电动汽车公共充电桩的CMF创新设计方法

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　　关键词：电动汽车;公共充电桩;CMF设计;创新设计;工业设计
　　公共充电桩是伴随近年来我国电动汽车日益增长的普及度和大众接受度而迅速增长的产品，市面上的电动汽车充电桩层出不穷。通过对市面上现存充电桩的CMF分析，其同质化的问题会直接影响用户的感受，比如色彩设计不当会导致充电桩利用率低;人体工学的运用不当会导致操作过程的不易;材质设计的不当会导致产品寿命周期缩短等。CMF设计是产品设计的重要手段和策略之一，设计不应只从实用性的角度出发，而忽略了美观性。在今天，人们对产品的需求已经单一的使用需求转变为实用和情感的双重需求。结合创新设计的CMF设计会在充电桩的实用性和美观性中取得平衡，使用户在使用过程中感受到设计的美妙与力量。
　　1CMF设计
　　CMF即色彩、材料和表面处理，三者以独立又相互关联的形式出现，能够为产品的设计带来感官上的创新，使产品能更好的视觉输出、表达及传递。通过对设计本体的CMF设计可以使其外观展现出多样性，以此提高其情感交互体验，增强其附加值及竞争力。在CMF设计中，除了设计者的主观想法，CMF还受社会文化、美学趋势、设计语言和技术工艺等的客观事物影响。在色彩、材料和表面处理的三者的关系中，材质作为载体，接收色彩和表面处理所对应的技术工艺，反过来，色彩和表面处理也会由于材质的不同而产生视觉效果的差异。
　　2电动汽车公共充电桩的CMF设计
　　2.1色彩设计
　　在进行充电桩的色彩设计时，考虑到充电桩应具备醒目的色彩特征，所以首先应对其使用环境进行分析。公共充电桩大多设立在地下停车场或城市的室外空间，使用场景中的背景大部分为灰色、绿色、土黄色等，因此在充电桩颜色运用上应避免使用与环境色色相相近的颜色，或是色彩明度过低的颜色，使其更加明显，方便人们找到，满足其实用性功能。在美观性方面，充电桩的色彩选择应给人以现代、科技的视觉感受。
　　2.2材质选择
　　充电桩壳体的材质决定着充电桩的安全性、耐受性，会直接影响其使用感受和使用寿命，考虑到可能出现的不同环境可能带来的困扰，充电桩的表面材质应具备耐用、耐腐蚀以及抗击打等特性，同时在充电桩电源接口处的材料应具备绝缘、耐摩擦、阻力等性能。材料的选择也应根据涉及充电桩的具体需求而定，比如，当充电桩为蓝牙等信号操作时，就不能通体使用金属材质，否则会阻挡信号，使充电桩无法操作。这种情况下，可以用塑料材质进行代替，通过表面处理在视觉上营造金属质感，同时满足美观性和实用性。
　　2.3表面处理
　　表面处理是体现材质不同质感的最有效途径，通过表面处理能够探索同一材质的多种可能，传递出不同的质感和效果，需要结合产品的形态、色彩和使用环境赋予产品独特的质感。在充电桩的设计中，表面处除了需要迎合产品的质感需求之外，还要考虑到充电桩的使用环境中可能对材质本身带来的问题，比如金属遇水易生锈，但当金属经过特殊的表面处理后会大大助长其美观性和使用寿命。金属的表面处理工艺有两个作用：一是经过表面处理后会形成一层保护膜，使充电桩壳体具有一定的绝缘、耐腐蚀等能力;二是涂层可以使金属具有多种色彩及纹理，增加充电桩的美观性。恰当的表面处理工艺可以使材质耐老化与耐腐蚀，也可满足用户的审美需求。
　　3电动汽车公共充电桩的CMF创新设计方法
　　3.1技术创新设计
　　技术的创新是CMF创新设计的重要载体之一。在CMF设计中涵括了大量的技术操作，如材料成型、表面处理、成色工艺等，这些技术作为实现设计的基石，推动了设计的最终呈现，有时，为了带来更好的视觉呈现，机构往往需要进行技术上的创新研发。图1为LEXUS为了做到更好的车身色彩呈现所研制出的超音速喷涂技术。
　　CMF作为一个综合性的设计环节，在进行每一项设计时都要考虑到技术能否实现以及如何实现的问题，也就是技术上的可行性。用一种颜色应用在不同材质上会有成色差异，而针对同一材质进行不同的表面处理也会有不一样的质感呈现，因此，在进行CMF设计时，设计者往往会进行多维度的综合思考，思考相同的设计元素进行交叉式的组合搭配时所产生的效果差异。
　　3.2仿生学设计
　　仿生学设计做为设计的重要手段之一，被广泛的运用在各种类别的设计当中，而仿生学早已不再是单纯的形态仿生，材质、色彩等都可以从大自然中获取灵感。大自然中的动物大多为了保护自己，进化成了能够隐蔽与大自然接近的颜色，而有些动物则不然，图2中，翠鸟为了吸引异性雌鸟，翠鸟的羽毛十分绚丽，成为大自然中一道亮丽的风景线。而充电桩在色彩设计方面就可以参考大自然中亮眼的动植物的色彩，增强醒目度，即CMF设计中表面处理做仿生设计，使充电桩更加更加显眼，方便人们使用。
　　3.3参数化设计
　　参数化设计运用在电动汽车充电桩的CMF设计中，能够为材质带来更多的质感，在充电桩的设计中合理运用参数化设计能够赋予充电桩外形上的科技感。参数化设计较传统的设计更具优势，操作者可以通过修改参数，快速准确的生成一系列的不同形式，选择合适的方案。这样的工作流程不仅可以提高作业效率，还可以把构件的详细信息生成一个表格，方便统计。参数化是CMF设计的一个工具，能为CMF设计带来更多的可能性，然而能否起到积极效果还要取决于设计者本身的审美能力。图3为德国建筑师Tal Friedman运用参数化技术实现了他的设计作品折纸亭（局部）。
　　3.4设计语言
　　设计语言是设计的灵魂，可是往往当在设计公共设施时，尤其是某种偏功能性的公共设施时，设计者往往只是满足其功能性，而遗漏了设计主体美观性的视觉传递。因此，在对电动汽车充电桩进行CMF设计时应首先确定其设计语言，如“科技感”“环保”“未来感”等，此后的色彩、材质质感的设计都应紧密围绕设计语言进行。
　　图4为小林重顺建立的色彩感知坐标，建立了包含hard-soft和warm-cold两个维度的坐标进行评测。同时，小林重顺还将坐标上的颜色根据其对人所产生的感官体验进行了相应的词汇描述，如“浪漫的”“可爱的”“精致的”“古典的”等。设计者在进行设计时可依照设计主体和面向人群建立专属的色彩感知坐标，作为色彩选择时的数据参考。
　　在设计产品时，应充分考虑使用者的主观感知，感知的接收渠道主要以视觉接收为主，在CMF设计中，颜色给人的感知造成的冲击度是最为强烈的，可以将其理解为感官层面的色彩美学，而其中，单一色彩和组合搭配色彩对视觉层面造成的感知是存在差异的。对色彩的和谐度进行感知时，往往会掺入一些主观信息，这要取决于接收主体的个人背景和喜好。
　　4结论
　　CMF设计作为传达产品外部形象的设计步骤，其创新设计的方法能够使CMF设计角度更加独特，有助于产品更好地进行视觉传递。CMF创新设计为电动汽车公共充电桩提供了有效可行的设计原理和方法。色彩创新设计增强了充電桩的美观性，起到了美化环境的作用，也增强了充电桩的利用率，方便用户的使用。材质创新设计增强了充电桩的使用寿命，使其在特殊环境下也能完成充电工作，同时作为色彩和表面处理的载体，三者融合，共同呈现了外观的可观赏性。充电桩的CMF创新设计除了满足其功能性的理性需求外，还对其进行感知层面的创新设计，使其实现实用性和美观性和谐统一。CMF创新设计为公共电动汽车充电桩设计带来了新的方向，其清晰的设计原理和方法，必会对工业设计的其他领域产生积极作用。
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