物理層次的關懷。
將人體工程學運用到產品設計是先滿足人們物理層次的需要及舒適感,再滿足心理層次的需要及親和感。今天許多習以為常的日用品充滿了人性化的設計,如遙控器是人們日常生活中經常使用的工具,轉換電視頻道、開啟車門、改變室內溫度等,它好像是巫師手中的魔杖,充滿了神奇的力量。發明遙控器的目的是方便人們的生活,是一種省時省力的工具。人性化設計的產品不僅給生活帶來了方便,更重要的是使產品使用者與產品之間的關係更加融洽。然而,非人性化的設計要使用者去捉摸它、理解它、適應它,甚至遷就它,如在辦公室裏坐著不舒服的辦公椅,坐上去會使人感到疲勞;工廠裏噪音太大的機器會危害人的健康等等。人們周圍有太多太多的非人性化的產品,它使人們的生活不知不覺地變得乏味和不便。而人性化的產品會最大限度地遷就人的行為方式,體諒人的情感,使人感到舒適。如人們生活中不可或缺的燈具,許多年來無數的設計師為設計出美麗的燈具而絞盡腦汁,但燈具耀眼的眩光常常使人感到不適,隻有漂亮的造型是無法解決這個問題的。保羅·漢寧森的照明理論認為:照明應當遮住直接從光源發射的強光,這種遮光麵積要相對大一些,以創造出一種美麗、柔和的陰影效果,覆蓋在室內的大小物體上,還應利用一種相對向下的光線分布,產生一種閉合建築空間的效果。在保羅·漢寧森關於建築空間照明理論中,公共線和整體意識的觀點貫穿始終,這個觀點公式化了他的照明理論,也體現了保羅·漢寧森燈具的重要特征:所有的光線必須經過一次反射才能到達工作麵,以獲得柔和、均勻的照明效果,並避免清晰的陰影;從任何角度均不能看到光源,以避免眩光刺激眼睛;對白熾燈光譜進行補償,以獲得適宜的光色;減弱燈罩邊沿的亮度,並允許部分光線溢出,以防止燈具與黑暗背影形成過大反差,造成眼睛不適。
設計既是加工又是目標,或者說是一係列的目標。許多設計要達到的目標有時是相互矛盾的,因此應能駕馭目標而製造出產品。產品不應隻是供人消費的商品,還應成為使用者的有用工具,產品要達到的最高境界就是為人考慮,與人合為一體,成為人們所想所需的設計,這正是人性化設計的內容。
心理層次的關懷。
心理層次上的滿足感不像物理層次上的滿足感那樣直觀,它往往難以言說和察覺,甚至連許多使用者也無法說清為什麼會對某些產品情有獨鍾。其實,人對物有情是因為產品自身也充滿了情感。
美國的設計師用隱語和明喻的手法表現人情味。產品設計師莫裏森·卡曾斯為“動力學典範”公司設計的轎車真空吸塵器具有一個“臉蛋”和“胡子”;而他為馬克西姆公司設計的擬人化的空氣對流恒溫器,將創新設計的特色與一種和藹可親的魅力融為一體。其實,有些東西原本沒有生命,但是一旦與人建立起某種情感聯係,便有了生命。機器的生命是人類賦予的,當原本沒有生命的物被崇拜到極限時,它就成了戀物,戀物現象被認為是非理性的、精神強迫性的,與人性的情感又有某種關聯。人性化設計也正是賦予產品以生命和情感的設計,會使人對它產生深深的依戀,因為它符合了人們潛意識中的某種精神需求,使人在使用它的過程中不知不覺地感到快樂。人性化設計正是使冷冰冰的機器具有一種溫情,從而消除人與機器之間的隔閡,真正達到“人機合一”的境界。
人群細分的關懷。
弱勢群體因其自身生理、心理特點和整個社會環境係統缺乏針對他們的考慮,而使他們的自由行為受到限製,在生活中隻能長期依靠別人的幫助才能完成他們想做的事。然而在接受別人幫助的時候,他們卻失去了一個人的許多需要,如尊重、獨立、參與和平等。而人性化設計的產品是最大限度地消除由於身體不便所帶來的障礙。
社會層次的關懷。
人性化設計對社會層次的關懷是設計師對人的生存環境的關懷。人們注意到,在世界經濟迅速增長的過程中,工業時代所采用的一些技術在帶來舒適和方便的同時,由於短視和不負責任的行為,對人類生存的環境造成了破壞。解決環境汙染問題已成為刻不容緩的重大任務。
人性化設計應考慮的主要因素。
動機因素。
產品設計的動機就是為了滿足人們物質和精神享受的各種需求,人類的需求問題是設計動機的主要部分0。人的需求是有層次的,一般來說是在滿足了較低層次的需求之後才會有較高層次的需求。人的需求層次與設計關係最為密切的有三個方麵:
生理性需求這主要指人類的免於饑餓、口渴、寒冷等的基本要求。
心理性需求審美需求、歸屬需求、認知需求或自我實現的需求都屬於心理性的需求範圍。
智性的需求這類需求一般是指所設計的產品對人有一種特別的意義。
人機工程學因素。
設計離不開人機工程學的指導,人機工程學的具體內容涉及麵很廣,但在具體設計中考慮的人機工程學因素主要包括:
護套。
運動學因素即研究動作的幾何形式,探討產品操作上的動作形式、人的操作動作軌跡,以及與此有關的動作協調性與韻律性等。
動量學因素即研究動作與所產生動量的問題。
動力學因素主要探討產品動態操作上所花費的力量、動作的大小等。
心理學因素主要討論操作空間和動作等對人的安全感、舒適感、情緒等的影響。
美學因素主要指在心理感受的基礎上、在形態的設計方麵如何滿足人的精神審美要求。
美學因素。
產品設計必須將通俗的美學觀念透過產品形象予以滿足和提高,開拓藝術的範圍和影響,改變審美的價值觀念。產品設計的審美探討就是要突破固定的美的表現形式,將美學的規律和理想通過產品形式加以表達,塑造技術和藝術相統一的審美形態。產品設計中所要討論的美學問題是整個美學領域的一個部分,可以稱為設計美學或技術美學。從人性化設計思想上來考慮,最主要的是要研究符合人的審美情趣的產品設計應考慮的因素0,主要有:
4手表視覺感受及視覺美的創造。
審美觀及美感表現。
聽覺感受及聽覺美的創造。
觸覺感受及觸覺美的創造。
美的媒介及其美學特性的發揮。
美的形式。
美感衝擊力及人的適應性。
美學法則及方法。
環境因素。
環境對產品設計的影響包括微觀和宏觀兩個層次。所謂的微觀層次是指產品使用的實際環境,它對產品設計的影響往往是顯性的;所謂的宏觀層次是指從大的方麵看產品所處的特定的時空,它對產品設計的影響是隱性的。
文化因素。
就文化而言,其對產品的影響表現在設計的風格、觀念以及定位等方麵,設計必須符合文化環境的特點,應與其協調,以適應這種潛在的因素所提出的要求。但人性化的設計思想的根本目的並不僅僅是適應,還應提高人們的生活質量,包括提高民族的文化素質,使人們的價值觀念更為合理、進步。
綠色設計。
綠色設計的內涵。
在介紹綠色設計的概念之前,有必要弄清楚什麼是綠色產品。綠色產品GreenProduct,GP或稱為環境協調產品EnvironmentlConsciousProduct,ECP,是相對於傳統產品而言的。由於對產品綠色程度的描述和量化特征還不十分明確,因此,目前還沒有公認的權威定義。但在有關資料或文獻中對綠色產品常見有以下的定義:
綠色產品是指以環境和環境資源保護為核心概念而設計生產的、可以拆卸並分解的產品,其零部件通過翻新處理,可以重新使用。
綠色產品是指將重點放在減少部件,使原材料合理化、使部件可以重新利用的產品。
也有人把綠色產品看成是一件產品在使用壽命完結時,其部件可以翻新和重新利用,或能安全地把這些零部件處理掉。
還有人把綠色產品歸納為:從生產到使用乃至回收的整個過程都符合特定的環境保護要求,對生態環境無害或危害極小,以利資源再生或回收利用的產品。
從以上定義我們可以看出:雖然對綠色產品的定義各不相同,但本質都是一樣的,即綠色產品應有利於保護生態環境,不產生環境汙染或使汙染最小化,同時有利於節約資源和能源0。
綠色設計的過程輪圖。
知道了綠色產品的定義,也就不難理解綠色設計了。綠色設計是這樣一種設計,即在產品的整個生命周期內設計、製造、運輸、銷售、使用或消費、廢棄處理,著重考慮產品環境屬性可拆卸性、可回收性、可保護性、可重複利用性等,並將其作為設計目標,在滿足環境目標要求的同時,保護產品應有的功能、使用壽命、質量等。0是綠色設計的過程輪圖。
綠色設計是20世紀90年代初國際上興起的一種先進的設計思想,其直接背景是國際社會對可持續發展和人類健康越來越深入的關注。在過去的200多年裏,世界工業與經濟發展模式基本上是以大量消耗資源和能源為代價取得的,但地球上的一次性資源和能源畢竟是有限的,這種高投入、高輸出發展模式能否持續下去、還能持續多久,已成為國際社會的重點研究課題。分析論證表明:采用以資源、能源的高效利用為特色的集約型發展模式是實現可持續發展的根本出路,而綠色設計正是以資源、能源的高效利用作為其根本出發點。
與此同時,自然環境對非自然產物的承受和淨化能力也是有限的,過去對資源、能源的大量開采與低效利用,也造成了大量的廢棄物進入環境,惡化了人類賴以生存的環境質量。0可降解餐具。
此外,由於傳統中隻偏重產品功能,某些產品在生產製造中引入了有毒有害的物質,如農藥、揮發性有機溶劑乃至放射性物質等,使人們在享受其功能的同時,也在付出健康的代價。這一係列問題,國際社會正積極地在產品目標、產品設計與製造模式、消費生活方式等方麵進行反思與探索,以期在不遠的將來,人類可以在綠色的環境中享受健康、舒適、方便的生活。綠色設計是實現上述理想的起點和最重要的一環。由此我們可以看出,綠色設計是人類實現可持續發展、擁有高質量生存環境、享受健康生活的必然要求,也是未來技術經濟發展的大勢所趨。0為可降解餐具。
產品在設計階段確定了采用何種材料、資源以及何種加工方式,同時,這也確定了產品在其生命周期過程中所能產生的廢棄物,也就確定了產品的環境屬性。美國國家研究委員會NtionlReserchCouncil通過調查後估計:產品在開發、製造和使用等階段所需的花費,至少70%是在最初的設計階段決定的。那麼,在設計階段就開始考慮產品在其生命周期的環境問題,無疑是改善產品環境屬性的最有效途徑。
綠色設計是係統地考慮環境影響並集成到產品最初設計過程中的技術和方法。綠色設計概念的核心是從整個產品係統的角度考慮,即在整個產品的生命周期內,從原材料的提取、製造、運輸、使用到廢棄各個階段對環境產生的影響。這裏的環境包括了自然生態環境、社會係統和人類健康等因素。從產品的角度看,任何產品在其整個生命周期內的各個過程中對環境都要產生一定的影響和損害,主要的影響過程因素包括能量的使用,原材料的提取,零部件和產品的製造,包裝與運輸,產品的使用,產品使用後的處理方式。
從設計的角度看,綠色設計提供了係統評價產品環境特性的方法,並在產品的整個生命周期內提出改進的目標和方向。這時,考慮的產品生命周期一般包括以下五個階段:設計階段,生產階段,市場階段,使用階段,廢棄階段。
綠色設計的目標。
綠色設計技術是隨著可持續發展思想的提出而迅速發展起來的現代設計技術。可持續發展要求現在的發展不僅要滿足現在人類生存的需要,同時還要滿足將來社會發展的需求。在此基礎上,世界企業可持續發展委員會WBCS進一步提出了生態效益Ecoefficiency的理念,它要求企業在提供具有競爭力價格的產品和服務,以滿足人類需求、提高生活品質的同時,在產品和服務的整個生命周期內將其對環境的影響以及天然資源的耗用,逐漸減少到地球能負荷的程度。如果說生態效益是產品開發的最終目標,那麼綠色設計技術是實現這一目標的最有效的途徑。從可持續發展的角度看,綠色設計的目標主要體現在以下幾個方麵:減少使用非再生資源;減少能源的使用;減少並最終消除有毒、有害物質向環境的擴散;最大限度地使用可再生資源;提高原材料的可回收性;延長產品的使用壽命;增加產品的服務。
綠色設計的原則。
R原則,即Reuse再利用、Recycle再生利用和Reduce小型化的原則。過去人們一直單純以大量生產和大量消費作為目標,但在這種指導思想下產生的方法是不可能全麵考慮廢棄物處理的,在取得地球資源、地球淨化能力有限的共識前提下,設計逐漸走向“再利用”、“再生利用”和“小型化”原則。
目前許多電腦公司都將注意力集中到產品從使用—廢棄—回收處理的各個環節,對環境無害或危害極小,或最大限度地節約能源,將產品生命周期的各個環節的能耗降至最低。最近IBM公司宣布,該公司新的流水線中,製造中央處理器的塑料將可以百分之百地回收。瑞典的富豪汽車公司,最近也推出一項有關環境政策:該公司生產的所有汽車,從設計到變成廢鐵回收,都要考慮它對環境的影響,最大限度地確保環境安全。而且產品從設計、生產、使用到最後處理的生命周期,都要考慮選擇有利於環保和可回收的材料。在德國,政府立法規定,電視機製造企業必須有回收自己的電視機的能力方能生產,為此,施奈特電子公司不久前研製出了一種“綠色電視機”,其有害電磁輻射隻有德國國產標準的千分之一,機殼改用鋼材或鋁材,消除了原先使用的塑料在受熱時易產生異味的缺陷,其零部件回收率高達90%以上。
綠色設計的關鍵技術。
綠色材料設計包括在環境中易光降解或生物降解材料的設計技術和天然材料的開發應用。
材料選擇與管理盡量減少材料種類,盡量少用有毒有害材料,盡量做好材料分類管理和廢棄材料及邊角料的回收利用。
產品的可拆卸、易回收設計盡量采用模塊化設計,采用易於拆卸的連接方法,盡量減少材料表麵的塗鍍處理等。
綠色工藝流程設計通過流程簡化、原料及生產製造過程輔料和副產品的綜合利用與回收再用,實現低排放甚至零排放。
綠色耗能方案的設計盡量采用可再生能源,提高能源利用率,加強能源的綜合利用及餘熱回收。
環境與社會成本評估包括環境汙染治理成本、環境恢複成本、廢棄物社會處理成本、造成人體健康損害程度。
綠色設計方法。
DF/DFF方法簡化結構的為安裝而設計DesignForssembly,DF和為拆卸而設計DesignForDisssembly,DFD是綠色設計的一個重要方法。削減螺釘、插銷和其他種類的固定器的數目就能減少50%甚至更多的安裝費用,而且便於拆卸回收。為拆卸而設計具有拆卸量最小原則、易於拆卸原則、易於分立原則三個設計準則。
零廢物設計人們對綠色設計的重視,促使商家注意到綠色產品市場的巨大利潤,紛紛采用綠色設計。其中,最有名的要數零廢物設計。
7模塊化設計過程框圖。
模塊化設計ModulriztionDesign方法其過程框圖如0所示。產品模塊化設計就是將在一定範圍內不同功能或相同功能的不同性能、不同規格的產品在進行功能分析的基礎上,劃分並設計出一係列功能模塊,通過模塊的選擇和組合可以構成不同的產品,以滿足生產的要求。數字時代產品模塊化設計對綠色設計具有重要意義,這主要表現在以下幾個方麵:
①模塊化設計能夠滿足綠色產品的快速開發要求,按模塊化設計開發的產品結構由便於裝配,易於拆卸、維護,有利於回收及重用等模塊單元組成,簡化了產品結構,並能快速組合成用戶和市場需求的產品。
②模塊化設計可將產品中對環境或對人體有害的部件、使用壽命相近的單元集成在同一模塊中,便於拆卸回收和維護更換等。同時,由於產品由相對獨立的模塊組成,因此,為方便維修,要求在必要時可更換模塊,而不致影響生產。