崔朋娟 孫薇 王子轅 肖福禮 西安工程大學(xué)

1 工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計

工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的主體，是整個工業(yè)產(chǎn)品的骨骼，是后續(xù)工序流程進(jìn)行的基礎(chǔ)，是工業(yè)產(chǎn)品完成其所期望的功能、價值和意義的前提，工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括支撐結(jié)構(gòu)、固定結(jié)構(gòu)、活動結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)四個部分，不同的工業(yè)產(chǎn)品有不同的使用環(huán)境，因此對于安全性的考慮也不盡相同，所以對于工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要求也不同。

支撐結(jié)構(gòu)指的是對工業(yè)產(chǎn)品的外部造型起支撐作用的部分，為了保證工業(yè)產(chǎn)品內(nèi)部搭建的結(jié)構(gòu)不發(fā)生斷裂或損壞，體積大的工業(yè)產(chǎn)品要比體積小的工業(yè)產(chǎn)品對支撐結(jié)構(gòu)的強度和韌度有更高的要求。

固定結(jié)構(gòu)指的是對工業(yè)產(chǎn)品的不同連接部分起固定作用的部分，來使得整體結(jié)構(gòu)更完整和可靠，對于體積比較的大的工業(yè)產(chǎn)品，其固定件也應(yīng)該相應(yīng)的擴(kuò)大，這樣整體的穩(wěn)定性才能更強。

活動結(jié)構(gòu)指的是工業(yè)產(chǎn)品可動機(jī)構(gòu)的部分，活動結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)設(shè)計中很復(fù)雜的部分，它要確保結(jié)構(gòu)在連接的同時可以靈活轉(zhuǎn)動來使得工業(yè)產(chǎn)品完成預(yù)期的功能目標(biāo)。尤其對于在運轉(zhuǎn)的同時需要完成對重大負(fù)荷移動的機(jī)械類工業(yè)產(chǎn)品而言，活動機(jī)構(gòu)會更復(fù)雜，而且穩(wěn)定性要更強。

機(jī)械結(jié)構(gòu)指的是工業(yè)產(chǎn)品的核心功能部分，不同工業(yè)產(chǎn)品有不同的功能，需要實現(xiàn)不同的功能就需要不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)，不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)也有不同的標(biāo)準(zhǔn)，因此也更精確。

這是個激烈的，充滿競爭的時代，國外的許多優(yōu)秀工業(yè)產(chǎn)品充斥著國內(nèi)市場，繼續(xù)沿用老一套的只加工不創(chuàng)新的思想已不再適用當(dāng)前潮流，創(chuàng)新是一個企業(yè)，一個品牌繼續(xù)存活下去，不被淘汰的不二之選，然而，有創(chuàng)新就會沖突，在新產(chǎn)品研發(fā)過程中，外觀設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計的沖突不容小覷。

2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計對外觀設(shè)計的影響

2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計對工業(yè)產(chǎn)品外觀的影響

工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計原理決定著工業(yè)產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，然而設(shè)計原理很多時候取決于當(dāng)時的技術(shù)水平，我們可以發(fā)現(xiàn)隨著這些年技術(shù)水平的提高，很多新產(chǎn)品被創(chuàng)造出來，這些新產(chǎn)品在外觀形態(tài)上發(fā)生了很大變化，然而外觀形態(tài)的變化是因為內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，工業(yè)產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是外觀得以呈現(xiàn)的前提基礎(chǔ)，外觀造型是內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行包裝后的一種呈現(xiàn)方式。

以電視機(jī)的演變?yōu)槔觼碚f，在電視發(fā)展的早期，因為當(dāng)時技術(shù)的局限性，最開始的電視是黑白的，到后來的最早的彩色電視，電視內(nèi)部元器件都比較龐大，導(dǎo)致電視機(jī)看上去很笨重，即我們所說的CRT 顯像管大胖子電視主要功能性的需求，而且大家會覺得做的越結(jié)實越好。到后來的PDP 等離子電視的出現(xiàn)，打開了人們的新視界，等離子電視是依靠高電壓來激活顯像單元中的特殊氣體，使它產(chǎn)生紫外線來激發(fā)磷光物質(zhì)發(fā)光，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)變小，顯示器的體積更小，結(jié)構(gòu)更輕，所以PDP 等離子電視變得比前面提到的電視輕薄一些，而且因為輕薄不利于放置，就有了下面支撐架的出現(xiàn)。再后來，出現(xiàn)了LCD 液晶電視，與PDP 等離子電視的結(jié)構(gòu)又有所不同，因為它們二者的技術(shù)原理不同，LCD 液晶的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面。雖然這兩者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，但是在外觀上并沒有多大區(qū)別。隨著技術(shù)的不斷更新，產(chǎn)品迭代的速度加快，OLED 電視也走進(jìn)來我們的視野，OLED 電視已經(jīng)不再需要LCD 液晶面板，RGB 色彩信號直接由OLED 二極管顯示，幾乎已經(jīng)不存在液晶的可視角度問題，OLED 是自身材料發(fā)光，OLED 采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板，當(dāng)有電流通過時，這些有機(jī)材料就會發(fā)光。在色彩還原、響應(yīng)時間等具有明顯優(yōu)勢。因為技術(shù)的提高，電視機(jī)的外觀造型也更簡單化，更符合當(dāng)今人的審美需求。

2.2 外部結(jié)構(gòu)設(shè)計對工業(yè)產(chǎn)品外觀的影響

在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中，除了有內(nèi)部結(jié)構(gòu),有的工業(yè)產(chǎn)品還有外部結(jié)構(gòu)，這個外部結(jié)構(gòu)就是工業(yè)產(chǎn)品造型本身。所以在做工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計規(guī)劃時，就要考慮到工業(yè)產(chǎn)品的外部結(jié)構(gòu)，如果在做外觀設(shè)計時沒有考慮到結(jié)構(gòu)問題，會給后面的加工生產(chǎn)和工業(yè)產(chǎn)品的外觀造型實現(xiàn)帶來很大問題，進(jìn)而影響到后續(xù)的整個工業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃，會延長工業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)周期，給企業(yè)帶來損失。

2.3 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計對工業(yè)產(chǎn)品外觀的影響

在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中，有的產(chǎn)品需要將整體結(jié)構(gòu)設(shè)計和產(chǎn)品外觀整合在起來集中考慮，結(jié)構(gòu)形式不同有時候會直接導(dǎo)致使用方式的不同。以自行車為例來看，自行車的造型有很多種，它的很大一部分造型也屬于結(jié)構(gòu)，自行車的承載能力、使用方式、輕便程度都取決于取決于它的整體。不同結(jié)構(gòu)的自行車帶給我們的視覺感受也不相同，但是很多時候與該結(jié)構(gòu)所采用的材料有關(guān)系，材料的性質(zhì)決定了結(jié)構(gòu)的強度及其使用的結(jié)構(gòu)部位。自行車對于整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求非常高，還得同時考慮形狀協(xié)調(diào)和結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性、部件之間的受力合理性、已經(jīng)它們的連接可靠性等諸多方面的結(jié)構(gòu)要素，因為這關(guān)乎到使用者的安全，根據(jù)使用者的不同，自行車的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的強度也不相同。針對于小孩子的自行車，外形會小巧可愛一點兒，一般后輪會配帶兩個輔助輪，防止小朋友摔倒，來保證他們的安全，而且輔助輪采用的是可拆卸的結(jié)構(gòu)，等小朋友學(xué)會自行車后輪子就可以不用了。山地自行車的結(jié)構(gòu)強度以及所選用的材料要比其它普通休閑自行車硬度及壽命長一些，這是因為使用環(huán)境的不同。針對于女性的自行車，外形會連接結(jié)構(gòu)會墻邊小巧，更女性化一些。城市公共自行車由于長期在戶外，所以輪胎的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)就與普通自行車有所不同。產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)設(shè)計與外觀造型相輔相成、渾然一體。

3 改善沖突的措施

工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計以適應(yīng)外觀造型為要求，工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新往往能夠帶來產(chǎn)品的創(chuàng)新，但是僅僅是功能反方面的創(chuàng)新是不夠的，除了證產(chǎn)品的性能與穩(wěn)定之外，還必須得滿足當(dāng)今市場審美的需求，因此在做工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計時，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可調(diào)節(jié)部分需要用來適應(yīng)外觀造型的要求，如果現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)不能滿足造型的需要，就需要去創(chuàng)新，去探索新的結(jié)構(gòu)，在此過程中，外觀設(shè)計師和結(jié)構(gòu)造型設(shè)計師需要多溝通，多協(xié)調(diào)，盡量避免后續(xù)反復(fù)修改的情況出現(xiàn)，以此來提高工作效率，加快產(chǎn)品研發(fā)的進(jìn)程。

4 結(jié)語與展望

在整個產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)流程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計和外觀設(shè)計是最重要的兩個部分，這兩部分互相影響，影響這兩個方面的因素諸多，有材料，生產(chǎn)工藝，成本等，這兩個部分都需要兼顧到就得避免其中的沖突，因此某一方面要根據(jù)要求做出相應(yīng)的讓步，然而，隨著技術(shù)的高速發(fā)展，沖突也會逐漸有所改善。