劉 揚(yáng)， 李詩(shī)媚

（嶺南師范學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院， 廣東 湛江 524048）

0 引言

隨著十九大鄉(xiāng)村振興發(fā)展戰(zhàn)略的提出， 生蠔產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越大[1]。 然而目前湛江生蠔循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)水平還相對(duì)落后，幾乎整個(gè)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈還是使用傳統(tǒng)的人工方式進(jìn)行作業(yè)，耗時(shí)大進(jìn)度慢，長(zhǎng)期從事該工作容易形成慢性疾病，對(duì)于整個(gè)湛江生蠔市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，低效率的勞作會(huì)在某一程度上降低消費(fèi)積極性， 從而會(huì)影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展[2]。 為改善此類問(wèn)題，帶動(dòng)湛江生蠔產(chǎn)業(yè)發(fā)展，本課題對(duì)開(kāi)生蠔工具進(jìn)行改進(jìn)，增加一個(gè)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，由傳統(tǒng)的純手工轉(zhuǎn)換為更科學(xué)省力的電子自動(dòng)化結(jié)構(gòu)， 達(dá)到高效、便攜、易用的效果，避免從事人員重復(fù)性勞作引起的肌肉勞損，解決該行業(yè)長(zhǎng)期存在且嚴(yán)重的手腕慢性疾病問(wèn)題。

1 研究現(xiàn)狀

未來(lái)我國(guó)牡蠣市場(chǎng)需求將會(huì)逐步增長(zhǎng)。 隨著生活水平的提高，生蠔消費(fèi)持續(xù)上升，加上技術(shù)在進(jìn)步，生蠔加工產(chǎn)品和功能性產(chǎn)品不斷創(chuàng)新發(fā)展， 進(jìn)一步地促進(jìn)了整個(gè)行業(yè)發(fā)展[3]。 目前祝凱旋[4]探討了開(kāi)取生蠔工具費(fèi)力的問(wèn)題，設(shè)計(jì)研究了一款尖銳刀頭，利用杠桿原理的新型撬刀的實(shí)用新型專利，騰枝藤等[5]探討了開(kāi)取生蠔工具效率低，易傷手，很難進(jìn)行大量的生蠔工具開(kāi)取的問(wèn)題，設(shè)計(jì)研究了一款固定放置的生蠔開(kāi)啟裝置的實(shí)用新型專利。

典型生蠔撬取工具主要分為兩種：手持式和固定放置型。 選取2 臺(tái)不同款式的開(kāi)啟生蠔工具進(jìn)行測(cè)試比較，分別記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，重點(diǎn)數(shù)據(jù)包括開(kāi)啟速度，操作流暢性，安全指數(shù)，不同大小生蠔適用性等，記錄見(jiàn)表1。

表1 典型示例配置文件（典型開(kāi)蠔產(chǎn)品競(jìng)品分析統(tǒng)計(jì)表）Tab.1 A Typical example configuration file

手持式開(kāi)取生蠔工具為最常見(jiàn)最基礎(chǔ)的款型， 超過(guò)80%的品牌都有該類產(chǎn)品，手持式產(chǎn)品較為輕便，形態(tài)簡(jiǎn)潔，可隨身攜帶，符合大多數(shù)用戶的要求，因此，小體積開(kāi)取生蠔工具深受市場(chǎng)歡迎。

固定放置型為創(chuàng)新型的產(chǎn)品款式， 該款型功能比手持式齊全，技術(shù)更先進(jìn)，因此其價(jià)位在市場(chǎng)上相對(duì)偏高，但由于體積的關(guān)系，比較占空間，效率低，比較適合不經(jīng)常開(kāi)啟生蠔的人群，見(jiàn)表2、表3。

表2 手持式開(kāi)生蠔工具不同品牌價(jià)格情況Tab.2 Price of hand- held oyster opening tools of different brands

表3 固定放置型開(kāi)生蠔工具不同品牌價(jià)錢情況Tab.3 Price of fixed oyster opening tools of different brands

從目前的數(shù)據(jù)分析得出：中低端市場(chǎng)為主要突破口，價(jià)格定位在50～150 元區(qū)間，采用高質(zhì)量的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比，注重外觀設(shè)計(jì)。

2 開(kāi)啟生蠔工具的需求分析

2.1 應(yīng)用環(huán)境分析

就目前開(kāi)取生蠔工具來(lái)說(shuō)， 其主要環(huán)境主要分為三個(gè)：家庭、餐廳以及養(yǎng)殖或批發(fā)基地[6]。由于大多家庭并不經(jīng)常開(kāi)取生蠔，操作不熟練，難以開(kāi)取生蠔，容易導(dǎo)致劃傷等安全問(wèn)題， 這就需要開(kāi)取生蠔工具具有較好的安全性能和易操作性。

餐廳是人們最經(jīng)常食用生蠔的場(chǎng)所， 生蠔都會(huì)放在廚房或燒烤爐附近，會(huì)長(zhǎng)期處于充滿油煙、潮濕以及溫度較高的環(huán)境中， 這就需要開(kāi)取生蠔工具具有較好的耐腐蝕性和耐熱性。

養(yǎng)殖或批發(fā)基地是經(jīng)手最多生蠔且環(huán)境較為惡劣的場(chǎng)所，因?yàn)殚L(zhǎng)期處于戶外，直面暴曬以及風(fēng)雨，所以就需要開(kāi)取生蠔工具具有一定的封閉性。

通過(guò)調(diào)研分析可以確定， 開(kāi)取生蠔工具適用場(chǎng)合共有三種：

（1）家庭或集體聚餐燒烤：家庭購(gòu)買生蠔時(shí)，如果使用普通的家庭用刀來(lái)開(kāi)取生蠔會(huì)有一定的危險(xiǎn)性， 普通的刀一般尺寸大且鋒利， 而且普通家庭開(kāi)取生蠔未必熟練。 此時(shí)，就需要一個(gè)能開(kāi)取生蠔的工具了。

（2）餐廳或燒烤店：這兩類地方通常是最經(jīng)常食用生蠔的場(chǎng)所，通常有專門的工作人員進(jìn)行開(kāi)取生蠔工作， 如果沒(méi)有專業(yè)的開(kāi)取生蠔工具，工作效率會(huì)大幅度降低，因此這兩類場(chǎng)所需要能高效開(kāi)取生蠔的工具。

（3） 生蠔種植基地或生蠔批發(fā)場(chǎng)地： 這兩類場(chǎng)所是最熟練開(kāi)取生蠔過(guò)程的場(chǎng)所， 對(duì)開(kāi)取生蠔工具的要求也會(huì)相應(yīng)提高，長(zhǎng)期工作也會(huì)造成肌肉勞損，因此，建議使用自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的開(kāi)取生蠔工具。

2.2 用戶調(diào)研

采訪的目的：采集用戶信息，分類用戶群，深入了解用戶的生活背景， 了解用戶對(duì)開(kāi)啟生蠔工具的想法和需求，對(duì)用戶行為進(jìn)行觀察，從而根據(jù)用戶的使用習(xí)慣，發(fā)現(xiàn)使用過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足，獲得設(shè)計(jì)的靈感，探索與產(chǎn)品功能需求相應(yīng)的潛在用戶和市場(chǎng)[7]。

根據(jù)對(duì)現(xiàn)有開(kāi)取生蠔工具產(chǎn)品的調(diào)研和試用， 設(shè)計(jì)了訪談提綱，重點(diǎn)圍繞以下幾個(gè)方面來(lái)展開(kāi)：開(kāi)啟生蠔工具產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)風(fēng)格；開(kāi)啟生蠔工具工業(yè)設(shè)計(jì)配色；開(kāi)啟生蠔工具產(chǎn)品材料質(zhì)感選擇；開(kāi)啟生蠔工具造型規(guī)格；開(kāi)啟生蠔工具產(chǎn)品命名；開(kāi)啟生蠔工具產(chǎn)品價(jià)格設(shè)計(jì)；開(kāi)啟生蠔工具設(shè)計(jì)附加功能； 開(kāi)生蠔工具產(chǎn)品的消費(fèi)者購(gòu)買行為[8]。

本設(shè)計(jì)研究關(guān)于市場(chǎng)調(diào)研的內(nèi)容包括： 市場(chǎng)動(dòng)態(tài)的收集（例如消費(fèi)新走向、當(dāng)下的經(jīng)濟(jì)環(huán)境等）；用戶對(duì)開(kāi)取生蠔工具產(chǎn)品的態(tài)度（即對(duì)開(kāi)取生蠔工具產(chǎn)品的偏好，找出產(chǎn)品的不足， 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中改進(jìn)， 提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力）。 對(duì)不同環(huán)境的使用需求進(jìn)行歸納見(jiàn)表4。

表4 不同環(huán)境的使用需求Tab.4 Use requirements of different environments

通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷、模擬觀察等方法對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，將反饋的信息進(jìn)行整理分類，分析得出市場(chǎng)現(xiàn)狀的結(jié)果，開(kāi)啟生蠔工具的市場(chǎng)需求情況： 根據(jù)對(duì)已購(gòu)買開(kāi)啟生蠔工具產(chǎn)品的用戶調(diào)查反饋顯示： 消費(fèi)者購(gòu)買開(kāi)啟生蠔工具的主要原因是不使用工具難以開(kāi)啟生蠔， 表明目前開(kāi)啟生蠔工具消費(fèi)形態(tài)較為穩(wěn)定。

用戶需求定位： ①消費(fèi)者使用開(kāi)啟生蠔工具產(chǎn)品的空間主要集中于廚房； ②消費(fèi)者對(duì)工具類產(chǎn)品風(fēng)格偏好主要集中在簡(jiǎn)約和實(shí)用兩個(gè)方面。

表5 生蠔撬取工具用戶需求定位Tab.5 Oyster prying tool user demand positioning

在進(jìn)行手握式工具的設(shè)計(jì)時(shí)， 應(yīng)該遵循人機(jī)工程學(xué)原則。手柄是手握式工具最重要的部分。對(duì)干單個(gè)手柄工具，使用方式是掌面與手指周向抓握，其設(shè)計(jì)要素包含手柄形狀、尺寸、操縱力和彎角等。

（1）手柄形狀。 手柄形狀設(shè)計(jì)的基本要求是：手握舒適、使用方便、防滑可控。因此，應(yīng)根據(jù)手的結(jié)構(gòu)和生理特征來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）手柄尺寸。手柄直徑大小取決于工具的用途與手的尺寸。 用力握緊的手柄直徑為40mm， 允許范圍為30～50mm。精確操作的手柄直徑為12mm，運(yùn)行范圍為8～16mm。

手柄長(zhǎng)度主要取決于手掌寬度。 掌寬一般在71～97mm 之間，因此，對(duì)明顯用力的工具，如剪刀和螺絲刀等，建議柄長(zhǎng)130mm，一般不小于100mm，如果需要戴手套操作時(shí)，柄長(zhǎng)增加13mm。

手柄在最大用力點(diǎn)之間的距離控制在65～90mm，大多數(shù)人在這個(gè)范圍內(nèi)都能發(fā)揮出最大的握力。

3 開(kāi)啟生蠔工具設(shè)計(jì)實(shí)踐

3.1 設(shè)計(jì)定位

根據(jù)前期市場(chǎng)調(diào)研和用戶研究， 結(jié)合用戶的實(shí)際需求， 本章節(jié)設(shè)計(jì)的開(kāi)啟生蠔工具是基于自動(dòng)旋轉(zhuǎn)技術(shù)的產(chǎn)品，見(jiàn)表6。

表6 生蠔撬取工具設(shè)計(jì)定位Tab.6 Design oyster prying tool

3.2 草圖方案

在構(gòu)思的過(guò)程中， 考慮到該定位的開(kāi)取生蠔工具主要是在餐廳和家庭使用，因此移動(dòng)使用是其特征之一，小巧且?guī)в行铍姵氐漠a(chǎn)品特征能方便攜帶。此外，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是高效開(kāi)取生蠔工具最重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，見(jiàn)圖1。

圖1 概念手繪草圖

3.3 產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)效果圖

圖2 開(kāi)取生蠔工具外觀設(shè)計(jì)效果圖

戶調(diào)研的結(jié)果設(shè)計(jì)以黑藍(lán)色為主，有較好的耐臟性的同時(shí)也會(huì)相對(duì)高級(jí)，呈現(xiàn)較經(jīng)典的視覺(jué)效果。 圖3 為產(chǎn)品使用圖， 推動(dòng)開(kāi)關(guān)使刀尖轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，插入生蠔內(nèi)部，利用電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)啟生蠔。

圖3 開(kāi)取生蠔工具使用圖

3.4 尺寸及工程制圖

圖4 為開(kāi)取生蠔工具設(shè)計(jì)的尺寸圖。整體的總高210mm，手柄的長(zhǎng)度和寬度符合手柄設(shè)計(jì)的人機(jī)工程數(shù)據(jù)。 圖5 為產(chǎn)品的爆炸圖，能夠清楚地看到各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的連接關(guān)系。刀尖和刀身靠中間連接件連接，內(nèi)部電機(jī)與線路板連接，線路板與電池連接，線路板與開(kāi)關(guān)連接，電池與刀身底板連接。

圖4 開(kāi)取生蠔工具尺寸圖

圖5 開(kāi)取生蠔工具爆炸圖

4 結(jié)束語(yǔ)

本研究是湛江生蠔循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈衍生產(chǎn)品設(shè)計(jì)， 最終設(shè)計(jì)了一款自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的開(kāi)取生蠔工具， 本論文的研究設(shè)計(jì)如下：①調(diào)研分析了開(kāi)取生蠔工具市場(chǎng)，深入研究現(xiàn)有產(chǎn)品，收集用戶意見(jiàn)，獲得了對(duì)本論文有用的數(shù)據(jù)；②進(jìn)行了用戶研究，得出使用和購(gòu)買情況。 分析總結(jié)了用戶使用習(xí)慣，得出用戶評(píng)價(jià)，明確了設(shè)計(jì)的方向；③設(shè)計(jì)了半自動(dòng)開(kāi)取生蠔工具，其硬件外觀簡(jiǎn)約，適合不用風(fēng)格的人群。

通過(guò)對(duì)開(kāi)取生蠔工具的研究設(shè)計(jì)， 作者認(rèn)為開(kāi)取生蠔工具研究還存在以下幾方面值得深入研究： 開(kāi)取生蠔工具是目前較為新穎的研究方向， 對(duì)于產(chǎn)品后續(xù)的完善還有待研究。同時(shí)關(guān)于智能化開(kāi)取生蠔的技術(shù)，開(kāi)發(fā)成本和市場(chǎng)的接受程度還有待實(shí)踐和調(diào)研。

作者也將繼續(xù)關(guān)注開(kāi)取生蠔工具的市場(chǎng)情況， 學(xué)習(xí)和了解后續(xù)關(guān)于生產(chǎn)加工的知識(shí)，讓設(shè)計(jì)更為完善，更具有價(jià)值。