工业设计概论

第六章工业设计与相关学科工业设计概论6

人机工程学是研究人、机械及工作环境之间相互作用的学科。在美国,这一个学科称为:“HumanEngineering”(人类工效学)或“HumanFactorsEngineering”(人因工效学),西欧国家称为“Ergonomics”(人类工效学)

第一节人机工程学工业设计概论6学科边界模糊、学科内容综合性强、涉及面广的边缘学科。定义：人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。一、学科定义工业设计概论6三个阶段：经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学经验人机工程学：二次大战前，研究者把心理学研究与泰勒的科学管理方法联系起来，在选择、培训人员与改善工作条件、减轻疲劳等方面进行了大量的实践与研究。这个时期的人机工程学的研究工作以选择培训操作者为主，其主要目的是使人适应机器。科学人机工程学：二次大战期间及战后，人变成了研究的中心，注意力放在研究操作者的特点、使机器适合操作者的生理、心理特点，达到安全可靠且高效的生产目的。二、学科的起源与发展工业设计概论6这一个阶段学科发展的特点是重视工业与工程技术设计中的“人的因素”，力求使机器的设计适应人的生理和心理特征。现代人机工程学：60年代后，控制论、信息论、系统论和人体科学的运用。研究方向是把人--机--环境系统作为一个统一的整体进行研究，创造出最适合人工作的机械设备、产品和作业环境，达到人--机--环境系统的和谐与协调，从而获得最高的综合效能。工业设计概论6１、研究人和机器的合理分工及其相互适应的问题。1）对人和机器的特点进行分析比较，确定人机系统的最优结构方案。2）机器设备如何适应人的特点，以求高的工作效率和小的精神和体力负担。三、人机工程学的研究范围工业设计概论6２、研究被控对象的状态、信息、如何输入以及人的操作活动的信息如何输出的问题。这里主要研究的是人的生理过程和心理过程的规律性。３、建立“人--机--环境”系统的原则环境控制和生命保证系统的设计要求。这一类问题是环境控制和生命保证系统的设计要求。工业设计中的人机工程学目的是使产品的设计不仅符合形式美的规律，而且符合人体各项功能的要求。产品设计如何给操作者提供操作方便、轻巧、安全，减少精神负担和体力疲劳，从而实现操作高效率、高可靠性、高准确性。工业设计概论6工业设计的目的是“创造更合理的生存方式”。所谓“更合理的生存方式”，就是在“人－机－环境”系统中，人的一切活动的最优化。“最优化”的本质之一就是符合人机工程学的原则。

工业设计视野中的人机工程学，至少在如下几个方面支持着工业设计的科学性。１、为“物”的合理性的创造提供设计准则。人机工程学对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的结构特征参数与人体各部分的机能特征参数等，既是给“物”的设计提出了种种限制，又是给“物”的设计进行了定位，为设计提供了各种参数作为依据四、人机工程学与设计工业设计概论6２、为生存环境的设计提供准则通过研究人体对环境中各种物理、化学因素的反应和适应能力，分析声、光、热、振动、粉尘及有毒气体等环境因素对人体的生理、心理及工作效率的影响程度，确定人在各种生存环境中的舒适范围和安全限度，给工业设计中环境的设计提供了分析评价的方法与设计的准则。３、为“人--机器--环境”系统的最优化提供理论依据。工业设计概论6一、人体尺寸人体尺寸数据是从大量的实测数据整理而成。表1提供了国家标准GB10000－88中国成年人人体尺寸数据。它是指我国从事工业生产的法定成年人人体尺寸的基础数据（男18～60岁，女18～55岁）。

工业设计概论6二、操作姿态

二、操作姿态工作范围及方向的性质图

示（mm）、（º）手操作的有利工作区域人站姿操作时，为使操作者有舒适的操作状

态，获得较高的工作效率，躯于应处于不动的

前提下，考虑手的活动范围

A为手臂的最大可及的工作范围

B为手臂的正常工作范围

C为手臂的有效工作范围（活动频数应较低）

D为手臂的有利工作范围工业设计概论6人机工学的研究过程.工业设计概论6人体三维扫描仪工业设计概论6工业设计概论6工业设计概论6工业设计概论6视觉捕捉仪工业设计概论6工业设计对人类的心理与生理健康负有重要的责任，心理学的理论和研究不可能代替设计活动，但是缺乏心理学基础的设计决不是成功的设计。一、人类心理的复杂心理过程和个性心理人格差异（个性差异）：由于每个人的遗传禀赋不同，所处的社会环境和生活条件的差异，以及所接受教育程度的不同，使人与人之间的心理风格和面貌存在着巨大的差异。人格差异的存在对工业设计来说是很重要的。第二节心理学工业设计概论6购买者的心理分析不是指具体的产品购买过程中消费着的心理特征分析，而是指设计过程中怎样考虑购买者的心理需要和购买者的决策行为，以整合产品属性与消费者需求之间的关系。二、购买者的心理分析工业设计概论6美国心理学家马斯洛总结的七种需求（图６－１）：相互联系彼此重叠，由低到高。只有在低级需要基本满足之后，才会出现高一级的需要，只有所有的需要相继得到满足之后才会出现自我实现的需要。最占优势的需要将支配一个人的意识和行为，并组织人的各种能量，争取获得这种优势需要的满足。任何产品都必须能够满足购买者的优势需要，消费者的优势需要是产品的核心内容和设计的出发点。消费者的购买动机（一）关于人类需求的研究工业设计概论6消费者的购买动机①求实购买动机，求实是以追求产品的实际使用价值为主要目的的购买动机。②求新购买动机，求新是以追求产品的时髦与新颖为主要目的的购买动机。③求美购买动机，求美是一种以追求产品的欣赏价值为主要目的的购买动机。④求名购买动机，求名是以显示自己地位和威望为主要目的的购买动机。工业设计概论6消费者的购买动机⑤求利购买动机，求利是一种以追求廉价消费品为主要目的的购买动机。⑥好胜购买动机，好胜是以一种以争赢斗胜为主要目的的购买动机。⑦癖好购买动机，它是一种以满足个人特殊偏好为目的的购买动机。工业设计概论6

购买者的实际状况和他们的渴望状态之间的差异是产生需要的重要因素。购买者的人格或者说个性特征也会影响其购买决定。购买者并不都是理性的，有些购买者可能会由于广告宣传、流行预测甚至是一时的冲动，而购买自己不需要的产品。所以对购买者人格倾向的认知也是设计者的重要任务，对消费着的人格特征与产品设计的接受程度之间研究是设计的重要依据。（二）购买行为工业设计概论6消费者的人格特征、性别、教育程度以及年龄都会影响对产品的接受性。这就需要产品设计过程中充分考虑消费者的各种特征。决定购买行为的因素并不能由单纯的心理因素来解释，经济、社会和文化因素也会成为购买动机和行为的决定因素。产品的形式因素也会影响购买行为。工业设计概论6

单纯关注购买行为是不够的，注重使用者的行为也许更为重要。（一）购买对使用行为的评估购买过程自然也要考虑使用环境以及使用方式，但是购买行为不能代替使用过程。原因：购买过程中对使用过程的理解常常是肤浅的、想象性与预测性的,有时还会因购买时的情绪和购买时的心理气氛的影响而忽视产品很多重要的方面。它会造成对产品长期的信任危机，从而不利于产品和企业形象的树立。三、使用者的心理分析工业设计概论6

明确消费者在购买时对产品使用过程的理解评估，有利于理解消费者冲动无序的购买行为，还为设计者和生产者理解其应承担的社会责任和义务提供重要线索。销售量不能代表消费者真正的需求与感受。原因：理性的购买者可能会在购买某种产品之前进行广泛的调查和咨询，以取得比较确切的信息和资料。单看销售量会误导设计者。工业设计概论6使用过程是产品与消费者通过人机界面的具体操作进行直接的相互作用的过程。产品的造型形式以及显示与操作装置的设计，是产品性能和操作方式的表征。首先对产品的外型特征进行模式识别,对产品的特点以及操作有个总印象.这一步不应消耗时间精力，心理能量,否则必影响操作的准确性.（二）使用过程的信息加工工业设计概论6产品设计不仅服从审美和时尚的要求,更应适应使用者心理加工过程的特点.大量公共设施以及大批量生产的产品,使用行为表现为群体行为倾向.工业设计概论6使用者的人格特征是个体行为的动力系统特征.个性化设计建筑在对大量消费个体的人格特征和行为习惯的统计与归纳上,从而产生适合社会某一群体性格特征的产品.自我效能相信自己能在特定环境中恰当而有效地作出行为表现的一种复杂的对自己能力的特殊评价.老年人和青年人在使用新产品的过程中，就表现出很大的差异。老年人往往怕自己不会使用或者弄坏产品而放弃或拒绝使用新产品。(三)使用行为与使用者的人格特征工业设计概论6工业设计从根本上是给人创造和规定环境和环境要素（即产品）的活动，它的作用也必须和个体人格特征进行结合才能最终体现。工业设计概论6应用、技术、管理结合的工程技术学科。是实践性、使用性、管理特征.现代管理技术研究对象:生产性系统.设计、预测、评估、改进和配置.强调综合提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量，使生产系统能够处于最佳运行状态而获得最佳的整体效益。

第三节工业工程

一、工业工程的定义

工业设计概论6起源:美国.泰勒创立“时间研究”：工场作业与衡量方法，科学制定劳动额，标准化，提高效率，节约成本。吉尔布雷斯:“动作研究”：有效使用动作二、工业工程的起源工业设计概论6使生产系统投入的要素得到有效利用、降低成本、保证质量和安全、提高生产效率、获得最佳效益.四、工业工程的基本职能基本职能:规划、设计、评估、创新图6-5；五、工业工程的特点1)降低成本、提高质量和生产率2)综合应用知识和技术3)注重人的因素4)面向微观管理5)系统优化技术三、工业工程的目标工业设计概论6紧密联系:1)都强调系统最优化2)都将人的因素放在第一位3)成果互相参考.六、工业设计与工业工程工业设计概论6本章思考题1、不同年龄阶段的消费者因生理、心理及社会经历的差异，形成不同的消费心理和消费行为。一般年龄的市场区分将消费者划分为：儿童与儿童用品市场；青年与青年用品市场；中老年与中老年用品市场。试分析各自的消费特点和消费倾向？工业设计概论6参考答案答：1、儿童与儿童用品市场（1）儿童的消费特点①消费能力逐步提高②消费需求日益复杂③儿童消费的模仿性强（2）儿童用品市场分析与设计开发儿童用品市场，要根据各年龄阶段儿童的心理特点设计孩子喜爱的产品。开发儿童用品市场，除了根据儿童消费心理设计和生产外，还要注意把握家长的消费心理。开发儿童用品市场，要根据各年龄阶段儿童的心理特点设计孩子喜爱的产品。开发儿童用品市场，除了根据儿童消费心理设计和生产外，还要注意把