机械设备人性化设计应用研究

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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机械设备人性化设计应用研究

王起家

吉林吉恩镍业股份有限公司吉林省磐石市132311

摘要:我国的机械设备研发制造,以满足功能为基本目的,重功能、轻外观,设计以产品为中心,人去适应设备。随着工业设计的发展,以及社会经济、文化的发展,机械设备的设计理念开始向以人为中心发展,开始注重外观美、操作性,开始关注人性化需求。本文将针对机械设备人性化设计应用展开讨论,以供参考。

关键词:机械设备;人性化;设计应用

1、机械设计的基本要求

1.1使用功能

机械设备应具有预定的使用功能,这是设备的基本设计目标。需要设计师准确把握客户需求或设计任务要求以及企业、行业、国家的相关标准和规,准确地完成设备的执行系统、传动系统、驱动系统、电气系统、辅助系统等设计,完成产品的设计实现。

1.2经济性

设备的经济性体现在产品设计、制造和用户使用过程中,需要从客户需求、本企业实际综合考虑,并在设计阶段进行充分的成本核算、严格的成本控制。设计制造的经济性表现为机器的成本低,为制造商创造利润,而设计阶段对设备的制造成本影响是最大的,设计阶段已经决定了设备的80%以上的成本。设备的经济性体现在设备的结构优化、制造工艺性好、使用效率和效益高,为制造商和用户创造利润,这也是人性化的一种体现形式。

1.3安全性

设备的安全性体现在设备的运转正常、操控性能好、不会对设备所处环境的人或物造成伤害,同时还体现在对环境不造成破坏性影响,设备的安全保障措施到位。如设备噪声达标、无有毒、有害物质泄漏,有废液、废气处理要求和措施。印刷机械的噪声不高于85分贝,机械加工设备磨床设置除烟雾装置。

1.4可靠性

毋庸置疑,设备可靠性直接影响到企业的效益,其实也影响到工人的收益。而可靠性差最直接的影响就是给工人带来烦躁感,同时,对企业的品牌造成不可估量的影响。设备故障有误操作引起的,也有应零件或外购件失效引起的。需要对用户使用要求充分把握,确保设备稳定的运行。北人报纸印刷机要求有很高的可靠性,因为报纸的发行是有时效的,发行时间和数量是刚性的,因此在结构设计、零件设计、材料选择、外购件选择等方面的可靠性考虑要求是很充分的。

2、机械设备人性化设计应用研究

2.1机械设备造型的人性化设计应用

“重功能、轻造型”是传统机械的弱点之一,也是产品在国际化市场环境中竞争力不足的原因之一。传统机械在视觉上给人粗糙感、距离感,从而让人有一种敬而远之的感情。历年的机床展览会,当从国内展示馆步入国际展示馆时,首先体会到的就是产品造型上的差异,随着国际竞争的激烈和国内设备制造商的重视,这种差距也在缩小。好的产品造型给人美的享受的同时,也传达出优秀的产品品质,同时也是企业品牌的展示。机械设计师在产品开发过程中,从产品方案设计时就要对设备的外观、造型予以同时策划,结合用户功能性需求(包括操控性和安全性)、设备未来所处环境,以用户和操作者的视角,赋予新产品造型的人性化元素,视觉上的舒适感、操控的宜人性、与环境的协调等等。

2.2机械设备色彩的人性化设计应用

机械设备的色彩设计要能够体现机械的特点,同时要与造型相匹配,形成一种整体的协调美。同时,产品要形成色彩体系,具有系统的规划和精细的设计实施。还要考虑用户对色彩的感受、考虑用户产品工艺对色彩的要求,这种要求涉及到颜色、涂料种类、施工工艺等要素。北人印刷机护罩罩门采用哈里斯白喷塑工艺,工人在给墨斗换墨或擦拭保养墨辊时,会用沾有油墨的手扶护罩,护罩门不出一年就变成“彩色”了。颜色的选择上,考虑产品的特征、使用环境、用户甚至用户的用户的文化层次、操作者工作习惯等等,这些要素同时也适用于涂料类别和施工工艺的选择。北人产品为解决护罩不耐脏问题,护罩表面处理方式从喷塑改为喷漆,高档产品采用烤漆工艺。

2.3机械设备材料的人性化设计应用

产品的材料人性化设计应用体现在成本控制、节能设计和绿色环保设计。保护稀缺资源,选用可再利用、低能耗的环保材料。同时,关注先进材料和先进工艺的应用。成本低是对制造商的效益感受的负责,绿色材料的应用更是企业社会责任的体现。人性化设计除了体现在绿色和循环再利用外,还体现在材料的加工、处理工艺上,如满足需求的基础上选择易加工供材料,选择合理的表面处理工艺。如,操作面板的设计,由腐蚀加工改为印刷贴膜工艺后,不仅给人光亮的视觉享受,而且保养简单、与触摸屏类人机交互设备的效果相协调。

2.4机械设备功能的人性化设计应用

机械设备设计的目的之一就是满足用户使用功能,也设计的基本目的。机械设备是用户的生产设备,性能稳定、质量可靠、节能环保、运行效率高、安全装置完备、易于维护保养等是最基本的要求。人性化设计要从基本要求出发,从细节着手,去实现每项功能的设计。如安全标识醒目、安全按钮随手可及又不会在正常操作时意外触及,经常维保的部位护罩采用快速装卸的结构等等。设计师要站在我就是用户、我就是操作者、我就是设备维修工的角度去实现产品的功能设计。

2.5机械设备标识的人性化设计应用

产品的标识包括企业Logo、产品名称型号信息、标牌、安全警示信息等,是产品设计中不可或缺的要素。安全警示类标识要符合相关安全标准,设计要合理、醒目。企业Logo等信息是企业的名片,要符合企业的相关标准,要能传达企业产品特色和品牌效果。各类标识的合理设计和布局,结合造型和色彩的设计,会成为机械产品的画龙点睛之笔,同时还要体现出对用户(操作者)的人性化关怀,尤其是安全警示类标识的设计。

2.6产品人机工程的人性化设计应用

所谓人性化产品,是包含人机工程的产品。作为机械设备,人机工程上的考虑需要更充分,功能调整是否便捷(如简单的操作实现功能的切换)、操作控制是否方便(如按钮和手柄的设置复合操作习惯易于操作)、人机交互界面的宜人性(如界面易懂可迅速掌握、维护保养是否方便(如护罩快速装卸)等等,机械设计工程师要补充相关的专业知识,将这些要素合理地、有效地在机械产品设计过程中实现,也就意味着设备的人机工程在应用层次的人性化实现。机械产品的设计首要考虑的用户的功能需求、性能需求和情感需求,这些需求是相互关联的,需求的满足体现在产品实现的全过程。方案设计阶段,在结构功能实现的基础上,要考虑设备的规格、外观规划、操控性规划、色彩及标识规划、设计实现的经济性、使用的经济性等,设备在用户的使用条件和环境都是方案阶段要规划的要素,这些都要基于人的感受去规划、设计。在零部件设计阶段,要考虑部件的安装、调试、维护、保养等的经济性、便捷性,设计的零件的加工工艺性,零部件的美观性等等都是要考虑的要素。而电气的设计更要考虑人机交互性、操作的人性化,体现自动化和智能化。这种基于人机工程的机械设备的人性化设计的实施,涵盖了从调研、方案设计、零部件设计、电气设计、生产制造、交付用户甚至到用户后期应用设备的生命全周期,充分体现产品设计的对人的关注和关爱。

3、结语

机械设备的人性化设计应用研究,改变以设备为中心的设计理念,更多的融入以人为本的理念,有利于机械设备行业的持续健康发展。

参考文献

[1]潘建伟,皇甫少骏.人性化设计思想在机械装备造型设计中的应用[J].聊城大学学报(自然科学版),2015,(02):58-61.

[2]渠清团.煤矿机械设备人性化绿色设计与实现[J].现代商业,2013,(21):277-278.