电动工具的设计

电动工具的工业设计要素与方法浅谈摘要：制造和使用工具是人和动物的根本区别，而电动工具的诞生和发展更加体现了人类文明的伟大。

起初，电动工具仅仅应用于工厂或建筑工地以提高生产效率。

随着现代工业技术的发展，电动工具越来越多的走进家庭，尤其是欧美发达国家。

利用电动工具装饰房屋、修剪草坪，制作家具，这一切都展现着人们改善生活环境的创造潜能以及对生活情趣和美的理解。

如今，电动工具在造型设计上也不断推陈出新，以满足各类用户的需要。

激烈的市场竞争使得电动工具的设计已经成为一个成熟的工业设计领域。

本文将对电动工具的工业设计进行探讨。

从工业设计角度讲，电动工具是力度、时尚、人机工程和安全四大因素的统一体。

电动工具要完成的任务往往是艰巨的，设计电动工具也同样如此。

差的设计实际上是对使用者的伤害，因此这样的工具不会被市场接受。

好的设计是产品和品牌存活的必要条件。

力度、时尚、人机工程和安全等各种设计要素本身都是核心因素且相互制约，导致电动工具的设计工作充满挑战。

独特的产品风格，品牌的易识别性，人本主义的关怀，技术的必备条件，安全的充分考虑，只有这一切都紧密的结合起来，才能使电动工具成为一个真正满足市场需求的实体。

关键词：人机工程、创造与创新、观察、印象与品牌、触感、安全、市场区分。

一．创造（Invention）与革新（Innovation）显然，创造是全新的设计；革新是基于已有产品的再设计。

和其他工业产品一样，电动工具的创造与革新工作由市场营销部门发起，通过对市场的调研来发现产品空白。

例如：得伟（Dewalt）10Kg 电锤（Demolition Hammer）就是为了填补小型电锤和路面电锤（Pavement Breaker）之间的空白。

另外，由于新技术的产生，可能使一个全新系列的产品面世成为可能。

利用光学原理和重力平衡原理创造的激光水平仪，是水平仪器的全新变革，这种仪器比水泡式水平仪或铅锤更精确更方便。

见图1.1和图1.2。

图1.1图1.2图1.3激光技术的发展，使激光仪的成本和体积大大减小，寿命和性能明显提升。

从而使电动工具设计者和制造者可以将激光仪集成到各种电动工具上，形成一个全新的系列。

图1.3就是将激光器集成在曲线锯的一个案例，类似的还有斜切锯或卷尺等工具。

设计的过程在一开始可能是定位于创造全新的产品。

然而通常情况下，设计过程往往是对现有产品进行革新。

可以说设计的源泉就是：稳健的持续改进；用户针对产品某种功能模块的反馈；竞争对手的优势；安全标准和流行趋势；或者仅仅是对很久没有改进的老产品进行更新的念头。

和其它工业产品的开发过程一样，设计师、工程师和市场营销人员相互合作，不断地交换思想。

举例说明，设计一款无绳电动工具，电量的多少就是一个关键目标，这一目标决定了电机和电池包的尺寸和重量。

因此，设计项目的初始阶段就要清楚的了解技术要求。

如果重新设计的目的是为了使工具更加便于应用，设计工作就要从人机工程学开始。

在开始新型工具设计之初，设计者首先进行人机工程学计算。

对客户而言，为了避免客户仅凭一些图片对新产品充满兴趣而急于开发，因此不要太早地给客户出示漂亮的概念图片。

观察是创新的源泉，因为观察能够发现问题，发现问题就发现了机会。

观察确实可以获取大量隐藏的信息，尤其是使用者的补偿行为。

补偿行为能以多种形式出现，比如改变预定的使用方法，祢补工具自身缺陷；甚至改造工具本身。

图1.4图1.5一个例子就是，通过观察木匠使用电木铣，发现木匠并不是按照预想的设计使用工具上的手柄。

他们更愿意握住机壳一侧即接近转轴位置，从而得到更加精确的控制。

将这一新的认识应用到设计当中，工具的定子机壳附近设计的更安全，手感更好。

同时增加一个可以选用的束带，提高使用的灵活性和可靠性。

密尔沃基[美国威斯康星州东南部港市]电动工具公司的BodyGrip 电木铣。

如图1.4和图1.5。

类似的成功案例还有B&Q的掌控砂光机。

图1.6和图1.7。

图1.5图1.6这种设计更适合手掌，束带的应用，使得操作时不必要担心失控而始终紧握着把手，因此大大地减小了劳动强度，同时增添了操作乐趣。

二．专业电动工具（Professional）与家用电动工具（Consumer）正如文章开头所述，原来只服务于人们生产活动的电动工具已经走入家庭，服务于人的日常生活，这必定引发电动工具设计领域的不断探索与尝试。

从产品设计使用对象的角度讲，电动工具通常可分为专业电动工具和家用电动工具。

设计目标的确定首先取决于市场的定位，即专业工具还是家用工具。

这两种工具最明显区别在于使用寿命。

专业电动工具可能每一天被使用4～6个小时，而且每天都可能被使用。

而家用工具可能一个月才使用一次，甚至一年一次。

重要的是，专业人员依靠专业工具谋生，工具的失效就意味着时间或金钱的损失。

在欧洲市场上，博世公司有两个系列产品，博世蓝为专业电动工具；博世绿为家用电动工具。

从图2.1可以看出，这个去除硬质表面污物的电铲有两个不同版本。

尽管从造型上没有区别，图2.1图2.2但是，在专业版电铲的整个背部覆盖有软胶，长期使用会感觉更舒适；考虑到工具的跌落是经常发生的，尤其专业电动工具，专业电铲的整个前端为金属结构，使工具更加结实耐用。

图2.2为得伟重型电锤，设计者通过人机工程计算，合理布置手柄的位置，使得使用者的前臂和轴向力在一条直线上。

这样一来，电锤的控制更加容易同时减小了对操作者腕部的压迫。

为了避免使用者的疲劳，该工具还充分利用主动和被动的震动控制测量装置。

在造型的细节上，综合了柔和的曲线和坚硬的直线。

手柄的曲线条给使用者以亲近感。

电机风口的直线条充分体现工具的强劲动力。

当然，风口结构首先实现了通风降温的功能。

专业人员和非专业人员是以不同方式做出购买工具的决定的。

这点不同，影响着整个销售市场的运作。

根据消费心理的不同，设计和销售的策略也是不同的。

家用工具采用推广的方式；所谓推广方式，就是设计师或工具制造商把自己纯粹的设计想法，转化成工具直接推向市场。

被推向市场的新产品并非顾客明确要求设计或生产的。

这种产品也的确能够卖出去很多。

这就是推广销售战略（Push Marketing Strategy）。

至于专业工具，市场策略正好相反，可以称之为反取销售战略（Pull Marketing Strategy）。

设计师或工具制造商站在专业人员一边，倾听他们的建议，设计和生产他们想要的电动工具。

专业工具使用者通常会偏爱某个品牌，并根据需要购买很多产品。

因此，他们的购买是有计划的。

即某种既定的工具和品牌已经在详细的考虑之中。

相比而言，家用工具的使用者一般不会对某个品牌太偏爱。

当他们看到卖场琳琅满目的电动工具陈设后，比较容易改变注意。

这些不同必然会影响设计。

家用电动工具的市场对新的设计思想是十分开放的，创新、潮流、颜色，像家电产品市场一样，尽是潮流新鲜的元素。

而在专业工具市场领域，购买者往往会对新鲜事物示以怀疑态度。

专业人员不太注重外表的款式，从审美的角度讲，他们希望某种内敛的表象而非花哨的噱头。

比方说，当观察到使用者手持工具登高时，经常把螺钉或钻头衔在嘴上，设计师有了一个好主意，在电转的适当位置上安装一个磁盘，利用磁力吸附住这些螺钉和钻头。

这的确是个很有用的点子，但是专业人员并不领情，因此在专业的充电电钻上应用不久就终止了，而在家用工具上依然可以广泛使用。

简言之，非专业使用者喜欢彻底的革新；专业使用者喜欢稳健的改进。

三．印象（Image）与品牌（Brand）消费者可能会认为，电动工具是纯粹功能性的产品，将审美学应用到电动工具设计上没有太大必要。

但事实并非如此。

首先，工具的功能性本身就是审美的一部分。

象瑞士军刀（Victorinox）或莱泽蔓万能工具（Leatherman）一样，电动工具的超强功能可以激起使用者的迷恋，这种情感和审美往往是共鸣的。

换言之，某个电动工具看起来并非十分漂亮。

但是如果你需要它，知道怎样使用它，并且知道这个工具能够完成与众不同的任务时，这个工具将变得十分美丽，即独特的技术美。

人们一般都会在意自己在同行或同事心目中的形象。

工作或生活中，他们使用的工具恰恰能够反映使用者的形象。

因此电动工具的设计者和制造者需要在造型和印象上仔细斟酌并努力赋予专业电动工具时尚的气息。

许多设计要素要体现并服从品牌特征。

除了商标，品牌识别系统的另一个要素就是颜色，如得伟的黄和黑、博世的兰、黑和灰以及辅助红色。

其实要实现这些标准色并非易事。

首先，标准色的色度是特定的，显然，并不是所有的黄色都是得伟黄。

另外，在不同的材料上实现标准色也不容易。

在同一个工具上，有工程塑料，有喷漆的铝件，做到颜色匹配并非易事。

在用户使用过程中，不要退色，即使退色，也应该保持一致。

退色的不均衡，会使人感觉品质的低劣，尽管这种退色并不影响工具的性能。

同样应该格外注意商标的保护，商标的品质直接反映产品自身的品质。

电动工具经常在恶劣的环境下工作，商标容易遭到损坏。

因此，要特别注意保护商标。

在产品上放置商标是个大学问。

如果商标以标贴的方式出现，可以在机壳上设计一个凹面，注意这个凹面必须是单曲面，否则标贴容易翘起。

或者商标与机壳集成（注塑成形），这样也有助于商标的保护。

另外，在商标表面增加保护层或选择耐磨的材料也是很重要。

除了颜色和商标，几何构造特征也是重要的品牌识别设计要素。

在产品系列里，有规律地应用一些具有标志性的几何构造要素，能够充分体现产品的家族特征和系列化。

这些几何构造特征十分重要，就像宝马或奔驰汽车的构造特征一样。

在电动工具设计工程中，有一种品牌识别实验。

根据不同品牌的新设计理念制作几个快速模型，去掉商标并全部漆成灰色，然后请使用者去辨别不同品牌的模型。

如果大部分的使用者能正确的识别出某个品牌的电动工具，这个设计就是成功的。

设计的初始阶段，首先考虑产品的特征。

让客户或产品设计发起人对新的设计概念进行描述，然后将这些描述转变成设计要素。

比方说要使工具看起来精力充沛，就要用应用较大的曲面、较少的线条、突起而非沉陷的曲面，金属环，较大的功能旋钮或开关；有的工具造型上要给人以精确的感觉，比如电木铣，设计时要较多的应用精确的几何形体、平行线、紧凑的机壳和内部结构件，较小的功能旋扭。

在设计工具的整个过程中，究竟要花多大的心思在时尚因素上？答案很简单，设计者就是时尚的主导者而非时尚的奴役。

几年以前，曾经在电动工具上应用了一些透明材料，因为当时Apple将这种材料应用在iMAC 上。

在一个较短的时间内确实取得较好的效果。

图3.1也曾经有过将汽车设计审美应用到电动螺丝螺丝刀上的时期，因为这种工具专门为了汽车维修保养而设计，就像当时的轿车一样，许多柔和因素应用到设计当中。

尤其是背部的隆起曲面，充分体现了汽车设计的美学，目标用户的反响也十分不错。