江苏师范大学 陈 浩 宋丽姝 王艳群
摘要：通过分析感性工学在人的生理和心理上的影响，来研究操作者在操作大型超市卖场货运叉车时对于工作接触部位的设计，包括叉车的座椅设计、外观设计、叉车的前叉等部位的改良设计，让操作者在工作中具有更强的舒适感和安全感。
关键词：感性工学 大型超市 货运叉车 产品设计
中图分类号：TB472 文献标识码：A
文章编号：1003-0069(2017)11-0106-02
Abstract：We study the design of the working contact parts when the operator operates a large supermarket freight forklift by analyzing the impact of kansei engineering on people’s physiology and psychology， including the improved designs of the forklift seat， modeling， forklift fork and other parts， which allows the operator to feel more secure and comfortable at work.
Keywords：Kansei Engineering Large supermarkets Freight forklift Product design
引言
目前，随着商品经济的不断发展和货运叉车逐渐被普及运用，国内外对大型超市卖场货运叉车都有了比较成熟的研究，然而当前的叉车设计并不能完全符合操作者的心理需求，在外观上让人觉得过于机械，在操作方面也存在很多不够人性化的设计。通过对当地大型超市卖场叉车使用人员的问卷调查，总结出产品固有的外观会让人产生视觉疲劳，机器的操作过程也比较琐碎，常常让使用者感到乏味和疲劳，也让使用者的工作效率大大降低。因此，想要提高工作者的工作效率，设计师须通过对现有产品的形态、结构、尺寸、功能进行改良，增加产品的情感尺度，减少不必要的劳动时间、无用的经济投入，从而提高平面及空间的利用率。从安全感、舒适感多方面的性能上着手，满足使用者更加广泛的需求，加强使用者对产品使用的情感体验，强化叉车设计的整体性 [1]。
一、感性工学概述
感性工学产生于20世纪80年代的日本，是产品由设计师向使用者单向表达到设计师与使用者之间双向交流的转变。感性工学是以工程技术手段为基础，以研究人在工作状态的感性意象为目标的理论。在产品设计领域，它将人们对“物”的感性意象定量、半定量地表达出来，并与产品设计特性相关联，以实现在产品设计中体现“人”的感性感受，设计出符合“人”的感觉期望的产品 [2] 。
目前感性工学的研究主要包括三个方面：
1.从人的因素及心理学的角度去探讨顾客的感觉和需求；2.在定性和定量的层面上从消费者的感性意象中辨认出设计特性；3.建构感性工学的模式和人机系统 [3] 。在进行大型超市卖场货运叉车设计时，主要从以上三个方面入手对货运叉车进行改良设计。
二 、大型超市用货运叉车研究现状
叉车属于现代物流搬运车辆，主要用于对货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业等工作。目前林德和合力两种叉车品牌占据国内绝大部分市场。在调研中发现，大型超市卖场的货运叉车多使用人力叉车和电动叉车。
（一）货运叉车分类
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人力叉车，这类叉车没有机动装置，通过升降导轨使得装载货物的升降盘升高和下降，主要依靠人力来起重和移动货物进行作业。人力叉车具有节能、灵活、体积小等优点，但是在工作效率上不占优势。目前，人力叉车在调研走访的大型超市中被普遍使用。
2.电动叉车，动力由电动机支持，能源靠蓄电池，承载能力高于普通人力叉车，作业通道宽度一般为3.5～5.0米，缺陷是叉车的作业时间受到蓄电池供电量的限制，一般蓄电池的供电时间为8个小时左右，因此，对于这类叉车需要配备备用电池。而且，由于动力限制，这类叉车的运载能力不高，但是成本较高，不利于维护保养，多应用于对环境要求较高的工况，如医药、食品等行业，在大型超市卖场偶尔可见。
（二）国内叉车行业的现状：
从生产厂家来看，我国有超过两百家的企业生产各类叉车，数量众多，其中以中叉公司的安徽合力、杭州叉车、大连叉车等14 个成员企业为龙头。另外，在国内的叉车外企如林德叉车、 TCM、现代等10余家外资企业也占有一定的市场比例，其他厂家如江淮重工、玉柴等所占比例较少 [4] 。我国叉车行业队伍比较强大，在叉车研发及生产上具有较为坚实的基础。
从叉车的发展趋势和市场商机来看，国家的“十一五”规划中明确提到要大力发展物流业，叉车是物流搬运作业中的重要设备之一，叉车的高效率、机械化作业是实现物流业快速发展的重要保证。同时，叉车作业可以大大减轻工人的搬运强度，有效提高工作效率。叉车具有通用性强，机动灵活等特点，在我国国民经济的发展中，各行各业对叉车的需求量都在不断增加，近年来我国的叉车需求量每年都在以10%以上的速度增长 [5] 。与发达国家相比，目前我国的叉车市场还是有很大的发展潜力。所以，我国对于叉车市场拥有非常广阔的市场前景。在对当地大润发、卜蜂、沃尔玛和易买得等多家大型超市进行考察后，发现对于商品的更换、补充多采用人力叉车（如图1、2），低成本却不能保证高效率，耗时费力。综合以上调查研究，大型超市需要有与超市环境相适应的货运叉车来改善工作条件。
三、基于感性工学的大型超市货运叉车改良设计
（一）叉车的座椅因素
当前市场上的货运叉车在座椅的舒适度上普遍还需要提升，使其更符合人机工程学，让工作者即使长时间工作也不会感到腰酸背痛。叉车座椅设计参数主要依据中靠背座椅功能尺寸图，（如图3）[6] 。好的叉车能够为驾驶员提供舒适有效的工作环境，座椅是与驾驶员的肢体直接接触的部件之一。对于叉车座椅的设计，从感性工学的角度出发，结合叉车运行的特殊环境来分析叉车座椅的设计特点，最终设计出具有良好人机交互关系的叉车座椅。研究从以下几个方面展开：
1.超市卖场货运叉车座椅的感性意向认知识别：经大量市场调研及叉车使用者的问卷反馈得知，目前市场上叉车无减震系统、有颠簸感、易疲劳；座椅靠背的倾斜角度多数为不合理的状态，容易给人体的脊柱和腰椎增加压力感；座椅靠背多为皮制软靠垫，不具有透气性，散热不及时；坐垫的软硬程度不适中，过软会使臀部和大腿肌肉受压面积增大，增加身体的不稳定性，过硬则同样会增加劳累感；叉车座椅的空间位置偏小，对于体形高大的人会显得拥挤不堪。
2.超市卖场货运叉车座椅的定性分析：由于叉车没有减震系统，因此，在叉车座椅上可以增设减震元件，大大减少由于颠簸带来的震感；控制座椅靠背的倾斜角度在110°，保证叉车操作者的脊柱形态处于较为自然的状态，使得腰椎以及腰背肌的负荷减少；座垫、腰靠和扶手的覆盖层应选用柔软、防滑、透气性好的材料。为了适应不同身型的员工，座椅的腰高和腰靠高必须是可调节的，且确保调节过后的座椅不易松动，这也符合产品设计的安全性与实用性原则；此外，考虑到驾驶员在操作叉车时的回顾视野，将叉车座椅设计成可以具有回转装置的结构。
3.超市卖场货运叉车座椅的定量分析：以身高175的叉车操作者为例展开具体分析。叉车座椅属于工作座椅，而一般的工作座椅坐面倾角多为0~5°。操作叉车时前倾动作较为频繁，所以坐面倾角略朝下较好但不能太多，大概为-3~3°之间。鉴于叉车的各种工作环境，这种幅度应该是驾驶员调节的最适合自己的倾斜角度。此外参照安全性设计，座椅底部可设计与惯性运动相反的弹性装置而座椅则可以前部向上突起，以减少人的惯性。
臀部到膝阔的长度约为40cm、膝阔到地面的长度约为50cm、腰部靠背高度约为40~50cm，同时需要加强腰靠以提供给驾驶员足够的支撑。对于不透气、散热不及时、座椅过软等这类问题，材质问题与底部结构占很大比例。结构可选为中空或镂空式，中层选用低密度海绵，表面可选为镂空皮质或布料。
（二）叉车的外观设计因素
良好的造型可以缓解操作员的疲劳感，加强使用者对产品使用的情感体验。一件成功的产品不仅仅基于其本身必备的使用功能价值，感性功能价值也越来越占有很大的比重。在外观设计中，色彩是产品形象传达的第一要素，对操作者提升产品的感性价值起着重要的作用，准确的色彩不仅能传达出产品的特性，更能够引起使用者的共鸣 [7] 。研究调查发现，有大约80%以上的叉车标准色为暖色，尤其以橙红色、橙色、橘黄色、黄色5种色彩应用最广，这也造成了叉车市场千篇一律的局面，而大胆使用无色系与冷色系便可以使产品轻易脱颖而出，它们可以大幅度的运用在门架、车身上，但是为了安全考虑，可适当地点缀亮度较高的色彩如黄色或者橙色。从（图4）中可见，在叉车车架、内饰、轮胎、操控把手、车叉等大量运用了黑色、灰色、灰黑色等无色系，而在底座和座椅等部分则出于安全考虑点缀些亮色。无色系的色彩给人以理性、冷静的印象，光泽色的色彩给人以尊贵、华丽的印象，是体现产品品质的重要手段。灰色具有给人休息、抑制的感觉，而且明度较低不会给眼睛造成疲劳、耐脏性较好，所以灰色可做控制设备的色调。深灰色有稳定感，可以用来作为产品的机脚。驾驶室内采用明度低，纯度低，无刺激的色彩，舒缓心情，便于操作人员集中精力，不易疲劳 [8]。
（三）叉车的前叉设计
为了提高叉车的适用性，更好地实现载人、叉装、装卸、掏箱、上下及前后举升等功能，可仿用伸缩臂叉车的设计。考虑到载人安全的因素，我们设计了（如图5）所示的平台，为了装卸方便，可采用非整体的焊接形式，可升降载人的前叉设计解决了人力补货梯安全性不足的问题，同时也提高了可作业高度；在实施装箱等操作时，将可拆卸的载人平台移除，放下可开合的前叉，（如图6），根据实际情况设置调平机构自动调整角度，防止货物意外滑落。此外，可开合前叉设计的加入可以减少叉车在非使用期间的占用空间，更便于货运叉车的移动。
结语
基于感性工学对大型超市卖场货运叉车的研究，旨在从叉车使用的操作性上着手，满足操作者多方面的需求，增强操作者对产品使用的情感体验，强化叉车设计的整体性；从安全感、舒适感等多方面对现有产品的各个参数进行改良，增加产品的情感尺度，使用户在工作时的效率提高。在本次研究中，就大型超市卖场货运叉车的外观设计、座椅设计和叉车前叉设计三方面进行了深入研究，通过启用无色系和冷色系并辅以明度较高的色系，不仅准确表达出产品的特性，也能引起使用者的共鸣，营造安全感的氛围；通过改良叉车的座椅和前叉，一方面提高使用者的舒适度，降低或缓解使用者的疲劳度，另一方面前叉的改良使货运叉车的适用性增强，作业能力提高。总之，大型超市卖场货运叉车的改良设计是符合使用者的需求和设计潮流的，这也证明了感性工学的有效性和可行性。随着更多专家、企业投入到感性工学这一领域的研究当中，感性工学一定会得到迅速发展，取得更大的应用成果。
基金项目：江苏师范大学大学生创新创业训练计划项目(XSJCX7038)。江苏师范大学自然科学研究基金重点项目(15XLA10)；江苏省高校哲学社会科学基金资助项目“基于交互体验的儿童教育产品创意设计研究”(2016SJB760052)；江苏师范大学博士基金项目(15XLR032)。
参考文献
[1] 黄明山 .叉车座椅的工业设计研究 [D]. 合肥工业大学硕士论文 ，2009.03：39
[2] 杨旭 . 基于特征群的汽车造型风格分析与五菱造型设计 [D]. 湖南大学硕士论文 ，2011.03：06
[3] 宋明亮 . 情感化设计理论指导下的日用品设计研究 [D]. 江南大学硕士论文 ，2006.05：18
[4] 李刚 . 国内叉车行业的现状及发展趋势 [J]. 科技情报开发与经济 ，2008（01）：123-124
[5] 黄明山 . 叉车座椅的工业设计研究 [D]. 合肥工业大学硕士论文 ，2009.03 ：01
[6] 阮宝湘 . 工业设计人机工程第2版 [M]. 北京：机械工业出版社 ，2010.08 ：61
[7] 林晨晔 . 基于感性工学的定量化色彩趋势研究 [J]. 包装工程 ，2015（09） ：70-73
[8] 王恺、陈娇红、张伟社 . 工程机械产品的色彩设计研究 [J]. 机电产品开发与创新 ，2008（05）：71-71