工程机械外观形象评价系统研究.doc

工程机械外观形象评价系统研究第1章绪论1.1 工程机械外观形象的现状及发展趋势1.1.1 国际工程机械外观形象的发展历程 工程机械的起源可以追溯到19世纪欧洲工业革命时期，大量的新兴工厂，城市化进程的加速，陆路交通的迅猛发展为工程机械产品提供了发展契机。这时的工程机械尚处于结构简单，功能单一，造型乏味的初始状态。工程机械的发展经历了四个阶段：第一阶段（1920世纪30年代），以技术驱动的工程机械创新。由于工程建设的需求，人们迫切需要能拓展自身能力的机械，工程机械应运而生。这一阶段涌现出了以凯斯（CASE）、卡特彼勒（CATERPILLAR）、沃尔沃（VOLVO）、小松（KOMATSU）、川崎（KAWASAKI）等为代表的第一批工程机械制造企业。这一阶段的工程机械在外观形象上比较单一，工业设计思想也尚处于萌芽阶段。第二阶段（20世纪3070年代），大众市场下的大批量生产。造型和技术开始结合，市场以大众需求被划分，工业设计思想逐渐成熟，外观造型的心理感受和使用体验也被消费者重视，工程机械外观形象开始出现改观，企业逐步形成了自己的造型特色。涌现出一批新的工程机械制造企业如戴纳派克（DYNAPAC），宝马格（BOMAG）等。第三阶段（7020世纪末），市场进一步细分，大众市场终结，小批量生产成趋势。这一阶段工程机械体现为种类更多，造型更丰富。第四阶段（21世纪），批量定制。为更好的满足不同用户的使用要求，工程机械发展为定制模式。这一阶段的工程机械外观形象更加多样化，消费者可以根据自己的需求，喜好，提出自己的定制需求，进行个性化定制生产。1.1.2 国内工程机械外观形象的现状及发展趋势目前我国工程机械行业的整体实力是全国有2000多家生产企业，十大产业集群区，六大产业基地和五大零配件基地。1-胡乾桂，邹十践.初探我国工程机械行业发展的新趋势J.交通世界.2007.1.24-25老的国有企业如徐工、柳工、厦工经过体制改革后焕发出新的活力，新兴的民营企业如三一重工、龙工成为新的行业中坚力量，世界各国有实力的外资公司纷纷在我国投资建厂，设立研发机构，国际工程机械企业对争夺中国市场也是不遗余力。随着中国国家整体实力的提高，科技的进步，工程机械领域国有与民营企业的市场份额正在逐步上升。2006年我国工程机械年销售额规模为世界第三，主要产品年产量达到40万台以上，为世界第二，工程机械保有量约200万台1。据CCM 2008全球工程机械50强排行榜，徐工集团位居第15位，中联重科位居第19位，三一重工位居第20位，柳工集团位列第22位，厦工位居第37位，龙工位居第40位，山推位居第44位。中国工程机械企业在世界当中已经具有一定的影响力，中国工程机械行业底气更足了。巨大的国内市场和国际先进技术的引进促进中国工程机械取得了长足的发展与进步，在发展的过程中也表现出了中国工程机械当中的不足。中国的工程机械企业习惯了在仿制国外技术的同时仿制其外观造型，这样的结果是国内品牌产品形象的严重退化，如果一个企业的产品形象是建立在模仿改动的基础上，那么企业将为此在企业品牌战略，产品形象更新付出更大的代价。我国许多工程机械产品在外观造型和国外产品存在不同程度的雷同。一切产品的外观设计必须有一条贯穿始终的设计思想作为指导，这是形成独立产品形象和品牌形象的基本要素，而这往往被国内工程企业所忽视。中国工程机械在模仿国外机械的时候由于受到缺少对原有设计背景的领会，设计文化和企业文化的差异、制造工艺水平差距等因素的影响，再加上知识产权的问题只能选择部分模仿，这样产生出来的设计是很难获得成功的。同时企业在不断的模仿过程中，总是选择国外成功的产品进行模仿，而不管其风格特征，这样就造成了国内许多工程机械企业没有完整的、统一的和延续性的产品形象，浪费了企业自身的设计资源，也不利于企业的发展。以推土机为例，主要推土机外观造型还不够丰富，造型生硬，缺乏细节，色调单一，仍以工程黄为主，各厂家的个性不突出，识别性不强。加工工艺落后，表面处理简单粗糙。如，铸、锻、焊接结构件一般在涂底漆时只进行了抛沙处理，焊缝基本不处理，所以表面粗糙，涂漆表面处理不光滑，漆膜防护性能不好，细度大，光泽度低，褪色严重。这些都直接影响了工程机械对用户的视觉感受。 随着经济的发展，社会的进步，人们已经不再满足于简单的功能消费，消费者更多的是消费的一种情感。工程机械作为一种生产工具，在技术进步的同时，也更加强调机械的人性化，未来的工程机械必定是更好用的工程机械，功能更加完善，自动化程度更高，造型更加丰富，色彩更加多样化，个性化。国内工程机械企业要想摆脱当前的不利情况就必需全面的重新认识工业设计思想，建立完整的工业设计体系，组建多样化的设计团队，采用正确的工业设计方法进行设计才能在激烈的市场竞争中脱颖而出。1.2工程机械外观形象评价系统的研究现状。1.2.1产品外观形象评价系统的研究现状评价即明确价值的过程，根据评价的对象不同，内容不同，所建立的评价体系也不同。当前主要的研究内容包括：一，对评价体系结构的研究。包括单目标，多目标的评价体系的建立。二，评价因素的研究，针对不同的评价目标选择不同的评价因素集。三，评价方法的研究。目前国内外已提出近30种设计评价方法，按照性质的不同，评价方法可分为三类：定性评价法、定量评价法和综合评价法，其中广泛采用的方法，主要包括模糊评价法，层次分析法，D-S证据理论法，灰色关联评价法等。模糊评价法是七十年代美国计算机与控制论专家L.A.Zadeh教授提出的模糊集合论的基础上发展起来的，他能很好的解决评价当中的模糊术语造成的不确定性，尚淼运用模糊数学方法建立了二级双空间模糊综合评价体系对工业产品中人机界面进行了评价2 尚淼.工业产品造型设计中FUZZY综合评价体系的建立.包装工程.2004.25(5):87-89。高瞩运用模糊理论对电动工具的造型审美进行了评价。3 高瞩. 模糊理论在电动工具的造型审美评价中的应用.包装工程.2007.28(2):127-128层次分析法（AHP：Analytic Hierarchy Process）是由美国著名运筹学家TLSaaty教授于20世纪70年代提出来的一种系统分析方法。这种方法把一个复杂的问题按属性的逻辑关系逐层分解，形成一个层次结构来加以分析，以简化分析问题的难度，并在逐层分解的基础上加以综合，给出复杂问题的求解结果。曾任仁,郑智龙建立了目标层，准则层，要素层的层次结构模型，利用层次分析法进行了产品工业设计评价。4 曾任仁,郑智龙. 用层次分析法确定工业设计评价指标、要素的权值模型研究.工程图学学报.2000.2:96-99D-S证据理论由Dempster提出，经Shafer发展形成的一种不确定性推理理论。石夫乾等运用D-S证据理论建立了产品的感性评价模型。5 石夫乾,孙守迁,徐江. 产品感性评价系统的模糊D-S推理建模方法与应用.计算机辅助设计与图形学学报.2008.20(3):361-365灰色理论是我国华中理工大学邓聚龙教授在1982年提出的，他能很好的解决信息部分清楚、部分不清楚并带有不确定性现象的各种系统。宋娜，虞世鸣运用灰色理论对家电产品的造型进行了评判。6 宋娜，虞世鸣. 基于灰色理论的家电产品造型评判系统的研究.计算机工程与设计.2007.28(14):3498-3500在个性化定制背景下，产品的个性化成为产品形象的重要部分，个性化产品就是能满足客户的特殊要求，并能体现客户个性的产品。当前国内对个性化的研究很大程度上停留在功能个性化的研究。杨沁等对个性化产品进行了基于个性化度的评价体系研究。客户对产品的操纵、控制能力的大小，称之为产品的个性化度。个性化度包含为：开发度，约束度，关联度，复杂度，依赖度。7 杨 沁，韩江洪，朱家诚. 基于个性化度的个性化产品评价体系研究.农业机械学报.2006.37(4):119-124在模块化设计划分中，国内外很多专家进行了相关研究，如K.Ulrich建立功能结构，以功能相关性组成了模块。Gershenson等通过零件的关联，依附，约束性进行了模块划分。这些模块划分很好的解决了产品的功能个性化问题，而在产品的外观造型的个性化上体现不足。在外观造型个性化上，第一，总体上体现为产品的风格意象个性化。产品风格造型的研究主要包括两个趋向：一方面注重量化的感性工学的研究，另一方面是基于符号学理论，偏向本质性研究的产品语意学。感性工学一词由马自达汽车集团前会长山本健一于1986 年在美国密西根大学发表题为“汽车文化论”的演讲中首次提出8Yamamoto K. Kansei engineering-the art of automotive development at MazdaM. Ann Arbor: The University of Michigan, 1986. 124. 由长町三生发展开设了感性工学并进行了持续研究。美国爱荷华州立大学的Chiu-Shui Chan教授提出了风格量化的结论，国内的，游万米，林俊明用计测学方法对造型做定义与描述，运用造型均化法与中间插补法的观念对造型风格进行了研究。产品语意学是基于莫里斯（Morris）的符号学观点而发展起来的。美国Reinhart Butter教授提出了系统化的八大步骤产生语意相关的设计理念。第二，定制用户的个性化要求。定制者希望自己将拥有的是有着自己特征的产品，如，定制者希望将自己公司的标志，标准色运用到定制产品中。第三，企业自身风格与用户个性的融合。目前对产品个性化外观形象的评价研究还较少。1.2.2工程机械外观形象评价系统的研究现状 工程机械作为一种特殊的工业产品，其外观形象具有自己独特的一面。工程机械的造型在很大程度上受到功能结构的制约，因此其造型的多样性受到一定的限制，同时工程机械的使用环境的特殊，因此对工程机械在外观造型，色彩，人机设计，装饰，材质等的使用上都有特殊的要求。对工程机械外观形象的评价不能简单的跟其他产品一样采用相同的评价体系，评价标准，必须建立一套适合工程机械外观形象的评价体系，形成一套对工程机械外观形象行之有效的评价方法，设计一套针对工程机械外观形象进行有效评价的流程。当前对工程机械外观造型评价系统的研究较少，缺乏一套成熟的针对工程机械外观评价的理论，方法，体系与流程。 1.3 课题研究的意义及内容1.3.1 课题研究的意义随着消费者意识的逐渐提升，人们对产品的外观形象要求不断提高，经济全球化加剧了企业间竞争，新产品开发周期缩短，企业需要创造更具有竞争力的产品，因此对外观造型进行评价是十分必要的。简单的单凭个人经验，直觉的评价已经无法满足市场的需求和产品创新的需求，因此有必要采用先进的理论和方法对工程机械的外观造型进行更为科学、客观的评价。通过本课题的研究以期达到现实的社会意义，创造更多的经济价值，进行一定的理论探讨。社会意义：（1）帮助企业特别是工程机械企业创造符合市场需求的产品，提升产品档次，提高产品经济效益，扩大企业的市场占有率。（2）找出产品外形存在的问题，提出解决问题的方法指南。（3）引领正确的审美倾向，使工程机械产品向更安全、合理、美观、绿色和形象多样化发展。学术意义：（1）将分散的，不确定的感性经验经过理论分析、分解、提升为系统理论，并将此理论形成检验评价的工具。（2）探寻定性与定量评价之间的转换。（3）解决多因素复杂层次关联性的区分与关联。1.3.2 课题研究的内容（1）工程机械外观形象内涵的分析；（2）建立针对工程机械外观形象的评价体系；（3）形成一套针对工程机械外观形象评价系统的行之有效的评价方法；（4）设计一套对工程机械正确评价的流程；（5）以实例工程机械为例进行外观形象的评价；第2章 工程机械外观形象评价的内涵工程机械外观形象不是简单的将工程机械包装起来，也不是简单的留给用户一个好看与不好看的工业艺术品。好的工程机械产品必然是工程技术与工业设计的完美结合体，必然能带给用户好的体验，必定是有用的，好用的和吸引人的产品，能够在工作方式，人机效能，易用性和情感特性对用户产生强烈的影响，能够传递好的企业形象，强化品牌形象或建立新的品牌形象，能够取得好的市场效应与社会效应，包括取得好的销售情况，减少环境污染，与防止职业病。2.1工程机械外观形象与功能统一；工程机械是人对自身能力的扩展，因此工程机械必须是对人有用的，好用的。工程机械外观形象必须要满足和体现其功能需求。一， 工程机械产品的外观形态与人机工程学。根据人机工程协会的观点（HFES），人机工程学着眼于“发现和共享以应用于各种系统和设备设计的、关于人的特点的知识。”人们通常只把它当作生物力学和人体测量所关注的内容，实际上它更是从更广泛的意义上的一种对产品用户的全面和综合的理解。人机系统设计是为了解决系统中人的效能、安全、身心健康与心理感受的问题，它所产生的效益主要表现在作业效能的改善，培训难度降低，事故和人为错误减少，生产率提高。2001年，在新加坡举行的一次人机工程会议上使用“有效的人机因素”作为主题，尝试了把产品的可用性和被渴求性两方面结合起来，即定性研究与定量研究的结合。9Jonathan Cagan著,辛向阳,潘龙译.创造突破性产品M,北京：机械工业出版社,2003定性的研究倾向于明确用户情感和表达等方面的期望，定量研究主要关注人们的生理和认知过程，帮助我们明确减少疲劳、减轻压力、避免伤害，简化操作程序所要注意的地方。目前国内工程机械的人机设计主要是满足相关的人体尺寸要求和国家强制标准，很少关注某种形态对操作者所造成的一种心理暗示，造成误操作的可能情况。在工程机械方面主要的人机工程学研究体现在以下方面：第一， 安全性。工程机械是作业强度很高的机械，其首要保证的就是安全性问题，包括对操作者的安全性和对周围环境的安全性。对操作者而言主要体现在操作室的安全和操作的安全性。操作者所处的环境是直接面对施工对象的，离现场最近，环境比较恶劣，操作室必须能给其一个安全的感受。操作室结构安全，给人以稳固安全的感觉，置身其中不会让人觉得不放心，对自己的安全没有把握，在给人以物理保护的同时也要给人以心理保护。操作的安全包括踏板，方向盘，手柄，操作面板等设计合理，不会造成误操作。不同的工程机械面对不同的作业对象，但工程机械的操作室应该具有较宽的观察范围，避免观察死角，能够清楚准确的观察到操作对象，准确的控制工作部件，保证其对周围的人或其他事物不会构成危害。第二， 舒适性。工程机械由于其作业环境恶劣，工作时间长，操作者极易产生疲劳，因此工程机械必须保证其舒适性。座椅的舒适性，驾驶座椅的设计应复合坐姿生理学，充分对肌肉活动度，压力分布，神经分布，股骨受力和椎间盘受力情况等进行综合分析设计。方向盘的舒适性，方向盘应根据操作力度的不同和手握角度的不同，对长度、直径、形状和弯角进行设计，保证长时间操作的舒适性。手柄与踏板的舒适性，手柄对手的压力影响，材料的触感，踏板位置和角度的合理性，防滑性等。操作面板的舒适性，面板布局合理，角度舒适，便于人眼观察。窗户玻璃反光的柔和性及防止阳光直接照射到人眼。第三， 高效性。人机工程学研究的重点之一就是提高生产效率，因此工程机械的人机设计也必须体现高效性。在工程机械的操作中就要减少身体运动距离，运动强度，去掉冗余的操作。二， 工程机械产品中色彩的人机工程学研究。色彩虽然依附在形体之上，但它却先于形体给人造成视觉影响，给人更强的视觉感染力，因此色彩是产品中重要的方面。好的色彩设计不仅能区分功能，提高生产效率，而且还能使人感到舒适，愉悦，给人以好的使用体验。工程机械的色彩人机要素包含以下几个方面。第一， 色彩体现功能的需求。在产品色彩设计中，色彩与产品的形态，结构，功能达到和谐统一，利用色彩设计使得产品的功能得到更好的发挥。例如，在工程机械产品中，危险的运动部件要采用高明度的色彩，增加其注目度。需要警示的地方采用红色，通过色彩来划分不同的功能，提高操作的安全性。第二， 色彩与环境。工程机械由于功能的不同使用环境也不同，不同的使用环境就需要采用不同的色彩搭配。一般情况下，工程机械的作业环境比较恶劣，色彩及工艺要做到经久耐磨，耐脏，耐腐蚀。同时工程机械要从环境中衬托出来，突出工程机械，增加可视性，因此往往需要采用高亮度，高纯度并且与环境色对比明显的颜色作为其主体色彩。例如，传统的黄色在荒漠或者沙漠戈壁当中就成了保护色，容易造成潜在的危险，因此根据使用环境的不同应该采用不同的颜色涂装。第三， 色彩与人机界面的协调。有效的色彩设计可以提高工程机械产品作业的安全性，提高工作效率，增强操作的舒适性。如，容易产生危险操作的地方应采用警示的颜色，以不同的颜色来划分不同的功能，提高操作的效率，由于工程机械作业时间较长，操作室内的色彩设计应该增加工作人员的舒适感，应该采用低纯度，较高明度的暖色调为主，使光线柔和，减少阴影及炫目感，不宜采用高纯度强对比的色彩搭配，这容易让操作人员产生亢奋心理，产生潜在的操作危险。三， 工程机械产品材质与人机工程学。 工程机械与环境接触部分的材料特点要求。工程机械产品工作强度大，工作负荷强，工作环境复杂，因此其对材料性能及加工工艺要求较高。通常与操作对象直接接触部分材料要求其强度高，耐磨损，如挖掘机，推土机。工程机械由于其长期处于较为恶劣的工作环境之中，工作强度大，使用时间长，更新周期长等因素，因此需要要求其造型材料能够耐腐蚀，耐脏，耐磨，同时在机器本身材料上涂上防护涂层。工程机械的机械手，钻头，钢轮等体现其力量特点的材料，除了要保证各种技术参数以外还要给人以力量的感觉，给操作者直接的心理感受。工程机械与人接触部分的材料特点要求。操作室是工程机械中与人体接触最多的部分，如，各种手柄，把手，方向盘，踏板等等，这些都需要从人机协调的角度进行设计，在质感上主要体现在抓握的稳定性，舒适性，防滑性，长时间操作的情况下的安全性。面板的材料的反光不宜过强，使人产生视觉疲劳。四，工程机械的装饰与人机工程学。装饰的主要作用体现在视觉感受上，因此其不能对人的视觉造成错误的影响，纷繁复杂的装饰使人眼花缭乱。装饰也具有引领视觉的作用，如采用具有方向性的线条装饰，进行视觉引导，强调视觉中心，使用者更容易被这些具有方向性的装饰符号所导向。工程机械的装饰应简洁明快，不易采用各种复杂的图案和线条。2. 2工程机械外观形象体现企业形象，促进企业品牌；形象是主体与客体相互作用，主体在一定的知觉情境下，采用一定的知觉方式对客体的感知。从心理学的角度来看，形象就是人们通过视觉、听觉、触觉、味觉等各种感觉器官在大脑中形成的关于某种事物的整体印象，简言之是知觉，即各种感觉的再现。形象不是事物本身，而是人们对事物的感知，不同的人对同一事物的感知不会完全相同，因而其正确性受到人的意识和认知过程的影响。由于意识具有主观能动性，因此事物在人们头脑中形成的不同形象会对人的行为产生不同的影响。企业形象是指人们通过企业的各种标志（如产品特点、行销策略、人员风格等）而建立起来的对企业的总体印象。企业形象是企业精神文化的一种外在表现形式，它是社会公众与企业接触交往过程中所感受到的总体印象。这种印象是通过人体的感官传递获得的。人们对品牌形象的认识刚开始是着眼于影响品牌形象的各种因素上，如品牌名称，包装，价格，服务等等。Randall将品牌形象解释为那些存在消费者心目中的东西，这是他们对该品牌所有讯息接收的总和，从经验、口碑、广告、包装、服务等得到的讯息；这些讯息会因选择性认知、过去的信念、社会标准和遗忘而有所改变15。Kotler则认为消费者根据每一属性对每个品牌发展出来的品牌信念，对某一特定品牌所持有的信念组合称为品牌形象16 Jaworski和MacInnis认为品牌形象是营销人员由品牌管理所创造出的知觉,依据不同的消费者利益为基础,可以发展出不同的品牌概念形象，任何产品品牌于理论上皆可被分为功能性、象征性或经验性形象三种,其中功能性形象源于产品的物理属性,而象征性形象强调品牌联想,经验性形象则是指消费者对产品内在价值的感知17。因此品牌形象是一个综合性的概念，是营销活动渴望建立的，受形象感知主体主观感受及感知方式、感知前景等影响，而在心理上形成的一个联想性的集合体，品牌形象是一种资产，品牌形象应具有独特个性。品牌形象内容主要有两方面构成：第一方面是有形的内容，第二方面是无形的内容。品牌形象的有形内容是品牌的功能性，即与品牌产品或服务相联系的特征。从消费和用户角度讲，“品牌的功能性”就是品牌产品或服务能满足其功能性需求的能力。例如，洗衣机具有减轻家庭负担的能力；照相机具有留住人们美好的瞬间的能力，工程机械具有扩展劳动者能力，减少劳动强度的能力等。品牌形象的这一有形内容是最基本的，是生成形象的基础。品牌形象的有形内容把产品或服务提供给消费者的动能性满足与品牌形象紧紧联系起来，使人们一接触品牌，便可以马上将其功能性特征与品牌形象有机结合起来，形成感性的认识。 品牌形象的无形内容主要指品牌的独特魅力，是营销者赋予品牌的，并为消费者感知，接受的个性特征。随着社会经济的发展，商品丰富，人们的消费水平、消费需求也不断提高，人们对商品的要求不仅包括了商品本身的功能等有形表现，也把要求转向商品带来的无形感受精神寄托。在这里品牌形象的无形内容主要反映了人们的情感，显示了人们的身份、地位、心理等个性化要求。品牌形象的树立最重要的因素是人们对品牌的联想，即品牌消费者一提到某一品牌便会联想相应的品牌产品，如提到苹果电脑公司你可能会联想到他的iMac 电脑，提到宝马汽车你可能会联想到他的BMW的标志，提到戴纳派克你可能会联想到他的醒目的红黄色的主体机身搭配，正是这种联想使得品牌形象与众多事物联系起来，通过品牌来影响关联事物又通过关联事物来反作用于品牌形象。产品的自身属性是构成品牌形象的基础。一个产品可以成为一个公司的新的形象基础，也可以是一个已经存在的公司里被开发出来的产品。当开发新产品的时候，公司往往有两种选择，第一，新产品的形象服从企业的整体形象即维护已确定的品牌形象。第二，允许产品品牌影响公司的形象，包括创造新的品牌形象。企业的品牌形象必然体现在其产品形象当中，如果产品不能把企业的品牌价值传递给用户，就会对企业的品牌造成负面影响，这些影响是很难依靠广告宣传，更新企业形象识别等手段所能有效消除的，反之，如果产品能正确的传递企业的品牌价值，不仅能促进产品的畅销，也能强化企业的形象。产品的外观造型，色彩搭配，材料加工，装饰包装都必须符合品牌形象。我们也习惯用一些形容词来描述企业的品牌形象，如高科技、时尚、现代、精密、高贵、奢侈等。消费者通过对产品的使用体验和企业的品牌宣传形成对品牌的一种感性认识，并通过品牌联想产品也应具有相应的特点。企业在长期的发展过程中，形成了自己产品的标识特征，并长期保持，形成企业的产品风格。从产品造型的角度看，风格是一种独特且可辨识的设计方式，是以反复出现的典型共性特征为标志的，它是产品中最简单的，最好的，最稳定的元素集合，体现在结构的相似性，形状的类似，形态的延续，材料的统一性，色彩搭配的固定性，即企业可以通过形态，色彩，材质，装饰来体现其产品风格。我们通常用一些心理感受的词汇来描述一个产品的风格特征，如运动，精密，现代，高科技，时尚等。造型是产品的物质表现，风格是产品的精神寄托，风格需要造型来表达，传递，造型忽略了风格就变得苍白无生命力。风格特征和造型元素是构成风格的两大组成部分，造型要素包括产品的形态，色彩，材料，肌理，装饰图案。第一， 产品形态体现企业品牌形象。产品形态是产品形象的基础，也是品牌形象的重要组成。以提供产品为目的的企业，在企业创立伊始通常是以突破性的产品迅速占领市场，赢得消费者的青睐，进而树立品牌形象。产品的形象和企业的品牌形象是相关联，统一的。产品形态通常以两种方式体现企业品牌形象，第一创立新的形态元素体现企业品牌形象，形成新的产品风格。以SnakeLight蛇形灯为例，其独特的灯头和可弯曲的灯身帮助他在手电筒类产品中树立了独特的品牌形象，SnakeLight虽然是在Black&Decker公司下设计，但其却创造了新的品牌形象。第二，维护已有的形态元素以维护企业的品牌形象。成功的企业都注重产品外观形态的一致性和连续性，同时期同类产品通常存在很多相同的造型元素，而不同时期的产品也具有很强的延续性。例如，宝马汽车的前进气口的外观造型就存在很强的相似性，不同的时期的产品也体现了其形态的延续性，就算只看到其进气口的造型，也能让人识别出这是什么公司的产品，强化了企业形象，产品形象。在工程机械当中，以卡特彼勒和沃尔沃公司为例，我们可以看出他们在不同时期产品的变化和延续。第二， 产品色彩体现企业品牌形象。色彩虽然附着于造型之上，但色彩往往具有更强的视觉冲击力，企业为了将自己的产品与其他公司的产品区别开来，往往希望采用自己独特的色彩，能给用户留下深刻的印象。企业往往运用某一色彩作为该企业性格的象征，以大量重复的色彩、图像给人们留下对企业性格的鲜明印象，起到了很大的识别、引导作用。如可口可乐公司的红色象征着活力、热情，资生堂公司的淡彩色象征着优雅、端庄，以及柯达公司的黄色代表绚丽缤纷。作为特定企业的产品，其色彩必须与企业的相关形象要素相吻合，色彩还具有传递情感的作用，因此产品色彩要能表达企业风格情感。第三， 产品材质体现企业品牌形象。产品材料对功能影响较大，为完成一定的功能必须采用一定的材料和加工工艺，材料选择的好坏直接影响到产品的性能，同时材料的所表现出来的质感对用户的视觉体验直接影响到用户对产品形象的判断，进而影响对企业的形象认识。例如苹果电脑公司的iMac 电脑，创造了一个透明化的产业趋势以及围绕半透明塑料制品的技术，即使现在一个产品如果看上去像iMac ，即使他不是苹果公司的产品，同样也会强化苹果公司的品牌形象，相当于免费为苹果公司做了品牌宣传。同样的OXO公司舒适而有力的手柄设计，针对所有用户通用性和一个黑色氯丁橡胶Santoprene材料制作的有雕塑感的把手综合在一起形成了OXO产品的品牌风格9。工程机械虽然工作环境恶劣，但这并没有影响到人们对其材质审美的要求，国内外优秀的工程机械企业都重视其提高材料的加工工艺，表面处理，及涂装效果。第四， 产品装饰体现企业品牌形象。产品装饰能增加产品的瞩目度，因此是企业品牌战略的重要组成部分。产品装饰是企业形象识别系统CIS（Corporate Identity System)的重要组成部分。企业形象识别是指企业有意识，有计划地将自己企业的各种特征向社会公众主动地展示与传播，使公众在市场环境中对某一个特定的企业有一个标准化、差别化的印象和认识，以便更好地识别并留下良好的印象。企业形象识别一般分为三个方面，即企业的理念识别Mind Identity（MI），行为识别Behavior Identity(BI）和视觉识别Visual Identity（VI）。企业视觉识别是企业理念的视觉化，通过企业形象广告、标识、商标、品牌、产品包装、企业内部环境布局和厂容厂貌等媒体及方式向大众表现、传达企业理念。CIS的早期实践可以追溯到1914年德国的AEG电器公司首创CIS。AEG在其系列电器产品上，首次采用彼德贝汉斯所设计的商标，成为CIS中统一视觉形象的雏形。紧接着，1932年至1940年之间，英国实施伦敦地下铁路工程，该工程由英国工业设计协会会长佛兰克毕克负责，被称为“设计政策”的经典之作。二战后，国际经济复苏，企业经营者感到建立统一的识别系统，以及塑造独特经营观念的重要性。从1950年开始，欧美各大企业纷纷导入CIS。1956年，美国国际商用计算机公司以公司文化和企业形象为出发点，突出表现制造尖端科技产品的精神，将公司的全称 “International Business Machines”设计为蓝色的富有品质感和时代感的造型“IBM”。这即使这八条纹的标准字在其后四十几年中成为“蓝色巨人”的形象代表，成为“前卫、科技、智慧”的代名词，也是CIS正式诞生的重要标志。60年代以后，欧美国家的企业CIS导人出现了潮流般的趋势。60年代的代表作是由无线电业扩展到情报、娱乐等8种领域的RCA；7O年代的代表作是以强烈震撼的红色、独特的瓶形、律动的条纹所构成的CocaCola标志。日本企业在70年以后，我国企业在90年代后也开始创造自己的CIS，从而使之发展成为一个世界性的趋势。在产品形象当中，VI具有提高企业产品认知度的重要作用，在VI当中，企业标志又具有关键作用。企业的标志是为了提高企业的识别度而设计，基本的设计目标就是标志的易读性和易识别性，标志应与企业、品牌和产品的形象特征相匹配。对工程机械而言，标志既要具有时代感，美感，又要能体现工程机械特有的力量和可靠性。国内外工程机械的标志设计多以文字标志为主，文字既可以通过不同的字体字形变化来传达特定的象征意义，又能够直接以文字的形式表示其本身的文字意义。如沃尔沃（VOLVO），戴纳派克（DYNAPAC），卡特彼勒（CATERPILLAR）。其中，卡特彼勒由于其名字稍显冗长，不便记忆，因此其将其简化，设计为力度感实足的CAT，简洁，易识，易读，易记！2. 3 工程机械外观形象给人以美的感受随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，消费者不再是简单的消费产品的功能，更多的是消费一种情感，一种体验。消费形态从理性消费转到感性消费，产品设计也更多的强调产品给人的心理感受。美是一种可以唤起人的心灵和精神愉悦的特质，它反映的是审美主体与审美对象之间，由审美对象作用于审美主体的一种心理感受。10 郭会娟.产品设计美学构成与本质探讨.机电产品开发与创新J.2008.21(3):41-43美是客观存在的，人们在长期的社会生产，改造自然的过程中形成了特定的审美体验和理论上的美学标准。好看的产品必然给用户以美的感受，好看的产品必定是符合美学法则的产品。产品形式美是构成产品外形的物质材料的属性和他们的组合规律所呈现出来的审美特性，是产品的形态、色彩、材质、装饰及其相互作用而产生的和谐美。18-19图2-1第一， 产品形态的形式美。从审美学来看，人对美的感受是多种多样的，有的人喜欢简单的几何形状，有的人喜欢纷繁复杂的形状，审美是存在差异性的，但如果对某些东西大多数人都认为是美的话，那么其中肯定能找出给人以美的感受并成为大众所公认的某些特征。一个好的产品总体上应该具有整体性和条理性。一个好的产品应该是一个完整的整体，在产品设计过程中采用合理的谐调方法将单个零部件组合在一起，使其成为融合的一体。杂乱无章的东西是缺乏美感不受欢迎的东西，因此条理性是美的一种表现，在产品设计应用当中，条理性的强弱要根据产品的复杂程度而言，越是复杂的产品越要注重条理性。形态最基本的构成要素包括点、线、面，点在形态构成元素上是具有大小的，不同位置，不同大小的点都可以组合成不同的效果，点还可以构成线，面。线在形态构成元素上不仅有长度也有宽度，不同长度，宽度，不同形状的线构成不同的视觉效果。面在形态元素中是面积的大小。在造型上点、线、面，是可以相互转化的，最常见的就是通过大小的对比变化。点、线、面的组合构成了各种形态，然而要构成美的形态，他们还需遵循一定的美学构成法则。一，节奏与韵律。节奏与韵律是一种周期性的律动，有规律的重复，有组织的变化现象，是艺术造型中求得整体统一和变化的有效手段，造型中常用的韵律形式有连续式，渐变式，交错式和起伏式。在产品造型中常采用重复的手法起到加强或突出某个部分的作用，以加强视觉感染力。在工程机械当中，各种结构线，缝，仪表排布，散热器通风口的设计都应注意形态的节奏感与韵律。二，比例与尺度。一些几何形态之所以能给人以美感，主要取决于其外形体周边的比率和位置不能任意的加以改变，只能放大或者缩小，它受到一定数值关系的制约。如，正方形，圆，等边三角形等，最常见的比率如黄金分割率，一直线分成两段，其比值为1：0.618者即为黄金分割率，按黄金率组成的矩形为黄金率矩形。整数比率，1：1，1：2，1：3，1：4。均方根比率1：，1：，1：。造型的尺度是指造型对象与人体高度的比较，或与人所熟悉的零部件，或与环境的比较的尺寸。人体经常接触使用的把手、按钮、操作台等，虽然产品不同，使用环境与对象不同，但绝对尺寸是比较固定的，不能随意的放大或者缩小，否则则会造成尺寸失真，不适应使用要求。在产品造型过程中，通常先考虑产品的整体尺寸，然后再确定比例关系，只有各部分的良好比例而没有合理的尺度是不能保证使用要求的。三，对称与平衡。视觉的均衡通常可以用对称的手法来做到，对于不对称的形式，可以应用形状的方向感，重量感来达到心理上的平衡。视觉的稳定性通常要降低物体的重心，可以采用斜线或粗重的线条，单线是无法稳定的，只有彼此相互依靠在一起的两线才能达到稳定的效果，如图2-1中a所示，边稍向内凹的形态比向外凸的形态视觉上更加稳定，如图2-1中b所示10 吴永健,王秉鉴.工业产品形态设计M.北京：北京理工大学出版社.1996。四，速度与力量。运动和力量的直觉性能够采用斜线的方法来达到，两条斜线相交，夹角越小速度感越强，力量感越强。在工程机械当中要充分应用形态的形式美的法则，要体现稳定感，如采用斜线或粗重的线条来降低重心，采用大倒角来增加机械的力量感。第二， 产品色彩的形式美。色彩的模式主要有RGB模式，RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一，RGB的色彩模式为加色模式，目前的显示器大多都采用这种模式。CMYK颜色模型针对印刷媒介，即基于油墨的光吸收，反射特性，眼睛看到颜色实际上是物体吸收白光中特定频率的光而反射其余的光的颜色。CMYK为减色模式，CMYK以白色为底色减，即CMYK均为0是白色，均为100%是黑色。HSB色彩模式，用色相（Hue）、饱和度（Saturation）、明度（Brightness）来描述。色相，即各类色彩的相貌称谓，如大红、普蓝、柠檬黄等。色相是色彩的首要特征，是区别各种不同色彩的最准确的标准。事实上任何黑白灰以外的颜色都有色相的属性，而色相也就是由原色、间色和复色来构成的。饱和度是指色彩的鲜艳程度，也称色彩的纯度。饱和度取决于该色中含色成分和消色成分(灰色)的比例。含色成分越大，饱和度越大；消色成分越大，饱和度越小。人眼所感受到的色彩的明暗程度叫做明度。色彩具有明显的色彩象征意义，人类在长期的社会实践中，依据色彩本身的某些特征及其与人的生活的某种联系，赋予了色彩特殊的社会意义，色彩变得具有象征意义，如红色代表热烈，光荣，激情，暴力等，绿色代表大自然，环保，和平，理想等，黄色代表光明，希望，发展，快活等，蓝色代表沉着，冷静、高科技等，黑色代表沉默，严肃，悲哀，失败等等。以冷色为基调的组合是被动的，以暖色为基础的组合是热情的，浅色使物体看上去更大更轻，深色往往小而重，纯色生动，活泼而纯洁，所有这些都是色彩给人的心理联想，影响了用户对产品的审美判断。色彩的基本目的之一就是为了吸引注意力，利用色彩的能见度、注目性、节奏性等来为产品造型服务，强对比的色彩搭配往往能够吸引注意力，但却不一定适合人们对色彩的心理感受。色彩的调和就是在各色的统一与变化中表现出来的，也就是说，当两个或以上的色彩搭配组合时，为了达成一项共同的表现目的，使色彩关系组合调整成一种和谐、统一的画面效果，这就是色彩调和。色彩调和的方法有孟塞尔色彩调和论，伊顿色彩调和论，奥斯特瓦尔德调和理论，Moon&Spencer调和理论。常采用的手段有无彩色调和，同色相调和，类似色调和，对比色调和，互补色调和等。调和的色彩具有更高的和谐性。色彩的调和一般有两层含义：一则是色彩调和是配色美的一种形态，能使人产生愉悦、舒适好看的配色是调和的；二是色彩调和是配色美的一种手段。色彩的调和是就色彩的对比而言的，没有对比也无所谓调和，两者即互相排斥又互相依存，相辅相成，相得益彰。不过色彩的对比是绝对的，因为两种以上色彩在配置中，总会在色相、纯度、明度、面积等方面或多或少地有所差别，这种差别必然会导致不同程度的对比。过分对比的配色需要加强共性来进行调和，过分暧昧的配色需要加强对比来进行调和。工程机械要充分应用色彩的形式美感，在色彩上重点表现其整体性，避免色相多而产生视觉效果的混乱，造成形态的支离破碎，同时也要避免大面积的单一色调，是工程机械单调乏味，缺少变化。工程机械的色彩的数量以23个为宜，过多会破坏整体性，通常使用一个面积大于等于55%的主体色作为产品的主要色彩特征，使用面积小于等于45%的其他颜色来修饰，调节，平衡，达到色彩的调和。第三， 产品材料的美感。材料是产品的物质基础，各种材料所具有的外观特质与心理感受体现出不同材料所具有的材质美。材料的质感美是通过人的感觉器官传递给人的大脑的，其中起主要作用的是触觉和视觉。20触觉是人对材质感觉最直接的感觉，触觉质感是靠手和皮肤的接触而感知到的物体表面的特征，通过触觉可以形成对材质舒适和厌恶的感觉。如柔软，光洁，湿润，凉爽，细滑等可以用来形容丝绸的材料，光滑的金属表面，精美的陶瓷制品等等。而一些粗糙的表面，锈迹斑斑的金属表面，沾满泥巴的墙面，棱角分明的碎石路面，这些往往给人以心烦，脏，乱，刺的厌恶感。触觉产生的材质感觉是直接通过人的神经系统传递给人的大脑，是真实的材料感觉。视觉质感是通过人眼观察，然后经过人脑加工，凭借已有的经验判断物体给人的心理感受。视觉质感主要通过人的材料的心理联想性而传递给人的，如哑光塑料的朴实美，拉丝金属的科技感，半透明材质的绚烂多彩，透明玻璃的晶莹剔透，白色陶瓷的纯净美，木头材料的自然美，柔软材料的丝滑肌肤感等等。利用视觉质感的联想性，往往在产品当中可以造成视觉欺骗，如在塑料表面喷涂金属漆来达到金属的效果，在纸质材料上印刷木纹来达到木头的视觉质感等等。材质美分为材料自身的质感美和材料加工工艺的质感美。材料自身的质感体现的是材料的自然美，不经雕琢的自然的味道，如自然的木纹，石纹。产品设计中的质感美基本都是经过加工处理而得到的质感美21-23。主要体现的是工艺美，科技美。新的材料加工工艺使得材料的质感更加丰富多样，如冲压，拉伸等工艺的应用，再加上各种表面处理工艺的完善发展，更加体现出材质的工艺美。如铝材料的面饰工艺氧化、腐蚀、电泳、抛光、喷砂、静电喷涂等工艺，工程塑料可进行涂装，电镀，喷砂，烫印等表面处理，玻璃可作冷加工、热加工、喷砂、化学腐蚀等处理。经过各种工艺加工和表面处理的材料表现出更加出众的质感。如晶莹剔透的塑料经过细致的表面处理体现出绚丽多彩，科技时尚的感觉。材料种类繁多，各种材料的组合也不能随意而为，否则不仅不能表现材质的美感反而会影响其美的特征。产品当中使用材料也遵循整体性，主次对比，调和协调的法则。材料使用的整体性，要重点突出，更加产品的需要重点突出某一特征的质感，弱化其他材质，或者减少其他材质的使用，对与产品的主要部位要做良好的视觉质感和触觉质感的设计，配合各种先进的加工工艺及面饰处理表现出质感好，选材好的特点。材质的调和要求同一产品当中，材质的风格要大体相同，使人感到融合，统一，整体感强，如体现高科技感觉的材质与古典朴素的材质在一起使用是就会显得别捏，突兀。第四， 产品的装饰美。装饰是以追求美为目的的，是人类文化的一部分。人只有满足了基本的生存需求之后才会有美的要求。墨子说过“食必常饱，然后求美；衣必常暖，然后求丽。”装饰具有民族性，时代性，地域性。对产品而言，装饰的含义是广泛的，产品自身的形态，包括功能形态与纯装饰形态，产品的材质，产品的色彩都是一种装饰，他们相互结合，交相辉映。现代主义强度形式追随功能，拒绝装饰，现代主义反对的是过去那种手工形态的装饰，更多的机器美，功能美，装饰变得隐晦起来，他已经和产品融为一体，为满足人的审美需求24。狭义的产品装饰包括纯装饰线条，图案，文字，企业标志等等。产品装饰设计同样应遵循形式美的法则，对称，均衡，变化与统一等。装饰应该突出产品而装饰，而不是为了突出装饰本身。不同的装饰带给用户不同的美的体验，如速度感，现代感，科技感，精致感，等等，工程机械的装饰要体现其力量感，安全感，可靠性与科技感，国外优秀的产品除了在产品醒目位置设置品牌标识和在适当位置标注产品型号等重要信息之外，没有任何繁琐的装饰，最大限度地突出了工程机械产品本身轮廓、结构和色彩的美感25。2.4工程机械外观的技术经济性评价一种产品的优劣离不开对其技术经济性的评价，同样针对工程机械也是一样。理想的情况是追求最好的技术性能与最低的价格，但性能与价格这两个因素通常又是相互矛盾的。技术的进步是产品发展的必然趋势，但高新尖端的技术不一定符合现实的需求，符合现实需求的不一定是最先进的技术。产品制造商追求的是利润最大化，产品需求者期望的是价廉物美，通常在工程机械采购主要考虑的是资金问题和投资回报率的问题即产品的经济性，而对于一些大型设备，特殊设备，由于其技术性能要求高，而能提供相应技术的厂商有限时，技术因素往往成为主要因素。工程机械外观造型的成本包括外观的材料成本，加工成本，运输销售成本等固定成本和使用维护成本。影响产品成本的因素众多，根据研究的目的不同，对象不同，需要把握主要因素，排出其他因素的干扰。研究工程机械外观的成本，主要考虑生产制造阶段的固定成本和使用阶段的成本，得：工程机械外观造型成本C=外观固定成本C1+外观维护成本C2外观固定成本主要考虑材料成本，加工成本的影响，维护成本也与材料与工艺相关，从宏观的角度来说工程机械外形的维护成本是与其外观寿命（h1）与整机寿命（h2）相关联的。h1与h2的大小关系决定着C2的变化情况。1， h1h2 ，则k为维护成本率，即单位时间的维护成本与单位时间的外形固定成本损耗比。2， h1h2 ，则D为增加h1至大于等于h2所用的固定成本。从上面可以看出影响C2变化的主要有三个因素：k值体现的是产品外观维护的难易程度及每次维护的成本；h1，h2体现外观寿命与机器寿命的关系；D体现的是外观重塑的成本，如重新涂装的成本。从根本上来说，决定这些因素的是产品生产制造过程中所用的材料及采取的工艺，因此有必要研究工程机械外观造型相关的各种工艺。工程机械是一种户外工作机械，长期暴露在风吹、日晒，雨淋等恶劣环境中，造成工程机械外形的变形，变色，腐蚀等，影响到了其正常工作性能及外观形象，因此需要对工程机械外观造型材料进行防腐蚀，防磨损处理。工程机械材料常用的表面处理方法如表所示：工艺优点缺点表面强化处理抛（喷）丸提高工件的疲劳强度及抗腐蚀的能力；对扭曲的薄壁零件进行校正；技术成熟，应用范围广经喷丸或抛丸处理过的零件