【摘 要】随着社会发展以及技术进步，机电行业随之得到飞速发展。越来越多的林业机械设备设计运用人性化的理念。本文以林业机械设备的设计为例，首先介绍林业机械设备的重要作用，并着重探讨人性化的设计在林业机械设别设计过程中的应用。
【关键词】林业；机械装备；作用；人性化；设计
机械工业技术的发展节省了大量的手工劳动力并提高国民经济各个部门生产的效率，尤其是进入新世纪后，人性化的设计理念应用到机械设计领域，尤其是在林业机械设备的设计过程中得到广泛应用。如何将人性化的设计应用到林业机械设备的设计过程当中，从而利用人性化的设计理论为林业发展服务，成为林业机械设计研究的重点。
1.林业机械装备的用途
林业机械设备指的是用于营林、木材切削以及林业的起重输送等方面的机械设备。广义林业机械包括木材的加工机械以及林产化工设备等利用机械。林业机械设备往往体型比较大，需要专门的场所以及操作人员，需在露天以及移动的情况下进行作业[1]。随着机械设计研究的日益深入，林业机械设计也有长足发展。林业机械设备的应用对于扩大我国的森林资源、加快绿化速度以及促进生态系统的良性循环有着重要意义。
林业机械设备的用途主要体现在以下方面。第一是造林育树。这方面的林业机械有割灌机以及植树机等。其中割灌机是造林机械，用于林地的清理、次生林改造以及伐小径木等，属于小型轻便机械[2]。植树机则是机械化造林主要的设备，代替人工的植树挖坑，新型植树机可以调节开沟的深度以及植树的深度，同时不受地理环境以及障碍物影响，所以工作效率高并且速度快。第二是护林。护林机械主要为保护林木以及防治病虫害。热雾发生器是小型机械，利用脉冲喷气发动机的高温气体热能、动能以及灼热金属表面，让液态油溶性的药剂蒸发雾化扩散成烟雾，同时随自然气流渗透到林木各处。此外树干注射器的主要作用是用来进行树干注射以防治虫害，有着携带方便以及安全经济的特点，可以更好保护森林生态环境。第三是木材的生产切削。这类的机械主要包括伐木、造材以及剥皮机械，例如木材剥皮机，由进出料机构、刀盘以及传动系统等构成，新型的剥皮机有着使用方便、剥皮效果好以及木质损伤小的优点。此外作业联合机是主要用于伐区的作业，合并独立工序由2～3台机器完成，从而大大改善生产的效率[3]。
2.人性化在机械设计中的应用
人性化设计指的是在设计的过程当中结合人操作习惯、生理构造、心理状况以及思维方法等方面的内容，在原有设计的基础上，对设计产品的作用以及职能进行改造完善，从而使产品使用符合人体的结构特点以及操作习惯，确保使产品在使用的过程中更加简单。人性化设计在机械设计中的应用有着重要的意义。因为现代的机械设计日趋复杂，很多步骤程序必须借助计算机实现，同时机械设计人员在设计机械产品的时候，往往会忽略人性化考量，为加快设计的进度而利用计算机设计的软件来生成图样，导致人性化设计在机械产品的设计过程当中应用不够全面[4]。不过随着社会经济水平的提高，人们对于机械产品设计的要求也不断提高，人性化设计正是融合现代设计手段以及人性理念的以人为本的设计风格，体现出人的因素在机械设计过程中的主导。人性化的设计是对人类的心理以及生理需求的尊重满足，体现机械设计过程中的人性化要求，将科学技术以及人性化的思维有机融合。人们在选购机械设备的时候，不仅仅是注重功能选择，同时还会将人性化设计应用的水平纳入到考虑的范围当中。在机械设备行业的竞争越来越激烈的条件下，吸引消费者同时留住固定消费群体，是机械制造企业设计生产的重点，从而推动了人性化设计在机械产品设计中的应用推广。
3.林业机械装备的人性化设计
林业机械设计中应用人性化的主要目的是建立合理的人机系统，从而更好实现人机系统功能的分配，为使用者提供安全舒适操作环境，根据人体参数在保证最佳状态条件下确定作业范围，同时各种安全防护的设施要适应人的使用要求。
第一，操作人性化设计。操作条件好坏一方面影响到作业质量以及生产效率，另一方面会直接影响到林业机械使用人员的身心健康。因此在林业机械设计的过程中需要充分考虑使用人员安全舒适的因素。舒适性同许多影响因素相关，难以用简单指标加以评价。林业机械使用人员是否舒适，主要取决于噪声、震动、安全状况、驾驶室的温度湿度、操作方法、发动机废气、显示装置以及通讯条件等能否在使用人员的人体最佳范围之内[5]。一定程度上而言，这方面的人性化设计是处理好机械与人的关系，要体现人的主体地位，林业机械设备作为劳动工具，其操作人性化体现在人适机以及机宜人等方面。林业机械设备需要尽量满足操作人员的生理以及心理特征，特别是要满足操作人员安全的需要，从而最大限度发挥设备的作用。例如联合伐木机以及采运机的驾驶室需要采用翻滚保护结构，从而满足抗侧翻以及吸收动能等方面的具体要求，同时竖直矩形仪表的盘面在显示的过程中要做到认读时间短并且准确性高，并且开窗式仪表的盘面也要缩短定量显示的认读时间。
第二，外观人性化设计。所谓外观设计指的是林业机械的造型设计。林业机械在传统上形象往往比较粗放，无论是设计还是在制造的过程当中，都没有对林业机械的外观给予应有的重视。林业机械的造型不仅需要体现功能合理性以及外在质量统一性，让林业机械的形态同结构、功能还有使用要求有机统一，还需要体现出林业机械的技术先进性以及符合时代要求的审美特征。外观设计的内容比比较多，例如不同部分比例的得当、色彩协调、形体流畅显示装置以及控制装置的布置美观同时便于直观操作等[6]。除此之外，在林业机械的外形以及色彩使用方面还需要兼顾设备安全性，例如在一些高危的林业机械设备设计过程中需要使用安全色以及安全标志，同时还需要注意色彩流行性、地域用色习惯以及国际规定相关警戒色等，从而避免林业机械的设计不够规范而遭到抵制影响销售使用。
第三，人机界面人性化设计。所谓人机界面指的是人机间信息的显示、传递以及控制系统，主要包括显示系统以及控制系统。界面设计人性化就是要确保信息传递以及控制的安全可靠，同时符合人的心理和生理特征。界面设计需要从人机工程学角度出发，合理安排控制器以及显示器。林业机械往往有许多种控制器以及显示器，控制器以及显示器合理的匹配可以说是界面设计最为关键的内容。除了要将控制器以及显示器安置在操作人员视觉范围内，还需要根据重要程度、逻辑功能、使用频率以及使用顺序等方面的因素来布置。林业机械往往将控制装置以及显示装置装配成为控制台或者控制盘，所以控制显示需要有合理运动关系，例如显示器使用数字显示抑或模拟显示，空盒子显示仪表是用旋钮还是曲柄。实验表明旋钮控制要好于曲柄，能够使得控制更加方便精确。为操作人员可以迅速准确地加以辨认，控制器还需要通过大小、颜色、位置以及形状等加以编码。林业机械的显示系统能够向操作人员传递信息，这些信息要经过操作人员的汇集处理之后，通过控制系统进一步反馈给机械。在信息的传递过程当中，操作人员的信息接收处理速度以及准确性，在一定程度上受信息显示设计的影响。在作业的过程当中，选择显示器主要根据信息特征、作业情况以及作业环境等方面的因素。复杂信息在噪声较大的环境中进行传递时应当使用视觉显示装置，而信息简单紧急同时操作人员处于走动的情况下，则应当使用听觉传示。视觉显示器的信息传递量比较大并且传递的方式较为多样，所以在林业机械设计的应用比较广泛。此外控制系统设计的质量会影响林业机械机电设备运转的情况，所以控制器设计应当满足人机工程学的要求，控制器编码、形状、大小以及操纵阻力等方面都要做好人机工程学的分析。
综上所述，人性化设计理念在林业机械设计中的应用引发深刻变革，现代的林业机械设计人员应当充分认识并积极在林业机械设备设计过程中应用人性化的理念，才能确保设计生产的林业机械设备得到广泛认可，从而为林业机械设备的设计生产创造更多效益，提高我国林业机械设备的设计水平以及应用效果。 [科]
【参考文献】
[1]满意，朱单群.人性化设计在机械产品设计中的应用[J].南通航运职业技术学院学报.2013，10（12）：126-129.
[2]李俊.人机工程学在机械设计中的应用[J].硅谷，2011，8（19）：451-453
[3]赵震宇，陆怀民.林业机械与人机工程学[J].林业机械与木工设备，2013，36（9）：37-39.
[4]傅锡江.工业产品的人性化设计[J].装备制造技术，2012，11（7）：94-95.
[5]王戈卓，王述洋.产品设计中的人性化因素[J].林业劳动安全，2012，19（1）：122-125.
[6]李民.走向人性化设计[J].淮南师范学院学报，2013，6（2）：258-260.