基于品牌識別的智能灌裝機造型研究

袁浩 王大龍 馬杰

關鍵詞：智能灌裝機 造型設計 品牌識別 產品族 語義差分法

引言

工業革命開啟了機械化生產的新時代，標準化大批量的生產模式成為了現代化生產的主要方式。近年來，以灌裝機械為主的各類包裝機械在食品、醫藥、農化、日化等行業中得到廣泛的應用。據統計，2010年美國包裝設備生產總值位居世界第一位，達到了86億美元，其他發達國家為了擴大包裝設備的生產和外銷能力，也開始引進各領域的高新技術及人員，打開了包裝機械行業的新局面[1]。在自動化包裝生產中，智能灌裝機起到了尤為重要的作用。產品走向智能化的同時，產品設計也開始面臨新的挑戰，如何建立具有品牌識別度的產品形象是企業發展必須解決的難題，通過造型設計建立良好的產品形象是傳達品牌形象的重要途徑。目前大部分中小企業仍以產品功能為中心，忽略產品造型設計和產品形象體現的品牌價值，導致產品形象毫無特色，品牌識別度低，沒有市場競爭優勢，這對企業長足發展非常不利。產品形象的品牌化是在產品功能價值基礎上進行的一種增值手段，從企業品牌意象定位出發，結合產品特征進行產品造型設計，建立符合品牌定位的產品形象，通過產品形象傳達企業的品牌形象，為企業提供持續的發展動力。

一、品牌識別及原理

（一）品牌及品牌識別

“品牌”一詞源于古斯堪的納維亞語“Brandr”，代表“烙印”的意思，是一種通過在物品上印刻標記從而區別于他人私有財產的方式。品牌的存在必須以具有識別性為前提，沒有識別性的品牌沒有意義。品牌識別是通過產品、企業形象等外在表現形式和內在核心價值共同構成區別于其他品牌的特殊聯想 [2]。

品牌識別分為視覺識別和理念識別。研究表明，人的認知信息大約80%都是通過視覺獲得的[3]。產品形象是視覺識別的重要組成部分，產品形象的視覺識別主要體現在產品的造型、色彩、材質及裝飾四個方面。理念識別是一種內在的識別，是基于視覺識別的基礎上進行品牌的內在核心價值和內涵的識別，包含企業理念、精神、文化，是品牌識別的核心[4]。

（二）品牌識別與產品的關系

產品是品牌識別的重要載體，也是品牌形象傳播的重要途徑。產品識別是通過設計語言使產品表現出相同的風格，使產品形象的統一性得到延續[5]。目前針對復雜機械產品外觀造型的品牌識別研究已較為成熟，主要體現在造型形態和色彩的家族化研究方面。

形態方面：何玢潔[6]在研究煤礦井下履帶鉆機的產品族造型設計中采用產品DNA提取的方法，形成了履帶鉆機具有品牌特色造型DNA，并完成具有品牌家族特征的履帶鉆井造型設計；趙敬杰[7]等在凈煙器產品族造型設計中將凈煙器進行特征分解，形成通用基因、可適應基因及個性化基因三種產品族基因，通過對三種造型基因進行分析最終完成凈煙器的品牌造型設計；易軍[8]等從產品形象的角度出發，剖析了工程機械的形態特征并提取產品的意象風格，提取具有高識別度的造型特征，最終完成了三一集團STC250起重機造型設計。色彩方面：李江泳[9]針對工程機械的色彩特點和設計影響因素，探究基于品牌識別的色彩設計過程，提出基于品牌識別的工程機械色彩設計方法，并通過液壓挖掘機的色彩設計案例進行驗證；高慧[10]解析了色彩對提升工程機械品質、提高產品價值的重要性，分析了產品識別特征的第一視覺要素是色彩，在此基礎上提出通過合理的產品色彩設計，正確傳達產品信息，塑造企業品牌形象，提升產品價值的設計方法。由此可見這兩個方面對產品造型的品牌識別具有較大的影響。

二、智能灌裝機特征分析

智能灌裝機是一種新興的非標自動化包裝機械設備，主要功能是進行工業物料（包括粉體、液體）的自動化灌裝。目前國內的智能灌裝機生產廠家較多，核心功能、技術較為成熟，但在造型設計方面卻相對雜亂無章。

（一）智能灌裝機的功能特征分析

通過對國內外較為知名品牌的智能灌裝機進行市場調研，選取了世界頂尖的包裝設備廠商德國克朗斯生產的灌裝機為例進行功能特征分析，見圖1。

克朗斯“craftmate C”灌裝機的主要功能部件為下料、電控、控制面板、灌裝、傳動、輸送、旋蓋以及外框防護等部件。各功能部件結構緊密相連，但在空間分布上較為獨立，產品造型主要體現在外框防護部，外框防護部的形態受到功能部件的外形尺寸和安裝位置影響。

實際參與江蘇湯姆森智能裝備有限公司的智能灌裝機生產、裝配及調試過程后發現，智能灌裝機實際使用與傳統機床設備區別較大，為了兼用多種包材，在安裝和調試中均存在結構調節的過程，為了保證功能調節的方便，因此在機身上設計多個調節窗口，主要分布在外框防護部上，包括前后可視門窗，不銹鋼門板及一些其他部位的可拆卸鈑金。

（二）智能灌裝機造型特征分析

根據市場調研結果發現目前市場上僅有少數品牌的智能灌裝機形成較為明顯的品牌風格，大部分智能灌裝機造型較為雜亂。選取市場上較為知名的6個品牌的14款智能灌裝機作為樣本進行造型特征分析。智能灌裝機形態較為固定，分割面多為矩形，其造型風格主要體現在特征輪廓、門窗形式及裝飾布局三個方面。實際參與智能灌裝機的設計過程后得知，可視門窗的形式由其動力部件的安裝布局決定，在不改變其功能部件布局的前提下根據門窗形式將智能灌裝機造型分為窗口式和開門式，由此對以上品牌的智能灌裝機案例進行特征分析，如圖2。

通過以上對智能灌裝機造型輪廓特征提取結果進行分析可知，智能灌裝機造型輪廓形態均為簡單的幾何圖形通過疊加、合并、變形等形式演變而來。而不同品牌的智能灌裝機造型輪廓通過不同形式的演變形成了其獨特的造型元素，即為家族特征，通過將家族特征元素運用在同一品牌產品的造型設計中，使產品形象風格統一，能夠增強產品的品牌識別度。

（三）色彩分析

色彩是產品識別的第一要素，人在觀察物體的過程中，前20s色彩識別占80%，形態識別占20%；5min后各占一半，并保持此狀態[9]。灌裝機械的色彩運用與傳統的工程機械對比有較大差異。工程機械體量較大，工作環境為較為惡劣的戶外，為保證結構穩固，材質主要為碳鋼，同時表面做噴漆處理，噴漆顏色一般為企業標準色或較為鮮艷的色系，保證表面光潔美觀。而灌裝機體量相對較小，且一般在無塵車間運行，其造型只起到防護作用，因此整體采用304不銹鋼材質的鈑金進行拼接，考慮材料限制在設計時需要設定鈑金拉絲方向，保留材質本身的視覺效果，外表面拉絲使造型表面金屬質感強，更具科技感。

由圖3可知，各品牌智能灌裝機的色彩運用與企業形象標識存在緊密的聯系。智能灌裝機的色彩搭配方式較為統一，主色均為銀色（不銹鋼原色），特征色為企業標準色或與標準色色相相同明度相近的色彩，且企業標準色明度均較低，例如克朗斯的“醬藍”、利樂的“深藍”、永創和樂惠采用的“深紅”以及KHS采用的“褐色”。藍色為冷色系，明度較深，代表著穩重、堅硬及科技；紅色是暖色系，代表著熱情，警示性強；褐色有著沉靜、平和、安定的寓意；而銀色則為中性色，與藍色或紅色搭配能較強地突出這兩種顏色的色彩意象，而與褐色搭配則體現出沉穩、安定的視覺感受。以克朗斯為例，LOGO顏色為藍色，將“克朗斯藍”應用在灌裝機的裝飾板金上，通過平涂色彩使得裝飾板金的造型特征更為突出，進一步增強產品的品牌識別度。同時由以上品牌智能灌裝機色彩布局比例可知，各品牌灌裝機色彩布局較為相似，企業標準色集中運用在造型面的裝飾鈑金處或LOGO處，其中克朗斯、永創、KHS、斯拉克品牌灌裝機標準色運用面積約為識別面的1/8，而利樂與樂惠品牌灌裝機標準色面積約為識別面的1/16，1/16的色彩搭配比例一般用在“開門式”的灌裝機上。

三、基于品牌識別的智能灌裝機造型設計

根據品牌形成和識別原理，基于品牌識別的設計方法可以分為企業形象標識意象提煉、產品族造型特征提取、色彩提煉及產品設計四個方面，具體設計流程如圖4所示。

（一）企業意象分析

企業意象包括視覺意象和理念意象，視覺意象的主要來源是企業形象標識的形態和色彩。江蘇湯姆森智能裝備有限公司的形象標識（LOGO）主要由“TOM”三個大寫英文字母及“湯姆”兩個漢字組成，其構成形態與色彩的意象分析如表1所示。

（二）產品族造型特征提取

具有品牌特征的產品形象構成主要體現在產品族特征的繼承與創新，本次選取了江蘇湯姆森智能裝備有限公司生產的DGP-Z-D型直列活塞式灌裝機和DGP-SCZ-12灌裝機進行造型特征對比，并提取特征造型進行優化和創新設計。

湯姆森生產的智能灌裝機從整體造型看已初步具有產品族的特征，主要體現在：①輪廓形態相同，造型結構體現出對稱性，門窗形式為窗口式，側面造型輪廓為四周帶圓弧角的矩形，控制面板的安裝位置均處于設備頂部的右前方；②色彩搭配相同，布局比例相同且體現出對稱性；③材質均為304不銹鋼④LOGO均采用激光雕刻在頂部的弧形鈑金中間，下側門板和門窗的鋼化玻璃上粘貼了LOGO，如表2。

與市場上知名的智能灌裝機造型對比發現，大部分智能灌裝機的造型輪廓均為直線型，棱角分明，而湯姆森的設備造型側面均采用了外圓弧角，具有與其他品牌產品不同的形態元素，因此本次選用圓弧角為家族特征進行造型發散。

選取湯姆森智能灌裝機的特征造型輪廓，引入一種特征點標定的輪廓變形方法，將特征點自由度描述為特征點的距離關系。依據此方法對選定的特征輪廓進行特征點設定，以基準輪廓建立2維坐標系，向外拓展為正值，向內收縮為負值，將輪廓的變形轉換為特征點坐標的移動。為進行輪廓特征的迭代遺傳，設定不變的特征點為硬點，即權重較大的點，其形態和位置基本穩定不變；可變的特征點為軟點，及權重較小的點，其自由度高，可隨意進行坐標變換。本次目標輪廓由于形態較為規則對稱，因此分別選定一組特征硬點、兩組特征硬點和四組特征硬點進行形態變換，一組輪廓特征標定兩個點，并在特征硬點處設置一個特征軟點，得到以下輪廓發散方案，如圖5所示。

（三）意象評價分析

造型意象是指產品造型的風格意象，即通過合適的風格詞匯描述和評價目標產品造型。鄧建瑋等[11]基于特征匹配原理，驗證了造型輪廓對用戶進行風格感知有著最顯著的影響。為探究風格的感知機制，Chan[12]探究了產品風格與特征的相互關系，最終得出“風格可量化”的結論。因此通過總結以上設計方案的造型意象風格評價可以得到最終設計結果。

通過以上對湯姆森智能裝備有限公司的企業形象意象分析，結合對已經購買并使用江蘇湯姆集團生產的智能灌裝機的客戶進行回訪調查，以安全穩定、整齊有序、美觀大方作為本次智能灌裝機的造型設計定位，并選定穩固、秩序、美觀三個感性意象詞匯運用語義差分法制作方案風格評價量表，由企業專家、機械工程師及設計相關專業的學生等40人對以上四種方案進行評價，結果如表3所示。

將以上評價數據輸入SPSS進行描述統計得到標準值矩陣；采用主成分分析得到各成分的相關性矩陣和特征值及對應的方差貢獻率，結果如表4。

四、智能灌裝機造型設計

通過以上評價分析最終得到本次造型設計輪廓的最佳方案，并將二維形態進行三維模型的轉換，常見的工業設計三維轉換方法有拉伸、掃描、旋轉等。

結合最終輪廓形態特性，選用拉伸的方法建立三維模型，考慮到鈑金加工、拼接對產品造型視覺效果的影響，同時針對原始產品LOGO放置的位置和形成方式造成的視覺識別障礙，綜合評定，將造型輪廓運用在俯視面進行拉伸，減少機身正面的鈑金拼接次數，同時也避免LOGO處于圓弧面，造成識別障礙。根據原始產品的功能布局確定功能部件的安裝位置，同時結合鈑金加工特性進行產品造型的區域劃分，保留原有功能造型（輸送區、油水分離區、安全開關等）并進行優化。應企業要求將控制面板內嵌于機身正面，確定窗口比例，最終通過SOLIDWORKS軟件完成智能灌裝機的三維造型表達，并運用key shot軟件賦予材質和顏色進行渲染，見圖6。

（一）形態

保留了湯姆森產品造型的圓弧角特征，整體呈現四周包圍式，形態對稱，增強視覺安全感和穩定感，改變原始平面的造型，主要造型面與圓弧鈑金有高度差，使造型的體量感更強，同時也顯得較有個性。輪廓方案運用在俯視面，最大程度地降低了材質加工對造型美觀性及視覺識別的影響，而內嵌式的控制面板保證了產品造型的整體性。

（二）色彩

參考上文中智能灌裝機色彩搭配及運用比例的分析與結論，LOGO處采用湯姆森標準藍色進行裝飾，其色彩比例約為識別面的1/8。考慮到紅色與藍色在色彩意象上的特點以及搭配視覺效果較為突兀，因此放棄了紅色的運用，將LOGO顏色換為白色，與藍色對比視覺效果突出。參考湯姆森企業意象和原始產品中體現的對稱性，窗口四周及控制面板安裝區域均采用黑色，降低對造型對稱性的破壞，其余部分皆保留不銹鋼原色。

（三）材質及裝飾

整體采用304不銹鋼材質，由鈑金搭建而成，因材料限制設定圓弧鈑金拉絲方向垂直于地面，其他鈑金拉絲方向平行于地面，有利于材質視覺效果的統一表達。考慮加工成本和視覺效果，LOGO采用有機玻璃UV打印實現，控制面板處整塊面板采用黑色有機玻璃，表面光潔美觀。窗口四周采用不銹鋼噴塑工藝，顏色為高光黑。智能灌裝機的裝飾較為簡單，參考案例分析中的裝飾布局，將LOGO位置放置于產品頂部的右側，窗口下方的鈑金左側粘貼灌裝機型號，完善產品信息的傳遞。

最終造型在保證功能造型部位的基礎上既繼承了原始的家族特征，又進行了創新設計，從造型、色彩、材質及裝飾四個方面均提高了識別度，體現了穩固、秩序和美觀的產品意象，較好地表達了湯姆森品牌的產品形象，為湯姆森品牌的產品造型設計提供品牌化設計思路和方法。

結論

隨著智能灌裝機的快速發展，市場競爭的重心已逐漸由功能轉向造型，產品功能已無法滿足現代消費者的購買需求，如何利用設計手段打造具有品牌形象識別度的產品造型，滿足用戶的品牌需求，是現代企業必須攻克的難題，也是企業發展必須面臨的挑戰。本文通過對市場上知名品牌智能灌裝機的識別特征進行分析總結，基于企業意象表達，提出一種基于品牌識別的智能灌裝機造型設計方法，并以江蘇湯姆森智能裝備有限公司的智能灌裝機造型設計項目為實例，利用此方法提取灌裝機的品牌識別要素，完成智能灌裝機的造型創新設計，具有較強的品牌識別度，能較好地表達湯姆森的品牌形象，具有可行性和科學性，可以為同類型的產品造型設計提供一定的參考和借鑒。