工业产品设计的安全属性与安全设计原则研究

王文萌

工业产品设计的安全属性与安全设计原则研究

王文萌

安全问题已成为人们生活质量提升以及未来发展进步的障碍，对人、社会、环境都造成了不可忽视的影响。这些负面的影响本不应该伴随生产水平提高、设计的深入而出现，我们应该通过合理、先进的“设计”来避免灾害的产生。本文通过对安全理论的论述及分析，把工业产品设计与人之间的关系同安全性相结合，提出在进行工业产品设计中如何做到安全的相应原则。

产品设计；安全；设计原则

1.引言

工业革命的推动使人类社会进入到工业时代，科技水平和生产力水平都产生了空前的发展。技术，在带给人类丰富物质财富的同时也埋下了更多的新安全隐患。虽然创造出史前未有的繁荣局面，但人类社会在物质、文化、精神等方面遭受到的创伤也是史前所未有的，甚至威胁到部分地区人类的生存。如1945年美国在日本广岛、长崎投掷原子弹事件以及1986年前苏联的乌克兰共和国切尔诺贝利核电站事件都是工业文明给人类社会带来的灾难。这些遭受核污染地区至今仍然不可居住，大量动植物因受到核辐射而死亡或变异。此外，在大气环流以及水循环的作用下，污染物在分解的同时也影响到周围其他地区。因此，安全问题的产生，既有“天灾”也有“人祸”。安全意识的发展，既是对自然和人类自身认识的加深过程，也是促进地球生态圈和谐发展的过程。人类对于安全的追求，既是实现个人安定的目的，也是创造社会物质财富与技术价值的必需；安全观的建立，既是主观能动性的体现，是积极的选择过程，同时也是对客观物质条件以及客观规律的运用和遵循。产品设计的安全实现需要坚持以“人”为本，需要尊重自然的发展，需要将主观因素与客观因素相互结合。

2.产品设计与安全

从安全科学的角度来看，安全系统由人、机、环境三者共同构成。人对安全的需求决定了安全具有自然属性和社会属性。在“安全的自然属性占主导地位时，人类追求的安全是盲目的，安全问题的解决是被动的。当安全的社会属性占主导地位时，人们对安全问题的解决就变为主动了，对安全目标的追求就变为理智的。”［1］而事故的发生又具有随机性、因果性、潜伏性以及可预防性。因此，设计所要解决的问题不仅仅指所设计生产出来的产品在有限的使用期限内对人和环境是安全的，更要确保在产品的设计过程中没有安全问题的产生。

而从安全科学的角度来看，没有理想化中的绝对安全，而安全仅是在特定的时间、空间等环境条件下的一种状态。我们通过设计所能解决的是安全性能的提高以及对安全行为的引导以及安全条件的创造，从而促进人、物之间产生一种安全的关系。

安全具有自然和社会两种属性。自然属性反应的是人类活动中的物质方面，来自于人的自然特性。社会属性“一般是指人与人所形成的安全社会关系的运动规律及其基本属性，”［2］来自于人的社会性和人类社会的特性。

设计师寻求的产品安全设计来自于安全自然属性、社会属性与人类需求之间的耦合。耦合点的确定是随着时代技术的变化而不断改变的。这种变化一方面是由安全的随机性与相对性决定的，即：安全是一种运动变化中的状态，其随着人——机——环境——文化关系的调整而随时发生变化。另一方面，科技水平的提高，人对于安全的生理、心理承受能力也在不断变化，人们期望做到100%的绝对安全，而这种理想化的绝对安全并不存在，安全性能和安全程度只会随着技术指标的更新而不断完善和优化。人们的主观心理变化和客观的技术水平的变化决定了耦合点的改变。因而，作为设计师，对于产品安全的理解和判断应该以安全的社会属性为指导，以人的需求为根本，用安全的社会性来约束安全的自然性，做到不断地提高、完善。

图1　安全自然属性、社会属性与人需求之间的耦合

3.产品安全设计原则

3.1功能原则

11.统计学处理：采用SPSS 22.0统计软件进行数据处理。计量资料采用均数±标准差表示，组间比较采用两独立样本t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

1896年，美国著名建筑师路易斯·沙利文（LouisHenry Sullivan）在《高层办公大楼的艺术考量》中谈到：“头脑、心灵以及灵魂的真实表达中都渗透了一个普遍的规律，那就是生命所有的有机的和无机的、物质的和非物质的、人类的和超人类的事物，所有通过表达可被认识，而形式永远追随功能。这就是规律。”［3］功能的实现是工业产品设计的最终目的，而安全的贯彻，既是功能实现的前提条件，也是产品功能的拓展。产品设计中，功能原则主要包含功能的组合和功能的使用两个方面。

一方面，为了应对日益复杂的外在环境，具有单一功能的产品已不能满足人的要求，产品的功能组合成为产品设计发展的必须。产品功能的组合可以追溯到战后乌尔姆设计学院提出的系统设计原则（The inception of system design），其主要是对功能主义的拓展和实现产品功能的灵活性、多样性。功能的组合并不是无章法地堆砌，而是以基本功能为主，辅加以相关功能来共同实现产品的实用性、适用性、易用性以及安全性。功能的组合除了在单个产品中进行功能的改变外，还能够在不同产品之间实现组合。如物联网技术，就是将多种不同种类的产品通过恰当的方式和途径实现连接和组合。它通过对互联网技术的延伸和拓展完成智能化的识别、跟踪和定位、管理等。多种产品之间的安全、合理的功能组合能够为现代生活提供便捷和更多的选择空间，使“设计的目的是为人”的思想更加深化。

另一方面，产品在使用过程中功能不被误用。功能的安全性是产品安全的前提，一旦产品功能不具备安全性的前提，那么用户在使用过程中的安全性就没有保证。同时，功能使用的安全性还来自于功能的易用性。如今，产品功能在追求多样化设计的同时也使得产品的操作变得更加复杂，而产品外观功能的简洁化追求无疑又增加了实际操作过程中的难度。

3.2造型原则

结构与形态之间有着极为密切的联系。结构一方面指产品的内在形式，为产品的功能实现提供基础，另一方面，不同的结构构造也影响着产品外在形态的展现。例如：Overade仿生头盔设计就借鉴了人体的颅骨结构，使头盔的结构更为结实，同时，仿生的结构设计也让头盔的外在形态更加贴合人体实际的头型，能够更加安全地提供支撑，增加人们的舒适感。

形态不仅是结构内在反映的一部分，同时也是产品给人的第一印象。人对良好、具有审美感形态的倾向是视知觉的本能反应。人的“视知觉并不是对刺激物的被动复制，而是一种积极的理性活动。视觉感官总是有选择地使用自己”［4］，因此，在安全产品的设计中，设计师不必把产品的形态变得严谨、刻板、冷漠，而是需要通过一些趣味化、生动化的外观来吸引消费者的购买，要把情感、文脉、审美等因素赋予到产品设计中。

另外，产品设计中的色彩应用要考虑到产品使用人群以及使用环境的特点、颜色的表现性以及对人心理和生理产生的影响等方面。利用色彩的特性创造最佳的视觉效果，使人的注意力更加集中到进行的工作和产品的使用中，减少因环境的杂乱而产生的心理干扰。

产品的色彩设计与环境的色彩设计需要相互配合。环境配色不能单调，否则容易产生视觉适应的问题和疲劳。一般遵循自然配色的原理，上部颜色较为明亮，而下部选择较深暗的色彩。光线的反射率也需要纳入考虑的范畴，在较大的环境设计中，恰当地运用颜色的反射率原理能够增强室内的亮度，提高室内灯具的照明效果进而节省能源消耗。环境中的产品色彩需要与环境配色产生一定的差异，以突出产品的视认度。而差异大小取决于对环境功能的定义，帮助人更好地适应环境氛围。

另外，要合理、规范地使用色彩编码。色彩作为一种视觉标志，是一种特殊而形象的语言，能够迅速地传递相关信息。如一般将绿色作为紧急出口、正常运行等含义指示标志，设计师需要做的是遵循这种约定俗成的传播文化并据此来设计出更容易、更便捷的表达方式，而不是将其“创造”性地改变成红色、紫色、黄色等其他颜色。一旦这种所谓的“创造”性设计投入到使用中，就非常容易导致信息的传播障碍，造成安全事故的产生。

3.3社会与文化原则

产品是人与人之间沟通的媒介，它存在于特定的环境背景中。马克思主义政治经济学认为：经济基础决定上层建筑，经济的发展水平关系到社会制度、社会关系、生产力发展水平、消费水平、文化政策以及文化环境等多个方面。为不同地区进行的产品的设计，需要从宏观上把握地区的政策制度、消费水平、宗教信仰、风俗习惯等社会环境因素。尤其需要从经济因素的角度来全方位考察设计产品对社会、环境、生态、人文等方面的影响。

产品设计的经济因素不能仅局限于企业创造良好的经济效益、拉动市场需求等商业方面，更需要将环境的经济性、生态的经济性以及人文的经济性纳入考虑的范围。使产品在为市场创造效益、满足人的使用需求时，与环境、生态、资源、文化等自然环境、社会人文环境相互协调，不与之产生冲突与矛盾，实现人——环境——产品之间的和谐共生、相互促进。而将这种社会环境因素融入到产品设计中，是更深层次上的良性设计，为人的设计，也是从根本上保证设计产品的安全性。

同时，群体因素也是需要着重考虑的内容。其一，设计应考虑目标消费人群的价值观念、宗教信仰等。产品的设计文化让产品具有一定的象征功能，能够向大众传递相关信息，因而，人们在购买产品的时候往往会倾向于符合自身文化背景的产品。而在多民族密集居住的地区，因民族宗教信仰的不同，各民族之间往往会因彼此文化观念的不同而造成示威冲突及区域矛盾，严重影响和谐环境的建设。针对民族文化背景复杂地区的产品设计，就需要设计师充分掌握不同文化背景下的产品设计原则以及民族风俗与民族禁忌，以在最大程度上减少因产品的设计、投放不当而引发的区域安全危机。

其二，不同群体之间在经济水平上有着较大的差异，其中发达国家和发展中国家之间的消费水平差异更大。产品设计的服务对象不仅包括少数富裕阶层，同时也包贫困阶层和弱势群体。设计不能仅是豪华、富贵、高档的代名词，其根本目标是提高社会的整体发展水平。设计安全因依据不同层次的人群需求来合理、经济地为人服务。社会中低收入人群等弱势群体应当享有同富裕阶层同样的安全原则与标准。

最后，设计中的安全原则需要更多地考虑社会中的特殊群体，如残疾人、老人、儿童以及孕妇等。设计的伦理与道德观念是保证设计可持续发展的内在原则与标准。特殊群体的特殊性决定了他们对于同类产品的需求有所差异，也决定了产品设计师需要为他们的特殊性做更多的考虑与思考。如为盲人设计的通讯设备需要更多的触摸以及声控设计等。

3.4生态原则

生态原则是将生态设计的方法应用到具体的设计之中，在设计与生态之间形成有机的统一。统一的实现，首先需要在观念上进行更新。设计师、工程技术人员、企业管理者及其他部门的人员都需要认识到生态的重要性，正确认识自身与生态环境之间的发展关系，并通过制定相应的政策、合理的规划来实践生态设计。

其次，设计师需要及时采取合适的新技术和新方法，改变落后的设计、生产程序和工艺，最大限度地提升资源、能源的利用率，实现资源生态的可持续发展。再次，生态设计需要结合地域与人文因素，将设计融入地方的自然风俗之中。这是对使用者的关爱，是促进使用者与自然环境沟通的新途径。最后，设计是对物质和精神的设计，需要从自然中获取资源和灵感，平衡生产和消费、开发和利用的矛盾关系是实现永续发展的必须。

4.总结

工业产品设计的安全性研究综合了多个学科领域的知识，体现了设计对人、自然、社会、文化和未来的关怀，是对产品设计本质和对人的属性以及其与自然关系的思考。对工业产品设计安全性的研究应得到设计学领域的持续关注，建立学科交叉研究平台，从多视角探索设计安全，不断推动人类社会发展的脚步。

注释：

［1］张景林.安全学［M］.北京：化学工业出版社，2009.36

［2］颜烨.安全社会学［M］.北京：中国政法大学出版社，2013.66

［3］［美］约翰·赫斯科特.设计，无处不在［M］.丁珏译.南京：译林出版社，2013.23

［4］［美］鲁道夫·阿恩海姆.视觉思维［M］.滕守尧译.成都：四川人民出版社，2001.47

王文萌武汉理工大学艺术与设计学院博士研究生