的刀削滚齿机无需加入切削液,滚齿机通过使用油雾分离器解决车间环境的相关问题,无法保证避免过期切削液对环境的负面影响,而现流行的干式切削机达到绿色环保需求,其研制与开发得到广泛应用[1]。

2工业产品设计中人机工学的应用

2.1工业型产品的设计应用

工业型产品的设计不单包括功能、性能方面的研究,还涵盖了造型设计。对于工业产品的样式,各个部件的位置、尺寸大小、色调装饰和材质质量等都会在用户那里得到不同的反馈,可能是愉悦感,也可能是压抑感,潜移默化地影响着产品的性能评价和使用体验。工业产品的样式,部件尺寸大小及位置摆放要最大程度符合自身性能及操作状况。起重机类型颇多,桥式起重机的优势在于其形状似桥,桥架铺设在两侧高架上的轨道竖向运行,可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的限制,使用范围广,不仅其机体本身给人们带来极好的视觉体验,为日后的工作开展带来安全感[2]。

2.2色彩设计中的应用

人们对色彩可以作出最直接的生理反应,首先通过大脑想象,当人坐在电视机前,电视机机体若是鲜艳色彩,那么对人的视觉可以产生很大的冲击感,心里产生不稳定因素,所以色彩的运用极其重要,要根据产品的性能特征来选择其色调展示。幼儿园的操场设计会选择色彩斑斓的色块装饰,引起儿童大脑兴奋,情绪高涨,回到教室中面对暗色的桌椅和墙壁会使其安静下来,保持平稳心态。同理,工业机床为便于操作,禁止出现过多的发光件,以使操作者以严谨的思维对待工作,提高视觉分辨能力,在工作时长内不产生怠倦感,从而保证产品加工的精确度、速度以及安全度。机床要尽量选择灰色系,饱和度低的颜色,但对于室外的大型设备而言,就需要大面积艳丽的色彩,使人产生警惕意识,注意安全[3]。

2.3信息装置设计应用

人们可以通过视觉、听觉、触觉与产品进行信息传播,其中视觉传递尤其重要。所谓的人机系统在凭借视觉观察传播信息时,有屏幕显示、仪表显示等,在听觉方面有报警器、蜂鸣器等。对产品的操作过程就是实操者对产品进行有效传播和加工的过程,由此可知,信息传播与加工的速度、质量,对工作效率产生直接影响,以便以后对信息显示装置的信息提取更准确。人体视线范围,视觉机能作为标准进行设计规划,大型三维LED视觉显示装置器尺寸大小、垂直点距、发光角度都以此作为参考,从人体的视觉特点方面来看,人体对水平方向的视觉反应速度要更先于垂直方向,才不会产生视觉疲劳。所以,无论是电压表还是电流表,都必须认读快,精确度高,而与此相比,一些气压计、温度计等认读速度慢和精确度低。按照用户的生活习惯,对从左至右,从下至上都归为增加的方向,比如常见音量钮,从左至右拨动按钮音量便会增大,设计产品时必然遵循这一习惯,但并不是适用于任何情况。比如冰箱内的温度按钮,其显示不代表温度的数值,而是在某个数字区域内对应温度的高低程度,有些用户无法区分数字的表示含义,不少厂家已经推出全新型液晶电脑板,通过设定温度便可直接显示出来,无需打开冰箱门便可看见各个参数,一目了然,使用户更加便捷操作[4]。

2.4操纵装置设计应用

实操者通过接收输出的信号转化成工业产品的输入信号,对于一些手动装置和脚动装置,其装置的实施必须靠人施加相应的力度才能完成,所以这时候研究人机工程学格外重要,操纵装置的规模大小、位置状态等都要与人体生理结构相适应,操纵装置的空间范围必须设计合理才能提高工作效率。用脚动装置来说明,如汽车离合器,需要对脚动作业范围和用力大小来设计离合器的规格。踏板有劲力和微力的区别,汽车中的踏板是劲力的,应安置在小腿外侧倾斜,运动方向与水平方向调好角度,位置高度设计恰当,位置太高,用力不准确,位置太低,活动量低,动能性能差。对于手动操作产品,根据手指尺寸和手掌尺寸来设计,方便其流畅操作,按键声音大小设计从低到高,且按键间保持一定距离,避免出现指示错误。

2.5环境设计应用

人机操作人员即人所控制的一切对象,环境是指人在特定工作条件中,如空间、温度、噪声、振动等。人机工程学涵盖了物理环境和化学环境对人体的生理影响,系统最优组合,高效经济,创造优良生产环境,保障个人机体的安全性和高效性,实现工业产品经济效益最大化。生活中,厨房作业最困难的是油烟大、污染大和操作不方便,吸油烟机的诞生成功解决了众多家庭主妇头疼的问题,厂家在生产产品时利用不沾油的叶轮,保持内部清洁,外层的金属板涂抹了耐油防腐蚀材料,且整体构造简单,清洗便捷。

3结语

人机工程学的发展促进了工业产品设计日益高级化,使得大众的生活变得明媚、舒适且充满生机。设计者若是能够对人机工程学原理了然于胸,便会为工业产品的多样化带来无限可能,也为工业经济带来希望。

参考文献

[1]李甜畅.工业产品设计中人机工程学的应用研究[J].科技风,2018(31):220.

[2]乔杉.产品造型设计中的人机工程学应用要点解析[J].中国设备工程,2018(6):142-143.

[3]毛斌,孙蕊蕊.人机工程学在工业设计中的应用———以汽座椅的坐姿功效为例[J].工业设计,2017(10):92-93.

[4]黄坤.人机工程学在动漫衍生产品设计中的应用研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2017,33(7):34-35.

作者:唐亚军 宋敏 单位:荆楚理工学院