工业设计在电子专用设备中的功能探析

摘 要：在电子专用设备中，由操作者、机器及环境组成的人机界面，形成了一个有机的信息优化系统。而现状却是电子专用设备在这方面存在诸多不足。本文初步探析工业设计作用及方法，并运用这些方法使电子专用设备更人性化、操作更舒适化，充分体现了在电子专用设备中以人为本的设计理念和发展趋势。

关键词：电子专用设备；工业设计；人性化；美学质量；易用性

当前工业背景下，德国工业4.0如火如荼，我国亦针对性提出了“中国智造2025”，以期更好的服务当下工业经济的发展。在此情况下，我国许多制造企业提出由中国制造向中国创造、中国智造的企业生存转型战略。

作为具有科技含量高、系统界面复杂的制造电子信息产品的电子专用设备，面对国际进口品牌的激烈竞争，迫切要求我们相关从业企业在注重设备功能开发、柔性控制、数字制造等核心技术的研发同时，也需要基于用户友好、人机界面多元的设计前提，提高系统的高附加值，以期更好的体现我们企业以人为本的经济发展思路和环境友好型的运营模式。

然而，现在诸多电子专用设备往往存在诸多的不足及亟待完善的地方。譬如传统的电子专用设备往往基于結构功能及柔性控制等硬件为主要目标， 缺乏关注人的软件因素；突显在外观造型单调、色彩搭配不合理、人机尺寸不协调、控制界面表达模糊等方面，造成了操作者、设备及周边环境的割裂，没有形成一个系统整体。针对目前存在的上述问题，结合本人从业经验，初步运用工业设计的相关认知，探析解决电子专用设备中人、设备、环境三者之间的关系方法。

1工业设计根源定义

工业设计旨在引导创新、促发商业成功及提供更好质量的生活，是一种将策略性解决问题的过程应用于产品、系统、服务及体验的设计活动。它是一种跨学科的专业，将创新、技术、商业、研究及消费者紧密联系在一起，共同进行创造性活动、并将需解决的问题、提出的解决方案进行可视化，重新解构问题，并将其作为建立更好的产品、系统、服务、体验或商业网络的机会，提供新的价值以及竞争优势。工业设计是通过其输出物对社会、经济、环境及伦理方面问题的回应，旨在创造一个更好的世界。

2工业设计的现实作用

现代世界经济的主要特征是市场调节与市场竞争，工业设计则是面向人及市场的流创新和源创新两面创新技术模式的外延。它一方面通过对批量工业产品进行内外的综合分析，多角度整体规划，进行改良流创新；另一方面也在运用最新数字化、信息化、物联化等互联网+的交叉理念及颠覆性创新手段，进行着开放式的多元源创新。通过流创新及源创新两种模式的延伸，设计出更加符合人类所需的产品，使产品趋于更符合实用、更科学、更人性。具体的说有以下几个方面：

2.1工业设计促进市场公平竞争

工业设计在高新技术产业发展过程中的作用非常明显。在高新技术产业发展中，科技被视作是第一次竞争，而产品的工业设计则是第二次竞争。目前的趋势是两次竞争的时间间隔越来越短，很多国际上的大企业在市场长远战略下将工艺技术和工业设计并行开发，在推出机器产品的时候，已经在应用形式和产品造型上成为市场成熟的产品了。

2.2工业设计是联结技术与市场的有机桥梁

一般情况下，新技术、新材料、新发明，在通过承载物化的最终产品体现之前，对人类来说，是没有实际意义的。而通过设计工程的介入及转化，及技术工程的物化，最终才能够以人们所喜爱的形式出现在终端用户面前。所以说，工业设计是将人工合成类的科学发明转化为经济成果的媒介和纽带。

2.3工业设计创造超预期的高附加值

在“产品经济”时代，制造商仅仅负责保质保量生产产品，推销产品；而在“商品经济”时代， 由于消费者追求个性化定制服务理念的增强，要求工业设计充分市场调研，运用定制适销的理念，从技术及设计上创造额外的高附加值，从而提高产品的经济效益。企业投入工业设计的资金比值往往远低于工艺技术的资金投入比值，但取得收益数据却是惊人的。有数据显示：企业每投入1元钱于工业设计，企业最终获得大于1000元的综合收益。

2.4工业设计是降低综合成本的最佳方式

节约能源及环境友好是21世纪经济发展的主旋律。因化石煤炭及石油资源的日渐枯竭，代表新型能源的光伏发电、风力发电、水利发电、沼气发电等新型能源电力将是终极使用的必然趋势。这就要求所有的产品在生产制造之前，需通过精益规划、构思、精心推敲计算，从材料消耗、零部件使用、模具费用投入、绿色循环、全生命系统周期等各环节的严格控制，削减最大成本，以利于子孙后代的长久持续发展和生存。

3工业设计的方法

工业设计方法从西方发达国家演绎过来，从最初的机器中心设计方法，到自动化和技术决定设计方法，再到后来的劳动学与人工程学设计方法，最后到时下最兴起的以人为中心的适用性设计方法，无不越来越重视使用者的舒适、简便；工业产品门类众多，产品复杂程度各异，每个设计方法都是一种创造过程，也是一种解决问题的过程。由于产品交互界面与许多要素有关，因而设计不仅局限于解决技术上的问题，满足功能层面，还要考虑产品的使用操作问题，满足人性层面。以此为观点来考虑，必须明确设计要求，将设计变量相关问题变换，并适当协调，最终设计出外观简洁、使用方便的产品。

工业设计方法从美学原则上讲，运用统一与变化、平衡与对称、对比与调和、尺度与比例、节奏与韵律等设计原则，将产品功能、结构（尺寸）、色彩、形态、操作宜人、兼容扩展、品牌标识、材料、节能环保、装饰等进行变化组合，实现产品的人性化设计。

工业设计方法运用系统论观点，把产品放在“人——产品——环境——社会”的整体系统中，分析与产品易用性相关的因素，从而把握产品易用性的构成因素。产品有其使用环境（包括区域、特定环境、温度、湿度、动态、静态、精度等），用户有其社会背景（包括文化传统、风俗习惯、宗教信仰、政治制度等），人和产品之间在交流信息时，产品自我说明功能、状态和使用方式，用户根据需要产生使用动机，制定操作计划，向产品输入控制信息。从“人——产品——环境——社会”系统可知，用户和产品之间的交流方式和匹配方式会影响产品的易用性，因此产品易用性的有效性、效率及满意度等促使人——产品——环境——设备进行交流和匹配。

当前，电子信息及相关服务产业正处于全球的高速发展阶段，为我国电子专用设备的发展创造了良好的外部基础。 我国经过近30多年的高速发展，在半导体分立器件、太阳能光伏电池、锂电磁性材料、印制PCB电路板、集成电路IC封装等产业方面，已经成为全球最大的研发及生产国。

我国的集成电路、平板显示及触摸屏、LED/OLED照明、新型电子元件、汽车电子、穿戴电子、指纹识别电子、物联网电子等高新产业在国家政策扶持和市场的推动下得到了快速的发展，相关的电子专用设备领域也得到了及时配套的持续发展。在电子专用设备制造领域，除设备技术参数、运行精度、控制优化的提升之外，也已充分认识到：工业设计的广泛运用可从人机交互界面、人性化操作、情感操控等方面提供设备的附加值；而运用工业设计手段来改良及健壮优化设备，可解决外观粗糙，人机不合理、人性化不足等问题现状，从而提高电子专用设备整体竞争力，使电子专用设备更加人性化，易用化。针对我单位存在问题，采取了以下工业设计手段进行了提升：

（1） 针对单位名称及LOGO、标示标牌、标准色等进行了重新认知，进行设计定位；涉及的CI（Corporate Identity，企业识别）标识中，譬如单位的科研生产、宣传策划、营销服务、加工制造等等进行了统一规划、标准实施，进而提升单位的整体形象及识别力。

（2）针对设备产品中，涉及行业及专业比较多的问题：如微组装及LTCC设备、半导体及光伏清洗设備、液晶平板显示器制造设备、真空设备与表面处理设备、仓储物流设备、薄膜电容制造设备等专业设备产品，在进行充分调研了行业特性及发展趋势基础下，在各专业设备方向内侧重选择了市场前景好，且已批量销售的机器类型，运用工业设计，逐款逐点进行了设计改进及健壮优化，从而提升行业内优势设备的竞争力地位，实现经济利润的迭代增长。

4 结语

一方面工业设计可以有效提升电子专用设备的品质和档次，帮助企业赢得用户喜欢和信赖；另一方面，运用工业设计在电子专用设备中有两点意义：

（1）利用工业设计中的美学方法提升电子专用设备的美学质量；

（2）利用工业设计中的人因工程学方法提升电子专用设备的易用性和安全性。

参考文献：

[1]靳建鼎 .电子专用设备的人性化设计太原：电子工艺技术 2008.29卷5期.

[2]李乐山.工业设计思想基础[M].北京：中国建筑工业出版社.

[3]童时中.人机工程设计与应用[M].北京：中国标准出版社.

[4]邱成悌.赵惇殳.蒋全兴.电子设备结构设计原理[M].南京：东南大学出版社.