产品工程设计范文

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前言

工程设计是工程建设的灵魂，设计方案决定着工程的功能和技术指标，影响着工程建设阶段的质量、成本和进度，也影响着工程运行阶段的能耗、效率、运行维护的难易程度以及费用高低，还关系到工程运行结束拆除回收阶段的难易程度等众多方面。根据国外数据统计，设计费用的累计费用在工程项目总投资中所占的比例不到20%，但对工程项目的影响占到75%以上［1］，因此，应对工程设计阶段予以高度的重视。将全寿命期理念引入工程设计环节，使工程从形成阶段就有系统化的思想作为指导，立足于全寿命期进行设计，避免了“短命工程”的出现，有利于提高工程的实施效率，实现工程全寿命期的价值最大化。

1全寿命期的概念

全寿命期是指产品寿命历程的所有环节，包括产品的规划、设计、生产、经销、运行、使用、维修保养，直到回收再利用处置的全寿命周期过程。［2］结合工程的具体实际，工程全寿命期可定义为工程从构思到结束(被拆除)的全部时间。在工程全寿命期中工程经历由产生到消亡的全过程。［3］

2全寿命期的设计理念

全寿命期的设计理念最早出现在发达国家的武器系统的研发过程中，后广泛用于制造业的产品设计中，将该理念引入工程建设领域，可以说是一种借鉴与创新，将有助于改善我国工程建设领域管理主体间割裂、脱节的现状。全寿命期设计，与传统设计不同，它立足于长远发展的角度，在产品设计的初期就考虑到产品的整个寿命历程，将与产品寿命历程中可能涉及到的因素在设计阶段就囊括进去，从而使产品在整个寿命历程内，具有较强的经济性、适用性和安全可靠性，能够最大限度地发挥产品的综合效益。因此，无论是产品设计还是工程设计都应该基于全寿命期理念进行设计。工程全寿命期设计就是基于全寿命期理念的工程设计方法，即由设计人员在工程的规划和设计过程中运用全寿命期的理论和方法进行整体优化，使工程在系统、物质和技术等方面达到工程全寿命期目标。［3］工程本身也是一种产品，与产品有很大程度的相似性。它们都有完整的寿命期，而且寿命期过程也比较接近，它们在设计时都要考虑全寿命期的费用、质量、方便制造、使用和维护、环保等因素，设计理念十分相近，因此，产品全寿命期设计的成功经验对于工程全寿命期设计的实践有一定的借鉴意义。

3与产品设计相比，工程全寿命期设计的特殊性

目前，我国工程全寿命期设计尚处于实践的初期阶段，未形成完整的体系，因此，可以考虑借鉴产品全寿命期设计的成功经验。但是工程又不同于普通的制造业产品，建筑生产具有单件性、系统复杂、参与者众多、外部约束多、寿命期长和订货生产等特性，是一种特殊的生产过程，因此，借鉴产品全寿命期设计理念时还必须结合工程以及建筑生产本身的特殊性。

3.1工程具有单件性

在制造工业中，由于工业产品都是批量生产的，因而产品全寿命期的设计成果可以在数万件产品中反复使用。同时，产品通过不断地经历设计、生产、使用和意见反馈的过程逐渐定型，并形成了规范化的产品设计标准和统一的实施流程。可以说产品全寿命期的设计成果有着十分广泛的适用面，通过价值工程活动，如果一件产品通过设计改进节约一元钱，那么就可以节约上千元甚至上百万元［4］，除了经济效益以外，它所产生的社会效益与环境效益也是极大的。可以说产品全寿命期设计的效益就是通过这种批量生产的累计效益实现的。而工程全寿命期设计的效益体现在单件产品上。工程具有单件性，不同类型的工程，有着不同类型的技术指标、功能目标要求，即使是同类型的工程，每个工程也有不同的外部环境、实施条件制约，技术指标也不完全相同。因而对于工程来说，全寿命期设计往往是一次性的，生产活动不重复进行。由于工程的单件性特点，导致工程无法形成规范化的设计标准和统一的实施流程，每个工程都要进行特殊设计。有些人认为工程全寿命期设计是劳民伤财的做法，耗费了大量的时间，所获得的成果却没有广泛的适用性。笔者认为这种看法是十分肤浅的，虽然工程全寿命期设计所取得的经济效益、社会效益和环境效益仅局限地反映在本次工程建设上，但由于工程体量大，耗资多，影响的长期性和广泛性，在设计环节引入全寿命期理念，所带来的效益是不可估量的。尤其是对于量大面广的一般性工程项目，它们虽然受外界环境的影响，设计要求有所不同，但其大体上还是具有同一性的，在某一个工程项目上应用全寿命期设计取得的成功，可以在同质工程中起到辐射全局的作用，并起到相应的参考、样板的作用。此外，随着科学技术和管理理念的发展，我国的工程建设领域逐渐朝着产业化的方向发展。预制装配技术的诞生为工程产业化的发展奠定了技术基础，同时也为工程全寿命期设计开拓了一个新的道路。建筑生产逐渐划分为工业化生产和工程建设两部分［5］。工业化生产主要是指预制品及半成品在工厂生产，其本质与一般制造业并无太大不同，是一个有序可预测的过程，为工程全寿命期设计的普及化和标准化提供了应用和发展的空间。

3.2工程系统复杂，参与者众多

在制造工业中，产品相对体量小而单一，设计过程简单，一般在研究所或工厂的设计科、公司的发展部门进行即可，涉及的专业工种相对较少。同时，产品各个阶段的组织相对连续，产品的目标容易得到保证。而工程系统复杂，它的设计对象包含了许多专业工程子系统，每个子系统内部又包含了众多的产品或材料，涉及的专业多，设计过程复杂，需要进行系统集成。传统的工程设计被分割为若干个独立的专业系统设计，彼此之间缺乏有机的联系，设计工作的重点在于满足建设功能和质量、工期、成本三大目标的要求，而工程全寿命期设计则要求利用全寿命期的相关理论，通过对建设功能、专业技术、各专业工程子系统的集成管理，整体优化设计，实现工程的全寿命期目标。此外，我国工程全寿命期的各阶段相对独立，工程的设计、施工、运行往往由不同的主体负责实施，这些工程实施主体在各自阶段的目标各不相同，往往会影响到工程全寿命期总目标的实现。由此可见，工程全寿命期设计是一个十分复杂的系统设计过程，既要考虑各个专业工程子系统之间的协调和统一，又要考虑各个全寿命期目标之间的协调和统一，还要考虑到各个阶段不同实施主体之间的博弈。随着我国建筑业的高度细化分工，工程的参建单位越来越多，相互间的协调越来越困难，团队工作显得尤为重要。团队工作是进行工程全寿命期设计的关键所在，包括纵向一体化和横向一体化两个方面，纵向一体化是指通过项目各阶段的整合使参与者能够紧密地共同工作，通过工程参与方的合作，实现工程项目的整体最优，可以通过合同的形式来实现，也可以通过承发包方式的创新来实现，如设计施工总承包模式等。横向一体化是指将一个阶段的各个环节工作综合起来，使各参与方能够共同工作，保证各个环节全面受控，达到工程项目的整体最优。横向一体化的实现，离不开BIM的支持［6］。具体表现为通过建立信息技术平台，可以使得在工程设计初期，各专业工程子系统的设计人员可以在这个平台上进行共同设计，效能分析和碰撞检验，避免不必要的返工，同时施工人员可以通过BIM的技术支持，较早地参与到设计过程，对设计的可施工性提出宝贵意见，进行及时的交流与意见反馈。运用这种并行设计的理念，借助BIM的技术支持，进行工程全寿命期设计，使设计更科学更高效。

3.3工程外部约束多，全寿命期长

在制造工业中，产品生产一般在车间完成，生产过程常常是连续比较平稳的，生产过程控制比较容易，而且产品的全寿命期相对较短，外部影响较小。而工程是围绕工程现场作业的，生产过程是不连续和不平衡的，而且都是露天作业，质量不容易控制，受外部环境的影响较大，同时工程的全寿命期相较于工业产品往往较长，在这个较长的时间历程，往往会出现很多的变化，在设计初期进行全面的考虑，难度与复杂性都较高，因而在工程全寿命期设计过程中，需要结合现场的实际情况，设立应急措施以及制定设计变更的标准化程序，为建设阶段的顺利实施奠定基础，同时还应根据当地的历史文化地域特色，因地制宜地进行设计，确保工程设计与外部环境的协调性。工程与环境的关系非常密切。在工程设计中不仅要考虑环境因素对工程规划和各个工程专业工程设计的影响(如抗震设计等)，还要考虑到工程的设计可能会给环境带来的影响，也就是所谓的工程的环境代价。在运用价值工程进行工程设计方案的评比决策时，需要从全寿命期的角度考虑工程的成本，尤其需要关注它的环境成本，将环境保护放在工程设计的关键位置上，全面实现工程的经济、社会和环境效益的协调统一。

3.4工程为订货生产

在制造工业中，产品一般都是批量生产，面向众多用户。在产品的设计过程中，设计人员往往具有很大的设计自，使用和维护也相对比较简单。而建筑生产的特点则是订货生产，即工程是在业主指定的地点“定制”生产的，在这个过程中业主起到了很大的作用。业主不是简单地接收工程，而是参与到工程的决策、设计、施工的全过程中，对工程进行宏观控制。工程设计作为工程建设的初始阶段，在设计过程中必须综合考虑工程建设相关方的要求。工程业主(开发商)作为工程的接收者，必然会对工程设计的目标和功能提出很多要求，工程的直接使用者(购房者)作为工程设计产品的终端用户，他们的需求一定程度上反映了市场的导向，也会影响到工程的设计方案与理念。要想在工程建设领域切实推行工程全寿命期设计的理念，必须加强工程业主(开发商)和工程的直接使用者(购房者)对全寿命期理念的认识，从而通过供需关系的影响，将全寿命期设计的理念落实到位。

4小结

全寿命期理念符合科学发展观的本质要求，将其引入工程的设计阶段，让人们从更高的角度和更长远的时间跨度去看待工程问题，有利于提高工程的实施效率，实现工程全寿命期的价值最大化。在全寿命期的理论基础上，将工程设计与产品设计进行比较，有助于在产品全寿命期设计既有实践的基础上，结合工程的实际特点，更好地在工程建设领域推行和应用工程全寿命期设计理论，实现工程全寿命期的集成目标。在我国推行工程全寿命期设计，笔者认为要从以下几个方面努力:首先是政府层面，政府应将全寿命期设计提升到一个新的高度，将其列入行业发展规划之中，制定相应的考评和奖励政策，保障和鼓励全寿命期设计的实施。其次是项目各参与方协同合作与信息共享，借助并行设计以及BIM技术工具，进行及时的互动与交流。加强行业内的宣传力度，提高项目各参与方(尤其是工程业主和工程直接使用者)对工程全寿命期的认识，切实保障工程全寿命期设计的落实。最后，通过工程技术专业和管理专业的集成创新，推动建筑业向着产业化和装配化的方向发展，为工程全寿命期设计的标准化和规范化提供可能。

参考文献:

［1］成虎，章蓓蓓．工程全寿命期设计流程和准则研究［J］．东南大学学报:哲学社会科学版，2010，12(1):21－24．

［2］全寿命周期［EB/OL］．百度百科，2013－7－8/2014－3－11．［3］成虎．工程全寿命期管理［M］．北京:中国建筑工业出版社，2011．

［4］饶聘毅．价值工程在建筑业的推广应用研究［D］．杭州:浙江大学，2003．

［5］黄如宝，杨贵．精益建设的基础理论与应用理论研究［J］．建筑管理现代化，2006，22(3):9－12．

［6］徐奇升，苏振民．IPD模式下精益建造关键技术与BIM的集成应用［J］．建筑经济，2012，33(5):90－93．

［7］陈永高，孙剑．基于工程建设总承包模式的并行设计管理研究［J］．中国港湾建设，2007，27(6):31－34．

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关键词:设计与开发;先天质量;预防措施;最佳设计方案

Key words:design and development;innate quality;preventive measures;the best design program

中图分类号:F274文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)23-0054-01

0引言

产品的工艺设计与开发在整个设备生产运营过程中起着十分重要的作用。

首先弄清设计开发的概念。设计和开发概念是:将顾客、法规等要求转换为规定的产品图样及质量特性和产品实现过程规范的一组过程。这里包括将产品的要求转换为设计要求,并确定实现设计要求的原理方案、结构方案、参数及容差的过程,即全部产品设计过程。

在整个产品生产运营周期中,设计和开发的影响是及其深远的,不仅会影响设计阶段本身的结果,而且会对后续的加工、装配、使用、销售和服务带来巨大的影响,企业在贯彻ISO9000标准中,特别是在贯彻ISO9001标准时,在整个质量体系要求的20个要素中,要算“设计控制“这个要素的工作量最大,几乎要占贯彻ISO9001标准的20%以上。从中,也不难知道设计控制在质量管理中的地位和重要性。设计和开发的作用如下。

1企业经营的核心

产品的设计和开发水平的高低,直接关系着企业的发展前途和命运。生产的设备所呈现的技术水平、质量水平、生产效率及利润,首先取决于产品设计阶段。特别是对于工程项目来说,其成败关键在于设计阶段。由此可见,设计在企业发展中有着举足轻重的地位。产品设计质量的好坏,直接关系到产品的市场竞争力。

2产品设计质量决定了产品“先天质量”

产品生产运营过程包括:设计、开发、生产、安装和服务。设计和开发在产品质量形成过程中,处于最初阶段。最终产品质量的优劣、能否满足顾客需求首先取决于设计和开发的质量。产品的设计和开发包括市场调研、研究和开发、设计、制定规范、试验验证、审核确认等环节,是实现产品更新换代,提高产品质量水平的前提。究其对产品质量的影响,按美国著名的质量管理专家朱兰的理论,约有80%左右的质量问题是可以在设计阶段发现并予以消除。产品质量(包括内在质量和外观质量)“先天不足”必然导致“后患无穷”,不仅会影响到产品本身质量,还会直接影响到生产管理秩序和企业的经济效益。因此,设计和开发过程中的质量管理,应是质量管理的起点,是质量管理体系在产品实现过程中的首要一环。对设计开发阶段严格加以控制,把质量问题的隐患尽可能在设计阶段就加以排除,确实是解决产品先天不足的上上策,是产品顺利生产、热销的关键,是企业”质量求效益”的有力保证,同时也是“预防为主,不断改进“的现代质量管理思想的体现。虽然在设计和开发过程中,通过周密策划、严格控制力求避免“先天不足”,但实际上,对于一些超出现有经验的产品,技术上难度大的产品,一时不能完全控制住的现象是相当多的。这就要求设计相关人员及时研究产品标准、规范与客户要求的差异,研究本企业与国内外同类产品的差异,及时修订标准及规范,以最大限度地满足客户的需求。

3产品设计开发决定产品的成本

据统计,产品成本的70%~80%取决于产品设计。对于工程项目和大量生产的产品来说,真可谓“设计一条线,落笔千万金”。设计所采用的原理方案简易与复杂;结构的合理性;标准化、通用化、系列化水平;容差的合理确定;能耗、材耗水平;材料价值及其利用率等都直接影响着产品成本。设计过程中,既不能一味的追求质量而不考虑成本,也不能只考虑节约成本而不考虑质量,这都是客户所不希望和接受的。这就要求设计人员不断研究质量水平与成本水平之间的关系,寻求最佳折衷方案,以满足质量要求的低成本满足客户的需求,达到双赢的效果。

4优良产品设计开发是最重要的预防措施

产品质量的好坏,设计开发是关键。在设计和开发过程中,发现质量缺陷越早越好,问题发现的越早付出的代价越小;问题发现的越晚付出的代价越大。

产品设计过程中的预防是最经济、最有效的预防。然而,要做好这种预防除了丰富的经验之外,尚需全面开展FMEA(失效模式及影响分析)活动。特别是采用新的原理、新结构、新材料、新工艺时,应经过充分的验证和试验,需要格外慎重,做到万无一失。

为了得到优良的产品设计,得到最优方案是关键。如何得到最佳设计方案呢?这就要求从以下几方面着手进行。首先要加强设计的评审工作。设计评审是设计控制过程的一部分,是设计控制的一个重要手段,是为了能及时发现和纠正设计中存在的缺陷与不足,设计评审是早期预防系统的一个重要组成部分。实践证明,现代产品发生的故障中,最严重的缺陷往往都产生于设计本身造成的先天不足。为了尽可能地把设计缺陷消除在设计过程之中,提高设计质量,必须运用设计评审这样一种有效的控制手段,以利于及早采取纠正和改进措施。设计评审可以在设计过程的任何阶段进行,在任何情况下该过程完成后都应进行。在设计的适当阶段,约有计划地对设计结果进行正式地评审,并形成文件。每次设计评审的参加者应包括与被评审的设计阶段有关的所有职能部门的代表,需要时也应包括其他专家。这些评审记录应予以保存。

总之,产品设计的作用是相当重要的,这里只简单的阐述了几个方面。实现满足客户要求的设计方案不是唯一的,如何获得最佳设计方案是关键。最佳设计方案要从技术经济角度综合考虑,以实现产品预期的技术经济指标。可以引用成熟的方法来优化各种参数和容差,发挥集体智慧、团队精神以及专家系统的建立来解决原理方案和结构方案设计问题。设计优化可以在满足产品质量要求的前提下,努力提高产品质量,降低产品成本,从而达到客户与企业双赢的最佳效果。

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产品造型设计的特点主要体现在两个方面，一方面是技术与艺术的统一，另一方面是功能与形式的统一。其一，产品外观设计是产品形态是审美的创造，结合了设计师的艺术趣味与审美理解。它与产品的价值相关联，代表了产品的“气质”。设计师运用点、线、面等不同的形态元素表达了不同的设计理念，怀旧或前卫、正统或反叛、简洁或繁琐、直接或含蓄、理性或感性。这些呈现出现的形象特点形成产品的“风格”[2]。但我们也应该很明确的认识到产品不同于艺术品，产品设计不能是简单的设计师自身的直觉经验，而是系统地将多重功能和多重限制联系起来，其中有人的因素、经济的因素、工程的因素等等，设计师需要系统地将设计、创造、工艺、生产结合成整体，才能让创意更好地融入到产品之中。其二，功能是指产品所具有的效用，并被接受的能力，产品本身所具有的特定的功能能够体现其应用价值，因此才会被生产和销售。从另一个角度来讲，产品其实是功能的载体，产品设计的根本目的是实现某种特定的功能，产品的试题结构就是功能的载体。产品形态首先是为了表达产品的功能和性能特征，显示出在技术上的合理性，使人们对其功能有形象的认知。优秀的产品形式能够将产品的用途、用法、效果及公共价值准确无误地告诉消费者[2]。在生活中，产品的功能超越了纯粹的基本能力，呈现多元化趋势，如产品在基本使用功能外，还有能带来审美、娱乐等精神功能的作用。所以，好的产品造型设计是使用功能与精神功能相融合的外在表现，是形式和功能共存的产物。

2产品造型中人机工程学的作用

从以上产品造型设计的特点中我们不难看出，优秀的设计最终是要获得一种使生产者和消费者都满意的整体，体现“以人为本”的设计价值观。这个设计价值观直接推动了人机工程学的发展。人机工程学是20世纪80年代左右开始在国内发展的一门新兴交叉学科，随着现代社会经济和科学技术的快速发展，其发展更是超出人们的预期。该学科的显著特点是研究人、机、环境三要素自身特性的基础上，不仅仅注重对单一要素的优化，而是将“人”、“机”、“环境”三要素纳入“人-机-环境”综合体中进行系统的研究，旨在充分利用这三要素之间的内在关联性探寻系统优化设计方案。人机工程学的研究对象主要是：在工业设计中与人体有关的问题[3]。例如，人体形态特征参数、人的感知特性、人的反映特性以及人在劳动中的心理活动等。基于该学科的特点，其理论和方法可为设计中考虑“人的因素”提供人体尺度数据；可为设计中“机的功能”合理性提供科学依据；可为设计中考虑“环境因素”提供设计准则；可为“人-机-环境”系统设计提供整体思路；可为贯彻“以人为本”的设计思想提供可行方法。因而工业与工程设计成为人机工程学主要应用领域。在产品造型设计中，该学科理论与方法贯穿与设计的全过程，逐步将设计水平提升到人们所最求的高度。

3产品造型中人机工程学应用的要点

在产品造型设计中考虑人机工程学也就是考虑人与产品的交互方式、交互界面的设计，运用人机工程学的基本原理分析产品中人的因素，从基本的生理要素、心理要素着手，并将人的因素的研究融入到产品造型设计的全过程中。

3.1生理要素应用

人体尺寸是产品设计的基本资料，通过人体测量可获得人体的静态尺寸和动态尺寸。人体的静态尺寸是结构尺寸，而人体的动态尺寸是功能尺寸，它包括操作者在工作姿态或某种操作状态下的测量尺寸。动态人体尺寸测量的重点是人在执行某种动作时的身体特征。动态人体尺寸测量的特点是在任何一种人体活动中，身体各部分协调而连贯的完成动作指令[3]。但是对于大小不一的人体尺寸，其指令也有差异，设计不可能全部实现。根据尺寸的性质，在同一个产品的各个部分，为了适应不同的人体尺寸，满足大部分的人体需求，必须参考不同的数据[2]。例如由PeterOpsvik设计的Balans凳，考虑到不同乘坐者年龄、坐姿。这款人体工程学椅子看上去似乎不稳想小孩玩的木马，但是坐上去却不是如此。坐上去以后椅子会子安前倾一个角度，保证你的脊柱是一条直线，脖子自然伸直，想弯都弯不了，而且肌肉完全不受力不紧绷。

3.2心理因素应用

根据用户的感觉、知觉特性、认识、学习和出错情况进行产品使用方式、操作界面的设计，以适应用户的职业需要、行动方式需要、认知需要和操作需要，以减少用户学习的时间，减少操作出错[3]。如：Nissan日产Pivo概念电动汽车设计，Pivo最特别的地方是革新式的360度车仓旋转功能及90度车轮旋转功能，当你驾驶Pivo时，从此不用再倒车入库，只要将车头做180度旋转，即可正向开车入库。这一操作方式的设计，完全从用户感知特性出发，做到轻松驾驶。

3.3产品造型设计流程中人机工程学的并行应用

传统的产品造型设计采用阶段性的流程进行，各阶段的工作按时间组织顺序进行。人机工程学被放在第一阶段的概念设计中作为基础数据使用，这容易导致在结构设计和工艺设计及后期模具设计中出现数据不足数据不符的现象，造成设计的变更和制造成本的提高。本文认为应将人机工程学的使用作为一个系统、集成的过程，在产品造型设计的各个阶段设计中同步进行，相互协同。从全局优化的角度出发，达到缩短产品开发周期、提高质量、降低成本的目的。

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人体工程学（Ergonomics）一词源于希腊文，由“ergon”（意为“劳动、工作”）和“nomos”（意为“规则、规律”）组合而成，其字面的含义是关于工作和劳动规律的科学。人体工程学在不同的语言环境中还有“人类工程学”（Human Engineering）、“人因工程学”（Human Factors Engineering）、“人—机系统”（Man—Machine System）、“生物工艺学”（Biotechnology）、“工程心理学”（Engineering Psychology）、“人间工学”等称谓。国际人体工程协会（International Ergonomics Association，缩写为IEA）的会章对人体工程学做出的定义是：“这门学科是研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等诸方面的要素，研究人——机——环境系统中的相互作用着的各组成部分（效率、健康、安全、舒适）在工作条件下，在家庭中，在休假的环境里，如何达到最优化的问题。”由此，如何将有关人的科学资料应用于设计问题，最大限度地提高劳动工作效率和生活质量，保障人们身心健康与全面发展，是人体工程学学科的研究之本。人体工程学在飞机驾驶中最先得到应用，特别是用于与视觉显示相关的问题上，即使仪表的设计及其布局与人眼感知的生理及心理机制相适应，随后，广泛应用于更大范围内的产品设计中。

20世纪50年代，几乎在同一个时期，两架飞机的设计开启了人类关注人体工程学的时代。第一架飞机是英国的彗星号飞机，作为世界上第一架民用喷气式客机，被誉为“设计史上最漂亮的飞机之一”，因为它的设计着眼于外观的优美，机身上点缀的左右对称的方形窗花，增加了整体美感。然而，正是因为这个“美丽设计”，使高压密封舱中的压力都集中到窗角从而产生裂缝，令其在试飞时就坠落了；另一架飞机是1953年泛美世界航空公司购买的波音公司军用运输机的民用机型，它的设计着眼于内部，获得了巨大的成功，其设计由设计师提古和他的助手吉迪斯完成。提古设计了一个与飞机等大的模型，通过几十次的模拟飞行来试验机舱的座椅和厨房设计是否合理，难能可贵的是，当时的波音公司完全支持这一计划，最后确定了可活动的塑料模板、镶入式壁灯、曲线高座位椅、组合式服务车以及一种安静协调的色彩方案。貌似耗资巨大的设计却成为设计史上的经典之作，因为它成了战后商业飞机的标准设计。值得注意的是，这两架飞机的设计差别还不仅仅是机舱外部设计和内部设计的差别，更重要的是后者将安全问题进行了充分考虑，而且放到了乘客身上。

1961年，美国设计师亨利·德雷夫斯出版了《人体测量》一书，书中收录了大量有关人体尺寸的资料。这本书的出现意味着设计不仅成为一门科学，而且这门科学是关于人的科学，它所提供的比例成为衡量设计师安全责任意识和人文情怀的客观尺度。因为它主要针对机械和工具制造的，关注人的因素，因此被称为人体工程学。在《人体测量》中，人体尺寸的资料包括当时左撇子、色盲和聋哑人所占的比例等数据，也就是说，从一开始，人体工程学便负载了强烈的人道主义精神，以及对产品设计天然的关注。

一般而言，产品设计具有五点准则：实用性和安全性、维修、价格、销售力、外观。用人体工程学减少安全隐患，确保其安全性，一直是设计界的共识。人体工程学在产品设计的各个领域都受到重视，许多产品的外观也是根据它得到改进，比如鼠标。这个1984年诞生的小精灵是20世纪最优秀的设计之一，它延伸了人的手指，使人对电脑的操作更加方便和自如。当苹果公司首次将鼠标设计任务交给哈特默特·艾斯林格和他的青蛙工作室的时候，他们呈上的是方盒子造型。到了1987年，这一设计小组为“苹果SE”的设计中就有了实质性的改变：盒子的表面增加了一个斜坡，以适应手掌的弯曲度。现在再来看我们熟悉的鼠标的造型——椭圆的外观呈弧形，很容易被握紧在人的手掌中，而摊开的食指和中指恰好轻松地落在它的左右键上，这一改变使得人机和谐关系被推进了重要的一步。从鼠标这个小的产品上，我们看到了人体工程学的威力。

人体工程学的应用涉及产品设计的各个方面，从座椅、课桌、卧具，到服装、运动鞋、牙刷，再到汽车驾驶室、电站控制室、宇航员座舱，处处离不开人体工程学。判断产品设计优劣的首要标准就是看它是否符合人体工程学的相关要求。人体工程学将产品设计置于一个崭新的发展思路之内，在设计方法和设计理论依据上给予支持。例如，通过研究人体对环境中各种物理因素如声、光、热、振动、尘埃的反应和适应能力，分析这些普遍存在的环境因素对人体的生理、心理以及工作效率的影响程度，用科学的数据来确定人在具体环境中的舒适状况和安全限度，从而为产品设计提供与环境因素相关的准则，保障人的身体健康、安全以及工作的高效运作。丹麦设计师保罗·汉宁森设计的PH灯之所以获得国际声誉，就在于它充分考虑了人的眼睛对柔和灯光的需要，PH灯重叠灯罩的设计在客观上避免了光源眩光对眼睛的刺激，而经过分散的光源缓解了与黑暗背景的过度反差，视觉上更为舒适。

高速发展的社会，迅猛进步的技术，不断更新的产品，这一切必然导致人类对产品设计评价标准的变化。例如，信息化状态下，越来越多的人在仪表和显示器前停留越来越长的时间，由此产生了新的人机问题。工作方式转变所带来的人的运动机能衰退、心血管病、腰肌劳损、椎间盘突出等“办公室病”成了人体工程学家关注的热点。可以预见，人们对产品设计以及随之带来的行为，将会更加重视方便、舒适、可靠、价值、安全和效率等方面的评价，人体工程学的应用，会更加深入和广泛。

参考文献：