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1、设计调查报告2013级工业设计专业研究生设计调查结课考试作业 中小型道路挖掘机设计学院：机械工程学院专业：工业设计班级：研1303学号：2013510072姓名：刘海霞3目录一、设计调查31.1市场调查31.1.1挖掘机的概述31.1.2挖掘机形态设计现状41.1.3挖掘机中形态设计的缺陷51.2用户调查61.2.1用户的心理、行为调查91.2.2用户对挖掘机形态、色彩等方面设计的要求91.3调查结论11二、设计定位及方案分析112.1基本形态分析112.2材质符号化分析122.3色彩符号化分析132.4挖掘机形态符号化过程设计原则132.4.1功能原则132.4.2人机原则142.4.3形式
2、美原则142.5本章小结17三、产品设计17四、总结20五、附录20设计调查报告作业一、设计调查1.1市场调查1.1.1挖掘机的概述挖掘机是用产斗挖掘高于或低于承机面的物料,并装入运输车辆或卸至料场的土方机械。近年来,挖掘机在工程机械行业中发展速度最为突出,是最重要的工程机械之一1。城市建设的不断发展,推动着单斗挖掘机技术工艺的不断革新,但工作的基本原理没有变。如图1-1。图1-1 挖掘机发展近况挖掘机的发展主要经历以下四个阶段:如图1-2(1)挖掘机的行走装置改为履带行走,在铁路修建中应用较多。(2)1899年第一台电动挖掘机面世,在汽油机和柴油发动机的技术支持下,第一代挖掘机(柴油发动机或
3、电动机驱动的机械式挖掘机)有了更广泛的应用,不仅在机动越野性能上有了提升而且扩大了本身的作业范围。(3)随着液压技术的迅速发展和广泛使用,挖掘机有了更先进的传动装置产生了挖掘机传动型式的液压化,代替了原有机械传动结构,实现了技术层面上飞跃。(4)电子科技的发明将挖掘机改为智能操作系统。图1-2 挖掘机分类1.1.2挖掘机形态设计现状世界设计的发展趋势与国外挖掘机的发展过程结合在一起综合分析,我们发现挖掘机的形态设计是在上世纪50年代发展起来,当时是现代主义设计盛行时期。因此挖掘机形态设计遵守“形式追随功能”的设计原则,反对繁文缀节的附加装饰,主张采用新材料和新技术来打造全新的视觉体验和功能创新
4、。当时挖掘机的形态设计正试图将造型设计与现代设计相结合2。随着设计理论的发展和科学技术的进步,到60年代以后,挖掘机越来越重视功能探索与人机工程学设计,但在形态设计方面依旧是以功能需求为主要设计依据,没有本质的变化。到了 90年代以后,由于科学技术的进步和用户审美的提高,国外挖掘机的形态设计有了很大的突破。在驾驶室的造型设计方面,由过去的直面刚硬造型逐渐融入曲面元素,符合时代设计潮流的设计元素被运用到挖掘机形态设计上。在工作装置方面,挖机臂架的形态也不是以往的单一造型,加入了倒角、曲面的造型元素来丰富形态语言。(图2-3)图1-3 国外挖掘机形态造型国内挖掘机发展起步晚,改革幵放以后国内挖掘机
5、行业发展迅速,但形态设计发展落后,产品主要以抄袭国外设计理念为主,缺乏原创性设计;造型呆板、色彩单一、缺少企业品牌文化;做工粗糖,产品质量差,使用寿命短;国内挖掘机形态设计无论在视觉感受和心理感觉方面与国外产品都存在很大的差距3。(图1-4所示)图1-4 国内挖掘机的形态造型1.1.3挖掘机中形态设计的缺陷挖掘机的形态是设计师与使用者之间交流的载体,但国内企业对产品形态设计重视程度不够,导致产品的品牌识别性不强,产品形象缺少内涵,缺乏产品语义性,造型特征不明显,整体形态不协调;通风口形态缺乏整体设计、视觉效果不统一等等。如何弥补国内挖掘机形态设计中存在的缺陷。需要我们用科学的理论作指导,产品形
6、态符号化过程研究是一个能动的过程,我们要深入理解挖掘机产品的形态符号化,并在此基础上研究挖掘机形态符号化的生成方法,对于未来挖掘机形态设计开发有一定的指导意义。1.2用户调查用户，是工程机械产业链的最后一个环节，是整个产业链的核心。配件供应商、制造商、代理商等上游环节的工作都是紧紧围绕着用户需求展开的。然而作为产业链终端用户，他们究竟需要什么？在选购产品的时候，他们更看重性能和价格，还是品牌和服务？这些影响用户购买的因素究竟在多大程度上影响着用户的购买决策？面对日益成熟的工程机械用户，企业不可能再像从前那样，仅凭着价格等一两个因素来占领市场，销售人员也不可能仅凭着“拉关系”就赢得客户。现在，企
7、业所需要做的是对用户进行分类，对各类用户的需求进行分析，并根据用户的需求，改进产品和服务，尽可能地满足用户的需求。本次调查共涉及11个问题，发出问卷120份，其中有效调查100份。本次调查中，有50%的人对小型挖掘机的第一印象可以用“灵巧”来形容，有30%的人对小型挖掘机的第一印象可以用 “冷峻”来形容，有10%的人对小型挖掘机的第一印象可以用“小”来形容。因此在对挖掘机进行设计中药迎合用户的审美需求，如图2.3。另外，各有32%的人同时认为线条分明、棱角分明、外观新颖的挖掘机在作业过程中会更加的具有视觉效果，这对于我们再设计过程中就要遵循这些设计特点，如图2.4。图2.3 图2.4 本次调查
8、中，有54%的比例用户喜欢黄色的挖掘机，有26%的用户喜欢蓝色的挖掘机，有10%的用户喜欢白色的挖掘机。黄色作为工程机械的常用颜色，可以起到很好的警示作用，可以提高作业安全性,如图2.5。本次调查中，在不考虑工程量的情况下，有44%的用户比例倾向使用小型挖掘机，有34%的比例倾向使用中型挖掘机，有18%用户比例倾向使用大型挖掘机，由此可知小型挖掘机更加受用户的喜爱，如图2.6。图2.5 图2.6本次调查中，在轮式挖掘机和履带式挖掘机的对比使用选择上，有30%的人倾向使用履带式挖掘机，有10%的用户比例倾向使用轮式挖掘机，而又58%的用户表示将会视工作而定来选择挖掘机的类型，如图2.7。图2.7
9、 图2.8本次调查中，有60%的比例表示在生活中更多会遇到中型挖掘机，有22%的比例表示在生活中更多的会遇到大型挖掘机，有12%的比例在生活中更多见到的是小型挖掘机，如图2.8。本次调查中，有64%的人表示会在建筑工地见到挖掘机，有22%的人表示会在路面街道见到挖掘机，有14%的人表示遇到挖掘机工作餐场地会和自己工作性质有关系，如图2.9。图7本次调查中，有64%的人认为噪音污染是挖掘机作业中产生的最大问题，有22%的人认为作业效率低是挖掘机存在的最大问题，有12%的人认为挖掘机的作业方式会对人产生一种冰冷的危险感，如图3.0。图2.9 图3.0本次调查中，有62%的人对挖掘机的产量最不满意，
10、有16%的人对挖掘机的驾驶舱设计最不满意，有20%的人对挖掘机的行走装置表示最不满意，如图3.1。图3.1 图3.2本次调查中，有70%的人认为作业灵活是小型挖掘机的最大优点，有60%的人认为占地空间小是小型挖掘机的最大优点，有30%的人认为放置方便是小型挖掘机的最大优点，也有26%的人认为方便驾驭是小型挖掘机的最大优点，如图3.2。本次调查中，有74%的人认为小型挖掘机的工作效率有待提高，有42%的人为小型挖掘机的操作应该简化，有30%的人认为小型挖掘机的造型应该更加小巧，如图3.3。图3.31.2.1用户的心理、行为调查挖掘机主要用于工程建设行业,其形态设计不仅要体现上述特点同时还要考虑作
11、业环境因素。试想一下,在噪音很大、环境杂乱的施工现场很影响人们的心理感受;当挖掘机的形态设计与工作环境格格不入时,容易造成工作人员心理烦躁,不利于施工工作的进行4。因此,产品形态设计中要考虑产品的作业环境,考虑产品使用过程中人的内心感受,使产品形态设计符合作业环境和工作人员的操作。如果要出口国外,还需要根据各国的文化背景来进行形态设计。1.2.2用户对挖掘机形态、色彩等方面设计的要求随着加大资金投入国内基础设施建设,西部开发和城镇化建设,加速了对挖掘机的需求,在国有大、中型企业中,进行产品结构调整,带动了其他机械行业加入了挖掘机市场5。但与国外相关行业相比,总体水平偏低,缺乏竞争力;在产品研发
12、过程中的一味追求功能技术,忽略工业设计在产品开发中的作用,低估了产品形态设计给用户带来的视觉体验与心理感受,造成企业不重视对产品形态设计的研究与探索。如图1-5:图1-5挖掘机形态设计需求挖掘机设计理念的差异决定了产品形态设计和销售业绩。但是目前国内企业没有认识到产品形态设计对产品销量业绩的影响,单纯的认为产品形态设计只是产品包装的一种形式,造型粗糖,色彩单一,造成产品体现不出任何特性、缺乏品牌意识。要想打造具有国际竞争力的产品,必须重视产品形态设计在产品研发过程中的作用,首先要了解产品属性,再结合企业品牌形象对设计对象有准确定位6,力求达到技术与艺术的完美融合,提升产品形态设计的品质,从而提
13、高产品的综合竞争力。挖掘机恶劣的工作条件决定对产品安全性能方面的要求很严格,规定小于6t以下的小型挖掘机驾驶室(转台装置)要达到防倾翻的标准,6t50t之间的中型挖掘机驾驶室要达到防滚翻的标准,50t以上的大型挖掘机驾驶室还没有标准;国内也只有防倾翻标准。要满足上述规定要求,挖掘机驾驶室必须采用以异型钢管的骨架形式,同时也决定了挖掘机形态比较俊朗的特质。由于挖掘机吨位差异,小型挖掘机主要用于施工作业,大型挖掘机主要用于矿山工作,因此产品属性也不尽相同。在产品形态设计中就要注意设计元素的运用,这也是用户对产品形态在视觉上最直接的感受。比如(图1-6)小型挖掘机运用曲线设计元素,突出产品具有灵活小
14、巧的特性;而大型挖掘机则釆用直线造型语言,体现产品稳重、粗壮的效果。色彩的运用在一定程度上也能充实产品性,比如色彩丰富增添产品的活跃性,色彩统一体现产品的平实感。图1-6挖掘机形态设计与产品属性挖掘机产品外观形态根据挖掘机作业环境的变化而有所不同,产品形态设计的一个重要因素是产品外观形态,它会产生不同视觉效果。对于外观形态较大的挖掘机,产生的视觉感受是统一、稳定、力量、震撼;应搭配相对单一的色彩涂装,突显稳重、大气的特质;而对于外观形态较小的挖掘机,产生的视觉效果是灵活、小巧,可采用色彩饱满鲜艳的搭配方案,丰富产品活拨性性。1.3调查结论本章主要是通过对国内外挖掘机形态设计现状分析,提出挖掘机
15、产品形态设计中的需求和发展趋势,从而对挖掘机中形态设计的缺陷以及挖掘机形态符号化生产方法的思考7。我国挖掘机要想具有国际竞争力,必须运用相关知识将技术与艺术相结合,达到完美统一。二、设计定位及方案分析2.1基本形态分析图2-1挖掘机基本形态挖掘机的基本形态可以分为转台装置(驾驶室)、工作装置(臂杆、铲斗)和行走装置(履带、底盘)三大部分。驾驶室是挖掘机形态的视觉中心,决定了产品形态的整体风格。挖掘机采用几何造型作为产品基本形态,来表达产品稳重力量感。(图2-1)2.2材质符号化分析任何产品的形态都要以材质而基础,而产品材质的选择可以给人们带来不同的视觉效果和心理感受。(图2-2)在选择产品材料时,不仅要考虑材料的物理性质,还要充分考虑材料给人带来的感受8。就挖掘机产品而言,一般会选择能突显产品特征的钢材材料,同时也给人一种科技感。随着时
