機械智能裝備工業(yè)設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀及價值

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摘要：工業(yè)設(shè)計是對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能、包裝和形態(tài)等各方面進行集成創(chuàng)新的活動。近年來，智能保鮮包裝機也逐漸步入智能前列?；诖?，該文首先對包裝機械智能裝備工業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀進行分析，然后說明了機械智能裝備工業(yè)設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀，并深入剖析智能裝備工業(yè)設(shè)計的價值，為類似研究提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：包裝機械；智能裝備；工業(yè)設(shè)計；智能

保鮮包裝機智能保鮮包裝機是運用合理的保鮮包裝技術(shù)，成功降低果蔬損耗率并延長保鮮時間的關(guān)鍵技術(shù)手段之一。隨著生鮮行業(yè)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，用戶對于保鮮包裝機的使用性能需求也在逐漸提升。保鮮包裝技術(shù)不僅可以包裝內(nèi)部環(huán)境不斷改變監(jiān)控，還能夠有效避免包裝果蔬產(chǎn)品所受外界環(huán)境的影響。智能裝備作為比較高端的關(guān)鍵裝備類型之一[1]，具備感知、分析、推理及決策控制等集成多功能的先進技術(shù)，實現(xiàn)了制造、信息、智能多技術(shù)深入融合。但是目前多數(shù)機械智能裝備產(chǎn)品雖然較全面地實現(xiàn)了功能需求，但是卻極度缺乏時尚創(chuàng)意設(shè)計，整體風(fēng)格也比較古板單一，并未能夠給人們帶來視覺享受，因此對包裝機械智能裝備工業(yè)設(shè)計進行研究，實現(xiàn)裝備工業(yè)設(shè)計的創(chuàng)新，對智能保鮮包裝機的未來發(fā)展有重要意義。

1工業(yè)設(shè)計

工業(yè)設(shè)計（IndustrlalDseign）是基于工學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、美學(xué)基礎(chǔ)上實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計，滿足人們對工業(yè)裝備以及各類工具的需求。其中包括器械、工具類設(shè)計，其能夠保證產(chǎn)品與使用者相匹配[2]。工業(yè)設(shè)計不僅包括器械、生產(chǎn)工具的批量化生產(chǎn)，還包括了產(chǎn)品的發(fā)展、規(guī)劃、運輸、包裝、開發(fā)、環(huán)境設(shè)計等范圍。隨著社會現(xiàn)代化發(fā)展進程的不斷加快，社會經(jīng)濟科技水平的逐步提升，工業(yè)設(shè)計如今已經(jīng)作為新興領(lǐng)域，與其他傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計在本質(zhì)上區(qū)別開來，其有著自身獨特的特點，即并非單一學(xué)科，是涉及多個學(xué)科領(lǐng)域，實現(xiàn)多方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，滿足消費者需求而形成的新型學(xué)科產(chǎn)業(yè)。

2包裝機械智能裝備工業(yè)設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

2.1重視用戶體驗及服務(wù)屬性

目前我國作為國際最大的制造消費國，在時代及技術(shù)的雙重推動作用下，逐漸形成以用戶體驗作為關(guān)鍵核心的智能裝備工業(yè)設(shè)計，呈現(xiàn)快速發(fā)展的軟硬件結(jié)合的智能化發(fā)展趨勢。智能互聯(lián)產(chǎn)品實現(xiàn)了個人、交通、家庭、公共服務(wù)的多模塊有效串聯(lián)[3]，對于個人產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi)，我國實現(xiàn)了傳統(tǒng)硬件與新興科技的共同融合，不斷開發(fā)滿足用戶日常使用體驗的產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)感及技術(shù)感。并不斷看齊國外設(shè)計創(chuàng)新的開放式平臺。以智能保鮮包裝機為例（如圖1所示），在近年來在實現(xiàn)人機交互方面也逐漸受到極大重視，實現(xiàn)了一鍵操作的漸進式人機交互過程。

2.2品牌價值傳遞

在信息化時展背景下，我國工業(yè)設(shè)計迎來重要的發(fā)展機遇，由原本更多關(guān)注產(chǎn)品自身功能逐漸拓展至設(shè)計、服務(wù)、模式等層面，實現(xiàn)了企業(yè)設(shè)計生態(tài)。部分企業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，形成了平臺化核心產(chǎn)品的優(yōu)勢，逐漸實現(xiàn)了企業(yè)至OBM模式（代工廠經(jīng)營自有品牌）的過渡。以智能保鮮包裝機為例，近年來許多企業(yè)研發(fā)出了O2吸收、釋放包裝、C2H4控制包裝、控濕/防霧包裝以及抗菌包裝等技術(shù)[4]。

2.3設(shè)計及社會創(chuàng)新

隨著互聯(lián)網(wǎng)平臺及各項新型技術(shù)的飛速發(fā)展，不僅有效地帶動了我國工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，更為解決我國社會發(fā)展國情下的矛盾問題提供新途徑。如今智能裝備工業(yè)設(shè)計思維，也被運用到我國高校、政府、企業(yè)等單位，共同推動社會創(chuàng)新發(fā)展。根據(jù)智能裝備工業(yè)設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀來看，其逐漸呈現(xiàn)智能裝備設(shè)計的人性化、系統(tǒng)化、國際化及科技化發(fā)展。

3包裝機械智能裝備工業(yè)設(shè)計中的智能設(shè)計體現(xiàn)

3.1智能CAD

在目前工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛運用CAD技術(shù)，為了更有效解決工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)所需，實現(xiàn)工業(yè)創(chuàng)新設(shè)計可以更好的滿足CAD工業(yè)設(shè)計智能，更極大地解決了尤為迫切的人工智能需求。因此很多企業(yè)將人工智能引入包裝機械智能裝備工業(yè)設(shè)計中，實現(xiàn)了智能CAD，作為人工智能及CAD之間互相結(jié)合產(chǎn)物[5]。其不僅能夠結(jié)合人工智能及優(yōu)化設(shè)計的有限元算法、計算機繪圖多類數(shù)值，還能使計算機參與到工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計出來，使工業(yè)設(shè)計過程中運用CAD擁有更廣闊的應(yīng)用前景（圖2）。計算機輔助設(shè)計軟件可減少計算量，降低設(shè)計難度，有利于包裝設(shè)計方法的推廣。

3.2智能設(shè)計

工業(yè)設(shè)計作為比較復(fù)雜化的設(shè)計工作，應(yīng)當(dāng)依照產(chǎn)品具體功能及運用的對象、環(huán)境以及具體的生產(chǎn)條件等多種因素，綜合確定產(chǎn)品設(shè)計方案。在進行智能設(shè)計的過程中，還需要獲得該領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)技術(shù)知識，并在智能設(shè)計過程中引入同領(lǐng)域?qū)＜?。智能設(shè)計最初均為設(shè)計型專家系統(tǒng)，對于自動化工業(yè)設(shè)計及自動化信息處理意義重大。通過將智能設(shè)計引入其中，關(guān)鍵在于創(chuàng)新模式設(shè)計，它不僅能夠勝任常規(guī)設(shè)計，更能夠支撐創(chuàng)新設(shè)計。當(dāng)前，包裝材料性能的技術(shù)手段多樣化，單一的包裝材料往往難以滿足實際需求，添加納米尺寸的填料，物理打孔或復(fù)合包裝等手段可適當(dāng)改善包裝材料的性能。尋求低成本、高性能的綠色包裝材料替代傳統(tǒng)包裝材料也是解決這一問題的手段之一。

4包裝機械智能裝備工業(yè)設(shè)計價值

4.1包裝機械外觀造型優(yōu)化凸顯智能品質(zhì)感

外觀造型作為包裝機械轉(zhuǎn)給的自身結(jié)構(gòu)功能物化體現(xiàn)，優(yōu)秀的外觀設(shè)計造型能夠充分體現(xiàn)智能化裝備的技術(shù)品質(zhì)，從而真正實現(xiàn)功能及形式之間的互相統(tǒng)一。目前的智能裝備產(chǎn)業(yè)中，國內(nèi)外不同包裝機械產(chǎn)品在質(zhì)量、功能方面也逐漸實現(xiàn)同質(zhì)化發(fā)展[6]。通過對外觀造型優(yōu)化，更能夠表現(xiàn)出智能裝備的自身品質(zhì)，進而創(chuàng)造出差異化產(chǎn)品特性，是提高機械裝備在行業(yè)領(lǐng)域核心競爭力的關(guān)鍵。包裝機械智能裝備在外部的造型設(shè)計以及內(nèi)部的功能結(jié)構(gòu)之間密切相關(guān)，形成了互相交融密不可分的形式功能關(guān)系。其依附于產(chǎn)品功能及產(chǎn)品語意，從根本造型上充分提升設(shè)計特征，并提升產(chǎn)品的品質(zhì)感。

4.2涂裝設(shè)計創(chuàng)新增強智能裝備視覺沖擊力

結(jié)合以往研究觀點發(fā)現(xiàn)，人們的自主感知信息80%以上都需要經(jīng)視覺途徑傳輸至大腦。那么包裝機械智能裝備設(shè)計的產(chǎn)品外觀應(yīng)該以滿足用戶的情感審美為設(shè)計方向，從而達到吸引用戶，刺激其購買使用的目的。高端智能裝備本身的核心是智能化、自動化制造以及對信息化技術(shù)的應(yīng)用。智能包裝機械除了要滿足用戶的功能要求，還要滿足視覺、心理體驗的多重要求。但是這種情況通常會被制造裝備商最終忽視，因此工業(yè)設(shè)計時應(yīng)當(dāng)經(jīng)過創(chuàng)新涂裝設(shè)計，從而有效增強包裝機械智能產(chǎn)品的視覺魅力。該文提及的智能包裝機械設(shè)備外形涂裝設(shè)計，并不是過度強調(diào)外形過多的色彩與圖案，或是過于浮夸的藝術(shù)創(chuàng)作。而是需要與包裝機械智能設(shè)備自身功能屬性相結(jié)合，保證可以不失理性的協(xié)調(diào)運用色彩圖案。

4.3交互設(shè)計優(yōu)化提升包裝機械智能裝備操控

包裝機械智能設(shè)備本身的設(shè)計不能局限于對于裝備外觀的優(yōu)化改良，還應(yīng)當(dāng)同樣重視機械設(shè)備產(chǎn)品的交互性體驗。設(shè)計系統(tǒng)需要涵蓋設(shè)計人機交互界面、操控方式以及設(shè)備保養(yǎng)維修、設(shè)計操縱屏信息交互等功能。如今，多數(shù)智能機械裝備在設(shè)計人機交互界面時，都過于重視技術(shù)功能，忽略了用戶在使用中的體驗，存在人機交互操縱未突出重點，操作方式不顧明朗以及反饋也缺乏恰當(dāng)性等多種問題。導(dǎo)致用戶在使用包裝機械智能設(shè)備時，無法形成思維-動作鏈。所以工業(yè)設(shè)計人員要結(jié)合裝備使用情況進行全面調(diào)研，以滿足用戶對包裝機械智能裝備應(yīng)用的交互需求。

4.4注入文化內(nèi)涵提升包裝機械智能裝備文化品位

目前，多數(shù)包裝機械智能裝備產(chǎn)品都未能融入文化，這在一定程度上影響了機械產(chǎn)品的使用質(zhì)量。智能裝備作為工程技術(shù)科學(xué)成果的直觀體現(xiàn)，設(shè)計師能夠運用感性思維充分表現(xiàn)其中隱含的文化內(nèi)涵。在包裝機械智能裝備設(shè)計中引入人文因素，譬如人文理念、文化藝術(shù)、民族文化等設(shè)計手法，可以充分提升機械裝備的時尚創(chuàng)意設(shè)計水平，真正實現(xiàn)科技文化的深入融合。

5結(jié)語

總而言之，目前我國正由處于中國制造的關(guān)鍵過渡階段，應(yīng)當(dāng)在不斷提升產(chǎn)品創(chuàng)新能力的同時，重視產(chǎn)品實用性、創(chuàng)新性以及適應(yīng)性，使包裝機械智能裝備的功能與視覺外觀相結(jié)合，引入文化內(nèi)涵進行創(chuàng)新設(shè)計，提高包裝機械智能裝備的技術(shù)市場競爭實力。

參考文獻

[1]唐嘯，何人可.湖南省裝備制造業(yè)企業(yè)工業(yè)設(shè)計應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J].藝術(shù)與設(shè)計（理論），2018（8）：185-187.

[3]劉強.機械設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)的關(guān)系[J].化學(xué)工程與裝備，2016（12）：235-236.

[4]潘云鶴，孫守遷.計算機輔助工業(yè)設(shè)計發(fā)展狀況與趨勢[J].計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報，2019，11（3）：248-252.

[6]錢林權(quán)，張欽，林云峰.基于智能CAD的機械結(jié)構(gòu)模型和發(fā)展趨勢分析[J].裝備制造技術(shù)，2018（6）：185-187.

作者：鄧亮 麻可愛 單位：溫州市工業(yè)科學(xué)研究院