刘肖健
浙江工业大学工业设计研究院
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机械类课程在工业设计的syllabus里拥有雷打不动的一席之地：材料、结构、模具，以及笼统的“机械设计基础”、“机械工程基础”等。貌似有关机械机构的内容从来都不是主角，多数是“基础”课程里的一个章节。但机械机构对工业设计确实太重要，所以作者觉得有必要出来鼓动一下了。
一、“机构”与“结构”的区别
“机构”（mechanism）经常与“结构”（structure）相提并论，但实际上是两个不同的概念。
结构设计与机械零件的单体形态有关，如一根轴上各轴径的尺寸、箱体的壁厚、倒角大小、拔模斜度、筋板支撑位置等，以及确定这些设计要素的刚度、强度等计算内容和材料、热处理、机加工等工艺规划内容。
机构设计关注的是两个零件之间的相对运动关系，如把一个零件的转动变成另一个零件的移动（门锁）、把一个零件（电机）的恒定转速变成三
个零件（钟表指针）不同的转速、把一个零件的移动变成一系列零件的复杂运动（折叠伞），等。
在机械专业里，机构属于“机械原理”，结构属于“制造工艺”，这两门课基本没有交集。
对工业设计而言，机构与结构在用途上的区别主要有两方面：
1. 不同的交流对象
工业设计师学结构是为了与产业链下游交流，主要面向制造环节；学机构则是为了与产业链上游交流，面向战略、规划、决策等环节。
2. 设计过程的不同阶段
从公理设计的角度来看，结构属于四个域的最后一个，即制造域（过程域），与产品实体关系紧密；而机构则介于功能域和物理域之间，与产品概念关系更近，也就是说，更接近设计师的本职工作，而不应算作外来学科的知识体系。个人觉得可以把机械机构的知识当做成体系、规范化的常识来看待。
二、机构为什么被忽略？
在目前的工业设计本科课程体系中，结构已经得到了应有的重视，但机构被忽略的太久了。为什么被忽略呢？个人理解，原因大致有如下几个：
1. 认知问题，忽略了本职工作
工业设计师学习结构设计主要是为了与制造环节衔接，与机械工程师有一个共同的话语平台，倒也不一定亲自去做工程师的工作。而机构设计牵涉到产品功能的实现方式，可以只做到概念层面即可，这应该属于工业设计分内的事；但机构设计确实又是很纯粹的机械学科的内容，很多设计师包括高校的设计教师实际上并没有将其作为工业设计的必备技能（如建模、手绘等）来对待，搞不定机构也不会觉得有多惭愧。这就造成了机构设计的尴尬地位，成了工业设计技能体系中的边缘部门。
2. 对上下游交流重视程度的不对等
工业设计的操作技能体系（不是战略规划体系）重视与产业链下游的交流，而忽视了与上游（包括用户）
的交流。也就是说，对执行环节很重视而对决策等环节重视不够。这种情况也可能是因为设计师对上游的影响力不够所致，也可能是因为操作技能本身就是面向下游的。
3. 机构在机械学科里也不算热门
机构以应用为主，做出原理性创新突破很难，导致学术界愿意啃这块硬骨头的人不多。市面上有关机械机构的专著很少，算是一个侧面的证据吧。但是机构在创新实践中的应用灵活多样，潜力巨大。工业设计与机械两个学科有相似之处，但其发展前进的推动力迥异，应用创新与市场联系紧密，对工业设计的价值要比机械学科大得多。这也是作者力推工业设计师学好机构的原因，甚至认为机构可以成为机械学科向工业设计学科输出价值（全面移交型的）的一个典范。
三、设计师应该学好机械机构的原因
基于以下几个原因，机械机构对设计师既是目前的短板也是潜在的增长点：
1. 设计师的机构应用水平普遍偏低
这种感觉来自几个方面。一是早年参与过五金大赛的协办，几个分赛中包含滑板车、健身器、电动工具等机械特很强的产品；但是从每年超过2000件的投稿作品中，不到几件在机构应用上有特的设计。二是本科生和硕士生开设有智能硬件的课程，到了最后的实施阶段，很多学生的创意都卡在机械上，
反倒是硬件部分都能搞定。三是某次硕士复试出了一道自行车设计的题目，40多个参加复试的考生有超过三分之一的人设计的自行车前轮无法转弯；有的两个脚蹬在同一方向，有的没有传动装置；还有几个人陈述方案时第一句话就是：看到题目，我的内心是崩溃的！
纳尼？学了四年设计，画一个每天都能看到而且躲都躲不开的产品，居然能崩溃？！
2. 机械机构知识是一个稳定的体系
不像材料、工艺、计算机软硬件等日新月异的工科领域，机械机构的知识体系基本处于停滞发展状态，十分稳定。基础原理性的东西早在工业革命时期差不多就都被发明完了，时至今日，旧知识不会过时淘汰，新知识的增长也很缓慢（基本不在设计师的理解范畴内）。因此学习机械机构需要做的只是在了解并不复杂的原理基础上识别各种变形，并对案例进行移植和组合应用。
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