工业设计中仿生设计理念的运用探讨

　　摘要：人类的发展伴随着对自然的探索发现以及有效改造, 人们通过有意识的对自然进行分析和模仿, 以此发明出满足人们需求的工业产品。在这种现实条件下, 仿生学对于推动工业设计的发展起到了重要的作用。而将仿生学与设计学相结合便有了仿生设计, 通过运用仿生学的相关知识, 将仿生学的相关理念运用到工业设计当中, 从而满足人民日益增长的物质文化需要。因此, 文章主要通过对仿生设计的具体分析, 浅析工业产品中的仿生设计。

　　关键词：工业设计; 仿生学; 仿生外观; 仿生应用; 未来展望;

　　A BRIEF ANALYSIS OF BIONIC DESIGN IN INDUSTRIAL PRODUCTS

　　Xu Quanxin

　　Abstract：The development of human beings is accompanied by the exploration, discovery and effective transformation of nature. Through the conscious analysis and imitation of nature, people can invent industrial products to meet the needs of people. Under such realistic conditions, bionics plays an important role in promoting the development of industrial design. The combination of bionics and design will lead to bionic design. Through the application of relevant knowledge of bionics, the related concepts of bionics will be applied to industrial design, so as to meet the growing material and cultural needs of the people. Therefore, this paper mainly through the specific analysis of bionic design, simple analysis of bionic design in industrial products.

　　1 仿生学与工业设计概念

　　仿生学是一门既古老又年轻的学科。人们通过研究生物体结构和功能原理，并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技，创造出适合于学习、生活的先进技术，整个过程诠释了仿生学的真正含义。而在仿生学的基础上，再加上设计学的一些方法和特色就形成了一门新兴的边缘学科，称为仿生设计学，这门学科涉及很多课程，如：生物学、数学、电子学、物理学等。仿生学范围非常的广泛，研究内容也是丰富多彩。

　　仿生学根据生物自身的发展特性，对各种衍生设计进行不断地抽象化，最终发展出来了仿生设计。因为生物自身所具有的特性和结构在经过多年的进化之后，具有着高度的科学性，在对生物的特征和结构进行分析时，会了解到很多的信息，从而会积累重要的生物学知识，并且在设计中运用到这种知识，所以，仿生设计对于满足人们日益增长的物质文化需求极为关键[1]。仿生设计用通俗的话来讲，就是利用仿生学的相关知识来进行工业设计。

　　在仿生学中，最重要的事件是通过把生物作为研究对象，运用分析生物的相关技术，对同种类型的生物进行研究，最终发现这些同种类型生物对于人类的重要作用。仿生学其实不单单是过去那种较为传统的技术学研究，而是在具体的实践环境背景下，对现有的生物原型做出重要的研究、发展和再创作，从而完成设计形态上的完善。

　　在具体的设计环节当中，设计师需要对现有的生物特征系统进行整体性的把握和感知，在此基础上，依据自身的观念和想法把这些感知进行抽象化的创作和再次设计。仿生学的相关知识，其实是一种对其他生物生长和发展习性的观察和抽象化，但仿生设计却不仅是完全来自于生物自身，其中还包含着设计师大量的主观意向，因而仿生设计的相关流程是一种有选择性的学习和使用。

　　总而言之，在工业设计中采用仿生学的相关知识来处理具体问题时，“仿生学”只能是“启示”，并不是一种代替设计师主观能动性的技术。在仿生设计的创作思维模式当中，“拟物化”成为了最为关键的部分，但这并不意味着简单的模仿，而是通过“比拟”，来突出直观化的特点，虽然这已经超过了模仿的基本状态，但是也会以原型为基点出发。所以“拟物化”成为了仿生学在工业设计当中最为基础的一种特征。

　　2 仿生设计的内涵及其表现

　　2.1 自然性特征

　　顾名思义，仿生学的基础具有生物性、自然性的特征，所以在设计具体的工业产品时，需要对生物界、自然界的事物进行基本的了解和把握，在这些基本型中将生物系的原始特征和基本原理通过抽象化的思维提取出来[2]。而这些提取出来的思维，便可以运用到具体的工业产品当中，从而更好地展示出自然界、生物界的特征。因为这些设计的产品具有先天的自然性，所以它们能够很好的保证仿生设计能够被追溯到源头上，因此在追根溯源和具体的阐发过程里具有一定的优势。

　　2.2 动植物元素的仿照

　　通过对生物界、自然界中一些动植物进行具体的参考和思索，能够有效提炼出动植物的特征和原理。将这些提炼出来的元素投入到工业产品的设计中，可以在最大程度上避免对现有动植物的伤害和破坏，这样可以充分的保留住动植物现有的美感和生命力，在最大限度上有效地满足人们的精神需求。

　　2.3 充分长相生命的活力

　　仿生设计中极为关键的一个特征，便是极大程度上保留了对动植物特征的模仿和考量，想要对其进行更为深入的分析，则需要回归到对动植物本性的考察上。这种回归本源的考察，可以激发起人们的内在情感，从而让人们感受到极为蓬勃的生命力和强大的自然力量，切实体会到生命的勃勃不息。

　　3 仿生设计的原则

　　对产品的外观造型进行仿生设计时，必须要考虑到使用者的习惯性、同时性、规律性等生理特点，以及经济性原则。产品外观的各个组成部分，均应符合人机工程学的工作特点以及自然规律。产品的外观设计还应该符合相关标准及其要求。

　　合理的仿生外观设计，能够很好的契合产品的实用性和功能性。设计中颜色的种类不应该过多或者过少，应该保持和谐的配色方案，在仿生生物上可以增减一小块颜色的面积，创造理想的外观形态。

　　进行产品造型设计时，要根据所选的人群定位选用适合的生物形态进行仿生设计，比如儿童应该选择大自然中颜色比较明快且毫无攻击性的，成年人则需要根据不同的需求进行定位，选用适合的生物进行仿生设计，老年人则应该选择寿命长且富有智慧的生物进行仿生设计，如：长寿龟、松柏等形态。

　　值得一提的是，进行仿生外观造型设计时，要使产品的适用人群容易理解设计者的设计含义，必须在设计时多与使用人群内的人群沟通，了解大众想法，一个好的产品仿生外观形式设计往往是被大众认可的、需要的，而非给个别人使用。

　　4 仿生设计的应用

　　仿生设计的使用，对于促进工业的发展具有极为重大的作用，对于明确研究方向、实现实用性和功能性具有重要作用。因此，对于进一步明确仿生设计的方式方法，有着重要的意义。

　　4.1 外形的仿生

　　外形上的相似，其实是仿生设计当中极为常见也是最为初级的一种模式，具体而言可以有具象形态仿生和抽象形态仿生两个层面。在具象层面，设计师则需要对动植物进行深入的观察和分析，将工业设计和动植物进行比对，应用在儿童玩具和视觉产品当中。而在抽象层面，则需要进一步的完善实践中的创作理念，通过将现有的仿生理念与实际生活经验相结合，不断的完善形态上的相似程度。这种仿生设计很大程度上保留着设计师明确的个人主义观念，在结构模式层面上有着重要的变化性和独特性。

　　4.2 功能的仿生

　　在历经较为初级形态上的仿生之后，设计师想要真正利用仿生设计的相关特征和优势，就需要明确自身的职责和义务，然后对现有的动植物功能进行分析和整理，以此建立一套科学化理论[4]。然后再将这套科学理论运用到具体的设计实践当中，以此确认该产品是否与人类的实际需求相符合。因此，这种仿生产品的设计，对设计师的知识储备和专业技能有较高的要求，能够帮助设计师将知识转变为具体的劳动产品进行输出，是一种依据市场导向作为重要目标的考量方式。因此，设计师就必须将仿生设计的产品与市场进行密切连接，通过增加自然生物的理念，帮助设计师不断改进设计产品在功能上的完善和提升。

　　5 仿生设计的应用现状

　　5.1 工业设计中的仿生设计得到基本应用

　　在现有的情况下，工业设计中的仿生设计水平关乎产品的审美效果及其功能的应用情况，更关乎用户需求得以满足的程度，现在工业设计中仿生设计的应用只是最基本层次的应用，但是更加经济、实惠的投入与完美结合的问题，仍需要我们继续探讨研究。工业设计中仿生设计的应用之所以引起了工业设计改革的浪潮，是因为它符合现代人的需求，满足人们对工业设计产品的基本需求。所以应该需要更加可靠的技术、资金支撑，深入推进工业设计中仿生设计的应用进行，切实做好各项基本工作。

　　5.2 工业设计中仿生设计应用缺乏创新性研究

　　国家之所以会倡导绿色生产设计，推动工业设计理念中创新的重要性，就是因为现在工业设计存在着浪费现象。设计需要积累经验，更需要以创新为支撑，现有工业设计中仿生设计的应用总会遇到瓶颈问题，比如由于考虑仿生设计理念导致生产线的分配不合理导致生产线停线等问题，应该予以思考和探讨。虽然问题不是很严峻，但是可以就此作出经验总结和积累，，从而避免发生类似的问题。

　　6 仿生设计的未来展望

　　6.1 技术与艺术结合发展

　　随着人们物质水平的提高，人们更加注重产品的实用性及艺术性。将来的仿生设计必将艺术与技术在产品上结合发展，可以更多的追求先进的技术、情感化的多面发展，让设计者们探索更多艺术与技术相结合的可行性产品。

　　6.2 实践应用与科学研究并行发展

　　仿生设计未来的实践应用与科学研究，不仅要依靠仿生学相关的化学、物理等学科的系统科学的理论支持，而且需要感性工学甚至是是哲学层面的学科支持。未来的仿生设计将更加注重与系统性的结合，通过进行对基础科学的研究，注重仿生设计元素与其他元素的系统性研究，将仿生理论推动到更高的战略层面。

　　6.3 以可持续发展为目标

　　随着社会的发展和人口的增多，未来的设计观念必然将“以人为本”的设计观念、人和自然相互协调共存的设计观念，进行可持续发展设计，从战略层面保护自然生态系统的协调性和完整性，挖掘出人和自然相互和谐共存，可持续发展的道路和方法。

　　7 结语

　　随着人们物质生活水平的不断提升，人们对于工业产品中仿生技术的功能要求也越来越高，进而需要进一步地提升仿生产品在实践中的使用水平和功能。仿生技术也可以对工业产品的更新换代提供充足的发展动力和新鲜的血液。通过不断优化对仿生技术的使用，不断增强现有科学技术水平，也有利于环境的保护。虽然现在有很多不错的仿生设计可以被借鉴，但是社会在不断发展，仿生设计也要紧跟时代的潮流。“绿水青山就是金山银山”，多从自然界中寻找设计灵感，是设计的关键所在。

　　参考文献

　　[1]李波涛, 马宏宇.仿生设计在现代工业设计中的应用及前景[J].湖北美术学院学报, 2018 (1) :111-114.

　　[2] 张骞文.工业设计在仿生设计中的应用价值[J].中国科技投资, 2017 (27) :300-300.

　　[3] 刘志锋.仿生设计在工业设计领域中的应用研究[J].丝路视野, 2017 (14) :143-143.

　　[4]夏青.仿生设计在工业设计领域的困境及策略分析[J].无线互联科技, 2015 (1) :115-115.

　　[5]刘青春, 何霞.产品仿生设计探究[J].包装工程, 2006, 27 (4) :194-196.