工程机械产品中的工业设计思想

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摘要：目前，我国工程机械行业及其产品的发展已趋向稳定与成熟。但与国际知名工程机械企业产品相比，我国工程机械产品在整体竞争力上仍然处于劣势，主要体现在品牌形象与产品竞争力两个方面。而工业设计作为一种重要的思想，能够从人机工程学、外观造型、材料工艺、涂装和家族化五个方面，提升我国工程机械品牌形象和产品竞争力，为国内工程机械行业发展提供战略性指导。

关键词：工程机械 品牌形象 产品竞争力 工业设计

引言

工程机械属于典型技术导向型产品，其价值表现在是否能够高效完成特定任务，核心指标主要包括技术先进性、功能高效性、性能稳定性等。工程机械产品的自主创新能力、设计制造水平和自主建设是一个国家制造业综合水平的综合体现。我国的工程机械行业具有强劲的制造能力与广阔的市场前景，无论是生产的规模和质量，还是类型的多样化，均达到较高的水准，涌现了像三一重工，中联重科，徐工集团，山河智能等具有国际竞争力的优秀大型企业。

但随着国家提出由“中国制造”向“制造强国”的战略决策转变，工程机械行业开始进入既注重功能技术、又强调产品形象的新时代。由于某些陈旧或错误观念的影响，使得国内工程机械产品生产企业自身缺乏工程机械产品造型设计理念，制约了工程机械领域的工业设计创新与品牌形象构建，从而导致品牌形象混乱，模仿痕迹明显，同质化现象严重等情况。

本文基于工业设计的理论与思想，分析工程机械市场现状，明确国内工程机械行业的竞争力水平，同时深入分析工程机械产品的设计要素，以期为工程机械产品开发提供参考。

一、国内外工程机械市场现状

美国管理学家彼得提出的木桶短板效应认为，企业最薄弱的环节决定着这个企业的整体竞争力水平，这意味着竞争力水平的提高，不是依靠单项指标，而是全面而均衡的提升。虽然国内工程机械行业经过多年的成长，已经从单纯追求产品质量、可靠性、性价比，过渡到全面提升产品品牌形象与竞争力的时期，但工业设计作为产品自身形象及其品牌竞争力提升的重要手段，仍然没有引起足够的重视并得到坚决的贯彻实施。正是如此，我国工程机械产品在面临与国际知名工程机械企业的产品同平台竞争时，就会显露其设计方面的短板，在整体竞争力上处于明显的劣势。

近年来，通过我国研究者与设计师的共同努力，促使国内不少企业开始认识到，工业设计不单是工程机械的美工师和装扮师，而是能够在更深层次对工程技术进行影响和优化，全面提升其产品与品牌的关键因素。因此，如同其他企业过去所做的那样，更多的国内工程机械企业已将工业设计写入企业的核心战略中，大力扶持和发展工业设计，让其最大限度发挥威力。通过观察和发现问题，进而分析、归纳和判断问题的本质，以提出系统解决问题的概念、方案和方法，甚至组织、管理机制的策略。因此，基于工业设计思想下的工程机械企业及其产品最为直接的目的就是要增强工程机械产品的品牌形象与竞争力。

（一）产品品牌形象的构建

品牌形象是人们对品牌的总体感知，它作为认知概念是消费者信息加工过程的重要组成部分。品牌形象已成为消费者采购的最重要依据之一，对消费者购买决策将产生重要影响。因此，想在激烈的市场竞争中取得长久的优势，树立并不断强化产品的品牌形象就将是企业提高自身竞争力的重要目标、操作手段与方法。

其中，视觉作为最为直接和重要的信息感知通道，对产品品牌形象的构建与强化起到了无以替代的作用。工程机械企业借助工业设计，例如通过对造型特征、色彩风格和图形标识等视觉元素的运用，准确、直观地向外传达出企业品牌及其品牌理念，实现产品品牌形象的塑造。良好的产品品牌形象不仅可以起到统一企业品牌产品的作用，更能够与其他品牌形成足够的差异性，具有鲜明而强烈的品牌可识别性。

（二）产品竞争力

产品是企业在市场中最直接、最根本的竞争力。产品竞争力是由技术、功能、质量、价格、外形等因素共同影响和决定的综合性竞争力。技术类特征是工程机械产品的核心指标，此类指标易于被量化，购买者能够直接、清楚地认识并用于决策。工程机械制造业发展到今天，某一企业已很难拥有绝对领先于对手的先进技术，技术作为产品的优势卖点逐渐不再那么显著。而如品牌识别性，造型美观性，操作舒适性等指标，这些难以定量化的产品指标，开始在产品竞争力中扮演起更为重要的角色。

与国际知名工程机械企业相比，国内产品在后一类指标方面表现出的差距要更大于在技术类指标上的差距，这也就是我国工程机械产品竞争力相对较弱的重要原因之一。而工业设计的最大优势就在于能够充分整合利用企业已有资源，用新的思考角度和设计方法，全面改善和提升现有产品品质，这对提升产品的后一类指标，强化产品竞争力将起到极其关键的作用。

二、工程机械产品的设计要素

工业设计思想与方法主要包括设计价值、设计理论要点以及它的指导思想，它已成为工程机械产品提高附加价值与竞争力的主要手段。工业设计思想与方法强调产品功能的合理性、技术工艺的先进性、造型的美感、产品的家族性、形象的品牌感。就具体操作而言，文中主要从人机工程学、外观造型、材料工艺、涂装和家族化五个方面，展现工业设计对工程机械产品的巨大提升力量。

（一）人机工程学

随着行业的发展，工程机械产品及其面对的环境越来越复杂，这使得产品在使用者的安全性与舒适性、操作的易用性与合理性等方面将具有更高的要求。人机工程学的核心是以人为中心的研究，是评价机械工程产品设计优劣的关键性指标，其主要目的是研究解决人一机器一环境的协调统一，使产品适合人的生理、心理与思考和操作习惯。

人机工程学注重对工程机械中人的静态、动态尺寸、状态及行为进行研究，以获取人机关系与可及范围等重要的设计参数。这些参数能够有力地帮助设计师了解在机械工程工作过程中，使用者各部分作用力范圍、动作时间和感知等情况。只有在深入了解和掌握使用者工作时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及对各种劳动负荷的适应性等特征，才能为具有针对性的改善与优化设计方案奠定基础。

（图1a）中，Eurocomach将自己的品牌标志图案巧妙为防滑槽；（图1b）中，沃尔沃的阶梯设计合理利用了车型侧翼板结构，使操作者上下更加方便、安全；（图1c）中，久保田后视野窗布置具有良好的视野，整个造型兼具了实用性和美观性，风格又独特有趣；（图1d）中，福格勒摊铺机操作面板设计充分考虑到按键位置分布和颜色搭配，减小了误操作概率。

（二）外观造型

工程机械产品的外观造型很大程度上是由内部技术和工程构造决定的，但良好的外观造型，不仅能够起到美化装饰效果，还具有展现品牌理念，提高使用者工作效率，消除工作疲劳与操作失误等功能，有效地提高了工程机械产品品牌形象和竞争力。值得强调的是，这里所指的造型并非单指形式上的造型，而是涉及并综合了美学、工程、市场、人文、管理等因素的造型，是由工业设计师分析、提炼、创新后才获得的造型。

经过多年来的摸索与积累，国内工程机械行业已逐渐从引进、模仿为主走向以自主创新为主旋律的发展阶段，外观造型方面呈现出较为明显的品牌塑造意识，开始注重外观造型的综合性功能。其中，大型企业更是将造型设计列为发展战略的主要手段之一，确定了外观造型在工程机械产品研发中的重要地位，并取得了不错的结果与成绩。然而，中国工程机械产品在造型原创过程中还是暴露出脸谱化，平面化，夸张过度等问题（图2），与国际先进设计水平还存在着差距。

（图3）所示，德国格鲁夫品牌的吊车车头造型，整体性强烈，层次丰富，富有造型细节。车顶示廓灯造型与车头浑然一体，不显突兀，也彰显出产品的品牌个性；前窗玻璃设计配合了整车造型走势，不仅美观且具有很高的产品识别性；车灯延续了格鲁夫产品一贯的圆灯车灯，延续并强化了产品的家族感；侧围板造型与车头造型相互呼应，连贯统一，并起到了平衡整车视觉重心的作用。

（三）材料与工艺

材料与工艺是设计的物质技术基础，它与产品的功能、形态共同构成产品设计的三大要素。（1）材料方面：工程机械材料在支撑强度、耐磨性、硬度等方面有特定的要求，对于直接參与作业的部件，如挖掘头、吊臂等要选用厚实、硬度高、韧性好的耐磨材料；对于非直接作业的部件，其一般起保护壳体的支撑作用，要求较低。总体而言，现阶段的工程机械产品最常用的是金属、玻璃和塑料材料，而新型材料的大面积应用则仍需继续摸索与实践，但会有更多种类材料被应用。（2）工艺方面：受所用材料特性限制，工程机械产品在制造工艺中多采用冲压、铸造等方式成型，所以造型多以直面、折角等简单、规则类型特征为主，表现出强烈的工程机械美感。

随着加工工艺技术的进步以及对产品外型美学要求的提升，更多曲面、圆角、渐消面等较为复杂的造型开始被采用，成为工程机械产品造型的一种发展趋势。（图4）所示，得益于现代企业对工业设计的愈加重视，各种材料与现有工业制造技术加工工艺被更为广泛与巧妙地在工程机械产品中运用，如高空作业平台、吊车或压路车等以往总是以方正、简单造型出现的工程机械产品，已能够做到从整体造型到细节处理，都塑造出具有雕塑感的复杂造型外观。

（四）涂装

涂装是工程机械产品表面处理的一个非常重要的环节，一般具体又分为色彩涂装和图案文字涂装。色彩涂装是指工程机械产品的色彩搭配、涂料选择、涂装分布等，有着保护机体、装饰、品牌识别、警示等功能。通常，工程机械产品主体色为2到3种，过多色彩则易引起杂乱感；图案文字涂装则是通过涂画、丝印、贴纸等技术，将品牌标志、图案、型号、警示牌等标识涂写、放置或嵌入等方式涂装到产品上，起到向外准确传达信息的功能（图5）。

一般而言，工程机械产品为了保证施工安全，大多企业会采用高明度的橙色或工程黄色作为色彩涂装的主体色，沃尔沃、戴纳派克和宝马格的主体色就同为黄色，只是在色相、明度、纯度上存在细微差异。除此以外，产品的主配色也取决于品牌形象，注重产品的品牌识别和品牌形象构建。德国福格勒采用大面积绿色和深灰色，黄色仅在顶棚使用；德国维特根以白、灰为主体色，橙红色色带作为点缀；芬兰美卓则采用了大面积白色，小面积黑色和橙色的色彩涂装方式；而中国中联重科的主体色是以白色为主，灰、橙为辅。图案文字涂装有别于色彩涂装，主要是通过图案与文字进行信息传递，有着明确的信息表达目的。因此，图案与文字必须要很好的辨识度，能够为人们所容易看到，并与涂装底色和谐并存，相互呼应。

（五）产品家族化

产品族是设计师在产品设计中为同一企业生产的不同产品赋予相似甚至相同的造型特征，使之在产品外观上具有共有的“家族化”的识别因素使不同的产品之间产生统一与协调的效果。家族化会使产品具有较高的品牌识别性，所以甚至可以认为是品牌形象在产品层面的具体体现。

工程机械产品种类多、跨度大，且功能和外型相差甚远，产品家族化难度较大，尤其对于发展中的我国工程机械品牌而言更是充满挑战。一些国际知名工程机械企业倚靠多年的摸索和积累，已经使产品具备了明显家族化特征。如工程机械行业巨头卡特彼勒，一方面，其凭借技术类特征指标的优势确立其在行业中的霸主地位；另一方面，其又通过对产品的家族化设计进一步强化了其行业巨人的角色。其所有产品外观造型均表现出强劲、自信的感觉，造型粗犷而又不失细节，特有的卡特黄与黑色搭配，粗壮的红色斜杠突出型号和cat标识，清晰的勾勒出了卡特彼勒产品的家族感（图6）。国内工程机械行业在产品家族化方面的研究与实践不足，与国际企业相比仍有差距。例如，中联重科作为我国的老牌工程机械企业，经过多年成长，旗下产品众多，虽然有对旗下产品进行了家族化，但现有家族感仍然偏弱（见图7）。

综上所述，工业设计思想对工程机械行业和产品所产生的影响及其结果是多方面、多层次、综合性的，而在运用这种思想的过程中，必须避免机械、孤立地理解和解决问题，既要符合企业实际发展情况，又要解放思想、审时度势，坚定目有计划地推进设计工作。

结语

随着我国经济、科技与文化的迅速发展，中国的工程机械行业正在成长为世界的一股不可忽视的重要力量。但由于行业缺乏工业设计思想的融入于改造，导致国内的工程机械产品在性能、技术、质量等硬指标都不逊与外国同行产品的情况下，在品牌形象与竞争力都处于明显弱势。

工业设计不会也不可能取代工程设计、管理、营销等其他领域在工程机械产品中的作用和功能，但它可以为企业转型提供完善而切实可行的思想、理论和具体的方法及手段，尤其能为处于正在或即将变革的中国工程机械企业找到一条良性发展的路径。