工业设计与机械设计关系分析

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摘要：当今，在社会飞速发展的背景下，科学技术也在此大环境下不断进步。工业设计融入了工程与艺术，能够有效地为企业在市场中提高竞争力添砖加瓦。而且随着社会的不断发展和进步，其重要性愈加凸显。文章简要阐述了工业设计与机械设计的概念及其主要特征，且重点分析了两者之间的关系，为工业设计和机械设计制造技术共同发展提供了一定的分析参考价值，有利于相关企业竞争力的提高。

关键词：工业设计；机械设计；关系

1工业设计概述

工业设计与美学和工学等学科密不可分，在工业革命发展到一定程度之后，工业设计就被分为传统和现代两方面。一般来说，传统的工业设计把重点放在工业产品本身，然后再对产品进行包装等工作使得产品具有符合人们审美的美观度，但是社会与科技是不断进步的，人们已经摒弃了传统的工业设计模式，现代工业设计在新时代的背景下应运而生。此种设计包括了服务和现代设计的方式，是在制定好全面合理的方案的前提下，利用特定的手段，向着预设的目标努力。工业设计的最显著的特点就是涵盖的知识面广，综合性强。在以前，人们经常因为其受到较大的局限性而称之为对产品的外观进行设计，由此人们还认为其与机械操作联系密切。然而，工业设计的用途不只于此，还能广泛应用在制造上，这充分体现了它的综合性。除了工学和美学以外，还涉及到了经济学、生物学、心理学等学科。除此以外，工业设计不仅实践性强，还具有较强的实用性，工业设计的产生离不开人们不断地尝试，需要进行创新创造、不断设计，在此过程中会对人们做出的反应进行研究与总结，进而将产品与人们的生活方式进行合理地配对，使得人们的日常生活更加便捷，这也是产品社会价值的体现。另外，工业设计还有时代感。不同的时代伴随着不同类型的工业设计，对此的需求也不同。在当下的时代背景下，环保是一个极其重要的努力方向，所以在进行工业设计之时，要充分考虑绿色环保的因素，不得以破坏环境为代价进行工业生产等[1]。

2机械设计概述

机械设计是指设计具有机械性质的零件、组件、产品或系统。例如，各种机械元件的设计，如轴、轴承、离合器、齿轮和紧固件，都属于机械设计的范围。机械设计过程中已经提出了许多技术设计标准，一些主要的设计标准包括功能、安全性、可靠性、工艺性、重量、尺寸、磨损、售后维护等。产品设计、加工制造以及维修售后都是其步骤[2]。与此同时，将环保要素融入机械设计环节也是近年来一项重大的突破[3]。一般来说机械设计问题应以清晰完整的功能、规格参数和评估标准来描述：功能：指产品可以实现的功能。功能通常由非量化语句来具体描述。比如充电功能（充电器）、吸尘（真空器）、运输物体（移动工具）或支撑负载（支架）。规格参数：定量描述的成品需求。例如，可以根据尺寸、重量、精度、体积、速度或负载能力来定义产品规格参数。由此规格参数开始成为机械设计过程中的设计约束。评价标准：是对产品目标特征的要求。评估标准被视为优化解决方案的设计目标值。设置评估标准是为了最大程度地优化机械设计功能，并最大程度地减少产品不足。尽管规格参数和评价标准因不同的产品设计而异，一些常见的设计注意事项仍适用于任何机械系统。这些设计因素包括负载能力、形变、稳定性和耐用性。这些评估标准对设计变量的依赖性必须进行建模和分析，以优化产品。随着科学技术的发展，近年来有限元分析（FEA）开始逐步应用于分析机械设计系统[4]，在相同约束条件下，有效提高了产品性能。

3工业设计与机械设计的关系分析

3.1工业设计及机械设计之间的相互依存性

在实际的应用中两者之间存在一定的联系，可以理解为相辅相成。具体来说，工业设计具有综合性的特征，在实际运用时，需要机械设计制造技术的配合[5]。两者搭配会产生不一样的火花，充分展现出各自的优势。在进行工业设计时，还要适当使用机械设计制造技术，这样才能使得设计出的产品在各方面都有保障，符合人们的使用需求。在改进机械设计制造技术时，会把人与机械的相关问题考虑在内，而这与工业设计中人机工程知识有着一定的关联，所以将两者有机结合起来，才能生产出更科学的产品，创造更大的经济价值[6]。国内传统的机械设计无法涵盖以上的全部内容，尤其是美学、心理学。而无论是工业设计还是产品设计在自然科学知识方面则相对薄弱，如机械工程、电工学；虽然开设了相关课程但是在深度和广度上，无法满足独立进行产品开发设计的全部需要。如果两者能够互相结合、取长补短则可以很好地完成产品设计开发的任务。工业设计专业人员可以避免自然科学知识深度不够的问题，机械专业人员则可以解决艺术美学方面的不足。目前国内很多高等院校基于工业设计和机械设计相互依存的特点，正在逐步升级完善工业设计专业培养内容，更多地将工业设计艺术和产品机械设计融合起来。在艺术学科凸显出鲜明的跨学科特色，秉承设计与技术融合的宗旨，除了强调设计艺术学科内的交叉融合，还融入了先进制造技术、机械设计原理、高等数学、设计物理等跨学科内容，并开启了工作室模式，涉及工程机械、交通装备、家居家电、智能交互、人机工程、文创服务等多个领域的合作[7]。

3.2工业设计与机械设计之间的相互制约性

由于两者在使用时都具有制约对方的条件，所以如何处理好两者的关系，是一门需要仔细研究的学问，要恰当地融合两者，才能够起到事半功倍的效果，达到共赢的目标。在进行工业设计时，设计师和相关工作人员要事先学习与机械设计制造技术有关的知识，直到熟练掌握，能够合理地运用。最终做到设计的产品在达到售卖标准的同时，满足人们生活的各类需求，将其实用性发挥得淋漓尽致。设计师在进行产品设计时，一定要明确工业设计和机械设计两者之间存在着相互制约、相互影响的作用。首先，在进行工业设计时，需要充分考虑产品设计的科学性。避免产品在工业设计过程中的美观性、功能性违背了事物发展的客观规律，使产品的受力能力以及构造模型存在严重的偏差，这就需要在工程设计的过程中充分把握机械设计的相关知识。其次，工业设计在机械设计的运用则需要结合多方面的因素综合考虑其对技术的影响程度，需要充分发挥人机工程学的应用知识。人机工程学要求在进行工程设计的过程中充分考虑三方面的影响因素，分别是人、机以及环境。同时还需要满足消费者的购买意愿。而工程设计可以在设计的各个环节进行有效地分析与整理，保证人机工程学理论知识运用的合理性与规范性。工业设计艺术需要多途径地跨界融合，多方协同地将科研实题及相应的技术应用于实践中。只有将工业设计与现代机械科技有序地集合，通过行业的嵌入、知识的嵌入、技术的嵌入、形式与方法的嵌入等，必能在融合再造的驱动关联中实现其两者的完美结合，破除两者孤立的体制[8]。综上所述，要综合合理运用工业设计和机械设计制造技术，在达到设计目标要求并创造出价值的同时，尽量满足约束条件，减少对环境的破坏并节能降耗[9]。

3.3工业设计与机械设计的目标统一性

工业设计和机械设计的统一目标即是服务于客户需求，任何脱离统一目标的设计都将被市场抛弃。好的设计作品不是停留在纸上的艺术品，更重要的是转化为切实可行的产品。为此，工业设计和机械设计团队需要在合作过程中始终坚持市场、外观、结构、生产全方位结合，从源头上保证设计的作品富有创意而切实可行。这两类设计需要做到目标统一，始终站在使用者的角度，秉承“适当设计”的理念，不断追求人与设备以及设备自身功能性、安全性、美观性的高度融合与统一。反对机械设备的过度包装与设计，持续提供富有创意而切实可行的设计服务。目前，企业之间的产品竞争已经由价格的竞争、质量的竞争进入到了设计的竞争，通过工业设计可以在现有的技术条件下实现产品的系列化与多样化，满足不同客户、不同消费群体的个性化需求。毕竟在追求个性化的今天，单纯地依靠机械设计很难提高产品的市场竞争力。因此，设计师需要以真实的社会需求作为最基本的出发点来研发生产新产品。工业设计师和机械设计师的产品必须统一为一个整体，两者要密切合作，不但满足功能适合的产品，而且需要满足人们日益增长的外观审美和时代潮流需求。脱离了统一目标，工业设计师的产品仅能成为艺术品，机械工程师的产品将脱离时代需求，缺乏市场竞争力。在机械设计制造中合理运用工业设计，在工业设计中融合考虑机械设计要求，在提高产品性能质量的同时，满足人们的审美艺术需求，才能有效提升产品竞争力，为企业创造更大价值。

4结语

工业设计的未来势必与社会、技术、经济和文化的发展紧密相连，后工业社会、人工智能、知识经济和多元文化并存将重绘人类设计的蓝图。在工业设计行业中，产品的机械设计将与造型、功能、界面、人机交互等方面的设计走向统一融合，设计师与工程师进行协同创新。随着用户需求的多样化及大规模设计定制服务的发展，自然、社会、人文等多学科、跨学科交叉融合的系统设计必然会形成工业设计发展的方向，未来的工业设计和机械设计将朝着多元路径、互相渗透、新旧混搭、介入连接、服务转化的方向发展。工业设计和机械设计制造技术在目前的大环境下需要与时俱进，共同进步，共同提高技术水平，在竞争激烈的环境中提升产品的质量与实用性，最终向改革工业设计和机械制造的合作应用方向迈进。

参考文献

[1]邓森．工业设计及机械设计制造技术的应用分析[J]．南方农机，2019，5005：109．

[2]朱礼松．试析机械设备的智能化设计要点[J]．中国设备工程，2019（02）：145-146．

[3]陈俊强，王志航．机械制造中的工业设计[J]．西部皮革，2019，4106：74．

[4]黄雯．从工匠精神到设计强国德国设计考察[J]．上海工艺美术，2019（01）：101-103．

[5]谭振，赵中梁，黄振浩．零部件模具设计制造业中的3D打印技术研究[J]．工业设计，2019（06）：144-145．

[6]赵慧江．探讨机械设计与工业设计的结合应用[J]．中国金属通报，2019（06）：153+155．

[7]何思俊，支锦亦，向泽锐，等．我国地铁列车工业设计研究进展[J]．机械设计，2019，3606：121-126．

[8]胡凯．机械设计制造技术的应用分析[J]．科技经济导刊，2019，2720：91．

[9]王国坤，朱剑刚，侯宏平，等．家具企业实现绿色制造技术体系的案例分析（下）[J]．家具，2019，4006：85-90．

作者：胡孔祥 单位：域适都智能装备有限公司上海分公司