第一篇:人性化設(shè)計中的人機工程學(xué)工業(yè)設(shè)計論文
人性化設(shè)計中的人機工程學(xué)工業(yè)設(shè)計論文作者:本站
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發(fā)布時間:2006-9-21 15:13:00 發(fā)布人:admin
--李梁軍,黃朝暉
[關(guān)鍵詞]人性化設(shè)計;人機工程學(xué);系統(tǒng);人;機;環(huán)境[摘 要]通過對人性化產(chǎn)品設(shè)計具體案例的分析來說明了人性化設(shè)計中所包含的人機工程學(xué)因素,并進一步闡述了在產(chǎn)品設(shè)計中的人機工程學(xué)的工作步驟,指出中國未來的產(chǎn)品設(shè)計必須以創(chuàng)意與革新為首要條件,符合人機工程學(xué),使人性化的設(shè)計真正體現(xiàn)出對人的尊重和關(guān)心。同時也是最前沿的潮流與趨勢,是一種人文精神的體現(xiàn),是人與產(chǎn)品完美和諧的結(jié)合。
社會的發(fā)展、技術(shù)的進步、產(chǎn)品的更新、生活節(jié)奏的加快??等等一系列的社會與物質(zhì)的因素,使人們在享受物質(zhì)生活的同時,更加注重產(chǎn)品在“方便”、“舒適”、“可靠”、“價值”、“安全”和“效率”等方面的評價,也就是在產(chǎn)品設(shè)計中常提到的人性化設(shè)計問題。
所謂人性化產(chǎn)品,就是包含人機工程的產(chǎn)品,只要是“人”所使用的產(chǎn)品,都應(yīng)在人機工程上加以考慮,產(chǎn)品的造型與人機工程無疑是結(jié)合在一起的。我們可以將它們描述為:以心理為圓心,生理為半徑,用以建立人與物(產(chǎn)品)之間和諧關(guān)系的方式,最大限度地挖掘人的潛能,綜合平衡地使用人的肌能,保護人體健康,從而提高生產(chǎn)率。僅從工業(yè)設(shè)計這一范疇來看,大至宇航系統(tǒng)、城市規(guī)劃、建筑設(shè)施、自動化工廠、機械設(shè)備、交通工具,小至家具、服裝、文具以及盆、杯、碗筷之類各種生產(chǎn)與生活所創(chuàng)造的“物”,在設(shè)計和制造時都必須把“人的因素”作為一個重要的條件來考慮。若將產(chǎn)品類別區(qū)分為專業(yè)用品和一般用品的話,專業(yè)用品在人機工程上則會有更多的考慮,它比較偏重于生理學(xué)的層面;而一般性產(chǎn)品則必須兼顧心理層面的問題,需要更多的符合美學(xué)及潮流的設(shè)計,也就是應(yīng)以產(chǎn)品人性化的需求為主。
那么,對于一件產(chǎn)品是如何來評價它在人機工程學(xué)方面是否符合規(guī)范呢? 以德國Sturlgart設(shè)計中心為例,在評選每年優(yōu)良產(chǎn)品時,人機工程上所設(shè)定的標準為:
1)產(chǎn)品與人體的尺寸、形狀及用力是否配合;
2)產(chǎn)品是否順手和好使用;
3)是否防止了使用人操作時意外傷害和錯用時產(chǎn)生的危險;
4)各操作單元是否實用;各元件在安置上能否使其意義毫無疑問的被辨認;
5)產(chǎn)品是否便于清洗、保養(yǎng)及修理。
一般情況下,在設(shè)計教育中常以上述第三項較為強調(diào),而消費者在購買商品時,則是以產(chǎn)品的視覺效果、商場氣氛及價值來決定購買行為的成立與否,但作為一名好的設(shè)計師應(yīng)為產(chǎn)品長期使用的效果及舒適性負責(zé),尤其是避免傷害與危險的防止更是不可忽視的考慮因素。如,在操作計算機的上機姿勢中,在現(xiàn)行的上機條件下,操作員常常是手臂向前懸空著來操作鍵盤和鼠標的。手臂的懸空形成了肩頸部的靜態(tài)疲勞,使得操作員不得不將背部靠在椅子靠背上作業(yè)(后靠姿勢會加大懸空的手臂的前伸程度,從而增大肩部所需要的平衡力矩,加快肩頸部的疲勞),而當操作員脫離靠背又手臂懸空時,體重就全部需要由脊柱來承擔(dān),其結(jié)果或者是腰背的疲勞酸痛,或者是腰肌放棄維持直坐姿勢而塌腰駝背,或者是把手腕抵在桌沿而引發(fā)腕管綜合癥。那么,要解決諸如此類的問題,設(shè)計師就必須充分考慮人機工程學(xué)的因素。
所謂人機工程學(xué),亦即是應(yīng)用人體測量學(xué)、人體力學(xué)、勞動生理學(xué)、勞動心理學(xué)等學(xué)科的研究方法,對人體結(jié)構(gòu)特征和機能特征進行研究,提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù);還提供人體各部分的出力范圍、活動范圍、動作速度、動作頻率、重心變化以及動作時的習(xí)慣等人體機能特征參數(shù),分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機能特性;分析人在各種勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種勞動負荷的適應(yīng)能力;探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對工作效率的影響等。
人機工程學(xué)因素往往是企業(yè)提高其競爭力的手法之一。若說“人性化產(chǎn)品”是與“人”合為一體的產(chǎn)品設(shè)計,“人機工程因素”則是設(shè)計工業(yè)產(chǎn)品時的人機界面所必須考慮的因素。在我國即將加入WTO所面臨的沖擊下,中國的制造業(yè)無不是嚴陣以待,企圖在競爭中保持優(yōu)勢。管理大師麥克·波特(MICHAEL PORTER)曾說過,企業(yè)具備競爭優(yōu)勢的兩個方式,一是擴大生產(chǎn)規(guī)模,走向規(guī)模經(jīng)濟,才能占有成本上的優(yōu)勢;另一個便是創(chuàng)造企業(yè)或產(chǎn)品的附加值,制造消費者趨之若鶩的心理。在現(xiàn)今產(chǎn)品和質(zhì)量逐步提高,且消費者對商品品質(zhì)要求越來越高的情況下,各產(chǎn)品制造商們無不力求突破,希望能出奇制勝,打動消費者的心。拿當今世界上提出的“健康”人機工程學(xué)的新要求為例,即是用某些考慮人機因素的輔助性產(chǎn)品,如:電動腰靠、紫外線阻隔(UV、CUT)等來提高產(chǎn)品人性化的層次,籍此創(chuàng)造其他品牌無法模仿的優(yōu)勢,而贏得消費者青睬的。
究竟什么樣的產(chǎn)品需要人機工程呢?在設(shè)計上又如何表現(xiàn),才能成為符合人機工程學(xué)的產(chǎn)品呢?
工業(yè)設(shè)計師指出,就電腦的相關(guān)部件和設(shè)備而言,如鍵盤、鼠標等輸入裝置,因使用者可能長時間利用其從事工作或娛樂,接觸的時間較長,在使用時也可能十分投入。因此,人機工程學(xué)就成了設(shè)計上最主要的條件之一。
人機工程學(xué)的顯著特點是,在認真研究人、機、環(huán)境三個要素本身特性的基礎(chǔ)上,不單純著眼于個別要素的優(yōu)良與否,而是將使用“物”的人和所設(shè)計的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究。在人機工程學(xué)中將這個系統(tǒng)稱為“人——機——環(huán)境”系統(tǒng)。這個系統(tǒng)中,人、機、環(huán)境三個要素之間相互作用、相互依存的關(guān)系決定著系統(tǒng)總體的性能。本學(xué)科的人機系統(tǒng)設(shè)計理論,就是科學(xué)地利用三個要素間的有機聯(lián)系來尋求系統(tǒng)的最佳參數(shù)。
系統(tǒng)設(shè)計的一般方法,通常是在明確系統(tǒng)總體要求的前提下,著重分析和研究人、機、環(huán)境三個要素對系統(tǒng)總體性能的影響,如系統(tǒng)中人和機的職能如何分工;如何配合;環(huán)境如何適應(yīng)人;機對環(huán)境又有何影響等問題,經(jīng)過不斷修正和完善三要素的結(jié)構(gòu)方式,最終確保系統(tǒng)最優(yōu)組合方案的實現(xiàn)。這是人機工程學(xué)為工業(yè)設(shè)計開拓了新的思路,并提供了獨特的設(shè)計方法和有關(guān)理論依據(jù)。
作為一個全息系統(tǒng)的局部,一個產(chǎn)品中包括了我們這個商品社會中的全部信息。一件設(shè)計優(yōu)良的產(chǎn)品,必然是人、環(huán)境、經(jīng)濟、技術(shù)、文化等因素巧妙融合、平衡的產(chǎn)物。開始一項產(chǎn)品設(shè)計的動機可能來自各個方面,有的是為了改進功能,有的是為了降低成本,有的是為了改變外(轉(zhuǎn)載自中國教育文摘http://www.edUzhai.net,請保留此標記。)觀,強化“柜臺效應(yīng)”,以吸引購買者,更多的情況是上述幾方面兼而有之。于是,對設(shè)計師的要求就可能來自功能、技術(shù)、成本、使用者的愛好等各種角度。不同的產(chǎn)品設(shè)計的重點也大不相同,暖水瓶的設(shè)計顯然就要比香水瓶的設(shè)計考慮更多的人機問題;再以肇及設(shè)計所設(shè)計的電腦游戲遙感器為例,乍見此產(chǎn)品時,看似不符合人機工程學(xué),但實際使用時卻很合手,操控性良好,而且遙感器外型頗酷,用此搖桿玩空戰(zhàn)游戲,有操控戰(zhàn)斗機的味道。相比于市場上其他同類型的產(chǎn)品,即使售價比一般產(chǎn)品高出許多,也一樣大受歡迎,足見其魅力所在。但也有這樣一種產(chǎn)品,在市場上受到歡迎,是因其外型討好且成本不高所致,但缺點是產(chǎn)品輕,因此,在使用時本來一只手操作很方便,卻不得不雙手并用才行,這就是該產(chǎn)品在人機工學(xué)上的不足之處;但在成本、售價及市場因素的考慮下,廠商還是推出此種產(chǎn)品。而對于專業(yè)用品就不同了,例如美發(fā)師每天所使用的吹風(fēng)機,除草機工人所使用的修剪機就絕對不能輕視人機工程學(xué)在生理層面上的考慮。
然而,一個好的產(chǎn)品設(shè)計是可以涵蓋形態(tài)和人機因素的,產(chǎn)品的外形一樣也可以有機會作人機工程的發(fā)揮。以TEAGE為微軟所設(shè)計的易用鼠標球而言,該鼠標是特別為兒童體驗電腦而設(shè)計的,在方案決定之前對兒童的抓握方式進行了研究,黃白兩色相間的鼠標球使兒童們在學(xué)習(xí)電腦時,增加了趣味性和功能性。該產(chǎn)品已經(jīng)超脫了產(chǎn)品造型上的束縛,除讓其更好用之外,也同時賦予了產(chǎn)品新的意義與想象空間。
除了一般的大眾消費品之外,專為特殊族群所設(shè)計的產(chǎn)品在人機工程學(xué)上也有更多的考慮。如,殘疾人用的瓷器套具,此套設(shè)計是專為殘疾人做的餐具,又不讓人直接看出它們是專為殘疾人做的。故而,設(shè)計師在充分考慮了人機工程學(xué)的基礎(chǔ)上,特別處理手把的凹凸,使患者拿在手里有一種心態(tài)上的平衡感,既能看到,又能摸到,但又不那么顯眼。
再以醫(yī)療設(shè)備來說,病床、醫(yī)療椅等產(chǎn)品,在設(shè)汁上不只是考慮操作要符合人機工程學(xué),在材料上也應(yīng)力求人性化,增加產(chǎn)品的親和力,以提高產(chǎn)品的“EQ”。
由于學(xué)科來源的多樣性和應(yīng)用的廣泛性,人機工程學(xué)中采用的各種研究方法種類很多,有些是從人體測量學(xué)、工程心理學(xué)等學(xué)科中沿用下來的,有些是從其他有關(guān)學(xué)科借鑒過來的,更多的是從應(yīng)用的目標出發(fā)創(chuàng)造出來的。其中常用于一般產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的方法有如下幾類:
1,測量方法
測量方法是人機工程學(xué)中研究人形體特征的主要方法,它包括尺度測量、動態(tài)測量、力量測量、體積測量、肌肉疲勞測量和其他生理變化的測量等幾個方面。
2.模型工作方法
這是設(shè)計師必不可少的工作方法。設(shè)計師可通過模型構(gòu)思方案,規(guī)劃尺度,檢查效果,發(fā)現(xiàn)問題,有效地提高設(shè)計成功率。
3.調(diào)查方法
人機工程學(xué)中許多感覺和心理指標很難用測量的辦法獲得。有些即使有可能,但從設(shè)計師工作范圍來看也無此必要,因此,設(shè)計師常以調(diào)查的方法獲得這方面的信息。如每年持續(xù)對1000人的生活形態(tài)進行宏觀研究,收集分析人格特征、消費心理、使用性格、擴散角色、媒體接觸、日常用品使用、設(shè)計偏好、活動時間分配、家庭空間運用以及人口計測等,并建立起相應(yīng)的資料庫。調(diào)查的結(jié)果盡管較難量化,但卻能給人以直觀的感受,有時反而更有效。
4.數(shù)據(jù)的處理方法
當設(shè)計人員測量或調(diào)查的是一個群體時,其結(jié)果就會有一定的離散度,必須運用數(shù)學(xué)方法進行分析處理,才能轉(zhuǎn)化成具有應(yīng)用價值的數(shù)據(jù)庫,對設(shè)計產(chǎn)生指導(dǎo)意義。
當今的工業(yè)設(shè)計師面臨著多種活動和課題,例如:電視資訊、互動電視、通用遙控器等,與企業(yè)合作的范圍也很廣,在實施產(chǎn)品的人性化設(shè)計過程中,通常采用如下的設(shè)計程序:
1)建立并運用資料庫(這在前面已有論述);
2)決定研究主題;
3)觀察階段:
*目標輪廓 *訪識/觀察 *使用模式/議題
4)發(fā)展階段:
*關(guān)鍵議題 *產(chǎn)品概念 *測試與評估
在整個研究過程中,人機工程師和工業(yè)設(shè)計師都必須全程參與,但在各個階段為主為輔的角色會有不同。例如:產(chǎn)品概念由工業(yè)設(shè)計師主導(dǎo),測試則由人機工程師主導(dǎo),每個步驟以劇本的形式來串連溝通。每件產(chǎn)品都有各自的在人機工程學(xué)上的特色,特別是消費性產(chǎn)品。以汽車內(nèi)部設(shè)計來說,就有三個表達人機工程需求的方式:一是操控界面,如方向盤的設(shè)計;二是座椅及內(nèi)裝設(shè)計,如一些大客車座椅,或者老板椅的靠背上部,都有一道鼓起來的凸包。對于大多數(shù)的中國人來說,這個凸包常常是頂在后腦勺,使得身體后靠在椅背時,不得不稍稍低頭。從設(shè)計上來說,這道凸包本來是用來墊靠頸部凹處,使人的頭頸更舒服的。問題的出現(xiàn)是由于這些座椅的設(shè)計和生產(chǎn)直接從國外引進,而生產(chǎn)者又沒有重新考慮中西方人在身材方面的不同,尺寸上完全照搬。結(jié)果西方人墊頸的凸包就頂住了我們的后腦勺;三是情報溝通系統(tǒng),如導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計及安全警報功能。
在新的世紀里,我們以新的方式來感知世界,人們越來越多的在追求一種新的生存環(huán)境和生存空間,毫無疑義,未來的人性化設(shè)計具有更加全面立體的內(nèi)涵,它將超越我們過去所局限的人與物的關(guān)系的認識,向時間、空間、生理感官和心理方向發(fā)展,同時,通過現(xiàn)代高科技技術(shù)如虛擬現(xiàn)實、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等多種數(shù)字化的形式而擴延。IDEO設(shè)計公司的數(shù)字化收音機正是基于這一觀念上的最新數(shù)字廣播概念設(shè)計,通過對使用者狀況的設(shè)計構(gòu)想,研究收音機的可能外觀和操作方式。無論在造型上還是在界面設(shè)計上,都使人機交互關(guān)系達到物我兩忘的狀態(tài)。該收音機上的顯示屏幕以圖形界面來說明音頻節(jié)目的內(nèi)容。設(shè)計范圍包括個人化家用收音機、個人可攜式收音機和演藝工作者的專業(yè)收音機。
中國未來的產(chǎn)品設(shè)計必須以創(chuàng)意與革新為首要條件,唯有真正好用且務(wù)實的商品才能在市場上脫穎而出,讓消費者感到貼心且實惠的產(chǎn)品方是企業(yè)制勝的絕佳利器。符合人機工程,人性化的設(shè)計是最實在,同時也是最前沿的潮流與趨勢,是一種人文精神的體現(xiàn),是人與產(chǎn)品完美和諧的結(jié)合。使人性化的設(shè)計真正體現(xiàn)出對人的尊重和關(guān)心。
[參 考 文 獻]
[1] <人機工程學(xué)>.丁玉蘭.主編.北京理工大學(xué)出版社.
[2] <人機工程學(xué)設(shè)計應(yīng)用>.嚴揚.編著.中國輕工業(yè)出版社.
[3] <世界著名設(shè)計公司卷>.蔡軍.徐邦躍.編著.黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社.
作者聯(lián)系地址:
李梁軍: 湖北美術(shù)學(xué)院設(shè)計系,湖北武漢 430060
黃朝暉: 華中科技大學(xué)機械工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計系,湖北武漢 430060
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產(chǎn)品名稱: 工業(yè)縫紉機 聯(lián)系供應(yīng)商:
主要規(guī)格/特殊功能 ? 產(chǎn)品規(guī)格:
特點:
最高縫紉速度可達3000rpm,縫制范圍可達40mm x 30mm,可輕松的滿足客戶的需求
采用人性化設(shè)計, 在機頭縫紉位置加裝專用冷光照明裝置, 緩解了視覺疲勞,提高了工作效率并節(jié)省了車間的大功率照明
整機具有自我保護功能,當機頭翻開時系統(tǒng)自動進入自我保護狀態(tài),有效防止了錯誤操作對操作人員引起的傷害, 當合上機頭后無需重新啟動便立即恢復(fù)正常
上軸采用潤滑脂,無潤滑油從機器頭部滲透,減少了對縫料的污染
通過流線型優(yōu)化設(shè)計使機器外型更加美觀大方
SGY2-1900A系列均具備本機編輯圖案功能,可根據(jù)不同的要求,輕松完成花樣的編制 采用高性能伺服電機直接驅(qū)動,降低能耗和振動的同時,使起動/停機反應(yīng)迅速
采用電磁控制夾線器,可輕松調(diào)節(jié)夾線器的張力
采用先進的夾線機構(gòu),使縫制物的鳥巢現(xiàn)象有所改觀
第二篇:關(guān)于工業(yè)設(shè)計中人機工程學(xué)理論研究論文
摘要:近年來,人機工程學(xué)得到了飛速發(fā)展,并已逐步發(fā)展成為了一門多學(xué)科交叉的工業(yè)設(shè)計學(xué)科。人、機器以及環(huán)境之間的關(guān)系是人機工程學(xué)的主要研究目標。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,人機工程學(xué)該門學(xué)科具有一定的現(xiàn)實意義。本文從人機工程學(xué)角度入手,系統(tǒng)的闡述了人機工程學(xué)相關(guān)理論的研究速度,旨在進一步推動人機工程學(xué)理論研究工作的深入。
關(guān)鍵詞:人機工程;人體性能;環(huán)境因素
人、機器和環(huán)境之間的關(guān)系是人機工程學(xué)的主要研究內(nèi)容,該門學(xué)科的研究方法眾多,評價手段非常豐富,包括心理學(xué)和生理學(xué)等等,通過對人機工程學(xué)理論的深入研究,我們能夠通過多門學(xué)科的有效應(yīng)用,為工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域提供必要的理論依據(jù),這種做法能夠有效提高我國工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域的工作效率,能夠極大的改善工業(yè)設(shè)計的工作方式,因此,我們必須對其予以高度的重視。
一、人體特性
作業(yè)者以及機器的使用者在人機工程學(xué)理論中被稱之為“人”,研究人機工程學(xué)理論中的“人體特性”應(yīng)當從以下兩個方面入手。一是深入的研究人體結(jié)構(gòu)。[1]從本質(zhì)上來說,該種研究方式就是在應(yīng)用人體尺寸測量知識來實現(xiàn)對人體結(jié)構(gòu)的研究,從而將單個主體同群體之間的差別挖掘出來,得出相關(guān)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能夠為人體測量提供必要的標準。例如,在設(shè)計駕駛員座椅的時候,我們就可以以人體數(shù)據(jù)為標準,制作出適應(yīng)駕駛員實際情況的座椅等等,由此可見,人機工程學(xué)理論在工業(yè)設(shè)計中占據(jù)著非常重要的地位。二是深入的研究人的具體勞動動作。在這里我們又將人的具體勞動動作稱之為作業(yè),其內(nèi)涵是設(shè)計者通過作業(yè)這種手段,將材料逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榕c具體工作順序相一致的活動。所謂作業(yè)空間是指作業(yè)者以及機器的使用者在工作的過程中,同機器以及工具等所需要的所有空間總和。之所以進行作業(yè)空間設(shè)計主要目的在于通過這種方式能夠?qū)⑷藱C系統(tǒng)的工程優(yōu)勢充分的發(fā)揮出來,從而不斷的滿足作業(yè)的需求。[2]筆者認為,在設(shè)計作業(yè)空間的過程中,設(shè)計者應(yīng)當做到全方面的考慮諸多因素,例如個人的行為因素、設(shè)計作品的舒適度等等,只有這樣做,才能夠設(shè)計出符合大眾需求的優(yōu)秀作品。良好的作業(yè)空間具有以下幾方面的優(yōu)勢,一是作業(yè)者的工作效率能夠得到極大的提升;二是能夠確保作業(yè)者四肢所分擔(dān)的工作量保持適中;三是適應(yīng)群體的范圍非常廣泛;四是安全性高,舒適、便捷。在設(shè)計作業(yè)空間的過程中,我們應(yīng)當遵循以下幾點要求:1)在設(shè)計作業(yè)空間的過程中,設(shè)計者應(yīng)當以具體設(shè)施和元件的重要程度為依據(jù),像顯示器、控制器這類裝置是比較重要的裝置,因此,在布置這類裝置的過程中,我們應(yīng)當考慮布置區(qū)域是否能夠方便作業(yè)者進行操作,筆者認為,這些設(shè)備可以安放在空曠的作業(yè)區(qū)內(nèi)。[4]2)在設(shè)計作業(yè)空間的過程中,設(shè)計者還應(yīng)當依照具體設(shè)施和元件的使用頻率進行布置。在最佳操作區(qū)域內(nèi)放置的設(shè)施和元件往往是一些使用頻率較高的元件,值得注意的是,在依照該順序進行擺放的過程中,應(yīng)當盡可能的將上述元件安排的接近一些,這樣做能夠使整個操作過程形成一個流水線,極大地提高了工作效率。3)在設(shè)計作業(yè)空間的過程中,設(shè)計者除了應(yīng)用上述順序進行排序外,還可以依照不同設(shè)施和元件的功能來進行排序,這樣,能夠極大地方便操作,提升管理水平。值得注意的是,上述排列順序并不是獨立存在,是有機結(jié)合在一起的。設(shè)計者在進行空間布局的過程中,應(yīng)當將上述順序有機結(jié)合在一起,并在此基礎(chǔ)上,充分考慮作業(yè)的安全性、人流的組織形式以及方便特殊人群等因素,可見,雖然空間布置看上去比較簡單,其中所蘊含的道理則非常的多。
二、機器系統(tǒng)
作業(yè)者以及機器的使用者所操作和使用的產(chǎn)品就是指人機工程學(xué)中的“機”,值得注意的是,大家在理解這一概念的過程中,應(yīng)當明確這里所說的“機”并不是狹義的機器。機器系統(tǒng)主要研究和設(shè)計人機界面層次,它具有一定的具體性。一般情況下,我們會將機器系統(tǒng)劃分為兩個方面,一是顯示設(shè)計,二是控制設(shè)計。很早以前的一段時間內(nèi),我們都是通過手工技能來實現(xiàn)對機器質(zhì)量的控制的,在這種情況下,作業(yè)者及機器的使用者與機器之間的協(xié)調(diào)配合就顯得非常重要。常見的手動控制機器的作業(yè)包括機床操作等等。隨著社會的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)水平的提升,大型智能機器應(yīng)運而生。與傳統(tǒng)機器不同,大型智能機器的輸出量非常大,其操作幅度也越來越復(fù)雜,這就要求作業(yè)者以及機器使用者(人)具有較強的決策能力,能夠正確的判斷信息,并以此為依據(jù)選擇正確的操作方案。現(xiàn)如今,人機工程學(xué)的主要研究內(nèi)容已經(jīng)逐步向顯示器與控制器的設(shè)計方向轉(zhuǎn)變。顯示器在工作過程中占據(jù)著非常重要的位置,主要原因在于,現(xiàn)如今的生產(chǎn)過程中,操作人員需要大量的處理信息,這就要求操作人員具備精準的、快速的信息處理速度,而上述這些要求則必須通過顯示器來實現(xiàn);控制器在信息傳遞的過程中也發(fā)揮著巨大的作用。筆者認為,設(shè)計師在設(shè)計控制器的過程中,應(yīng)充分考慮操作人員的性別特征以及生理尺寸,這樣才能夠提高工作效率。
三、環(huán)境因素
在人機系統(tǒng)中,環(huán)境的作用也非常的重要。所謂環(huán)境主要是指人們工作的環(huán)境以及生活的環(huán)境。這些小環(huán)境往往與人機系統(tǒng)存在著密切的聯(lián)系。工作環(huán)境不好,會給作業(yè)者帶來一定的負面影響,例如,作業(yè)者如果長期在聲音較大的環(huán)境下工作,就會導(dǎo)致聽力有所下降等。因此,必須對環(huán)境因素給予高度的重視。通過長期的研究與實踐我們可以得出這樣的結(jié)論,在深入了解人體對環(huán)境中各種因素適應(yīng)能力的基礎(chǔ)上,我們可以確定什么樣的環(huán)境才能夠保障作業(yè)者以及機器使用者工作的舒適度,才能夠確保他們的安全,使整個作業(yè)在安全的環(huán)境下進行,這樣做,能夠極大地提高作業(yè)者以及機器使用者工作的積極性,保障他們的健康。四、結(jié)語總而言之,工業(yè)設(shè)計中人機工程學(xué)理論的研究具有非常重要的意義,它能夠進一步提高作業(yè)者的工作效率,保障作業(yè)者的人身安全,除此之外,還能夠?qū)崿F(xiàn)流水操作,從而推動工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展,正因如此,我們應(yīng)當對其予以高度的重視。
作者:王興 單位:九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻:
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第三篇:自行車設(shè)計中人機工程學(xué)分析
自行車設(shè)計中人機工程學(xué)分析
一、人d自行車系統(tǒng)組成
自行車的功能是供人騎行,就發(fā)揮自行車的功能作用而言,把人看作自行車的組成部分
是完全合理的。因此,人在騎車時組成了人d車系統(tǒng),該人-車系統(tǒng)中的人t車界面關(guān)系可由圖
12b13來進行分析。
1·人與支撐部件關(guān)系
支撐部件主要有車架、前叉、鞍座和車把等,是自行車的構(gòu)架。支撐部分將其他零部件固定在相互間正確的位置上,保證自行車的整體性,實現(xiàn)自行車的功能。
從人機關(guān)系來看,鞍座、車把和車架等的位置和大小,以及它們間的相互關(guān)系,與騎車人的位置和肌肉的動作有著密切的聯(lián)系。人坐的位置怎樣更合適,車架多高使人腳蹬起來用力才方便,如何保證人的上身有正確姿勢,手握車把的距離多長才合適等,都是決定于人體特性的設(shè)計參數(shù)。
2·人與動力接受部件關(guān)系
動力接受部件主要是腳蹬和曲柄。動力是靠騎車人的雙腳踩在腳蹬上,下肢運動的力使曲柄轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的。為了使人省力和有舒適感,必須在騎自行車人的體格和體力與自行車元件的尺寸關(guān)系上下功夫,即研究人體下肢肌肉的收縮運動與曲柄轉(zhuǎn)動之間的能量轉(zhuǎn)換問題。
3·人與傳動部件關(guān)系
傳動部件主要是滾珠、鏈條和鏈輪。人的作用力是通過鏈條和鏈輪傳動而帶動后輪轉(zhuǎn)動,從而使自行車前移。傳動部分的設(shè)計關(guān)鍵是要有較高的傳動效率和可靠性,且有易操縱的變速機構(gòu)。保證較高的傳動效率,才能使人用一定的肌力而獲得較大的輸出功率。
4·人與工作部件關(guān)系
工作部件就是車輪,即車圈、輪胎等。絕大部分輪胎是充氣的,少數(shù)是實心的。車輪一方面把騎車人的肌肉力量,有效地轉(zhuǎn)換為同地面接觸而向前運動的力;另一方面將騎車人的握力轉(zhuǎn)換為與接地部分所產(chǎn)生的剎車阻力。在設(shè)計自行車的各部分尺寸、車閘及變速器等時,應(yīng)該著眼于騎車人一動力一傳動一工作的連貫性,才可能設(shè)計出同騎車人手的大小或握力相適應(yīng)的閘把、剎車力適當?shù)能囬l,才不會發(fā)生剎車阻力不夠而造成失誤現(xiàn)象。
二、影響自行車性能的人休因素
影響自行車性能的人體因素很多,如圖12-14所示。現(xiàn)主要分析下述幾點:
1·人的體格因素
以身高H為基本因素,其他身體的能力與H成比例,并有與H'、H'成比例的特性。如手臂、腿、氣管等的長度與身高成比例,從而以骨關(guān)節(jié)為中心所產(chǎn)生的力矩、步幅等,都取決于H的大小。肌肉、大動脈、骨鉻的截面積以及肺泡的表面積等都可看成與H'成比例。肺活量、血液量、心臟容量等都可看成與H'成比例。體格對出力性能的影響,從理論上講,彈跳能力與H成比例,速度能力與H,成比例,作功能力和H'成比例。但實際上因每個人身體素質(zhì)不同,常有20乃以上的偏差。
2·人的下肢肌力
自行車騎行的原動力,主要是騎車人的下肢肌力。人騎車時,骨鉻肌肉內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為肌肉收縮的機械能。自行車腳蹬的轉(zhuǎn)動就是通過腿肌收縮出力而完成的,一般說腿肌長的人比腿肌短的人有利。肌肉收縮時產(chǎn)生的力,一般與肌肉的截面積成比例,約為每平方厘米40~5ON,通過一定訓(xùn)練的人可提高到65N。
3·人的輸出功率
"人輸出的功率隨著騎車人的體格、體力、騎車姿勢、持續(xù)時間和速比等的變化而變化。一般成年男人的最大輸出功率約為0·7馬力(0·5lkW),能持續(xù)10,左右。如果持續(xù)時間長,其值要小得多,持續(xù)lh,大約只有0·1~0·2馬力(0·07~0·1SkW)。
4·人的腳踏速度
自行車運動是很有節(jié)奏的,其節(jié)奏常常與人的心臟節(jié)律保持一定關(guān)系。健康人的心臟跳動為70次/min,一般腳踏以60r/min節(jié)奏轉(zhuǎn)動較為合適。設(shè)計時以這一常用速度來確定相關(guān)設(shè)計參數(shù)。
5·人的平衡機能
騎車人本身的平衡機能是影響自行車性能的重要因素,如果缺少平衡機能,哪怕是運動性能很好的自行車也不能平穩(wěn)行駛;若人有很好的平衡機能,卻可掩蓋自行車設(shè)計上的某些缺陷。
6·人的手和握力
影響剎車性能的人的因素主要是人的手和握力,男性和女性,成年人和兒童,手的大小和握力都不相同。據(jù)試驗,為了長時間施閘而不致使手有疼痛的感覺,希望只用最大握力的10%左右便能得到必要的減速度。
7·人的疲勞
人體疲勞和疼痛是對騎車出力性能的不利因素,其產(chǎn)生原因有人體因素,也有自行車結(jié)構(gòu)因素。疲勞和疼痛一般是由于部分肌肉負擔(dān)過大,騎車姿勢不合適,以及體重對鞍座的體壓分體不合適等引起的。此外,影響出力因素還有人的最大攝氧量。
三、自行車設(shè)計結(jié)構(gòu)要素分析
影響自行車性能的因素除了上述人的因素外,還有許多機械因素,如圖12-15所示。為了獲得自行車較佳的性能,必須把人的因素與機械因素有機地結(jié)合起來,以使人--車協(xié)調(diào)。為此,著重分析與人體相關(guān)的結(jié)構(gòu)要素。
1·速比
大小鏈輪的齒數(shù)比,與鏈輪直徑比相一致,一般控制在2·3~4·0的范圍內(nèi)。利用速比關(guān)系可取得騎行時所必要的功率和必要的速度。速比要合適,如果太小,無論人的肌力有多大,由于不能充分提高轉(zhuǎn)速,所以就得不到大的輸出功率。也由于速比小,在限定的曲柄轉(zhuǎn)速下,得不到必要的騎行速度(后輪轉(zhuǎn)速)。速比過大時,要求的踏力也大,容易使人疲勞。為了保持不疲倦的持續(xù)騎行,希望肌肉的負擔(dān)約力最大肌力的10始,按此選擇速比和曲柄轉(zhuǎn)速,可得到比較好的效果。
2·曲柄長度
傳統(tǒng)的自行車設(shè)計,一般從杠桿原理考慮比較多,對人研究少,認為曲柄越長越有力。曲柄過長后,為了不使腳蹬碰到前泥板,不得不加大中軸至前軸的距離(前心距)。這樣勢必加長車架,影響了正確的坐車姿勢,使人感到臀部痛。若能按人的身長或下肢長來考慮曲柄長度,則可使人省力和舒適。通常曲柄長度的基準,取人體身長的1/10,也相當于大腿骨長的 1/2。
3·三接點位置
正確的騎車姿勢,是由騎車人和自行車三個接點位置決定的,如圖12-16(a)中所示的鞍座位置A、車把位置B、腳蹬位置C。按三點調(diào)整法,AB和AC約等,一般AB=(AC一 3)cm,A點略低于B點,約為5cm。
4·鞍座位置
鞍座裝得過低,騎行時雙腳始終呈彎曲狀態(tài),腿部肌肉得不到放松,時間長了就會感到疲軟無力;鞍座裝得過高,騎行時腿部的肌肉拉得過緊,腳趾部分用力過多,雙腳也容易疲勞。騎車時適當?shù)挠昧Σ课皇悄_掌。設(shè)計或校正鞍座位置高低最常用的方法,是使手臂的腋窩部位中心緊靠鞍座中部,使手的中指能觸到裝配鏈輪的中軸心為宜。人體各部尺寸都有一定的聯(lián)系,只要腋窩中心至中指的長度確定下來,鞍座高度便可大致確定。行駛較快的車,鞍座位置要向前移動,行駛較慢的車,鞍座位置要向后移動,否則都不利于騎行,如圖12-16(b)、(c)所示。
5·車閘
設(shè)計時,閘把開擋、力率和閘把力要與人手的大小和握力相適應(yīng)。靈敏度高的車閘,隨著閘把上力的增大,剎車力也按比例地增加。如果閘把力到達某一程度不發(fā)生剎車作用,繼而又驟然生效,說明這種車閘設(shè)計不良。在緊急情況下操縱時,理想的施閘力和減速度見表12-4。
四、人-車動態(tài)特性分析
1·動態(tài)穩(wěn)定性
自行車的穩(wěn)定是行駛過程中的穩(wěn)定,是一種動態(tài)平衡的穩(wěn)定性。動態(tài)穩(wěn)定性影響到自行車騎行中的動作,包括直進穩(wěn)定性和前后左右方向的穩(wěn)定性,見圖12-17(a)。顯然,穩(wěn)定性對安全行駛是必不可少的特性。
2·力學(xué)特性
自行車行駛在平地上轉(zhuǎn)彎的條件是側(cè)向力(與離心力平衡)與自行車總重量(人和車的重量)的合力作用線要通過輪胎與地面的接觸點。這當然與騎車人有關(guān),但更重要的是自行車的造型要有適合這種力學(xué)特征的結(jié)構(gòu)形式。
3·轉(zhuǎn)向特性
自行車轉(zhuǎn)彎時可能有三種情況:
人體和車身向內(nèi)傾的角度相等。即騎車人身體的中心線和車子的中心線一致時,自行車就可以轉(zhuǎn)彎,即所謂中傾旋轉(zhuǎn),見圖12-17(b);騎車人的傾斜角比車子的傾斜角大時,此時的轉(zhuǎn)彎即所謂內(nèi)傾旋轉(zhuǎn),見圖12t17(c);騎車人的傾斜角比車子的傾斜角小時,此時的轉(zhuǎn)彎即所謂外傾旋轉(zhuǎn),見圖12-17(d)。
第四篇:人性化設(shè)計中的人機工程學(xué) 2010
人性化設(shè)計中的人機工程學(xué)
學(xué)號:0801011129 姓名:閆嶠
[摘 要]通過對人性化產(chǎn)品設(shè)計具體案例的分析來說明了人性化設(shè)計中所包含的人機工程學(xué)因素,并進一步闡述了在產(chǎn)品設(shè)計中的人機工程學(xué)的工作步驟,指出中國未來的產(chǎn)品設(shè)計必須以創(chuàng)意與革新為首要條件,符合人機工程學(xué),使人性化的設(shè)計真正體現(xiàn)出對人的尊重和關(guān)心。同時也是最前沿的潮流與趨勢,是一種人文精神的體現(xiàn),是人與產(chǎn)品完美和諧的結(jié)合。社會的發(fā)展、技術(shù)的進步、產(chǎn)品的更新、生活節(jié)奏的加快??等等一系列的社會與物質(zhì)的因素,使人們在享受物質(zhì)生活的同時,更加注重產(chǎn)品在“方便”、“舒適”、“可靠”、“價值”、“安全”和“效率”等方面的評價,也就是在產(chǎn)品設(shè)計中常提到的人性化設(shè)計問題。
所謂人性化產(chǎn)品,就是包含人機工程的產(chǎn)品,只要是“人”所使用的產(chǎn)品,都應(yīng)在人機工程上加以考慮,產(chǎn)品的造型與人機工程無疑是結(jié)合在一起的。我們可以將它們描述為:以心理為圓心,生理為半徑,用以建立人與物(產(chǎn)品)之間和諧關(guān)系的方式,最大限度地挖掘人的潛能,綜合平衡地使用人的肌能,保護人體健康,從而提高生產(chǎn)率。僅從工業(yè)設(shè)計這一范疇來看,大至宇航系統(tǒng)、城市規(guī)劃、建筑設(shè)施、自動化工廠、機械設(shè)備、交通工具,小至家具、服裝、文具以及盆、杯、碗筷之類各種生產(chǎn)與生活所創(chuàng)造的“物”,在設(shè)計和制造時都必須把“人的因素”作為一個重要的條件來考慮。若將產(chǎn)品類別區(qū)分為專業(yè)用品和一般用品的話,專業(yè)用品在人機工程上則會有更多的考慮,它比較偏重于生理學(xué)的層面;而一般性產(chǎn)品則必須兼顧心理層面的問題,需要更多的符合美學(xué)及潮流的設(shè)計,也就是應(yīng)以產(chǎn)品人性化的需求為主。
那么,對于一件產(chǎn)品是如何來評價它在人機工程學(xué)方面是否符合規(guī)范呢? 以德國Sturlgart設(shè)計中心為例,在評選每年優(yōu)良產(chǎn)品時,人機工程上所設(shè)定的標準為:
1)產(chǎn)品與人體的尺寸、形狀及用力是否配合; 2)產(chǎn)品是否順手和好使用;
3)是否防止了使用人操作時意外傷害和錯用時產(chǎn)生的危險;
4)各操作單元是否實用;各元件在安置上能否使其意義毫無疑問的被辨認; 5)產(chǎn)品是否便于清洗、保養(yǎng)及修理。
一般情況下,在設(shè)計教育中常以上述第三項較為強調(diào),而消費者在購買商品時,則是以產(chǎn)品的視覺效果、商場氣氛及價值來決定購買行為的成立與否,但作為一名好的設(shè)計師應(yīng)為產(chǎn)品長期使用的效果及舒適性負責(zé),尤其是避免傷害與危險的防止更是不可忽視的考慮因素。如,在操作計算機的上機姿勢中,在現(xiàn)行的上機條件下,操作員常常是手臂向前懸空著來操作鍵盤和鼠標的。手臂的懸空形成了肩頸部的靜態(tài)疲勞,使得操作員不得不將背部靠在椅子靠背上作業(yè)(后靠姿勢會加大懸空的手臂的前伸程度,從而增大肩部所需要的平衡力矩,加快肩頸部的疲勞),而當操作員脫離靠背又手臂懸空時,體重就全部需要由脊柱來承擔(dān),其結(jié)果或者是腰背的疲勞酸痛,或者是腰肌放棄維持直坐姿勢而塌腰駝背,或者是把手腕抵在桌沿而引發(fā)腕管綜合癥。那么,要解決諸如此類的問題,設(shè)計師就必須充分考慮人機工程學(xué)的因素。
所謂人機工程學(xué),亦即是應(yīng)用人體測量學(xué)、人體力學(xué)、勞動生理學(xué)、勞動心理學(xué)等學(xué)科的研究方法,對人體結(jié)構(gòu)特征和機能特征進行研究,提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù);還提供人體各部分的出力范圍、活動范圍、動作速度、動作頻率、重心變化以及動作時的習(xí)慣等人體機能特征參數(shù),分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機能特性;分析人在各種勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種勞動負荷的適應(yīng)能力;探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對工作效率的影響等。
人機工程學(xué)因素往往是企業(yè)提高其競爭力的手法之一。若說“人性化產(chǎn)品”是與“人”合為一體的產(chǎn)品設(shè)計,“人機工程因素”則是設(shè)計工業(yè)產(chǎn)品時的人機界面所必須考慮的因素。在我國即將加入WTO所面臨的沖擊下,中國的制造業(yè)無不是嚴陣以待,企圖在競爭中保持優(yōu)勢。管理大師麥克·波特(MICHAEL PORTER)曾說過,企業(yè)具備競爭優(yōu)勢的兩個方式,一是擴大生產(chǎn)規(guī)模,走向規(guī)模經(jīng)濟,才能占有成本上的優(yōu)勢;另一個便是創(chuàng)造企業(yè)或產(chǎn)品的附加值,制造消費者趨之若鶩的心理。在現(xiàn)今產(chǎn)品和質(zhì)量逐步提高,且消費者對商品品質(zhì)要求越來越高的情況下,各產(chǎn)品制造商們無不力求突破,希望能出奇制勝,打動消費者的心。拿當今世界上提出的“健康”人機工程學(xué)的新要求為例,即是用某些考慮人機因素的輔助性產(chǎn)品,如:電動腰靠、紫外線阻隔(UV、CUT)等來提高產(chǎn)品人性化的層次,籍此創(chuàng)造其他品牌無法模仿的優(yōu)勢,而贏得消費者青睬的。
究竟什么樣的產(chǎn)品需要人機工程呢?在設(shè)計上又如何表現(xiàn),才能成為符合人機工程學(xué)的產(chǎn)品呢? 工業(yè)設(shè)計師指出,就電腦的相關(guān)部件和設(shè)備而言,如鍵盤、鼠標等輸入裝置,因使用者可能長時間利用其從事工作或娛樂,接觸的時間較長,在使用時也可能十分投入。因此,人機工程學(xué)就成了設(shè)計上最主要的條件之一。
人機工程學(xué)的顯著特點是,在認真研究人、機、環(huán)境三個要素本身特性的基礎(chǔ)上,不單純著眼于個別要素的優(yōu)良與否,而是將使用“物”的人和所設(shè)計的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究。在人機工程學(xué)中將這個系統(tǒng)稱為“人——機——環(huán)境”系統(tǒng)。這個系統(tǒng)中,人、機、環(huán)境三個要素之間相互作用、相互依存的關(guān)系決定著系統(tǒng)總體的性能。本學(xué)科的人機系統(tǒng)設(shè)計理論,就是科學(xué)地利用三個要素間的有機聯(lián)系來尋求系統(tǒng)的最佳參數(shù)。
系統(tǒng)設(shè)計的一般方法,通常是在明確系統(tǒng)總體要求的前提下,著重分析和研究人、機、環(huán)境三個要素對系統(tǒng)總體性能的影響,如系統(tǒng)中人和機的職能如何分工;如何配合;環(huán)境如何適應(yīng)人;機對環(huán)境又有何影響等問題,經(jīng)過不斷修正和完善三要素的結(jié)構(gòu)方式,最終確保系統(tǒng)最優(yōu)組合方案的實現(xiàn)。這是人機工程學(xué)為工業(yè)設(shè)計開拓了新的思路,并提供了獨特的設(shè)計方法和有關(guān)理論依據(jù)。
在整個研究過程中,人機工程師和工業(yè)設(shè)計師都必須全程參與,但在各個階段為主為輔的角色會有不同。例如:產(chǎn)品概念由工業(yè)設(shè)計師主導(dǎo),測試則由人機工程師主導(dǎo),每個步驟以劇本的形式來串連溝通。每件產(chǎn)品都有各自的在人機工程學(xué)上的特色,特別是消費性產(chǎn)品。以汽車內(nèi)部設(shè)計來說,就有三個表達人機工程需求的方式:一是操控界面,如方向盤的設(shè)計;二是座椅及內(nèi)裝設(shè)計,如一些大客車座椅,或者老板椅的靠背上部,都有一道鼓起來的凸包。對于大多數(shù)的中國人來說,這個凸包常常是頂在后腦勺,使得身體后靠在椅背時,不得不稍稍低頭。從設(shè)計上來說,這道凸包本來是用來墊靠頸部凹處,使人的頭頸更舒服的。問題的出現(xiàn)是由于這些座椅的設(shè)計和生產(chǎn)直接從國外引進,而生產(chǎn)者又沒有重新考慮中西方人在身材方面的不同,尺寸上完全照搬。結(jié)果西方人墊頸的凸包就頂住了我們的后腦勺;三是情報溝通系統(tǒng),如導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計及安全警報功能。
在新的世紀里,我們以新的方式來感知世界,人們越來越多的在追求一種新的生存環(huán)境和生存空間,毫無疑義,未來的人性化設(shè)計具有更加全面立體的內(nèi)涵,它將超越我們過去所局限的人與物的關(guān)系的認識,向時間、空間、生理感官和心理方向發(fā)展,同時,通過現(xiàn)代高科技技術(shù)如虛擬現(xiàn)實、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等多種數(shù)字化的形式而擴延。IDEO設(shè)計公司的數(shù)字化收音機正是基于這一觀念上的最新數(shù)字廣播概念設(shè)計,通過對使用者狀況的設(shè)計構(gòu)想,研究收音機的可能外觀和操作方式。無論在造型上還是在界面設(shè)計上,都使人機交互關(guān)系達到物我兩忘的狀態(tài)。該收音機上的顯示屏幕以圖形界面來說明音頻節(jié)目的內(nèi)容。設(shè)計范圍包括個人化家用收音機、個人可攜式收音機和演藝工作者的專業(yè)收音機。
中國未來的產(chǎn)品設(shè)計必須以創(chuàng)意與革新為首要條件,唯有真正好用且務(wù)實的商品才能在市場上脫穎而出,讓消費者感到貼心且實惠的產(chǎn)品方是企業(yè)制勝的絕佳利器。符合人機工程,人性化的設(shè)計是最實在,同時也是最前沿的潮流與趨勢,是一種人文精神的體現(xiàn),是人與產(chǎn)品完美和諧的結(jié)合。使人性化的設(shè)計真正體現(xiàn)出對人的尊重和關(guān)心。
[參 考 文 獻] [1] <人機工程學(xué)>.丁玉蘭.主編.北京理工大學(xué)出版社. [2] <人機工程學(xué)設(shè)計應(yīng)用>.嚴揚.編著.中國輕工業(yè)出版社.
[3] <世界著名設(shè)計公司卷>.蔡軍.徐邦躍.編著.黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社.
第五篇:工業(yè)設(shè)計中的人機工程學(xué)
機工程學(xué)和工業(yè)設(shè)計在基本思想與工作內(nèi)容上有很多一致性:人機工程學(xué)的基本理論“產(chǎn)品設(shè)計要適合人的生理,心理因素”與工業(yè)設(shè)計的基本觀念“創(chuàng)造的產(chǎn)品應(yīng)同時滿足人們的物質(zhì)與文化需求”,意義基本相同,側(cè)重稍有不同;工業(yè)設(shè)計與人機工程學(xué)同樣都是研究人與物之間的關(guān)系,研究人與物交接界面上的問題,不同于工程設(shè)計(以研究與處理“物與物”之間的關(guān)系為主)。由于工業(yè)設(shè)計在歷史發(fā)展中溶入了更多的美的探求等文化因素,工作領(lǐng)域還包括視覺傳達設(shè)計等方面,而人機工程學(xué)則在勞動與管理科學(xué)中有廣泛應(yīng)用,這是二者的區(qū)別。
工業(yè)設(shè)計是一項綜合性的規(guī)劃活動,是一門技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的學(xué)科,同時受環(huán)境/社會形態(tài)、文化觀念以及經(jīng)濟等多方面的制約和影響,即工業(yè)設(shè)計是功能與形式、技術(shù)與藝術(shù)的統(tǒng)一,工業(yè)設(shè)計的出發(fā)點是人,設(shè)計的目的是為人而不是產(chǎn)品,工業(yè)設(shè)計必須遵循自然與客觀的法則來進行.這三項明確地體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計強調(diào)“用”與“美”的高度統(tǒng)一,“物”與“人”的完美結(jié)合,把先進的技術(shù)科學(xué)和廣泛的社會需求作為設(shè)計風(fēng)格的基礎(chǔ),概而言之,工業(yè)設(shè)計的主導(dǎo)思想以人為中心,著重研究“物”與“人”之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
人機工程學(xué),在美國有人稱之為人類工程學(xué)“HUMAN ENGINEERING”,人因工程學(xué)“HUMAN FACTORS(ENGINEERING)”,在歐洲有人稱之為“ERGONOMICS”,生物工藝學(xué),工程心理學(xué),應(yīng)用實驗心理學(xué)以及人體狀態(tài)學(xué)等待。日本稱之為“人間工學(xué)”,我國目前除使喚用上述名稱外,還有譯成工效學(xué)、宜人學(xué)、人體工程學(xué)、人機學(xué)、運行工程學(xué)、機構(gòu)設(shè)備利用學(xué)、人機控制學(xué)等。人體工程不的命名已經(jīng)充分體現(xiàn)了該學(xué)科是“人體科學(xué)”與“工程技術(shù)”的結(jié)合,實際上,這一學(xué)科就是人體科學(xué),環(huán)境科學(xué)不斷向工程科學(xué)滲透和交叉的產(chǎn)物,它是以體科學(xué)中的人類學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、解剖學(xué)、生物力學(xué)、人體測量學(xué)等為“一肢”;以環(huán)境科學(xué)中的環(huán)境保護學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、環(huán)境心理學(xué)、環(huán)境監(jiān)測技術(shù)等學(xué)科為“另一肢”,而以技術(shù)科學(xué)中的工業(yè)設(shè)計、工業(yè)經(jīng)濟、系統(tǒng)工程、交通工程、企業(yè)管理等學(xué)科為“軀干”,形象地構(gòu)成了本學(xué)科的體系,從人機工程學(xué)的構(gòu)成體系來看就是一門綜合性的邊緣學(xué)科,其研究的領(lǐng)域是多方面,可以說與國民經(jīng)濟的各個部門都有密切的關(guān)系。由于社會分工不同,分為職業(yè)性和非職業(yè)性兩類。職業(yè)類指從事物質(zhì)文明和精神文明創(chuàng)造活動中對工具、設(shè)備、環(huán)境進行設(shè)計、加工的專業(yè)活動,在這個范疇中運用人機工程學(xué)以便創(chuàng)造符合人的生理及需求的、高效、優(yōu)化和完美的“人-機-環(huán)境”系統(tǒng);非職業(yè)范疇指自我服務(wù)性范疇,如家務(wù)活動,休息及娛樂活動等,在這個范疇中,運用人體工程學(xué)以便創(chuàng)造出高效率,減少疲勞,有利于身心健康的高質(zhì)量生活。總而言之,人體工程學(xué)不僅有利于專業(yè)化分工的專門性創(chuàng)造活動,也有利于人類大的生活領(lǐng)域;不僅適合對生產(chǎn)工具、設(shè)備及環(huán)境的創(chuàng)造,而且適合人們整個生活、娛樂、休息、工作、學(xué)習(xí)等各領(lǐng)域。顯然研究和應(yīng)用人體工程學(xué)原理和方法成為工為設(shè)計人員所面臨的新課題。
人機工程學(xué)研究內(nèi)容及其對于設(shè)計學(xué)科的作用可以概括為以下幾方面:
為工業(yè)設(shè)計中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù):應(yīng)用人體測量學(xué)、人體力學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科的研究方法,對人體結(jié)構(gòu)特征和肌能特征進行研究,提供人體各部分的尺寸、體重、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)提供人體各部分的發(fā)力范圍、活動范圍、動作速度、頻率、重心變化以及動作時慣性等動態(tài)參數(shù)分析人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺以及肢體感覺器官的肌能特征,分析人在勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞程度以及對各種勞動負荷的適應(yīng)能力,探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素,及心理因素對工作效率的影響等。人體工程學(xué)的研究,為工業(yè)設(shè)計全面考慮“人的因素”提供了人體結(jié)構(gòu)尺度,人體生理尺度和人的心理尺度等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可有效
地運用到工業(yè)設(shè)計中去。
為工業(yè)設(shè)計中“產(chǎn)品”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù):現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計中,如搞純物質(zhì)功能的創(chuàng)作活動,不考慮人機工程學(xué)的需求,那將是創(chuàng)作活動的失敗。因此,如何解決“產(chǎn)品”與人相關(guān)的各種功能的最優(yōu)化,創(chuàng)造出與人的生理和心理肌能相協(xié)調(diào)的“產(chǎn)品”,這將是當今工業(yè)設(shè)計中,在功能問題上的新課題。人體工程學(xué)的原理和規(guī)律將設(shè)計師在設(shè)計前考慮的問題。
為工業(yè)設(shè)計中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計準則:通過研究人體對環(huán)境中各種物理因素的反應(yīng)和適應(yīng)能力,分析聲、光、熱、振動、塵埃和有毒氣體等環(huán)境因素對人體的生理、心理以及工作效率的影響程序,確定了人在生產(chǎn)和生活活動中所處的各種環(huán)境的舒適范圍和安全限度,從保證人體的健康、安全、合適和高效出發(fā),為工業(yè)設(shè)計方法中考慮“環(huán)境因素”提供了設(shè)計方法和設(shè)計準則。以上幾點充分體現(xiàn)了人機工程學(xué)為工業(yè)設(shè)計開拓了新設(shè)計思路,并提供了獨特的設(shè)計方法和理論依據(jù)。社會發(fā)展,技術(shù)進步,產(chǎn)品更新,生活節(jié)奏緊張,這一切必然導(dǎo)致“產(chǎn)品”質(zhì)量觀的變化。人們將會更加重視“方便”、“舒適”、“可靠”、“價值”、“安全”、和“效率”等方面的評價,人機工程學(xué)等邊緣學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用,也必須會將工業(yè)設(shè)計的水準提到人們所追求的那個嶄新高度。