陈永彪
青岛工学院 山东省青岛市胶州市 266300
摘要：食品是人类赖以生存和发展的物质支柱与基础，对人们的生活、 工作和学习产生不可替代的影响。作为与人民工作、生活和学习息息相关的食品工业也随着生活水平的提高进入到一个蓬勃发展的阶段。食品工业的发展是衡量我国社会是否步入现代化建设的一个重要标准，同时也是一个促进我国人均健康发展的关键因素。我国食品机械工业的发展在近些年遇到了瓶颈,存在着很多问题,例如食品的机械性能越来越差、主要的零部件使用寿命不长,容易损坏、成套的机械数量较少、食品机械的研发能力薄弱等等,这些问题主要是因为产品的设计技术无法很好的摒弃传统经验设计。基于此,本文主要分析了几种现代产品设计技术及其在食品机械上的应用,阐述了先进的现代产品设计,并提出这些技术在食品机械上的应用策略,希望能对我国食品机械设计水平的提升有积极意义。
关键词：现代产品设计；食品机械；应用研究
引言：食品行业在我国具有非常重要的影响，一方面，食品行业关乎着人们的饮食健康，另一方面，也是我国经济发展的支柱产业之一。食品工业的发展，带动了对食品机械的需求，而食品机械的发展，又在食品种类和生产效率等方面进行创新以推动我国食品行业的发展，可以说，二者之间已经形成了孟不离焦的紧密关系。在机械设计中引入工业设计理念，既能够增强机械设备的安全性和稳定性，在一定程度上降低了食品行业的生产成本和提高生产效率，也能够为食品行业的创新提供一定的可能性，进而推动我国食品行业的整体发展和进步。
1 我国食品机械的现状和存在的问题
我国食品机械的发展起步于20世纪70年代末，当时的年产值只有七八千万元，产品品种仅有100多种。随着食品工业在20世纪70年代末的持续高速发展，食品机械行业在20世纪80年代初至90年代中也呈现高速发展，初步形成门类较全、品种基本配套的独立工业体系。然而，近5年来食品和包装机械行业每年以11％~12％的平均增长速度发展，高于同期国民经济增长速度，销售总额由1994年的150亿元增加到2000年的300亿元，产品品种由1994年的270种发展到2000年的3700种。
产品水平上了新台阶，开始出现规模化、成套化、自动化的趋势，传动复杂、技术含量高的设备开始出现。可以说我国的机械生产已满足了国内的基本需求，并开始向东南亚及第三世界国家出口，如我国2000年的进出口总额为27．37亿美元，其中出口额为12．9亿美元，比1999年提高了22．2％。在出口的机械品种中以食品（乳品、糕点、肉类、水果）加工机、烤箱、封装、贴标签机、纸塑铝复合罐生产设备等机械出口较多，食品机械如制糖、酿酒、饮料、液体食品灌装机等设备已开始成套出口。
我国食品机械的发展与食品工业发展是密不可分的。目前食品工业结构不合理的主要表现有：（1）基础原料加工比重过大，食品制造业不到百分之20；（2）各行业的结构比例为：食品制造业：饮料制造业：烟草加工业为57.5%：12.4%：23.36%，而发达国家这三者比例是78%-83%：12%-16%：4%-6%;(3)我国食品工业总产值：农业总产值为0.4:1，发达国家是2-4:1；另外企业规模小、效益差、技术装备水平低、亏损面近年来居高不下。我国食品机械行业存在的问题是：（1）产品品种少，成套性不强；（2）产品质量差；（3）食品机械制造企业大多是中小型企业，产值、效益普遍很低，科研开发能力薄弱[1]。
2 现代产品设计技术
我国现代产品设计技术发展的重点主要包括：粮油加工设备、方便食品加工设备、淀粉与淀粉糖生产设备、屠宰与肉加工设备、啤酒，饮料加工设备、水产品加工设备、果蔬保鲜与加工设备、食品速冻技术与加工设备、节能型食品机械、食品机械的高新技术应用等[2]。
现代产品设计是一个具有复杂性的问题,设计人员需综合考虑产品的实际功能以及人们对产品的需求,使产品具有较强的功能性、时尚性。市场发展显示在市场竞争中科技发挥着重要作用,为了提高产品的竞争力,技术手段应当向着创新的方向发展。?在明确使用目的的情况下，结合工业设计的专业知识，对机械设备的功能、外观等各个方面进行设计和优化，以期在实现相应功能的同时，使机械设备具有安全、低成本、操作简单、便于维护和稳定等多种附加属性，进而推动机械设备所在行业更好的发展。
3 现代产品设计技术用于食品机械中的意义
就我国目前食品行业的发展情况来看，虽然各个食品生产公司的发展根本依旧是核心技术，但是由于科学技术的进步和核心技术的透明化，在我国的食品市场上，‘山寨’和同质化产品数量众多，这让以核心技术、食品安全、口感、营养性为主的食品竞争属性难以真正的将食品行业拉开档次，也就是说，在目前我国的市场当中，想要从众多的同类产品中脱颖而出，既要保证食品的安全、食用性能等方面之外，更要注重产品外观、生产成本、生产效率等，而现代产品设计技术对食品机械的更新和改良，恰恰能够帮助企业提高生产效率，优化符合时代审美的产品外观以及适当地降低生产成本。因此，针对目前我国的食品生产市场的激烈竞争，利用工业设计对食品机械进行优化是一种不错的选择，能够有效的推动我国食品行业进一步发展，在世界范围内更具竞争力[3]。
现代产品设计技术是食品机械工程的重要组成部分，是食品机械生产的第一步，是决定食品机械性能的最主要的因素。食品机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的食品机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算[4]。
4 现代产品设计技术在食品机械中的应用分析
4.1 产品造型设计
产品造型指的是食品机械的产品造型，对于现代产品设计技术而言，对食品机械进行设计工作，首先需要做的是保证相关功能的实现，实际上，这些功能对食品机械的造型要求并不高，为什么要重点强调产品的造型设计？因为通过对食品生产公司的调查研究，发现其食品生产设备成本很高。一些企业的设备都是结合其产品特点量身定制的，出于成本方面的考虑，其本身更新换代的速度不可能太快，因此，对于产品造型的设计，应该在符合时下审美的同时，以更加经典的视角进行考量。另外，机械设备的外形虽然对功能模块的组成影响较小，但是考虑到生产过程中的人与机械设备的互动，厂房的具体布局、检修的方便程度等各方面的因素，需要对机械设备进行具有一定针对性的外形设计，以便提高生产效率，方便工人操作，这样不仅能够减少更换或者检修给企业带来的巨大费用，也能在无形中节省大量的成本[5]。
4.2 强化造型设计
在现代产品的设计过程中，工人们逐渐发掘了机械设备配色对整个环境还有机械使用的影响。其根本原因是颜色对人具有一定的暗示心理，例如，绿色能够舒缓压力、红色能够激起斗志、橙黄有一定的示警作用、、银白透出科技感等等，不同颜色的设备，所反映出的造型效果也并不相同。除了色彩，还有机理、触感、轮廓线条等方面，也能给人以不同感受，虽然食品机械一般只在厂房中，但是还是要在工人的操作过程中形成更加良好的互动，在增强安全性和稳定性的同时，也能增强工人的工作效率。
4.3 可拆卸设计
可拆卸设计能够给机械设备的维修和养护提供巨大的方便。在过去，对于食品机械的清洁维护一直非常困难，因为机械设备的拆卸十分不易，导致了很多的厂家为了节约成本，对生产设备的清洗频率进行严格的控制，甚至一些不良商家选择不清洗设备，而食品与我们的身体健康息息相关，长时间不清洗的机械设备会带有大量的细菌病毒，导致食品微生物超标，影响食用者的健康。另外，当机械设备出现报废、升级换代的情况，可拆卸的机械设备也能让报废和处置工作变的更加容易，还能在进行升级和更换设备的时候挑选有用的部件继续使用，另外，当厂房迁移、扩建等情况出现，可拆卸的设备也更能够加方便的进行搬抬和转移，极大地方便了企业的生产和日常维护的工作。不过需要注意的是，可拆卸的设备虽然给食品生产带来了一定的便利，但是其稳定性和安全性也会随之变差，一定要对设备的结构（尤其是链接处）进行合理的设计，以安全性和稳定性作为设计的前提[6]。
4.4 装配和制造设计
装配和制造设计主要是为了简化装配和制造的流程、降低工艺难度，以此实现生产和制造的成本降低的目的。在进行食品机械设计工作时，首先需要考虑的是该设备在制造方面的可行性和难易程度，包括用料、加工、冲压、塑造等各个方面，需要对零部件进行细致的设计，一些零部件的造型特殊、加工困难的，需要进行简化和取代。同理，还需要考虑机械设备的装配难易度，这与可拆卸设计有着类似的特点。食品生产机械进产房，通常都是采取现场组装的方式，机械设备送洗、维修之后，也是通过拆卸之后进厂组装得以实现的，在这个过程中，如果装配难度过大，将会增加巨大的成本，还容易对设备造成损坏，所以需要在设计之初进行考虑[7]。
5 结束语：
总之，食品机械是现代食品加工业的核心所在，决定着食品行业的发展，就目前而言，我国的食品机械还存在着一些设计上的问题，制约了食品行业的发展，使得我国的食品生产和制造业在世界范围内的竞争力不足，进而影响了我国经济的整体发展，在食品机械设计过程中，使用现代产品设计技术对其进行优化，能够很好的解决各种问题，进而推动我国的食品行业蓬勃发展。
参考文献：
[1]张先达，田恒增.我国食品机械工业发展战略，农牧与食品机械.1998(2);4-6
[2]徐景衍.2000年我国包装与食品机械行业发展重点和科技进步展望.中国食品.1998（5）：42-43；1998（6）：42-43
[3]现代产品设计技术在食品机械设计中的应用[J]，罗烈欢
[4]现代产品设计技术在食品机械设计中的应用研究[J]，刘虹
[5]于帆,武文斌.从功能出发的食品机械造型设计[J].现代机械,2003,(2).76-77.
[6]汪波,白彦壮,白晓丽.绿色设计在食品机械中的应用[J].粮油加工与食品机械,2004,(2).64-66.
[7]解析现代产品设计方法在工程机械设计中的应用[J]，赵东峰