論水刺法非織造布生產(chǎn)線成套設(shè)備造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)

梁文婧 馬彧

摘要：就目前紡織機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)領(lǐng)域，存在的產(chǎn)品之間缺乏鏈接要素，忽視產(chǎn)品整體造型把控問(wèn)題進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)紡織機(jī)械造型設(shè)備造型特征的研究，基于產(chǎn)品造型的技術(shù)體系模型，以實(shí)際課題為例進(jìn)行實(shí)踐論證，對(duì)紡織機(jī)械設(shè)備造型設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)踐具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計(jì) 紡織機(jī)械設(shè)備 非織造布 造型設(shè)計(jì)

引言

我國(guó)紡織機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)相對(duì)平穩(wěn)，產(chǎn)品種類(lèi)齊全，可以滿足紡織行業(yè)多方面的生產(chǎn)需求，技術(shù)水平及自主研發(fā)創(chuàng)新能力的日益提高。目前，傳統(tǒng)的制造業(yè)和貿(mào)易模式正在轉(zhuǎn)型，通過(guò)創(chuàng)新來(lái)獲得發(fā)展新動(dòng)力是企業(yè)生存的必然路徑。隨著紡織機(jī)械技術(shù)已經(jīng)達(dá)到較高水平，市場(chǎng)對(duì)其要求也越來(lái)越高，在產(chǎn)品的硬件條件相當(dāng)?shù)那闆r下，市場(chǎng)消費(fèi)力越來(lái)越多體現(xiàn)在產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)上。中國(guó)企業(yè)一直持續(xù)OEM（原始設(shè)備制造）的常規(guī)發(fā)展路線，雖然眼前帶來(lái)的效益顯著，但實(shí)質(zhì)給中國(guó)品牌推動(dòng)力并非明顯，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度思考，著力從OEM提升到OBM（自創(chuàng)品牌）是中國(guó)企業(yè)必經(jīng)之路。根據(jù)設(shè)計(jì)性質(zhì)將具有創(chuàng)造性質(zhì)的設(shè)計(jì)稱(chēng)為“全新設(shè)計(jì)”，具有改良性質(zhì)的設(shè)計(jì)稱(chēng)為“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”，綜合兩者執(zhí)行及發(fā)展因素，企業(yè)在品牌戰(zhàn)略中應(yīng)當(dāng)以創(chuàng)新設(shè)計(jì)為主導(dǎo)。進(jìn)而，創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)施難度相對(duì)較小，設(shè)計(jì)模式更具有持續(xù)性，在完整的產(chǎn)品生命周期內(nèi)更為及時(shí)地提供解決方案，不僅為企業(yè)品牌賦予形象，提高其辨識(shí)度，而且精細(xì)化設(shè)計(jì)提升產(chǎn)品品質(zhì)，讓消費(fèi)者形成情感認(rèn)同，提升其忠誠(chéng)度。隨著技術(shù)、工藝等的進(jìn)步以及近年來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展展現(xiàn)出來(lái)的顯著成效，企業(yè)也逐步意識(shí)到工業(yè)設(shè)計(jì)滲透產(chǎn)品研發(fā)可以提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，但是企業(yè)在設(shè)備設(shè)計(jì)方面過(guò)多的只是關(guān)注單個(gè)機(jī)床產(chǎn)品造型，從而忽視了對(duì)產(chǎn)品整體系列特征的把控，存在對(duì)同時(shí)期產(chǎn)品型號(hào)組合的造型特征研究缺失等問(wèn)題。

一、紡織機(jī)槭設(shè)備造型特征

紡織機(jī)械品牌通過(guò)產(chǎn)品造型的特定造型特征及型號(hào)組合形成的生產(chǎn)線整體形象來(lái)強(qiáng)化對(duì)品牌的印象，且以造型的升級(jí)變化為載體展示企業(yè)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。產(chǎn)品通過(guò)特有的造型、色彩、比例等來(lái)表達(dá)區(qū)別于其他品牌產(chǎn)品的獨(dú)特性與品牌自身產(chǎn)品的統(tǒng)一性。因此對(duì)研究提升紡織機(jī)械生產(chǎn)線成套設(shè)備整體形象，以造型特征為手段具有很高的可行性與必要性。造型特征主要是指人們根據(jù)客體所共有的特性抽象出的概念，區(qū)別于其他物品的顯著特點(diǎn)形成產(chǎn)品的造型特征，是作為具有標(biāo)志性、區(qū)別性、可辨識(shí)性的顯著形態(tài)特點(diǎn)。造型特征分成三個(gè)具有審美意義的主要元素：藝術(shù)元素（elements of art）、語(yǔ)義元素（semantic elements）、技術(shù)元素（technical elements”。在設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及的，如形態(tài)、色彩、尺度、比例、形式美等美學(xué)法則劃分為藝術(shù)元素范疇；通過(guò)產(chǎn)品外在視覺(jué)形態(tài)的設(shè)計(jì)揭示或暗示產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及更多文化內(nèi)涵，使用戶高效理解和操作的形態(tài)語(yǔ)言劃分為語(yǔ)義元素；支撐美學(xué)元素及語(yǔ)義元素在產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)正確的表達(dá)，如材料屬性、加工工藝、結(jié)構(gòu)形式等。產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐中，造型特征的分類(lèi)和造型元素的分解可以輔助設(shè)計(jì)師認(rèn)知設(shè)計(jì)對(duì)象的特性。

紡織機(jī)械設(shè)備造型特征直觀的表現(xiàn)為點(diǎn)、線、面、體等元素特征的大小、位置及比例等對(duì)產(chǎn)品設(shè)備形態(tài)的描述，針對(duì)紡織機(jī)械設(shè)備，產(chǎn)品形態(tài)通過(guò)視覺(jué)所傳達(dá)給人的信賴(lài)感，表現(xiàn)為穩(wěn)重、條例及結(jié)實(shí)的語(yǔ)義傳達(dá)。產(chǎn)品造型更新滿足更多人的喜愛(ài)很大程度取決于時(shí)代背景，簡(jiǎn)潔的產(chǎn)品造型成為主流，同時(shí)簡(jiǎn)潔的造型突出功能操作，傳達(dá)給人以高效易操作的語(yǔ)義，最大程度地滿足使用者的使用需求，增強(qiáng)使用者的工作效率。企業(yè)依靠利潤(rùn)生存，滿足產(chǎn)品功能及技術(shù)水平的前提下降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)潔的造型降低了工藝的復(fù)雜性，相較于繁復(fù)的設(shè)計(jì)為企業(yè)節(jié)約了成本，提升利潤(rùn)空間。

造型特征中色彩要素更多地傳達(dá)象征價(jià)值，且一定程度上傳達(dá)實(shí)用價(jià)值。在紡織機(jī)械生產(chǎn)環(huán)境中，色彩輔助本體傳達(dá)功能，除安全色傳達(dá)的功能語(yǔ)義外，色彩所傳達(dá)給人的感覺(jué)應(yīng)當(dāng)與產(chǎn)品功能相一致，企業(yè)紡織機(jī)械設(shè)備所應(yīng)用的生產(chǎn)環(huán)境聲音嘈雜、溫度較高、多毛絮、單調(diào)乏味，易使操作者產(chǎn)生煩躁情緒，產(chǎn)品的色彩規(guī)劃在設(shè)計(jì)中起到至關(guān)重要的作用。廠房環(huán)境中的色彩多采用明快的淺色調(diào)，機(jī)器本體的色彩選擇綜合考慮其功能性、環(huán)境性及流行性，適合選擇綠色調(diào)或藍(lán)色調(diào)的點(diǎn)綴色，淺灰色或駝灰色主體色彩，以及適當(dāng)?shù)纳罨疑鰪?qiáng)機(jī)器的結(jié)實(shí)感。通過(guò)三套色的引用增強(qiáng)產(chǎn)品的層次感，色彩輔助產(chǎn)品形態(tài)表達(dá)功能性的同時(shí)，優(yōu)化設(shè)備生產(chǎn)線整體形象，減輕勞動(dòng)者的疲勞集聚及提升工人的工作效率。

紡織機(jī)械是紡織工業(yè)的生產(chǎn)手段和物質(zhì)基礎(chǔ)，其技術(shù)水平、質(zhì)量和制造成本，都直接關(guān)系到紡織工業(yè)的發(fā)展，突出表現(xiàn)為工藝性、連續(xù)性、成套性的特點(diǎn)，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式、功能和使用方式、使用情境很大程度上決定了其形態(tài)的主要特征。紡織機(jī)械在從事生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程中，服從工藝流程的連續(xù)性運(yùn)作生產(chǎn)，根據(jù)各工藝流程配置成套機(jī)器，并按照工藝要求將機(jī)型排列次序、機(jī)臺(tái)數(shù)量之間形成固定關(guān)系。紡織機(jī)械設(shè)備的成套性不僅存在于一個(gè)工廠中，也存在于廠與廠之間。在實(shí)際環(huán)境當(dāng)中，需要依據(jù)各個(gè)車(chē)間的空間排布，在環(huán)境中形成一個(gè)整體，考慮人的視覺(jué)角度要素對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品造型特征以及品牌形象要素植入進(jìn)行分析。

二、產(chǎn)品造型的技術(shù)模型

審美特征的處理是直觀的形式創(chuàng)造，是一個(gè)情感和認(rèn)知過(guò)程，充分發(fā)揮設(shè)計(jì)師的內(nèi)在專(zhuān)業(yè)知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造性，進(jìn)而在實(shí)際的生產(chǎn)加工中對(duì)技術(shù)元素進(jìn)行研究達(dá)到最優(yōu)效果。And reasen等人提出了“技術(shù)體系”（technical systems）理論（如圖1），將設(shè)計(jì)問(wèn)題從抽象到具象、從輪廓到細(xì)節(jié)兩個(gè)維度進(jìn)行分解，將目標(biāo)設(shè)計(jì)對(duì)象及設(shè)計(jì)過(guò)程分為流程、功能、機(jī)構(gòu)、部件四個(gè)層次，是一種促進(jìn)實(shí)際應(yīng)用和結(jié)構(gòu)化問(wèn)題解決的方法，是一種更具操作性的設(shè)計(jì)認(rèn)知關(guān)系。提出了機(jī)器系統(tǒng)不同領(lǐng)域?qū)哟沃g因果關(guān)系的模型：（1）在過(guò)程與功能之間：機(jī)床的技術(shù)原理決定了機(jī)器要實(shí)現(xiàn)的功能。（2）在功能和機(jī)構(gòu)之間：功能是由機(jī)器內(nèi)的機(jī)構(gòu)配合操作完成的。（3）機(jī)構(gòu)和部件之間：機(jī)構(gòu)主要由機(jī)器部件執(zhí)行。

三、實(shí)例應(yīng)用

根據(jù)產(chǎn)品造型的技術(shù)體系模型，以水刺法非織造布生產(chǎn)線設(shè)備為案例，基于紡織機(jī)械設(shè)備造型特征及技術(shù)體系模型對(duì)目標(biāo)機(jī)型設(shè)備及設(shè)備組合進(jìn)行造型特征研究，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)生產(chǎn)線設(shè)備的所需設(shè)計(jì)要素進(jìn)行層級(jí)分析，旨在通過(guò)對(duì)該生產(chǎn)線設(shè)備造型進(jìn)行設(shè)計(jì)以體現(xiàn)成套設(shè)備家族化、系列化特征。水刺法非織造布生產(chǎn)線流程中依次配置抓?。ɑ蚍Q(chēng)量）、預(yù)開(kāi)松、混合、精開(kāi)松、末道棉箱、氣壓棉箱、梳理、水刺、軋車(chē)、烘燥、卷繞、分切等工序，運(yùn)用水刺工藝即將高壓微細(xì)水流噴射到一層或多層纖維網(wǎng)上，使纖維相互纏結(jié)在一起，從而使纖網(wǎng)得以加固而具備一定強(qiáng)力。設(shè)備配置為：喂棉稱(chēng)量機(jī)、混棉簾子開(kāi)棉機(jī)、開(kāi)棉機(jī)、稱(chēng)量喂給機(jī)、精開(kāi)棉機(jī)、梳理機(jī)、交叉鋪網(wǎng)機(jī)、多輥牽伸機(jī)、水刺機(jī)、圓網(wǎng)烘燥機(jī)、卷繞機(jī)、熱風(fēng)黏結(jié)機(jī)、電氣控制系統(tǒng)及防護(hù)設(shè)施。

將生產(chǎn)線設(shè)備作為統(tǒng)一的、整體的造型分析，根據(jù)“技術(shù)體系”模型對(duì)生產(chǎn)線設(shè)備按照流程、功能、機(jī)構(gòu)、部件四個(gè)層次進(jìn)行分類(lèi)歸納。流程層：生產(chǎn)線工作流程及生產(chǎn)工藝主導(dǎo)了機(jī)組主要造型輪廓；功能層：每一臺(tái)設(shè)備完成工作流程當(dāng)中的一道工序，具備生產(chǎn)中的一項(xiàng)獨(dú)立功能，既存在于整條生產(chǎn)線，又是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，同樣可以細(xì)分為幾大功能區(qū)，以喂棉稱(chēng)量機(jī)為例，可主要分為喂棉區(qū)、棉箱、電控箱以及機(jī)型標(biāo)識(shí)；機(jī)構(gòu)層：置物臺(tái)、機(jī)身鈑金外殼、傳送帶、視窗、門(mén)、形象標(biāo)識(shí)、警示標(biāo)識(shí)；部件層：把手、通風(fēng)孔、鉸鏈、螺釘孔位、裝飾條、操控面板、型號(hào)、LOGO、銘牌。對(duì)影響產(chǎn)品外觀造型的元素進(jìn)行層次化提取，從而使產(chǎn)品能夠形成以品牌形象為基礎(chǔ)的統(tǒng)一性，同系列關(guān)聯(lián)性，個(gè)體產(chǎn)品各自獨(dú)有的造型保持獨(dú)立性。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品之間的連接防護(hù)功能的同時(shí)對(duì)銜接形態(tài)連貫性進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（一）流程層：紡織機(jī)械產(chǎn)品整體形態(tài)以功能為主導(dǎo)，設(shè)計(jì)風(fēng)格傾向于簡(jiǎn)潔的直線造型風(fēng)格，增加產(chǎn)品力量感的同時(shí)也使得在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中造型更加整體，在機(jī)器加工上降低工藝復(fù)雜性，加工方便從而在一定程度上節(jié)約成本。產(chǎn)品造型遵循形式美法則，保持個(gè)體產(chǎn)品造型獨(dú)立性的同時(shí)，并通過(guò)對(duì)產(chǎn)品與產(chǎn)品之間銜接部分的設(shè)計(jì)來(lái)平衡機(jī)器與機(jī)器之間的體量關(guān)系，運(yùn)用視知覺(jué)中的視覺(jué)平衡原理，對(duì)物理尺寸進(jìn)行調(diào)整，從而使產(chǎn)品在二維和三維角度具有相同的視覺(jué)重量，實(shí)現(xiàn)整體造型的協(xié)調(diào)性，滿足功能的同時(shí)，優(yōu)化產(chǎn)品的空間展示效果。

產(chǎn)品色彩以淺灰（PANTONE 420）為主色，深灰（PANTONE 445）和綠色（PANTONE 368）為輔色，黃色（PANTONE 123）為警示色，企業(yè)標(biāo)識(shí)顏色選擇紅金（PANTONE 2314）。機(jī)身主體為淺灰色，深灰色作為輔助色，起到分割形態(tài)以及通過(guò)色彩特性平衡整體形態(tài)重量感，綠色屬于安全色范疇，具有特殊的語(yǔ)義和象征意義，所以在機(jī)器上的使用更為謹(jǐn)慎控制運(yùn)用，主要運(yùn)用在門(mén)窗把手等位置，確保應(yīng)用位置的所傳達(dá)的語(yǔ)義與色彩語(yǔ)義不沖突，并作為輔助色起到活躍整體色彩氛圍作用，在整體環(huán)境中通過(guò)色彩明度、彩度及色相的差異輔助產(chǎn)品整體形態(tài)形成豐富的視覺(jué)層次感。

（二）功能層：產(chǎn)品根據(jù)功能屬性分區(qū)，造型協(xié)助功能傳達(dá)語(yǔ)義，在滿足不影響機(jī)器功能參數(shù)要求的條件下進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。紡織機(jī)械設(shè)備造型以功能為主導(dǎo)，傳統(tǒng)的設(shè)備造型普遍存在各功能區(qū)造型不協(xié)調(diào)等問(wèn)題。生產(chǎn)線各設(shè)備獨(dú)立完成—項(xiàng)工序，根據(jù)工藝技術(shù)要求將每一臺(tái)設(shè)備根據(jù)工作流程進(jìn)行功能分區(qū)，進(jìn)而產(chǎn)品形態(tài)形成分區(qū)，并通過(guò)產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)傳達(dá)產(chǎn)品語(yǔ)義，進(jìn)行合適的語(yǔ)義傳達(dá)，方便工人操作及觀察設(shè)備運(yùn)作情況。基于整體造型風(fēng)格一致的條件下將形態(tài)進(jìn)行細(xì)分，有助于提高設(shè)計(jì)的可行性。同樣的方法適用于設(shè)計(jì)之前的實(shí)地調(diào)研階段，有助于設(shè)計(jì)師充分理解原始產(chǎn)品。

（三）機(jī)構(gòu)層：水刺法非織造布生產(chǎn)線中的很多設(shè)備內(nèi)部需要平整，鈑金加工多為外翻鈑金加工，很多零件裸露在外面，將鈑金外殼二次折彎和部分區(qū)域焊接的方式，不僅起到加強(qiáng)鈑金強(qiáng)度的作用，同時(shí)起到遮擋裸露螺釘?shù)淖饔?。橋形元素為企業(yè)標(biāo)志性元素，寓意：望峰則攀，遇水而橋，將橋形元素變形運(yùn)用在機(jī)器上，比如方形視窗進(jìn)行45°切角的樣式等。視窗窗門(mén)的結(jié)構(gòu)樣式選擇單次折彎樣式，將形象元素植入的同時(shí)增強(qiáng)機(jī)構(gòu)強(qiáng)度，方便加工。形象標(biāo)識(shí)作為直觀的識(shí)別符號(hào)，包括企業(yè)標(biāo)識(shí)及機(jī)型標(biāo)識(shí)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中對(duì)字體及尺寸進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì)，字體風(fēng)格與機(jī)器整體形象風(fēng)格統(tǒng)一，通過(guò)建立兩者之間的共性元素來(lái)提高平面元素與產(chǎn)品造型風(fēng)格的一致性，從而促進(jìn)提升企業(yè)形象及品牌形象；應(yīng)用方式兼顧牢固度、美觀性、加工成本及施工難度，選擇采用絲網(wǎng)印刷的方式。警示標(biāo)識(shí)遵循設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)需求、人機(jī)工程學(xué)及設(shè)計(jì)心理學(xué)中視覺(jué)流程的客觀規(guī)律來(lái)進(jìn)行布局。綜合設(shè)計(jì)設(shè)備機(jī)構(gòu)層所包含的內(nèi)容，從而執(zhí)行完成設(shè)備功能任務(wù)。

（四）部件層：通過(guò)對(duì)產(chǎn)品部件的規(guī)范或設(shè)計(jì)從而對(duì)機(jī)器機(jī)構(gòu)形成防護(hù)。把手采用標(biāo)志性的橋形造型，規(guī)范把手寬度為40mm，主要分為內(nèi)嵌式、外置式及單板折彎式三種形式，綜合考慮不同使用方式及產(chǎn)品美觀性的需求，形式規(guī)格的規(guī)范既方便加工又使得機(jī)器之間形成呼應(yīng)。通風(fēng)孔采用20mmx20mm方孔，上下間距為5mm標(biāo)準(zhǔn)，在保證通風(fēng)量等條件要求下進(jìn)行排布，并通過(guò)開(kāi)孔數(shù)量變化形成45°切角樣式，藝術(shù)元素呼應(yīng)同時(shí)傳達(dá)品牌文化內(nèi)涵。鉸鏈分為內(nèi)置鉸鏈、外置鉸鏈、插銷(xiāo)式鉸鏈等，根據(jù)每種鉸鏈的工作方式確定適用范圍。橋形綠色裝飾條采用絲網(wǎng)印刷或鈑金安裝的方式。操控面板樣式根據(jù)具體操作需求一般為按鍵、屏幕及按鍵屏幕組合式三種樣式，分別針對(duì)具體情況，對(duì)面板貼膜進(jìn)行設(shè)計(jì)，規(guī)范操作界面滿足人機(jī)工程學(xué)，方便工作人員準(zhǔn)確操作。型號(hào)及LOGO的放置位置根據(jù)整體流程布局進(jìn)行排布，方便信息攝取且避免同一觀察視角信息重復(fù)率過(guò)高產(chǎn)生的雜亂感。

最終與企業(yè)工程師溝通交流，對(duì)方案中的問(wèn)題進(jìn)行整改，例如視窗小門(mén)的結(jié)構(gòu)，視窗小門(mén)無(wú)法安裝加強(qiáng)筋，鈑金進(jìn)行單次彎折的門(mén)型存在強(qiáng)度不夠的問(wèn)題，使用過(guò)程中門(mén)會(huì)發(fā)生變形；光電安裝桿的設(shè)置問(wèn)題，會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要對(duì)其位置進(jìn)行上下左右調(diào)整。在不違背整體風(fēng)格一致性的前提下，兼顧標(biāo)準(zhǔn)件采購(gòu)、制造成本、機(jī)器組裝及后期維護(hù)等問(wèn)題對(duì)方案進(jìn)行整改完善，使方案滿足制造可行性。

結(jié)語(yǔ)

本文以簡(jiǎn)化的技術(shù)體系模型為框架將設(shè)計(jì)問(wèn)題分解，由整體過(guò)渡到細(xì)節(jié)，逐層進(jìn)行藝術(shù)、語(yǔ)義及技術(shù)層面分析。以水刺法非織造布生產(chǎn)線設(shè)備設(shè)計(jì)為例，通過(guò)有效設(shè)計(jì)方法，使得產(chǎn)品之間相互呼應(yīng)，將生產(chǎn)線設(shè)備形成一個(gè)有機(jī)整體，突出了企業(yè)品牌形象，形成產(chǎn)品家族化。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)到成品過(guò)程的后期跟進(jìn)，與工程師進(jìn)行交流討論，修改部分結(jié)構(gòu)或形式，選擇最優(yōu)化的方案實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最終效果，并在企業(yè)投入生產(chǎn)期間跟進(jìn)數(shù)據(jù)采集，從而為產(chǎn)品細(xì)化升級(jí)提供幫助。