焊机人性化设计研究

安静斌

摘要：近年来，我国机械制造产业进入高速发展阶段，产业结构逐步由生产型向服务型的制造方式转变。人们不断提升对产品的需求，人性化设计需求开始从生活用品渗入到各个行业。焊机作为制造业的重要的制造设备之一，其设计过程考虑到人性化的应用成为焊机设计的必然发展趋势。将以人为本的人性化设计理念融入到焊机的设计中，进而取代以产品为中心的传统设计思维，能够有效地提高产品的市场竞争力。

关键词：焊机;人性化设计;产品设计

中图分类号：TB472

文献标识码：A

文章编码：1672—7053（2019）05—091—02

Abstract： In recent years， Chinas machinery manufacturing industry has entered a stage of rapid development， and the industrial structure has gradually changed from a production-oriented to a service-oriented manufacturing method. People continue to increase the demand for products， and humanized design needs have begun to infiltrate into various industries from daily necessities. As one of the important manufacturing equipments of the manufacturing industry， the welding machine takes into account the humanized application and becomes an inevitable development trend of the welding machine design. The human-oriented humanized design concept is integrated into the design of the welding machine， which replaces the traditional product-centered design thinking and can effectively improve the market competitiveness of the product.

Key Words： Welding Machine; Humanized Design; Product Design

社会经济不断发展，人们对产品功能层面的需求不断突破，产品给人的情感精神层面的需求成为人们新的追求，“人性化”设计理念逐步渗入到产品设计的各个领域。焊机作为工业设备中使用较为广泛的产品，使用者的焊接效果直接关系到产品质量、产品生产周期、产品寿命等，在国民经济建设中发挥着越来越重要的作用[1]。目前，实现焊机功能的技术趋于稳定，结合人性化应用的造型设计不仅能够满足用户不同层次的需求，增加用户的使用舒适度，同时带来焊机硏发设计的新思路，是企业竞争的重要手段。产品设计由科技化、机械化向人性化、人文化转变[2]，人性化设计已成为焊机设计的新趋势。

1 焊机产品的设计元素分析

为了有效地进行焊机产品的硏发设计，首先从造型、色彩、材料及加工工艺三个方面对焊机的设计元素分析，探讨新的设计方向。

1.1 焊机造型分析

通过大量的图片搜集与分析，现有焊机的整体构造上主要由箱体、提手、调节钮、面板显示屏、散热孔、接线口等几部分构成，依靠這些基本造型要素，焊机正常工作状态得以维持。在整体造型视觉效果上，箱体轮廓形态多以长方体为主，通过对局部造型圆角、切面等处理，从而形成多种形态。在局部造型的设计上，通过改变不同的形状及排列，以便丰富细节的变化。单纯的采取几何形态变化形式对焊机造型设计，看似丰富着焊机的造型，却忽略了用户的情感体验及设计的本质，即以人为本的设计。

1.2 焊机色彩分析

不同色彩在产品中的使用会给用户带来不同的心理感受，现有的焊机箱体多使用具有安全警示作用的红色或橙色系，配合黑色的使用给人以重量感。由于焊机主要用于工业场所，使用过程不仅涉及到安全问题，如何让使用者保持适度的冷静与思考也需在配色上体现，所以焊机配色上除了使用对人有安全警示的色彩，部分产品开始采用蓝、青等冷色系作为产品的主色。

1.3 材料及加工工艺分析

生产加工产品所使用的材料决定了产品造型设计的自由度，焊机壳体的常用材料主要是钢板和尼龙塑料。其中，为了满足产色彩需求，焊机箱体采用有机涂层钢板，其加工性好，可进行折弯、卷边、钻孔等加工处理。焊机的面板部分需要安装调节钮、接线口等零件，则选用具有良好塑性的尼龙塑料，通过注塑成型。

2 焊机的人性化设计原则

在诸多工业设备中，焊机属于人机交互较为直接和频繁的设备之一，焊机产品的人性化设计显得尤为重要，这主要体现在以用户需求为中心，满足产品人性化设计要素，包括生理要素、社会要素、情感要素和安全要素四个方面[3]。具体表现为焊机设计过程中的人机交互原则、社会功能原则、情感表现原则、安全可靠原则。

2.1 人机交互原则

人机交互设计是围绕用户为中心，针对产品操作方式开展的设计。这需要从使用者的角度出发，焊机使用过程中箱体移动、旋钮调解、面板屏幕显示、线口连接等动作进行考虑分析，对涉及到产品组件进行设计。其中，焊机的视觉人机交互界面可以从产品的外观上给人舒适的视觉感受，屏幕显示需要清晰可见，便于快速读取相关信息;触觉人机交互界面是用户肢体与产品直接接触的范围，这包括移动焊机过程，提手要尽量满足人体动作姿势，从而提高产品舒适度[4]，对调节钮和接线口的使用过程中，要考虑到用户手部结构，实现精准简易的操作;听觉人机交互界面是用户根据机器发出的声音产生的行为，焊机运行过程中常常伴随在一定的噪音，让人产生不适的心理状态，除了技术本身的限制，在外观设计上应尽量减少噪音的大小。

2.2 社会功能原则

社会功能原则是根据产品使用的特定社会文化背景，产品展示出文化性、艺术性、历史性等，这些特性有助于用户对社会需求欲望的满足。用户在对焊机的基本实用功能得到满足之后，对产品设计上的社会功能需求会更强烈，现有的工业设备电子显示屏幕越来越多的采用触摸屏技术，在实现人机交互易操作性的同时，体现了产品与现代社会技术的融合。在焊机的外观设计上，如何将社会文化元素融入到产品造型当中，从而体现用户精神境界的审美趣味，也是产品社会功能的体现。

2.3 情感表现原则

产品携带的情感要素与用户情感需求能够产生共鸣是设计的新方式。随着技术与经济的不断进步，人们对产品的需求不再仅仅停留于功能的需求，富有情感特征的产品能够给用户在使用过程中带来愉悦的心情。传统的焊机形态设计以视觉体验为中心单纯的进行外观设计，仅考虑到用户对产品外观的视觉感受，焊机人性化设计中的情感表现更侧重于产品给用户带来的情感体验，这种体感体验来自于人的各个感官器官的感受。此外，产品的安全提示功能设计带给用户心理上的安全感等均是产品情感特征的表现，最终与用户情感需求达成共识，对实现用户购买决策起着促进作用。

2.4 安全可靠原则

焊机的安全可靠性直接关系到用户的生命安全和企业的生产效益，安全可靠性差的产品会给用户带来不愉快的体验。这种安全可靠性主要体现在产品能否正常运作的功能安全;操作不当时能否预防对操作人员伤害的生理安全;产品运作过程中避免或减少噪音产生的心理安全;便于产品维护与维修的经济安全等多方面。安全可靠原则是焊机人性化设计中的重要原则之一，可以从产品的造型、色彩、材料、零件装配设计、屏幕显示等多个产品设计要素进行安全可靠性的实现。

3 焊机人性化设计实践

在焊机设计中应用人性化设计理念，就是以人为中心，从产品人机交互、形态、色彩、材料等设计元素入手，赋予产品人性化的关怀，以满足用户生理和心理上的需求。

3.1 焊机人机交互元素的人性化设计

焊机操作作业有些是在焊接过程中完成的，如调节钮部分，无法及时准确地对调节钮操作，不仅会直接影响产品焊接的质量，甚至会给操作者人身带来危险。因此，调节钮的位置要独立区分，其尺寸大小符合用户收到尺寸，旋转钮周边带有肌理，增加与手部的摩擦，便于控制的准确性。为了保证操作者使用过程中的准确性和快捷性，面板显示屏的位置放置在距离人体头部较近的产品上半部分，显示屏与垂直面成15°的倾斜夹角，这种角度恰好与操作者使用时的视线方向保持垂直，同时增大屏幕面积，便于操作者快速获取屏幕上的信息。此外，显示屏外采用独立透明的塑料壳体进行保护，防止屏幕的脏污与损坏。

3.2 焊机形态的人性化设计

焊机的整体采用现代几何造型，给人以简洁、干练感，符合使用者多为男性的性格需求[5]。焊机轮廓边缘进行大圆角的折弯处理，使造型呈现圆润状，带给使用者心理上温暖、舒适的感受。在面板部分，采用黄金分割比例，将面板切割为屏幕区和散热控制区，视觉上符合人们的审美需求，并减少了焊机的实际体积和重量，便于移动。提手部分采用单个构成，操作者不仅在搬运过程中实现了单手操作，形态截面上由宽到窄再到宽的变化，让操作者更易抓握，提手与面板呈现一体化造型，减少了设备给人带来的繁琐感，也便于操作者对焊机的清洁。散热孔的叶片统一倾斜朝向地面，对噪音起到缓冲的效果，叶片形态上遵循形式美法则中统一与变化的原则，保持基本形态的一致的渐变，给人以韵律美。

3.3 焊机色彩的人性化设计

焊机以黄色和黑色为主，这两种色彩在明度上对比强烈，色彩搭配醒目，给人以较强的视觉冲击力，让操作者保持清醒的状态，提高安全操作率，减少事故的发生。其中，提手和调节钮部分采用黑色，考虑到操作人员需要直接接触此部件并沾上油污，而黑色增加提手的耐脏性。放置屏幕的面板同样釆用黑色，便于和屏幕显示的亮度形成对比，提高操作者注视屏幕时的集中度。

3.4 焊机材料的人性化设计

焊机材料的人性化体现在对可再利用和低能耗材料的选用上，采用有机涂层钢板制作箱体，尼龙塑料制作面板，在保证了其装配生产及功能实现的同时，其材料加工处理工艺比较成熟，易加工处理，废弃材料可做二次回收，为企业节约成本，为社会减负。根据焊机不同部位所需要的力学支撑，采用不同材料的配合使用，使焊机的零部件具有可拆卸性和更换性，当易损坏的零部件需要换新时，可进行局部更换，不至于整机淘汰，增加了产品的使用寿命，符合绿色设计理念。同时，使用户对焊机的维护与维修作业更加方便。焊机人性化设计方案如图1所示。

4 結语

人性化设计理念应用在焊机工业设备产品的设计中是制造业发展的利器。随着社会的进步，用户对产品各层次的需求在不断提高，设计者要积极探寻用户强烈的和潜在的需求，站在焊机使用者的角度去设计产品，坚持人性化设计的思维，追求用户对产品生理和心理的满足，从而有助于产品不断革新进步，增加企业竞争力，为机械制造产业发展注入生机，带动社会经济发展。

参考文献

[1]王鹏.浅析我国制造业焊接生产现状与发展情况[J].大科技科技天地，2011，04：27-29.

[2]傅莎.人性化设计理念及方法在工业设计中的应用分析[J].科技视界，2017，34：175.

[3]李晓莹，杨中雄.艺术设计概论[M].北京：北京理工大学出版社，2015，09.

[4]程彬，赵宏梅.匹配原则在人机交互设计上的应用探讨[J].包装工程，2008，11：125-127.

[5]肖红，郭歌.多感官人机交互界面的视觉设计原则[J].包装工程，2012，08：35-37+48.