浅谈产品设计中以人为本的人性化设计

浅谈产品设计中以人为本的人性化设计

摘要：现代社会中人类对机床的要求不仅仅停留在基本功能上的实现，对机床的外观、操作、控制等方面也提出了要求，同时也要兼顾人性化设计，在设计机床时候也要兼顾最后的使用，不要因为人性化设计而忽视的机床本身的功能，这样设计者在对机床设计时候增添了一定的困难。

关键字机床人性化设计；机床设计

1.机床人性化设计的概念

人性化设计是指设计以人为本，不但能够满足人类在物质上的需求，更能使人类在精神与情感方面得以享受。所以在对机床设计时把人作为设计的出发点，以产品适应认为基本原则，使设计的产品不论是在外形、色彩、安全、舒适度等各方面满足市场需要。通常人性化设计的主要表现形式有：

（1）通过改变产品的颜色、形状、材料、外形等使人能够在外表和心理上肯定改设计。

（2）用形象语言巧妙地为设计命名，让产品更具亲和力。

（3）通过不断研究改善，让产品拥有正直、平等，温馨的人文精神。

图1 机床人性设计理念

图1是通过三维软件将机床整体设计模型绘制出来，通过图1可以看出，机床在设计时候充分考虑了颜色，形状和外观的人性化设计，同时在整体产品的设计上也给人一种大气，正直的感觉，这彰显了设计者的人性化设计的概念

2.和谐的人机关系标准

人性化的产品应符合人机工程学，在产品设计时应该把人机工程学放在首位。一般来说，人机工程学应遵循一下标准：

（1）产品应符合正常的操作规律。

（2）产品能够防止或避免操作时发生意外伤害的风险。

（3）产品的性能、用力大小，外形尺寸要与人体的感官生理特征相符。

（4）产品适合与大众的使用，构造合理实用。

（5）产品应该便于清洗维修。

通过这些在机床的使用上也要以人为本，整个机床所有的操纵机构、按键等等，都要符合人体适合的操作范围，这样就可以方便人对机床的操纵，同时节省时间，提高生产效率，人体最适合的操纵范围如图2.

图2 人体手的最佳活动范围

3.机床设计

在机床设计方面考虑人性化设计，出现了一个特殊设计理念，就是柔性制造系统——FMS，它的出现充分体现了人性化设计，精简了人员，提高了加工可行性，它缩短了生产周期，节约了人的劳动，同时也降低了成本，所以人性化设计是工业文明发展的必然产物，而以人为本的设计理念便是人性化设计的核心。人与人之间可以通过语言来交流来判断一个人的好坏，那么在顾客对机床的评价时候，第一方面就是通过机床为人类可以提供什么人性化服务。机床以人为本的设计内容主要包含以下几个方面：

（1）产品外型方面的以人为本

机床的造型不但要讲究外形的美观，更要保证人身安全，造型简单，没有生气的外形的很容易导致产品的自身品质下降，因此产品的外形设计对于其自身价值有着一定的影响。例如在机床的外观设计当中，设计师均采用圆角设计，这样的设计不仅方便了工人的加工，更加保证了人身安全，防止尖角的划伤。

在设计一台大型机床时候，通过对外形的观看可以发现，所有都是圆角部分，同时对外观标准件统计时候可以发现：

大型机床

圆角处内六角螺钉（个）外观色彩（处）急停按钮

≧100 ≧500 10± 10±

通过上述表格我们可以看出，机床在外观设计时候，都是从人的方面来考虑的，出发点是站在以人为本的的基础面上。

（2）产品健康方面的以人为本

一项好的设计，应该与以人为本的核心紧紧相扣，以人为本就是要体现对人的设计，那么对于健康的保证是一定的。在以前机床还不发达的时候，机床都是通过人来去控制，通过手动操作，通过人在一旁站着来观察工件的加工好坏，和机床走刀的对错，在现代机床的设计上考虑了这一项，出现了数控机床，在这基础上又加入了PLC，通过这些大大的节省了人力，使机床的设计上以人为本。

在机床上也体现了这种设计理念，机床分为几轴运动，有2轴、3轴还有5轴，这些都是根据机床在生产过程中的需求，同样在设计当中要通过人健康方面考虑，机床的各轴运动时候就要实现距离可控，速度可调，这样就有了机床运动功能式：

所谓的运动运动功能式就是表示机床的运动个数、形式（直线或回转运动）、功能（主运动、进给运动、非成形运动分别用下标p、f、a表示）及排列顺序。

运动功能式左边写工件，用W表示；右边写刀具，用T表示，中间写运动，按运动顺序排列，并用符号“/”分开。

通过上边我们可以举一个例子来说明运动功能式，车床的运动功能式为：

三轴铣床的运动式为：

通过上边的公式，可以动机床运动进行约束，从而方便人的操纵，使得机床在运动时候，人的人身安全、健康得到保障。

（3）机床控制注重以人为本

对于机床来说，人类对于它的操作都是通过手来完成的，而在机床上最为常见的控制元件就是按钮、旋钮、控制器。对于普通机床来说，它的操纵机构就是需要人性化设计，能方便人在第一时候操纵，对于数控机床来说，它的控制面板就是需要仔细设计，通过人体工程学，在通过人类的操作习惯，只用综合考虑各种因素，才能使机床的设计更加人性化。

按钮、旋钮、控制器常用来控制“开”和“关”，“启动”与“停车”所以它们在设计上要符合人的习惯操作，像旋钮一般设置为向右旋转，这样人在控制它时候非常方便，同时按操纵时的用力大小、按钮及旋钮的尺寸大小都要时候人手的操作。同时机床上的控制要符合连续性强，方便操作。

随着机床行业的不断发展，人性化的设计理念的到了很大的关注，这样就需要设计者不断地去提高自己，不断地扩宽设计思路，提高机床人性化程度。

参考文献：

[1]吴国荣.产品造型设计[M].武汉：武汉理工大学出版社，2005.

[2]刘谊才.工业产品造型设计[M].北京：科学出版社，1993.