浅谈工业设计和农机装备设计与制造

李晓阳 李莹 宋丽美 曹孟帆 王润灿

摘 要：近年来，国内的工业设计发展迅速，尤其在南方，大大小小的工业设计公司如雨后春笋般发展起来，目前又正处于“服务三农”“脱贫攻坚战略”和农机装备急需创新力支撑的大背景下，工业设计与农机装备设计制造的顺势结合，无疑将产生巨大的社会价值和重要的社会意义。本文将从四个方面介绍工业设计专业与农机装备的关系，主要突出工业设计学科知识在农机装备设计与制造中的运用和重要作用，以及农机装备设计与制造在一定程度上对工业设计的反推进作用。

关键词：工业设计;农机装备;人机工程

工业设计在我国是一个新兴产业，但是早在1919年，德国就开办了“公立包豪斯学校”，这是世界上第一所完全为发展现代设计教育而建立的学院。近些年，我们国家也提出将“中国制造”变为“中国智造”的战略，工业设计正在迅猛发展，它正在悄然渗入各行各业，在工业设计的助力下，很多企业在创新工作方面取得很好的成绩;在国家“服务三农”“脱贫难攻坚战略”的大背景下以及农机装备产品低水平重复，创新能力不强，研发投入不足，市场竞争不规范等现状下，工业设计深度介入并扶持现代农机装备制造就显得格外重要，也必将给农机装备现代化创造出更大的价值。

1 工业设计人机工程学在农机装备中的运用

人机工程学根据人与机器的特征，运用测量学，生理学和心理学等有关学科知识，使人与机器处于协调的状态，为人提供更加舒适的使用环境。在农机装备的人机设计方面，重点关注以下几个方面。（1）农机装备仪表界面的设计。仪表上的相关内容排列的水平范围应该大于垂直范围，根据重要程度和使用频率要遵循从左到右，从上到下和顺时针的排列规则，排除最佳的顺序;仪表的字体大小要适宜，指针的形状要设计简单，易区分。（2）操纵装置的设计。农机装备中的操纵装置常常是手动操作与脚操作都存在，而且它们之间涉及到相互配合，因此对于操纵力的测量与操纵器适合的尺寸和恰当的位置就显得格外重要。手控操纵装置中的方向盘允许的最大用力为150N，前后向杠杆允许的最大用力为150N，左右为130N。脚控操纵器中休息时脚踏板适宜用力为18-32N，悬挂脚蹬适宜用力为45-68N，可允许的最大蹬力为2268N;根据人机工程学中关于人体站姿和坐姿的一系列数据标准，我们可以确定出操作装置的合适尺寸和位置。[1]（3）农机装备座椅的设计。座椅要依據人机工程学中对人体动态和静态尺寸的研究数据进行设计，但是这些数据只是参考因素的一部分。对于不同工作环境和不同工作方式，要综合考虑，灵活变通;同时考虑人体背部和腰部的承重与舒适度，另外座椅的结构和材料很大程度上决定了舒适性和散热性等。[2]

2 工业设计色彩知识在农机装备中的运用

作为产品设计的三大要素（形状，色彩，材质）之一的色彩，对于判断一件产品的好坏具有重要的意义。色彩往往带有感情色彩，优秀产品的色彩要与使用环境统一，符合不同年龄，不同地域，不同身份的使用者的审美需求。关于农机装备的色彩设计往往有些限定要素，第一，要符合设计美学，主辅颜色比例要适当，农机装备大都体积较大，多以高纯度的色彩作为主色，常用红色，黄色，绿色;同时还要考虑辅助色的选取，要通过辅助色的运用，使装备的整体色彩在韵律与节奏上显得生气，灵动，而不是原本农机装备的沉重压抑。第二，要考虑色彩与环境的关系。例如，针对一些移动的农机装备，要使装备色彩与环境色彩进行区分，避免人们在使用过程中产生错觉，造成危险;第三，要特别注意使用者操作部分的色彩搭配，例如，使用者的操作部件不采用高纯度色彩，避免使使用者产生紧张感;驾驶室常搭配低明度，光反射能力较弱的色彩;危险部件，紧急安全开关等常采用醒目的色彩搭配方案;第四，针对于企业，农机装备色彩方案要家族化，有利于形成让人熟知的企业形象，在潜移默化中起到宣传的作用。[3]

3 工业设计调研与创新思维对农机装备设计的作用

在工业设计的整个工作流程中，前期的市场调研与产品定位是十分重要的，它决定了一个产品是否具有存在价值;结合现在农业装备的现状，在农机的使用环境方面，农机产品类型应该具有多样性，使用时应该具有环境兼容性。目前，农机装备市场虽然种类较为丰富，但是功能单一，针对性较强，使用的环境受限。造成原因往往是企业在产品开发的前期没有将调研工作做好;后期解决方法的创新程度不高;市场混乱，一部分小企业模仿跟风。

反观工业设计，在产品设计与开发过程中占有重要地位的市场调研和创新思维运用方面具有一定的优势，通过系统的科学的调研方法能够准确的了解市场的现状，客观分析出使用者的真正需求，工业设计的创新思维方法也多种多样，头脑风暴法，希望点列举法，偶然联想法，仿生法等等，[4]这些方法会产生多种方案，通过检验分析，最终为产品选择一个最佳方案。有了工业设计的介入，可能产生一个从无到有的符合市场需要的新型产品，或是一个对原有产品进行改良优化，功能集合化的重塑产品。不论怎样，工业设计的调研方法和创新思维对农机装备的设计制造具有重要的推动意义。

4 农机装备设计与制造对工业设计的反推动力

我国是一个农业大国，随着近年来国家政策对农业的扶持和科技的进步，农业现代化已经取得了显著成效，现代化水平明显提高，但是国内的农机装备的发展水平较国外发达国家还有较大差距;与此同时，国内的工业设计正在蓬勃发展，农机装备在工业设计学科的助力下，将会如虎添翼。从另一个角度看，农机装备的设计与制造活跃了工业设计发展的环境，进一步扩大了工业设计在国内的涉及范围，让社会认识到工业设计的重要性，同时也为更多从事工业设计事业的人才提供了深造和学习机会，从一定程度上促进和推动了国内工业设计学科的蓬勃发展。

5 结语

工业设计将扎根于农机装备设计与制造中，正确且合理运用工业设计特有的方法与思维，持续发力，在不断地学习与探索中，取精华，弃糟粕，使我国的农机装备设计与制造事业改头换面，尽快达到甚至赶超发达国家水平。

参考文献：

[1]丁玉兰.人机工程学[M].北京：北京理工大学出版社，2005（第4版）：21-27;100-109;110-118.

[2]罗润民，王俊发，李生宝，杨德华，胡付生，刘彦兵.人机工程学视角下的农机产品分析[J].艺术科技，2016，29（10）：53.

[3]王平，杨君顺，高晋.色彩心理学在产品设计中的应用[J].轻工机械，2008（02）：5-7.

[4]金涛.产品设计开发.北京：海洋出版社，2010（第2版）：37-48;75-87.