对加工精度和感知精度的初探-aaaa

对加工精度和感知精度的初探赵雅1，韩春明1，杨大松2（1合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥 230009；2 合肥学院艺术设计系，合肥 230022）摘要：产品要借助一定的材料和加工工艺使设计概念得以物化实现，这一物化过程中不可避免地要考虑产品的加工精度。

同时消费者对物化的产品会产生不同的感知，即设计中的感知精度。

本文从产品设计中的加工精度、感知精度的特质以及两者的关系出发，阐述加工精度、感知规律、形态三要素等对感知精度的影响。

关键词：加工精度；感知精度中图分类号：J524.1 文献标识码：A 文件编号：工业设计是技术和艺术的完美结合。

在设计过程中设计师把极具艺术性的设计概念与技术性的加工工艺相结合，物化成为产品。

物化的过程受到加工精度的影响,而物化成型后的产品也会给人产生不同的心理感知，即感知精度。

设计师需要合理利用加工精度及其他因素等来提高产品感知精度。

1.加工精度和感知精度的概述1.1加工精度加工精度是指零件加工后的实际几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。

[1]加工精度包括三个方面内容，分别是尺寸精度、形状精度和位置精度。

尺寸精度指加工后的零件的实际尺寸与理想尺寸相符合的程度。

形状精度指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。

位置精度指加工后的零件有关表面之间的实际位置与理想位置相符合的程度。

加工精度在设计概念物化成为产品的过程中起到关键作用，研究加工精度的目的是探讨如何将各种误差控制在允许的范围内，探求各种因素对加工精度的影响规律，从而提出减少加工误差、提高加工精度的途径和针对性的措施。

1.2感知精度物化的产品形态是产品与人之间沟通的桥梁。

人们在使用产品的过程中，会得到种种信息，引起不同的情感，产生喜爱或厌恶的感觉。

感知精度实际上是观察对象对形态产生的审美感受，这是一种复杂的心理活动和审美过程，它受人的文化、信仰、情趣等主观因素的影响，是生动的、具体的、直观的。

由于这些主观因素，人们对同样的产品认知有不同的层次。

这种层次的差异，即是感知精度的不同。

感知精度很难用定义去描述，感性工学对消费者的心理研究提供了很好的途径和方法。

如果物化后的产品形态满足了预想定义的消费者心理要求，迎合了特定消费者的认知习惯，就是感知精度的准确性高。

感知精度高的产品给人“精美的”、“高档的”的心理感受，体现了产品本身的档次、性质及趣味性等。

2. 加工精度和感知精度的特质2.1．时代的发展加工精度主要受历史技术发展水平制约。

比如商代掌握的青铜制品加工技术，它所达到的加工精度是无论如何也达不到现代数控加工方法所能达到的精度。

在一定程度上，加工精度是技术、物质的表现，属于实体的因素，随着社会、科技的发展而进步。

感知精度同样是动态变化的，它主要受时代、时尚、潮流、文化、审美等非物质形式的影响。

比如紫色服装对于春秋战国时代的齐国人，代表着华丽而高贵，而我们今天看来是一种性感的神秘的美。

2.2. 人为因素的影响在产品物化加工过程中有很多因素比如刀具、夹具、加工程序的编程、操作工人的熟练水平、温度等都会影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作环境和人为环境下所能达到的精度是不同的。

感知精度只对特定的人群和特定的环境才有实际意义。

其目的和结果是吸引目标人群的注意力，激发消费者的感情，让消费者根据自己的使用目的和使用环境来选购，从而实现设计的价值。

比如手机的设计，定位给女性使用的手机小巧可爱，而男性看来有些做作和矫饰，不会被男性接受。

不同的人群和时空的变化对感知精度的实现带来了问题。

收稿日期：图1：环球刀具图2：加工精度和感知精度的关系 图3：CITIZEN 表 同时人的认知倾向性对感知精度的合意度也有一定的影响。

人们根据自己的生活经验对某一类的产品形成一定的认知意识，这种情况下迎合了人的认知倾向性，就能提高感知精度。

如民族服饰就要给人粗犷、质朴、自然的感觉，如果用精纺布料进行批量加工反而失去了传统服饰的审美价值，不能给人感知上的满意。

2.3 加工精度和感知精度的相互关系加工精度对感知精度产生促进作用。

加工精度高的产品能给人一种技术美的震撼，同时能提升产品的感知精度。

而粗制滥造的仿制品就不能给人高的感知精度。

比如日本的环球刀具公司生产的刀具（如图1所示），简约的造型、精湛的技术工艺使我们立即爱上了它。

我们可能不是因为纯粹的功能需要而购买这样的切割用具，可能是因为我们想要获得一些吸引人的厨房小用品，或者两者兼而有之。

[ 2 ]而感知精度除了受加工精度的影响外，环境、审美、文化等主观因素也左右着使用者对感知精度的认识。

（如图2：加工精度和感知精度的关系）事实上，加工精度反映的是产品实现的技术水平，给人理性的信息，而感知精度是人在心理上对产品的感受和情感，是感性的信息。

就如同人的左右脑模式，右脑主管感性思维，左脑控制逻辑思维，两者的结合才能对产品有整体全面的认识。

3.加工精度提升感知精度设计师在设计过程中不可避免地要面对加工精度和感知精度的问题，如何利用加工精度和感知精度来提升产品的附加价值则是设计的关注点。

在设计过程中需要综合考虑加工精度和感知精度，加工精度和产品的经济性密切相关，一般数控车床的加工精度都在0.01mm 左右。

提高加工精度，意味着产品成本的提高。

针对具体产品来说要配合产品的定位采取合适的加工精度，而非一味地追求高的加工精度。

在加工过程可控、加工精度确定的条件下，工业设计关注重点应是提高感知精度和完美表现加工精度给人的理性美以及用感知精度来弥补技术上的缺憾。

产品的感知精度具有更多的非物质因素，捕捉人类感性领域的物理量及感觉量是个难以定量的系统，对此我们可以从以下几点去分析研究： 3.1 展示加工精度之美任何事物都有两面性，因此表现产品的精度也包含两个方面，一方面是把有优势的、好的方面表现出来，把别人不敢暴露的露出来；另一方面是把差的、技术上有缺陷的隐藏起来。

以CITIZEN 表的透明后盖为例（如图3），人们能看到齿轮、钟摆有序的机械运动，螺钉整齐排列，甚至螺钉的布局方向都是一致的。

它不仅体现的是一种高科技风格的机器美学，更给人以可信赖的质量保证。

同时在加工过程中，透明材质的表面刮花相对亚光材料而言更明显，因此在注塑、运输、装配的过程中要有更严格的标准。

这种本应是暗箱操作的部分却被透明化，是生产者强烈自信的表现，也给消费者专业和质量的承诺，让人从中感受到品质的精良，技艺的精湛，敬佩和喜爱之情由衷而生。

3.2屏蔽加工精度的缺憾由于受加工技术水平、产品定位等多种因素的限制，在产品设计中会采用一些设计手法巧妙地屏蔽图4：风扇脚盘 或掩盖加工精度的不足，只为提升产品感知精度，设计中经常采用如下方法：a ．有原则的细节处理，利用装饰线掩盖可能产生的缩水流痕。

既要把握整体又要关注细节，细节本身具有一定的装饰功能同时又可以丰富视觉，分散注意力。

图4中风扇脚盘上的凸台设计是典型代表。

b ．合理选择分型组装方式。

常采用前后分型装配，背后用螺钉固定，避免工艺缝或螺钉出现在正面。

c ．选择搭接避免对接。

对接比搭接在加工工艺上要求高，搭接可以有效避免接合缝不规则的缺陷。

d ．工艺缝避免过分复杂。

工艺缝过分复杂，容易出现错位、对不齐等问题，平整光顺的工艺缝方便组装。

4.提升感知精度的其它因素除加工精度外，影响感知精度的因素还有很多，本论文侧重论述感知规律以及形态三要素对感知精度的提升。

4.1. 利用感知规律来提升感知精度人类有五种感知功能包括视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉，它们是人类获取客观事物信息的探测仪，其中视觉与听觉被称为五感中的高级感觉，是在常规状态下认知外界事物的最重要的途径。

科学实验证明，视觉获取的信息量在人类获取信息量的70%，听觉占20%，其他感觉器官仅占10%。

[3] 设计人员利用感知的规律来提升产品的感知精度。

视觉感知方面。

利用视错觉提高感知精度。

例如曲面与平面对比可产生较高的感知精度；球体或圆柱体结合，使人感觉到方形平面更加工整，球体或圆柱体更加饱满；形体的尺度大小、高矮之同的强烈对比能达到较高的感知精度。

[4]听觉感知方面。

在使用产品时，产品部件或开或合，或按或转，或推或拉的位移移动，或是在工作状态时发出的声响，那些所产生悦耳的、愉快的乐声能提升产品的感知精度。

产品设计中应避免出现令人不快的噪音。

比如雷克萨斯进军北美豪华轿车市场而采取的策略之一“重视汽车关门声音的设计”。

雷克萨斯车“嘭”的关门声特意设计为沉稳、厚重，从听觉上反映出车的高档和成熟、稳重和含蓄内敛的性格，让美国消费者改变对日本车仅是实用，经济，可靠，但绝非豪华车的刻板印象。

触觉感知方面。

触觉主要感知产品材质的肌理，冷暖等。

在设计过程中要考虑根据不同的产品和定位的消费人群，选择或粗狂或自然或光滑或现代的材料。

比如，行动迟缓的老年人对细纹的地板砖有更高的心理感知。

又如工具把手的纹路设计即增大了摩擦，提高了使用效率，又迎合了使用者的的感知倾向。

4.2. 从形态的三要素角度提升感知精度设计师要了解加工工艺以更好地利用加工精度，要考虑使用者的感知心理，把握感知规律，同时设计师可以从形态的三要素入手提升产品的感知精度，提高产品的附加价值。

在造型方面，在把握整体造型的基础上,更重要的是体现细节。

细节出精品，微处见真功，在设计时注意面、线的交接过渡，面与面的转接，曲面的曲率变化，圆角的大小，操作区域的合理排布等。

[5]特别是针对市场上已成熟的产品和对现有产品的改良工作，细节设计更为重要。

比如电饭煲，它经历了几十年的发展，已经在消费者心目中形成了固定的造型框架，圆柱的基本体，大圆角过渡的方型基本体。

设计人员就要从细节入手比如把手的宜人性，操作的明了性，出气口的位置、大小等处考虑，在细节处表现产品的独特之处。

在材质方面，将新材料、新加工工艺及表面处理工艺应用到产品设计中，创造性地发挥材质的肌理和色彩效果。

不同材质和加工工艺会给我们不同的情感，设计师要通过对比、调和等手段把这些感性认知融合在产品中。

比如电冰箱，最初是白色一统天下的局面，现在采用铝拉丝表面处理工艺或者亚克力透明材料，打破了冰箱单调乏味的形象，使人感受到现代、时尚的气息。

在色彩方面，根据产品的应用环境,把握色彩的流行趋势，赋予给产品色彩活力。

结合产品的基本色调，应用色彩的对比、调和、近似来突出主题和细节。

色彩的感知精度不仅对产品的设计有帮助，在产品的销售、陈列中也起到相当大的作用。

据调查，纯黄色的笔销售量最差。

但是厂家仍然会生产少量黄色的笔。

因为有了黄色的存在，其他色彩的笔才会跳跃出来，促进了消费者的选择倾向。

这就是色彩对人的诱因和迷惑，对人的感知产生的影响。

5. 小结设计师对加工精度和感知精度的认识和把握，对产品的物化实现和提高消费满意度有着积极的作用。