工业革命不仅改变了传统的手工艺设计，而且随着技术革新步伐的加快，建立起了许多新的工业，这些工业将机械化过程应用到大量新产品的生产上。如果按传统的艺术准则来衡量，这类工业产品应被排除于美学考虑的范畴之外，一些工程师和设计师在新工业中也同样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。这种观点的典型来自一位土木工程师柯本（Zarah Colburn）。他在一篇题为《机车工程与铁路机械化》的论文中，表明了一种毫不含糊的实用主义，“商业上的成功是工程的主要目标，因此不必虑及与此无关的因素。”他藐视美学的主题，坚持任何一位渴望成为工程师的人都不应鼓励在纯粹机械的形式和比例上玩弄花哨，而应专注于最佳的机械方式，使得任何既定的目的得以实现。与这种极端的观点不同，德国建筑师散帕尔（Gottfride Semper，1803—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。
1848年普鲁士革命流产后，散帕尔作为难民于1851—1854年间滞留在伦敦。这期间他不能作为建筑师开业，便转而研究久感兴趣的应用艺术，并执教于学校，与当时一些设计改革家相从甚密。1852年他出版了一本名为《科学、工业与艺术》的小册子，主要基于他对前一年举行的“水晶宫”国际工业博览会的印象。在那次博览会上，许多工业产品的设计都极为繁琐。与许多观察家一样，他也是展品的批评者。但是，他认为这个问题是与科学和技术进步相联系的，并且意识到了当时艺术与工业相分离的状况。他提出，过去的遗产，特别是手工艺的传统，在有可能创造出一门新艺术之前必须被消除干净。这种新艺术应建立在接受和采用机械化的基础上。他坚信，社会各方面都会由此发生重大变化。
散帕尔理论是以广泛的历史研究，特别是以实用艺术及其技术的历史为基础的，这使得他的思想与当时学究们的观点大相径庭。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。在寻求更适当地反映和体现现代技术形式和理论的过程中，许多设计师把目光转向机器，把工业装备及其产品作为他们理论的典范，并强调与功能主义哲学相联系的抽象几何形式。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。
19世纪生产的某些机器和产品是朴实无华和几何性的，其形式源于结构和机器的功能要求。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。工业技术的发展提出了更高的精度要求，因此数学成了基本的工具，几何学提供了获得必要的精确性所需的三度空间形式，因而产生了一种新的设计语言。但是，尽管有机械功能和使用上的限制，形式的处理和安排仍有多种可能性，这就为美学判断甚至装饰提供了机会。因此，也有一些机器设计带有时尚的烙印。如图4-3所示新古典风格的蒸汽机，使用古典柱式作为早期蒸汽机的框架，就很难说是机器功能的必然体现。设计师认为这类具有几何特点的流行形式作为一种装饰手段是合适的，它并不会有损于实用功能。
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图4-2 19世纪初的瓦特蒸汽机
图4-3 1867年建造的新古典风格的蒸汽机
根据散帕尔历史观中最基本的思想，设计是特定需求的反映，特别是对于产生这种需求的时代、地域和社会条件的反映。如果以这种思想来全面考察19—20世纪初的设计，有一点是很清楚的，大量的工业产品并不是偏重于美学或实用价值，而是寻求两者的协调。
19世纪机床设计的演变，对于研究技术革新与设计的关系以及早期功能主义的发展是很有意义的。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。发明家们全神贯注于实现机器的机械功能而无暇顾及机器的外观。因而机器的肥梁胖柱和硕大的连接螺栓给人一种十分简陋、粗糙的印象，并无多少美可言。19世纪初，布鲁勒（Marc Isambard Brunel）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4-4），这是机床设计发展的一个里程碑。先前的滑轮在很大程度上是手工生产的，而当时英国皇家海军每年需用大约10万套，供需矛盾突出。因此布鲁勒设计的系列滑轮机床很快为当局所采用，这些机床全是用金属制造的，很坚固，加工精度也高，并成了后来机床生产的范本。这套机床于1807年制成，由10名未经训练的工人操作，但其效率胜过110名熟练的手工艺人。由于设计和制造水平很高，其中一些机床在20世纪中叶仍在使用。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——塔斯干（Tuscan）柱式。这既是传统审美观念的余波，也是19世纪追求功能与形式和谐的体现，即把质朴的功能形式与浪漫的艺术形式融合在一起。机床的框架采用建筑上的形式在19世纪是颇为寻常的，但就布鲁勒的机床而言，其塔斯干柱式仅仅是过去传统的“余波”而已，它在设计中不起支配作用，并不至于使机器成为一种装饰性的玩物。
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图4-4 布鲁勒于1804年设计的系列滑轮机床之一——榫接机
19世纪以来，传统形式的残迹渐渐消失，而越来越多的新功能形式出现于机床设计之中。在这一进程中值得一提的重要人物是怀特沃斯（Joseph Whitworth，1803—1887）。作为一位机床制造商，他对于生产工艺的精确性和机床的质量极为关注。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。怀特沃斯在机床床身的设计中，已完全抛弃了建筑风格的影响。他发展了一种整体式的机床设计，采用中空的箱式床身，并增加所用金属的重量以保证稳定性（图4-5）。曾几何时，使用诸如建筑部件和曲腿之类的艺术样式被认为是使机器产生美感的惟一可行方式，后来的工程师又试图通过将质量减至最小限度，使每一个部件恰好能完成其功能来获得某种功能性的美感。而怀特沃斯的设计则通过采用整体而稳重的箱式底座来达到精确加工的目的，这同时也改变了机床的外形与其各部分的比例。他采用了标准化的方法来制造机床，达到很高的质量水准，并成为世界性的通用标准。现代机床稳重、质朴和严格的功能性等特点，正是源于怀特沃斯的设计。
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图4-5 怀特沃斯于1850年设计的具有高精度测量装置的机床
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他任何东西都更加反映出19世纪工作和生活的变化。大型的新工业建立起来以制造机车和各种类型的铁路装置和部件。在许多方面，这些产品的设计都是独创的。不过，这种独创性并不一定是自觉产生的，而是由于无先例可循。当然，并不是所有的生产都是革新性的，有些生产仍然是依靠传统技术的改进。由于这些原因，在机车设计和车厢外观设计之间形成了鲜明的对比。最早的机车多少具有原始的试验性质，主要的目的是开发一种有效的机械化运输工具。它们的制造技术局限于当地木匠和铁匠的能力，外形则反映了它们的真实特点。1813年，布莱克特（Christopher Blackett）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（图4-6），其外形直接反映了机器的功能。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（George Stephemson，1781—1848）的火箭号（图4-7）机车获奖，这台机车体现了对于有效运行和外观两方面的重视，为后来的机车设计奠定了基础。尽管它与别的设计相比，具有与众不同的简洁性，但在美学方面的处理仍然不够。1847年，由大卫·乔易（David Joy）设计的杰尼·林德号机车（图4-8）则完全不同。地方性的手工生产和木框架的结构成为历史陈迹，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。水平延伸的金属框架与锅炉上的水平线条相呼应，从而增加了整体感。安全阀和蒸汽包上的古典柱式和穹顶则纯粹出于美学上的考虑，许多细部都是经过仔细推敲的，而不少运动部件都被覆盖于框架之内。这一方面有其技术上的合理性，另一方面也是为了获得整洁的线条。制造工艺也对这类机车的视觉外观产生了影响。尽管同一型号的机车可以生产多台，但每台都是单独建造的。大量的人力工作和手工修饰保证了细部的质量。因此，生产工人可以说是一种新型的工业化手工艺人。19世纪英国铁路同行间的激烈竞争，增强了他们对于外观的重视。每家公司都发展了一种特别的设计风格，以创造一种全然不同的视觉特征。这些特征不仅体现于机车和车厢的形式上，还扩展到了色彩计划、工作人员的制服、出版物以及各种附属设备和装修之上，这实际上是现代公司企业形象计划的初期形式。
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图4-6 1813年建造的蒸汽机车
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图4-7 1829年史蒂芬生设计的火箭号机车
图4-8 1847年乔易设计的机车
19世纪后期，机车设计在效率和性能方面达到了新的高度，在外观上也更加完美。机车本身成了营运公司的活广告。1893年，沙米尔·约翰逊（Samuel Johnson）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。
在19世纪的英国，蒸汽机从一种粗陋的机器演变成了一种精密和高效率的机车形式，把技术上的先进性与美学表现融为一体。如此之多的机车都设计得很好，的确令人惊讶。设计过程不但在物质上与生产过程相分离，而且在社会关系上也是如此。在设计室工作的雇员被认为具有专业上的地位，而在车间工作的人则被视为工匠。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。英国铁路工业是一个封闭的世界，其员工通常被终身雇用，这样就可以让设计师和工程师的实践基础能得到应用，保证其美学体系得以实现。由于他们了解整个生产过程和技术，因此他们的设计不是作为一种外部因素而强加于产品之上的，而是与功能的要求相协调。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。
机车设计是没有先例的，其形式是时代的独有产物。但车厢的设计则不是这样，其起源和功能具有完全不同的特点。英国的第一辆铁路车厢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，马车制造工匠的生计受到威胁，因而纷纷投向铁路的制造工厂（图4-9）。另外，乘坐这种新型运输工具的旅客需要一种似曾相识的安全感。由于这些原因，英国机车车厢设计的技术在20世纪之前一直牢固地把持在马车建造工匠的手中，所以没有很大变化。早期的车厢是几节类似马车车厢的包厢，首尾相接固定于拉长的底盘上，每个包厢由侧门出入（图4-10）。美国的火车旅客车厢的设计则大不相同，与现代的车厢基本一样。其典型是1865年由巴尔的摩和俄亥俄铁路公司设计的车厢（图4-11）。其最大的不同是没有包厢，在车厢的前后部位开门，有中间走道联系两端，双人座位排列于走道两侧，车厢内有卫生间和暖气设备（图4-12）。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。美国车厢宽敞，并设有基本服务设施。 这主要是由于在美国旅程较长，气候变化大，必须对旅客的舒适多加关注。此外，传统的制造方式在美国的影响比在英国要小，因为美国的马车制造并未受到机车的致命威胁。美国幅员广阔，使得马车在汽车发明前仍有广阔的用武之地。
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图4-9 1864年的铁路机车工厂
图4-10 1830年的英国“旅行者”号客车车厢
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图4-11 1865年的美国客车车厢
图4-12 美国客车车厢室内
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图4-13 美国的4-4-0型机车
图4-14 约翰逊1893年设计的4-4-0型1562级高速机车
比较一下英、美两国的机车设计也是很有意思的。1857年建造的4-4-0型机车（图4-13）代表了美国19世纪大量生产的机车的型号和外观。与英国中部铁路公司的约翰逊4-4-0型机车（图4-14）相比，两者的功能是一样的，但外观形式却截然不同。美国机车的设计是开敞型的，使得日常的保养和维修得以方便进行，这对于长途运行并远离维修车间的机车来说是很必要的。在美国，负责操纵机车的人称为“机师”，而在英国则称为“驾驶员”，这就表明了机车维修在美国的重要性。在英国，大多数运行线路相距数里便有专门的维修设施。美国机车的控制室比较大，而且是封闭的，对于在恶劣气候条件下长时间工作的机师来说，这是完全必要的。美国机车倒锥形的烟囱与英国圆筒形烟囱有很大的差异。在美国，特别是在美国西部，由于距煤矿较远，一般使用木材作燃料。木材在燃烧时比煤产生更多的火花，这在干旱地区很容易引发火灾，因此便在烟囱上安置了火花消除器，这是当时机车上的一个特色。
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“浪漫主义”的象征。
就机车而言，作为机器或结构的形式与作为装饰和象征的形式之间的关系是复杂的，它们在不同层次上相互作用，并根据不同的价值观反映出来。而作为19世纪末的一种流行的交通工具，自行车在结构和功能上却要简单得多。自行车的简洁形式是在几个国家中经历一系列试验后发展的结果。最早的自行车是源于法国的“玩具马”（图4-15）。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4-16），它有一大一小两个车轮，用踏板直接驱动大轮。之所以采用很大的主动轮，是为了保证车子有足够的速度并保持平衡。这种杂耍车骑起来是很危险的，需要非常敏捷和熟练的技巧。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4-17），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（John Kemp Starley）于1888年生产出了第一辆现代自行车——“安全”自行车 （图4-18），这种车的基本形式至今仍广为流行。
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图4-15 最早出现于法国的“玩具马”
图4-16 1860年左右出现的杂耍单车
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图4-17 1873-1874年生产的第一辆链条驱动自行车
图4-18 “安全”自行车
“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，使得车身有更高的强度和刚度，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。“安全”自行车的成功有赖于优化地将机械效率、轻巧和耐久性结合起来，同时还要求制造方便。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，但其简洁的形式在很大程度上是由于自行车仅是来完成一项单独的功能。这种功能的单一性使其成为形式与功能均衡，并抛弃表面的非本质性装饰的佳例之一。
技术革新的冲击也广泛体现于家用品的生产上。正是在这个领域中，功能主义的形式是颇有争议的。机器生产的产品应该外观简洁并反映其内部功能这种观点还未被人们广为接受。19世纪设计的特点之一就是出现了许多方便的方法去仿制先前昂贵的装饰品，如仿银器装饰、仿大理石装饰等。由于新机器的出现，这种趋势在家用品领域中开始兴盛起来。新古典风格的简洁一度造成了某些行业中传统技艺的衰亡。特别是由于新古典的设计家偏爱光滑的平面，木雕技术几乎消失。当某种富丽装饰的时尚重新复活时，以机器模仿手工艺品的捷径便大受欢迎。一些新的工业方式不仅能够生产更大程度上的装饰品，而且在实际上也需要用装饰性的形式去克服生产中以及材料使用方面的缺陷。家具设计就反映了这种复杂性的一些方面。在批量生产的早期，家具业仍采用传统的形式与技艺，生产的种类也有限。
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，这是引入新技术的成果。米切尔·托勒（Michael Thonet，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。托勒的技术是革命性的，他创造性地使用传统材料，创建了一家杰出的企业。正如18世纪魏德伍德陶瓷厂以传统的材料创造出了精致的功能形式一样，托勒在19世纪则以传统的材料，并采用新的工厂技术，创造出了全新的产品。他的家具中采用蒸汽压力弯曲成形的部件，并用螺钉进行装配，完全不用卯榫连接。托勒家具的秘密不仅在于其创造性的成形方式，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。因此生产工艺和形式较简单，能大批量、低成本地生产椅子等，并很快就占领了世界市场。其产品的原型被广为复制，并至今仍以同样的工艺进行生产。
19世纪，不少设计师声称自己在寻找为大众服务的艺术，而实际上却生产为富人服务的昂贵产品。但托勒不同，他所设计和生产的批量产品无疑具有极高的美学价值，同时又是真正的大众产品。他的公司将新技术与新的美学统一起来，生产出了价廉物美而能为大多数人所用的家具。托勒的椅子少见于富人的沙龙，通常为咖啡馆、餐厅等公众场合及朴素人家所使用。托勒最有名的产品是维也纳咖啡馆椅，或称第14号椅（图4-19），这一产品首先于1859年推出，迄今已生产了五千万把以上。这种椅子十分简洁，每一个构件都毫不夸张，椅子的构造反映了结构的逻辑性，成了一件超越时代和地域的永恒之作。但是，托勒后来的大件家具有时也含有带装饰意味的构件，这些花哨的曲线并不是像人们通常所描绘的那样是“必然的”，而是装饰性的。其生产工艺也不完全是工业化的，仍需要大量的手工来装配以及编织坐垫和靠背等。托勒同时代的一些竞争者也生产弯木家具，但他们长于用压花、雕刻等技术来进行装饰，以制造号称“汇百家风格的超级家具”，这样就使得较为朴素的弯木家具能适应于时代的装饰趣味。使新生产工艺适应于流行的审美情趣也反映到了贝尔特（John Henry Belter）所生产的家具之（图4-20）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形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式纹样，并流行一时。
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图4-19 托勒从1859年起生产的维也纳咖啡馆椅
图4-20 贝尔特生产的家具
图4-21 1881年生产的牛奶壶
在别的工业中，新工艺和技术使形形色色的设计得以实现，一些公司的产品包罗了从直率的实用形式到最华丽的装饰的整个系列。例如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。英国的道尔顿陶瓷工厂从19世纪下半叶开始大量生产卫生器具，其产品有些带有装饰，有的则是完全实用性的。
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：其一是模内吹制成形技术，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;其二是玻璃压制成形技术，融熔的玻璃置于加热的金属模具中，然后压入一个内模使制件成形。这种技术在18世纪20年代中期首先发展于美国，而后很快传播到整个欧洲。这种技术只能用于敞口的玻璃制品，如杯、盘、钵等。它所生产的制品表面粗糙不平。为解决这一问题，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，“花边”玻璃制品的图案设计成为材料和生产工艺的适当而优美的表现（图4-22）。模内吹制技术主要用于生产玻璃包装容器，特别是包装软饮料、药品等的瓶子。在19世纪中叶和后期，带有印刷字母的薄壁玻璃瓶开创了瓶装设计的广泛领域。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（图4-24），至今其包装瓶看上去仍与19世纪的原型类似。
19世纪的容器经受住了时间的考验，后来的设计师在其基本形式上似乎已无多大作为，现代的果酱瓶（图4-23）显然脱胎于早期的同类产品，只是较为精致而已。19世纪中叶德国慕尼黑的酒店玻璃酒具（图4-25）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。慕尼黑酒店玻璃器皿简洁的设计是由许多不同的因素造成的。首先，它们必须能经受得住粗暴的使用，因为当时的餐馆都是很嘈杂拥挤的;其二是由于这些产品平凡而普及，其简洁为社会所承认;其三是这些产品基本上是为保守的用户而生产的，包括酒店的老板和他们的顾客，都喜欢自己熟悉的形状。1856年，维也纳的罗伯迈（Ludwig Lobmeyr）还设计出一种新型的玻璃杯（图4-26），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。
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图4-22 仿切割玻璃
图4-23 果酱瓶的演变
图4-24 可口可乐瓶的演变
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图4-25 19世纪中叶德国慕尼黑的酒具
图4-26 1856年罗伯迈设计的细脚酒杯
19世纪，一些设计领域从未完全放弃过对简洁的爱好。例如马车就有自己的美学，与当时的室内装饰美学形成强烈对比。这也许反映了男、女两性在艺术趣味上的差别，马车是男人的领地，而家具则更多地与妇女有关。19世纪初的美国绅士旅行车经过不断地改良，使其能在当时粗糙的路面上以合理的速度行驶，并保证旅客长途旅行的舒适性。这是在当时条件下所能找到的最佳公路客运方式。在19世纪末，设计师们针对特定问题设计马车时，提出了一些新方案。其中之一就是比赛用的两轮单座马车，它带座位的骨架由一对大轮支承。这种赛车是由轻型跑车发展而来的。轻型跑车有两个并排的座位，由于轻巧玲珑而流行于美国。同期，英国人发明了一种车夫在后的双座马车，主要用作定期在伦敦街道上往返的轻型公共马车，它取代了非常累赘的四轮马车。这种新型马车解决了一个或两个乘客乘坐时的舒适性和私密性问题，车夫高栖于车尾，既不遮挡乘客，同时又保证自己有最好的视线。这些马车标志着某种东西的完结而不是开始。由工业革命产生的一系列技术进步使它们被汽车所取代。汽车首先并不是逻辑地和经济地作为替代马车的特定作用而设计的。由于此中无因果关系，因此很难把马车确定为现代工业设计的先导。但是，马车作为公路运输工具，对于早期汽车设计的影响是显而易见的。
19世纪产生了形形色色的“专利”家具，这反映了人们对于技术的兴趣。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4-27），其中有存衣被的空间、一个面盆以及一个内装的写字台等。今天可以通过图和专利说明书来了解这一设计，但当时是难以高质量地生产出这类家具的。
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图4-27 1866年的美国钢琴床
19世纪把各种新型材料和已有材料结合起来，同时也产生了全新的东西。第一种塑料赛璐珞（即硝化纤维塑料）于1865年问世。像其他新材料一样，它引起了设计师们小小的困惑。在他们的头脑中，这些材料属于模仿和替代已有产品的范畴。1888年生产的发夹盒（图4-28）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。
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图4-28 1888年荷兰生产的赛璐珞发夹盒
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4-29）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4-30）。但是，一旦它们进入家庭，就马上会被乔装打扮。当然也有些发明似乎采取了决定性的步骤向前迈进，一开始就建立了自己的形象。尽管早期的自来水钢笔与先前的羽毛笔、蘸水笔大不一样，但与后来的自来水笔却没有实质上的差异（图4-31，图4-32）。电灯也是如此。爱迪生于1879年发明的碳丝灯泡与后来商业化生产的灯泡（图4-33）并无明显的不同，两者都是现在广泛使用的灯泡的直接前身。只是大批量生产的现代产品更为圆滑，灯头也做过改进，使其更加方便与安全。电灯的发明带来了一系列丰富多彩的灯具设计。灯具设计不像自行车设计那么单纯，它有多种可能性，成了功能、文化与美学考虑之间的复杂对话。
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图4-29 1859年生产的装饰性煤气灯
图4-30 贝尔于1876年发明的第一台电话机
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图4-31 1939年的派克51型自来水笔
图4-32 1890年代的自来水笔
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图4-33 爱迪生的碳丝灯泡（右）与后来生产的灯泡（左）
在人们心目中，都会有自己所希望的灯具是什么样子的概念，这既是设计者的机会，也是来自外界的限制。但照相机却不可同日而语。摄影装置是19世纪发明中最伟大的成就之一。当这一真正实用的方法首次在1839年宣布时，公众就对之极为向往。不用人工去描绘自然而直接复制自然的理想，深深地吸引着当时的科学精英。最初的照相机基本上是一个装有镜头的暗箱，它的设计囿于19世纪仪器制造者的能力之内。早期的摄影非常复杂，但这不是照相机本身造成的，而是由于感光药剂不稳定，需要使用新鲜的混合药剂。1865年设计的照相机（图4-34）可以将影像记录在玻璃负片上，从而洗出无限数量的正片来。这种相机比起先前的银板法相机并无很大进步。银板法照相只能在金属板上制作惟一的一幅正像。由于这两种相机均使用湿板，很不方便。只是在干板法取代了湿板法，并与新兴的赛璐珞材料相结合以后，商业化的胶卷生产才成为可能，并使照相机的设计发生变化。胶卷的出现让摄影成了人人能掌握的一门艺术。1888年的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。
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图4-34 玻璃湿板法照相机
图4-35 布劳斯发明的加法器
19世纪，人们的创造力也表现在大量的办公机器之上。随着商业的发展，新型的装置被引进办公室以减轻劳动负荷并提高办公效率。1899年布劳斯（Buroughs）发明的加法器（图4-35）代表了19世纪末的商业技术。它不是以电为动力的，当然更谈不上微芯片，但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。这部机器重量很轻，除了玻璃板上的商标之外，别无装饰。如果进一步观察，可以发现它是仔细从用户的观点来进行设计的。键盘是倾斜的，使所有的按键与人眼的距离大致相等，机件需要维修时，整个机器很容易拆装。但是这种加法器最重要的一点是它创造的数字键安排方式，这种布局一直用到小型电动计算机出现。后来的产品仍保留了同样的键盘排列方式，即低值键在键盘右方，紧靠操作手柄。
在19世纪的设计中，最为显著的一点是金属及其加工工艺的发展大大扩展了造型的可能性及其应用。铸铁和后来的钢是基本的结构材料，而大量的其他金属和合金的发现及应用更加丰富了设计手法。铸铁成形的可塑性和钢、黄铜、锡等材料的延展性，使得几乎任何形式的表现都成为可能。但是，19世纪的形式概念并不是完全以材料表现的可能性为条件的，而是在很大程度上由特定的社会功用概念决定的。比较具有相似功能，但为不同社会背景而生产的产品，就可以清楚地看到这一点。
例如， 煤矿工人使用的安全油灯或机车的信号灯（图4-36），简洁而实用，与其工作目的十分协调。但一盏产于1850年的装饰性油灯（图4-37），由于装饰过度，以致把自动为灯芯加油的精巧定时装置完全隐没了。19世纪为厨房生产的刀叉朴素而实用，但用于餐桌上的餐具则大加装饰，同样的对比也体现于厨房的取暖炉与客厅的暖炉之间。当然，事情也会有些例外，一些产品之所以从装饰中逃脱，是因为人们并不认为它们在视觉上非常重要，需要美化。一些质地优良的铜质衣帽钩（图4-38）就具有非常简洁的外形。这表明它们既没有理会虚假的势利，也没有受到设计理论家的影响。总体来说，对于生产工具和物品，实用效率是第一位的， 但在生活的其他方面，如娱乐、玩耍和社会交往等，产品的艺术标准和工艺水平就显得极为重要了。这种现象后来被与阶级分化等同起来，即出于工作需要的简洁产品是没有等级差别的，为所有人所使用;而装饰则是专有的，例如图4-39所示的自然主义风格的银制茶壶，它与中产阶层卖弄虚饰相联系，这样就造成了社会分化。事实上，许多工厂的产品包罗了从简洁形式到昂贵的装饰形式的完整系列，以满足社会各阶层的需要。但在英国，甚至在工人的家中，起居室的装修和摆设以及休息、庆典或庄重场合所用的物品也是追随时代的装饰趣味的。一位作家在当时一份向工匠和机械工人发行的杂志中声称：“无论实用主义者的理论如何精深，他们的言词多么微妙，但我们仍愉悦于绘画和类似的艺术，人类被创造出来并不是做苦行僧。”朴素的、实用的形式一般被视为是工作性的、粗陋的必需品，默默地发挥着自己的作用。而艺术以及各种装饰或工艺品的形式则代表了许多人对于美好生活的深深向往之情。19世纪美学理想的主流实际上体现于实用与美的和谐的幻想之中。这种理想清楚地反映在雅特（Matthew Digby Wyatt）1852年的著作《金属制品》之中，他抨击了两种执截然相反的偏见的人，即生产实用而粗陋产品的功利主义者和为装饰和外观形式而牺牲舒适、方便的理想主义者。这就是19世纪的设计矛盾之所在。
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图4-36 荷兰铁路信号灯
图4-37 美国客车车厢内的装饰性油灯
图4-38 19世纪中叶的英国铜质衣帽钩
图4-39 1828年都柏林生产的自然主义风格的银制茶壶
1890年前后，由于电力的发展，蒸汽时代开始走下坡路。电的广泛应用，电器用品的普遍推广，使电成了工业设计发展的强劲推动力。电的使用不但干净方便，并且可以远距离传输，它在动力、照明、取暖、通信等方面的潜力是不可低估的。随着电气化时代的来临，形形色色的家用电器不断出现，并进入市场和消费者家中。1878年德国人奥托（Nikolaus Otto）发明了较为经济的四冲程内燃机，这标志着汽车时代的到来，由此更扩展了设计的领域。 值得一提的是美国工业在19世纪下半叶有了飞速的发展。为了向世人显示其成就，美国在19世纪末和20世纪初举办了一系列国际性工业展览会。如1876年费城的美国建国百年大典，1893年芝加哥的世界哥伦比亚博览会，1904年的圣路易博览会等。美国的工业发展自然刺激了美国工业设计的发展，由于美国工业生产方式与欧洲有很大不同，它的工业设计也颇有自己的特色，并在某种意义上更加接近于现代的工业设计。
文 / 何人可
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