海水淡化的商品化技术路线

潘春佑，靳少培，李 露，冯 涛，王可宁，薛喜东，胥建美，邵天宝

(1.自然资源部 天津海水淡化与综合利用研究所，天津 300192；2.天津水文水资源勘测管理中心，天津 300192)

商品的发展是以物质功能为基础，逐渐将使用价值与产品附加价值相融合的过程。现阶段国产淡化装置的技术指标已经比肩国际市场，但由于忽视了对淡化装置附加价值的提升，导致国产装置往往因为“不美观、不方便、不灵活”而逊色于国外淡化装置[1-3]。

究其根源，还是对市场规律的认知依然停留在价格与性能上，缺少人性化、系统化、专业化的研发标准和技术路线。借鉴工业设计路线，结合产品的发展趋势，以人性的需求为出发点，将精神、文化、艺术等人性因素与海水淡化产品进行融合，提升国产装置的综合价值量，为提升国货未来的市场占有率助力[4-11]。

1 路线融合

技术路线内容(图1)：

(1)搜集有关海水淡化系列装置的案例，对调研到的信息进行分析、整合、归纳，并将其结构、功能、形态等方面的设计特点进行总结。

(2)结合当下企业加工能力以及制造成本(在合理投资范围内，或企业承受能力范围内)，拟定使用人群、环境、使用条件，拟定设计风格。

(3)根据设计定位，进行工艺计算、装置选型、绘制系列装置的外观草图。

(4)在工业设计专业造型软件中，建立设备单体和仪表元件的等比三维模型，按照最终的方案草图安排单体并进行管路排列与连接。

(5)将设计好的不同风格的三维模型，导入即时渲染工具中，调整材质、框架结构、元件布局、面板设计、色彩、表面光影、环境模拟、装饰等元素体现理想的风格效果，并生成仿真效果图及展示动画。

(6)筛选直观的仿真效果图，突显装置的设计特色，并制作展板及使用手册。

图1 技术路线Fig.1 Technology route

2 路线延用

2.1 市场调研及分析(如表1)

浅析国外淡化机的设计特点：

(1)国外的品牌拥有针对性的系列化产品，这些产品针对不同环境、人群、自然条件而定位研发，具有统一的设计风格，可以给人留下深刻的品牌印象。

(2)反渗透膜组件、仪表、过滤器、水泵等设备选型需多考虑总体设计与美观实用。

(3)在保证装置的功能性的前提下融入大量工业设计元素，包括材料、结构、形态、色彩、装饰等关键因素，除此以外还涉及了包装、广告、展示、人机工程等相关知识。

表1 前期调研Tab.1 Preliminary investigation

国内淡化机的设计特点：

(1)国内生产淡化机企业较多，产品样式多而杂，由于缺少系统的设计，存在“体积大、笨重、操作繁复”的现象，未形成系列化定型产品，产品定位不够明确。

(2)反渗透膜组件、仪表、过滤器、水泵等设备选型只考虑功能与经济性、未考虑风格设计和品牌印象。

(3)控制面板各个功能单元布局不合理，没有从用户角度考虑设置，忽视了便利性和可操性，缺少合理的人机设计。

可以吸收借鉴的优点：自动化、智能化、节省空间资源、降噪、可靠性、人性化。

需要规避和注意的缺点：结构色彩单一、设计感低、没有针对性、布局杂乱、操作繁琐。

2.2 设计定位

在考虑成本与机加工能力的前提下，将人群定位在中端消费群体，具体内容如表2。

表2 设计定位Tab.2 Design position

2.3 设计流程及设计分析

设计采用“PP棉过滤(预处理)+反渗透淡化模块(RO)”工艺，再按照设计参数进行选型。根据拟定的军旅风绘制设计草图。以草图结构为基础，运用专业软件建模并渲染出图，设计流程如图2。

图2 设计流程Fig.2 Design flow

立置膜排列结构有效减少了占地面积。如图3，优化的外接口防止了高压冲射人体，30 °斜倾弯管提升了外接管路的协调性。弧形挡板防止高压冲射，且有利泵体通风散热。装置在换膜时，需要较高的操作空间。因其结构重心偏高，在颠簸环境(船舶)中使用时需要二次固定，适合在稳定(陆地、平台)工况下使用。模块划分合理，操作符合人机工程学要求。如图4，装置依托框架进行黄金分割，根据功能进行面板的错层分区，主次有序。在工业设计技术的支持下，将军旅风格进行横向拓展，让产品更多样化。

图3 外接头与挡板侧剖图Fig.3 Side section of outer joint and baffle

图4 装置效果图Fig.4 Device rendering

3 结论

1)在淡化产业中，其商品路线需要工业设计成熟的理念支持。从视觉传达的设计角度采用统一的风格、结构、材质、色彩等因素对海水淡化装置进行共性设计，促进产品发生裂变，形成系列化趋势。系列化的产品，有利于企业更好地匹配市场需要。

2)工业设计在海水淡化装置设计流程中的运用，预示市场的需求由性能主导向体验主导的方向发展。为缩小国内与国外的产品差距，在趋利避害的过程中还要思考未来方向。在产品从设想到落地再到优化定型的流程中，产品需要拥有自己的特性。不光是使用特性，更多的是产品印象。企业在给产品提升附加价值的同时，将企业文化注入其中，成为树立企业正面形象的有效途径，在某种程度可以给水处理行业附能。