基于感性工学的抽油机造型设计研究

石 磊，刘文庆

（东北石油大学 机械学院，黑龙江 大庆 163318）

基于感性工学的抽油机造型设计研究

石 磊，刘文庆

（东北石油大学 机械学院，黑龙江 大庆 163318）

本文采用了基于感性工学的造型评价及分析方法，研究过程中分析了抽油机造型设计现状，确定了其造型要素和感性特征，用数学方法进行了数值分析，最后用3D技术提出了改进方案.

感性工学；抽油机；设计

1 研究背景

抽油机作为油田重要的野外生产机械，广泛应用于油田城市各个角落.但其造型设计一直采用功能主义设计思路，注重产品的实用性和生产成本，这种粗放的造型设计观念制约了产品的价值提升.感性工学是一项系统地挖掘人们对产品的感性并将其转化为产品设计要素的技术[1].国际上众多企业都将感性工学纳入到产品开发体系中.

2 研究方法

感性工学中，我们可以将客观人物对产品的感性反应作为分期对象进行研究，经过科学的统计、分析，构建符合客观人物感觉意向的产品造型，其核心是将客观人物对造型的好恶进行量化并分析的过程.

2.1 设计要素的提取与分类

通过广泛调研和分析，确定相关感性词汇流畅感、力量感、科技感、均衡感四项.归纳出驴头、油梁、曲柄和平衡重四个形态要素，要素分类情况见表1.

表1 抽油机形态要素分类表

2.2 造型评价调查

我们根据抽油机的型号及性能选取其中4种进行客观人物访谈，初定访谈对象100人，由市民、工人、知识分子和年轻时尚人群随机组成.将感性词汇分为七级进行评分调研，取平均值结果如表2.

表2 造型的感性认同度

2.3 造型评价分析

当造型的感性认同度评价结果作为基准变量时，造型特征为因变量，根据数量化理论I类[2]进行分析，得到以表3为例的结果.

表3 造型要素与感性词汇“流畅感”间的关系分析

由此我们不难得出平面化的驴头设计偏向于不流畅，而曲线形的油量设计则偏向于流畅等结论.以上仅是针对流畅感进行的分析，其它感性词汇以此推知.

3 抽油机造型改良

根据造型评价分析的结果，可明确造型要素的改良设计方向，提出四种草案（如图1）.

图1 抽油机驴头造型改进草案

并对此四种草案进行小范围，专业设计人员问卷调查及分析，且其它造型元素亦早此类方法进行组合式分析，最终确定油梁式抽油机造型设计方案（如图2）.但抽油机毕竟是生产工具，其造型设计不能为了满足大众认可度而牺牲性能.因此，本文仅作为油田机械外观造型设计方法的一种探索.

图2 抽油机外观造型改进方案

4 结语

本文旨在通过感性工学方法找到一种对现有油梁式抽油机造型进行改良设计的途径，使原本造型冷漠的机械设备更具人文内涵，从而提升产品的机械美学含量和市场竞争力.而感性工学所采用的访谈评价方式，进而得到造型要素和感性评价间的函数关系式这种做法是值得推广的.

〔1〕NAGAMACHI M.Kansei Engineering:A New Ergonomic Con-sumer-oriented Technology for Product Development [J].Inter-national Journal of Industrial Ergonomics,1995,15(1):3-11.

〔2〕HSIAO S-W,CHEN C-H.A Semantic and Shape GrammarBased Approach forProduct Design[J].Design Studies,1997,18(3):275-296.

TB47

A

1673-260X（2016）12-0041-02

2016-10-27

黑龙江省重大项目：机械采油装备再制造关键技术研究及应用（GA13A402）