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        工業設計仿生設計困境及策略探討

        前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了工業設計仿生設計困境及策略探討范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

        工業設計仿生設計困境及策略探討

        摘要:工業設計領域運用仿生設計方法,可以使工業設計具有仿生學特點,并且進一步促進工業設計領域快速發展。在運用仿生設計方法時,包括具象、抽象、功能以及結構和材料等方法,合理運用到工業設計中,避免工業設計出現問題,如注重外型、未體現出交叉學科的特點等。文章圍繞仿生設計在工業設計領域的困境及實施的策略展開討論,為合理應用仿生設計提供參考依據。

        關鍵詞:仿生設計;工業設計領域;困境;策略

        引言

        醫學和工程等是較早應用仿生設計的領域,如在飛行器的發明過程中,設計師通過模仿鳥類飛行方式,使飛行器具備飛行的能力[1]。在工業設計領域應用仿生設計,需要設計人員掌握不同的設計方法,根據工業設計的實際情況,合理運用設計方法,從而提高仿生設計在工業設計的應用水平。

        1仿生設計的概念及運用

        1.1概念

        仿生設計融合仿生學和設計學等知識,并在運用過程中,會涉及到其他學科,包括數學、生物學以及物理學等。由于仿生設計涵蓋較多的學科,研究范圍相對較廣,現階段無法定義仿生設計概念,并且未能有效劃分仿生設計的研究內容[2]。

        1.2運用

        我國工業設計領域中,已經嘗試運用仿生設計,并借鑒已經獲得良好應用的案例,這在有助于提高工業設計水平的同時,還能針對實際問題,設計人員通過自然界獲得靈感,利用仿生設計解決實際問題。

        2工業設計領域常用的仿生設計方法

        2.1具象仿生

        具象仿生方法是模仿自然界中動物的外形,在設計中將外形進行縮放,通過縮放控制外形的比例,使外形符合使用需求,再將電子元件放入到縮放的外形中,使工業產品具備仿生功能。

        2.2抽象仿生

        抽象外形方法是對生物外形進行詳細的觀察,抓住生物外形的特點,將外形特點融入到設計中,使設計出的產品更加簡約,最終制作成抽象仿生產品。

        2.3功能仿生

        將生物的某種功能融入到工業設計中,是功能仿生的主要特點,使工業產品具備生物的某種功能。

        2.4結構仿生

        結構仿生是仿生設計中應用較為廣泛的方法,該方法模擬出生物的內外結構,利用生物的內外結構特點,使工業產品具有生物的結構特點。

        2.5材料仿生

        材料仿生是仿生設計方法中重要的組成部分,通過材料仿生可以掌握生物內外組織材料的特性,并將該特性融入到工業產品中,使工業產品的外部形態具有生物材料特點。

        3仿生設計在工業設計領域中的應用困境

        3.1產品設計只注重外型模仿

        在工業設計領域應用仿生設計時,由于設計人員未能理解和掌握仿生設計方法,致使具象仿生、抽象仿生等方法未能獲得良好的應用效果,導致工業設計產品只能模仿外型,無法提高工業產品的實用性能力。此外在進行工業設計時,由于設計人員具有一定的形象思維,僅模仿動植物的外型,縮放產品的外型,未能使產品具備仿生功能,從而失去工業產品的應用價值。許多設計人員的設計思維局限在模仿動植物的外型上,只注重外型模仿,未能使產品具備動植物的仿生功能。

        3.2設計方法未體現交叉學科特點

        工業設計中應用仿生設計,由于仿生設計涉及較多的學科,每個學科對仿生設計的結構、功能以及材料等都會產生不同的影響。以結構仿生為例,將工業產品按照一定比例縮放動植物外形,保證縮放后的產品外形中,相關結構未發生變化,保證工業產品正常的使用。但是在實際設計過程中,設計人員無法綜合運用設計方法,并且未體現出交叉學科的特點,導致工業產品特點和功能較為單一,無法獲得預期的設計效果。此外設計人員思維出現局限性問題,無法有效組合運用設計方法,致使產品的完整性水平沒有提高。

        3.3設計思路較為狹隘

        現階段許多設計人員在運用仿生設計方法時,由于缺乏對仿生設計深入的了解,致使設計人員設計思路較為狹隘。例如在模仿生物的外部形態時,若單純地模仿生物外部形態,無法使產品的外部形態具有美學特點,還會影響到產品的正常使用。設計人員應合理有效地提取生物外形特點,然后經過重組,使產品體現出現代美學的特點,并且為產品融入更多的功能,為用戶提供便利的條件。此外,設計期間應綜合考慮產品的實用性、美觀性等,保證產品的功能滿足使用需求。

        3.4營銷宣傳過于夸大

        仿生設計應用在工業設計領域,使工業產品的功能、性能滿足用戶的使用需求。但是由于仿生設計缺乏統一的標準,設計人員通過模仿生物的外形、材料等,使工業產品具有仿生特點,再通過夸大的營銷宣傳方法,造成用戶盲目使用產品,進而影響到用戶的使用效果,極大地限制工業設計的發展。此外目前工業設計領域發展過程中,出現許多同質化的產品,未能突出仿生設計的應用價值,不利于仿生設計產品擴大應用范圍。

        4仿生設計在工業設計領域中的優化策略

        4.1提高仿生設計的系統性

        在工業設計領域應用仿生設計,應制定統一的應用標準,基于標準提高仿生設計的系統性。工業設計具有工業技術和藝術相互融合的特點,將仿生設計融入到工業設計中,會進一步豐富工業設計的內涵,使工業設計呈現出多元化的發展特點,并且在多學科的交叉作用下,要求在工業設計時,必須通過不同的角度綜合考慮設計內容,一方面使工業產品的形態、結構以及結構等均能貼近實際生物,真正發揮工業產品的仿生作用,幫助人們完成高難度的工作,另一方面有效進行資源優化配置,提高資源的利用率,獲得良好的應用價值[1]。例如在設計交通工具時,運用仿生設計方法需要對生物日常的運動行為進行深入觀察,通過觀察掌握生物的行為特點以及具備的功能,將這些特點和功能融入到交通工具設計中,從而提高交通工具的實際應用能力,為人們的出現提供便利的條件。

        4.2推進仿生設計多學科融合研究

        提高工業設計水平,需要推進仿生設計多學科融合研究?,F階段許多工業設計都在積極開展多學科的融合研究,在研究中通過協調不同學科的知識和技術,一方面優化和完善工業設計體系,并且消除設計中存在的缺陷,另一方面使工業設計具備創新能力,促進工業設計的創新發展[2]。例如在汽車領域,以仿生概念運用仿生方法設計出的汽車,在設計期間需要融合機械工程、工業設計以及生物工程等諸多學科,不同的學科在設計中發揮不同的作用,如生物工程學科將魚的外型結構應用在汽車中,使汽車的外觀體現出流線性特點,汽車在運行時會降低風產生的阻力,從而提升汽車的駕駛性能,并且有效降低能源的消耗。

        4.3結合美學觀點突出產品特色

        現階段許多工業產品出現同質化的情況,為避免工業產品出現同質化現象,并且增強產品的創新能力,需要在工業設計中通過應用仿生設計,結合美學觀點,從而突出產品的特色。例如在設計產品的生物造型時,應保證設計的外型符合用戶的審美。用戶的審美一般來源于自然界和生物,說明審美與自然界存在必然的聯系。在工業設計過程中,應深入挖掘生物的自然美學特點,并且使美學特點符合用戶需求,使用戶擁有更多的選擇權,從而吸引用戶使用工業產品。

        4.4運用邏輯、科學的思維進行設計

        工業設計是將技術與藝術相互融合的載體,通過工業設計使產品的功能性和藝術性均能滿足用戶的使用需求,包括方便性、安全性等。在工業設計過程中,由于會涉及到不同的學科,每個學科會產生不同的問題,為協調各個學科之間的關系,要求設計人員必須運用邏輯、科學的思維進行設計。在工業設計時要求設計人員應觀察和分析生物的特點,使設計出的產品提高模仿生物的能力,從而利用工業產品的仿生能力,完成用戶指定的任務。所以在設計中按照邏輯科學的思維,一方面掌握生物的某種特點和功能,將特點和功能充分展現在工業產品上,另一方面梳理各學科之間的關系,保證工業產品正常的運行。

        5結語

        在工業設計領域應用仿生設計時,需要設計人員深入理解和掌握仿生設計概念,根據工業設計的實際需求,運用不同的仿生設計方法,既要實現自然與人文深度結合的目的,突顯產品的美學特色,另一方面通過多學科的融合研究,運用科學的邏輯思維設計工業產品,使工業產品具備仿生特點、功能以及創新能力,從而滿足用戶的各項需求,促進工業設計領域可持續發展。

        參考文獻

        [1]段淑君.仿生理念在工業設計中的困境與突破[J].山東工業技術,2016(9):28.

        [2]夏青.仿生設計在工業設計領域的困境及策略分析[J].無線互聯科技,2015(1):115.

        作者:任坤 單位:鄭州工業應用技術學院

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