后工業(yè)時代軋制裝備視覺色彩設(shè)計淺析

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摘要：為提升軋制裝備視覺形象,針對其色彩設(shè)計進行理論研究,并對色彩設(shè)計進行實踐研究。在軋制裝備技術(shù)形態(tài)需求基礎(chǔ)上,將格式塔法則、色彩心理學(xué)等視覺設(shè)計原理運用到其色彩設(shè)計中,研究軋制裝備色彩設(shè)計理論。將視覺設(shè)計原理與軋制裝備的技術(shù)形態(tài)實現(xiàn)有機結(jié)合,生成軋制裝備色彩設(shè)計理論方法,并對色彩理論進行實踐研究。文章為提高軋制裝備視覺形象識別性、審美性、文化性以及色彩與人機操作關(guān)系的優(yōu)化提供了理論參考。

關(guān)鍵詞：軋制裝備；視覺形象；視覺設(shè)計原理；后工業(yè)時代；色彩

引言

現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)發(fā)軔于19世紀初期,在20世紀得到大規(guī)模發(fā)展。兩百年來,隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展與國際市場變化,軋制裝備發(fā)生了革命性變化和質(zhì)的飛躍[1]。其間,軋制裝備設(shè)計通常只重視對產(chǎn)品規(guī)格、力能參數(shù)、控制精度、年產(chǎn)量等性能方面因素的考量,而忽略對其視覺形象設(shè)計方面的考慮。21世紀后工業(yè)時代下的我國鋼鐵工業(yè)已進入全新發(fā)展模式,產(chǎn)品裝備更新?lián)Q代,工藝流程緊湊高效,更加向著綠色化、智能化方向發(fā)展,裝備已具備質(zhì)量性能好、技術(shù)含量高的特點,卻仍存在外觀笨拙、配色陳舊等問題,與其高精尖的技術(shù)特點十分不匹配。而軋制裝備視覺形象設(shè)計在其視覺識別、人機優(yōu)化、品牌影響等方面的功能效用愈發(fā)被時代所需。

一、概念闡述

（一）后工業(yè)時代。后工業(yè)社會,在20世紀中葉由美國哈佛大學(xué)教授D.貝爾首次提出,是一種人們依賴于信息,致力于發(fā)展服務(wù)業(yè)的社會形態(tài)。隨著20世紀80年代電子信息技術(shù)的廣泛發(fā)展與應(yīng)用,人類迎來后工業(yè)時代。進入21世紀,我國也由工業(yè)化社會轉(zhuǎn)向后工業(yè)化社會。后工業(yè)時代,是在工業(yè)發(fā)展到一定程度、具備優(yōu)勢地位后,由商品經(jīng)濟轉(zhuǎn)向服務(wù)型經(jīng)濟,知識技術(shù)為社會主導(dǎo)因素的歷史階段,具有信息與科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的鮮明時代特征[2]。

（二）軋制裝備。軋制,是通過軋機使鋼坯或鋼錠發(fā)生塑性變形而制成鋼材的過程。軋制裝備直接決定鋼鐵行業(yè)發(fā)展進程,目前,約有90%的鋼材都是經(jīng)過軋制而成的。軋制裝備,是指完成軋制生產(chǎn)所需要的相關(guān)機械設(shè)備,軋制裝備的核心設(shè)備是軋機。軋機,依據(jù)其功能分為不同類型,如板帶軋機、型鋼軋機、鋼管軋機、棒線材軋機等,它們分別用于將鋼坯或鋼錠軋制成鋼板、型鋼、鋼管、棒材或線材。不同類型的軋機結(jié)構(gòu)也具有各自特點,比如,板帶軋機主要由機架、壓下液壓缸、輥系相關(guān)裝置等部分組成。

（三）軋制裝備視覺形象設(shè)計。軋制裝備視覺形象是由軋制裝備外觀形式中所包含的視覺要素共同組成,軋制裝備視覺形象設(shè)計是對其所包含的視覺要素進行設(shè)計,本文由其中色彩要素開展對軋制裝備視覺形象設(shè)計的研究。

二、軋制裝備視覺形象設(shè)計現(xiàn)狀

進入后工業(yè)時代,鋼鐵工業(yè)在裝備工藝、品種質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保等方面持續(xù)高速發(fā)展,軋制裝備技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)流程連續(xù)化緊湊化、產(chǎn)品品種多樣化、性能高品質(zhì)化、控制和管理信息化。如德國西馬克設(shè)計的CSP薄板坯連鑄連軋技術(shù)得到廣泛推廣和應(yīng)用,2009年意大利阿維迪公司的ESP薄板坯無頭連鑄連軋生產(chǎn)線正式投產(chǎn),大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等核心智能制造技術(shù)被重視并相繼應(yīng)用到鋼鐵工業(yè)等。整個鋼鐵工業(yè)都在朝著綠色化與智能化方向發(fā)展。伴隨著軋制裝備技術(shù)不斷取得進步和成熟,為軋制裝備視覺形象設(shè)計提供了有利土壤,關(guān)于“形式追隨功能”中的“功能”也不再只是工業(yè)時代下單一的生產(chǎn)功能,更有視覺識別性、審美性、文化性、人機交互性等附加性功能價值的體現(xiàn)。同時,客戶對以上闡述中附加性功能價值的需求正在日益提高。在此時代背景下,目前國外軋制裝備視覺形象設(shè)計略優(yōu)于國內(nèi),但國內(nèi)外軋制裝備整體仍呈現(xiàn)出外形粗糙、笨重、缺乏視覺秩序性等問題,視覺形象設(shè)計發(fā)展嚴重滯后,顯然已無法滿足行業(yè)的發(fā)展需要[3]。

三、軋制裝備視覺形象發(fā)展溯源與分析

19世紀以前,軋制裝備設(shè)計處于起步階段,且當(dāng)時并沒有成熟的涂裝產(chǎn)品,幾乎不存在視覺形象設(shè)計。進入19世紀,歐洲建成二輥可逆式中厚板軋機,美國建成三輥勞特式中厚板軋機和世界第一臺四輥可逆式中厚板軋機,德國開始采用電動機代替蒸汽機驅(qū)動軋機。這期間軋制裝備設(shè)計主要考慮功能性,雖然裝備主體會進行簡單噴漆,但軋制裝備的視覺形象設(shè)計意識仍未成形,如圖1所示。20世紀初到50年代,鋼鐵行業(yè)得到迅速發(fā)展,軋制裝備在這一階段最典型的特點是朝著大型化方向發(fā)展[4],軋制裝備視覺形象設(shè)計的特點集中體現(xiàn)在涂裝的色彩上。同時,因兩次世界大戰(zhàn)均發(fā)生在此時期,戰(zhàn)爭與和平成為這個時代的主題。當(dāng)時多數(shù)機械裝備,包括軋制裝備的涂裝均以軍綠色為主色調(diào),如圖2所示,且這種視覺形象設(shè)計風(fēng)格一直延續(xù)到20世紀末,至今我們?nèi)阅芸吹揭恍┥蟼€世紀生產(chǎn)的軍綠色裝備。20世紀50-90年代,技術(shù)發(fā)展推動鋼鐵行業(yè)加速擴張,軋制裝備在這一階段進行了很多結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新。產(chǎn)能和能耗成為這一時期軋制裝備的關(guān)鍵詞,軋制裝備技術(shù)方面出現(xiàn)突破性進展,這一時期具代表性的是無頭軋制技術(shù)、連鑄連軋技術(shù)和熱處理裝備技術(shù)等。與此同時,液壓控制技術(shù)和PLC技術(shù)在這一時期得到迅速發(fā)展,對軋制生產(chǎn)自動化和產(chǎn)品質(zhì)量的提升起到革命性作用[5]。隨著技術(shù)發(fā)展,軋制裝備在涂裝上開始廣泛采用帶有科技元素的藍色,如圖3所示。同時,在滿足功能的前提下,液壓和電氣系統(tǒng)的視覺形象設(shè)計已經(jīng)引起了人們的重視,液壓配管和電氣控制系統(tǒng)布線條理性和相關(guān)顏色使用的規(guī)范性成為產(chǎn)品質(zhì)量的重要考量指標,且一些顏色標識等相關(guān)標準在這一時期形成。進入21世紀,國內(nèi)外在軋制裝備涂裝上,各設(shè)備供應(yīng)商除了選取藍、綠等傳統(tǒng)顏色之外,在冷軋等工況相對較好的裝備上也開始采用淺灰等具有時代感與科技感的色彩,控制系統(tǒng)界面多采用當(dāng)今主流的扁平化設(shè)計理念,在液壓或供水配管的分布、電氣系統(tǒng)布線等造型組織方面也開始顯露出對視覺秩序感的追求。就國內(nèi)而言,目前全國鋼鐵企業(yè)都在推行5S管理體系,并且隨著科技發(fā)展,產(chǎn)線自動化程度提高,生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境較之上世紀有很大改觀,為裝備的視覺形象設(shè)計創(chuàng)造了更好的技術(shù)條件[6]。綜上分析,工業(yè)時代軋制裝備視覺形象設(shè)計的發(fā)展會受各方面因素影響,如車間現(xiàn)場生產(chǎn)工況,并且軋制裝備為生產(chǎn)性設(shè)備,其核心功能為高質(zhì)高效的生產(chǎn)。在裝備設(shè)計過程中,視覺形象設(shè)計一直沒能引起足夠的重視,力學(xué)、結(jié)構(gòu)、能耗等技術(shù)方面成為主要考慮因素。進入后工業(yè)時代,信息與科學(xué)技術(shù)已飛速發(fā)展,工業(yè)裝備無疑應(yīng)是技術(shù)和設(shè)計的共同產(chǎn)物,設(shè)計賦能無處不在。在傳統(tǒng)軋制裝備的純技術(shù)形態(tài)里加以視覺形象設(shè)計融入,以提高其視覺形象識別性、審美性與文化性,優(yōu)化其人機操作關(guān)系,是軋制裝備生產(chǎn)企業(yè)樹立品牌形象,實施品牌戰(zhàn)略的重要手段;是軋制裝備朝著綠色化、智能化發(fā)展的時代需要。

四、軋制裝備視覺形象設(shè)計理論與方法

縱觀軋制裝備視覺形象的發(fā)展歷程,主要是一部色彩涂裝的發(fā)展史?；诤蠊I(yè)時代下的軋制裝備技術(shù)屬性特點,其色彩設(shè)計可以在滿足技術(shù)層面形態(tài)需求基礎(chǔ)上,同時為軋制裝備建立起良好視覺秩序與人機操作關(guān)系?？梢?涂裝色彩對軋制裝備的影響不斷提高與深化。因此,本文著重對軋制裝備色彩視覺要素的設(shè)計進行理論與方法的研究,并運用色彩設(shè)計理論與方法進行設(shè)計實踐研究。軋制裝備,其構(gòu)成要素分為材料、結(jié)構(gòu)、形式、功能,其中以功能為核心,形式是材料與結(jié)構(gòu)的外在表現(xiàn),具有形式追隨功能的特點。在軋制裝備技術(shù)形態(tài)基礎(chǔ)上,通過對其色彩視覺要素進行設(shè)計研究,將色彩理論、格式塔法則等視覺設(shè)計原理運用其中,實現(xiàn)技術(shù)與藝術(shù)的有機結(jié)合,優(yōu)化人機功能,提高視覺識別性、審美性與文化性[7]。

（一）建立軋制裝備視覺形象設(shè)計思維。“設(shè)計需要論”認為設(shè)計自始至終是為人設(shè)計的,軋制裝備在滿足生產(chǎn)需要的同時,還應(yīng)滿足人的需要,人的需要正是通過軋制裝備視覺形象設(shè)計產(chǎn)生的附加價值和人機功能優(yōu)化來滿足。應(yīng)建立起對軋制裝備色彩視覺要素的設(shè)計意識,通過設(shè)計賦能,使其具備滿足人的需求屬性。視覺設(shè)計思維的建立,為開展軋制裝備視覺形象設(shè)計提供了必要的思想意識基礎(chǔ)[8]。

（二）色彩設(shè)計主體理論與方法。色彩在軋制裝備視覺形象中的設(shè)計,應(yīng)具有視覺識別功能、生理與心理功能、象征功能[9]。本文運用格式塔法則及相關(guān)視覺色彩理論構(gòu)建軋制裝備色彩設(shè)計理論與方法。“格式塔法則”,主要源于格式塔心理學(xué),探討整體及部分的有機關(guān)系,多用于視覺相關(guān)設(shè)計領(lǐng)域,包括：圖形與背景、接近性和連續(xù)性、完整和閉合傾向、相似性等組織原則,它揭示了人類在接受事物形態(tài)時所蘊含的視覺心理內(nèi)在規(guī)律。根據(jù)視覺組織原理,將上述格式塔法則與色彩心理學(xué)、生理學(xué)理論相結(jié)合,運用于軋制裝備視覺色彩設(shè)計,形成如下理論與方法：1.軋制裝備整體性色彩設(shè)計,奠定了其色彩主基調(diào),根據(jù)其自身技術(shù)及其他方面屬性等因素的綜合考慮,其間不僅要考慮裝備自身固有特征,還應(yīng)考慮人的心理感受,而人的心理感受勢必影響其行為,整體性色彩設(shè)計在此體現(xiàn)出了對人機交互性的影響。因此,對軋制裝備進行整體性色彩定位,宜選擇明度和純度適中、中性及偏冷色調(diào)的色彩,如：藍色、綠色、灰色等具有理性、冷靜、高效、硬朗、敏銳特性的顏色,這符合軋制裝備工業(yè)化、智能化、科技性特點,同時對人的心理產(chǎn)生積極作用。2.在保持色彩整體一致性的原則下,對軋制裝備進行必要性區(qū)域劃分設(shè)計,此劃分可以是基于技術(shù)性或外觀視覺性,以便于視覺的有效識別,可將同一功能屬性區(qū)域或?qū)蛹壍纳试O(shè)計為同色相顏色,使其易被視為一個整體,不同功能區(qū)域或?qū)蛹壍膮^(qū)分則通過選擇相鄰色相或不同明度、純度下的同一色相的色彩設(shè)計來實現(xiàn)。3.在同一功能屬性區(qū)域或?qū)蛹墐?nèi)部色彩設(shè)計中,利用“圖形與背景”設(shè)計原則,將需要被強調(diào)的部分給予“圖形與背景”關(guān)系中“圖形”的屬性設(shè)定,可將需要在視覺上加以強調(diào)的小面積區(qū)域做暖色設(shè)計處理,并與整體的中性偏冷色形成對比,而暖色在色彩空間感上具有前進性、體積膨脹感的視覺體驗,可對其整體視覺色彩起到平衡與點綴作用。使其區(qū)域內(nèi)部的色彩設(shè)計兼具功能的差異化和視覺的和諧統(tǒng)一性[10]。4.對于軋制裝備整體而言的特殊功能部分或者需要被強調(diào)的部分,如：電氣控制系統(tǒng)布線、液壓或供水配管區(qū)域,通過色彩將其區(qū)分成矩形、三角形等常見簡潔形狀,可實現(xiàn)視覺形象的高識別度[11,12]。

（三）色彩設(shè)計外在影響因素。軋制裝備的色彩設(shè)計還應(yīng)考慮其在不同地域、文化背景下,色彩具有不同象征性,如受眾群體可能具有不同色彩喜好與禁忌,以及裝備與其使用環(huán)境的協(xié)調(diào)性和匹配度等因素。

五、軋制裝備色彩設(shè)計實踐

順應(yīng)后工業(yè)時代背景下軋制裝備自動化、智能化、綠色化的發(fā)展趨勢,運用本文所研究的軋制裝備色彩設(shè)計理論與方法,對軋制裝備進行色彩設(shè)計實踐研究。擬定實踐方案：以四輥板帶軋機為例,依托其技術(shù)形態(tài),將其分為機架、輥系相關(guān)裝置、壓下液壓缸三個各自獨立又相互統(tǒng)一的部分,進行視覺形象色彩設(shè)計。

（一）機架色彩設(shè)計。機架,很大程度上展示著軋機整體視覺形象,其色彩設(shè)計奠定了軋機色彩主基調(diào),宜選擇冷色系或冷色偏中性色系,符合軋機理性化、重量感、科技感的內(nèi)在固有屬性。偏冷不宜過冷,色彩越冷,其色彩心理的硬度感越大,若色彩過于冷峻則不免使人產(chǎn)生麻木生硬之感,缺乏包容性與創(chuàng)新性。因此,在理性的色彩基調(diào)中適度融入柔和的色彩心理元素對其進行調(diào)節(jié)十分必要。

（二）輥系相關(guān)裝置色彩設(shè)計。輥系相關(guān)裝置,作為軋機生產(chǎn)作業(yè)的主體結(jié)構(gòu),是軋機主色調(diào)的重點表達部分,其色相的選取無疑應(yīng)保持在軋機整體色彩基調(diào)之內(nèi)。同時,通過對輥系相關(guān)裝置的色彩設(shè)計,對軋機固有屬性起到進一步心理強化作用,進一步突出軋機的科技性。宜選擇與機架顏色的相鄰近色、或保持原有色相不變的情況下適當(dāng)提高顏色純度及降低明度來加大其色彩心理的硬度感與重量感,突出表達其強大的專業(yè)性能[13],使輥系相關(guān)裝置的色彩設(shè)計成為軋機整體視覺色彩的核心。

（三）壓下液壓缸色彩設(shè)計。壓下液壓缸,其造型上略有特殊,它與軋機生產(chǎn)作業(yè)主體部分相互協(xié)作共同完成生產(chǎn),可對其色彩設(shè)計做軋機局部區(qū)域的偏暖色處理,壓下液壓缸所占色彩區(qū)域面積相對較小,宜選取明度適中、純度較高的暖色,使其具有色彩的前進性與體積膨脹感,起到對軋機整體性色彩的平衡與點綴作用[14]。通過上述分析,制訂三套四輥板帶軋機視覺形象色彩設(shè)計實踐方案,如表1所示,設(shè)計效果如圖4～6所示。基于冷色系色彩的屬性及功能特點,冷色系色彩的明度對其心理色溫影響不大,而其純度對色溫影響較大,根據(jù)冷色系色彩純度越高,色彩心理冷感度越強的理論,對方案1到方案3做出如下總結(jié)分析：（1）關(guān)于機架色彩設(shè)定逐漸變冷而純度逐漸降低,以保持其色彩心理的冷感度適當(dāng);（2）關(guān)于軋機輥系相關(guān)裝置色彩設(shè)定,在保持與機架整體色彩基調(diào)相協(xié)調(diào)一致的基礎(chǔ)上,適當(dāng)?shù)貙⑸拭鞫日{(diào)低,用以增加其視覺心理色彩的重量感,與此同時,給予色彩純度的提高,增加其色彩心理冷感度,從而強化其作為軋機生產(chǎn)主體部分的功能性與核心性;（3）關(guān)于壓下液壓缸的色彩設(shè)定,均選取了各自方案主體色的對比色系,即：明度適中、純度較高的暖色系,為其融入了柔和的色彩心理元素,對軋機整體的冷色基調(diào)起到了均衡作用,對軋機整體性色彩設(shè)計起到了點綴效果。同時,在軋機色彩設(shè)計的過程里,還應(yīng)考慮不同軋機生產(chǎn)企業(yè)品牌發(fā)展需要以及不同國家地區(qū)軋機使用者的文化需求,在符合大方向色彩設(shè)計的前提下及時做出必要調(diào)整處理。通過以上對四輥板帶軋機擬定的色彩設(shè)計實踐方案,不僅準確傳達了軋制裝備的固有屬性特征,還提高了其視覺識別性、審美性、人機操作性。順應(yīng)了后工業(yè)背景下軋制裝備視覺形象色彩設(shè)計需要,為其發(fā)展提供了理論與實踐的參考。

六、結(jié)語

后工業(yè)時代下的鋼鐵工業(yè)已進入全新發(fā)展模式,軋制裝備視覺形象設(shè)計正面臨轉(zhuǎn)型。本文通過對軋制裝備視覺形象設(shè)計開展研究,使視覺設(shè)計原理與軋制裝備技術(shù)形態(tài)實現(xiàn)有機結(jié)合,提出了相應(yīng)設(shè)計理論與方法,為其視覺形象設(shè)計的發(fā)展提供理論參考,順應(yīng)了鋼鐵行業(yè)發(fā)展需要。軋制裝備視覺形象設(shè)計理論與方法的研究及實踐,使軋制裝備具有更加高級、有視覺秩序感的色彩搭配。在明示層面上與軋制裝備的功能屬性更加匹配,在內(nèi)涵層面上更加傳達軋制裝備高精尖的技術(shù)氣質(zhì),在精神層面上更加與時俱進、面向未來、肩負科技創(chuàng)新的使命。

作者:趙海舟 姚遠 邢建康 單位:燕山大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院 燕山大學(xué)國家冷軋板帶裝備及工藝工程技術(shù)研究中心