工业设计仿生管理论文

日前，被称为“环保小蜜蜂”的徐工SJDS1000A纯电动扫路机在全新的徐工环境产业基地正式下线。该产品可广泛应用于人行道、景区等区域性环境卫生清扫，具有节能环保，无污染、无噪声等特点。整机造型是由徐工研究院工业设计团队通过仿生设计找到的灵感，整体设计造型上参照了蜜蜂的特征，体现了蜜蜂轻巧、灵动的特点，也满足了产品功能诉求。今天小编为大家推荐《工业设计仿生管理论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

工业设计仿生管理论文 篇1：

矿山机械的仿生设计

摘要：

在矿山机械使用过程中需要有极其的灵活性，采用仿生设计能满足矿山机械设计的需要，本文就矿山机械的仿生设计进行阐述。

【关键词】矿山机械 仿生设计 探讨

前言

仿生设计在机械、汽车、农业等都有广泛的应用，通过仿生设计能提高设备的工作效率和工作的灵活性，矿山机械采用仿生设计能在一定程度上提高机械设备的运行效率。

1.产品机械仿生设计的理念与内容

机械仿生设计是指工程师在利用现有工程技术的前提下，运用发散性思维，结合仿生设计的理念和方式，设计出创新性的机械产品与结构材料的过程。这和以往的机械设计方法一样，都是基于机械设计的基本理论和方法，但是其又具有独特的创新性，是一种新型设计方法。

2.煤矿机械制造的趋势分析

煤矿机械制造技术正由传统的制造技术向先进制造技术发展。先进制造技术涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造到售后服务等周期的全过程，并将它们结合成一个有机的整体，特别强调机械技术、自动化技术、信息技术、传感技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产环节及售后服务等方面的应用。

2.1合作化。由于市场竞争越来越激烈，通信和网络技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，产品设计、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。

2.2使用灵活化。矿山机械设备的灵活化是指机械设备的适应性强，一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件。如能够实现矿山机械设备的灵活化，则赋存条件较差的煤矿的生产能力也将被极大挖掘，从而提高整个煤炭行业的生产能力。

2.3虚拟化。虚拟技术是通过计算机仿真软件来模拟煤矿生产的真实系统，以保证产品设计和工艺的适用性、可操作性，发现设计、生产中的缺陷，检验产品在生产实际中的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以达到优化产品的制造工艺、保证产品质量和降低成本的目的。

2.4功能综合化。这里的综合化是指机械设备功能的综合化，即实现一台设备多项功能的综合。如煤电钻功能与凿岩机械功能的综合、单体液压支柱与顶梁功能的综合等。

2.5设备的国产化。煤矿机械经过几十年的发展，取得了相当大的成绩，常用设备基本实现了现代化。但是一个高技术、大能力、高精度、适用性强的设备仍不能完全实现国产化，从而对我国煤矿机械的发展产生制约。

3.矿山机械设计中仿生设计的应用

工业设计可以同时服务于技术、经济和艺术等行业，工业设计不仅追求形态完美，而且兼具实用性和功能性。 本文从以下三方面论述工业设计中仿生设计的应用。

3.1形态的仿生

形态仿生设计是人类对自然生物体的整体形态或部分特征进行的模仿、变形、抽象等，再结合自己的理解和语言进行造型的设计方法。自然界是一座具有丰富优秀设计的资源宝库，是现代设计师获取设计灵感提炼设计形态的重要来源。现代文明的快速发展使越来越多的人追求本真的原态生活方式，因此形态仿生设计的设计方式逐渐被人认可并引起重视。形态仿生设计不仅丰富了现代设计的形式语言，也使当今的社会生活更加情趣化、生态化，增加了人类亲近自然了解自然的机会。形态仿生设计从再现自然事物逼真的程度和特征来看，主要分为具象形态仿生和抽象形态仿生。

具象形态的仿生：具象形态仿生设计是较为逼真的再现自然事物的形态，因此具有情趣性、有机性、自然性、生态性等特征，易于被人接受。抽象形态的仿生：抽象形态的仿生设计主要是从自然事物中提炼物体的内在本质属性。因为没有具体客观描绘事物的特征，因此这类设计通常借助于某些象征意义来引导使用者的心里暗示和联想。抽象形态的仿生设计需要使用者有一定的生活经验积累。抽象形态的仿生设计将带有自然美感的元素特征与人类对生活的感受和理解相融合，显示出一种含蓄的美感和艺术魅力。经过抽象仿生的自然形态使人不会很直白的观察出设计物品的具体仿生对象，同时经过联想和想想又能感觉到仿生对象的存在，给人无限的心里延展空间。

3.2功能的仿生

功能仿生设计是通过研究分析自然生物本身的功能和构造之后结合生物形态进行的综合设计方法。功能仿生设计的灵感来自于自然生物的本质功能，并对这些功能进行加工提炼，用于改进现有产品的功能或创造具有新功能的产品。功能仿生设计的产品通常具有技术上的优越性，能够更大限度的满足人类对使用产品的功能需求。

若想在工业设计中完美地实现仿生设计，科学家和工业设计是要明确自身的职责所在， 科学家将生物的各部分功能结构分析形成系统的理论，然后工业设计师借鉴科学家的理论研究，结合人类的需求与消费市场的变动， 实现最佳的人机关系。 首先，科学家具有较为完整的知识结构，但是并不明白如何将知识转化为产品并投放市场， 而工业设计师能准确地把握仿生和市场之间的微妙关系，创造出更多更具实用性的产品；其次，通过工业设计师提出的设计思想以及对自然界生物的观察和分析，有可能科学家还没有发现某个方面的仿生， 但设计师希望通过仿生完成某件产品， 科学家可以帮助设计师选择最优的仿生方向，两者共同努力，实现更有市场价值的产品。

3.3结构和材料的仿生

设计师除了对生物的外形和功能等进行仿生，很多自然界的事物结构也让人叹为观止，例如，小小的蜜蜂创造出的蜂巢的菱形结构与科学家计算的角度完全吻合， 这样的结构不仅内部空间大，而且材料质量轻，同时可以隔离噪声。 学习和仿效大自然中的各种优良结构已经成为新技术革命的发展方向， 而且仿生学可以渗透到自然界的方方面面，无孔不入，甚至有的科学家大胆猜测，在他们研究大脑结构和工作原理的基础上，人类可以仿照大脑细胞。翻译。接收到的外界信息的过程，制作生成仿生器官，不仅解决了器官移植捐献源的难题，而且副作用小。 计算机称为。电脑。，就是因为他的生物智能性和机器科学性，将模拟的人脑工作历程运用到计算机上， 可以实现功能更加完备的生物计算机。

4.结束语

在矿山机械设计的过程中通过采用工程仿生、形态仿生进行设计，能大大提高矿山机械的综合性能，为矿山的快速开采奠定了坚实的基础。

参考文献：

[1]赵子夫，唐利.论工业设计及工业设计教育[J].甘肃大学学报.2012.

[2]刘岩.我国煤矿机械发展现状及发展趋势[J]价值工程.2013.

作者：李艳飞　蒋永召

工业设计仿生管理论文 篇2：

纯电动扫路机“环保小蜜蜂”在徐工闪耀问世

日前，被称为“环保小蜜蜂”的徐工SJDS1000A纯电动扫路机在全新的徐工环境产业基地正式下线。该产品可广泛应用于人行道、景区等区域性环境卫生清扫，具有节能环保，无污染、无噪声等特点。整机造型是由徐工研究院工业设计团队通过仿生设计找到的灵感，整体设计造型上参照了蜜蜂的特征，体现了蜜蜂轻巧、灵动的特点，也满足了产品功能诉求。

作为工程机械行业的龙头企业，徐工集团始终坚持并践行“可持续发展构想”，并于今年8月出资1亿设立徐工环境公司，全面进军环境产业，主要从事环卫机械等环境保护产品和固废处置、土壤修复等环境保护服务业务，为中国的绿色環保产业注入了新的活力。环境公司目前在环卫机械领域已经成为在城乡生活垃圾收转运和道路保洁方面产品品类最全、型谱最宽的企业之一。

《中国制造2025》将“节能与新能源汽车”纳入十大重点突破领域，相关主管部门将在环卫服务等公共服务领域力推新能源汽车的广泛应用。

“环保领先”开启新能源时代

该款扫路机底盘为自制底盘，能量来源是磷酸铁锂动力电池组，采用先进的电池管理系统，实时监测每一块电池状态，帮助驾驶员准确把握工作时间，方便电池维护。整车结构为“前置两扫刷+中置两扫刷+中置吸嘴”，采用“湿式除尘+脉冲除尘”技术，可无线操作垃圾箱和后门启闭。驾驶室配备触摸屏和摇杆，能方便地操作扫刷摆出和升降。

环境公司紧紧抓住新能源环卫机械的发展机遇，提前布局加大新能源环卫产品的研发、制造投入力度，加快拓展、丰富产品线。目前已成功完成XZJ5080TSLBEV（3吨）纯电动扫路车、SJDS1000A、SJDH500A系列纯电动扫路机和8吨LNG压缩车、8吨CNG洒水车、8吨CNG扫路车、8吨CNG洗扫车的开发设计、试制和销售。下一步还将在2016年开发设计8吨纯电动洗扫车、1吨纯电动系列产品（压缩车、车厢可卸式垃圾车、路面养护车、扫路车）等20余款新能源产品。

“匠心独具”揭秘设计内涵

SJDS1000A纯电动扫路机整机造型是由徐工研究院工业设计团队通过仿生设计找到的灵感，整体设计造型上参照了蜜蜂的特征。整体性非常强，视野通透；顶盖尾部、后视镜、前部扫刷，体现蜜蜂腹部形态特征的覆盖件造型以及整体的黄黑配色，即体现了蜜蜂轻巧、灵动的特点，也满足了产品功能诉求。仿生设计元素还体现在产品的整体设计以及核心零部件的细节设计之中，加强了产品的新颖性和灵巧感，在造型设计上面独具特色，能够完全区别其他竞争对手相关产品，成为徐工环卫设备中又一张亮丽的名片。目前，公司环卫产品主要包括：车厢可卸式垃圾车涵盖1-35吨，能够适配市场上所有站体、箱体。压缩式垃圾车现有3、5、8、12吨压缩车，并可配置铲斗型、挂桶型、摆臂型等不同的收集方式，由公司自主研发的XZJ5250ZYS压缩式垃圾车获得中国机械工业科学技术奖。道路养护类产品主要以洗扫车、扫路车为主，TSL系列干湿两用多功能高效扫路车为江苏省首台（套）重大装备产品、综合应用质量技术建立扫路车及核心零部件自主研发体系获中国质量协会质量技术一等奖。XZJ5162TXSA4洗扫车获得2012年度江苏省装备制造业专利新产品优秀奖、2014年度徐州市科学技术奖及江苏省机械工业科技进步三等奖。垃圾中转站以水平固定式垃圾压缩机、水平移动式垃圾压缩机、垂直式垃圾压缩机三种垃圾站体为主，主要用于大中小城市的生活垃圾转运处理。其中YJC40B生活垃圾压缩机、YJG15A生活垃圾压缩机、YJY45A生活垃圾压缩机获得江苏省高新技术产品认定。

徐工环境产业将始终坚持并践行“可持续发展构想”，依托徐工集团品牌优势，努力促进环境管理，为世界的明天更美好贡献力量。

工业设计仿生管理论文 篇3：

浅谈设计中色彩仿生的意义

[摘要] 进行色彩仿生的研究，可以使我们更好的利用自然界生物系统优异的色彩功能和形式为人类营造更好的生存发展空间。在自然界的漫长演化过程中形成的优异的色彩功能和形式是色彩仿生设计获得理论依据和设计思想的源泉。仿生设计中加强对色彩的研究，有助于我们更好的利用自然界中生物系统中优异的色彩功能和形式为人类造福。

[关键词] 色彩 仿生设计

[DOI] 10.3969/j.issn.1002-6916.2011.02.043

“美丽的大自然赐予了生命同样绚丽的色彩。我们或一生与大海相伴，让生命定格蓝色，是平静、是包容、是博大；我们或一生披着一件白衣做“天使”，让生命定格白色，是爱心、是纯洁、是奉献；我们或一生耕耘于田垄，让生命定格绿色，是希望、是信念；我们或一生为人类的未来而奋斗，让生命定格红色，是热忱、是勇气、是理想。”我们生活中有很多这样赞美色彩的句子或词语，色彩与我们的生活息息相关，而作为设计师而言，色彩在他们的一生中更是扮演着尤为重要的角色。

色彩是造型的基本要素之一，在工业产品造型设计中常常需要运用色彩以取得赏心悦目的效果。色彩本身的固有属性，决定了色彩信息的传达，只能依赖于视觉对它的准确识别和判断，以可视化的形式被人们认知，而无法被触觉、嗅觉、味觉、听觉所感知。色彩信息通过刺激人的视觉器官，使人产生一定的视觉冲动和视觉联想，在人的大脑中经过与已有经验、知识和色彩概念的相对照、分析、整合，进而与所传递的视觉情感信息达成共识，引起心理上的共鸣【1】。当色彩成为具有普遍意义的某种象征时，色彩就具有传递相同心象和涵义的表现功能。从这个角度说，色彩具有特定信息符号的意义，它是抽象的表象符号。

色彩作为视觉艺术造型语言和情感媒介，是通过可见的实在物质表现出来的。很大程度上，一件产品给人的的感官感受取决于产品的外观，而产品的外观又是由产品的整个色调决定的。色调作用于人的视觉和心理，通过与过去的经验、记忆或知识相联系，产生诸如进退、冷暖、轻重、软硬、华丽、朴素等不同感觉。进而容易使人产生各种复杂的心理情感。除色相变化能引起人的情感变化外，色彩的明度和纯度变化也能影响人的情感。高长调的色彩响亮而明朗，让人心情舒畅；高短调色彩配置色调高雅，给人以纯洁、柔和而明快的心理感受。低长调的色彩仿佛黑夜中的闪电，神秘压抑又使人振奋；低短调的色彩仿佛暗夜里的幽灵，低沉冷漠让人心情暗淡；不同的色调引发不同感觉和感情倾向，给设计带来了丰富的情感因素。

色彩的排列方式也影响着色彩的情感表现。同样的色调因色彩的排列方式不同，也会影响着人的情绪。大面积的色彩显得稳重而大气；小面积色彩有规律的交替变化，让人紧张而富有活力；对称的色彩排列庄重、有严肃感 ；均衡的色彩排列自由而浪漫 ；色彩排列节奏紧张，人的心理也会紧张；节奏舒缓心理就会放松【2】。

色彩情感取决于色彩各种特性、属性的表现以及与设计表达语言的和谐共鸣，它的特性使人把与其相通的心理性质和社会文化发生联系，引发某种情感沟通。比如黑色给人一种深沉、严肃、悲哀等心理联想，有强烈的沉重感和压抑感；绿色在黄色和蓝色（冷暖）之间，属于较中庸的颜色，这样使得绿色的性格最为平和、安稳、大度、宽容。是一种柔顺、恬静、满足、优美、受欢迎之色，是永恒的欣欣向荣是的自然之色，代表了生命与希望，也充满了青春活力，象征着和平与安全、发展与生机、舒适与安宁、松弛与休息，有缓解眼部疲劳的作用；蓝色传递给人一种健康的信息，蓝色给人理智、平静、清新、镇静的抽象联想，代表了明晰、合乎逻辑的态度，能够促使人以明晰的头绪思维。

不同国度、不同民族以及宗教信仰、欣赏习惯的差异，都能直接影响着现代人对色彩的心理感受，因此在准确把握色彩个性情感与设计表达内容的前提下，应密切关注人们的色彩喜好、审美习惯以及色彩的流行时尚。

色彩的仿生设计在现代设计中越来越常见，在进行色彩仿生设计时，必须将色彩和形象结合起来，不同时期，不同环境中，同一颜色能引起人们不同的心理感受，例如红色在喜庆的环境里象征热情和温暖，而在产品操作中常被用来表示操作的危险性。因此，具有不同心理功能的色彩在产品中的应用要依据实际情况而定，不仅要符合大众美感又要适应设计物的功能，使色彩的仿生设计给人们的生活带来积极的效果。

进行色彩仿生的研究，可以使我们更好的利用自然界生物系统优异的色彩功能和形式为人类营造更好的生存发展空间。在自然界的漫长演化过程中形成的优异的色彩功能和形式是色彩仿生设计获得理论依据和设计思想的源泉。色彩可以影响人的心理活动，对于色彩的仿生设计，一般是依据人的色彩心理基础【3】，根据不同的需要进行的仿生设计。例如；绿色常常使人联想到草地或原野。因此，如果将病房墙壁涂成绿色，有助于病人舒缓压力，放松心情，利于恢复健康；很多现代居室的墙壁上常常用到绿色做装饰，使整个房间充满生机和动感。再如军人穿的作战服，色彩是模拟生物的色彩伪装功能，根据野外作战的环境设计的，这样可以有效起到隐蔽的作用，减少伤亡。

再看一个色彩运用到建筑中的例子：上海金茂大厦，有意识地借鉴中国古塔的变化韵律，给人以中国古塔的定位联想。强化造型透视的逐层急促加快的节奏伸展，增加了塔楼的固有高度感，高峻威严，挺直雄健。银色基调的塔楼与天空背景融为一体，同时红色花岗石组成的红色基调裙房又密切了它与大地的关系，并衬托了银色基调的塔楼。这个设计舍弃了具象形式的模仿以及机械僵硬地照搬重复传统，而是以明快、醒目、凝练的抽象形式表达了中国传统塔结构和塔文化的概念。

再如科学家通过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的稗益。在二战期间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况，提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的军事基地仍然无恙，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理，后来人们还生产出了迷彩服，大大减少了战斗中的伤亡。

因此，自然界的颜色蕴含的一个巨大财富就是可以为设计师带来灵感。丰富多彩的自然界，会持续不断的给我们带来新的想法，包括颜色的选择。因此，仿生设计中加强对色彩的研究，有助于我们更好的利用自然界中生物系统中优异的色彩功能和形式为人类造福。

参考文献

[1]邓福星主编 王菊生著 《造型原理》 黑龙江美术出版社 2000年3月第1版；

[2]章利国 《现代设计美学》 河南美术出版社 1999年4月第1版 ；

[3]米宝山．仿生思维与新产品开发【M】．北京：中国轻工业出版社，1998.

作者简介

陈娟，陕西科技大学设计与艺术学院08级硕士。专业方向：工业设计与设计管理。

董继先，博士，教授，陕西科技大学硕士生导师。全国高校科研管理研究会理事，陕西省高校科研管理协会副理事长。现任陕西科技大学科技处处长。

作者：陈娟 董继先