依附于技术美学对当代机电产品的创新设计

吕奕勋，唐　军

0　引言

众所周知，产品的外观即为人们对产品的第一印象，伴随社会经济的全面发展，用户的购买能力也不可同日而语，价格与性能并非当今消费者购买产品的唯一评定标准，而外观的造型逐渐成为消费者在购买产品过程中主要考虑的因素。所以，深入的研究机电产品外观设计，对提升产品档次及深化核心竞争力具有深远的意义。

1　技术美学定义

在过去，对于产品美学功能的重视，基本都侧重于生活中所使用的物品，忽略了生产资料产品设备的美观性。自本世纪初期，现代化生产逐渐发觉忽略设备的美学功能不但无法匹配于劳动人员的精神需求，同时还会从根本遏制生产效率。技术美学即为在生产与科学领域中渗透审美意识的技术表现，同时探究人的精神需要及物质需求相制衡的一门综合性学科，隶属应用美学范畴。其即为一种在当代工业产品的开发中达到“人-机-环境”的有机结合，进而深化“人机系统”高效的设计理念及设计模式。此类设计与常规工程技术设计存在较大的差异，技术美学是将技术和艺术、科学和美学渗透至当代的工业产品之中。技术美学研究对深化劳动环境以及促进劳动效率具有一定的价值，作为前沿的产品设计理念已被广泛的应用于工程领域。

2　机电产品所涉及到的技术美学

针对于当代机电产品，在完成开发后，此产品的主要技术要依附于此产品的市场作用以及性能，设计产品外观，且外观需要具备美观性，进而开发出美观实用，且匹配于工业化生产的前沿产品。机电产品的外形即为技术美学信息的介质，在设计过程中要全面的顾及到形态学效应，同时要侧重于产品心理学与美学的设计，进而让产品渗透功能性与审美观，所以在设计的过程中要侧重于下述几点。

2.1　功能效应美

要让所设计的机电产品匹配于人机工程学与工业心理学和工程心理学审美性。机电产品并非常规的艺术品，因此在设计过程中，要侧重于功能性，外形、设色以及质感等艺术设计都要依附于机电产品的功能性。机电产品设计要依附于机电产品的物质性能，要全面遵循性能优先的基本原则，让系统和人体相制衡，让使用人员在使用过程中感受到机电产品的舒适及便捷，同时要匹配于人体的生理及心理特性。

2.2　结构形式美

要让机电产品的基本结构匹配于当代生产特性的形式美。通过艺术的介质彰显产品功能的合理性。我们都知道，结构即为美学造型的先决条件。在机电产品以差异化的形式衍生出实体后，就具有了一定的结构，这些结构具备特有的美感，因此设计过程中要侧重于结构美的设计。机电产品的结构美大多利用便捷、叠压以及穿插等形式予以实现。

2.3　外观造型美

让机电产品相关结构的比例、色彩、造型以及质感等匹配于当代的审美。要分析差异化组合的特性，在此基础上择取各形体的基本比例，在此基础上对形体之间的边缘与线型结构之间的联系予以整体设计，同时要侧重于色彩的结合，通过响应的材料体现机电产品的质感，经装饰设计去铅华造型的统一性。不过，机电产品的美学造型一定要依附于既有的技术及工艺，尽可能缩减成本，进而提高机电产品的性价比；而且因为地域及文化有所差异，在机电产品设计前要将地域及文化因素渗透至设计之中。

3　技术美学应用于机电产品

众所周知，机电产品的造型即为设计过程中的主要内容，而机电产品造型会因机电产品的材料、功能、工艺等方面因素所影响。因此机电产品在设计过程中可依附于技术美学的基本观念进行整体设计。

3.1　机电产品的设计比例

要依附于正确的比例进行设计。机电产品中的比例要以人体工程学为导向，在此基础上对造型的整体及个别区域的尺寸予以相应的度量，而且机电产品造型的比例要与机电产品的功能与机电产品应用环境相制衡。比例即为造型目标各区块间和机电产品整体间的大小比值，同时与产品相关细节间的比例关系。造型的比例依附于功能要求而定，在此基础上匹配于人们对造型的审美倾向而形成的。在设计过程中要先依附于人机工程学明确整体比例及区域比例，同时按照设计比例予以微调。机电产品外形经纬度线条比例即为构建形状协调性的基本举措。在机电产品设计过程中，可依附于数学公式与逻辑理论计算经纬线条比例，数理逻辑为产品的美学设计奠定了良好的基础，同时为产品设计给出匹配于几何线性比例的主要公式。机电产品美学设计较为多见的数理逻辑比例主要包括下述几类：①黄金分割；②模度定理。数理逻辑即为研究自然规律的基本方式，亦为实施机电产品设计需应用到的的基本理念，依附于数理逻辑与美学设计所得出的机电产品形体比例，可以彰显精妙的结构之美，可以给人以舒适愉悦之感。

3.2　机电产品平衡及稳定性设计

机电产品立体形态的稳定设计即为产品外观视觉美学的一部分。机电产品的稳定性涵盖了实际稳定与视觉稳定两方面，也就是机电产品自身的物理均衡及稳定与感官均衡。依附于力学，稳定的先决条件即为物体重心铅垂投影一定要处于物体的支撑面范围，同时要尽可能的缩减重心水平高度，进而确保“实际稳定”。而感官稳定即为机电产品外观各区域间的色彩的对比，经有针对性的装饰让人们在视觉感官上获得稳定。技术功能设计侧重于实际稳定，但工业设计则侧重于二者相间，机电产品不但要侧重于实际得稳定，同时还要强化感官的稳定性。对称的造型不仅能够具有较强的视觉协调性，同时还能够深化机电产品的稳定性，进而加强视觉平衡，构建以对称美为基础的美学造型。因为对称结构使人感官产生稳定感，在机电产品中融入放射形设计元素，可以使机电产品更具质感。不过机电产品很少存在均衡对称形式。其形式上不对称，不过会暗示观者的心理，使其产生平衡之感。深化均衡设计可以使机电产品更具生动性，可以赋予产品更多的趣味 ，静动相间，让感觉到生动自然。为深化工业设计对机电产品造型的稳定要求，可以依附于产品特性矩形明确形态模量，根据物理量感要求构建产品的大致模型，同时将模型予以视觉平衡处理。机电产品在比例上要达到静平衡与动平衡的基本要求，进而深化整体的和谐。视觉平衡调配包括机电产品的主次模块间的区域及尺寸等关系的融合，通过虚实相间、动静有秩的设计达到视觉的平衡。

3.3　机电产品整体与变化

客观的处理统一及变化，即为机电产品设计中美学观念。变化能够使人产生视觉上的波动，进而提高物体形象性，可以使机电产品更为生动。所以通过线曲结合的形式，同时构建动静相间、乱中有秩的视觉感受，让线型灵动跳跃，不过变化要恰到好处，要依附于机电产品的功能以及使用条件而定，变化若过于跳跃，那么可能导致产品造型凌乱且无章法，进而影响造型的统一性。变化统一的原则即为机电产品设计中的主要内容，可以从根本体现设计人员的美学观，要从机电产品的整体造型作为切入点，同时细化装饰的局部设计。视觉的整体性体现在线条、设色以及主从关系。线的整体性即为构建外廓的几何线条要错落有秩。如果造型以直线为基础，那么整体造型都要通过直线完成，在其中可以穿插一些曲线及折线，直线间的过渡的或是折线也要侧重于整体处理。设色也需具备一定的协调性，找准整体的基调，侧重于色彩中的补色关系及同类色系的对比关系，使其形成一个色彩统一的整体。主次关系之间要有错落之感，要处理好局部的主次关系，侧重于主体的表现，同时有意识的弱化次级因素。现阶段很多加工中心的机床，都择取套色，这样不但能够弱化形体的笨重感，同时还能够突出造型的重点区域，进而深化机床产品的层次感。机床的外露零部件，如面板、手轮以及手柄等装饰件，如商标、质量标记，通常还有形象符号，均择取醒目色。

3.4　机电产品材料设计

设计即为人们在生产中有规律、有意识的择取相应的工具与手段，将材料加工深化为可视的、可接触的具有一造型的实体，在此基础上使其成为具有一定使用价值的产品。材料即设计的先决条件，材料亦为机电产品的主要依据。若在设计中没有材料的支撑，那么就无法体现设计技术与功能。在过去，每次新材料的研发都对机电产品设计产生较大的影响，同时在很大程度上促进了机电产品设计的进程。而站在当代机电产品设计的角度，材料不仅是体现前沿技术的一种方式，同样亦为机电产品实现技术美的主要形式，其主要体现于下述几方面：首先，在全面认识并掌握材料特性的先决条件下，依附于产品的功能，择取有针对性的材料，进而彰显技术产品所固有的功能特点。正如著名设计师Ludwig Mies van der Rohe所说：“全部的材料，无论是人工的或自然的都有其特定的性格。在处理材料的时候，一定要了解材料的性格。”其次，对常规材料的新应用，挣脱惯用材料的束缚，通过其它材料予以代替。如英国Priestman Goode设计咨询公司曾设计出一款通过十分柔软的布料作为扇片的电风扇，这从根本消除了人们对电扇的畏惧感（由于锋利的扇片造成的畏惧感），使电扇变得具有非常强的亲合力；了解常规材料新的加工技术，同时依附于前沿的工艺设计新的造型，通过工艺去彰显技术美；最后，侧重于材料的发展，掌握新开发的前沿材料，同时将其渗透至传统机电产品设计中，让传统的机电产品呈现出新的质感与形象，进而彰显技术美。如苹果公司在发布的IMAC电脑，其通过前沿的彩色半透明塑料做外壳，给人以前所未有的视觉冲击。

4　总结

综上所述，艺术设计即彰显产品的“美”感，不过“美”具有强烈的时代特性。而机电产品的美学造型一定要依附于既有的技术及工艺，尽可能缩减成本，进而提高机电产品的性价比。而且，因为地域及文化有所差异，因此在机电产品设计前，要将地域及文化因素渗透至设计之中。人的审美意识会依附于时间而发生变化。只有将机电产品设计予以持续的改进，持续的深化式样及造型的美学特性，才可以在白热化的市场竞争中占得一席之地。近年来，机电产品设计逐渐倾向于人性化、多元化。机电产品在使用的功能上渐渐的符合了市场的需求，同时在设计过程中更侧重于人体工程学观念，更为便捷，而且更符合当代的审美特性。若想设计出高质量的机电产品，那么就要在设计过程中渗透多学科，同时构建一支专业化的设计团队。

参考文献：

[1]许东升.本刊记者.创新务实科研报国——记清华大学教授、希必实机电技术有限公司总经理席葆树[J].中国信息导报，2015，4.

[2]徐莹，朱稚清.中国电工技术学会电控系统与装置专业委员会结构与工艺学术交流会在成都召开[J].电气传动，2015，5.

[3]汪济生.一个借概念魔术完成的对自然的超越——评李泽厚实践美学观的阿喀琉斯之踵：“广义自然人化说”[J].上海交通大学学报（哲学社会科学版），2015，1.

[4]汪济生.自然美：自然的人力化，还是自然的宜人化——从解构李泽厚实践美学的“广义自然人化说”入手[J].厦门大学学报（哲学社会科学版），2014，6.

[5]周艳.在社会发展中应运而生的技术美学——谈谈技术美学的几个基本要素[J].武汉交通科技大学学报（社会科学版），2016，2.

[6]侯雨雷，齐效文，周玉林，等.基于CDIO理念的《机械设计基础》课程改革实践[J].中国科教创新导刊，2015，1.

[7]卢庆熊，赵思武，陈家彬，崔希良，欺绪愚.我国机械加工自动线的现状及今后发展自动线的初步意见[J].机械工业自动化，2016，4.

[8]于清洋，周维佳，李斌，李志强.一种适用于多指灵巧手的机电一体化驱动器概念[A].中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集[C].2015，6.