浅析智能化趋势下咖啡机的创新设计

吴彦博　杨文剑

摘要：科技进步带来了电器智能技术的革新，给小型家电产品的设计创作提供了更高效的工具。在智能化趋势下，“以人为本”的理念依旧是工业设计的基本原理和方法。文章通过调研智能小型家电的发展现状及咖啡萃取工艺，从消费者角度探讨创新设计的思路，设计一款智能自动咖啡机。以期为小型家电创新设计提供一定的借鉴。

关键词：智能化：咖啡机;创新设计

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2021）11-0130-02

根据《2020—2027年全球智能家电市场规模报告》，亚太地区在2019年以42.50%的份额主导了智能家电市场。家用电器即将全面进入智能时代。但智能化小型家用电器的研发面临的最大问题是研发经费巨大、成本过高。因此，大多数厂商推出的智能家电产品都是基于竞争层面，而不是消费者层面，这导致了家电产品在设计上很难做到创新化和智能化。

1智能化趋势下咖啡机的创新设计意义

1.1有助于现代咖啡机的升级改良

智能化新型咖啡机是基于传统咖啡萃取工艺，在传统自动咖啡机的基础上设计出来的。该设计能有效解决传统自动咖啡机材质粗劣、造型臃肿、功能单一、难以清理、难以精准控制萃取变量等诸多实际问题，也从用户的角度探索了现有咖啡机的发展方向，从而提升了现代咖啡机的实用价值。

1.2有助于咖啡文化的传播

由于目标用户的多样性，智能化新型咖啡机能够为不同口感偏好的人群提供多种萃取选择。对咖啡文化不是很了解的用户在使用智能化新型咖啡机时，会对旋钮上不同的研磨程度、不同的萃取量等设置有所好奇。用户在拿捏不准设置的情况下，会通过社交网路参考其他用户的数据或者是与其他用户讨论。这样可以促使用户从咖啡萃取的角度去探寻咖啡文化，促进咖啡文化的推广。

1.3促进小型家电设计的创新

所有小型家电的创新设计，都可以参考智能化咖啡机的创新设计思路，在产品设计的选材、造型、功能、交互等方面得到有效提升。从产品本身的升级改良一直延伸到相关文化的推广。注重在创新的同时考虑用户的实际需求和产品创新带来的价值，避免盲目升级。只有这样才能顺应时代，设计出优秀的家用电器产品。

2传统咖啡机萃取工艺分析

任何形式的咖啡机，其核心功能都是萃取咖啡。而咖啡机的萃取方式多数是模仿传统萃取工艺。颗粒大小、湿度、水温、气体压力和萃取时长等变量都会影响咖啡的最终口感。有经验的咖啡师能根据所处环境和经验控制好变量，利用半自动咖啡机或手工萃取，使咖啡口感符合顾客要求。因此，设计新型咖啡机必须探究传统咖啡机的萃取工艺。

自1946年浓缩咖啡诞生以来，咖啡的萃取方式已经经过大量的演变和升级。目前主流的萃取方式可以简单归纳为这6类：浸泡法、烹煮法、渗透法、手冲滴滤、真空过滤、加压过滤。同一种咖啡豆经过不同的萃取方式制作出的咖啡单品在口感、色泽、气味上会有明显差异。比如，单一产地的咖啡豆比较适合用手冲滴滤的方法;北美居民大多喜欢烹煮咖啡的口感;市面上销售的商用咖啡机以加压过滤为主，家用咖啡机以烹煮和加压过滤为主。

综合各地标准，普通的意式浓缩萃取标准为：利用18g的咖啡粉在9-10个大气压力下，在25-27秒的时间内取得约36 g液重、水温92-94℃的咖啡。在设计咖啡机时，设计者也需要严格遵守该标准，尽量避免用户更改这些数据变量。而每个人的口感偏好略有不同，所以在一些可控变量上，可以考虑开放化，给定一些范围让用户自行选择，或是引导用户选择。

3智能化趋势下咖啡机的创新设计思路

3.1理论创新

针对设计和艺术不同学科的跨界融合。咖啡机给人的固有概念是将咖啡豆变成咖啡饮料的机器。这种对咖啡机根深蒂固的理念容易在其造物构思方面形成思维定式。设计咖啡机不但要在功能方面加强和改善，而且需要增强机器与人的互动性。在提供更好服务的同时，促使没有咖啡习惯的用户也能被该产品吸引，从而创造咖啡文化传播等更高层次的价值。

3.2设计创新

3.2.1材质创新

在选材上，应尽量采用稳定轻巧、结构坚固、抗热性强的材料。智能化咖啡机的主体部位建议使用不锈钢、铝合金，以及烤漆塑料。机器内部与咖啡萃取液直接接触的不锈钢、防漏硅胶和防粘涂层一定要达到食品级。设计内部可视化水箱建议选择耐高温玻璃材质，设计外部可分离水箱，建议选择PET等食品级塑料。机器外壳可以选用新型的环保材料或优质木材。

3.2.2造型创新

在结构上，主机体部位改变现有全自动咖啡机臃肿的造型，突显咖啡机“萃取咖啡”的核心功能，减少多余的粉饰，做到简约精巧。外壳造型建议借鉴现代轿车或跑车，多利用曲线和曲面，做到新颖时尚。交互系统的位置、按钮的造型，以及电源线接口等局部细节应根据机器整体外观进行调整，尽量做到在视觉上和谐统一，并且符合人体工程学。另外可以适当改善一些可视元素或听觉元素，方便用户准确掌握萃取完成的时间和需要清洗的时间。

3.2.3技术创新

智能化离不开现代科技。设计者可以考虑将多种新型技术用于智能咖啡机设计。而需要注意的是，设计者利用现有技术提升咖啡机性能的同时，应尽量从消费者的角度考虑其实用价值。比如可以利用超声波技术，方便清洁咖啡机内壁和水箱。也可以利用互联网技术，将咖啡机设计成可以联网自动升级，更新内部算法，从而达到更加准确的萃取数据，同时让用户通过云端存储、分享自己的喜好设置或是参考别人的配方。设计专属的APP，让用户通过蓝牙、WiFi等无线传输方式连接至咖啡机，实现更多直观的操作。

3.2.4品牌文化创新

为咖啡机设立品牌文化。既然设计产品时考虑了优质的材料和先进的设计，那么设计师也可以考虑帮助企业通过对咖啡机的包装设计、性能的升级，以及功能、品质的宣传充分展示品牌形象与文化。设计咖啡机的同时可以设计与咖啡相关的产品。如咖啡杯、咖啡勺、打奶器等。从线上线下投入市场，时刻把握市场的反馈，了解消费者的喜好，从而改进产品，使其更好地服务于大众。

4智能化趋势下咖啡机的创新设计实践

笔者通过Crop Parametric软件设计了一款自动咖啡机（图1）。通过对咖啡萃取文化的理解，并从创新思维的角度出发，对咖啡机内部功能进行创新与改善。

在使用传统咖啡机时，咖啡机的内壁、研磨用的刀片往往不易清洗，机械刀片研磨的咖啡粉颗粒大小也不均匀。因此，在设计该款咖啡机的内部时，尝试将超声波技术运用在咖啡豆的研磨和咖啡机的清洁上。这样不但方便用户清洁机器，而且可以精准研磨咖啡豆，将粉末颗粒控制在指定尺寸，方便后续萃取。

如图2为舱体内部结构。由合金水冷管和曲面玻璃构成。水冷管上下连接超声波模组，曲面玻璃外存放纯净水。曲面玻璃内存放未使用的咖啡豆，隔绝外部环境，便于保鲜。制作咖啡时，超声波模组将咖啡豆击碎成咖啡颗粒，并送入水冷管。咖啡颗粒在水冷管内再次被超声波模组研磨成咖啡粉后送入主机体，进行后续萃取。用户在第一次完成一定设置后，每次仅需选择最适合的烘培度即可制作咖啡。其余復杂变量均用内部计算配合超声波模组完成精准控制。而需要定期清洁时，可将曲面玻璃内剩余咖啡豆取出，往内部添加专用清洁剂，配合超声波模组清洁咖啡机。

5结语

科技进步带来了电器智能技术的革新，给小型家电产品的设计创作提供了更高效的工具。在智能化趋势下，设计新型的工业产品时，绝不能忘记人类社会依然是情感化的社会，如果不从消费者的角度思考而一味追求毫无实用价值提升的创新，必然会使品牌走向衰败。所以，智能化趋势下工业产品的主要价值不能离开产品最初的属性。创新设计是为了生活而创新，只有服务于生活的创新才会被保留。