淺析智能化趨勢(shì)下咖啡機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

吳彥博　楊文劍

摘要：科技進(jìn)步帶來了電器智能技術(shù)的革新，給小型家電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)作提供了更高效的工具。在智能化趨勢(shì)下，“以人為本”的理念依舊是工業(yè)設(shè)計(jì)的基本原理和方法。文章通過調(diào)研智能小型家電的發(fā)展現(xiàn)狀及咖啡萃取工藝，從消費(fèi)者角度探討創(chuàng)新設(shè)計(jì)的思路，設(shè)計(jì)一款智能自動(dòng)咖啡機(jī)。以期為小型家電創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：智能化：咖啡機(jī);創(chuàng)新設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2021）11-0130-02

根據(jù)《2020—2027年全球智能家電市場(chǎng)規(guī)模報(bào)告》，亞太地區(qū)在2019年以42.50%的份額主導(dǎo)了智能家電市場(chǎng)。家用電器即將全面進(jìn)入智能時(shí)代。但智能化小型家用電器的研發(fā)面臨的最大問題是研發(fā)經(jīng)費(fèi)巨大、成本過高。因此，大多數(shù)廠商推出的智能家電產(chǎn)品都是基于競(jìng)爭(zhēng)層面，而不是消費(fèi)者層面，這導(dǎo)致了家電產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上很難做到創(chuàng)新化和智能化。

1智能化趨勢(shì)下咖啡機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)意義

1.1有助于現(xiàn)代咖啡機(jī)的升級(jí)改良

智能化新型咖啡機(jī)是基于傳統(tǒng)咖啡萃取工藝，在傳統(tǒng)自動(dòng)咖啡機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來的。該設(shè)計(jì)能有效解決傳統(tǒng)自動(dòng)咖啡機(jī)材質(zhì)粗劣、造型臃腫、功能單一、難以清理、難以精準(zhǔn)控制萃取變量等諸多實(shí)際問題，也從用戶的角度探索了現(xiàn)有咖啡機(jī)的發(fā)展方向，從而提升了現(xiàn)代咖啡機(jī)的實(shí)用價(jià)值。

1.2有助于咖啡文化的傳播

由于目標(biāo)用戶的多樣性，智能化新型咖啡機(jī)能夠?yàn)椴煌诟衅玫娜巳禾峁┒喾N萃取選擇。對(duì)咖啡文化不是很了解的用戶在使用智能化新型咖啡機(jī)時(shí)，會(huì)對(duì)旋鈕上不同的研磨程度、不同的萃取量等設(shè)置有所好奇。用戶在拿捏不準(zhǔn)設(shè)置的情況下，會(huì)通過社交網(wǎng)路參考其他用戶的數(shù)據(jù)或者是與其他用戶討論。這樣可以促使用戶從咖啡萃取的角度去探尋咖啡文化，促進(jìn)咖啡文化的推廣。

1.3促進(jìn)小型家電設(shè)計(jì)的創(chuàng)新

所有小型家電的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，都可以參考智能化咖啡機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的選材、造型、功能、交互等方面得到有效提升。從產(chǎn)品本身的升級(jí)改良一直延伸到相關(guān)文化的推廣。注重在創(chuàng)新的同時(shí)考慮用戶的實(shí)際需求和產(chǎn)品創(chuàng)新帶來的價(jià)值，避免盲目升級(jí)。只有這樣才能順應(yīng)時(shí)代，設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的家用電器產(chǎn)品。

2傳統(tǒng)咖啡機(jī)萃取工藝分析

任何形式的咖啡機(jī)，其核心功能都是萃取咖啡。而咖啡機(jī)的萃取方式多數(shù)是模仿傳統(tǒng)萃取工藝。顆粒大小、濕度、水溫、氣體壓力和萃取時(shí)長(zhǎng)等變量都會(huì)影響咖啡的最終口感。有經(jīng)驗(yàn)的咖啡師能根據(jù)所處環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)控制好變量，利用半自動(dòng)咖啡機(jī)或手工萃取，使咖啡口感符合顧客要求。因此，設(shè)計(jì)新型咖啡機(jī)必須探究傳統(tǒng)咖啡機(jī)的萃取工藝。

自1946年濃縮咖啡誕生以來，咖啡的萃取方式已經(jīng)經(jīng)過大量的演變和升級(jí)。目前主流的萃取方式可以簡(jiǎn)單歸納為這6類：浸泡法、烹煮法、滲透法、手沖滴濾、真空過濾、加壓過濾。同一種咖啡豆經(jīng)過不同的萃取方式制作出的咖啡單品在口感、色澤、氣味上會(huì)有明顯差異。比如，單一產(chǎn)地的咖啡豆比較適合用手沖滴濾的方法;北美居民大多喜歡烹煮咖啡的口感;市面上銷售的商用咖啡機(jī)以加壓過濾為主，家用咖啡機(jī)以烹煮和加壓過濾為主。

綜合各地標(biāo)準(zhǔn)，普通的意式濃縮萃取標(biāo)準(zhǔn)為：利用18g的咖啡粉在9-10個(gè)大氣壓力下，在25-27秒的時(shí)間內(nèi)取得約36 g液重、水溫92-94℃的咖啡。在設(shè)計(jì)咖啡機(jī)時(shí)，設(shè)計(jì)者也需要嚴(yán)格遵守該標(biāo)準(zhǔn)，盡量避免用戶更改這些數(shù)據(jù)變量。而每個(gè)人的口感偏好略有不同，所以在一些可控變量上，可以考慮開放化，給定一些范圍讓用戶自行選擇，或是引導(dǎo)用戶選擇。

3智能化趨勢(shì)下咖啡機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路

3.1理論創(chuàng)新

針對(duì)設(shè)計(jì)和藝術(shù)不同學(xué)科的跨界融合?？Х葯C(jī)給人的固有概念是將咖啡豆變成咖啡飲料的機(jī)器。這種對(duì)咖啡機(jī)根深蒂固的理念容易在其造物構(gòu)思方面形成思維定式。設(shè)計(jì)咖啡機(jī)不但要在功能方面加強(qiáng)和改善，而且需要增強(qiáng)機(jī)器與人的互動(dòng)性。在提供更好服務(wù)的同時(shí)，促使沒有咖啡習(xí)慣的用戶也能被該產(chǎn)品吸引，從而創(chuàng)造咖啡文化傳播等更高層次的價(jià)值。

3.2設(shè)計(jì)創(chuàng)新

3.2.1材質(zhì)創(chuàng)新

在選材上，應(yīng)盡量采用穩(wěn)定輕巧、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、抗熱性強(qiáng)的材料。智能化咖啡機(jī)的主體部位建議使用不銹鋼、鋁合金，以及烤漆塑料。機(jī)器內(nèi)部與咖啡萃取液直接接觸的不銹鋼、防漏硅膠和防粘涂層一定要達(dá)到食品級(jí)。設(shè)計(jì)內(nèi)部可視化水箱建議選擇耐高溫玻璃材質(zhì)，設(shè)計(jì)外部可分離水箱，建議選擇PET等食品級(jí)塑料。機(jī)器外殼可以選用新型的環(huán)保材料或優(yōu)質(zhì)木材。

3.2.2造型創(chuàng)新

在結(jié)構(gòu)上，主機(jī)體部位改變現(xiàn)有全自動(dòng)咖啡機(jī)臃腫的造型，突顯咖啡機(jī)“萃取咖啡”的核心功能，減少多余的粉飾，做到簡(jiǎn)約精巧。外殼造型建議借鑒現(xiàn)代轎車或跑車，多利用曲線和曲面，做到新穎時(shí)尚。交互系統(tǒng)的位置、按鈕的造型，以及電源線接口等局部細(xì)節(jié)應(yīng)根據(jù)機(jī)器整體外觀進(jìn)行調(diào)整，盡量做到在視覺上和諧統(tǒng)一，并且符合人體工程學(xué)。另外可以適當(dāng)改善一些可視元素或聽覺元素，方便用戶準(zhǔn)確掌握萃取完成的時(shí)間和需要清洗的時(shí)間。

3.2.3技術(shù)創(chuàng)新

智能化離不開現(xiàn)代科技。設(shè)計(jì)者可以考慮將多種新型技術(shù)用于智能咖啡機(jī)設(shè)計(jì)。而需要注意的是，設(shè)計(jì)者利用現(xiàn)有技術(shù)提升咖啡機(jī)性能的同時(shí)，應(yīng)盡量從消費(fèi)者的角度考慮其實(shí)用價(jià)值。比如可以利用超聲波技術(shù)，方便清潔咖啡機(jī)內(nèi)壁和水箱。也可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將咖啡機(jī)設(shè)計(jì)成可以聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)升級(jí)，更新內(nèi)部算法，從而達(dá)到更加準(zhǔn)確的萃取數(shù)據(jù)，同時(shí)讓用戶通過云端存儲(chǔ)、分享自己的喜好設(shè)置或是參考別人的配方。設(shè)計(jì)專屬的APP，讓用戶通過藍(lán)牙、WiFi等無線傳輸方式連接至咖啡機(jī)，實(shí)現(xiàn)更多直觀的操作。

3.2.4品牌文化創(chuàng)新

為咖啡機(jī)設(shè)立品牌文化。既然設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)考慮了優(yōu)質(zhì)的材料和先進(jìn)的設(shè)計(jì)，那么設(shè)計(jì)師也可以考慮幫助企業(yè)通過對(duì)咖啡機(jī)的包裝設(shè)計(jì)、性能的升級(jí)，以及功能、品質(zhì)的宣傳充分展示品牌形象與文化。設(shè)計(jì)咖啡機(jī)的同時(shí)可以設(shè)計(jì)與咖啡相關(guān)的產(chǎn)品。如咖啡杯、咖啡勺、打奶器等。從線上線下投入市場(chǎng)，時(shí)刻把握市場(chǎng)的反饋，了解消費(fèi)者的喜好，從而改進(jìn)產(chǎn)品，使其更好地服務(wù)于大眾。

4智能化趨勢(shì)下咖啡機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐

筆者通過Crop Parametric軟件設(shè)計(jì)了一款自動(dòng)咖啡機(jī)（圖1）。通過對(duì)咖啡萃取文化的理解，并從創(chuàng)新思維的角度出發(fā)，對(duì)咖啡機(jī)內(nèi)部功能進(jìn)行創(chuàng)新與改善。

在使用傳統(tǒng)咖啡機(jī)時(shí)，咖啡機(jī)的內(nèi)壁、研磨用的刀片往往不易清洗，機(jī)械刀片研磨的咖啡粉顆粒大小也不均勻。因此，在設(shè)計(jì)該款咖啡機(jī)的內(nèi)部時(shí)，嘗試將超聲波技術(shù)運(yùn)用在咖啡豆的研磨和咖啡機(jī)的清潔上。這樣不但方便用戶清潔機(jī)器，而且可以精準(zhǔn)研磨咖啡豆，將粉末顆?？刂圃谥付ǔ叽?，方便后續(xù)萃取。

如圖2為艙體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由合金水冷管和曲面玻璃構(gòu)成。水冷管上下連接超聲波模組，曲面玻璃外存放純凈水。曲面玻璃內(nèi)存放未使用的咖啡豆，隔絕外部環(huán)境，便于保鮮。制作咖啡時(shí)，超聲波模組將咖啡豆擊碎成咖啡顆粒，并送入水冷管?？Х阮w粒在水冷管內(nèi)再次被超聲波模組研磨成咖啡粉后送入主機(jī)體，進(jìn)行后續(xù)萃取。用戶在第一次完成一定設(shè)置后，每次僅需選擇最適合的烘培度即可制作咖啡。其余復(fù)雜變量均用內(nèi)部計(jì)算配合超聲波模組完成精準(zhǔn)控制。而需要定期清潔時(shí)，可將曲面玻璃內(nèi)剩余咖啡豆取出，往內(nèi)部添加專用清潔劑，配合超聲波模組清潔咖啡機(jī)。

5結(jié)語

科技進(jìn)步帶來了電器智能技術(shù)的革新，給小型家電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)作提供了更高效的工具。在智能化趨勢(shì)下，設(shè)計(jì)新型的工業(yè)產(chǎn)品時(shí)，絕不能忘記人類社會(huì)依然是情感化的社會(huì)，如果不從消費(fèi)者的角度思考而一味追求毫無實(shí)用價(jià)值提升的創(chuàng)新，必然會(huì)使品牌走向衰敗。所以，智能化趨勢(shì)下工業(yè)產(chǎn)品的主要價(jià)值不能離開產(chǎn)品最初的屬性。創(chuàng)新設(shè)計(jì)是為了生活而創(chuàng)新，只有服務(wù)于生活的創(chuàng)新才會(huì)被保留。