對于設計好的的電視機外殼還要進行模擬跌落實驗,對實驗結果進行分析,不斷改進設計,使設計達到最優(yōu)。采取這樣的分析手段設計效果明顯,比如:在日本輕型汽車的設計也是這樣進行的,既節(jié)省汽車外殼的材料,又在受到?jīng)_擊時能夠盡可能地保護人的生命安全。設計過程框圖如圖2所示。
對于中大型產(chǎn)品無論怎樣計算分析,包裝的緩沖材料都是必不可少的。利用上面提到的軟件,根據(jù)產(chǎn)品殼體受到跌落和沖擊所受應力狀況的分析,進行加強(壁厚、筋、凸起等)設計,同時根據(jù)使用緩沖材料的特性進行緩沖效果的模擬試驗,確定一個適當?shù)木彌_材料的使用量,是比較容易做到的。
緩沖材料主要是在被包裝的產(chǎn)品與運輸環(huán)境、裝卸環(huán)境之間起緩沖作用,是產(chǎn)品與流通環(huán)境接合的媒體。在設計緩沖材料時,充分掌握產(chǎn)品及其包裝所要經(jīng)受的流通環(huán)境是十分必要的。流通環(huán)境從產(chǎn)品受損的角度看,主要有裝卸時的跌落、運輸振動、堆碼壓損等。流通環(huán)境對產(chǎn)品的可能的破壞力定義為A,末包裝的產(chǎn)晶能承受的這種流通環(huán)境的破壞力定義為B。那么A與B的差,就應該是由包裝設計(包裝箱及緩沖材料)來承受的部分。如果針對流通環(huán)境能夠對產(chǎn)品進行十分適當?shù)谋Wo是非常理想的。但是如果不進行優(yōu)化包裝設計,可能會出現(xiàn)兩個問題。其一是對產(chǎn)品保護不足,流通中可能會造成產(chǎn)品的損傷,這時需要對產(chǎn)品及其包裝進行系統(tǒng)地分析,通過提高產(chǎn)品強度和改善包裝設計來共同解決包裝不足的問題;其二是對產(chǎn)品的過剩保護,這種鎬況下,多余的包裝材料會提高產(chǎn)品的綜合成本,造成浪費和加深環(huán)境污染的程度,也必須通過優(yōu)化包裝設計來解決。
如圖3所示,背景部分代表流通環(huán)境的破壞力,產(chǎn)品具有一定的承受這種破壞力的強度,但不能完全承受。包裝保護的作用就是彌補產(chǎn)品強度的不足,與產(chǎn)品一起共同承受流通環(huán)境的考驗。圖中共分4種情況,最上邊的第1種情況是對一般設計產(chǎn)品的理想包裝,產(chǎn)品強度與流通環(huán)境破壞力的差,恰好由包裝來補足;第2種情況屬于包裝不足,流通中產(chǎn)品受損的概率較高;第3種情況是過包裝,會造成包裝費用的增加,包裝材料的浪費;第四種情況是對產(chǎn)品結構進行優(yōu)化設計,提高了產(chǎn)晶本身的強度后,又進行了適當?shù)陌b,這種情況所使用的包裝材料(緩沖材料)最少。
根據(jù)產(chǎn)品的特性及流通環(huán)境狀況,通過各種試驗手段就可確定一個適當?shù)木彌_材料的用量,既能對產(chǎn)品起到保護作用,又能節(jié)省緩沖材料,降低包裝成本。如對包裝件要進行軟件分析和模擬實驗等。在日本廣泛使用的軟件[3]有:耐沖擊性能分析軟件(PAM-SHOCK/NT)、跌落實驗模擬軟件(MSC/DropTest)等。通過軟件分析及實驗結果分析,反復修改設計,目標是滿足包裝要求的條件下,包裝材料使用量最少。對于產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),盡管使用3次元CAD、優(yōu)化設計等軟件,要有資金和人力的投入,但由于節(jié)省了緩沖材料,很快就能收回這部分成本,以后不僅能給企業(yè)帶來新的收益,為環(huán)境保護做出貢獻,也會帶來社會效益。
3 結 語
綜上所述,在新型產(chǎn)品的開發(fā)設計的同時,考慮產(chǎn)品包裝設計的問題,對產(chǎn)品結構進行優(yōu)化設計,提高產(chǎn)品自身承受流通環(huán)境破壞力的能力,就可以減少包裝材料(緩沖材料)的使用量,降低包裝成本,又能減少包裝廢棄物對環(huán)境的污染。隨著產(chǎn)品的CAD設計技術及包裝優(yōu)化技術的發(fā)展,產(chǎn)品及其包裝總體優(yōu)化設計方法將得到進-步完善。
[ 參 考 文 獻?。?/B>
〔1〕 彭國勛,等.中國包裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策研究〔J〕.包裝工程,2002,1(6).
〔2〕 李炳威.結構優(yōu)化設計〔M〕.北京:人民交通出版社,1989
〔3〕恒川武.21世紀への包裝〔J〕.恒川武の地球にしい包培育技術(電子雜志),2001,5(1).
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