AGV運載車的人性化設計研究 RESEARCH ON HUMANIZED DESIGN OF AGV VEHICLE

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        長春工業大學 機電工程學院 李 明

        長春工業大學 藝術設計學院 張 瑩

        摘要:以工業產品AGV運載車為例分析人性化設計理論在產品設計領域的應用現狀,從人性化設計的角度剖析現有AGV運載車的不足,并分別從形態、色彩、人機界面、人機工程設計等四個方面逐一進行分析與歸納,認為現有AGV運載車設計缺少人性化設計理論指導。通過對四個表現因素的分析明確人性化設計理論指導AGV運載車設計的重要性,從而促進AGV運載車設計更為安全、高效、更具有人情味,滿足人們的物質與精神需求及審美追求。

        關鍵詞:人性化設計 審美需求 色彩 AGV運載車

        中圖分類號:TB47 文獻標識碼:A

        文章編號1003-0069(2017)09-0106-02

        Abstract:Taking AGV vehicle industrial products as an exampleit analyzes the present situation of the application of humanization design theory in the fieldand it is from the angle of the humanized design to analyze the existing shortcomings of AGV vehicle. The modellingcolorman-machine interface and ergonomics design was summarized and analyzed. It is believed that the existing AGV design lacks the guidance of humanization design theory. Through the analysis of the four factors to make clear of the importance of humanized design theory in guiding AGV vehicle designso as to promote the design of AGV vehicle being more safeeffectivemore humanized to satisfy people's material and spiritual demand and aesthetic pursuit.

        Keywords:Humanized design Aesthetic demand Color AGV vehicle 

        引言

        上個世紀五六十年代經濟快速增長,是許多國家的人們開始過富裕生活的前提。節儉和理性的消費觀使人們積累了大量的財富,從而對千篇一律的同質化設計產生了厭煩。人們在得到功能滿足之后開始祈望優雅、豐富的生活。文化的繁榮更好地促進了人們對多彩世界的向往。人們對設計的要求也不僅僅盤桓在滿足物質功能和生理需求的實現上,人們開始追求更多的文化的、精神上的、審美的、個性的元素。到了八九十年代這種呼聲越來越高,促使設計師們回過頭來考慮“人性”這個因素。AGV運載車作為一類工業產品,其人性化設計更值得設計師去思考研究。

        一、人性化設計理論

        (一)人性化設計概念

        工業產品的人性化設計是20世紀70年代末到80年代初出現的一種設計理念,其核心思想是以人為中心,即在設計的過程中把人放在第一位,結合人的生理結構、心理需求、思維特點等,在滿足產品基本功能的同時,更多考慮使用者的個性化、情感化需求,著重從工業產品的造型設計、色彩設計、材質選擇等方面來體現,從而使產品能夠適應人類不斷提升的審美需求的基礎上,能在使用過程真正解決使用者的痛點問題,使使用者真正感到愉悅,真正體現“設計為人”、以“人”為中心的人性化設計理念。

        (二)人性化設計理論在機械類產品中的應用

        工業產品大部分都具有較高的使用價值,長期以來人性化設計被忽視。隨著以人為本思想的深入人心,為了滿足使用者不斷提高的審美及精神需求,工業產品的人性化設計逐漸引起設計師的關注。比如,數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床,在強調功能與內部結構優化設計的同時,外觀設計上也在不斷地滿足使用者的生理和安全需求結合,從而設計出最有效、最適合人使用的數控機床。(如圖1)(圖片摘自南京數控機床有限公司官方網站)所示的某數控機床有限公司早年生產的N-336回輪式六角車床,其實用價值毋庸置疑,但是不管是從造型人性化還是從審美角度來看都不能滿足人們的精神需求,譬如造型過于機械化,缺少親和力,設計細節使工人操作效率沒有達到最優等。(如圖2)(圖片摘自河北臺正數控機床有限公司官方網站)所示的某數控機床有限公司近年來研發生產的TAIZHENG-3022型數控銑床,其造型美觀、新穎、富有科技感、色彩搭配合理、功能配置人性化,產品的內在美與外在美完美結合,很好地吸引了消費者的青睞。

        使用者長期處于嘈雜、單調的生產環境中,面對毫無情感、色彩單調的生產設備必然會審美疲勞、精神懈怠,所以在生產設備的外觀設計過程中應該考慮人的需求,設計出充滿情感化的產品。而人類的需求層次會隨著社會的發展越來越受到重視,為了提高生產效率,節約人力資源,機械類產品的設計終將不斷地朝人性化發展。

        二、AGV運載車的現狀分析

        工業革命之后,工廠為了提高生產效率、降低生產成本,而且隨著馬斯洛1943年在《人類激勵理論》一書中提出的需求層次理論的不斷發展,終于在1953年美國Basrrrtt電子公司研發成功世界上的第一臺AGV運載車。AGV運載車的出現,是人性化設計理論發展的必然產物。AGV運載車能夠沿規定的導引路徑行駛,具有安全保護以及各種移載功能,屬于輪式移動機器人的范疇,其具有靈活性、智能化等顯著特點,可以非常方便的重組系統,達到生產過程的柔性化運輸。其廣泛適用于各個領域,并在歐洲迅速得到了推廣跟應用。(如圖34)所示,AGV運載車已成為工廠不可或缺的搬運設備,人性化設計研究變得尤為重要。在工業設計發達的歐美、日本等國家,很早就意識到了AGV運載車外觀的創新對其整體價值的提升的重要性,并不斷推出賦予美感的AGV運載車(如圖5)(摘自日本明電舍官方網站)所示日本某小型AGV運載車ZACR2.5,這款微型AGV運載車不僅造型小巧精致、充滿趣味,而且功能非常強大,可以負載2000kg的重量,色彩設計協調,按鍵、功能一目了然,易于操作。可以說在一定程度上確實體現了人性化設計。而相對于國外的發展狀況,我國AGV 運載車起步比較晚,發展速度緩慢,但近年來一些國內廠家對AGV運載車的外觀設計也在不斷創新,試圖在AGV運載車外觀的創新中體現人性化的設計理念來提升產品價值(如圖6)(摘自深圳歐凱機器人有限公司官方網站)所示,深圳某機器人有限公司生產的超低型潛伏式AGV,其比以往AGV高度更低,是目前世界上最低的AGV運載車,更加方便使用,穩定運行,在功能上進一步體現人性化,而在外觀形態的設計上相比國外還有所欠缺,造型棱角鋒利,過于冰冷,色彩單調,缺乏感情色彩,沒有親切感,操控界面也缺乏設計感。所以,我國AGV運載車研發設計還需不斷運用先進的設計理論來指導設計,以創造出更加人性化的產品。

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        雖然AGV運載車的外觀設計在不斷優化,但無論是在國內還是發達的歐美、日本等國家,AGV運載車的人性化設計還有許多欠缺之處,在形態設計方面,還需要大膽創新,推陳出新;在功能結構配置方面,對人機工程學的原理應用不夠深入,沒有使功能與結構結合達到最優狀態;在色彩設計方面,AGV運載車色彩單一,缺乏創新,容易使工人產生審美疲勞。在實地走訪調研后,發現53%的工人都在抱怨現有AGV運載車的設計不夠人性化,例如,在某汽車零部件生產車間出現因物料體積、重量的不統一而AGV運載車卻不能靈活轉變造成運輸效率低的現象;AGV運載車在裝卸貨物過程

        中與工人接觸,因其造型棱角鋒利,有15%的工人會出現劃傷、撞傷等現象。基于這種現狀,在AGV運載車的外觀設計中應該更多應用人性化設計理論來解決問題。而且人類對美的追求會隨著時代的發展而發展變化,對AGV運載車的設計要求也在不斷變化,AGV運載車的外觀設計應該滿足人類日益增強的審美、精神需求。

        三、人性化設計理論指導下的AGV運載車設計

        馬克思說:“人要按著美的規律改造世界的。”因此,任何一件工業產品,在具有物質功能的同時,還要具有可欣賞的精神功能。精神功能要通過造型設計予以體現。產品外觀造型的比例、色彩、材質、裝飾等都會令使用者產生不同感受,如明朗、愉快、振作,或者沉悶、壓抑、不解。這些感受都是產品色彩所產生的精神功能。好的產品造型不僅可以滿足人類的審美需求,還有利于人機系統效益的提高。AGV運載車在物質功能的體現已經得到了充分的保證,譬如(圖6)所示的AGV運載車,功能已然非常強大,那么將更需要表現精神功能來更全面地實現產品功能效益,真正做到為人類服務。本文從AGV運載車的形態設計、色彩設計、人機界面設計、人機工程學應用幾方面來分析怎樣優化才能體現人性化設計。

        (一)形態設計

        工業產品的“美”是通過形態被人類感知的,所以AGV運載車造型設計必須遵循形式美法則的普遍規律。首先,AGV 運載車的尺度需要適合人的使用或操作需要,比例要和諧,高矮調節要靈活。其次,AGV運載車形態設計過程中應考慮形態的均衡與穩定,穩定能給人一種踏實感。AGV運載車作為搬運工具更應該強調設計的穩定性,保證運輸的安全性。再者,要想使AGV運載車具有美感,就要使形態體現韻律感,賦予情調,才能體現人情味。最重要的是,設計師應該根據人類思維的這一特點,努力創造出可與美好的客觀事物相比擬或能引起美的聯想的產品形態。AGV運載車作為工業產品一直都缺乏形態設計的大膽嘗試,應該突破陳舊的設計思維,從大自然形態中提取元素,融入現有AGV運載車的形態中,把握形態的比例與尺度,真正體現人性化設計理念,為“人”而設計,給人精神上的享受,達到心理上的滿足。

        (二)色彩設計

        色彩可以美化產品和環境,滿足人們的審美要求。優秀的色彩設計能優化產品的外觀,增強產品的市場競爭力。而且合理的色彩設計能對人的生理、心理產生良好的影響,還可以幫助人克服精神疲勞,使人心情舒暢,精力集中,從而降低工作差錯率,提高工作效率等。工人們長期面對毫無感情的工廠設備工作,難免會感覺枯燥無味,以至于精神懈怠、降低工作效率,對AGV運載車的色彩配置進行人性化設計將很好地提高工人工作效率。AGV運載車色彩設計應以明快、偏冷色調為主,再配有小面積的低純度暖色調為輔助色,現有AGV運載車絕大部分顏色過于偏暖色調,在長時間工作中容易讓人視覺疲勞,還有一部分雖然以傳統的藍白為主色調,但是在色彩的明度、純度等方面都欠考慮,應該降低白色跟藍色的純度來達到設備色彩明快但不至于太過冷淡、缺乏人情味的效果。和諧的色彩設計能充分體現人機協調關系,并有利于使用者的身心健康。AGV運載車在色彩配置過程中必須考慮人機協調關系來充分體現人性化設計理念。

        (三)人機界面設計

        AGV運載車不僅在形態、色彩方面應充分體現人性化設計,在其操控界面上更應體現“為人服務”的理念,人與機器接觸的第一媒介是產品的界面設計,使用者對AGV運載車的認知、理解必然是從操作界面開始,簡潔、易懂的界面設計可以節約時間、減少事故。所以,操作界面的人性化設計將變得尤為重要。AGV運載車作為自動化設備,其界面設計應更加簡單、易操作。其開關、指示燈、顯示屏等各種按鈕的形態設計、方位配置都需要站在使用者的角度來設計,確保使用者在操作中減少因語意不明確導致的按錯按鈕、找不到信息等現象。一個友好美觀的界面會給人帶來舒適的視覺享受,拉近人與機器的距離,AGV運載車的設計是否人性化,人機界面的設計也是重要的一部分內容。

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        (四)人機工程的應用

        《工業產品造型》一書中提到工業產品造型設計的現代化,其內容不能僅局限于造型的新穎、美觀、大方,色彩符合現代人們的欣賞習慣、新材料、新工藝、新結構恰如其分的應用等,還應包括產品的造型設計必須符合人機工程學的科學要求。一切產品的優劣,都要以人的接受程度和使用效能來衡量,從這個意義上講,“人是衡量產品的尺度”。AGV運載車的造型尺寸應該符合人類行為習慣,雖然AGV運載車在運輸過程中是自助運輸,但是在裝卸貨物、維修、人機界面控制等意外事件突發時也經常會與人接觸,那么,如何減少工人操控時的難度以及不舒適度,就要運用人機工程學的原理進行設計。在形態設計的同時就應考慮人操作機器時的最佳高度,把形態的高低、寬窄控制在人體尺寸舒適度的范圍之內,只有這樣,才能設計出符合人機工程學的人性化AGV運載車。

        結語

        人性化設計理論一直都是工業產品設計所遵循的原則,從某種意義上來說,AGV運載車的出現就是人性化設計理論發展的必然產物,因此,在后續的設計過程中更不應該與最初的設計理念背道而馳。AGV運載車作為工廠必不可少的設備,隨著人類精神需求的不斷提高,要想充分實現產品價值, 那么,AGV運載車的設計將會不斷地朝人性化設計的方向邁進。AGV運載車也將不僅僅是一臺可以使用的機器設備,而是一臺傳達良好審美效果、具有人情味的人性化產品。

        我國的AGV運載車研發尚處于初級階段,設計過程中過多地考慮技術功能而忽視“人性”關懷,缺乏設計理論指導,因此更應該在AGV運載車的設計中多加運用人性化設計理論,才能設計出最適合人類使用的AGV運載車。 

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