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工业设计史主讲:第四章机械化与设计历史线索:纺织机、滚筒印刷、瓦特蒸汽机、滑轮机床、机车、自行车、家具、玻璃洒具、塑料、灯、电话、自来水笔、照像机、加法器、合金的发现、电力发展、四冲程内燃机、标准化生产、来福枪、缝纫机、打字机、汽车概述•在整个19世纪，机械化一直是人们讨论设计理论与实践问题的焦点。人们一方面为机制产品寻求一种合适的美感，另一方面也在思考机器对社会各方面带来的深远影响。•机器与工业产品设计之间的关系是极为复杂的。由于标准化和可互换性零件在美国发展起来，设计过程从此便与生产完全分开了。第一节英国的纺织工业1769年阿克莱特(SirRichardArkwright，1732一1792)的水力纺纱机开创了革命性的变革。1770年哈格瑞夫斯(JamesHargreaves，?一1778)发明了珍妮多轴纺纱机。1780年后，克罗卡顿(SamuelCropton，1753一1827)发明了“骡子”纺纱机。这些发明使传统的家庭式和作坊式的生产方式被淘汰，逐渐走向集约化的工厂生产。纺织业机械化第一阶段:纺纱机出现阿莱克特——织机珍妮纺织机克伦普顿——骡机纺织业机械化第二阶段:织布机出现•先是使用手工飞梭织布;•到了19世纪上半叶，机动织布机开始投入使用;•对设计活动影响最大的是19世纪20年代由法国引人英国的杰柯德织布机。这种新型织布机是根据一套编程系统来工作的，机器使用打孔纸卡进行操作，小孔的位置确定了所要织出的花纹的特征。发展特征:无论在机器生产中是否有设计师参与，手工艺人都逐渐为没有传统技艺的工人所取代。第二节技术与设计理论争论观点:•1、典型来自一位土木工程师柯本(ZarahColbum)，新工业中有意排斥传统美学的影响，否认美学在其作品中的任何作用。•2、德国建筑师散帕尔(GottfrideSemper，1803一1879)建立了一种新的美学理论，既接受工业化不可避免的事实，又正视艺术与工业的关系。散帕尔作为难民于1851-1854年间滞留在伦敦。作为建筑师1852年他出版了一本名为《科学、工业与艺术》的小册子。•“作用的因素的影响”，包括地域、气候、时间、习俗以及设计作品服务对象的地位等，装饰作为这些影响的表现，是一种综合的因素。•他的著作产生了重大影响。散帕尔关于产品基本形式的原则对工业设计的发展是很有意义的，这些原则是接受并使用机器，以生产超越时尚而具有几何简洁性的功能产品。•他认为，风格不是时代各种特有形式的融合，而是在设计一种产品时基本构思的艺术升华。产品的基本形式主要受到材料及其加工工艺的限制，同时也受到“许多在产品本身之外，而又对其设计起重要技术与设计成就•现藏于伦敦科学博物馆的一架瓦特蒸汽机(图4-2)产生于19世纪初，整个机器简洁而朴素，没有任何附加的装饰，其结构形态能真实反映出各部分的实际功能，显示了设计者对于自己创造的充分自信。工业革命后最早出现的大型机器几乎全是用木材制造的，特别是机器的框架更是如此•布鲁勒(MarcISam-bardBrunel)为普茨茅斯皇家船厂大批量制:造滑轮设计了一系列机床(图4-3)，这是机床设计发展的一个里程碑。为了适应流行的趣味，布鲁勒在他的机床中使用了一种最简洁的柱式一一塔斯干(Tuscan)柱式。•其实塔斯干柱式在设计中不起支配作用，用于追求一种功能与形式的和谐，并不至于使机器成为一种装饰性的玩物。•19世纪以来，值得一提的重要人物是•怀特沃斯(Josephwhitworth，1803一1887)。作为一位机床制造商，他对于生产工艺的精确性和机床质量极为关注。为此，他发明了一种新工艺以确保工件的平整度并改进了测量方式。1856年，他展出了一种精度达百万分之一英寸的度量机具。•1813年布莱克特(ChristopierBlackett)建造了迈拉姆·迪里号机车，看上去就像放置在轮子上的一台卧式蒸汽机，其外形直接反映了机器的功能。铁路提供了另一个与新技术有关的设计演化的实例。横贯英国及欧洲大陆的铁路网比其它任何东西都更加反映出19世纪工作和生活的变化。•1829年，为了挑选定期运行于利物浦和曼彻斯特之间的世界上第一列旅客列车，举行了一次设计竞赛。乔治·史蒂芬生(GeogeStephemson，1781一1848)的火箭号(图4-5)机车获奖.•1847年，由大卫·乔易(DavidJoy)设计的杰尼·林德号机车(图4-6)则完全不同。其地方性的手工生产和木框架的结构已成为历史陈迹，而工程制造已经清楚地作为一种技术行业脱颖而出，这之中一个重要的进展就是对于外观的重视。•机车设计是一个合作的过程，需要有一支庞大的技术专家、设计师和其他职员队伍协同工作。这种组织结构能有效地开展工作有赖于两个方面:•其一，工程师和设计师一般都要经历学徒阶段，这种做法保持了传统手工艺的精神。•其二，公司的组织结构类似于军队，设计过程中有许多人参与，但有一个明确的等级制度，个人职责分工明确。•机车的总设计师并不可能设计每一个细节，但他建立起了总体的框架，有最后决定权，并且负全部责任。•1893年，沙米尔·约翰逊(SamuelJohnson)设计的4-4-0型1562级高速机车就是其中的一个典型代表。这台机车仍然采用内置气缸，以取得整洁的外观。整个设计的比例精当，每个部件都采用水平构图，获得了协调的整体效果。尽管烟囱、安全阀和蒸汽包采用了不同的形状和尺寸，但它们的相互位置给人以均衡之感。三者的顶点与控制室顶部可形成一条连续的曲线，它们底部的弧线与发动机机体曲线、驱动轮外罩起伏有力的曲线以及控制室上的曲线相互呼应。铁红色的机体加上抛光的黄铜装饰，使其成了当时最漂亮的机车之一，它不但制造工艺高超，而且性能优异。•英国的第一辆铁路车箱其实就是将公共马车置于铁轨之上。随着机车逐步代替了公共马车，早期的车箱是几节类似马车车箱的包箱，首尾相接固定于拉长的底盘上，每个包箱由侧门出入(图4一7)。•美国的火车旅客车箱的设计则大不相同，与现代的车箱基本一样。其典型是1865年由巴尔的摩和俄亥俄铁路公司设计的车箱(图4-8)。其最大的不同是没有包箱。•箱的前后部位开门，有中间走道联系两端，双人座位排列于走道两侧，车箱内有卫生间和暖气设备。由于结构的标准化，使用重复构件，方便了工业化的生产和装配。美国车箱宽敞，并设有基本服务设施。•从美学角度来说，美国机车强调应用装饰而不是强调结构因素的形式处理，因此，19世纪的流行风格在机车上都有所反映。但是，这种设计与众不同的形式使其成了开发美国的一个罗曼蒂克的象征自行车的简洁形式是在几个国家中一系列试验和发展的结果。最早的自行车是源于法国的玩具马(图4-10)。骑车人用双脚蹬地，推动车子前进，这奠定了自行车的基本原理。•大约在1860年左右，出现了一种杂耍单车(图4-11)，它有一大一小两个车轮，用踏板直接驱动大轮。从设计方面来说，车子的形式直接反映了机械功能，但由于座位太高，限制了它的使用。•1870年后出现了链条驱动的自行车(图4-12)，使自行车的安全性得到了改善。•经过一段时间的改进之后，英国考文垂市的•约翰·K·斯达雷JohnKempStarley)于1888年一生产出了第一辆现代自行车一一安全自行车(图4-13)，这种车的基本形式至今仍广为流行。“安全”自行车成功地将一系列相关的革新融会成一个协调的整体，其主要特点是采用了菱形的车架，后轮用链条驱动，并通过前叉直接把握方向。后来诸如刹车、变速齿轮和充气轮胎之类的发明使自行车得到了进一步完善。1880年开始了批量生产无缝钢管，这使坚固的轻型框架的生产成为可能.家用品的生产上•19世纪家具设计最有名的例子是维也纳托勒公司所生产的弯木家具，这是引人新技术的成果。•米切尔·托勒(MichaelThonet，1796-1871)生于德国，他从1836年左右就开始进行弯木家具试验，1853年在维也纳开设了自己的工厂。•托勒最有名的产品是维也纳咖啡馆椅，或称第14号椅(图4-14)托勒家具中采用蒸汽压力弯曲成型的部件，并用螺钉进行装配，完全不用卯榫联结。托勒家具的秘密不仅在于其创造性的成型方式，也在于逻辑地组织整个生产过程，不少产品中的部件是可以互换的。图4-14•使新生产工艺适应于流行的审美情趣也反映到了贝尔特(JohnHenryBelter)所生产的家具之中。贝尔特是一位德国移民，1850年左右定居美国纽约，并取得了树脂纸板成型工艺及利用蒸汽压力将胶合板制成复杂形状构件的专利。这些板材被人工雕刻成繁复而通透的新洛可可纹样，并流行一时。•陶瓷业中的翻模技术在19世纪就得到了进一步发展，并被应用到大量的新产品中。19世纪的玻璃工业无论在生产规模上还是在生产技术上都大有发展•虽传统的吹制、切割和雕刻仍有赖于高水平的手工技艺，但有了两种技术革新，从而增加了产量并扩大了产品范围；•其一是模内吹制成型技术，这使瓶一类的容器能以较低成本重复生产，以满足日益增长的酿造、食品和医药工业的需要；•其二是玻璃压制成型技术，融熔的玻璃置于加热的金属模具中，然后压人一个内模使制件成型。在美国开发了一种采用浮点和点刻的装饰技术，并演化成了所谓的花边风格，以掩饰生产中的工艺缺陷。•压制玻璃生产方法使美国的玻璃工业飞速发展，日常使用的便宜玻璃制品因此而大批量地生产出来，可口可乐饮料就是在19世纪末以这种瓶子开始其辉煌的商业成就的，至今其包装瓶看上去仍与19世纪的原型类似。19世纪中叶德国慕尼黑的酒店玻璃酒具(图4-15)迄今仍广为使用，它们没有任何虚饰，非常实用。其中不少标准形器皿，特别是锥形高脚杯，采用了一个世纪前流行的传统模式图4-15•1856年维也纳的罗伯迈(LudwigLobmeyr)还设计出一种新型的玻璃杯，这不是为酒店设计的，它杯壁很薄，并有一支细长的脚与之相配。这一形式很快为公众接受，所以时至今日仍在生产。它们的魅力不仅在于形式的简洁，也在于其展示杯中美酒的方式，也就是说非常适于优质葡萄酒的鉴赏家。19世纪其它设计•马车设计:考虑到了人机功能、舒适和美观。•专利有很多DIY产品，如：有一种可以从衣橱中抽出的床，橱的反面是一个五屉柜。还有一种钢琴床的设计(图4-16)，其中有存衣被的空间、一个面盆以及一个内装的写字台等。图4-16•第一种塑料赛璐珞(即硝化纤维塑料)于1865年问世。1888年生产的发夹盒(图4一17)是迄今可以找到的最早的赛璐珞产品，它就是一个相同角质产品的仿制品，角质材料在当时是相当普遍的。设计师们只是渐渐地才发现新材料具有其自身的积极本质。当时的设计方法：当遇到某种发明时，许多设计师都试图去寻找一种方法，把其与已知的东西联系起来，即为产品穿上一件人们熟悉的外衣，特别是这种发明被用作家用品时更是如此。•一种用于餐厅的煤气灯(图4-18)发明于1859年，这采用了50年前油灯笼的基本形式，甚至还可以追溯到更早的蜡烛灯笼。•有些产品在实验室里发明出来时是粗糙而质朴的，如贝尔的第一台电话机(图4-19)•自来水笔与毛笔（图4-20）图4-19图4-20•爱迪生1879年发明的碳丝灯泡与后来商业化生产的灯泡(图4-21)并无明显的不同，只是大批量生产的现代产品更为圆滑，灯头也作了改进，使其更方便和安全。图4-21摄影装置是19世纪发明中最伟大的成就之一•最初的照相机基本上是一个装有镜头的暗箱，它的设计固于19世纪仪器制造者的能力之内。早期的摄影非常复杂，出现胶卷后让摄影成了人人能掌握的一门艺术。1888年柯达盒式相机标志着相机设计的新起点，随之产生了无数的新花样。•19世纪人们的创造力也表现在大量的办公机器之上。1899年布劳斯(Buroughs)发明的加法器(图4-23)代表了19世纪末的商业技术。它来自纯机械观点的设计是非常简洁而符合功能要求的。设计者为了展示他对自己发明的自豪，安装了一块玻璃面板，使人们能看到内部各种各样的活动部件。这部机器质量很轻，除了玻璃板上的商标之外，别无装饰。•煤矿和机车信号灯简单实用。装饰过度产品•如一盏产于1850年的装饰性油灯(图4-24)，由于装饰过度，以致把自动为灯芯加油的精