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浅谈全球洗衣机技术发展趋势

5524澳门24小时: 2019年01月19日 来源: 互联网
小编语:从1858年汉密尔顿·史密斯发明第一台手摇洗衣机开始,洗衣机的动力和内部洗涤结构不断发展演进,逐步形成了滚筒式、波轮式和搅拌式等产品,并一直流传至今。其中,来自社会需求(能效、法规、标准)和市场需求(消费、健康、便利)的两方面因素,推动洗衣机技术不断发展。

  各国企业在洗衣机技术方面的竞争日益激烈。在中国市场,洗衣机智能应用相对突出,技术逐渐回归产品本质,高性价比产品受到热捧。在欧洲市场,洗衣机在节水、节电等性能要求日趋严格,相关能效标识指令不断升级进化。在北美市场,12kg以上大容量洗衣机一直是各大厂商竞争的焦点,惠而浦、LG、三星、海尔等企业不断在技术上推陈出新,抢占高地。再看日韩市场,当地品牌(松下、三星、LG等)占据绝对份额,功能时尚化,不断创新并引领洗衣机技术发展潮流。另外,广大的发展中国家市场仍有巨大潜力可挖,这将引导全球洗衣机市场呈现差异化发展趋势。

  洗衣机市场不断出现的各种技术,可以笼统地归成两大类,即共性技术和特化技术。共性技术包括智能化、新材料、仿真、可靠性和制造等,特化技术包括电机、传感器、感知、减震降噪和节能节水等。针对这些技术的发展趋势,笔者做出如下展望。

  智能化

  目前,各种智能部件在洗衣机上逐渐得到应用,如Wi-Fi、触控屏等,典型智能应用如自动投放、衣物识别等在一些高端洗衣机上已实现。同时,智能家电控制系统也百家争鸣,如海尔U+、博西家电Home Connect、三星Bixby Home等,但现有功能多以远程控制为主。从未来智能化技术发展趋势来看,相关智能部件的低成本化以及兼容统一的智能家电控制系统是首要突破方向,利用多样化的控制终端,如智能手机、智能音箱等,最终实现具备“AI”技术的洗衣机。

  新材料

  当前洗衣机的产品外观仍以传统颜色为主,如白色、银色等,外观材料的时尚个性化仍显不足。同时,功能性材料(抗菌、强度、耐蚀)性能不高,产品的包装材料资源浪费较大。未来,随着各种新型材料技术(如多色混合注塑、纳米涂层)的引入,产品外观将变得绚丽多彩。另外,兼具重量轻和高强度的碳纤维材料应用也是一种趋势。同时,具备自清洁、杀菌、降噪等功能性的材料将得到广泛应用,提升产品附加价值。此外,更高性能的抗菌/抗老化材料以及环保型包装材料(可回收、自降解)的应用,为改善人类的居住环境助益良多。

  仿真技术

  在洗衣机产品开发领域,各主流企业都不约而同地应用各种仿真技术,包括内部系统多体动力学、风道系统流体动力学、跌落冲击分析和疲劳应力分析等。但是,相比航空航天和汽车等行业,洗衣机仿真技术起步相对较晚,仍有很大的发展空间。从汽车行业的仿真技术发展规律来看,未来洗衣机产品仿真技术在仿真体系方面仍待规范和完善,各种高级仿真任务的置信度有待提升,如洗衣机橡胶部件、减振器等非线性仿真模拟,多物理场联合仿真,平衡圈流固耦合问题,电机磁、热、声耦合分析等。另外,借助各商业化仿真软件的迭代升级,各种仿真优化设计问题仍需解决。

  可靠性

  通常,洗衣机产品的整体及部件可靠性验证仍旧依赖于试验测试,而产品软件可靠性,目前尚无有效的评估方法,相关理论体系仍在逐步完善。未来,随着洗衣机功能多样化以及智能化发展,产品可靠性保证难度将成倍增加。因此,各种先进强健性设计方法的应用,如DFSS,必将变得越来越广泛。同时,更有效的检测验证方法研究日渐兴起,对产品软件评估方法的研究也将同步展开。

  智能制造技术

  洗衣机行业的制造技术与汽车等先进制造行业相比,仍旧落后不少,在人力成本相对较低的国家和地区,洗衣机产品制造线以人力为主。当前,随着工业互联网等技术的发展,以机器人大规模组装为特点的智能工厂方兴未艾。未来,标准化、模块化、定制化等新兴智能制造技术,既能满足产品高品质、高可靠性及高效率生产的要求,又能满足消费者私人定制等需求。

  电机技术

  传统洗衣机的驱动电机包括单向感应电机和串激电机等。随着电机技术的不断发展,高效变频电机逐渐成为主流,以永磁直流无刷电机为代表,普及率逐步提升,增长趋势明显。展望未来,低成本化直流无刷电机将得到广泛应用,电机拓扑结构持续优化,深度弱磁控制技术蓬勃发展,新的永磁体材料应用,促使变频电机兼具高效率、高精度、低噪声等性能。

  传感器技术

  目前,洗衣机应用的传感器类型比较有限,可实现功能也有限,如水位、温度等感知,但精度相对不高。同时,各类新型传感器(位移、污浊度)仅在高端产品上少量应用。未来随着各种传感器的技术升级,如布质传感器、湿度传感器等,洗衣机将获得更精准的感知参数,使得分类洗、衣干即停等功能不断完善。同时,各种传感器综合应用,将不断衍生出新的技术,比如自动投放技术、分类处理技术、和中央控制技术(集中供/排水)。另外,随着智能化需求越来越广泛,5G背景下无线网络传感器与洗衣机的集成化也将是未来发展趋势。

  感知技术

  综合比较洗衣机的各种感知技术,日本、韩国等国家主流企业在洗衣机感知技术方面已成熟应用,而中国大部分企业起步较晚,感知算法停留在常规应用等方面,如重量、偏心等感知的实现,而且感知结果精度相对较低。随着各种新型传感器技术的发展,新的感知类型不断出现,如脏污感知、衣物感知等,感知精度必将跃升到新的高度。通过感知算法不断地优化,将最终实现洗衣机的无所不“感”。

  减振降噪

  在消费升级的大背景下,洗衣机的噪声问题受到人们越来越多的关注。对于减振降噪技术而言,大部分洗衣机企业仍旧采用如水泥配重块和吸音海绵等被动控制技术,产品的噪声评价偏向于数值管理,而更贴近于消费者实际感受的声品质评价体系仍未建立。未来,洗衣机偏心(大小、位置)精确感知技术将不断迭代发展,各种振动主动控制技术,如磁流变减震、平衡圈偏心自适应控制不断升级应用。同时,声设计、主动降噪技术和声品质优化设计在产品上应用,必将大幅提升洗衣机使用舒适性。

  节能节水

  节能节水的长期目标就是“低能耗”和“低水耗”。“低能耗”的主要目标是降低电机能耗、加热能耗及主要电器件能耗,目前主要依托于电机变频化来实现,而冷水洗涤技术和热泵烘干技术可显著降低产品能耗。“低水耗”则以降低洗涤水量和烘干水量为突破方向,一方面,为了减少洗涤水量浪费,漂净即停,烘干即停技术逐渐发展成熟;另一方面,为了提高洗涤水量循环利用率,洗涤水循环自净系统等成为未来发展热点,同时,在洗涤剂性能上的突破,如浓缩、活性且环境友好的新型洗涤剂,在提升洗衣机洗护效果同时可大幅减少漂洗次数及水量。

  综上所述,随着各种技术的创新发展,洗衣机将朝着“绿色、健康、舒适、智能”等方向深度发展。同时,技术创新不再是以产品硬件升级为中心,而是真正跨入到提升用户“洗衣体验+亲环境”为中心的立体式技术创新时代。

(责任编辑:中国企业家品牌周刊 版面编辑:网站管理员) 【关闭窗口】【我要打印

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