机械设计与工业设计的融合与发展

机械设计与工业设计的融合与发展机械设计与工业设计的融合与发展 摘要随着社会的发展，新的科学理论、科学技术和设计 理念不断涌现，传统的专业和学科正在加速调整和融合，要求 人们在继承传统的基础上开拓创新。机械设计与工业设计的结 合是时代发展的要求，尤其是中国加入 WTO 后，给机械设计与 工业设计提出了新的机遇和挑战，这就要求人们要加强合作， 设计出符合国际需求的新产品。本文就对机械设计与工业设计 的融合与发展做了重要阐述。 机械设计；工业设计；融合；发展 21 世纪是一个充满创新的时代，中国正在迎接经济发展 和科技创新的新时代，新的科学理论、科学技术和设计理念不 断涌现，传统的专业和学科正在加速调整和融合，要求人们在 继承传统的基础上开拓创新。机械设计与工业设计的结合是时 代发展的要求，尤其是中国加入 WTO 后，给机械设计与工业设 计提出了新的机遇和挑战，这就要求人们要加强合作，设计出 符合国际需求的新产品。然而，目前，人们对机械设计和工业 设计两个学科关系的研究还不深入，也没有形成科学的理论体 系。因此，加强对机械设计与工业设计融合的研究，有助于推 动机械设计行业的快速发展。 第 1 页 共 10 页 1.机械设计的内涵 机械的概念是广义的，它除了人们通常所说的机械以外， 还包括各种各样的设备、设施、仪器、仪表、工具、器具、家 具、交通车辆以及劳动保护用具等。可以说，机械是各类机器 的通称。①机械是人类改造自然、发展自己的重要劳动工具。 在现代社会里，任何产业和工程领域都要一个用机械，即使是 人们的日常生活，也越来越多的应用机械了，如汽车、自行 车、钟表、照相机、空调机、吸尘器等。因此，可以说机械在 现代社会里发挥着重要作用。 机械设计既是一门学科，也是一门艺术。机械设计就是据 使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传 递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、 分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过 程。机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一 步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标 是在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识和计算 手段等）下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需 要综合地考虑许多要求，一般有最好工作性能、最低制造成 本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境 污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性 因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权 第 2 页 共 10 页 衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效 果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。 随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发 展，制造和使用的技术经济数据资料的积累，以及计算机的推 广应用，优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。 2.工业设计分析 工业设计是一门新兴的综合性学科，它集多门学科知识于 一身，既包括科学技术知识，又包括美学艺术知识，以及人机 工程学、经济学等等。②工业设计具有狭义和广义之分。从广 义上来说，工业设计就是指为了达到某一特定目的，从构思到 建立一个切实可行的实施方案，并且用明确的手段表示出来的 系列行为。它包含了一切使用现代化手段进行生产和服务的设 计过程。而从狭义来讲，工业设计就单指产品设计，即针对人 与自然的关联中产生的工具装备的需求所作的响应。包括为了 使生存与生活得以维持与发展所需的诸如工具、器械与产品等 物质性装备所进行的设计。产品设计的核心是产品对使用者的 身、心具有良好的亲和性与匹配。狭义的工业设计与传统的工 业设计的概念是一致的。因此，总的来说，工业设计是一种创 造性的活动，其目的是为物品、过程、服务以及它们在整个生 命周期中构成的系统建立起多方面的品质。 3.工业设计在机械设计中的重要作用 第 3 页 共 10 页 机械产品的传统设计主要考虑机械产品本身的功能，而产 品的设计功能也没有得到充分的重视。机械工程师往往借助于 专业的技术知识来设计产品，由于缺乏专业的艺术培训和设计 理念，使得设计出来的产品在外观质量和使用方式上存在欠 缺，导致产品缺乏强有力的竞争力。③目前，工业设计在机械 设计中的应用主要体现在人机工程学方面。在产品设计上根据 以人为本的原则，设计理念也要从人的自身中去获取，通过研 究人、机器以及环境这三个要素，将消费者或使用者和设计的 产品，以及将人与产品作为一个系统来实现共同研究。 工业设计还能够实现产品造型、功能结构和材料的科学合 理化，在提高产品的整体美与社会文化功能方面起到了非常积 极的作用。随着我国社会技术的竞争逐渐激烈，要想在竞争中 占有优势就必须充分利用现有技术，依靠工业设计来实现用较 低的费用提高产品的功能与质量的目的，从而增强企业的竞争 力，提高企业的经济效益。 4.机械设计与工业设计融合的发展特征 21 世纪，我国的机械产品在激烈的国际竞争中，如果不 加快产业结构、产品结构的调整，不改变传统的设计观念，学 习先进的设计理论、技术和方法，不抓技术创新，不通过设计 提高附加值，不抓规模效益，就很难立于世界强手之林。也就 是说，传统的机械设计理论需要与新的设计理论相结合并加以 第 4 页 共 10 页 创新，需要采用新结构、新工艺、新材料以适应现代化机械产 品在多功能、可靠、高效、节能、小型、轻量、美观等方面的 要求，并且要满足信息化、自动化和智能化对机械设计的要 求。 从工业设计角度看，产品设计中的功能设计、人机方式设 计、造型设计（形态、色彩、肌理、装饰等）是确保产品内外 质量、提高产品附加值、增强市场竞争力等密不可分的整体。 就产品造型设计而言，在设计、表现和推出的新款产品中只有 那些符合功能、结构、加工工艺技术、人机工程、环境等要 求，符合人的审美意识、心理、生理要求，符合市场需求的产 品才是好的、美的设计作品。 4.1.机械产品造型设计的特征 4.1.1.机械产品的造型设计首先应服从于功能目的，机械 产品是通过大量材料、一定的结构、生产工艺来完成的，是科 学技术、材料、结构、工艺、造型艺术完美的统一。 4.1.2.机械产品的造型设计必须适应现代化生产方式，使 设计的产品加工方便，符合标准化、通用化、模块化、系列化 及批量生产的要求，体现经济性。 4.1.3.机械产品的造型设计，必须符合人的生理、心理特 征，设计合理的人机界面，使人-机-环境相适应，体现宜人 性。一个产品拥有友好的人机界面往往令使用者倍感亲切。 第 5 页 共 10 页 4.1.4.产品是人类文化的重要载体之一，高精尖的技术产 品是人类文明进步的重要标志。机械产品应通过造型设计去反 映时代精神和社会物质生活，以及科学技术的面貌、水平，去 反映产品特定的内容、情趣，以及民族与文化的特征，以适应 市场及消费者需求，产品总是这样具有极其强烈的时代性。 4.1.5.机械产品造型设计要注意继承与创新。要继承前人 的设计理论、技术、方法和设计成果，进而创新并形成具有企 业自己风格，具有时代特征的新产品。 4.1.6.机械产品的造型设计应同时具有作为物质产品的实 用性、使用价值和作为造型艺术的审美性体现物质与精神功能