农产品加工机械的人机交互设计研究

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农产 品 加工机械 的人机 交互设 计研究
高锐涛 郭晓燕 杨慧珠 曹 玉 华
（ 华南农业大学 ， 广 东 广州 ５ １ ０ ６ ４ ２ ） 摘 要： 本 文分析 了农产品加工机械发展过程 中存在的 问题及其在技 术和设计方 面存在 的不足 ， 论述 了农业机械 开发 中应 用人机 交 互设计的必要性 ， 进 而探 讨 了对 农 业 机 械 功 能 操 作 区、 操 作 系统 、 人 机 界 面 进 行 人机 交 互 设 计 的 具 体 方 法 。 关键词 ： 农 产 品加 工机 械 ； 操作界 面； 操 作 系统 ； 人 机 交 互设 计 农 产 品加 工业 是农 业产 业 化 的主 导产 业 ，是 实现 农 业现 代 产 业集 群 ， 使 规模 优 势 、 区域 优势 和 市 场优 势 得 以充 分发 挥 ， 成 化 的重 要 环节 。农 产 品加 工业 的快 速 发展需 要 先进 的农 产 品加 为 区域 经济 发展 的主要 推动 力量 ，特 别是 对 于经 济欠 发达 地 区 工 技术 和装 备 作 为支撑 。人 们对 农 产 品加工 技术 和装备 不 断提 的经济发 展具 有 重要 的推动 作用 ［ ３ 】 。 出新 的要 求 ， 保 证农 产 品的 营养 、 卫生 、 安全 ， 适应 人 类膳 食结 构 ２农产 品加 工机械 发展 现状 及存在 的问题 的调 整和 变 化 ； 满足 集 约化 经 营 、 规 模 化 生产 的市 场需 求 ； 提 高 目前 ， 我 国大力 发展 的农产 品加 工机 械有 以下八 类 ： 一、 粮食 农 产 品的市 场竞 争力 ， 提 高农 产 品资源 的利 用率 。以上 多个方 面 加工 机械 。以小 型成 套设 备为 主攻方 向 ， 如 多机 轻碾 和着水 抛光 使农 产 品加 工技术 和设 备 面临新 的发 展机 遇和 挑战 。 在 国外 ， 美 制 米等 中 、 小 型设 备 ， 以及 精制 米 、 营 养米 加 工设 备 、 专用 粉 、 等 国、 日本 、 德国、 法 国、 意大利 、 丹麦 、 荷兰 、 瑞士 、 瑞 典 等 国家 的农 级粉 成套设 备 。二 、 油 料加 工机 械 。当前有 待开 发 以炼 油脂 为主 产 品原料 ９ ｈ ｉ 率一 般都 在 ７ ０ ％以上 ， 有 的甚至 高达 ９ ２ ％， 其农 产 的成 套设 备 。三 、 果 品加工 机械 。由于近年来 国内农 副产 品基 地 品 加工业 产值 占工业 总产 值 的 比例 一 般在 １ ０ ％以上 ，最 高 的接 建设 发展 迅猛 ， 急需 小 型果 品加工 设 备 。如 山楂加 工 ， 目前 国 内 近 １ ８ ％。 发 达 国家 高生产 率 的农 产 品加 工成套 设备 ， 大大 降低 了 山楂 种产 量近 ２ ０万吨 ， 山楂 加工机 械供 不应求 。四、 茶 叶加 工机 农产 品 的加工 成本 ， 增强 了市 场竞争 力…。 械。 鉴于 绿茶 、 红茶 、 特种茶 产量 上升 较快 ， 小 型成 套加 工机 械成 １ 农 产 品 加 工 业 在 我 国 经 济 发 展 中 的 重 要 地 位 为抢 手货 。 五、 棉花 加工 机械 。 应 以县 级 以上棉 花站需 要为 主 ， 大 １ ． １农 产 品加 工业是 我 国经 济 发展 的支 柱产业 力发 展耗 电少 、 效 率高 的小 型机 械 。 六、 淀 粉加 工机 械 。 由于薯 类 我 国的农 产 品加工 业 可分 为 ｌ ２个 产业 ，农 副 产 品加 工 、 食 等农 产 品主要用 于 制作 淀粉 ， 用 于粉 丝 、 粉皮 的制作 原料 。 因此 品制 造 、 饮料 、 烟草、 服装、 纺织 业 、 皮革、 木材 、 家具、 造纸 、 印 刷 制淀 粉 、 粉 丝等小 型成 套 设备 应扩 大生 产 。七 、 混合 饲料 加工 机 材料 、 橡胶 。这 十二 个产 业 都是 和人 民 生活 息息 相关 ， 为人 民群 械 。大力发 展百 吨级 、 用于 混合 多种 维生 素 、 抗 氧剂 、 防腐 剂 、 氨 众 的生活 提供 基本 保 障的产业 。 基酸 等饲料 添加 剂 的小 型成 套设 备 和控制 装 置 。八 、 蚕茧、 橡 胶 在农 产 品加 工业 中 ， 包 含农 副 产 品 加工 、 食 品制 造 、 饮料 制 等经 济价值 较高 的小 型成 套设 备前 景广 阔『 ４ ］ 。 造 在 内 的食 品工业 占农产 品加 工业 总值 的 ４ ５ ％以上 ，充分 体 现 ２ ． １技 术水平 和装 备落 后 了农 产 品加工 业相 对于 民生 的重要 地位 『 ２ １ 。 由于受 机 械工业 发展 水平 和科 技水平 的制 约 ， 与 国际 先进 水 Ｉ ． ２ 产 品加 工 业 是 新 农 村 建 设 的 经 济 基 础 平 相 比 ，我 国农产 品加 工业 的技术 水平 和装 备 还 比较落 后 。 目 社 会 主义 新农 村建 设 的核 心是农 村 产业 发展 和农 民生 活 富 前 ， 我 国农产 品加 工企 业 中大部分 的技 术装 备还处 于 ２ ０世 纪 ８ ０ 裕， 而 发展农 产 品加 工业 则是 促 进农 民就业 和增 收 的重要 途径 。 年代 的 国际水平 ， 只有 极少 数 的技 术装 备处 在世界 先进 水平 。此 通 过 推进农 产 品加 工业 的发 展 ， 实现农 产 品多 环 节 、 多 层次 的转 外 ， 大 部 分农 产 品加 工企 业 规模 较 小 、 设备 陈 旧 ， 不 少企 业 仍 是 化 增值 ， 提 高农业 综合 效益 ， 增加农 民收入 。 据 测算 ， 我 国农 产 品 前 店后 厂 的作 坊式 加工 方 式 。 由于 技术 装备 落后 和 企业 规模偏 加 工业 与农 业 的 比值 ，每 增加 ０ ．１个百 分点 ，就可 以带 动 ２ ３ ０ 小 ， 企 业 的能 耗 和物 耗 多 ， 产 出和效 益 低 ， 这 在一 定 程度 上 造 成 万 人 就业 ， 农 民增 收人 均 １ ９ ３元 。 了农 产品 的资源 浪费 。 发 展 农产 品加 工业 也 是建 设现 代 农业 的核心 环 节 。通 过农 ２ ． ２ 农 产 品加 工机 械性 能低 产 品加 工业 的 带动 作 用 ， 把 农 业产 前 、 产 中、 产 后 的多 个 环节 相 自２ ０世 纪 ８ ０年代 以来 ， 我 国在 农产 品加 工机 械 的研 制与 开 互 连 接起来 ， 延 长农 业价 值链 ， 形成 较 高程 度 的产业 纵 向一 体化 发方 面取得 了一 定 的进 步 ， 在 品种 、 规格 和数 量 上都 有较 大程 度 格 局 。促 进 农 业 的专 业化 、 标 准化 、 规 模 化 和市 场 化 ， 进 而 打通 的增 长 ， 但是 对 区域多 样性 的农 产 品来 说 ， 加 工机 械产 品的规格 二、 三 产业 的壁 垒 ， 充 分 调动 和 整合 储 藏 、 包装 、 运输 、 保鲜 、 还 不够 多 ， 系列化 和成 套化 程 度 比较差 。另 外 ， 我 国农 产 品加 工 营销 等相关 产业 ， 同时利 用生 物质 资 源制造 新 的工 业 品 、 能 源替 机 械 产 品 的工作 性 能较 低 ， 能 耗较 大 ， 生产 效 率 不 高 ， 传 统 产 品 代 品， 为农业 母体 提 供发 展动 力 ， 把农 产 品资源 优 势变 为加 工增 多 ， 资源 性产 品多 ， 但 高技 术 、 高附 加值 的产 品非 常少 ， 在农 产 品 值 后 的产 品优 势 ，提 高农 业 的产业 体 系效 应 ，找 到改 造传 统农 加 工机 械 自动化 、 人性 化方 面 的研 究 ， 与 国外 有较 大的差 距 。 ３农 产 品 加 工 机 械 的 人 机 交 互 设 计 的 思 路 业、 迈 向现代 农业 的切人 点 ， 增 强 我 国农 业 的 国际竞 争 力 。农 业 产 业 化是 我 国 国情 下 发展 现代 农业 的 有效 机制 、 也 是农产 品加 人 机交 互 （ Ｈｕ ｍａ ｎ － Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 是一 门研 究系 统与用 也 可 以 工 业 发展 的重 要 经营 方式 ，而发 展农 产 品加工 业 则是 推动 农业 户 之 间 的 相 互 关 系 的 学 问 。系 统 可 以 是 各 种 各 样 的 机 器 ， 产 业 化和 建设 现代农 业 的直接 动力 。 是 计 算机 化 的系 统和 软件 。人 机交 互界 面通 常是 指 用户 可 以看 我 国农产 品加工 业 的区域 特 色 比较 明显 ，发 展 格局 初 步形 到 、 触 摸 到 的部 分 ， 用 户 通过 人 机 交互 界 面 与 系统 交 流 ， 并 进 行 成。 根据 资源 和 区位 优势 ， 以加 工业 为龙 头 ， 以种植业 为基 础 ， 诸 操 作 。如 收音机 的播 放按 钮 ， 飞机 上 的仪表 板 、 或 是 发 电厂 的控 多有 特色 的产 业带 已经 形成 ， 农 产 品加工 业专 业 乡 、 专 业村 正 在 制室 。 人 机交 互界 面 的设 计需 要充 分体 现用 户对 系统 的理解 ， 保 出现 ， 在一 定 区域 内形 成 了特色 块状 经济 格局 。如浙 江的水 产 品 证 系 统 的 可 用 性 或 者 用 户 友 好 性 。 加工 ， 山东 、 陕西 的果 品储 藏 与加 工 ， 黑龙 江 的优 质大 米 和 土 特 在 农产 品加 工机 械 中添加更 多地 对人 机工 程 的考虑 ， 是 希 望 产加 工 ， 内蒙古 的乳 品和 羊绒 加工 ， 新 疆 的棉 花 、 葡萄 和 番 茄加 在企 业和 产 品开发 人员 遵循 以人为 本 的设计 原 ，在使 用 者和 产 工等 。农 业部 在 确立 ｌ ３种优 势农 产 品 区域布 局 的基础 之 上 ， 构 品之 间建立 一 条纽 带 ，使农 产 品加 工机 械可 以根 据使 用 者 的需 建 了我 国农 产 品 加工 产 业带 和 以大城 市 郊 区 为依 托 的 加工 区 �