工業(yè)設(shè)計的發(fā)展源遠(yuǎn)流長。早期，工業(yè)設(shè)計主要圍繞產(chǎn)品的實用性展開。隨著時代的演進(jìn)，19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初，工藝美術(shù)運動興起，開始注重產(chǎn)品的藝術(shù)美感與手工藝品質(zhì)。之后，包豪斯學(xué)院的成立，提出 “藝術(shù)與技術(shù)新統(tǒng)一” 的理念，強(qiáng)調(diào)功能主義，為現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。在二戰(zhàn)后，美國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)設(shè)計迎來黃金時期，設(shè)計師們將設(shè)計與市場緊密結(jié)合，如雷蒙?羅維等一批先驅(qū)，其設(shè)計作品滲透到生活的各個角落。到了當(dāng)代，隨著科技的飛速發(fā)展，工業(yè)設(shè)計不斷融合新技術(shù)、新理念，如可持續(xù)設(shè)計、體驗設(shè)計等，朝著更加多元化、人性化的方向邁進(jìn)。從初的單純功能考量，到如今兼顧環(huán)保、情感、文化等多方面因素，工業(yè)設(shè)計的發(fā)展反映了人類社會不斷進(jìn)步的需求。

材料與工藝在工業(yè)設(shè)計中起著舉足輕重的作用。不同的材料具有獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)，決定了產(chǎn)品的質(zhì)感、強(qiáng)度、耐用性等特性。金屬材料堅固耐用，常用于制造機(jī)械產(chǎn)品；塑料材料可塑性強(qiáng)、成本較低，廣泛應(yīng)用于日常用品；木材則給人自然溫暖的感覺，常用于家具設(shè)計。隨著科技發(fā)展，新型材料不斷涌現(xiàn)，如碳纖維、可降解材料等，為工業(yè)設(shè)計帶來更多可能性。同時，精湛的工藝能將設(shè)計理念完美呈現(xiàn)。從傳統(tǒng)的鑄造、鍛造、沖壓工藝，到現(xiàn)代的 3D 打印、激光切割等先進(jìn)工藝，每一種工藝都有其特點和適用范圍。設(shè)計師需根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計需求，合理選擇材料與工藝，以實現(xiàn)產(chǎn)品的性能和外觀效果。

材料是產(chǎn)品外觀設(shè)計的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同材料賦予產(chǎn)品獨特的質(zhì)感、觸感與視覺效果。金屬材料如不銹鋼、鋁合金，具有堅固耐用、光澤度高的特點，常用于高端電子產(chǎn)品、汽車零部件等，展現(xiàn)產(chǎn)品的科技感與品質(zhì)感，其冷峻的金屬光澤能傳達(dá)出專業(yè)、可靠的形象。

塑料材料種類繁多，具有可塑性強(qiáng)、成本較低的優(yōu)勢，可通過注塑等工藝制成各種復(fù)雜造型，廣泛應(yīng)用于日常用品，如塑料玩具、家居裝飾品等。塑料還能通過表面處理模仿其他材料的質(zhì)感，如仿木紋、仿皮革等，豐富產(chǎn)品外觀選擇。

木材是一種天然材料，給人溫暖、自然的感覺，常用于家具、樂器等產(chǎn)品設(shè)計，其獨特的紋理與質(zhì)感能營造出溫馨、舒適的氛圍，體現(xiàn)產(chǎn)品的人文關(guān)懷。此外，新型材料如碳纖維、3D 打印材料等不斷涌現(xiàn)，為產(chǎn)品外觀設(shè)計帶來更多創(chuàng)新可能，碳纖維的高強(qiáng)度、輕量化特性使產(chǎn)品在保持堅固的同時實現(xiàn)更輕薄的外觀設(shè)計，而 3D 打印材料可實現(xiàn)復(fù)雜、個性化的造型，滿足消費者對獨特產(chǎn)品外觀的需求。

人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)備外觀設(shè)計中起著至關(guān)重要的作用。它致力于使機(jī)械設(shè)備與操作人員之間達(dá)到的協(xié)調(diào)匹配狀態(tài)。在操作界面設(shè)計方面，按鈕、手柄、操縱桿等的位置、大小、形狀和觸感都要根據(jù)人體手部的生理結(jié)構(gòu)和操作習(xí)慣進(jìn)行設(shè)計。例如，大型起重機(jī)的操作手柄，其形狀和尺寸要貼合操作人員的手掌，表面采用防滑材質(zhì)，方便操作人員在長時間操作過程中舒適、穩(wěn)定地握持，并且操作力的大小要適中，既保證操作的準(zhǔn)確性，又不會讓操作人員感到過度疲勞。在設(shè)備的可視性設(shè)計上，儀表盤、顯示屏等信息展示區(qū)域要位于操作人員的視野范圍內(nèi)，信息的布局和顯示方式要清晰易懂，便于操作人員快速獲取關(guān)鍵信息。此外，機(jī)械設(shè)備的整體高度和操作位置也要考慮操作人員的身高范圍，例如，常見的工廠流水線設(shè)備，其工作臺高度會根據(jù)大多數(shù)工人的身高進(jìn)行設(shè)計，使工人在操作時能夠保持舒適的姿勢，減少身體的勞損，提高工作效率，同時也降低了因操作不便導(dǎo)致的風(fēng)險。