第1章工业产品造型设计是一门涉及工程技术、人机工程学、价值工程、可靠性设计、生理学、心理学、美学、市场营销学及CAD等领域的综合性学科。
发展时期：第一时期——19世纪中叶至20世纪初第二时期——20世纪20年代至50年代第三时期——20世纪50年代后期至今★现代产品观念——产品是为了满足人们的某种需求而设计生产的具有一定用途的物质产品和非物质形态的服务的总和。
产品包含实体、形式、延伸。
工业产品造型设计的要素，主要有功能、物质技术和艺术造型3个基本要素。
①功能。
是指产品的功用，是产品赖以生存的根本所在。
②物质技术条件。
包括材料、制造技术和手段，是产品得以实现的物质基础。
③艺术造型。
是指综合产品的物质功能和技术条件所体现出来的精神功能。
产品的三要素同存在于一件产品中，它们之间有着相互依寸、相互制约和相互渗透的关系。
产品造型设计的任务对批量生产的工业产品，赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格。
简单而言，产品造型设计的任务就是确定结构和形状——赋予材质——选择产品色彩，最终创造出符合人们使用需求和操作功能，并同时满足形态、色彩、视觉和情感需要的产品。
为了达到这样的目的，我们需要掌握的知识体系有：美学法则；色彩设计；人机工程学等。
产品功能主要包括物质功能和精神功能两个方面。
物质功能，一般指产品的实用功能和对环境的功能（系统与环境是外部联系的）；精神功能，包括产品的美学功能、象征功能和对社会的功能。
实用功能即是指产品的具体用途。
环境功能是指对人和放置产品的场所影响，周围环境条件在人和产品方面所发生的作用，其中物理要素是环境功能的主体。
（生态平衡，保护环境）美学功能是产品的精神属性，它是指产品外部造型通过人们视觉感受而产生的一种心理反应。
社会功能对社会或社会环境产生的作用。
产品的物质技术条件：①材料：实现造型的最基本物质条件。
②结构：指系统内部诸要素的联系。
（舒适，安全，省力和高效）③机构：是实现产品功能的重要技术条件之一。
④生产技术和加工工艺：是产品设计从图纸变成现实的技术条件，是解决产品设计中物与物之间的关系（如产品的结构和构造、各零部件之间的配合、机器的工作效率、使用寿命等问题）的技术手段或途径。
⑤经济性：通常制约造型方案的选用，加工方法的选择和面饰的采纳。
产品造型：产品的艺术造型是产品设计的最终体现。
工业产品造型设计的3个基本原则是实用、美观、经济。
实用是产品的生命，美观是产品的灵魂，经济则是两者的制约条件。
实用：指产品具有先进而完善的物质功能。
产品的用途决定产品的物质功能，产品的物质功能又决定产品的形态。
功能范围即产品的应用范围；工作性能通常是指产品的功能性能，如机械、物理、电气及化学等性能；产品的物质功能只有通过人的使用才能体现出来。
美观：指产品造型美，是产品整体体现出来的全部美的综合。
美观主要包括产品的形式美、结构美、工艺美、材质美和产品体现出来的强烈的时代感和浓郁的民族风格等。
经济：产品的商品性使它与市场、销售和价格有不可分割的联系，因此，造型设计对于产品价格有很大影响。
工业产品造型设计方法论包括3个基本问题，即技术与艺术的统一，功能与形式的统一、微观与宏观的统一。
第2章系统论是美籍奥地利理论生物学家贝塔郎菲首创的一门逻辑和数学领域的科学。
系统设计思想的核心是把工业设计对象及其有关设计问题，如设计程序和管理、设计信息资料的分类整理、设计目标的拟定、人——机——环境系统的功能分配和动作协调规划等视为系统，然后用系统论分析的概念和方法加以处理和解决。
系统方法的显著特点是整体性、综合性和最优化。
整体性是系统论思想的基本出发点，即把事物整体作为研究对象。
综合性有两方面的含义：一是任何系统都是一些要素以特定目的而组成的综合体，如建筑就是功能、环境、技术、人文、艺术等组成的综合体；二是对任何事物的研究者必须从它的成分、结构、功能、相互联系方式等方面进行综合系统考察。
所谓最优化，就是取得最好的功能效果，即达到选择出解决问题的最好方案的目的。
现代工业产品的系统化设计是把产品的开发设计、生产制造、市场销售3个方面作为一个统一的整体考虑，并运用系统工程的方法进行系统分析和系统综合从而使产品的设计工作更有效、更合理地推进和展开。
在开发一种新产品之前，先进行需求分析、市场预测、可行性分析，确定设计参数和制约条件，最后作出详细的设计要求表，作为设计、评价和决策的依据。
需求可能由用户提出，也可能由设计、经营人员分析得出。
调查研究：市场调查、技术调查、社会调查。
设计要求①产品开发的必要性，开发产品的种类、寿命周期、技术水平、经济效益和社会效益分析，销售对象、销售情况预测。
②用户对产品功能、用途、性能、形态、色彩、价格、使用维护等方面的要求，有关产品的国内外水平、发展趋势。
③为了开发该产品需解决的设计、制造工艺、产品质量等方面的关键技术问题。
④投资费用、开发进度及经济效益的估计和预算。
⑤现有条件下开发的可能性及准采取的有关措施。
人性是人的自然性和社会性的统一。
产品的人性化设计是现在工业设计的大趋势。
人性化设计观念用考虑主要因素：动机因素、人机工程学因素、美学因素、环境因素、文化因素等。
动机因素：产品设计的出发点是满足人的需要，即是问题在先，解决问题的设计在后。
人的需要层次可分为以下5个层次：生理的需要、安全的需要、爱和归属的需要、尊严的需要、自我实现的需要。
一般而言，与设计关系最为密切的需求因素可归纳为3个方面：生理性需求、心理性需求和智能需求。
生理需求是人们生活、生产、劳动、工作中必要的需求。
审美需求、归属需求、认知需求和自我实现的需求都属于理性需求的范围。
智能需求是一种无形的但却对人有重要意义的需要。
人性化设计观念首先考虑的是人们需求的动机因素，其次即是人与产品之间的关系因素，这方面的因素就是人机工程学因素。
人机工程学因素主要包括：运动学因素、动量学因素、美学因素、心理学因素。
美学是一种研究和理解“美”的学问。
包括：视觉感受和视觉美的创造、审美观和美感表现、听觉感受和听觉美的创造、触觉感受和触觉美的创造、美的媒介及其美学特性的发挥、美的形式、美感冲击力和人的适应性、美学法则和方法等。
通常环境对产品设计的影响包括微观和宏观两个层次。
所谓微观层次，是指产品使用的实际环境，它对产品设计的影响往往是显性的。
所谓宏观层次，是指从更大的方面看产品所处的特定的时空，它对产品设计的影响一般是隐性的，如法律、法规、社会状态、文化特点等的影响。
文化因素也是环境因素的一个重要方面。
人性化设计的表现形式：产品造型的人性化设计、产品色彩的人性化设计、产品材料的人性化设计、产品功能的人性化设计、产品名称的人性化设计。
可靠性是衡量系统或产品质量的主要因素之一。
所谓可靠性，是指系统、产品或元件、部件等在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力。
“规定的时间”是可靠性定义中的重要前提。
产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率定义为可靠度R（t），失效的概率定义为不可靠度F（t）。
可靠度与不可靠度为互逆事件。
R（t）+F（t）=1 通常情况，R（t）≧0.90时，即表示可靠度比较高。
失效率是指工作到某时刻尚未失效的产品在该时刻后单位时间内发生失效的概率，用λ（t）表示。
失效率的观测值为在某时刻后单位时间失效的产品数与工作时刻到该时刻尚未失效的产品数之比。
平均无故障工作时间（MTBF）是指对于可以修复的一个或多个产品在它使用寿命期内的某个观察期间累计工作时间与故障次数之比。
有效度是指在某个观察期内，产品能工作时间对能工作时间和不能工作时间只和的对比。
影响系统可靠性的因素：系统完成的功能容量和精度（主要功能参数变动范围）、系统工作要求的寿命和外界条件的干扰、组成系统的结构和元件的质量。
提高产品可靠性的途径途径主要有3个方面，即设计、生产加工和使用维修。
从设计方面来看，主要有以下3个方面：人机系统综合考虑、简单性与冗余性辩证分析、原材料与零部件有机选配。
★工业产品的美有两个显著特征：一个是产品外在的感性形式所呈现的美，称为“形式美”，另一个是产品内在结构的和谐、秩序所呈现的美，称为“技术美”。
形式美和技术美两者的要素相互联系。
所谓形式即元素间的构成关系和逻辑关系形式美法则:（1）对称与平衡（2）对比与调和（3）比例与尺度（4）节奏与韵律（5）变化与统一 (6)稳定与轻巧对称——形体用对折，基本上可以重叠的图形，或镜面反射所映出的一对左右对称的形体。
他们是等形等量的形体。
如：自然界中的物体、人。
特点：稳定统一、井然有序、庄严平静的视觉感受。
缺点：拘谨生硬、单调平乏。
对称的类型：双侧对称、移动对称：平移对称、旋转对称平衡——从视觉上来讲是指一种等量而不等形的平衡状态，平衡是一种比较自由的重复形式。
特点：富于变化、趣味、灵巧、生动、活泼、明快有变化的统一的形式美感。
形状均衡、色彩均衡、态势均衡对称与平衡的法则来源于人类对自然属性的认知，是人类发现和运用最早的法则。
产品设计采用对称的形态。
一方面是产品功能所要求的，如飞机、汽车、火车、轮船等；另一方面是对称形式造型，可给人们增加心理上的安全感，使产品的功能与造型获得感受上的一致，产生协调的美感。
在产品形态设计中，对称是绝对的，它是一种同形同量的实际均衡。
均衡是相对的，是对于对称的破坏，是一种视觉上的对称。
然而，均衡形式支点的两边体量距是相等的，因此，它又是对称的保持，是对称形式的发展和变化。
在产品设计中，要达到均衡和对称的视觉效果，可以从以下几个方面去处理。
产品本身的形态均衡利用色彩的轻重感觉利用材质的轻重感觉利用支点的位置调节产品的均衡效果利用装饰的效果对比与调和是造型设计中最常用的一种手法。
通过强调各种因素的差异，达到造型丰富、有层次的变化统一效果。
对比的类型：形的对比：大小对比、形状对比明暗与黑白对比：光影造成的明暗关系是我们识别物象的基础，也是借以表达物象的手段。
虚实对比虚——模糊、清淡、稀疏、松软实——清晰、明快、浓重、密实、坚硬虚——退、隐晦、松弛、含蓄实——进、张扬、紧张、强调疏密对比动静对比色彩对比体量的对比与谐调：体量对比一般是指大小不同所发生的对比关系。
构成产品各部分的体量主要是由产品的功能结构要求所决定的，但可适当地调整各部分的体积，做到相互衬托、互相弥补。
形状的对比与谐调：形状对比在产品设计是较为常用的设计手法。
原因有二：其一，产品各部分的结构不同，产生了多种结构形态，将这些不同的结构形态加以整合，就需要运用形状对比的法则。
其二，为了丰富产品的线条的对比与谐调。
线条的对比与谐调：产品中线的存在形式有：面与面的相交线、结构线、不同颜色的相交线，以及装饰线；还有曲面轮廓线、高光线以及明暗交界线整体造型，为了达到功能与美的和谐，设计师需要运用形状对比的法则。
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