工业设计概论（第２版）

21世纪，人类已经从以机械化为特征的工业时代迈入网络化、信息化、数字化、智能化时代。人们的需求、欲望和价值观越来越复杂和多样化，这种巨变造成人类社会技术特征的变化，硬件、软件和服务相互融合成为趋势，这种趋势也对社会、经济、文化等各个方面产生了深远的影响。世界时局风云变幻，国际化进程阻力重重，更多的不确定性带来了更多的危机和考验，但是，优秀的设计往往意味着更好的商业表现，拥有知名品牌的公司常常能够摆脱经济危机的羁绊，这已是历史验证过的答案。

人们对美好生活日益增长的渴望与发展的不平衡、不充分之间的矛盾是当下我国社会需要解决的主要问题，因此，当务之急是在继续推动发展的基础上大力提升发展的质量和效益。工业设计能够充分挖掘、深刻把握社会需求，并通过设计研究、设计方法和技术手段为社会提供更加优良的产品和服务满足这些需求，实现创造美好生活的使命。作为集成科学技术并融合商业、文化、艺术进行创新的核心方法，工业设计已经被视为创新的生产力并且上升成为国家层面的战略资源。

世界范围内，设计创新的力量也在加速崛起，DMI（Design Management Institute，国际设计管理协会）的一项研究就显示：以设计为驱动力的企业在过去10年间的商业表现力和在资本市场受到认可的程度比处于标准普尔指数平均值的企业高出228%。显然，将设计作为核心竞争力的企业，在赢得市场的同时，也能创造更大的价值，获得长期的回报。设计创新，正在成为很多企业难以模仿、不可复制的内驱力量，成为企业有关美学、艺术、思想的动态护城河。

利用设计力，提升品牌力；利用品牌力，提升经济力。工业设计同样被我国政府作为创新驱动战略的重要内容和转变经济增长方式、提升竞争实力、大力发展现代制造业的重要手段，被视为我国未来产业转型和创新发展的核心竞争力。对于我国企业而言，唯有创新，才能走向强者之路；唯有重视设计，才能令“中国制造”向“中国创造”“中国质量”“中国品牌”迈进。

当前，我国工业设计受到了来自“工业4.0”和“智能制造2025”的呼唤和挑战，正经历着前所未有的历史性变化，企业更加重视为用户提供全方位的体验，设计对象的深度和广度不断延伸和扩展，设计的方法、手段不断改善和进步，设计与商业、工程的关系也越来越紧密。伴随着理念的更新，对工业设计师的要求也在不断刷新和提升。他们不仅要具备扎实全面的设计知识，还要具有敏锐的市场观察力、商业运作能力，了解从材料、工艺到文化、环境等各个领域的知识，并能够站在多种学科的交叉区域进行深度研究，通过跨界融合实现突破创新，对未来开展前瞻性思考。

人们所追求的生活必然是健康、安全、美好和富有品位的，人们期待的社会必定是向善、向好、和谐，并且远离战乱、瘟疫和不安的。随着社会文明的进步，人们将更加关注生态、环境、可持续发展等与人类整体命运相关的问题，对待消费的态度越来越理性，以设计思维驱动的共享商业模式正在成为经济发展的新引擎。同时，设计在解决社会问题中所起的“四两拨千斤”的作用越来越受到重视。随着设计思维与相关产业及文化领域的深度融合，创新产品、跨界的商业模式以及社会创新服务纷纷涌现，创新设计成为催生新经济、新业态的重要驱动力。

《庄子 天下》中有这样一句话，“判天地之美，析万物之理，察古人之全”。用这句话来描述“工业设计概论”这门课对于工业设计专业的作用可谓恰如其分。作为专业重要的先导性理论基础课程，其目的是引领学生纵横捭阖地从各个侧面全方位地了解专业，从而明确专业学习方向，培养对专业的兴趣和信心，不断提升文化素养和审美品位，继往开来为人类创造更美好的生活。信息时代是创新、创造加速的时代，也是设计的时代。设计的对象、方法、工具、思维方式快速演进，传统工业设计的概念正在消解，新的设计概念正在聚合，人工智能开始以崭新的方式激发人类独有的创造力和智慧。新时代要求重新思考工业设计的学科定位和重新审视《工业设计概论》的理论体系，不断丰富、更新课程内容，探索、实践新的教学方法。本书是在化学工业出版社2017年出版的版本基础上进行的修订。笔者在对工业设计的多年研究和教学过程中，始终高度关注国内外工业设计理论发展和企业界的设计实践，并深切地感受到我国企业界、设计界从认知到实践的巨大进步，这种进步所带来的全面提升令人感慨、感动。10余年来，我们对《工业设计概论》的书稿不断进行调整和丰富，始终注重在夯实基础理论框架的基础上引入的思考和实践，以求保持内容的经典性、全面性和先进性。大量新颖而富有代表性的案例是本书显著的特点之一，这些案例均来自于全球产业界的实践，它们深入浅出，生动活泼，体现了理论与实际之间密切的关系，便于读者更好地理解理论。在多年学习、写作的过程中，令笔者感触深的是，可以用作教科书案例的国内企业的成功实践不断增多，这也充分反映了我国设计产业的进步和设计水平的提升。本书得到了海尔、小米、大疆、红旗、普瑞特、浪尖、广汽丰田、太火鸟等企业的案例支持，在此对实践在设计创新一线的各位专家、同行致以诚挚的敬意和感谢。

设计包罗万象、日新月异，而“化繁为简”是本书写作过程中始终追求的目标和坚守的原则。全书内容共包括11章，向读者介绍工业设计的概念，发展简史，基本原理和方法，相关的工程基础，表现基础，视觉传达知识，产品设计，主要相关学科（如人机工程学、设计心理学、与环境相关的设计问题），工业设计与市场，工业设计与文化，工业设计的未来发展趋势等内容。本书在每个章节的前面有重点内容提示，后面有复习参考题，同时配备课件方便教学。本书内容兼顾工业设计专业和产品设计专业的需求，不同专业可以根据自己的情况选择授课内容。本书也可以作为工业设计的通识读本，供企业界的朋友和社会各界关心工业设计和创新发展的朋友阅读、使用。

本书由李艳、张蓓蓓编著，李艳统稿，其中李艳负责编写第1、3、4、7、8、9、11章，张蓓蓓负责编写第2、5、6章，第10章由李艳和张蓓蓓共同执笔。本书是笔者多年从事工业设计教学和研究的成果、经验和心得的结晶。在写作本书的过程中，得到行业内很多老师、专家和朋友的指导和帮助，在此表示真诚的感谢！也感谢我们的学生王蒙、李新颖、魏长帅、赵长川、李薇、刘秀、罗莹奥、王亚利、岳志鹏、田真、姜桐、李小东、贺腾、毕壹、刘晓凤等所做的辅助性工作。在本书写作过程中，参考了大量文献，特向文献作者表示感谢！书中所引用的案例和图片来自于企业和网络，在此对相关企业和作者表示感谢！

后，受到笔者学力和时间限制，加之学科仍处于快速发展变化之中，不足之处在所难免，诚挚欢迎设计业同行、老师们、朋友们和同学们予以批评指正、切磋交流。

编著者

2021年6月于凤凰山下

本书详细介绍了工业设计的概念，发展历程，基本原理和方法，相关的工程基础，表现基础，视觉传达知识，产品设计，主要相关学科（如人机工程学、设计心理学、与环境相关的设计问题），工业设计与市场，工业设计与文化，工业设计的未来发展趋势等内容。全书理论体系完整、清晰，既包括经典概念和原理，又体现学科发展的前沿探索和思想。为便于读者学习，选用了丰富精美的图例，并列举大量生动经典的案例对理论进行阐述。

本书既适用于高校工业设计、产品设计专业作为授课教材，也适合企业界和社会各界关心工业设计与创新发展的朋友作为系统学习工业设计基础知识的入门读本。

本书详细介绍了工业设计的概念，发展历程，基本原理和方法，相关的工程基础，表现基础，视觉传达知识，产品设计，主要相关学科（如人机工程学、设计心理学、与环境相关的设计问题），工业设计与市场，工业设计与文化，工业设计的未来发展趋势等内容。全书理论体系完整、清晰，既包括经典概念和原理，又体现学科发展的前沿探索和思想。为便于读者学习，选用了丰富精美的图例，并列举大量生动经典的案例对理论进行阐述。

本书既适用于高校工业设计、产品设计专业作为授课教材，也适合企业界和社会各界关心工业设计与创新发展的朋友作为系统学习工业设计基础知识的入门读本。

第1章 设计与工业设计 001

1.1 设计概述 001

1.1.1 设计的定义 002

1.1.2 设计的目的 002

1.1.3 设计的本质 003

1.1.4 设计的类别 003

1.2 工业设计的定义 006

1.2.1 美国工业设计师协会对工业设计的定义 007

1.2.2 加拿大魁北克工业设计师协会对工业设计的定义 007

1.2.3 国际设计组织（WDO）对工业设计的定义 008

1.3 工业设计的形成与发展 009

1.4 工业设计的特点、作用和地位 010

1.4.1 工业设计的特点 011

1.4.2 工业设计的作用和地位 012

案例1-1 设计创新，小米之道 015

案例1-2 苹果公司，设计是人类创造物的根本灵魂 016

1.5 工业设计师的教育和成长 017

1.5.1 约翰·拉斯金对设计教育的思考 017

1.5.2 包豪斯学校对现代设计教育的影响 018

1.5.3 现代工业设计师的技能和知识结构 019

1.5.4 高校对工业设计专业学生的培养教育 020

1.5.5 企业对设计师的再教育 021

案例1-3 韩国三星电子对设计师的再教育 023

案例1-4 海尔集团对设计师的培养和教育 024

1.5.6 设计师的自我学习和教育 024

第2章 工业设计简史 028

2.1 工业设计的萌芽 029

2.1.1 工业革命前的手工艺设计 029

2.1.2 工业革命 030

2.1.3 商业与设计 030

2.2 现代工业设计的探索与酝酿 031

2.2.1 工艺美术运动 031

2.2.2 新艺术运动 033

2.3 现代工业设计的形成与发展 035

2.3.1 德意志制造联盟 035

2.3.2 包豪斯 036

2.3.3 现代主义 038

2.3.4 美国工业设计师职业化与工业设计发展风格 038

2.4 工业设计思想和体系全面形成与发展 040

2.4.1 第二次世界大战后欧洲的工业设计 040

2.4.2 第二次世界大战后美国的工业设计 046

2.4.3 第二次世界大战后日本的工业设计 047

2.5 工业设计多元化格局的形成 048

2.5.1 新现代主义与高技术风格 048

2.5.2 波普风格 049

2.5.3 理性主义与“无名性”设计 049

2.5.4 后现代主义 050

2.5.5 解构主义 050

2.6 走向未来的工业设计 050

2.6.1 计算机技术与工业设计 051

2.6.2 可持续设计 051

2.7 中国工业设计发展 051

案例2-1 从“红旗”轿车的设计发展看中国早期工业设计 052

案例2-2 大疆，科技、设计双创新的标杆企业 053

第3章 工业设计的基本原理和方法 057

3.1 工业设计的基本原理 057

3.1.1 工业设计“以人为本”的原理 058

3.1.2 工业设计的美学原理 066

案例3-1 STARCK V水龙头 072

案例3-2 火柴设计 073

3.1.3 工业设计的经济性原理 074

案例3-3 瑞典宜家公司的低成本设计 074

3.2 创造性思维与设计方法 077

3.2.1 创造性思维 078

案例3-4 逆向思维在设计中的应用——仿陶罐不锈钢酒罐设计 083

3.2.2 设计方法概述 084

3.3 设计研究 085

3.3.1 定性研究 086

3.3.2 定量研究 086

3.3.3 视觉研究 087

3.3.4 应用研究 087

第4章 工业设计工程基础 089

4.1 工业设计常用材料与工艺 089

4.1.1 金属 090

案例4-1 全铝机身徕卡T相机 094

4.1.2 塑料 095

4.1.3 木材 098

4.1.4 陶瓷 100

4.1.5 玻璃 101

4.1.6 其他新型材料 102

4.2 设计与制造技术概述 105

4.2.1 机械设计与制造基础知识 106

4.2.2 先进设计与制造技术概述 107

4.2.3 新兴设计与制造技术 111

4.3 模型 114

4.3.1 模型概述 115

4.3.2 产品模型的种类 115

4.3.3 模型制作的方法、材料及工艺简介 117

第5章 工业设计表现基础 122

5.1 三大构成 122

5.1.1 平面构成 123

5.1.2 色彩构成 123

5.1.3 立体构成 125

5.2 设计表现 125

5.2.1 工业设计表现所需基础知识 125

5.2.2 工业设计中常用的设计表现图 129

第6章 工业设计与视觉传达 136

6.1 信息传播与视觉传达 137

6.2 视觉传达设计概述 137

6.3 视觉传达设计的基本构成要素 138

6.3.1 文字 138

6.3.2 图形 138

6.3.3 色彩 138

6.4 视觉传达设计的特点 138

6.4.1 符号性 138

6.4.2 沟通性 139

6.4.3 交叉性 139

6.4.4 时代性 139

6.5 视觉传达设计与产品设计的关系 140

6.6 视觉传达设计的应用领域 140

6.6.1 字体设计 140

6.6.2 标志设计 141

案例6-1 扁平化设计风格对LOGO设计的影响 144

6.6.3 包装设计 144

6.6.4 VI设计 147

6.6.5 广告设计 149

6.6.6 网页设计 150

6.6.7 数据可视化设计 151

案例6-2 数据可视化助力疫情防控 151

第7章 工业产品设计 153

7.1 概述 153

7.1.1 广义的产品和产品设计 154

7.1.2 狭义的产品和产品设计 154

7.1.3 产品的基础要素 155

案例7-1 HUBB 机油滤清器 155

案例7-2 单钢轮压路机 156

7.2 产品造型设计 157

7.2.1 产品造型设计的定义 157

7.2.2 产品造型设计的基本原则 157

7.2.3 产品造型设计的要素 158

案例7-3 轻巧与稳定：两轮站立不倒的电动摩托车LIT Motors C1 160

案例7-4 “我的世界是圆的”——卢易吉·克拉尼的仿生设计 164

7.3 产品设计的程序 174

7.3.1 设计的准备阶段 174

7.3.2 设计展开 175

7.3.3 制作设计报告 177

7.3.4 生产准备与投放市场 177

7.4 产品的生命周期与相应的产品设计策略 178

7.4.1 产品的生命周期 178

7.4.2 与产品生命周期对应的产品设计类型 179

7.5 产品创新设计 180

7.5.1 产品创新的方式 181

案例7-5 雷克萨斯LFA超级跑车对新材料的应用 182

7.5.2 创造突破性产品 183

案例7-6 美国ZIPPO打火机的价值机会分析 186

第8章 工业设计与主要相关学科 189

8.1 人机工程学 189

8.1.1 人机工程学概述 190

8.1.2 人机工程学的起源与发展 190

案例8-1 电影《摩登时代》对人与机器关系的描述 191

8.1.3 人机系统的主要构成要素 192

案例8-2 可以调节高度的小学生桌椅 196

8.1.4 人机工程学的研究方法 197

案例8-3 贝尔公司500型电话的人机工程学设计 198

8.1.5 人机工程学与工业设计 200

8.2 设计心理学 201

8.2.1 设计心理学概述 201

8.2.2 消费者心理 202

8.2.3 影响产品设计的心理学因素 205

案例8-4 2007年甲壳虫汽车设计 206

8.2.4 产品语义设计 208

8.2.5 设计师心理学 212

8.2.6 设计心理学常用的研究方法 212

8.3 与环境相关的设计问题 215

8.3.1 环境概述 215

8.3.2 工业设计中的环境对策 218

案例8-5 汽车的绿色设计从使用绿色能源开始 222

案例8-6 丰田的电池回收利用流程 225

案例8-7 阿迪达斯的“FUTURECRAFT.LOOP”的100%可循环高性能运动跑鞋 226

8.3.3 其他针对环境问题的具体设计对策 227

案例8-8 物的八分目——来自无印良品MUJI的观点 230

8.4 环境设计 232

8.4.1 环境设计概述 232

8.4.2 环境设计的种类 233

8.4.3 环境设计的特征 235

案例8-9 苹果公司新总部Apple Park园区 237

第9章 工业设计与市场 239

9.1　市场相关理论概述 240

9.1.1　市场 240

9.1.2　市场推销、市场营销与产品设计 240

9.2　工业设计与市场、产品、企业的关系 245

9.2.1　市场是工业设计的主导 245

案例9-1 “宅”生活给体育产业带来的设计创新机会 247

9.2.2　工业设计在市场中的作用 249

案例9-2 网络营销和设计创新助推国产化妆品品牌快速崛起 252

案例9-3 设计创新成就的瑞士Swatch手表 254

9.2.3　工业设计师要对设计的商业化持正确态度 255

9.3　设计管理 256

9.3.1　设计管理的定义 256

9.3.2　设计管理的形成与发展 257

案例9-4 “蓝色巨人”IBM的品牌形象 257

9.3.3　设计管理的内容 259

案例9-5 浪尖设计有限公司的设计流程 260

案例9-6 九阳豆浆机的知识产权管理 261

案例9-7 西门子Xelibri配饰手机，一个创新的意外死亡 262

9.3.4　设计管理的作用 2