淺談全球洗衣機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　從1858年漢密爾頓·史密斯發(fā)明第一臺(tái)手搖洗衣機(jī)開(kāi)始，洗衣機(jī)的動(dòng)力和內(nèi)部洗滌結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展演進(jìn)，逐步形成了滾筒式、波輪式和攪拌式等產(chǎn)品，并一直流傳至今。其中，來(lái)自社會(huì)需求（能效、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)）和市場(chǎng)需求（消費(fèi)、健康、便利）的兩方面因素，推動(dòng)洗衣機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展。

　　各國(guó)企業(yè)在洗衣機(jī)技術(shù)方面的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。在中國(guó)市場(chǎng)，洗衣機(jī)智能應(yīng)用相對(duì)突出，技術(shù)逐漸回歸產(chǎn)品本質(zhì)，高性價(jià)比產(chǎn)品受到熱捧。在歐洲市場(chǎng)，洗衣機(jī)在節(jié)水、節(jié)電等性能要求日趨嚴(yán)格，相關(guān)能效標(biāo)識(shí)指令不斷升級(jí)進(jìn)化。在北美市場(chǎng)，12kg以上大容量洗衣機(jī)一直是各大廠商競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，惠而浦、LG、三星、海爾等企業(yè)不斷在技術(shù)上推陳出新，搶占高地。再看日韓市場(chǎng)，當(dāng)?shù)仄放疲ㄋ上?、三星、LG等）占據(jù)絕對(duì)份額，功能時(shí)尚化，不斷創(chuàng)新并引領(lǐng)洗衣機(jī)技術(shù)發(fā)展潮流。另外，廣大的發(fā)展中國(guó)家市場(chǎng)仍有巨大潛力可挖，這將引導(dǎo)全球洗衣機(jī)市場(chǎng)呈現(xiàn)差異化發(fā)展趨勢(shì)。

　　洗衣機(jī)市場(chǎng)不斷出現(xiàn)的各種技術(shù)，可以籠統(tǒng)地歸成兩大類，即共性技術(shù)和特化技術(shù)。共性技術(shù)包括智能化、新材料、仿真、可靠性和制造等，特化技術(shù)包括電機(jī)、傳感器、感知、減震降噪和節(jié)能節(jié)水等。針對(duì)這些技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，筆者做出如下展望。

　　智能化

　　目前，各種智能部件在洗衣機(jī)上逐漸得到應(yīng)用，如Wi-Fi、觸控屏等，典型智能應(yīng)用如自動(dòng)投放、衣物識(shí)別等在一些高端洗衣機(jī)上已實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，智能家電控制系統(tǒng)也百家爭(zhēng)鳴，如海爾U+、博西家電Home Connect、三星Bixby Home等，但現(xiàn)有功能多以遠(yuǎn)程控制為主。從未來(lái)智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，相關(guān)智能部件的低成本化以及兼容統(tǒng)一的智能家電控制系統(tǒng)是首要突破方向，利用多樣化的控制終端，如智能手機(jī)、智能音箱等，最終實(shí)現(xiàn)具備“AI”技術(shù)的洗衣機(jī)。

　　新材料

　　當(dāng)前洗衣機(jī)的產(chǎn)品外觀仍以傳統(tǒng)顏色為主，如白色、銀色等，外觀材料的時(shí)尚個(gè)性化仍顯不足。同時(shí)，功能性材料（抗菌、強(qiáng)度、耐蝕）性能不高，產(chǎn)品的包裝材料資源浪費(fèi)較大。未來(lái)，隨著各種新型材料技術(shù)（如多色混合注塑、納米涂層）的引入，產(chǎn)品外觀將變得絢麗多彩。另外，兼具重量輕和高強(qiáng)度的碳纖維材料應(yīng)用也是一種趨勢(shì)。同時(shí)，具備自清潔、殺菌、降噪等功能性的材料將得到廣泛應(yīng)用，提升產(chǎn)品附加價(jià)值。此外，更高性能的抗菌/抗老化材料以及環(huán)保型包裝材料（可回收、自降解）的應(yīng)用，為改善人類的居住環(huán)境助益良多。

　　仿真技術(shù)

　　在洗衣機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，各主流企業(yè)都不約而同地應(yīng)用各種仿真技術(shù)，包括內(nèi)部系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)、風(fēng)道系統(tǒng)流體動(dòng)力學(xué)、跌落沖擊分析和疲勞應(yīng)力分析等。但是，相比航空航天和汽車等行業(yè)，洗衣機(jī)仿真技術(shù)起步相對(duì)較晚，仍有很大的發(fā)展空間。從汽車行業(yè)的仿真技術(shù)發(fā)展規(guī)律來(lái)看，未來(lái)洗衣機(jī)產(chǎn)品仿真技術(shù)在仿真體系方面仍待規(guī)范和完善，各種高級(jí)仿真任務(wù)的置信度有待提升，如洗衣機(jī)橡膠部件、減振器等非線性仿真模擬，多物理場(chǎng)聯(lián)合仿真，平衡圈流固耦合問(wèn)題，電機(jī)磁、熱、聲耦合分析等。另外，借助各商業(yè)化仿真軟件的迭代升級(jí)，各種仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題仍需解決。

　　可靠性

　　通常，洗衣機(jī)產(chǎn)品的整體及部件可靠性驗(yàn)證仍舊依賴于試驗(yàn)測(cè)試，而產(chǎn)品軟件可靠性，目前尚無(wú)有效的評(píng)估方法，相關(guān)理論體系仍在逐步完善。未來(lái)，隨著洗衣機(jī)功能多樣化以及智能化發(fā)展，產(chǎn)品可靠性保證難度將成倍增加。因此，各種先進(jìn)強(qiáng)健性設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，如DFSS，必將變得越來(lái)越廣泛。同時(shí)，更有效的檢測(cè)驗(yàn)證方法研究日漸興起，對(duì)產(chǎn)品軟件評(píng)估方法的研究也將同步展開(kāi)。

　　智能制造技術(shù)

　　洗衣機(jī)行業(yè)的制造技術(shù)與汽車等先進(jìn)制造行業(yè)相比，仍舊落后不少，在人力成本相對(duì)較低的國(guó)家和地區(qū)，洗衣機(jī)產(chǎn)品制造線以人力為主。當(dāng)前，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，以機(jī)器人大規(guī)模組裝為特點(diǎn)的智能工廠方興未艾。未來(lái)，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、定制化等新興智能制造技術(shù)，既能滿足產(chǎn)品高品質(zhì)、高可靠性及高效率生產(chǎn)的要求，又能滿足消費(fèi)者私人定制等需求。

　　電機(jī)技術(shù)

　　傳統(tǒng)洗衣機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括單向感應(yīng)電機(jī)和串激電機(jī)等。隨著電機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，高效變頻電機(jī)逐漸成為主流，以永磁直流無(wú)刷電機(jī)為代表，普及率逐步提升，增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯。展望未來(lái)，低成本化直流無(wú)刷電機(jī)將得到廣泛應(yīng)用，電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，深度弱磁控制技術(shù)蓬勃發(fā)展，新的永磁體材料應(yīng)用，促使變頻電機(jī)兼具高效率、高精度、低噪聲等性能。

　　傳感器技術(shù)

　　目前，洗衣機(jī)應(yīng)用的傳感器類型比較有限，可實(shí)現(xiàn)功能也有限，如水位、溫度等感知，但精度相對(duì)不高。同時(shí)，各類新型傳感器（位移、污濁度）僅在高端產(chǎn)品上少量應(yīng)用。未來(lái)隨著各種傳感器的技術(shù)升級(jí)，如布質(zhì)傳感器、濕度傳感器等，洗衣機(jī)將獲得更精準(zhǔn)的感知參數(shù)，使得分類洗、衣干即停等功能不斷完善。同時(shí)，各種傳感器綜合應(yīng)用，將不斷衍生出新的技術(shù)，比如自動(dòng)投放技術(shù)、分類處理技術(shù)、和中央控制技術(shù)（集中供/排水）。另外，隨著智能化需求越來(lái)越廣泛，5G背景下無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器與洗衣機(jī)的集成化也將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

　　感知技術(shù)

　　綜合比較洗衣機(jī)的各種感知技術(shù)，日本、韓國(guó)等國(guó)家主流企業(yè)在洗衣機(jī)感知技術(shù)方面已成熟應(yīng)用，而中國(guó)大部分企業(yè)起步較晚，感知算法停留在常規(guī)應(yīng)用等方面，如重量、偏心等感知的實(shí)現(xiàn)，而且感知結(jié)果精度相對(duì)較低。隨著各種新型傳感器技術(shù)的發(fā)展，新的感知類型不斷出現(xiàn)，如臟污感知、衣物感知等，感知精度必將躍升到新的高度。通過(guò)感知算法不斷地優(yōu)化，將最終實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的無(wú)所不“感”。

　　減振降噪

　　在消費(fèi)升級(jí)的大背景下，洗衣機(jī)的噪聲問(wèn)題受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。對(duì)于減振降噪技術(shù)而言，大部分洗衣機(jī)企業(yè)仍舊采用如水泥配重塊和吸音海綿等被動(dòng)控制技術(shù)，產(chǎn)品的噪聲評(píng)價(jià)偏向于數(shù)值管理，而更貼近于消費(fèi)者實(shí)際感受的聲品質(zhì)評(píng)價(jià)體系仍未建立。未來(lái)，洗衣機(jī)偏心（大小、位置）精確感知技術(shù)將不斷迭代發(fā)展，各種振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)，如磁流變減震、平衡圈偏心自適應(yīng)控制不斷升級(jí)應(yīng)用。同時(shí)，聲設(shè)計(jì)、主動(dòng)降噪技術(shù)和聲品質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)在產(chǎn)品上應(yīng)用，必將大幅提升洗衣機(jī)使用舒適性。

　　節(jié)能節(jié)水

　　節(jié)能節(jié)水的長(zhǎng)期目標(biāo)就是“低能耗”和“低水耗”?！暗湍芎摹钡闹饕繕?biāo)是降低電機(jī)能耗、加熱能耗及主要電器件能耗，目前主要依托于電機(jī)變頻化來(lái)實(shí)現(xiàn)，而冷水洗滌技術(shù)和熱泵烘干技術(shù)可顯著降低產(chǎn)品能耗?！暗退摹眲t以降低洗滌水量和烘干水量為突破方向，一方面，為了減少洗滌水量浪費(fèi)，漂凈即停，烘干即停技術(shù)逐漸發(fā)展成熟；另一方面，為了提高洗滌水量循環(huán)利用率，洗滌水循環(huán)自凈系統(tǒng)等成為未來(lái)發(fā)展熱點(diǎn)，同時(shí)，在洗滌劑性能上的突破，如濃縮、活性且環(huán)境友好的新型洗滌劑，在提升洗衣機(jī)洗護(hù)效果同時(shí)可大幅減少漂洗次數(shù)及水量。

　　綜上所述，隨著各種技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，洗衣機(jī)將朝著“綠色、健康、舒適、智能”等方向深度發(fā)展。同時(shí)，技術(shù)創(chuàng)新不再是以產(chǎn)品硬件升級(jí)為中心，而是真正跨入到提升用戶“洗衣體驗(yàn)+親環(huán)境”為中心的立體式技術(shù)創(chuàng)新時(shí)代。