基于Kano-QFD的适老化卫浴产品设计研究_周红宇.pdf
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1、 包 装 工 程 第 44 卷 第 4 期 150 PACKAGING ENGINEERING 2023 年 2 月 收稿日期:20220906 作者简介:周红宇(1984),男,硕士,副教授,主要研究方向为工业设计方法、智能装备。通信作者:王嘉伦(1997),男,硕士生,主攻适老化设计研究。基于 Kano-QFD 的适老化卫浴产品设计研究 周红宇,王嘉伦(湖北工业大学,武汉 430070)摘要:目的目的 提升智能化卫浴产品适老化程度,增加老年用户产品使用满意度。方法方法 以 Kano 模型与 QFD质量功能展开集成方法辅助设计决策为主,人机研究与用户行为状态分析为辅。使用问卷调查法挖掘用户需
2、求,对获取的用户需求进行重要度量化,并进行重要度修正,辅助构建老年卫浴产品 QFD 质量屋,结合辅助方法,最终完成适老化卫浴产品设计实例;最后使用 JACK 仿真分析对输出方案进行人机舒适度验证分析。结果结果 通过 KanoQFD 模型结合辅助方法的设计思路能更加精确定位用户需求,产出方案具有较高的适老化程度,较好地提升了用户满意度。结论结论 提出整合 KanoQFD 模型及人机数据与行为状态分析辅助设计的方法,对智能卫浴产品的适老化设计过程优化与产品实际输出,具有一定的参考价值。关键词:Kano 模型;质量功能展开(QFD);卫浴产品;适老化设计;智能化产品 中图分类号:TB472 文献标识
3、码:A 文章编号:1001-3563(2023)04-0150-08 DOI:10.19554/ki.1001-3563.2023.04.018 Design of Elderly-oriented Bathroom Products Based on Kano-QFD ZHOU Hong-yu,WANG Jia-lun(Hubei University of Technology,Wuhan 430070,China)ABSTRACT:The work aims to improve the elderly-orientation degree of intelligent bathroom
4、 products and increase the satisfaction of elderly users.Kano model and QFD quality function deployment were integrated to assist design deci-sion-making supplemented by human-machine research and user behavior state analysis.The questionnaire survey method was used to mine the user needs.The import
5、ance of the obtained user needs was quantified and corrected to assist in the construction of QFD house of quality of elderly-oriented bathroom products.Combined with the auxiliary method,the design example of elderly-oriented bathroom products was finally completed.Finally,JACK simulation analysis
6、was conducted to verify and analyze the man-machine comfort of the output scheme.Through the Kano QFD Model,and in combination with the design idea of the auxiliary method,the user needs can be positioned more accurately.The output scheme was highly suitable for the elderly and had a great effect on
7、 improving user satisfaction.The method of integrating Kano QFD Model and man-machine data and behavior state analysis aided design is put forward,which has a certain ref-erence value for the optimization of elderly-oriented design process and the actual output of intelligent bathroom products.KEY W
8、ORDS:Kano model;quality function deployment(QFD);bathroom products;elderly-oriented design;intelligent products 随着社会老龄化程度的加深和银发经济的蓬勃发展,老年产品的需求也在日益增加1。互联网的发展与生活质量的提升也将智能化技术带入老年人日常生活的产品中。如智能卫浴产品等,帮助老年人解决了在卫浴过程中出现的麻烦与问题2,但目前的智能卫浴产品在为老年人带来便利的同时,也出现了使用效果不佳的情况。市场上针对老年人的产品,设计主要以功能为主,对老年用户的其他使用需求未第 44 卷 第 4
9、 期 周红宇,等:基于 Kano-QFD 的适老化卫浴产品设计研究 151 做更多研究,设计决策过程缺少核心用户参与导致产品的适老化程度不足3。在适老化设计领域,老年人因年龄增长具有其独特的生理与心理特征,因此在设计的过程中需要融入充分的设计关怀。满足用户的生理与心理需求是适老化设计的目的,寻找老年用户的真实需求是适老化设计的关键点,将用户需求量化4-6成具体的工程设计因素是适老化设计需要解决的难点。本文使用 Kano 模型集合 QFD 质量功能展开的方法,完成从用户需求到工程设计要素的转化,再通过人机数据调研与用户行为状态分析,构建一个合理科学的老年智能卫浴产品开发流程,通过设计实例进行验证
10、。1 Kano 模型与 QFD 质量屋方法介绍 Kano 模型是一种通过顾客主观反馈与产品客观表现,对产品服务属性进行分类的一种二维定性的分析模型7,通过用户反馈得到用户满意度同产品功能设计间的关系,便于准确定位设计需求,提升产品设计开发过程的效率。质量功能展开(QFD)以用户需求8为主要研究点展开,将用户需求与产品工程特征连接分析,识别冲突设计要求,达到提升用户满意度及缩短开发周期的目的。这两种方法都是在优化产品设计过程中行之有效的设计方法,但是都具有自身的局限性。Kano 模型可以寻找不同优先级的用户需求,找到设计切入点,但是无法帮助设计人员进行精准决策。QFD 以用户需求为出发点,将产品
11、设计要素与用户满意度整理成一种线性的关系9,是定量的分析方法,但此方法欠缺考虑需求之间的自相关联系,导致其最终结果无法准确映射到用户需求上,减弱了QFD 辅助决策的作用。将 Kano 模型与 QFD 质量屋相结合10,互补两个模型的优势,消弭两种方法独自使用时的不足,能更加准确把握用户的关键需求,提升设计决策的可靠性与科学性。目前,已有研究通过使用 Kano 模型与 QFD 相结合的方法作为理论依据来优化设计方案。陈刚等11通过 KanoQFD 的方法对手扶微耕机进行研究,完成了用户需求到工程设计需求的映射,使产品的应用价值更加优秀;孙圆圆等12集成 Kano 模型与 QFD 提出一种产品属性
12、重要度解析方法,提升了顾客需求到产品设计要素之间的映射水平;邓杏仪等13通过用户旅程图、KanoQFD 的结合研究,从用户需求的角度对健身游戏系统的优化设计提出了一定的思路与方法。吴晓丽提出了一种融合 Kano、QFD、FAST 方法的功能组合婴儿车设计方法14,通过对用户需求的演技和产品功能的重要度排序,更大限度地提升了产品用户满意度。2 基于 Kano-QFD 的老年智能卫浴产品设计研究流程 通过集成 Kano 模型和 QFD 质量屋的方法,能够精确提取老年卫浴产品用户需求,将其转化为产品设计要素,为设计决策提供更加科学精确的指导。设计研究流程建立:通过论文研读,网络与线下实体调研等方式,
13、对现有老年智能卫浴市场进行分析,总结设计问题,获取顾客需求;以已获取需求为基准转化 Kano 调研问卷,通过实地调研目标人群及其亲属的产品意见,对用户需求定性分析,总结用户需求类型;对问卷调研得到的数据进行深入分析,对老年智能卫浴产品的需求重要度进行量化分析与改良,为后续 QFD 质量屋构建做数据支撑;通过专家法构建用户需求要素与质量要素之间关系矩阵,辅助构建产品质量屋,将量化后得到的设计质量权重进行输出,结合人机工学与行为状态分析辅助输出设计方案;完成设计案例后通过 SUS 系统可用性量表进行设计分析,确定输出方案的科学性与适用性。整体流程框架,见图 1。图 1 产品研究与设计输出流程 Fi
14、g.1 Flow chart of product research and design output 152 包 装 工 程 2023 年 2 月 3 基于 Kano 模型的顾客需求识别研究 3.1 用户需求要素获取 Kano 模型中对用户需求进行定量化研究的基础是用户需求要素的获取15,本文在已有适老化卫浴产品研究和大量网络与实地调研的基础上,构建适老化卫浴用户需求要素指标体系,见图 2。图 2 老年用户需求指标体系 Fig.2 User need index system of the elderly 一级指标包括:造型要素、功能要素。二级指标包括:造型意向、色彩选择、便捷操作、辅助座
15、椅、高度调节、安全防滑、水汽分离、感观辅助、安全监测、智能交互。3.2 老年卫浴产品 Kano 问卷 Kano 模型中影响用户满意度的需求类型,即魅力需求(A)、期望需求(O)、无差异需求(I)、必备需求(M)和反向需求(R)16。本文首先建立标准的正反问题 Kano 问卷,其次确定调研人群类型,参与本次调研的人群为学校设计专业老师、设计专业研究生、老年人群和中年子女人群。共计发放问卷 130份,通过统计,回收得到有效问卷 106 份,问卷有效回收率达到 81.5%。为确保问卷信度,采用重复检验法进行检验,前后问卷相关性大于 85%,确定数据可信度。完成采访调研后,结合调研数据与设计属性分类评
16、价表(见表 1),对用户需求属性进行分析,归类用户需求类型,其问卷统计(见表 2)。表 1 Kano 设计属性度量评价 Tab.1 Measurement evaluation of Kano design attribute 反面问题 非常喜欢应当 如此 无所谓 勉强接受很不喜欢非常喜欢Q A A A O 应当如此R I I I M 无所谓 R I I I M 勉强接受R I I I M 正很不喜欢R R R R Q 表 2 Kano 问卷用户需求分析 Tab.2 Kano questionnaire user needs analysis 编号 造型要素 要素选择非常喜欢 理应如此无所谓勉
17、强接受 很不喜欢要素类型具备 24 50 16 4 12 A1 您对形态硬朗的卫浴产品感觉如何 不具备 4 4 38 20 40 M 具备 42 16 32 16 0 造 型 设 计 A2 您对色彩搭配明朗的卫浴产品感觉如何 不具备 22 10 20 34 20 A 具备 72 20 14 0 0 B1 您对操作便捷的卫浴产品感觉如何 不具备 0 2 18 48 38 O 具备 50 36 20 0 0 B2 您对具有座椅沐浴的卫浴产品感觉如何 不具备 4 20 30 52 M 具备 56 18 22 0 0 B7 您对具有摔倒监测卫浴产品感觉如何 不具备 0 24 30 14 34 A 具备
18、 54 12 40 2 0 功 能 设 计 B8 您对触控交互的卫浴产品感觉如何 不具备 20 18 14 14 42 O 4 基于 Kano-QFD 的用户需求质量改进与转化 4.1 用户需求要素初始权重确定 为获取客观精确的用户需求要素初始权重,本文 对 Kano 模型取得的数据进行初步量化,鉴于 Kano模型中,无差异型需求(I)对提升顾客满意度没有影响,反向型需求(R)在分析到最后的设计实践中需要对该需求进行剔除。因此,在确定需求要素权重时,从魅力型需求(A)、期望型需求(O)、必备型需求(M)三个需求进行判定,可以对需求要素权重顾客需求第 44 卷 第 4 期 周红宇,等:基于 Ka
19、no-QFD 的适老化卫浴产品设计研究 153 进行精确定位。为确定需求要素初始权重,首先通过 Kano 问卷结果计算 A、O、M、I 在用户对需求 i中的比重,分别记为iA、iO、iM、iI,然后通过式(1)(2)确定用户满意度提升率iP以、及满意度下降率iD,最后通过式(3)确定用户需求要素的初始权重i。iiiiiiiAOPAOMI+=+(1)iiiiiiiOMDAOMI+=+(2)11max,iiimmiiiiPDPD=|=|(3)4.2 需求要素质量规划与修正 用户需求要素质量规划由市场竞争性评估与质量目标规划组成,前者可以帮助设计者找到标杆产品中的差异点,确定产品开发与改进的方向,后
20、者可以帮助设计者更好地完成对质量要素的量化分析,是QFD 方法中用来评估用户需求重要度的基础。通过式(4)对需求要素现值aQ与需求要素目标值bQ进行计算得到需求要素的初始改进率0IR。0baQIRQ=(4)通过需求指标体系中的指标为中心问题进行社会问卷调研,竞争性标度为五阶,分别是很强、较强、一般、较弱、很弱由数字 5、4、3、2、1 代表。调研对象主要选取行业从业者、专家与高校研究生,确保问卷评估的专业性,通过调研最终得出市场竞争性评估与质量要素目标,见表 3。表 3 需求要素质量规划表 Tab.3 Quality planning of needs elements 竞争性评价 用户需求要
21、素 需求类型 H J P 规划 质量目标造型意向 A1 M 3 4 3 3 色彩选择 A2 A 3 3 2 3 便捷操作 B1 O 4 2 3 4 辅助座椅 B2 M 3 2 4 4 高度调节 B3 A 2 2 3 3 安全防滑 B4 M 3 4 4 4 水汽分离 B5 A 3 3 4 4 感观辅助 B6 A 2 3 3 4 安全监测 B7 A 4 3 3 5 智能交互 B8 O 3 3 2 4 在 QFD 方法中,通过对初始改进率的修正可以 帮助用户需求要素重要度更好的表达,本文集成Kano 模型与 QFD 方法对初始改进率进行修正。选取合适的 Kano 因子 k,其中对魅力型、期望型、基本
22、型的 k 值的选定分别为 2、1、0.517,将 k 值通过近似转换函数式(5)计算得到修正改进率adjIR:1/0()kadjIRIR=(5)根据式(6)计算需求质量权重i:iiadjIR=(6)最后根据式(7),求得需求质量权重的相对权重:1/miiii=(7)4.3 构建老年卫浴产品 QFD 质量屋模型 为完成用户需求质量到设计质量要素的转化,最终确定设计权重,需要构建老年卫浴产品质量屋模型18,首先对上文所述的用户需求要素进行分析与整理,在可度量性与对应性的准则下转换为便于工程展开的质量要素。本文通过组织专家、行业从业者、高校研究生对其进行打分,按照关系由强到弱对应的分数分别为 5、3
23、、1、0,构建用户需求矩阵。111111jniijinmmjmnRRRRRRRRR|矩阵中ijR表示用户需求要素 i 和质量要素 j 间的相关性关系,根据式(8)(9),求得质量要素权重及其相对权重:1mjiijiR=(8)1/njjji=(9)式中j为第 j 个质量要素的权重;j为第 j 个质量要素的相对权重大小。最终将上文求解内容与本节内容整合,构建老年卫浴产品质量屋,见表 4。5 老年智能卫浴产品设计实践 5.1 卫浴产品适老化设计策略 1)感官代偿设计。结合多种感官通道对信息进行综合反馈,以弥补单一感官对外界传递信息的接受不足。结合感官代偿法,以视、听、触觉多通道反馈同一信息,提升卫浴
24、产品使用的容错性和灵活性19。2)行动转嫁设计。通过分析用户行为构建人-机-环境的使用机制,合理分配三个方面的行为任务,帮 154 包 装 工 程 2023 年 2 月 表 4 老年卫浴 HOQ 产品质量屋 Tab.4 HOQ of intelligent bathroom products for the elderly 质量要素 需求质量 外观 造型 使用材质座椅 结构 操作 界面 操作空间感官代偿智能监测易用性智能化 初始需求质量i 初始改 进率0IR改进系数 k 修正改 进率 adjIR 修正需求质量i需求质量权重/%造型简洁硬朗(A1)5 3 1 0 3 0 0 1 0 0.4441
25、 0.5 1 0.44410.7色彩干净明朗(A2)3 5 0 3 0 1 0 0 0 0.5 1 2 1 0.2626.3操作简单便捷(B1)0 1 5 3 1 1 3 5 3 0.6791.331 1 0.67916.3座椅辅助沐浴(B2)1 1 5 0 3 0 0 3 1 0.4911.330.5 1.769 0.2786.7坐姿高度调节(B3)0 1 3 0 5 0 0 3 1 0.4531.5 2 1.224 0.3718.9防滑安全(B4)3 5 0 0 3 0 0 1 1 0.3391 0.5 1 0.3398.1水蒸气抽离(B5)0 1 0 1 3 0 5 3 1 0.51 1
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