基于家电包装设计的包装工艺学课程构建

2021-09-14 03:10:12陶良毅许汉松高艳飞
上海包装 2021年3期
关键词:工艺学包装材料工艺技术

■ 文/陶良毅,许汉松,高艳飞

(1.中山火炬职业技术学院;2.佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司)

1 引 言

众所周知,包装工艺学是包装工程学科体系中的重要组成部分[1-5],从某种意义上说包装工艺学与包装材料学组成了包装工程学科体系中的“两条腿”。包装学科本身是一门高度综合、交叉的技术科学[6],而作为包装工程专业主干课程的包装工艺学,自然也充分体现了其技术高度综合、学科相互交叉的特点。其中,最显著的特点是“知识点多且零散”[1],缺乏系统性,理论教学的内容难以组织[4]。这给教学和学习带来很大的困难,一方面,教师教什么、如何教、为何教;另一方面,学生为何学、有何用、如何用。人才培养和产业需求矛盾的产生有很多原因,其中重要一点是人才培养没有击中岗位、命中市场。高校包装设计学科专业的人才培养方案体现的是学科建设的逻辑,并未真正将包装设计行业主体的需求纳入其中[7],即人才培养没有精准的细分市场和细分岗位。产业需求最终的体现是岗位,因此,人才培养要面向岗位,立足岗位,回归岗位。

本文基于家电企业包装工程师岗位,从家电包装设计视角探讨包装工艺学课程构建,主要包括包装工程师岗位能力分析,包装工艺学课程目标的解构,课程内容的组织以及教学方法的优化等内容。

2 岗位能力分析

家电企业包装工程师主要指对家电产品进行运输包装设计以达到保护产品、防止物流损伤的运输包装全生命周期研究开发人员。本文通过问卷星的方式进行了调研,调查对象为家电等企业研发一线包装工程师,调查内容为岗位能力,设置了“熟练掌握包装材料属性及其性能”“熟悉包装材料加工成型工艺”“熟练掌握UG/Pro/E、CAD、CDR/AI等设计软件”“包装原材料测试标准及运输包装件测试标准”“跌落仿真分析”“印刷”“其他,请填写”等七个选项。收回来自美的、格力、海尔家电等企业研发一线包装工程师的问卷87份。结果如图1所示。

图1 包装工程师岗位能力要求调查统计

从图1可以看出,前四项能力在家电等企业包装工程师岗位能力中居重要位置,分别对应包装材料、包装工艺、设计工具、设计面向对象等模块。设计面向对象是包装工程师进行包装设计的出发点和落脚点,设计工具是包装工程师的武器,包装材料及成型工艺是包装工程师的专业素养。家电包装属于运输包装的范畴,“熟悉包装材料加工成型工艺”主要侧重在运输包装材料,尤其以瓦楞纸板为主的外包装材料及以发泡泡沫塑料为主的内包装材料等。因此,一方面基于家电包装设计的包装工艺学课程组织应将重点放在运输包装材料上,以运输包装为主线,而不应面面俱到;另一方面也不追求对包装工艺作深入的了解和掌握,比如掌握其深奥的理论知识、操作性极强的实践技能等[1],只需要掌握包装成型工艺的初步知识,使所设计的方案能够生产制造、经济可靠即可。

3 课程目标的解构

从以上分析来看,基于家电包装设计的包装工艺学课程目标主要是支撑包装设计师具备设计方案并能进行生产制造的能力,主要包括工艺的可制造性、工艺的经济性和工艺的绿色性。

3.1 工艺的可制造性

工艺的可制造性是指包装工程师能够根据所选用的包装材料及其成型工艺进行出图,包装材料供应商可以顺利地实现生产制造,这是最基本的能力要求。比如EPS泡沫塑料,由于其成型工艺不同于注塑模具,没有滑块结构,无法成型侧面有型或孔的EPS制件,所以在ESP结构设计中需要避免。另外,EPS的模具壁厚较薄,不方便EPS制件外形尺寸扩大的改模,所以ESP结构设计中要考虑后期改模的需要,设计应向有利于改模的方向取舍。

3.2 工艺的经济性

工艺的经济性是指包装工程师能合理地进行包装结构设计,使得设计的包装结构便于加工,且废品率低、加工效率高等。比如,目前常用的发泡材料EPE和EPS,两种成型工艺有一定的差异。EPE目前主要是片材发泡,平板模具分切后手工粘合成异形结构,无法一次模具成型异形结构。而EPS却相反,可以一次模具成型异形结构,满足异形产品的贴合包装,其自动化程度远高于EPE,加工成本低。又如,EPS是物理发泡熟化熔接成型,通过其模壁上的蒸汽孔向内腔供热,如果EPS制件壁厚太厚,易造成熟化不均或熟化时间过长,造成生料残次品或浪费能源,因而不经济。

3.3 工艺的绿色性

工艺的绿色性是指包装工程师所设计的包装方案是基于最基本、最简单的包装工艺,尽量不使用或少使用复杂的工艺、复合的工艺,以便包装的回收利用,方便包装的分类处理。通过课程学习,学生在包装设计过程中立争树立资源节约、资源再利用的绿色环保理念。比如,如果纸箱可以单色印刷,就尽量不要使用多色印刷;如果可以用黑色,就尽量不要用彩色等。

4 课程内容的组织

根据岗位能力分析及课程目标,以家电运输包装设计工作任务中包装工艺知识需求为主线,按照工序流程将所需的包装工艺知识串联起来。课程内容的组织框架如图2所示。

图2 包装工艺课程内容组织框架

4.1 包装材料成型工艺

家电包装主要涉及的包装材料为运输包装类材料,围绕着运输包装材料可以形成如下几个专题。第一个专题是纸类包装材料,主要包括原纸、瓦楞纸板/箱、蜂窝纸板/箱、纸护角/纸管、纸浆模塑等;第二个专题是发泡类泡沫塑料包装材料,主要包括EPS、EPE、EPP、EPO、聚氨酯(PU)海绵、EVA等;第三个专题是薄膜类塑料包装材料,主要包括塑料薄膜、标签、泡罩薄膜、塑料打包带、吸塑等,其中涉及薄膜标签的要插入印刷工艺的内容;第四个专题是木制品等其他类包装材料,主要包括木托盘、两片罐、三片罐等。前三个专题是重点内容,同时也是课程的核心内容,需要充分展开、充分延伸。第四个专题作为介绍性内容。

4.2 包装过程工艺技术

包装过程工艺技术是指在生产线现场进行的包装工艺技术,按包装的完整性分为整体性过程工艺技术和局部性过程工艺技术。整体包装技术主要包括现场发泡、充气包装、热缩包装技术、冷拉伸包装技术等,局部包装技术主要包括纸箱自动开箱、自动贴标、激光标刻等生产线装配工艺。整体包装技术是运输包装创新变革的重要内容,是岗位能力要求的重要部分,需要充分的展开和延伸。局部包装技术通用性较高,是非岗位能力的核心要求,作为介绍性内容。

4.3 现代物流工艺技术

现代物流工艺技术是指自动码垛、自动分拣等现代智能物流工艺技术,是包装实现后的物流过程,需要适当了解和关注,作为介绍性内容。

5 教学方法的优化

网络信息发达,众多教学资源触手可及。包装工艺相关的文字、图片、声音、视频等信息铺天盖地。除常规的教学方式外,以下一些教学方法值得尝试:

5.1 上成“历史课”

以纸类专题为例,这一专题的重点是纸及纸制品的纤维方向及其力学性能的差异,贯穿整个纸制品。以此为主线串联起瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸护角等纸制品纤维方向与原纸的纤维方向一致性问题。纸是中国古代四大发明之一,关于纸的历史及故事应该可以挖掘很多,相似的还有印刷工艺。再比如,以发泡EPS泡沫塑料为例,可以讲述国外优秀化工企业的发展史及其对现代工业的影响,等等。讲故事、讲历史可能会使得课堂气氛活跃起来,在提高同学的学习兴趣及效果上可能有一定的帮助。

5.2 上成“手工课”

教育心理学上说,行为是认知的基础,因而上手工课也是不错的教学方式。比如,用手撕的方式粗略辨别纸的纤维方向,非常容易实现。再比如,蜂窝纸芯的成型工艺,课堂上也可以实现,材料为纸张、胶水、剪刀等,即可尝试什么是错位涂胶。稍微复杂一点的,如古代的抄纸工艺,课堂上也可实现,材料为手帕纸、筛网、水盆等,分成几个小组,感受一下古代抄纸的过程。

5.3 上成“思政课”

如上所述,教学中也可以融入很多思政的元素。比如,中国古代四大发明,包装专业就占了两个,旨在培养专业情怀。又如,近代以来中国的科学技术远远落后于西方国家,年轻一代要继续努力,正如习近平总书记2018年在两院院士大会上提到“国家对战略科技支撑的需求比以往任何时期都更加迫切”,旨在培养爱国情怀。再比如,瓦楞纸板的楞型很多教材上都描述有3种,即U型、V型和UV型,但U型不易高速啮合成型,V型非常尖锐,很容易断纸且着胶量低,因此实际上常见的只有一种楞型,即UV型。由此告诫同学们“尽信书则不如无书”,要学会思考,善于思考,要有“吾爱吾师,吾更爱真理”的怀疑精神。

6 总 结

本文从家电包装工程师视角通过岗位能力的分析、课程目标的解构、课程内容的组织、教学方法的优化,探讨了包装工艺学课程的构建。针对包装工艺学知识点多零散。且缺乏系统性,以及理论教学内容难以组织的教学问题,包装工艺学教学应找准岗位定位,进行岗位能力分析,以岗位工作任务中包装工艺知识需求为主线将所需的包装工艺知识串联起来,组成课程内容,支撑岗位能力。按照传统的学科组织的教学方式无法有效应对变化的市场需求,无法准确击中岗位、命中市场。人才培养应面对岗位、面向市场,课程的组织应该按照职业方式,按岗位需求组织教学,深化产教融合,实现教育供给侧和产业需求侧结构要素的全方位融合,以期解决教育人才培养和产业需求存在的“两张皮”问题。

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