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工業(yè)設計史 主講: 第四章 機械化與設計 歷史線索:紡織機、滾筒印刷、瓦特蒸汽機、滑輪機床、機車、自行車、家具、玻璃灑具、塑料、燈、電話、自來水筆、照像機、加法器、合金的發(fā)現、電力發(fā)展、四沖程內燃機、標準化生產、來福槍、縫紉機、打字機、汽車 概述 在整個19世紀，機械化一直是人們討論設計理論與實踐問題的焦點。人們一方面為機制產品尋求一種合適的美感，另一方面也在思考機器對社會各方面帶來的深遠影響。 機器與工業(yè)產品設計之間的關系是極為復雜的。由于標準化和可互換性零件在美國發(fā)展起來，設計過程從此便與生產完全分開了。 第一節(jié) 英國的紡織工業(yè) 阿萊克特——織機 珍妮紡織機 克倫普頓——騾機 紡織業(yè)機械化第二階段:織布機出現 先是使用手工飛梭織布; 到了19世紀上半葉，機動織布機開始投入使用 ; 對設計活動影響最大的是19世紀20年代由法國引人英國的杰柯德織布機。這種新型織布機是根據一套編程系統(tǒng)來工作的，機器使用打孔紙卡進行操作，小孔的位置確定了所要織出的花紋的特征。 第二節(jié) 技術與設計 理論爭論觀點: 1、典型來自一位土木工程師柯本(Zarah Colbum) ，新工業(yè)中有意排斥傳統(tǒng)美學的影響，否認美學在其作品中的任何作用。 2、德國建筑師散帕爾(Gottfride Semper，1803一1879)建立了一種新的美學理論，既接受工業(yè)化不可避免的事實，又正視藝術與工業(yè)的關系。 散帕爾作為難民于1851-1854年間滯留在倫敦。作為建筑師1852年他出版了一本名為《科學、工業(yè)與藝術》的小冊子。 “作用的因素的影響”，包括地域、氣候、時間、習俗以及設計作品服務對象的地位等，裝飾作為這些影響的表現，是一種綜合的因素。 他的著作產生了重大影響。散帕爾關于產品基本形式的原則對工業(yè)設計的發(fā)展是很有意義的，這些原則是接受并使用機器，以生產超越時尚而具有幾何簡潔性的功能產品。 他認為，風格不是時代各種特有形式的融合，而是在設計一種產品時基本構思的藝術升華。產品的基本形式主要受到材料及其加工工藝的限制，同時也受到“許多在產品本身之外，而又對其設計起重要 技術與設計成就 現藏于倫敦科學博物館的一架瓦特蒸汽機(圖4-2)產生于19世紀初，整個機器簡潔而樸素，沒有任何附加的裝飾，其結構形態(tài)能真實反映出各部分的實際功能，顯示了設計者對于自己創(chuàng)造的充分自信。 布魯勒(Marc ISam-bard Brunel)為普茨茅斯皇家船廠大批量制:造滑輪設計了一系列機床(圖4-3)，這是機床設計發(fā)展的一個里程碑。為了適應流行的趣味，布魯勒在他的機床中使用了一種最簡潔的柱式一一塔斯干(Tuscan)柱式。 其實塔斯干柱式在設計中不起支配作用，用于追求一種功能與形式的和諧，并不至于使機器成為一種裝飾性的玩物。 19世紀以來，值得一提的重要人物是 懷特沃斯(Joseph whitworth，1803一1887)。作為一位機床制造商，他對于生產工藝的精確性和機床質量極為關注。為此，他發(fā)明了一種新工藝以確保工件的平整度并改進了測量方式。1856年，他展出了一種精度達百萬分之一英寸的度量機具。 1813年布萊克特(Christopier Blackett)建造了邁拉姆·迪里號機車，看上去就像放置在輪子上的一臺臥式蒸汽機，其外形直接反映了機器的功能。 1829年，為了挑選定期運行于利物浦和曼徹斯特之間的世界上第一列旅客列車，舉行了一次設計競賽。喬治·史蒂芬生(Geoge Stephemson，1781一1848)的火箭號(圖4-5)機車獲獎. 1847年，由大衛(wèi)·喬易(David Joy)設計的杰尼·林德號機車(圖4-6)則完全不同。其地方性的手工生產和木框架的結構已成為歷史陳跡，而工程制造已經清楚地作為一種技術行業(yè)脫穎而出，這之中一個重要的進展就是對于外觀的重視。 機車設計是一個合作的過程，需要有一支龐大的技術專家、設計師和其他職員隊伍協同工作。這種組織結構能有效地開展工作有賴于兩個方面: 其一，工程師和設計師一般都要經歷學徒階段，這種做法保持了傳統(tǒng)手工藝的精神。 其二，公司的組織結構類似于軍隊，設計過程中有許多人參與，但有一個明確的等級制度，個人職責分工明確。 機車的總設計師并不可能設計每一個細節(jié)，但他建立起了總體的框架，有最后決定權，并且負全部責任。 英國的第一輛鐵路車箱其實就是將公共馬車置于鐵軌之上。隨著機車逐步代替了公共馬車，早期的車箱是幾節(jié)類似馬車車箱的包箱，首尾相接固定于拉長的底盤上，每個包箱由側門出入(圖4一7)。 美國的火車旅客車箱的設計則大不相同，與現代的車箱基本一樣。其典型是1865年由巴爾的摩和俄亥俄鐵路公司設計的車箱(圖4-8)。其最大的不同是沒有包箱。 箱的前后部位開門，有中間走道聯系兩端，雙人座位排列于走道兩側，車箱內有衛(wèi)生間和暖氣設備。由于結構的標準化，使用重復構件，方便了工業(yè)化的生產和裝配。美國車箱寬敞，并設有基本服務設施。 從美學角度來說，美國機車強調應用裝飾而不是強調結構因素的形式處理，因此，19世紀的流行風格在機車上都有所反映。但是，這種設計與眾不同的形式使其成了開發(fā)美國的一個羅曼蒂克的象征 自行車的簡潔形式是在幾個國家中一系列試驗和發(fā)展的結果。最早的自行車是源于法國的"玩具馬"(圖4-10)。 大約在1860年左右，出現了一種雜耍單車(圖4-11)，它有一大一小兩個車輪，用踏板直接驅動大輪。從設計方面來說，車子的形式直接反映了機械功能，但由于座位太高，限制了它的使用。 1870年后出現了鏈條驅動的自行車(圖4-12)，使自行車的安全性得到了改善。 經過一段時間的改進之后，英國考文垂市的 約翰·K·斯達雷John Kemp Starley)于1888年一生產出了第一輛現代自行車一一"安全"自行車 (圖4-13)，這種車的基本形式至今仍廣為流行。 家用品的生產上 19世紀家具設計最有名的例子是維也納托勒公司所生產的彎木家具，這是引人新技術的成果。 米切爾·托勒(Michael Thonet，1796-1871)生于德國，他從1836年左右就開始進行彎木家具試驗，1853年在維也納開設了自己的工廠。 托勒最有名的產品是維也納咖啡館椅，或稱第14號椅(圖4-14) 使新生產工藝適應于流行的審美情趣也反映到了貝爾特(John Henry Belter)所生產的家具之中。貝爾特是一位德國移民，1850年左右定居美國紐約，并取得了樹脂紙板成型工藝及利用蒸汽壓力將膠合板制成復雜形狀構件的專利。這些板材被人工雕刻成繁復而通透的新洛可可紋樣，并流行一時。 陶瓷業(yè)中的翻模技術在19世紀就得到了進一步發(fā)展，并被應用到大量的新產品中。 19世紀的玻璃工業(yè)無論在生產規(guī)模上還是在生產技術上都大有發(fā)展 雖傳統(tǒng)的吹制、切割和雕刻仍有賴于高水平的手工技藝，但有了兩種技術革新，從而增加了產量并擴大了產品范圍； 其一是模內吹制成型技術，這使瓶一類的容器能以較低成本重復生產，以滿足日益增長的釀造、食品和醫(yī)藥工業(yè)的需要； 其二是玻璃壓制成型技術，融熔的玻璃置于加熱的金屬模具中，然后壓人一個內模使制件成型。 壓制玻璃生產方法使美國的玻璃工業(yè)飛速發(fā)展，日常使用的便宜玻璃制品因此而大批量地生產出來，可口可樂飲料就是在19世紀末以這種瓶子開始其輝煌的商業(yè)成就的，至今其包裝瓶看上去仍與19世紀的原型類似。19世紀中葉德國慕尼黑的酒店玻璃酒具(圖4-15)迄今仍廣為使用，它們沒有任何虛飾，非常實用。其中不少標準形器皿，特別是錐形高腳杯，采用了一個世紀前流行的傳統(tǒng)模式 1856年維也納的羅伯邁(Ludwig Lobmeyr)還設計出一種新型的玻璃杯，這不是為酒店設計的，它杯壁很薄，并有一支細長的腳與之相配。這一形式很快為公眾接受，所以時至今日仍在生產。它們的魅力不僅在于形式的簡潔，也在于其展示杯中美酒的方式，也就是說非常適于優(yōu)質葡萄酒的鑒賞家。 19世紀其它設計 馬車設計:考慮到了人機功能、舒適和美觀。 專利有很多DIY產品，如：有一種可以從衣櫥中抽出的床，櫥的反面是一個五屜柜。還有一種鋼琴床的設計(圖4-16)，其中有存衣被的空間、一個面盆以及一個內裝的寫字臺等。 第一種塑料賽璐珞(即硝化纖維塑料)于1865年問世。1888年生產的發(fā)夾盒(圖4一17)是迄今可以找到的最早的賽璐珞產品，它就是一個相同角質產品的仿制品，角質材料在當時是相當普遍的。設計師們只是漸漸地才發(fā)現新材料具有其自身的積極本質。 當時的設計方法：當遇到某種發(fā)明時，許多設計師都試圖去尋找一種方法，把其與已知的東西聯系起來，即為產品穿上一件人們熟悉的外衣，特別是這種發(fā)明被用作家用品時更是如此。 一種用于餐廳的煤氣燈(圖4-18)發(fā)明于1859年，這采用了50年前油燈籠的基本形式，甚至還可以追溯到更早的蠟燭燈籠。 有些產品在實驗室里發(fā)明出來時是粗糙而質樸的，如貝爾的第一臺電話機(圖4-19) 自來水筆與毛筆（圖4-20） 愛迪生1879年發(fā)明的碳絲燈泡與后來商業(yè)化生產的燈泡(圖4-21)并無明顯的不同，只是大批量生產的現代產品更為圓滑，燈頭也作了改進，使其更方便和安全。 攝影裝置是19世紀發(fā)明中最偉大的成就之一 最初的照相機基本上是一個裝有鏡頭的暗箱，它的設計固于19世紀儀器制造者的能力之內。早期的攝影非常復雜，出現膠卷后讓攝影成了人人能掌握的一門藝術。1888年柯達盒式相機標志著相機設計的新起點，隨之產生了無數的新花樣。 19世紀人們的創(chuàng)造力也表現在大量的辦公機器之上。1899年布勞斯(Buroughs)發(fā)明的加法器(圖4-23)代表了19世紀末的商業(yè)技術。它來自純機械觀點的設計是非常簡潔而符合功能要求的。設計者為了展示他對自己發(fā)明的自豪，安裝了一塊玻璃面板，使人們能看到內部各種各樣的活動部件。這部機器質量很輕，除了玻璃板上的商標之外，別無裝飾。 煤礦和機車信號燈簡單實用。 裝飾過度產品 如一盞產于1850年的裝飾性油燈(圖4-24)，由于裝飾過度，以致把自動為燈芯加油的精巧定時裝置完全隱沒了； 一般用于餐桌上的餐具則大加裝飾 如茶壺 簡潔設計產品 1890年前后，由于電力的發(fā)展，蒸汽時代開始走下坡路了。電的廣泛應用，電器用品的普遍推廣，使電成了工業(yè)設計發(fā)展的強勁推動力。 隨著電氣化時代的來臨，形形色色的家用電器不斷地出現，并進入市場和消費者家中。 1878年德國人奧托(Nikolaus Otto)發(fā)明了較為經濟的四沖程內燃機，這標志著汽車時代的到來。 第三節(jié) 美國的制造體系與設計 定義:為了適應大規(guī)模的機器生產，在美國發(fā)展了一種新的生產方式，這種方式確定了現代工業(yè)化批量生產的模式和工藝。其特點是:標準化產品的大批量生產；產品零件具有可互換性;在一系列簡化了的機械操作中使用大功率機械裝置等，這就是所謂的"美國制造體系"。 美國制造體系成就 懷特尼(Eli Whitney，1765-1825)常常被稱作為“美國制造體系”之父。他于1798年向美國政府提出了一項兩年內生產一萬支步槍的建議，不過這一計劃11年后才完成 ; 軍火商霍爾(John H·Hall)特別強調和發(fā)展了可互換性，即著重解決精確度量和生產中的準確性這兩個關鍵問題。從1824年開始，在長達20年之久的簡化型來福槍(圖4-26)生產中，這一工作達到了高峰。 軍火商柯爾特(Samuel Colt)在康乃迭格州哈特福建立了軍工廠。1851年生產的柯爾特"海軍"型左輪手槍(圖4-27)是其典型的產品，與霍爾的來復槍一樣，機件簡化到了最低限度，其可互換部件的精密度使其成了沿襲多年的手槍的標準形式。 英國鐘表業(yè)是最早引入美國制造體系的民用工業(yè)之一，一些廠家用薄的圓形銅片來沖制齒輪，而不用先前的黃銅鑄造法，這進一步發(fā)展了美國制造體系，鐘的體積也隨之減小，樸素的木殼也是批量生產的，很適于掛在墻上。到了1850年鐘表業(yè)又開始進行批量生產手表的嘗試，采用軍火生產的方式以及其它的新技術，至19世紀末，制表業(yè)已成了重要的產業(yè)。 歐美設計的差異分析 歐美之間的差別不僅在于制造體系上，這種差別還有更為廣泛的反映，即存在于文化和社會的價值觀念上。這里反映出了歐美在設計態(tài)度上的區(qū)別; 歐洲人的態(tài)度是基于手工藝傳統(tǒng)，產品的價值元論在經濟上還是美學上都取決于它所體現出來的技藝; 而美國方式則基于工業(yè)方法，強調面向各階層人們的大批量生產和產品的適用性。 1844年波士頓的一位技工霍維(Elias Howe，1819-1867)發(fā)明了一種在針尖上引線的針，并利用兩顆針可在布料下形成交織的針縫，這使得機械縫紉成了現實。經過多次改進之后，霍維終于使他的機器投入生產并獲得成功。 勝家(Isaac M。Singer1811一1875)改良了霍維的設計，通過將縫紉運行方向置于豎直軸線上，從而為縫紉機確定了基本的形式。1851年生產的第一臺勝家縫紉機是一臺樸素而實用的機器，顯得有些粗糙。但勝家很快就注意到了外觀的重要性，他將機械部分包容于:非主每一個緊湊的噴漆金屬殼之中，并飾以卷草花紋(圖4-28)。機身和腳踏驅動裝置也飾有模板噴繪的卷渦狀和方格狀紋樣，使其能為居家環(huán)境和家庭主婦們所接受。 直到現在，勝家仍是世界上最大的縫紉機器生產廠家之一。 1873年肖勒斯與格里頓(Sholes and Glidden)制成了一臺打字機，解決了許多重要問題。其機械裝置與現代機械打字機有些不同，但基本的鍵盤是一樣的，僅有一些小的差別，如C和X位置交換，M從底排升到了中排。1874年雷明頓公司開始批量生產這種打字機(圖4-29)，該公司原來是專門從事軍火、縫紉機和農業(yè)機械生產的，由于南北戰(zhàn)爭后軍火生產萎縮，便轉而尋求新的產品一一打字機。 1907年生產的雷明頓10型打字機就十分注重功能方面的外觀表現(圖4-30)。 人機學萌芽 1880一1900年間，美國工程師泰羅(Frederick W。Taylor)開始了一系列關于工作過程的研究，試圖找到一種完成工作的"最佳方式"。換句話說，就是尋找一種標準化的工作方式以實現最大限度的生產。他通過秒表記錄效率最高的工人操作過程，并減少不必要的動作，力圖將人的能力與機器操作的連續(xù)性結合起來。這標志著徹底拋棄手工藝的概念，人們認識到，由疲勞引起的效率損失不僅取決于生理方面，也取決于心理方面的因素。 第四節(jié) 美國早期的汽車設計 汽車是美國最典型的消費工業(yè)品，也最能反映美國工業(yè)設計的特點。沒有任何別的機器具有如此復雜的感情色彩，也沒有任何產品像汽車那樣對人們的日常生活產生如此巨大的沖擊。汽車的發(fā)展充滿了功能性與象征性設計之間的相互作用。 人們通常認為汽車是由卡爾·本茨(Carl Benz)于1885年發(fā)明的，這實際上一臺以內燃機為動力的三輪車(圖4-31)，發(fā)動機安裝在車尾部的座位下 . 1886年戴姆勒(Gottlieb Daimler)制成了四輪汽車，看上去就像一部兩輪馬車的變種。 1910年生產的百佳蒂13型汽車上不但有馬車的篷布，而且在車頭赫然放置著一尊馬車夫的塑像。 1901年歐茨(Ransome E。olds)就開始進行了這方面的工作，他在底特律以批量生產方式生產了一種小而輕的汽車(圖4-34)。這種車較為簡單，并且是為那些對機械化不感興趣的人設計的，裝有曲線型的擋泥板和折疊式的頂篷，顯然套用了馬車的形式和手柄。 汽車工業(yè)的真正革命是從亨利·福特(Henry Ford，1863一1947)的T型車和流水裝配線作業(yè)開始的。 1908年福特推出了T型小汽車(圖4-35)，從一開始它就大受歡迎，因為這種汽車簡潔、結實而且便于修理，并去掉了一切不必要的修飾。 第五節(jié) 標準化與合理化 機床制造商懷特沃斯創(chuàng)立了一種標準化的螺紋、螺釘、螺母測量體系，力圖使這種混亂局面秩序化。這種體系在英國及其屬地被廣為采用并取得了積極效果。 在美國，由史那斯(William Sellars)設計的另一體系在1870年代被采用。 1907年著名的德國建筑師和設計師貝倫斯(Peter Behrens，1869-1940)被聘為AEG公司的藝術顧問，全面負責它各方面的設計工作。在他的電水壺(圖4-36)設計中，貝倫斯的水壺設計是以標準化零件為基礎的，用這些零件可以靈活地裝配成80余種水壺(盡管實際上只有30種可供出售)。他自己成了現代意義上的第一位工業(yè)設計師。 謝謝觀賞！gKa紅軟基地

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