設計理論在食品包裝機械設計中的應用探析

吳檳

摘 要：隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)代設計理論在食品包裝機械設計領域中的應用越來越廣泛與深入，可以說設計理論的不斷發(fā)展為食品包裝機械設計帶來了深刻的變革。本文從現(xiàn)代設計的特點入手，分析了現(xiàn)代設計主要方法與手段，概述了食品包裝機械展示設計的價值與

意義，并實際列舉了平面構成方法和面立體構成法等機器外觀包裝設計形式，以期更加全面的展示設計理論在食品包裝機械設計中的應用。

關鍵詞：設計理論；食品包裝機械；展示設計；外護板

隨著計算機技術的快速發(fā)展，現(xiàn)代設計也得到了多方面的更新與進步，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，設計方法越來越進步，先進的軟件技術和高性能的計算機硬件是保證例如模態(tài)分析、優(yōu)化、限元分析等涉及大量復雜計算的設計方法得以順利實施的保證；第二，設計手段在不斷更新，CAD技術的推廣應用，使現(xiàn)代設計的主流由圖紙分析轉(zhuǎn)變成了無紙設計，大大提高了設計效率；第三，工作方式發(fā)生變化，采取并行參與的工作方式，在設計中融入了更多的新技術和新方法，縮短了設計周期，且最大限度的實現(xiàn)信息的交流；第四，產(chǎn)品表示由二維向三維轉(zhuǎn)變[1]；第五，組織模式的開放，資源共享或者優(yōu)勢互補可以通過為完成一種設計任務而形成的動態(tài) 聯(lián)盟和虛擬企業(yè)來實現(xiàn)，這樣一來設計水平和效率就會得到極大的提高。第六，管理水平提高，傳統(tǒng)手工管理模式隨著數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展而改變，各種PDM、MIS系統(tǒng)的應用既保證了設計的協(xié)同、高效、安全，又提高了設計的管理水平；第七，設計與制造一體化，提高了產(chǎn)品開發(fā)的效率。

1 現(xiàn)代設計理論與方法

設計方法分為面向特殊產(chǎn)品的具體方法和適合不同類型產(chǎn)品設計的一般方法，具體包括模塊化設計方法、故障診斷方法、理論與實驗模態(tài)分析方法、現(xiàn)代測試與信號分析技術、抗疲勞設計法、抗磨損設計法、計算機仿真與動態(tài)模擬方法、機電一體化、穩(wěn)健設計方法、反求設計方法、虛擬設計方法、并行設計方法、綠色設計方法、動態(tài)設計法、可靠性設計法、最優(yōu)化設計法、有限元法與邊界元法、技術經(jīng)濟預測方法、價值工程方法、系統(tǒng)分析方法。

2 現(xiàn)代設計手段

隨著數(shù)據(jù)庫技術、軟件技術、計算機技術的發(fā)展，設計手段也發(fā)生了深刻的變革，傳統(tǒng)的圖板被以計算機為工作平臺的設計工具所替代，以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、智能設計與專家系統(tǒng)、工程分析與計算、計算機輔助幾何建模、計算機繪圖為主要內(nèi)容的計算機輔助設計成為現(xiàn)代設計的主要手段，對于提高設計質(zhì)量、設計水平、設計效率都發(fā)揮著重要作用。

3 食品包裝機械的展示設計

食品包裝機械的展示形式有限，是一種專業(yè)性很強的特殊產(chǎn)品，隨著食品包裝機械產(chǎn)品種類的多樣化，對其的設計要求也越來越嚴格。但是作為一種產(chǎn)品，在展示上都有其共通之處，無論是動態(tài)圖片的展示、網(wǎng)絡靜態(tài)的展示或者內(nèi)部陳列、展會，都需要對其進行有針對性、最能貼合產(chǎn)品本身特性的展示設計，而且隨著相關視頻企業(yè)的觀看體驗需求的提高，食品包裝機械生產(chǎn)企業(yè)也必須做好設計工作，充分的進行自我表達，以提高企業(yè)在市場上的競爭力。

4 食品包裝機械展示設計的價值與意義

4.1 提升生產(chǎn)企業(yè)的自身水準

食品包裝機械產(chǎn)品種類多樣，功能不同，在對其進行設計時，必須首先對自身產(chǎn)品有一個清楚全面的認識，將展示設計的主體、展示時間、表達方式、空間布置等資料的詳細了解作為設計的基礎和前提。為了更好的實現(xiàn)產(chǎn)品設計，就要在產(chǎn)品和設計人員之間形成雙向的良性互動，要從市場和銷售部獲取相關的數(shù)據(jù)，了解消費者的期望，從而為設計部門提供所需的設計表達意向，通過各個部門的相互配合，促進溝通，加深聯(lián)系，既提高產(chǎn)品本身的設計水平，又能夠有效促銷和推廣企業(yè)的形象。

4.2 利于企業(yè)的形象推廣與發(fā)展

4.2.1 幫助完善企業(yè)的銷售途徑和網(wǎng)絡及市場占有率

食品包裝機械設計人員在進行設計時，對機械體量大小、形態(tài)結構、功能以及如果更好的吸引消費者眼球等方面的設計都直接關系著產(chǎn)品的銷售情況，直接關系著企業(yè)的經(jīng)驗利潤。因此針對不同的消費者，需要建立并逐漸完善相關的銷售網(wǎng)絡[3]，以生產(chǎn)速溶咖啡的條裝生產(chǎn)線為例，就可以印發(fā)宣傳彩頁，為人們講解企業(yè)文化，展示整個動態(tài)生產(chǎn)流程來體現(xiàn)自身產(chǎn)品的實用性和可靠性，從而建立完善的銷售網(wǎng)絡，推廣企業(yè)的品牌價值。而且隨著展示技術的發(fā)展，網(wǎng)絡展示也成了企業(yè)自我表達的重要渠道，食品包裝機械生產(chǎn)設計商可以搭建自己的網(wǎng)絡展示平臺，滿足人們的觀看體驗需求，建立全新的銷售網(wǎng)絡，通過多維度的展示平臺、銷售途徑使產(chǎn)品設計的功能特點呈現(xiàn)在人們面前，達到吸引消費者的目的。

4.2.2 節(jié)約企業(yè)的宣傳成本

產(chǎn)品宣傳是企業(yè)獲得良好銷售業(yè)績的必要手段，傳統(tǒng)的市場策劃、網(wǎng)絡宣傳、電視廣告并不能立馬獲得消費者的信賴，因此也不能即刻達到提高銷售業(yè)績的效果，而食品包裝機械的獨特性更是要求以最為直觀的方式讓消費者對產(chǎn)品獲取基本的認知和信任，而良好的設計是拉近產(chǎn)品與消費者的距離，幫助消費者理解產(chǎn)品的功能和運作方式，是贏得消費者喜愛的最直接的方法，可以加快消費者的購買意向，從而減少宣傳時間，降低宣傳成本，對于企業(yè)的品牌推廣和銷售業(yè)績來講，是非常有效的促進手段。

5 食品包裝機械設計的幾種方法

食品包裝機械一般重量較輕、結構較簡單，機器的核心位置多是完成功能動作的主要機構，支承和機架部分主要是用角鋼和沖壓件焊接而成的，而食品包裝機械要求外型要清潔、美觀，因此在進行設計時還要進行一定的造型設計。

5.1 平面構成式的集中設計方法

5.1.1 利用框架的角鋼和沖壓件，安裝外護板

平面構成式的設計需要先對角鋼和沖壓件焊接的機架的外表進行打光上漆，將其作為基體，再進行相關的裝配設計，采取的方法可以有以下四種。

先在每面機架的里面緊貼角鋼上下橫向焊接兩條扁鋼，再在這個面上裝配已加工好的外護板，利用護板的兩個掛鉤扦入鋼板，使外護板被牢牢的固定在這個平面上從實現(xiàn)整個設計制造工作，這種形式一般在灰塵較少，環(huán)境較好的場合，加工簡單，裝卸方便，外形也比較美觀。

在框架四個角的里面位置焊接上四小塊扁鋼，并打眼攻絲，將與框架空位置尺寸相同的已加工好的外護板直接安裝在上面，并用沉頭螺釘將四角擰緊。如果采用沖壓件，在進行設計時就是要先將1.5mm以上的薄鋼板沖壓成形，做成立柱，利用沖壓成的槽鋼將這樣立柱焊接起來組成四方體型的框架，最后在立柱上嵌入已經(jīng)加工好的外護板，用螺釘將上面四個角擰緊。由于機器框架全部使用沖壓件，在保證較好的密封性的同時，造型也十分美觀。

采用鉸接——合頁的方法，現(xiàn)將角鋼和外護板鉸接在一起，根據(jù)每面的面積大小決定機架的每一面是一扇門還是兩扇門，這種安裝方式主要用在主機需要經(jīng)常調(diào)整和加油潤滑的設備上，雖然比較復雜，但是安裝主機結構和維修比較方便。

如果每面需要多塊包裝板才能滿足外觀包裝的要求，就可以先用鋼板沖壓成槽型鋼，將其作為機架的立柱，分別在立柱的兩槽面上下焊接兩根短軸作為支托，將加工好的外護板安裝到機架上，讓外護板上的掛鉤正好放在上下兩個短軸上，將外護板固定在機架上，就完成了外部裝飾。

5.1.2 利用加工的薄鋼板，把機架罩起來

這種形式就是先加工不銹鋼板，將其卷成方形，每面的高度和寬度要與機架的尺寸相對應，讓其作為機架的圍護，再用加工好的不銹鋼板將剩下的未圍部分安裝在合適的位置上，并在機架上部罩上加工好的方殼，把包裝板定位緊罩在機架上，用板托托住板底部，完成整個外部包裝。這種方法一般用在機架體積較小，且常與液體、水蒸氣接觸的設備上，外形美觀，完整性較強。

5.2 面立體構成的幾種形式

面立體構成是用厚度和空間來表現(xiàn)構成，是按照一定的原則將形狀要素創(chuàng)造占據(jù)三元空間的形體。面立體構成形式可以增加設備局部的動感、量感和立體感，在進行設計的過程中，可以根據(jù)機器的具體結構情況確定外護板加工成形的厚度，主要安裝采用形式有以下幾種。

5.3 采用旋片固定外護板

采用這種設計方法也需要首先在機架的外表打光上漆，將其作為基體。根據(jù)每個面的面積大小確定旋片的數(shù)量，并要將其安裝在框架每面角鋼的上面。一般情況下共有6個旋片，旋片軸固定在角鋼和沖壓件上，要保證旋片軸所圍的面積要與外護板的面積相同，且軸伸出的長度與外護板的厚度相同。將加工好的外護樁板到位，旋動旋片，使其牢牢卡住外護板，完成外觀包裝。

還可以采用內(nèi)旋片，將其安裝在外護板上，這種方式同樣需要保證旋片軸長度與外護板和角鋼的厚度相同，將外護板蓋在框架的一側(cè)面，使旋片將角鋼卡住，采用這種方式安裝更方便，外觀也更美觀。

5.4 采用彈簧鋼珠，固定外護板

這種形式是在角鋼上焊接兩對鋼珠架，保證安裝尺寸位置相同，與鋼珠架一一對應，把凸塊相對點焊在外護板的里面，裝配時，只需將外護板上的凸塊對準鋼珠架一插就可以將外護板固定在機架上，采用這種形式外形光潔、美觀，裝卸方便，加工制造又比較容易。

也可以只用一對凸塊來固定外護板，在另一邊采用合頁的方法，即可。

5.5 采用彈性夾，固定外護板

采用這種形式主要是在外護板上增加用1.5mm左右的薄鋼板加工成的一對彈性夾。安裝時，先在框架的每面中部焊接一長條扁鋼，作為夾板，在外護板里面的中間位置，且在一條水平線上點焊兩個彈性點，讓彈性夾夾住框架上的夾板，就完成了裝配。采用這種方法可實現(xiàn)包裝板的橫向移動，且外型光潔整齊。

也可以將彈性夾安裝在外護板的下部，這樣一來可以用下面的角鋼代替框架中部焊上的扁鋼，另外需要安裝兩個螺釘在框架的上角鋼或者沖壓件上，作為上定位托，還要在外護板里面的上邊緣點焊彈性夾，加工兩個缺口。安裝時，將外護板上的兩個缺口對準框架上的2個螺釘，用下彈性夾夾住框架下面的角鋼，就完成了外護板的安裝。這種方法在設計制造中的應用最為廣泛，裝卸方便、加工簡單，外型也比較美觀。

設計理論在食品包裝機械設計中的應用能夠有效提高設計的智能化、通用化、標準化，減少設計的隨意性和盲目性，是縮短設計周期，降低設計成本，提高產(chǎn)品設計質(zhì)量的有效手段，相關設計人員或單位只有基于設計理論的基礎才能為產(chǎn)品的良好設計效果提供保障。

參考文獻：

[1]趙雪梅，葉興乾，席嶼芳.我國食品機械工業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展對策[J]. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2012（01） 第11-12頁.

[2]吳瑞平.我國包裝機械發(fā)展的動向和特點——1984年全國包裝和食品機械展覽會巡禮[J]. 包裝與食品機械. 2011（04）第33-34頁.

[3]王國扣，趙美華，高維美，王智慧.國外食品包裝機械發(fā)展的基本特征[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工（創(chuàng)新版）. 2012（08）第17-19頁.

[4]何孝武，杜健.自動化控制產(chǎn)品在食品包裝機械行業(yè)的應用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨向[J]. 飲料工業(yè). 2011（05）第9-10頁.

[5]徐鵬，肖衡，吳玉月，郭飛. 特殊物料包裝生產(chǎn)線發(fā)展趨勢及關鍵技術探討[J]. 包裝與食品機械. 2014（06） 第25-26頁.