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摘要：近年來，工業(yè)設(shè)計核心思想已經(jīng)逐漸從形式美轉(zhuǎn)變成以人為本思想，突破了既有的功能主義思想約束，所以工業(yè)設(shè)計的切入點(diǎn)也從物轉(zhuǎn)變成了人，設(shè)計的目標(biāo)也以人為主要目標(biāo)。由此可見，工業(yè)設(shè)計屬于綜合性規(guī)劃活動，有效融合了技術(shù)和藝術(shù)，不僅會受到環(huán)境與社會形態(tài)的影響，也與文化觀念和經(jīng)濟(jì)等存在緊密的聯(lián)系，所以說，工業(yè)設(shè)計統(tǒng)一了功能與形式、技術(shù)與藝術(shù)。而工業(yè)設(shè)計以人為中心的思想與人機(jī)工程學(xué)存在一定的共通性，特別是在人機(jī)工程學(xué)發(fā)展成獨(dú)立學(xué)科以后，不管設(shè)備先進(jìn)性如何，都一定要和操作人員能力保持一致，只有這樣才能夠發(fā)揮其自身功用。基于此，文章將人機(jī)工程學(xué)作為重要研究對象，闡述其在工業(yè)設(shè)計中的重要性，希望有所幫助。

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué)；工業(yè)設(shè)計；重要性；解讀

1人機(jī)工程學(xué)和工業(yè)設(shè)計關(guān)系闡釋

在基本思想和工作內(nèi)容方面，人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計之間存在諸多相似之處，是對人和物之間關(guān)系進(jìn)行研究的學(xué)科。人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，從系統(tǒng)的高度，將人、機(jī)、環(huán)境看成是一個相互作用、相互依存的系統(tǒng)。將使用“物”的人和所設(shè)計的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究。其中，人機(jī)工程學(xué)最基本的理論就是保證產(chǎn)品的設(shè)計與人生理因素、心理因素相適應(yīng)。而工業(yè)設(shè)計則是為人們提供使用服務(wù)且創(chuàng)新產(chǎn)品類型的過程，同樣將人作為核心[1]。當(dāng)前工業(yè)設(shè)計的核心內(nèi)容是產(chǎn)品設(shè)計，每一件為人設(shè)計的產(chǎn)品都離不開創(chuàng)新，也離不開人機(jī)工程學(xué)。工業(yè)設(shè)計師們，作為人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用者，在產(chǎn)品設(shè)計活動中，為了使產(chǎn)品達(dá)到使用操作更加安全、高效和舒適，一直在做著大量的努力。由此可見，所有的工業(yè)產(chǎn)品在設(shè)計方面都要將人的因素融入其中。而在工業(yè)設(shè)計中引入人機(jī)工程學(xué)并應(yīng)用，能夠?qū)I(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展與產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)效果產(chǎn)生直接的影響。從而更好地設(shè)計出綜合考慮人、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)與社會多方面需求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。目前階段，在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展的背景下，企業(yè)之間的產(chǎn)品質(zhì)量差異逐漸突顯出來，而工業(yè)設(shè)計中尤其是實(shí)用外觀專利也逐漸成為不可替代的知識產(chǎn)權(quán)。其中，產(chǎn)品不僅僅是要與功能以及美學(xué)方面的要求相適應(yīng)，同樣也要與使用者舒適需求以及安全需求相滿足，達(dá)到環(huán)境保護(hù)的基本要求。在這種情況下，在人、機(jī)與環(huán)境三者之間尋求最為理想的匹配關(guān)系，在工業(yè)產(chǎn)品中深入探索設(shè)計理念、手段和方法逐漸發(fā)展成為產(chǎn)品品質(zhì)與國際水平相互比肩的重要路徑，而這同樣也是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計工作關(guān)注的重點(diǎn)。

2工業(yè)設(shè)計中應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)的重要作用

從本質(zhì)上來講，人機(jī)工程學(xué)學(xué)科指的就是人體科學(xué)與環(huán)境科學(xué)向工程科學(xué)的有效滲透與交融。其中，人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計中的重要作用集中表現(xiàn)在以下三個方面：

2.1工業(yè)設(shè)計使用對象能夠獲取必要的人體尺度參數(shù)

歷史上追朔到2000多年以前，人們開始對人體尺度感興趣，從而發(fā)現(xiàn)了人體各部分之間的關(guān)系。文藝復(fù)興時期，藝術(shù)家達(dá)•芬奇繪制出了著名的人體比例圖。在人機(jī)工程學(xué)中，產(chǎn)品的設(shè)計重點(diǎn)一般都在使用者方面。在人機(jī)工程學(xué)研究的過程中，使得工業(yè)設(shè)計可以更好地對人的因素加以考慮，并且可以獲得人體的結(jié)構(gòu)、生理與心理尺度等方面的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而在工業(yè)設(shè)計中科學(xué)合理地運(yùn)用。例如在產(chǎn)品設(shè)計中，通常運(yùn)用人體形態(tài)特征參數(shù)（靜態(tài)尺度和動態(tài)尺度）來進(jìn)行具體設(shè)計。一把常用的椅子，涉及到人類解剖學(xué)、生理學(xué)、材料學(xué)等很多知識，對設(shè)計好的產(chǎn)品進(jìn)行人機(jī)實(shí)驗(yàn)研究分析，進(jìn)而評價產(chǎn)品應(yīng)用的好壞與否。設(shè)計師要全面考慮，同時結(jié)合人機(jī)工程學(xué)專著里有價值的圖表、數(shù)據(jù)和設(shè)計規(guī)范等參考資料，要有能力在各種制約因素中，找到最佳的平衡點(diǎn)。在實(shí)踐方面，借助人體測量學(xué)、心理學(xué)、人體力學(xué)以及生理學(xué)等多元化學(xué)科研究方法的靈活使用，能夠系統(tǒng)化地研究人體結(jié)構(gòu)特征與機(jī)能特征，進(jìn)而有效地提供人體不同部位體重、重心、體表面積以及尺寸等諸多參數(shù)[2]。與此同時，還可以提供人體各個部位發(fā)力的范圍、動作速度、發(fā)生動作時的慣性、頻率以及活動范圍等諸多動態(tài)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，能夠?qū)θ梭w聽覺、嗅覺、視覺以及觸覺等諸多機(jī)能特征展開深入地分析，了解人體處于勞動狀態(tài)下的生理變化、疲勞程度、能量消耗與勞動負(fù)荷適應(yīng)能力等等。最后，在人處于工作狀態(tài)下影響其心理狀態(tài)因素也能夠得到必要的探討。總之，將工業(yè)設(shè)計與人有關(guān)的諸多因素統(tǒng)一、協(xié)調(diào)考慮，在人的正常能力限度之內(nèi)，力求人操作使用時的方便、舒適，讓機(jī)器和環(huán)境宜人，讓人適應(yīng)機(jī)器和環(huán)境。

2.2確保工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品功能更為科學(xué)合理

在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計的過程中，特別是純物質(zhì)功能創(chuàng)作活動，如果不對人機(jī)工程學(xué)需求做出必要的考慮，將直接影響創(chuàng)作活動開展的效果。在這種情況下，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和人體各功能的優(yōu)化發(fā)展，創(chuàng)造能夠與人體生理機(jī)能、心理機(jī)能相互協(xié)調(diào)的產(chǎn)品也逐漸發(fā)展成當(dāng)前工業(yè)設(shè)計功能工作關(guān)注的重點(diǎn)，必須要給予高度重視。人機(jī)工程學(xué)幾乎涵括了人類工作和生活的各個領(lǐng)域。基于人機(jī)工程學(xué)這門學(xué)科來源的多樣性和應(yīng)用的廣泛性，研究人和其他因素的相互作用，人機(jī)工程學(xué)的研究方法也很多。從應(yīng)用的目標(biāo)出發(fā)，運(yùn)用相關(guān)理論、原理、數(shù)據(jù)和方法，優(yōu)化人機(jī)系統(tǒng)效能，目前常用于一般產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的方法主要有：測量法、觀察法、調(diào)查方法、模型工作方法、數(shù)據(jù)的處理方法、計算機(jī)數(shù)值仿真法等，力求實(shí)現(xiàn)在限定條件下，產(chǎn)品與操作人員取得最佳的身、心匹配。不同產(chǎn)品的人機(jī)工程學(xué)要求各不相同。好的產(chǎn)品設(shè)計涵蓋了形態(tài)和人機(jī)因素，產(chǎn)品的造型同樣也有助于人機(jī)工程的發(fā)揮。產(chǎn)品設(shè)計人性化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能安全，提升產(chǎn)品價值，體現(xiàn)了設(shè)計師們對使用者的最基本的人文關(guān)懷，現(xiàn)已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計是否科學(xué)、合理的最根本的評論標(biāo)準(zhǔn)。一件好產(chǎn)品的設(shè)計，能夠?qū)a(chǎn)品使用者或者產(chǎn)品使用者的利益，在規(guī)范化使用狀態(tài)下，很大程度上避免了一些不必要的傷害及其損失。運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)中的人體尺寸、作業(yè)姿勢，研究產(chǎn)品的作業(yè)空間設(shè)計，采用計算機(jī)虛擬輔助分析手段，優(yōu)化人機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行人機(jī)實(shí)驗(yàn)，都將非常有助于人機(jī)整合方案的設(shè)計處理，以及產(chǎn)品使用效率的提高，這也正是設(shè)計師所需要考慮的一些主要問題。

2.3工業(yè)設(shè)計環(huán)境因素具備設(shè)計準(zhǔn)則依據(jù)

針對人體對于環(huán)境中不同物力因素的反應(yīng)能力以及適應(yīng)能力的研究，探討聲音、塵埃以及振動等環(huán)境因素對于人體生理、心理與工作效率產(chǎn)生影響的程度，明確人體處于生產(chǎn)與生活活動環(huán)境之下的安全范圍，能夠確保人體始終健康與安全，人機(jī)工程學(xué)都能夠?yàn)楣I(yè)設(shè)計過程中的環(huán)境因素提供有價值的設(shè)計方法與準(zhǔn)則依據(jù)[3]。從“以人為本”的設(shè)計觀念看，由于多樣化和多元化的發(fā)展，個體設(shè)計觀念不斷增強(qiáng)，人機(jī)工程學(xué)環(huán)境因素的具體研究內(nèi)容，諸如物理環(huán)境、化學(xué)環(huán)境、生物環(huán)境，都給工業(yè)設(shè)計帶來了合理有效的設(shè)計準(zhǔn)則，加強(qiáng)了產(chǎn)品與操作人員的聯(lián)系，提高了產(chǎn)品的可靠性和耐久性。根據(jù)以上研究與分析可以了解到，人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計中，能夠使設(shè)計思路得以有效地拓展，并且提供更具獨(dú)特習(xí)慣的設(shè)計方法以及參考依據(jù)。伴隨社會的快速發(fā)展以及技術(shù)水平的提升，產(chǎn)品更新的速度明顯加快，生活節(jié)奏更快，使得產(chǎn)品質(zhì)量觀念也隨之改變。在這種情況下，人們在評價產(chǎn)品方面，也更關(guān)注其方便性、可靠性、安全性以及舒適性等。另外，基于人機(jī)工程學(xué)等邊緣學(xué)科的進(jìn)步與實(shí)際應(yīng)用，也必然使得工業(yè)設(shè)計水平提升到全新階段。

3基于數(shù)學(xué)角度闡釋人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計中的重要性

作為設(shè)計工作人員，如果隨意對產(chǎn)品用戶界面與功能進(jìn)行決定，憑借個人的意愿與引導(dǎo)，很容易導(dǎo)致設(shè)計出的產(chǎn)品僅符合某一設(shè)計工程師亦或是技術(shù)專家的需求，難以與廣大使用者需求相適應(yīng)。在這種情況下，設(shè)計工作人員會將人機(jī)工程學(xué)技術(shù)引入到設(shè)計環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品設(shè)計中融入人的因素。其中，人機(jī)工程學(xué)技術(shù)集中涵蓋了方法與數(shù)據(jù)，而試驗(yàn)方法、計算方法以及理論方法則是最常使用的方法。眾所周知，任何東西的測量尺度都是人，所以產(chǎn)品的設(shè)計也一定要充分彰顯以人為本的思想。特別是在微型集成電路與其他微電子元件的形成與發(fā)展，被廣泛應(yīng)用在工程項目當(dāng)中，而且產(chǎn)品造型突破了原有結(jié)構(gòu)的約束與制約。但需要注意的是，一旦缺少內(nèi)在制約因素，很容易導(dǎo)致產(chǎn)品造型隨意發(fā)展。所以，作為設(shè)計工作人員，應(yīng)在人與機(jī)關(guān)系當(dāng)中主動探尋合理地造型，并獲取科學(xué)合理的參考依據(jù)[4]。如果出現(xiàn)孤立視角思考的情況，不管是人亦或是機(jī)器都難以提供具有參考價值的答案，直接影響產(chǎn)品造型的形式。由此可見，人與機(jī)之間的關(guān)系也就逐漸發(fā)展成人機(jī)工程學(xué)所學(xué)考慮的重點(diǎn)。其中，人機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部組織部分之間只有通過特定方式互相聯(lián)系與發(fā)生作用的情況才能夠更具有效性。在設(shè)計工業(yè)產(chǎn)品的過程中，若忽視后期使用、控制以及監(jiān)測裝置人員的精神以及體力能力作用，將難以實(shí)現(xiàn)設(shè)計的目標(biāo)。長期以來，在人類使用手工工具生產(chǎn)的發(fā)展階段，工具需要由人提供直接的能量才會發(fā)生動作，所以只要人停止工作，工具即可停止運(yùn)作。但在產(chǎn)業(yè)革命以后，對機(jī)械能進(jìn)行了有效地利用，形成了不同于人力的極大能量。這樣一來，就有必要重點(diǎn)思考將產(chǎn)品設(shè)計轉(zhuǎn)變成可以跟隨人意控制的方式。為此，一定更要在人與機(jī)器之間根據(jù)能力大小加以合理利用，以保證相關(guān)工作的順利開展。由此可見，產(chǎn)品本身有效性不只是受到有效系數(shù)與生產(chǎn)率等諸多技術(shù)特性影響，同樣與操作人員對機(jī)械設(shè)備的操作難度以及準(zhǔn)確程度存在緊密聯(lián)系。若將人機(jī)系統(tǒng)綜合效率設(shè)定成，而機(jī)械產(chǎn)品效率是，將人的效率設(shè)定為，即可將以上三者的關(guān)系表示成。根據(jù)此等式可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)際的效率也就是人機(jī)綜合效率，并不僅僅只包括了機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品自身效率[5]。所以說，即便機(jī)械設(shè)備效率不低，如果受到人效率偏低的影響，也會直接影響系統(tǒng)整體的效率。若人效率得以提升，而機(jī)械設(shè)備效率始終不改變，那么系統(tǒng)實(shí)際效率也會顯著提高。根據(jù)以上數(shù)學(xué)形式同樣彰顯出人這一因素的重要作用。所以，人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計中的重要作用是不容小覷的。

4結(jié)語

綜上所述，人機(jī)工程學(xué)就是對人處于特定工作環(huán)境中的生理學(xué)、心理學(xué)以及解剖學(xué)等多方面因素的系統(tǒng)化研究，探討人、機(jī)械設(shè)備與環(huán)境之間的相互作用。所以，在工業(yè)設(shè)計的過程中，應(yīng)高度重視人機(jī)工程學(xué)在其中應(yīng)用的重要性。在上文中，針對人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計關(guān)系及其在工業(yè)設(shè)計中應(yīng)用的重要作用展開了全面探究，以供參考。

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作者:趙淑影 單位:江蘇省徐州技師學(xué)院