本書結合筆者團隊多年的科研與教學成果,全面介紹了大型裝備的發展以及工藝設計的發展歷程,從美和人的角度闡述“好的裝備一定是人性化的,一定是美的”的理念,結合高鐵、大飛機、大型機床等設備的設計案例,介紹了外觀設計、人因工程學、設計行為學、設計心理學、虛擬現實設計等各種設計理念與手段,使讀者對于大型裝備的設計有一個全面了解和提升。
本書適宜于機械相關專業人士參考。
唐智,教授,博士生導師,工業設計國家一流本科專業建設點負責人,上海創意設計師協會理事,北京光華設計發展基金會服務設計人才和機構評定委員會委員,上海市人工智能協會智能設計與傳播專委會委員。長三角G60科創走廊青年創新英才,上海市首席(創意類)技能大師。主持承擔國家自然科學基金、國家科技重大專項等在內的縱向項目20余項,主持企業項目10余項。在國內外期刊上發表論文40余篇,30余篇為SCI、EI檢索,授權發明專利15項,參與制定企業標準兩項。先后獲瑞典利樂最佳學術合作伙伴獎,上海汽車教育基金委員會優秀著作獎。
程建新,華東理工大學藝術設計與
傳媒學院首任院長,博士生導師,國家
二級教授,上海市領軍人才、享受國務
院特殊津貼專家、上海市設計學IV類高
峰學科首席科學家;兼任中國工業設計
協會特邀副會長等。先后完成和主持各類設計項目100余項,出版專著和編著的著作8部,發表論文100余篇,其中30余篇為SCI、EI檢索。《設計創新與城市發展》和《人機工程學》分獲國家精品視頻公開課和上海市精品課程,首批入選“影響上海設計的100位(個)設計師及機構”,獲“中國工業設計十佳教育工作者”稱號、中國工業設計發展十年優秀學術論文理論貢獻獎、上海市育才獎、寶鋼優秀教師獎、上海市教學成果獎、上海科技博覽會金獎等榮譽或獎項。
1 緒論 1
1.1 來自時代的要求 3
1.2 工業設計與機械工業融合的意義 4
1.3 好的裝備一定是美的裝備 6
2 大型裝備發展過程 11
2.1 裝備類工業設計的概念13
2.1.1 工業設計在裝備類產品中的出現與意義 13
2.1.2 裝備類產品的美學特征及發展歷程 13
2.1.3 形式永遠追隨功能 16
2.1.4 可行性與美學的互相平衡 17
2.2 國內外裝備產品分析 22
2.2.1 裝備類產品的美學分析 22
2.2.2 裝備類產品的設計架構 27
2.2.3 產品的設計涂裝 33
2.2.4 單一產品到系列化產品的設計 38
3 裝備產品的工業設計方法 41
3.1 基于尋線的裝備外觀設計 43
3.1.1 結構部件的布局優化 48
3.1.2 基于交互的模塊化設計 49
3.1.3 結構構架的設計準則 52
3.2 裝備產品的人因工程 54
3.2.1 功能與操作的共融關系 54
3.2.2 感性工學與裝備的結合 56
3.2.3 操作者的角色變換61
3.2.4 人因相關的數據測量技術發展 71
3.3 裝備產品的設計行為學 77
3.3.1 產品的親社會趨勢77
3.3.2 裝備類產品的設計決策 79
3.3.3 裝備類產品的特點84
3.4 裝備產品的虛擬設計及應用 88
3.4.1 虛擬現實的技術發展 88
3.4.2 虛擬現實的技術在設計中的應用93
3.4.3 混合原型的設計方法 99
4 案例與應用 401
4.1 大型裝備的應用案例 103
4.1.1 大型機床類產品 103
4.1.2 醫療器械類產品 111
4.1.3 其他寬重型工業裝備 118
4.2 某款蛋產品包裝機的設計案例解析 124
4.2.1 設計綱要與頭腦風暴 124
4.2.2 設計要素與創新點125
4.2.3 裝備結構剖析與再布局 125
4.2.4 設計流程 126
4.2.5 模塊機構設計及數字建模 127
4.2.6 產品的人因工程分析 132
4.2.7 生產加工工藝選擇與表面涂裝 136
4.2.8 方案設計與優化 137
4.2.9 樣機生產與參展要求 139
5 未來的裝備類產品設計方向 143
5.1 大數據在裝備類產品中的應用 145
5.1.1 數字孿生技術在工業4.0中的角色 145
5.1.2 大數據采集與應用系統 149
5.1.3 基于工業設計的大數據應用方案151
5.2 智能制造與工業裝備 154
5.2.1 更加智能的人機界面 154
5.2.2 智能生產下的環境 159
5.2.3 更加靈活的設計和制造手段 160
5.3 少人化與無人化趨勢 162
5.3.1 智慧工廠 162
5.3.2 機器代人 164
5.3.3 人和裝備的關系 169
5.4 未來的工業美學 170
5.4.1 基于功能的工業美學 170
5.4.2 視覺要求的美學發展 173
5.4.3 不停發展的工藝帶來的新視覺要求 175
參考文獻 177