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人因工程与产品创新


□ 孙远波


人因工程与产品创新图片1
工业产品设计就是利用技术设计人需要的产品,它的灵魂在于创新。从一定程度上讲,每一次设计应该都是创新的过程。创新是人的需要,人需要新的产品提高生活质量 ;创新是企业发展的需要,产品创新能力是企业竞争力的重要方面 ;创新是社会发展的需要,作为科学技术载体的产品创新,是改进人类工作、生活方式进而促进社会进步的重要推动力。设计师的使命就是设计新的产品或改良老的产品以满足人们不断提高的工作和生活需求。一直以来,人们认为创新灵感的产生是一个玄而又玄、不可捉摸的过程,实际上产品的创新也可以通过对问题的理性分析产生。从设计变量来看,工业产品的材料、形态、尺度、色彩、肌理、工艺、技术原理等各方面都可以成为创新的突破点。科技、人的因素、审美、市场等设计要素的变化都是产品创新的契机。
“以人为本”的设计思想是针对“以机器为本”的设计思想而产生的,虽然更为宏观的“以自然为本”的设计思想已得到普遍接受,但在经济技术水平相对落后的中国,“以人为本”的设计思想还有现实的意义。对人的因素的考虑不仅是产品设计的必需,同时以人机系统的观点分析问题,并在人机分工和人机界面等方面不断改进,也是产品创新的生长点。

一、人机分工的变化

依照系统论的观点,任何人使用的产品,其设计都是人机系统的设计,因为人机是作为一个整体发挥效能的。人机系统设计过程中的人机分工就是把系统的功能分析成基本的功能单元以后,分别分配给人和机。从本性上说,人不适合长期从事单调重复的体力劳动,人的生理、心理承受能力也是有限度的,经济技术的发展逐渐改变了人机的分工,原来人不愿意或不适合从事的工作现在都由机器完成。特别是计算机及人工智能技术的发展,使原来由于经济和技术原因只能由人完成的工作,可以交给机器来完成,这样就能实现产品的不断创新。
以蒸汽机为代表的第一次产业革命,以及以内燃机和电动机的广泛使用为代表的第二次产业革命把人从繁重的体力劳动中解放出来,人成为机器的控制者。1945年以来的第三次产业革命使电子技术在生产、生活中广泛应用,航空、航天、原子能、计算机、信息等技术有了长足的发展,自动化技术的发展并没有降低人在系统中的作用,只是工作方式有了改变,由初期的能量提供者和控制者到单纯的控制者,再到程序的编制者和监控者。
利用模糊控制技术,根据洗衣量和衣服脏的程度来确定用水量、洗衣粉用量及洗涤强度,替代以前由人来完成的工作,这样就产生了新型的模糊控制洗衣机,既方便使用,又省水、省电。“傻瓜相机”自动完成选择光圈、快门和调焦等功能,使非专业人士也能拍出高质量的照片。一键上网技术使一般使用者可以方便地在网络世界遨游,把复杂的设置工作交给计算机完成。用机器替代人的工作一直是现代科技发展的一个重要方向,也是新产品产生的契机。

二、人机界面的创新

人机界面的设计一直是设计师关注的问题,因为一般认为在产品设计过程中工业设计师是要解决“人”与“物”之间的关系,而人机界面是人机关系的最主要方面。降低操作难度和使用者的心理负担,提高使用的乐趣是一些民用产品界面设计的基本要求。用新的显示和控制技术改造老产品的界面是产品创新的重要方面。
计算机及自动控制技术的发展使很多产品的实体控制界面变为软件控制界面,界面的改良往往是很多应用软件升级的重要方面。实际上,计算机的操作系统由DOS到WINDOWS的演化,很大程度上是人机界面的改进,使普通人不必像专业人员一样用键盘给计算机键入烦琐的指令,而是通过点击鼠标与计算机交流,甚至通过图标的使用突破语言的障碍,令更多人使用计算机成为可能。如何根据人的认知心理合理设计软件界面是人因工程研究的重要课题,同时也是工业产品或软件产品创新的新视点
近年来,语音控制技术、遥控等各种新的控制技术,以及多媒体技术、头盔显示器等显示技术不断发展,采用新的显示和控制技术改善人机界面,可以使操作更加方便快捷。“蓝牙技术”实现了短距离无线数据传输,使各种个人信息产品或键盘、鼠标等外接设备可以摆脱连线的束缚。语音拨号手机、手写输入PDA、眼控对焦照相机等新产品的出现都是界面更新后的产物。

三、其他方面的创新

随着人民生活水平的提高,人们对环境的要求越来越高,有关控制与改善生活和工作环境的产品不断产生和改进,针对温度、湿度、有害气体、照明,甚至控制病毒、细菌的产品不断出现,如加湿器、除湿器、冷热空调、空气净化器、有杀菌功能的净化器、臭氧发生器、无闪烁台灯等。
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摘自:装饰 2004年第03期  
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