第五节 标准化与合理化
美国制造体系的演化表明，为了进行批量生产，产品就必须标准化，即部件的尺寸设计应该精密并严格一致。随着20世纪工业生产和商业组织的发展，标准化的概念也扩展了，具有了新的含义和重要性，因此对工业设计产生了很大影响。而在工业化的早期阶段，每家生产商品和机器的公司都建立了自己的零件、附件的生产标准。由于各家标准不同，因而产生了无数种尺寸系列和装配形式，这就要求用户备有大量配件以适应不同厂家的产品。
前已提及的机床制造商怀特沃斯创立了一种标准化的螺纹、螺钉、螺母测量体系，力图使这种混乱局面秩序化。这种体系在英国及其属地被广为采用并取得了积极效果。在美国，由史那斯（William Sellars）设计的另一体系在1870年被采用。怀特沃斯的体系要求在生产过程中工人具有高度的手工艺水平，以达到必要的精确度，而史那斯体系则能由普通工人用自动机 床准确而低成本地进行大批量生产。
为了将大规模生产的基本原理，即互换性有效地用于国家一级的企业层次上，就必须建立国家技术标准体系。普鲁士政府在1870—1871年间的对法战争中清楚地意识到了这一点，由于当时普鲁士的铁路运营系统是由9个州立公司及许多私人公司主持的，每家公司都有自己型号的机车，相互间完全不通用，在战争状态下保养维修极为不便，因此给军事上的灵活性和实用性带来困难。来自军方的压力导致了铁路系统的国有化，从而成立了普鲁士国营铁路公司。新的铁路系统接收了所有铁路，并着手发展了一套“普鲁士标准”，它不仅包括技术部件，也包括了一系列标准型的机车和车辆，以适应不同的使用要求。第一台标准化机车出现于1877年，从此以后，每种型号的机车都是批量生产的，在制造和营运成本上都有可观的效益。而且各种型号的机车都尽可能使用标准化零件，因此增加了互换性。机车的设计较为实用，显露出许多部件和控制机构，而且由于采用了标准化零部件，在形式上获得了一定程度的统一。
标准化的优点很快为许多大的工业企业所认识，特别是几家19世纪后期出现的生产电气产品的公司，如西门子公司及德国通用电气公司（AEG）等。在20世纪初，这两家公司就为其内部生产制定了一系列的标准，后者在家用电器产品设计的标准化方面作了大量探索。
1907年，著名的德国建筑师和设计师贝伦斯（Peter Behrens，1869—1940）被聘为AEG公司的艺术顾问，全面负责各方面的设计工作。在他的电水壶（图4-58）设计中，可见他对于材料、色彩和细节的精心处理颇具匠心，还可以发现某些新的东西。在外观形式上，这些电水壶与其他厂家的产品并无两样，似乎它们都在迎合流行的消费口味。但贝伦斯的水壶设计是以标准化零件为基础的，用这些零件可以灵活地装配成80余种水壶（尽管实际上只有30种可供出售）。其中一共有两种壶体、两种壶嘴、两种提手和两种底座。水壶所用的材料有三种，即黄铜、镀镍和镀铜板，这三种材料又各有三种不同的表面处理形式，即光滑的、锤打的和波纹的。此外还有三种不同的尺寸，而插头和电热元件是通用的。正是这种用有限的标准零件组合以提供多样化产品的探索，使贝伦斯的工作富有创新意义，也使他成为现代意义上的第一位工业设计师。
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图4-58 贝伦斯于1909年设计的电水壶之一
到20世纪初，标准化的概念已经在各个方面稳固地建立起来，并设立了许多制定和推广标准化的机构，力图在国家层次上建立技术测量的基本标准和连接标准，以保证互换性。现在标准化已扩展到了国际水平上。1902年英国工程师标准协会，即后来的英国标准协会成立。1916年德国标准化协会发起了一场全国范围的广泛的标准化运动。标准化的必要性由于第一次世界大战期间的军事压力而再次体现出来。美国标准化协会成立于1918年，它得到当时的工商部长，后来的美国总统胡佛（Hebert Hoover，1874—1964）的大力支持。胡佛本人是受过正规训练的工程师。这些机构的组成和政府支持及参与的程度各有不同，但总体来说，它们都试图在现行最佳的基准上，通过有关团体的协商来制定标准。标准的应用一般是自愿的。
在另一方面，标准化元件或型号总是受大公司的控制，因而特别适用于这些大公司。1905年在美国汽车工程师协会召集的标准化委员会中，大小厂家之间展开了争斗。小型厂家的生产主要是以装配买进的零件为主，不愿意依赖某一供应商，因而提出了一项使零件标准化的广泛计划，甚至建议为汽车建立标准设计。而大型公司有能力生产自己所用的零件，主要有益于规范和材料质量的标准化。随着大公司的进一步扩大，吞并了小企业，因而整个行业实行标准化的压力减轻了。尽管标准化设计的建议是作为一种保护小企业的措施而提出的，但它也是标准化进程符合逻辑的结果。福特的成功就是一个很好的例子，因为他的生产体制依赖于装配线。在装配线上，不同系列的部件如框架、发动机、离合器、车身等被装配成一体，严格的标准化是十分必要的。在引入T型汽车10年之后，福特声称，只有摆脱改变形式的商业性需要，才能便宜地生产汽车和采用昂贵的专用机床。在占有大部分市场的情况下，福特公司对标准设计在商业上的必要性抱有信心。1914年美国汽车总数为55万辆，其中25万辆为福特T型车。但随着汽车工业合并到了少数几家大公司，这些公司都是以批量生产方式组织起来的，相互间产生了激烈的市场竞争，福特的霸主地位被削弱了。销量的下降迫使福特改变初衷，尝试将技术的标准化与汽车形式上的多样化结合起来，以吸引更多的消费者。
在高度竞争性的市场中，同样的现象也重复出现于许多别的批量生产机械产品的工业中。而在某些对于时尚或商业压力不太敏感的设计领域中，标准化就可能得到充分的体现，家具工业就是这样。18世纪末的家具工业经历了一场技术革新，各种木工机械大量出现，并产生了各种新型材料，完全改变了家具生产的性质。木材的自然状态并不是一种均质的材料，而传统的木工工艺已适应了木材材质的各种变化。机器生产则不同，它需要一定的尺寸和均质的材料才能发挥最大的效益。到20世纪初期，木材工业已很发达，层压板、纤维板、刨花板等新材料都可大量生产，一些国家还制定了尺寸和质量的标准，并在家具生产中广泛采用了一种标准单位——模数。传统的家具是分件制作的，而模数的引入则产生了一种全新的、标准化的和灵活的家具系统——组合家具系统。这种组合家具起源于19世纪80年代的美国，并在20世纪初期广泛流行起来。组合家具是以标准化的构件为基础的，适应于大批量机械化生产。另一方面，通过精心设计，这些标准化构件又可以灵活地组成各种形式，满足市场多样化的需求。组合家具不仅反映了现代社会对于简洁性的追求，也体现了材料和机械化生产的特点。
纸张的模数化始于德国，后来成了国际标准的基础。这种模数系统大大方便了装订和印刷，并减少了浪费。
工业生产的标准化和合理化是工业发展的必然结果，它对设计产生了重大影响。标准化是现代工业设计的基础，它使设计完全摆脱了手工艺设计的传统，而生产过程所要求的标准化和市场所要求的多样化之间的矛盾，一直是困扰工业设计师的难题之一。
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