包裝機械智能裝備工業設計發展現狀與價值分析

（1．溫州市工業科學研究院，浙江 溫州 325011；2．溫州市大榮紡織儀器有限公司，浙江 溫州 325016）

智能保鮮包裝機是運用合理的保鮮包裝技術，成功降低果蔬損耗率并延長保鮮時間的關鍵技術手段之一。隨著生鮮行業領域的飛速發展，用戶對于保鮮包裝機的使用性能需求也在逐漸提升。保鮮包裝技術不僅可以包裝內部環境不斷改變監控，還能夠有效避免包裝果蔬產品所受外界環境的影響。智能裝備作為比較高端的關鍵裝備類型之一[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，實現了制造、信息、智能多技術深入融合。但是目前多數機械智能裝備產品雖然較全面地實現了功能需求，但是卻極度缺乏時尚創意設計，整體風格也比較古板單一，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設計進行研究，實現裝備工業設計的創新，對智能保鮮包裝機的未來發展有重要意義。

1 工業設計

工業設計（Industrlal Dseign）是基于工學、經濟學、美學基礎上實現工業產品設計，滿足人們對工業裝備以及各類工具的需求。其中包括器械、工具類設計，其能夠保證產品與使用者相匹配[2]。工業設計不僅包括器械、生產工具的批量化生產，還包括了產品的發展、規劃、運輸、包裝、開發、環境設計等范圍。隨著社會現代化發展進程的不斷加快，社會經濟科技水平的逐步提升，工業設計如今已經作為新興領域，與其他傳統產品設計在本質上區別開來，其有著自身獨特的特點，即并非單一學科，是涉及多個學科領域，實現多方面協調統一，滿足消費者需求而形成的新型學科產業。

2 包裝機械智能裝備工業設計發展現狀及趨勢

2.1 重視用戶體驗及服務屬性

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

圖1 智能保鮮包裝機平臺

2.2 品牌價值傳遞

在信息化時代發展背景下，我國工業設計迎來重要的發展機遇，由原本更多關注產品自身功能逐漸拓展至設計、服務、模式等層面，實現了企業設計生態。部分企業實現了跨越式發展，形成了平臺化核心產品的優勢，逐漸實現了企業至OBM 模式（代工廠經營自有品牌）的過渡。以智能保鮮包裝機為例，近年來許多企業研發出了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[4]。

2.3 設計及社會創新

隨著互聯網平臺及各項新型技術的飛速發展，不僅有效地帶動了我國工業行業領域的發展，更為解決我國社會發展國情下的矛盾問題提供新途徑。如今智能裝備工業設計思維，也被運用到我國高校、政府、企業等單位，共同推動社會創新發展。根據智能裝備工業設計的發展現狀來看，其逐漸呈現智能裝備設計的人性化、系統化、國際化及科技化發展。

3 包裝機械智能裝備工業設計中的智能設計體現

3.1 智能CAD

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

圖2 雙工位盒式智能保鮮包裝機

3.2 智能設計

工業設計作為比較復雜化的設計工作，應當依照產品具體功能及運用的對象、環境以及具體的生產條件等多種因素，綜合確定產品設計方案。在進行智能設計的過程中，還需要獲得該領域內相關技術知識，并在智能設計過程中引入同領域專家。智能設計最初均為設計型專家系統，對于自動化工業設計及自動化信息處理意義重大。通過將智能設計引入其中，關鍵在于創新模式設計，它不僅能夠勝任常規設計，更能夠支撐創新設計。當前，包裝材料性能的技術手段多樣化，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，物理打孔或復合包裝等手段可適當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設計價值

4.1 包裝機械外觀造型優化凸顯智能品質感

外觀造型作為包裝機械轉給的自身結構功能物化體現，優秀的外觀設計造型能夠充分體現智能化裝備的技術品質，從而真正實現功能及形式之間的互相統一。目前的智能裝備產業中，國內外不同包裝機械產品在質量、功能方面也逐漸實現同質化發展[6]。通過對外觀造型優化，更能夠表現出智能裝備的自身品質，進而創造出差異化產品特性，是提高機械裝備在行業領域核心競爭力的關鍵。

包裝機械智能裝備在外部的造型設計以及內部的功能結構之間密切相關，形成了互相交融密不可分的形式功能關系。其依附于產品功能及產品語意，從根本造型上充分提升設計特征，并提升產品的品質感。

4.2 涂裝設計創新增強智能裝備視覺沖擊力

結合以往研究觀點發現，人們的自主感知信息80%以上都需要經視覺途徑傳輸至大腦。那么包裝機械智能裝備設計的產品外觀應該以滿足用戶的情感審美為設計方向，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的應用。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，因此工業設計時應當經過創新涂裝設計，從而有效增強包裝機械智能產品的視覺魅力。

該文提及的智能包裝機械設備外形涂裝設計，并不是過度強調外形過多的色彩與圖案，或是過于浮夸的藝術創作。而是需要與包裝機械智能設備自身功能屬性相結合，保證可以不失理性的協調運用色彩圖案。

4.3 交互設計優化提升包裝機械智能裝備操控

包裝機械智能設備本身的設計不能局限于對于裝備外觀的優化改良，還應當同樣重視機械設備產品的交互性體驗。設計系統需要涵蓋設計人機交互界面、操控方式以及設備保養維修、設計操縱屏信息交互等功能。

如今，多數智能機械裝備在設計人機交互界面時，都過于重視技術功能，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性等多種問題。導致用戶在使用包裝機械智能設備時，無法形成思維-動作鏈。所以工業設計人員要結合裝備使用情況進行全面調研，以滿足用戶對包裝機械智能裝備應用的交互需求。

4.4 注入文化內涵提升包裝機械智能裝備文化品位

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

5 結語

總而言之，目前我國正由處于中國制造的關鍵過渡階段，應當在不斷提升產品創新能力的同時，重視產品實用性、創新性以及適應性，使包裝機械智能裝備的功能與視覺外觀相結合，引入文化內涵進行創新設計，提高包裝機械智能裝備的技術市場競爭實力。