工业设计论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇工业设计论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

作者：任建军 单位：郑州轻工业学院

地域材料在地方传统手工业应用中的现状

现代社会随着工业文明的快速发展，城镇化进程改变了人们的传统观念和生活方式，以传统的方式利用地域材料，手工业加工生产的地域性产品逐渐失去了赖以生存的社会基础和生存空间，许多地区流传千年的手工业技艺因此逐渐消亡。还有一些地区，拥有大量资源而当地百姓却未因此走向富足。究其原因：（1）人们对于当地特有材料的应用大多停留在世代相传的认知上，产品形式与现代生活脱节，因此其产品逐渐不能适应当今的社会生活需求。如柳编制品在我国长江以北地区自古就是人们日常生活用品，在新石器时期就出现柳条编织的篮、筐等，目前湖北、河南、山东各地均有柳条工艺品的生产，内销产品主要是服务于农村农业生产和农家日常生活的各种器皿工具，产品附加值低；外销产品依靠国外设计、加工，附加值虽高，但是利润大多被国外经销商获取。（2）传统审美与当今时尚美学的差异使传统手工业制品难以获得当前的消费主体——中青年消费者的青睐。目前虽然有些地区认识到地域性材料所蕴含的文化价值和商业价值，但在形态设计和加工工艺质量上开发滞后，缺乏创新意识。例如河南商丘宁陵县是我国著名的白蜡杆生产基地，全县种植面积达20多万亩，白蜡条（杆）是一种耐瘠薄、耐旱涝、抗风沙、适应性极强的多年生灌木，也能长成大树，是沙区农田林网化的理想树种。白蜡杆通体洁白如玉、坚而不硬、柔而不折，是理想天然原材料。但是长期以来，白蜡杆仅被作为各种工具把柄及武术或体育用品，附加值偏低，近年来当地开始生产制作白蜡杆家具，家庭作坊式生产方式，未能与工业化生产相匹配，虽然应用了地域材料的优势，但是式样陈旧，产品工艺质量不高，设计缺乏创新意识，不能与现代城市家居环境协调。河南省兰考县在当年县委书记焦裕禄的带领下为防风固沙，大量种植泡桐树，如今全县每年除满足当地需要外，还可向国家提供3万多立方米的桐材，已成为我国重要的桐木生产基地。以兰考泡桐加工的桐木漆器，毛拼板等在日本享有盛誉，年创汇3000万元。加工制作的琵琶、古筝等乐器远销日本、美国、德国、加拿大、香港等国家和地区，为国家做出了贡献[1]。通过对盛产泡桐的河南省兰考县和以白蜡杆种植闻名全国的河南省宁陵县的实地调研，发现当地政府都对利用当地独特的资源带动地方产业经济发展寄予厚望，针对泡桐和白蜡杆的设计开发，将激发两地的特色产业活力，带动区域经济发展。

现代工业设计视野下的地域材料

地域材料与可持续发展历史上的农耕时期，交通运输不便，古人对材料的选择通常是“就地取材”、“因才施艺”，因此，传统手工业是应用地域材料生产与当地传统生活方式相适应的产品，在材料的选用、加工及最终功能体现适应了当地的气候环境和人们的生活方式。今天在产品设计中开发传统地域材料的应用广度与深度，不仅是尊崇本土传统文化，探寻设计的民族风格，更重要的是通过设计带动地域产业经济的提升，使之产生经济、政治和文化上的综合功效，就业渠道的扩大可以解决一系列与劳动状态相关的社会生态问题[6]。科学认识地域材料地域材料大都是天然的可再生材料，有其不同的属性和存在方式、加工工艺、成型特点。传统手工业对地域材料的认识和应用是由先人经过漫长的历史，在生活和劳动的实践中通过直觉和经验而来，加工技艺依靠师徒传承，生产方式是手工作坊式，传统手工业的从业人员对自己所从事的专业技艺只知其然而不知其所以然[6]。当代工业设计师应该充分利用现代科学技术对地域材料特性、工艺、生长等体系化的专门知识系统了解。例如通过采用组织分离切片法实验，对白蜡杆力学性能的检测中发现白蜡杆的顺纹抗拉强度为188MPa，比水曲柳高7.3%，比椴木高12.1%；抗弯强度为99.33MPa，比大白藤高37.2%；弯曲性能为1/1.9~1/2.0，因此可以判断白蜡杆的各项物理力学性能良好，适合做曲木家具。工业设计对地域材料的研究不仅了解材料物理性能和化学性能，通过科学的方法研究适合材料特性的现代化加工工艺，以提高生产效率和产品工艺质量，也是相关专业深入开发地域材料使其产业化的重要研究方向。合理应用地域材料在现代工业发展模式下，高效率、高品质、高效益、低能耗、低污染是地方政府和企业的追求目标，对地域材料价值的挖掘与拓展不仅是设计技术层面的探索，更是设计文化的研究。目前我国从事地域材料的加工企业大多生产规模小、作坊式生产、产品结构单一、技术含量低、资本规模小；其看似不足的劣势恰好符合我国“新型工业化道路”和“新农村建设”的阶段目标。在“利用现代工业设计手段提高河南省地方传统工艺产业研究”项目中，以地域性材料的再设计为切入点，分别深入河南省兰考县（泡桐产地）和宁陵县（白蜡杆产地）做实地考察，研究地域材料特性与产品设计应用的可能性。通过调研与项目预研，认为针对地域性材料的设计应在对材料性能的科学认知基础上，在以下方面深入研究：（1）研究符合材料特性的功能及表现形式；（2）深入了解当地文化，结合现代生活环境与生活方式，创作既具有传统地域特色又具备当代时尚元素的全新设计；（3）了解现代生产工艺和加工技术，通过合理的设计全面提升产品工艺品质。通过地域材料的文化特性与现代生活方式产生交融与关联，这也是后续设计实践的目标与方向。

篇2

轴承加工是比较专业化的大批量生产，产品流程的运输占有很大比重。在整个配套车间的布局安排上以及车间内部各工序之间的产品走向都要合理布局，巧安排，才能减少成品搬运次数和缩短产品的搬运路程。达到降低成本，减少人力物力的浪费，缩短运转周期，增加效益。从专业轴承套圈生产环节上，车间布局依次为轴承套圈锻造车间（如外包可以不设）、轴承套圈车工车间、热处理车间、轴承套圈磨加工车间。除了依次之间距离最短外，还应注意一个车间的提交和下一个车间的投料对接距离（最短）细节。举例，如两个车间并排放置，车工投料安排在车间的左下，车工提交则要安排在车间的右上，热处理的投料则要安排在左上，去衔接车工的提交。

1.2轴承配套件生产车间布局考虑因素

配套件生产车间工艺与轴承套圈工艺完全不同，可以说是独立的生产单位，因此布局的相联性不大。但作为轴承工业设计来说，它关注的重点不是相互关系。对其考虑重点应为进料道路和场地的宽敞。保持器车间压力机多，冲压件用的板材重而宽。滚动体用的冷拉钢重而长。如果车间位置的进料道路曲折而窄的话，不利于大长车的驶入。

2工艺设计中设备动力线铺设方式考虑因素

2.1设备动力线地埋方式

设备动力线铺设一般为地埋方式，用钢管预埋于地下，然后将动力线穿到设备处，统称地管线。这种方式，有它的优点，车间设备安装齐备后，外观整齐化一。缺点是年久失修，地管线容易报废。特别是钢管预埋地下防锈处理不当或者管线露头处防水不好，很容易使电线漏电放炮而报废。另外预埋的地管线，如果所安设备的接线管位置或者功率发生变大的话，那么会给安装带来不便或者作废。

2.2设备动力线架空方式

动力线采用支架架空到设备的方式称为架空方式，这种方式灵活，方便，适用中小型设备安装且工序产品搬运不能使用行车的场所；临时动力线的铺设。缺点是车间外观看起来非常凌乱，不正规。

2.3铜覆铝封闭式母线架空方式

铜覆铝封闭式母线架空方式是新型专业化生产常采用的铺设方式。铜覆铝封闭式母线由专业厂生产，配合插接箱，用整齐化一的支架，即可实现设备动力线的链接。

3磨削液供给方式考虑因素

轴承专业磨削是保证质量的重要手段，在整个加工过程中，磨削占有百分之六十以上的比重。磨削液质量监控是不可缺失的重要环节。磨削液供给分为分散供给和集中系统供给两种。

3.1分散（单台）供给

每台设备配备一个水箱，用水泵将水箱内的磨削液提供给机床磨削。它的优点是灵活，简便。适用小规模生产。它的缺点是，磨削液的使用周期不易控制。磨削液的温度随着磨削量大或者设备开动时间长而发生变化，从而影响产品加工精度的控制。

3.2集中系统供给

用循环系统对单台设备供给磨削液。适用大规模生产。它的优点磨削液的质量容易保证。而且磨削液的水温不易发生变化，加工精度易于掌握。它的缺点是：1）设备开动率的要求比较高；2）系统一旦发生故障，将严重影响生产的正常进行。因此大循环的备用系统在设计中必须加以考虑。

4设备空间布局考虑因素

在工艺设计中除了遵循工艺流程的原则外，更应最大限度地增加厂房内的空间利用率，进行合理的布局设计，使设备安装既不能拥挤，又不能浪费宝贵而有限的空间。因此从空间的角度应注意考虑以下几种因素。

4.1设备安装空间考虑因素

首先要考虑各种设备操作环境以及必备的空间条件，其次考虑设备安装就位通道是否具备。以上两个方面缺一不可，光考虑节省空间，忽略了设备安装。工艺不能实现设备安装就是失败的设计。而光考虑设备安装顺利，将空间全部布满设备，没有预留区，特别是在制品区、检验区等，完全不可取。总之在遵循工艺流程的原则前提下，去满足设备安装条件，然后才是尽可能的缩小设备的安装区，扩大生产环节其它区域需求。

4.2设备利用空间考虑因素

在设备布局考虑操作空间外，对于需要行车起吊搬运成品的靠墙设备而言，吊车起吊范围是否能够到达，是布局设计特别要注意的细节。在此基础上，工艺设计才是合理的布局。另外行车设计除了遵循行车设计规范外，细节上也应该尽量扩大行车运行范围。例如，有的厂房由于工序要求必须进行隔断，而每个隔断间都要有不同吨位吊车。在设计行车挡块时，不能简单地只在房间区域内设计单台挡块，更应全面考虑，去利用隔壁房间吊车的挡块。即将相邻的都有吊车的隔断墙两边各有一个挡块去掉一个，并把它安放在墙里，两边吊车都能利用这个挡块，既节省材料，又扩大了两边吊车运行范围，从而提高空间的利用率。

篇3

2工业设计的艺术审美

工业设计是重要的艺术表现方式，在具备实用功效的基础上，在审美效能上也具有别的艺术表现方式无法代替的特色位置。比如在我们身旁，在生活中，人们都享受着工业设计的成效，小的如精巧的打火机，家里的沙发，大的如宇宙飞船，工业设计到处存在。工业设计已变为人们平日生活中不可割舍的构成，工业设计的审美观念正默默地改变着人们。工业设计的商品通常可以在大家最想不到的时刻，带给人们特殊的喜悦，让人们在平常的工业商品中发现美的存在。

3工业设计的审美

审美指的是在特定时刻、社会大众及地域自然环境中形成的对美的基础认知及想法，和在此指引下的审美思想、乐趣、心理特性等。审美看法与社会上别的思想观念相同，受到社会生产发展水平高度的影响，与此同时它又对人类社会的整体思想产生影响。设计审美是科技人文理性意义延伸以及社会生活文化价值转换而生成的现实化的当代审美范畴，是基于信息时代社会分层与文化多元的必然价值。它从美学的角度认识设计、理解设计，它研究的对象包括设计的所有领域，从设计作品到设计过程、设计方法，设计作品的使用、消费，从设计计划、构想到设计的文化品位、艺术形式、风格。从广义来讲，设计是一种构思与计划，是通过一定的手段成为视觉化的形态和形状。因此这两个认识相互统一才能最大限度地呈现设计内涵及外表形状。将想法创意“可视化”，变成能够看，可以摸的实际东西的过程中，要求渗透设计和审美元素。设计过程中要从构造美感、技艺性、效能性、时代性等方面来研讨构想、创造。

3.1功能美

商品是由功效与造型2个基本点组成的，当代设计商品以能否具有功效为核心目标，其美的展现一定是以该商品的有用性为前提，在不影响应用功效的基础上呈现，而不是不考虑实际效果，无端附加和拼接。功效是种整体定义，他的表现实质上是组成整体的各个部件一起发挥作用的效果，只有各个结构间具备和谐美，整体的魅力才能完全呈现。

3.2形式美感

所有设计中，无论哪种视觉传递内容都和形式密切相关。缺少形式上的规划，就无法实现传达，而充实富足的设计内容能使形式更加多样。同样的设计观念，由于形式要素的差异，在视觉传递效果上，会产生大相径庭的艺术魅力。例如工艺作品，其材质及构成都要借助形式来凸显，通过一定的线条、颜色、形态、声音等作品外表，能够直观感觉物质特性所构架的总体。商品在形式上的规划，能够在一定程度上直接影响新商品形式的出现，在简单的形式审美效果上，并不依靠其它方面。不过要通过形式规划展现预期的美感，这是相对的，并且比较单纯，同时和商品的形式效果、作用、操控手段有着密切的关系，各方面相互配合，形式设计才能展现真正意义的美感。

3.3色彩美感

色彩能够充分表达商品的感性因素及人文特征，在具有审美效果与修饰效果的同时，也具有标识作用与预示作用。作为首要印象审美的重点，在带给人们的视觉效果及情感效果上，色彩发挥着重要作用。塑造模型影响着工艺外表的设计，而色彩就如同设计作品的美丽外衣，将造型和色彩完美融合到一起，能够体现这一作品所要展现的状态价值，或者打造一个具有区分作用的标识，接着通过眼睛传达给观众。就此而言，作为事物传达其内涵的手段，色彩同样也承载着事物的感性特征。目前社会中分工明确并且呈现多样性，色彩的标识作用也尤为显著，如白的急救车、绿的邮政车、红的救火车，其标识意义高于民族、文化层次，这恰是色彩自身的吸引力，色彩在此处具有无声胜有声的效果，可以于刹那间将事物自身不能展现的内容传递给观众。

3.4材质感

大众对材质有感知心理，然而质感自身就是艺术的呈现。假如商品的空间构造是令人感动的，那么运用优良的材料和颜色能够使商品设计通过最简单的表现形式达到艺术性。材质的感官原理是利用其表面特点带给人们视觉、触觉感想和心理想象，这些特点具有象征性。不一样的材料带给人们不一样的观感，比如铸铁、陶瓷釉面带给人的观感是由冷到偏冷，然而哑光塑料、木头、毛毯则是由偏暖到暖。再比如，冷感材料及暗哑表层的配合给人男性化的感想，暖性材料与高光表层配合则是女性化。不一样的构造特点也会带给人们不一样的商品印象，比如锋利的片状及线性形状让人们觉得具有冷感。利用恰当的造型材料可以提升感性、浪漫，使商品与人们有更强的互动性。在选择材质时，不但要考虑材质的强度、是否耐磨等，还有将材质和人们的感知作为重要条件。工业设计者一定要知道各种材质的性能特点，对材料质地、纹理和形状构造等方面的联系深入剖析，合理运用，以适应商品设计的需求。

4可持续性设计与个性设计的新平衡

安全、营养、无公害的绿色类食品将成为居民的首选食品，家电行业中绿色家电将利用新能源或新技术。绿色包装指的是对环境无害，能循环再用或再生利用的包装。这些表明可持续设计理念对各行各业的影响不但是巨大的，也是深远而长久的。对设计师而言，时刻都要有可持续设计的意识，不能应用毒性材质和在提纯或生产中对自然造成损害的材质，例如德国西门子集团研发的碳氢化合物制冷成果成为“绿色制冷”的经典。

篇4

工业设计实际上讲的是工业革命以来人们的设计活动。工业革命以来出现了大分工，专门有人研究市场，专门有人研究营销，专门有人研究技术开发，专门有人研究人们的生活需求。这个时候，设计被分离出来了，这时候的设计叫工业设计。

工业设计带给企业巨大的效益。工业设计在一件产品的价值里占多大成分，不大容易量化，因为它是蕴含在里边的，是一个软价值，它的含量是文化价值，是国家的机制、水平能力的一种体现。国外有些类似的比方，如美国有这样一个说法，当然也不是很精确的：企业里如果投资于技术设备更新带来了效益的话，那工业设计带来的效益是它的5倍。如果投入1000美元，在设备上带来的效益是百分之十的话，那这1000美元投给设计带来的效益将是百分之七八十，至少百分之五六十，因为它附加值高，利润高。英国的撒切尔夫人早在20年前就说过，英国可以没有政府，但不可以没有设计。英国的成功主要是靠它的设计带动的。设计带动企业发展，是知识经济的必经之路，就是要有知识产权和发明，而我们国内很少有发明，大都是模仿和改良，所以下一轮的竞争就尖锐了。而中国现在连设计师的职称都没有，国家的职业划分里美容师、按摩师都有，就设计师没有。

工业设计是属于对现代工业产品、产品结构、产业结构进行规划设计、不断创新的专业。其核心是以"人"为中心，设计创造的成果要能充分适应、满足作为"人"的需求。人类的需求永远不会停留在某一点上，因而工业是设计也是需要"再设计"的专业。

工业设计是科研技术成果转化为产品，形成商品，符合需求，有益环保的核心过程，是技术创新和知识创新的着陆点，是产品、商品、用品、废品相互转化的系统方法。工业设计的本质是"人为事物的科学"。在改革开放前，我国基本上没有形成自己的工业设计能力。其原因一是在很长的历史时期里，我国工业的发展，基本上走的是引进---仿制---批量生产---再引进---再仿制---再批量生产，简单的循环，缺乏自己的再创造。在现代工业产品中，极少属于我国首创。二是在计划经济体制下，产品统购包销，供不应求，是卖方市场，在这样的历史条件下，也不需要工业设计。

近20年来，我国工业设计事业有了很大的进展。20世纪80年代初，大专院校开始设置工业设计专业，现在，我国已有200多所院校开设了这个专业，有的大企业也相继成立了工业设计部门，工业设计已开始在产品造型设计方面初见成效。由于工业设计的推进，导致企业产品造型多样化，但从社会总体看，工业设计在我国尚处于早期发展阶段，还未能像发达国家一样，用极活跃的"生产力"创造出高效益的"产业"。大市场概念的实质不是以"造型"设计为主，而是以"服务"使用者为"本"。

因此，工业设计的真正任务，是对新生活方式的需求进行目标定位、研究分析及由此确定的概念设计。这一主导方向就为接下来的工作找到了很好的出发点。目前"以销定产"的"小市场"机制，迫使企业陷入恶性循环的"一窝蜂"、"价格战"漩涡不能自拔。其主要原因是没有掌握工业设计这个方法论，所以未能在企业产业结构、产品结构调整战略中乃至"品牌"、"质量"概念中，真正将"顾客为中心"的"服务"目标作为企业盈利的根本条件，而只抓"硬件"，技术、加工质量、广告、营销和企业形象战略等这些手段。不抓根本市场定位，市场目标差异化战略，即不抓工业设计，企业的技术创新就失去了目标，造成极大的资源浪费，最终，企业的竞争只停留在低层次上。

举个例子说明其中的弊端：发展中国家发展汽车工业有两条道路，一条是韩国道路，通过自主开发，发展民族工业，成为跨国公司的竞争对手；一条以拉美国家为代表，走合资道路，沦为跨国公司的附庸。而我国比韩国早生产汽车十几年，几大汽车集团公司至今基本没有自主开发轿车的能力。与外商合资的汽车企业愈来愈多，世界上著名的跨国公司几乎都到中国来合资了。

最重要的，还是利用我们的技术打响我们自己的品牌，发扬民族工业归根到底还是需要工业设计。在自主品牌时代，设计将成为商业策略的一部分，设计策略将成为企业策略的重要部分。设计也许能够在这一时期创造出新的商业模式。

汽车已不仅是单纯的代步机器，这一观点早已得到印证。上世纪初，福特的T型车曾经横扫全球。坚固、简练、平民化的低价位以及一成不变的黑色，所有这些使福特固执地认为T型车会成为人类交通史上的终极机器。福特显然没有预见到，当汽车变得随处可见以后，人们对它的要求就不会再只是一台简陋的交通工具，而更需要新颖的造型、精致内饰所带来的更高级别的享受。通用汽车的斯隆则敏锐地洞察到了这一趋势，在他的领导之下，通用汽车创立了通用技术中心以及美术色彩组，不断推出迎合消费者更高层次需求的新车型，再辅以精明的销售策略。

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对设计师而言，自然界丰富的自然生命形态是个取之不尽、用之不竭的设计资料库。这些自然生命形态经历了几百万年的适者生存法则的自然进化后，不仅完全适应自然，而且其进化程度也接近完美。如将其融入新型包装，原来的几何线条将逐渐演变为柔和圆润﹑厚重饱满的有生命的线条，产品被赋予了“动”的神态。而且，仿生设计有利于突出产品的个性，尤其是当今的信息时代，人们对产品设计的要求和过去不同，既注意功能的优良特性，又追求形态的清新、淳朴，同时注重产品的返朴归真和个性。

提倡仿生设计，不但能创造出功能完备、结构精巧、用材合理、美妙绝伦的产品，同时还赋予产品形态以生命的象征，让设计回归自然，增进人类与自然统一。

一、仿生学与仿生设计学

仿生是高科技的代名词，它是指运用尖端的科学技术，来模仿生物的各种官能感觉和思维判功能，更加有效地为人类服务。各国都在不遗余力地加大在仿生学方面的研究。[1]

仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点，使人类社会与自然达到了高度的统一，正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在，它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展，逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类运用其观察、思维和设计能力，开始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动，制造出简单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力。

艺术设计领域的仿生设计兼具自然科学和社会科学的特点。首先，它是一种新的途径和方法，具备社会科学的思辨性与形而上学的特点，并与美学、艺术理论等紧密联系。此外，它又具备自然科学的逻辑性、科学性、系统性和实证性，与空气动力学、流体力学、人机工程学等研究相辅相成。最为重要的一点是，它具备艺术科学的属性，是环境科学、生态科学在艺术领域的延伸，也为形态学、语义学、符号学的发展指出了一条新路。[2]

二、仿生在工业设计中的应用

归纳现代工业设计中的仿生，其主要表现在以下几个方面：

1、形态的仿生

形态从其再现事物的逼真程度和特征来看，可分为具象形态和抽象形态。

1）具象形态的仿生

具象形态是比较逼真的再现事物的形态。由于具象形态具有很好的情趣性、可爱性、亲和性、自然性，人们普遍乐于接受，在玩具、工艺品、日用品应用比较多。

2）抽象形态的仿生

抽象形态是用简单的形体反映事物独特的本质特征。是一种虚幻的，不实的形。抽象形态的仿生具有形态高度的简化性和概括性，形态丰富的联想性和想象性，同一具象形态的抽象形态的多样性这三个主要特征。同时在应用于产品开发时，具有生产便捷，产品形态多样化，满足不同层次的顾客等优点。

2、功能的仿生

动植物的某些方面的功能，实际上远远超越了人类自身在此方面的科技成果。生存在自然界中的各种各样的动植物能在各种恶劣复杂的环境中生存与运动，这是因为其运动器官和形体与恶劣复杂环境斗争进化的结果。植物和动物在几百万年的自然进化中，不仅完全适应自然，而且其进化程度接近完美。今天，我们生活在科学技术飞快发展的时代，学习和利用生物系统的优异结构和奇妙的功能，已经成为技术革新和技术革命的一个新方向。[3]

例如，科学家根据蜻蜒的飞行原理研制成功了直升飞机；根据加重的翅痣蜻蜒在高速飞行时安然无恙，人们仿效其在飞机的两翼加上了平衡重锤，解决了因高速飞行而引起振动的棘手问题；又如根据蛙眼原理，科学家利用电子技术制成了雷达系统，能准确快速地识别目标；根据萤火虫100%的光能转化效率原理，人类制成的冷光源，将其发光效率提高十几倍，大大节约了能量。

尽管如此，自然界的动植物千千万万，其许多高超的技能与奥秘人们尚未完全掌握，但可以相信，随着仿生技术的发展，各种仿生发明会源源不断地被应用到人类的生活中来。

3、结构和材料的仿生

随着仿生学的深入开展，人们不但从外形、功能去模仿生物，而且从生物奇特的结构和肌理中也得到不少启发。人们在“仿生制造”中不仅是师法大自然，而且是学习与借鉴他们自身内秉的组织方式与运行模式。有的结构精巧，用材合理，符合自然的经济原则；有些甚至是根据某种数理法则形成的，合乎“以最少材料”构成“最大合理空间”的要求。例如蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成，每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成，这些结构与近代数学家精确计算出来的菱形钝角109°28′和锐角70°32′完全相同，是最节省材料的结构，且容量大、极坚固，令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板，强度大、重量轻、不易传导声和热，是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。

因此，工业设计师要积极地关注仿生发明中精巧的结构和奇特的材料，并且巧妙地应用这些结构和材料，结合市场的需求创造出人们需求的产品，同时也要细心的观察自然，提炼自然的精妙，提出更多的构想，为科学家的探索提供更多的思路，从而创造更有价值的仿生成果，为人类创造更加精美更加丰富的产品。

4、界面仿生

要理解界面仿生设计，首先要知道界面。所谓界面，即人机界面，是人与机器进行交互的操作方式，即用户与机器互相传递信息的媒介，其中包括信息的输入和输出。好的人机界面美观易懂、操作简单且具有引导功能，使用户感觉愉快、兴趣增强，从而提高使用效率。

为了认识和分析仿生界面设计，可将其分类为：

1）功能性界面仿生

功能性设计界面接受物的功能信息，操纵与控制物，同时也包括与生产的接口，即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面的仿生侧重于功能、结构和材料的仿生，它反映着设计与人造物的协调作用。

2）情感性界面仿生

情感性设计界面即物要传递感受给人，取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情，而不是个人的情感抒发。设计师“投入热情，不投入感情”，避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这一界面的仿生侧重于用形态、色彩、肌理等引发心理情感，体现大自然和谐与共生的精神哲学的仿生设计，它反映着设计与人的关系。

三、未来工业设计中仿生的前景

中国未来的工业设计必须以创意与革新为首要条件，唯有真正好用且务实的商品才能在市场上脱颖而出，让消费者感到贴心且实惠的产品方是企业制胜的绝佳利器。今天，我们生活在科学技术飞速发展的时代，学习和利用生物系统的优异结构和奇妙的功能，已经成为技术革新和技术革命的一个新方向。许多事实说明，仿生设计学是发展新技术的金钥匙。

总结

综上所述，运用仿生性思维进行设计，不仅创造功能完备、结构精巧、用材合理、美妙绝伦的产品，而且赋予产品以生命的象征，让设计回归自然，增进人类与自然统一。因此，工业设计师要学会师法自然的仿生性设计思维，创造人、自然、机器和谐共生的对话平台。

【参考文献】

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设计是人类为了实现某种特定的目的而进行的创造性活动，它包含于一切人造物品的形成过程当中。目前被广泛采用的工业设计定义是国际工业设计协会联合会(ICSID)在1980年的巴黎年会上为工业设计下的修正定义：“就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格，叫做工业设计。”工业设计的性质决定了它是一门覆盖面很广的交叉融汇的科学，涉足了众多学科的研究领域，犹如工业社会的粘合剂，使原本孤立的学科诸如：物理、化学、生物学、市场学、美学、人体工程学、社会学、心理学、哲学等，彼此联系、相互交融，结成有机的统一体，实现了客观地揭示自然规律的科学与主观、能动地进行创造活动的艺术的再度联手。

一、工业设计的发展

工业设计真正为人们所认识和发挥作用是在工业革命爆发之后，以工业化大批量生产为条件发展起来的。当时大量工业产品粗制滥造，已严重影响了人们的日常生活，工业设计作为改变当时状况的必然手段登上了历史的舞台。传统的工业设计是指对以工业手段生产的产品所进行的规划与设计，使之与使用的人之间取得最佳匹配的创造性活动。

工业设计经历了工艺美术运动、新艺术运动等。二战后，为了追寻包豪斯早期的理想主义、德国建立了乌尔姆设计学院(HochschuleGestaltungatUlm)，重申“艺术与科学结合”的主张。这所学院最大的贡献是系统设计和设计院校同企业挂钩。毕业论文

可以说，从德国开始现代设计以来．第一次有可能把理想的功能主义完令在工业生产上体现出来。美国的设计体系与欧洲设计体系是泾渭分明的。欧洲的设计先由理念切入，然后有明确的设计目标。美国则是做完设计之后才加以总结，与欧洲弥漫着社会民主气息的设计完全不同。美国的设计起源于商业，加之没有社会意识形态为依据，曾经一度跟着市场走。美国虽然缺乏社会思辨，却是非常注重实用并且十分强大的经济动物，它以雄厚的经济实力兼收并蓄、容纳各种积极因素，令自己的设计很快就取得了领先的地位。北欧人认为设计是他们生活的组成部分，美国人以之为赚钱的工具，日本人则认为设计是民族生存的手段。日本的设计从20世纪50年代开始起步，以其特有的民族性格使自己的设计变得十分强大。日本人是世界上最好的学生，他们能对国外有益的知识进行广泛的学习，并融会贯通，最终成为己用。同时，日本民族的团体精神很强，使企业内部的力量比较容易得以完全集中。日本的传统中有两个因素使它的设计没走弯路：一个是少而精的简约风格，另一个是在生活中他们形成了以榻榻米为标准的模数体系，这令他们很快就接受了从德国引入的模数概念。空间狭小使日本民族喜爱小型化、标准化、多功能化的产品，这恰恰符合国际市场的需求，是日本的设计达到了空前繁荣的阶段。转二、现代工业设计

进入20世纪90年代后，各行业之间的界限产生模糊。这个现象所受到的最大刺激是设计师遇到问题不能按照产品的类别进行硬性分割。在设计时，他们必须注意设计对象与其它产品之间的关系，必须跨出设计对象的设计范围来考虑问题。如设计杯子，不是单纯地以是否符合人体工程学或以优美的造型为标准，而要考虑它在什么场合使用，要让杯子能与周围的环境相适应。随着设计师考虑的设计范围日趋增大，出现了以品种分类的边缘的模糊化问题，各类学科也有了互相兼容的现象，即学科的交叉化。这是现代设计的重要趋势。

学科交叉化和电脑的冲击对当今的设计是积极因素，它们将促进设计在新的时代面前更快地向好的一面发展。当然，现代设计也存在一些问题。国际主义风格的产品可以批量生产，并且价格低廉，适合广大民众的需求。但它在设计过程中牺牲了民族性、地方性、个性，一心追求共性。现在是工业化向信息化转型的一个过渡阶段，从长远利益来看，产品必须有个性才能在激烈的市场竞争之中占有一席之地。

在设计中，从国家、地区的实际情况出发，把民族审美情绪同现代设计的某些因素结合起来，形成独特的设计体系，是设计的一个发展趋向。后现代主义由建筑设计产生，对严肃的现代设计的负面冲击却是难以估量的。20世纪80年代后期以来，极少主义（Minimalism）从近乎混沌的众多流派中脱颖而出，它较之现代主义表现出更为强烈的感性精神追求，它不仅是一种设计风格，而是一种生活方式，物质享受为中心的价值观被抛弃了，物欲被淡化了。极少主义追求清心寡欲以换取精神上的高雅与富足。这种思想与靠消费支撑起来的资本主义经济秩序是格格不入的。极少主义以极少的直线语言来表现丰富的空间形式。它与“兼收并蓄”的后现代主义仍是水火不相容。工业设计产生以来不变的话题“简洁美”又有了一个新的诠释。

三、中国的工业设计

中国工业设计行业已具有一定规模。设计人员从业者年龄结构呈年轻化，设计机构呈现出多样化的模式，设计对象也比较广泛如政府机构、信息产业、家具制造业、家电业、医疗业、交通工具等。中国的企业家也认识到，工业设计既不是设计师满足自己表现欲望的东西，更不是简单的设计包装，而是能够提升品牌，促进销售，提高消费者满意度的一种必不可少的手段。在设计潮流和设计风格上，中国的工业设计也逐渐与世界接轨，以人为本的设计，绿色设计已经逐渐提上日程。此外结合中国地域特色及民族传统元素的本土化设计也逐步开展起来。但是中国的工业设计发展起步较晚，在新的形势下工业设计已经不能适应当前经济发展的需要，只有大力发展设计教育，推动设计产业化，重视工业设计指导下的技术与管理的重构，才能增强中国工业设计的国际竞争力。

四、结束语

总的来说，在设计形式，设计风格上，多元化的格局已经形成，没有哪一种流派能够一统天下，也没有什么权威去剥夺某些流派存在的权力。理性与感性是天平的两端，它们谁也不能压倒谁而趋向于某种平衡。最近出现在汽车设计上的“新锋锐”风格就将符合空气动力学的流线型与刚挺有力度的“硬线条”结合在一起，实现了感性认识、理性推理的协调，成为造型设计形式的新引导趋势。总之，当今时代多元化的形式之间只有主流和非主流之分。“高科技”转化为“高情感”，“改造自然”转变为“适应自然”才是未来设计的主题。工业设计是不断向前发展的，对人类的生产生活的作用也是越来越重要，会随着人类社会的进步和人类的需要而发展。

参考文献

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前言

自然界到处充满活生生的“优良设计”实例，对设计师而言，是个取之不尽、用之不竭的“设计资料库”。诸如无生命的山川河流，有生命的飞禽走兽，还有多姿多彩的花草树木，除有丰富的造型之外，绚丽的颜色也给人以视觉上的无比享受。这些动植物经历了几百万年的适者生存法则的自然进化后，不仅完全适应自然,而且其进化程度也接近完美。这些自然的“优良设计”，有的机能完备，让人叹服；有的结构精巧，用材合理，符合自然的经济原则；也有的美不胜收，让人爱不释手；有的甚至是根据某种数理法则形成，它合乎“以最少材料”构成“最大合理空间”的要求。这些生物形形的奇特本领耐人寻味，使人浮想连翩。我们在赞赏之余，是否能从这些精妙的设计中，获取一些灵感呢？回答是肯定的。

一、历史上的仿生

人类在遥远的岁月似乎就认识到能从自然生态系统中领悟到自身生存、发展、进步的真谛。人类从蒙昧时代进入文明时代就是在模仿和适应自然规律的基础上发展起来的。回顾中国的古文明史，不难看到人们较早就留下了模仿自然生态的痕迹。从远古原始人构筑的人首龙身、人面鸟身等“人心营构之象”，到现实生活中以各种动物形态为原型的实用器皿，如牛形灯、猪、鹰形壶等。从神话传说中人的羽化飞升，到春秋战国时期的鲁班从草叶的齿形边缘中“悟”到了锯的原理等，大量的事例记述了人们对自然生命的外在形态和功能创造性地模仿。

国外亦然，古时人们看到鸟儿在天上自由自在地飞翔，就向往人也能象鸟一样飞上天，于是便用各种方法模仿鸟。经过漫长岁月，从最初的木制飞人发展到今天的超音速飞机，终于实现了人类在蓝天上自由飞翔的梦想。达芬奇被认为是现代仿生学之父。在大约公元1500年，他完成鸟翅模型之后，又画了一系列的无法实现的飞行设备草图。大约400年之后，奥托成功了，他根据鹳的翅膀制造的滑翔机成功地飞行了250米，而且他也取得了"滑翔机之父"的称号。而我们小时侯玩的竹蜻蜓，便是现代直升飞机的趋形。一直以来，许多研究者都在不断尝试把自然界的形态和功能类比的应用于科学。

由此可见人类师法自然思维由来已久，这便促成了仿生学的诞生，仿生学是在生物科学与技术科学之间发展起来的，模仿生物系统的原理来建造技术系统的一门新兴边缘学科。仿生学恰似“桥梁”和“纽带”，连接着生物科学与技术科学。仿生设计则是在仿生学的基础上发展起来的。它以仿生学为基础，通过研究自然界生物系统的优异功能、形态、结构、色彩等特征，并有选择性的在设计过程中应用这些原理和特征进行设计。

著名的德国工业设计师路易吉.科拉尼是仿生设计理论的大力倡导者和实践者，他那蕴藏着人类责任感的设计哲学思想，以及呼吁人类社会与大自然和谐统一的设计观念，都具有极其深刻的划时代意义。他鲜明的仿生设计原理与方法、强烈的造型意念和极具旺盛生命力的设计，成功地影响了后代设计师。

运用仿生性思维进行设计，可作为人类社会生产活动与自然界的锲合点，使人类社会与自然达到高度的和谐统一，仿生设计正逐渐成为工业设计发展的大趋势。

二、现代工业设计中的仿生

现代社会文明的主体是人与机器。人类在这种文明所导致的生态失调状况下开始反思并力求寻找新的出路，建立人与自然、机器的对话平台，共生哲学观强烈地呼吁人与机器、生态自然与人造自然之间合理的建构，创造人类社会与自然高度的和谐。那么，师法自然的仿生设计就是一种良策和新理念。

仿生设计是人们在长期向大自然学习的过程中，经过积累经验，选择和改进其功能、形态，从而来创造更优良的人造物。尤其是当今的信息时代，人们对产品设计的要求和过去不同，既注意功能的优良特性，又追求形态的清新、淳朴，同时注重产品的返朴归真和个性。提倡仿生设计，不但创造功能完备、结构精巧、用材合理、美妙绝伦的产品，同时赋予产品形态以生命的象征，让设计回归自然，增进人类与自然统一。

德国著名设计大师路易吉·科拉尼曾说：“设计的基础应来自诞生于大自然的生命所呈现的真理之中”。这话道出了自然界是蕴含着无尽设计宝藏的天机。归纳现代工业设计中的仿生，其主要表现在以下几个方面：

1、形态的仿生

形态从其再现事物的逼真程度和特征来看，可分为具象形态和抽象形态。

1）具象形态的仿生

具象形态是透过眼睛构造以生理的自然反应，诚实地把外界之形映入眼睛膜刺激神经后感觉到存在的形态。它比较逼真的再现事物的形态。由于具象形态具有很好的情趣性、可爱性、有机性、亲和性、自然性，人们普遍乐于接受，在玩具、工艺品、日用品应用比较多。但由于其形态的复杂性，很多工业产品不宜采用具象形态。

2）抽象形态的仿生

抽象形态是用简单的形体反映事物独特的本质特征。此形态作用于人时，会产生“心理”形态，这种“心理”形态必需生活经验的积累，经过联想和相象把形浮现在脑海中，那是一种虚幻的，不实的形，但是这个形经过个人主观的喜怒哀乐联想所产生的形变化多端、色彩丰富，这与生理上感觉到的形大异起趣。

归纳起来抽象的仿生形态具有以下特征：

1）形态高度的简化性和概括性

形态高度的简化性和概括性，指的是形态本质的抽象表现。通过对生物形态或非生物形态的科学分析，结合的我们的生活经验，均可证明一切形态的本质都是一种内力的运动变化。这种内力运动变化是产生形态的根据。在研究形态时，设计者从知觉和心理角度有意无意地都把形态的内力运动变化感受为生命活力，再通过形态抽象变化，用点、线、面的运动组合来表现生命活力。因此，形式上表现为简化性，而在传达本质特征上表现为高度的概括性。

这种形式的简化性和特征的概括性，正好吻合现代工业产品对外观形态的简洁性，几何性以及产品的语意性的要求，因此，它大量的应用于现代产品设计。

2）形态丰富的联想性和想象性

抽象仿生形态作用于人时，产生的“心理”形态必需生活经验的积累，经过联想和想象才浮现在脑海中。因此，它充分地释放了人无限想象力。同时因人的生活经验不同，因此经过个人主观喜好联想产生的“心形”也不尽相同，产生形态生命活力的感受自然丰富多彩。

3）同一具象形态的抽象形态的多样性

设计者在对同一具象形态进行抽象化的过程中，由于生活经验、抽象方式方法以及表现手法不同，因此抽象化所得形态有多种。

抽象仿生形态应用于产品开发时，在生产和销售中有以下优点：

1）生产便捷

抽象形态的形式简洁，这吻合了现代工业产品提倡的简练几何外观的特征，因此，对生产设备并没有特殊的要求，开发商可以方便快捷的进行生产，这为各种工业产品的仿生生产提供了无限可能。

2）产品形态多样化

具象形态不胜枚举，抽象后的形态更是不计其数，这为仿生的工业产品形态的多样化提供了选择的可能。

3）满足不同层次的顾客

抽象形态的联想性和想象性充分地释放了顾客的自由想象力，人们不但可以感受到产品形态的有机、可爱、情趣、亲和、运动等特点，同时因联想和想象不同，有的想起自己可爱的小宠物，有的想起一段美好的爱情，有的想起一个老朋友，有的想起一次愉快的旅行等，正所谓仁者见仁，智者见智。顾客从不同的角度感受到仿生形态赋予产品的艺术美感和想象空间，这就更容易满足不同层次的顾客，从而激起他们共同的购买欲望。

4)产品回归自然

抽象仿生形态的本质特征是由内力运动变化而产生的生命活力。这种特征赋予仿生产品以生命的象征，让产品回归自然，建立了人、机器、自然对话的平台，这种共生的哲学观合理地构建人造自然和生态自然之间的和谐，增进了人类和自然的统一。仿生型家具是模仿动物、植物等生物形体制作的家具，其形象十分逼真，以寄托对大自然的依恋之情，此种家具给人以大自然的感觉。

总之，具象仿生停留在模仿生物表层，思想性和艺术性的含量相对低一些；抽象仿生集中于提炼物体的内在本质属性，是一种特殊的心理加工活动，属于高层次思维创造活动，它侧重揭示物体的理念内涵。在现代仿生设计中，高、新、精、尖的工业产品，更适合用抽象仿生。

2、功能的仿生

人们发现，动植物的某些方面的功能，实际上远远超越了人类自身在此方面的科技成果。生存在自然界中的各种各样的动植物能在各种恶劣复杂的环境中生存与运动，这是因为其运动器官和形体与恶劣复杂环境斗争进化的结果。植物和动物在几百万年的自然进化中，不仅完全适应自然，而且其进化程度接近完美。今天，我们生活在科学技术飞快发展的时代，学习和利用生物系统的优异结构和奇妙的功能，已经成为技术革新和技术革命的一个新方向。许多事实说明，仿生学是发展新技术的金钥匙。

仿生学的思想是建立在自然进化和共同进化的基础上的。仿生学试图在技术方面模仿动物和植物在自然中的功能。这个思想在生物学和技术之间架起了一座桥梁，并且对解决技术难题提供了帮助。通过再现生物学的原理，人类不仅找到了技术上的解决方案，而且同时该方案也完全适应了自然的需要。其目的就是分析生物过程和结构，并将此分析用于未来的设计。

在创造物质文明的过程中，人类常常将生物的某些特性运用到创造发明之中。例如科学家根据蜻蜒的飞行原理研制成功了直升飞机；根据加重的翅痣蜻蜒在高速飞行时安然无恙，人们仿效其在飞机的两翼加上了平衡重锤，解决了因高速飞行而引起振动的棘手问题；又如根据蛙眼原理，科学家利用电子技术制成了雷达系统，能准确快速地识别目标；根据萤火虫100%的光能转化效率原理，人类制成的冷光源，将其发光效率提高十几倍，大大节约了能量。再如仿昆虫单复眼的构造特点，人类造出了大屏幕模块化彩电和复眼照相机；仿狗鼻子嗅觉功能，人类造出了电子鼻可以检测出极其微量的有毒气体等等诸多令人惊叹的创造。

尽管如此，自然界的动植物千千万万，其许多高超的技能与奥秘人们尚未完全掌握，但可以相信，随着仿生技术的发展，各种仿生发明会源源不断地被应用到人类的生活中来。

在创造物质文明过程中，工业设计师该怎样更好利用仿生发明来创造产品呢？首先，要明确科学家或工程师与工业设计师职责的不同，前者解决物与物之间或物体本身整体与部分之间的关系；后者解决物与人之间的关系，即构建人机对话的平台。因此，工业设计师实现产品创造的基础是仿生技术发明的实现。这样，工业设计师就有两种方式来更好地利用仿生发明开发产品：

1）科学家先实现成果，工业设计师结合人类的需求转化为仿生设计

科学家先实现了仿生发明，但由于知识结构的差异，科学家不可能对市场和人的需求有一个全面而准确的定位，就不可能成功将其成果转化为市场所需求的产品，更不可能创造人性化的人机界面。而工业设计师正好能准确地捕捉到市场需求，结合优秀的仿生发明创造出人们所需求的产品，同时构建友好的人机对话平台，从而创造更多有价值的产品。

2）工业设计师先提出设想，科学家择优实现的互动仿生设计

科学家还没有实现某种仿生发明，工业设计师通过对自然现象的细心观察和经验总结，结合对市场需求全面而准确的认识，提出某种产品的构想或概念。科学家择优实现这种仿生技术，这使得工业设计师创造这种仿生产品成为可能。通过工业设计师和科学家的互动，从而创造有价值的产品。

因此，工业设计师要关注最新的仿生成果，同时也要细心的观察自然。

3、结构和材料的仿生

随着仿生学的深入开展，人们不但从外形、功能去模仿生物，而且从生物奇特的结构和肌理中也得到不少启发。人们在“仿生制造”中不仅是师法大自然，而且是学习与借鉴他们自身内秉的组织方式与运行模式。有的结构精巧，用材合理，符合自然的经济原则；有些甚至是根据某种数理法则形成的，合乎“以最少材料”构成“最大合理空间”的要求。这些为人类提供了“优良设计”的典范。

例如蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成，每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成，这些结构与近代数学家精确计算出来的菱形钝角109°28’和锐角70°32’完全相同，是最节省材料的结构，且容量大、极坚固，令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板，强度大、重量轻、不易传导声和热，是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。

最新科学研究指出，生物体都是由少数很简单的物质构成的，诸如糖、蛋白质和水之类。生物体的不同部分，从柔韧的皮肤到坚硬的骨骼，性能如此多样，关键在于从原子排列成分子，及从分子组合成纤维,晶体等半成品，在结构上的千差万别，就是由于结构的奇巧精致，形成了各种优越奇特的性能。

解生物体构造的这些奥秘，最直接的目的就是研制新型的“仿生材料”。研究人员模仿鲍鱼壳的微观结构，将铝分子充满在碳化硼分子之间，已初步研制成功新型的陶瓷材料，除了既坚硬又柔软以外，还可以感测并适应周围环境的变化，如果飞机机翼材料具有这种性能，那么遭到损害时能够感知并自行修复。具有和生物机体相同弹性的材料，伸缩自如，能成功地用来制作人工动脉。

因此，工业设计师也要积极的关注仿生发明中精巧的结构和奇特的材料，并且巧妙地应用这些结构和材料，结合市场的需求创造出人们需求的产品，同时也要细心的观察自然，提炼自然的精妙，提出更多的构想，为科学家的探索提供更多的思路，从而创造更有价值的仿生成果，为人类创造更加精美更加丰富的产品。

总之，破解生物体结构之谜，研制仿生材料的路还很漫长，目前人类只不过刚刚起步前行，但是仿生材料的应用前途无量，却是绝无疑义的。

4、界面仿生

在现代工业产品设计中，单纯地从形态、功能、结构或材料的某一个方面来仿生是很少见的，更多的是综合形态、功能、结构和材料的多个方面来进行仿生设计，而且还从大自然的生存哲学即和谐与共生的角度进行仿生设计，诸如绿色仿生设计，可持续仿生设计等。这种既从自然界的个体表现形式，又从自然界的总体生存理念的仿生设计，与界面设计的功能性设计和情感性设计是相吻合的，因此，我把这归结为界面仿生设计。

要理解界面仿生设计，首先要知道界面。所谓界面，即人机界面，是人与机器进行交互的操作方式，即用户与机器互相传递信息的媒介，其中包括信息的输入和输出。好的人机界面美观易懂、操作简单且具有引导功能，使用户感觉愉快、兴趣增强，从而提高使用效率。

美国学者赫伯特．西蒙提出：设计是人工物的内部环境(人工物自身的物质和组织)和外部环境(人工物的工作或使用环境)的接合。所以设计是把握人工物内部环境与外部环境接合的学科，这种接合是围绕人来进行的。“人”是设计界面的一个方面，是认识的主体和设计服务的对象，而作为对象的“物”则是设计界面的另一个方面。它是包含着对象实体、环境及信息的综合体，就如我们看见一件产品、一栋建筑，它带给人的不仅有使用的功能、材料的质地，也包含着对传统思考、文化理喻、科学观念等的认知。“任何一件作品的内容，都必须超出作品中所包含的那些个别物体的表象。”分析“物”也就分析了设计界面存在的多样性。

因此，为了认识和分析仿生界面设计，可将其分类为：

1）功能性界面仿生

功能性设计界面接受物的功能信息，操纵与控制物，同时也包括与生产的接口，即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面的仿生侧重于功能、结构和材料的仿生，它反映着设计与人造物的协调作用。

2）情感性界面仿生

情感性设计界面即物要传递感受给人，取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情，而不是个人的情感抒发。设计师“投入热情，不投入感情”，避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这一界面的仿生侧重于用形态、色彩、肌理等引发心理情感，体现大自然和谐与共生的精神哲学的仿生设计，它反映着设计与人的关系。

如在计算机的设计中，硬件方面人们逐渐采用多种方式与机器交互，如自然语言接口、计算机支持的协同工作、眼动跟踪、姿势识别、三维输入、表情识别、听觉界面等，进行着功能性方面的界面仿生设计；软件方面广大的软件研制人员开发计算机用户愈为迫切需要的符合“简单、自然、友好、一致”原则的人机界面，即情感性方面的界面仿生设计。

总之，随着计算机广泛应用，它已经变成家喻户晓的商品，可以任意地装在人们的口袋里，用来帮助人们处理日常的办公业务和生活事务，自然的人机界面与和谐的人机环境已逐步变成信息世界关心的焦点。其他产品同样如此。因此，仿生设计使产品有更加完备的功能性界面和更加自然和谐的情感性界面，更好地满足人的需求。

三、未来工业设计中仿生的前景

今天，我们生活在科学技术飞速发展的时代，学习和利用生物系统的优异结构和奇妙的功能，已经成为技术革新和技术革命的一个新方向。许多事实说明，仿生学是发展新技术的金钥匙。例如研究显示，不远的将来一种仿生电子眼可望诞生。因为科研人员已揭开眼睛是如何看到经大脑“翻译”的图像。他们已发明一种称为“细胞神经网络”的电脑微型集成电路，据此将发明仿生“电子眼”可以用来进行类似视网膜功能的图像处理。又如美国宾夕法尼亚大学医疗中心耳鼻喉科的医生不久将开展“仿生耳”植入手术，让从前失去听力的成人重获听力。再如科研人员以猴子作为人的替身，正在研究人大脑的思维与记忆的生理活动。他们设想，如果仿照人的神经系统，把它运用到电子计算机上去，就有可能诞生具有高级神经活动的生物计算机，那就是仿生学划时代的贡献。所有这些都预示着仿生科技前途似锦，而且仿生科技的探索永无止境。

另一方面，神奇的大自然向人类展示着精妙绝伦的生命形态和绚丽多彩的悦人色彩，同时，大自然还无声地阐释了自然界的生存哲学——和谐与共生。这种和谐的设计哲学呼吁人类社会与大自然之间的高度和谐统一；共生的设计哲学则呼吁着人与机器、生态自然与人造自然之间建立合理的建构，搭建人与自然、机器共生的对话平台。

总结

综上所述，运用仿生性思维进行设计，不仅创造功能完备、结构精巧、用材合理、美妙绝伦的产品，而且赋予产品以生命的象征，让设计回归自然，增进人类与自然统一。因此，工业设计师要学会师法自然的仿生性设计思维，创造人、自然、机器和谐共生的对话平台。

参考文献：

〔01〕《视觉和仿生学》倪海曙主编知识出版社1985

〔02〕《仿生学纵横谈》邵海忠编著江西人民出版社1981

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21世纪的市场竞争，是科学技术的竞争，同时也是工业设计的竞争。

什么是工业设计?1980年，巴黎国际学术年会权威的论述是，赁借训练、技术知识、经济及视觉感受，而赋予材料、结构、构造、形状、色彩、表面加工以及装饰全新的品质和风格。

21世纪是知识经济的时代。高度发展的科学技术与代表新世纪潮流的工业设计相结合，将为人类书写美好的篇章。

由于工业设计是由工业设计师、结构工程师、价值分析师、模型工程师等专家集团组成的共同劳动，其本身就形成了一种特殊竞争力。专家们基于他们对技术、产品、市场、消费者、购买力、价格水平、生活习惯等的科学把握，开发、设计出了一大批具有竞争力的产品。如瑞士的机械手表，微软的软件……

日本千叶大学著名学者宫畸清教授在介绍日本经济发展的过程时，谈到日本产业振兴和经济增长有三要诀：一是艰苦奋斗的民族精神；二是领先一步的工业设计；三是不断完善的经济政策。这三者相辅相成，其中，工业设计对日本经济的起飞发挥了巨大的推动作用。

亚洲金融危机之后，日本人痛定思痛，面对21世纪，又一次将“设计竞争力”作为日本经济振兴的法宝。他们用全新的设计思维，在策划、在设计“太阳经济”、智能建筑、地下城市、空间城市、模糊汽车等等。

工业设计是核心竞争力，是因为它可以科学地配置资源，投资少，见效快。据测算，工业品外观每投入一美元，可带来1500美元的收益。日本日立公司的数据则更具说服力，该公司每增加1000亿日元的销售收入，工业设计所占的作用占51%，而设备改造的作用只占12％，显而易见，工业设计的主旨同可持续发展战略是一脉相通的。在21世纪，工业设计将成为企业生存的关健和核心。商家将切实感受到，如果没有卓越的产品设计，任何先进技术精良装备与严格的管理都无法创造出精美的商品。

工业设计前景之“组织设计”是全新的革命

现代工业设计应该包括组织设计。

现代企业制度是20世纪组织设计最重要的成果。但是，企业制度的革命是永恒的。企业组织设计也没有终点。

随着信息化、自动化、全球化的出现，人们设计了“全球工厂”、“元纸贸易”、“战略联盟”、“电视直销”、“网络营销”等各种生产和营销组织形式d

我们需要设计“全球工厂”。在社会分工日趋细化的时代，“大而全”、“小而全”的企业已经难以在激烈的市场竞争中占据竟争的优势，商战的严峻现实需要众多的各具优势的企业联合起来，互相支持、互相补充，形成“全球工厂”。

耐克(NIKE)公司是世界上最大的旅游鞋供应商和制造商，公司将主要精力放在产品的设计和销售上，产品的生产制造主要在新兴国家和地区进行。耐克甚至连样鞋也不生产。这就是“全球工厂”的初级阶段。

我们需要设计“战略联盟”。康柏电脑公司为迅速进入自己并不熟悉的个人电脑市场，获得竞争优势，一开始就与十几家著名的软硬件公司，如微软、迪吉多等结成技术战略联盟，“借他人力量发展自己”。康柏电脑的大部分零件也采用外包的形式来组织供应，公司本身仅仅掌握快速的研究开发能力及行销网络。由于实行轻巧的高弹性组织，配合低价策略，康柏很快占领了个人电脑市场，成为全球个人电脑的著名品牌。

工业设计前景之设计创意是企业人的基本素质

科学的工业设计，其灵魂是设计创意。

设计创意是21世纪企业入的基本素质。

我们所知道的有关设计创意的经典事例太多了。索尼的盛田昭夫苦于女儿的收录机的声音太大的烦躁，促发了“随身听”的构想：美国硅谷两个青年电脑“发烧友”基于“让每个消费者桌上都有一台电脑”

的理想，领导了被认为是“20世纪最伟大的技术革命”的PC电脑潮流；海湾战争后赋闲的摩托罗拉工程师为了“让普通人在移动中通讯”，轻松地将军工技术转化为民用，引发了“大哥大”的流行；“令妇孺都能操作摄象机”的目标，使索尼创造了“掌中宝”；“在拍摄中即时观看影象”的设想，激发了夏普“彩色液晶显示屏手提摄象机”的独创......

21世纪的设计创意是在“世界产品大交流”的冲撞中产生的。目前世界市场各类商品的总量是150万种，中国市场才40多万种。由此可见，我国产品种类的市场空间还很大。企业应当大力激发设计师，多多创意，多多开发，积极投身于风起云涌的全球工业设计浪潮当中。

21世纪也是设计教育大发展时期。创意是需要教育的。创意也需要教育来普及。目前，各国都在加大设计学院的建设力度，如美国有35所工业设计的专门学院，日本与德国各有20所，韩国有15所，这些设计院校把目光都放在21世纪。未来世界级的服装设计师、汽车设计师、建筑设计大师......将从这里诞生。

工业设计前景之“虚拟设计”是高科技设计的旗帜

21世纪的设计，应该是“虚拟设计”。

“虚拟设计”（VirtualReality简称VR）技术的概念，最早是由美国科学家拉厄尔于80年代初提出的，现在它已被广泛应用于社会生活的各个方面，如“虚拟生产”、“虚拟贸易”、“虚拟市场”、“虚拟网络”等等。而虚拟设计则是通过“虚拟现实”的手段，追求产品的设计完美和合理化。

虚拟设计通过“三维空间电脑图象”达到：1）真实。借助电脑和其它技术，逼真地模拟人在自然环境中的各种活动，把握人对产品的真实需要；2）交互。实现人与所设计对象的操作与交流，以不断改进设计模型；3）构想。强调三维图形的立体显示，使设计对象与人、环境更具现实感和客观性。

美国福特汽车公司科隆研究中心设计部经理罗勃认为，采用虚拟设计技术，可使整个设计流程时间减少2/3。

21世纪，虚拟设计将在建筑设计、装备设计、产品设计、服装设计中发挥神奇的效用。

工业设计前景之“绿色设计”是新世纪的设计主题

绿色设计，是维护人类地球绿色环境的设计。绿色设计的目的是系统有序地探索人类产业发展与社会文明的关系，有效地避免高科技工业化社会与生态环境的冲突。

绿色设计要求必须从生态伦理学出发，掌握如下原则：

——在新产品中尽可能节约物质资源。

——实行语义学革命。随着产品日趋多样化，能赋予产品“生命与意义”的产品语义学，正在取代传统的产品“机能与外型”的关系。要突出自然、环境的命题。

——设计创新。在造型、功能、色彩、选材等方面，努力向高、精、尖攀登。同时，要兼顾民族性和层次性

谈到工业设计专业，可以先看看在上海"中国工业设计周"了解的两组数据，其一是我国近20年来培养的工业设计专业毕业生仅3万人左右，只相当于韩国目前该专业在校生的数量；其二是我国高校工业设计专业的毕业生，就业形势不好，很多工业设计专业毕业生都不得不改行。每年约有30%至40%的人流向包装和商标设计等行当，有40%至50%的人改行去搞装潢、广告，也有部分毕业生到网站进行网页设计，真正去做工业设计的人很少。为什么如此少量的毕业生就业要改行呢？难道真是市场饱和，还是市场不需要工业设计人才吗？

篇9

在指导教师的指导和帮助下，学生通过专业的问卷调查网站“问卷星”（），制作并了调查问卷。问卷星是一个专业的在线问卷调查、测评、投票平台，专注于为用户提供功能强大、人性化的在线设计问卷、采集数据、自定义报表、调查结果分析系列服务。该调查问卷由九个问题组成，［5］其中前六个问题为客观题，主要目的是确定被调查者的基本信息和乘坐飞机的经历情况，同时明确了被调查者对机餐餐具的基本元素，如外观，材质等设计元素的倾向性。后三个问题是主观题，用于确认在飞机餐餐具使用过程中遇到的问题和不便之处，以及令人印象深刻的餐具体验，一方面可以搜集用户的问题，确定设计方向；另一方面也可以发现借鉴某些航空公司优秀的餐具设计，以提供更好的设计方案。该问卷在互联网平台之上，借由现在被广泛接受的社交网络（如微信、微博、QQ等）进行扩散，同时依靠老师和同学的帮助，得到了充分而理想的调查结果，并在该互联网平台上进行数据的初步统计。

1.2调研分析

此次网络问卷调查历时1个月（2014.03.26～2014.04.25），有效调查有51份，其中男性被访者30人，女性被访者21人。被访者的年龄分布在20岁至45岁之间，其中一半被访者有10次以上搭乘飞机的经历，绝大多数被访者有搭乘国际航线和国外航空公司航班的经历。在针对用户所关注的飞机餐餐具设计元素的调查中，餐具的手感、实用性和外形是乘客最为关心的三个要素，如图1所示。在飞机上用餐时，乘客希望有便利好用的餐具帮助进餐，乘客关注餐具的功能，同时期待良好的外观设计。过多繁杂的餐具、容器在较为窄小的用餐空间中会造成混乱，使用不便，摆放困难，造成使用者的烦躁，无法把注意力集中在本应是用餐主角的食物上。另外，目前餐具常用的塑料较轻，在使用中会比较容易被碰翻，或在飞机颠簸时翻倒，由于重心不稳使食物和饮料洒出。乘客反映的飞机餐餐具使用方面的不便，从表面上看是针对功能性问题，其实是现有的餐具设计考虑不周，这就给该毕业设计提供了发挥空间。一部分乘客反映未曾对餐具特别注意，换个角度来说，目前飞机餐餐具的设计并没有引起乘客的注意，只有新航、全日空、汉莎航空等航空公司简约精致、富有航空公司品牌元素和国家特点的餐具给乘客们留下深刻的影响。还有一部分乘客对餐具使用性提出更高的期待，并出于对环境压力和餐具成本的考虑，对餐具材质的提出建议。

1.3设计实践

学生根据网络问卷所采集以及归纳的信息，从改善飞机餐餐具的手持性能、餐具的布局、体现航空公司特色和餐具材质四个方面展开设计实践。从功能、造型、材质三个方面入手，餐具的功能性改良以协助乘客简易顺利地完成经济舱位环境内的进食，也通过赋予餐具美观的外观造型营造用餐的愉快气氛。定设计的外形、色彩、材质方案，用Rhino软件建模渲染，如图4所示。

篇10

㈠中国工业设计行业具有一定的规模

中国工业设计行业已具有一定规模。中国工业设计行业从业人员约30万人，工业设计年产值约为300亿人民币，占2005年世界创意产业产值的1.27‰，相当于2004年中国国内生产总值的2.19‰。

㈡设计人员从业者年龄结构呈年轻化，从业人员集中分布在发达经济地区

2005年中国创意设计人员年龄分布图

根据调查显示，中国创意设计行业的从业者主要属于年龄段在20-30岁之间，所占比例达到93％。且创意设计人群集中分布在华北、华东、华南等较发达经济区域，从业者比例分别是24%、22%和20%，西南地区和东北地区所占比例分别占总量的8%和8％，而西北地区的从业者最少，占总数的4%。这与我国人口分布与经济发展水平区域差异相关。

2005年中国创意设计行业人员区域分布

㈢中国工业设计机构呈现多样化的模式

随着中国经济和市场的发展，中国的工业设计机构呈现出多样化的模式：

(1)自由职业设计顾问公司模式

20世纪80年代末期是中国工业设计的职业化发展的开始时期，具有真正意义上的专业化工业设计公司于20世纪80年代末出现在广州和深圳。部分设计公司将工业设计与工程设计、模具制造等整个过程联合起来，其人员规模超过150人。这些公司的特点是善于紧密的将设计与生产制造相结合，以设计的市场实现和销售状态为最主要的评价标准，在时间把握上具有优势。他们所主要客户对象涉及到家电、信息、通讯、医疗等产业领域。

(2)政府支持的设计机构模式

这类设计机构以北京工业设计促进中心与北京经纬工业设计公司为代表。北京工业设计促进中心是政府实施“工业设计科技促进”专项计划、推进设计创意产业发展的促进机构，承担设计产业政策规划研究、提供企业设计咨询指导、开展国际设计交流合作、承办设计论坛展览会议、举办设计技能专业培训。同时，为企业进行设计实务示范。北京经纬工业设计公司是由政府投资股份方式建立的设计机构。这些机构的客户对象包括政府机构、信息产业、家具制造业、家电业、医疗业等。

(3)院校工作室模式

在北京和广州、上海等地，以院校为依托的工业设计工作室或公司在专业素质上具有较大的影响，其主要偏重于企业设计课题与设计教育实践的结合，注重设计概念的创新。院校模式由于集中了教授、研究生和大学中的不同研究部门和人员，更注重设计的整体解决方案和企业的文化性。其涉及的企业范围包括信息、家电、通讯、医疗、交通工具制造业等范围。

(4)企业设计部门模式

从20世纪90年代开始，摩托车、汽车等交通工具制造业领域，一些企业具有非常专业的工业设计中心并吸引了大量的人才。信息产业领域主导企业不仅成立了自己的设计机构，还委托国外的大型设计机构进行合作设计，迅速提升了设计的质量和层次。

二、中国工业设计存在问题

我国的工业设计与发达国家相比还存在较大差距。其原因主要来自三个方面。

首先，大量的OEM（代工生产）使企业不断丧失设计能力。在引进外资中大量OEM生产虽然使我国产品出口总量大幅度上升，GDP迅速增长，但同时也使我国企业在产品设计中形成对国外的依赖。在一些产品中，即便是我国自主知识产权，但核心设计仍然是从国外购买的，这在汽车、机械以及计算机等高新技术产业很普遍。许多大企业对设计缺乏专门的资金投入，更缺乏自己的设计师队伍。这也是我国制造业一直没有走出引进—模仿—生产—再引进—再模仿的怪圈的原因。

其次，缺乏相应的资金投入和产业扶持政策。长期以来，工业设计在我国一直没有专门的政府管理部门，行业协会也基本处于松散状态，且资金来源严重不足。政府缺乏对工业设计的资金投入，既没有专项拨款，也没有建立设计基金，在工业设计并没有被引起广泛重视，仅仅凭借个别企业的资金推动是不够的。第一个国家级工业设计园区——2004年兴建的无锡国家工业设计园区，也是我国唯一一所国家工业设计园区，起步阶段是民营资本。但设计园在二期工程中园区公共服务平台的建设遇到了融资难的问题。国家没有提供相应的培育政策，对设计公司、设计园区缺乏相应的税收优惠政策。

第三，工业设计产业化程度低，工业设计人才匮乏。一方面是整个设计市场人才匮乏，另一方面是设计专业学生分配难，许多人改行从事其他工作，这反映了人才供求之间的矛盾。从工业设计专业公司来看，我国目前设计公司有数百家，但普遍总体规模小，基本处于散乱经营状态，且设计产品基本在低端，缺乏具有世界影响的设计公司和设计师。

四、中国工业设计产业的机遇

㈠企业自主创新能力不断增强，高新技术产品贸易发展迅速

高新技术产品凝聚着最大的生产率增长潜力，是中国未来人均收入可持续提高最有力的发动机。值得关注的是，外商投资企业在中国的高新技术产品出口中有举足轻重的地位，为避免外商只把那些高新技术产品生产中的低技术环节放在中国，从而导致高新技术产品出口含金量大大降低的问题，中国需要更多自主创新的产品来改善出口产品结构，形成更强大的国际竞争力。2004年，中国高新技术产品进出口首次实现贸易顺差，由2003年的逆差90.7亿美元转变为去年实现顺差41.1亿美元。

㈡国家政策的支持

国家将努力培育国内具有较强国际竞争力的主导产业，形成出口产品的竞争优势。同时利用产业扶持、优惠政策，加快高新技术产业和资金密集型机电产业的发展，为出口提供更多高附加值产品，以相对较少的出口量创造较多的外贸收益。