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        基于感性意象和QDF的應急通信車設計研究

        發布時間:12-10

        基于感性意象和QDF的應急通信車設計研究

        The study of emergency communication truck design based on the Kansei image and QDF

        杜鶴民

        西安工業大學 陜西西安 710032

        摘要:針對小量、定制的產品設計,提出了感性意象與QFD相結合的設計策略。感性意象屬于感性工學的設計方法,通過感性意象匹配,定性的確定用戶需求。QFD通過質量屋的構建,定量確定顧客需求重要度并用于指導具體設計。感性意象和QFD相結合,將用戶的感性需求轉化為顧客需求重要度,從而實現定性與定量的結合,使設計具有更強的實用性。論文以應急通信車設計為驗證案列,分析了感性意象和QFD相結合的設計過程,證明了本文提出方法的可行性。

        關鍵詞:感性意象; qfd;產品設計;應急通信車

        Abstract: For small quantity, customized product design, this paper puts forward a design strategy that combined the Kansei image with QFD method. Kansei image belongs to the Kansei engineering design method, which can determine the user's needs qualitatively through the Kansei image matching. QFD can determine the important degree of customer demand quantitatively through the construction of quality house, and used it to guide the specific design. The combined  Kansei image with QFD can realize the combination of qualitative and quantitative through transform the user's perceptual demand into the important degree of customer demand, so as to, we can make a design has stronger practicability. This paper use emergency communication vehicle design as the case, analyzes the design process which combined the Kansei image with QFD, and proved the feasibility of the proposed method.

        Key words: Kansei image;Quality Function Deployment;Product design;Emergency communication vehicle

        中圖分類號:TH16,U469.6+2

        1 引言

        大型微波應急通信車是為移動網絡提供快速、有效和大范圍移動通信的系統,可在突發特殊情況下,為一定區域內處理緊急通信事務和改善網絡覆蓋質量及補充臨時網絡容量短缺等方面提供完整的解決手段。

        在設計上,一方面要求應急通信車車載系統具有方便的操作性、維護性和兼容性,滿足操作人員靈活進行系統配置和快速入網的需求,實現在惡劣的環境條件下形成穩定可靠的通信能力;另一方面,應急通信車作為特種車輛,在生產設計中具有小量、用戶需求差異等特點,使單車設計差異較大。

        運用感性工學,通過感性意象獲取的手段,可以有效分析和確定用戶的需求,結合質量功能展開(Quality Function Deployment,QDF)的設計策略,進一步把用戶需求轉化為合理的設計,可以實現有針對性、滿足用戶需求的應急通信車設計。

        2 感性意象與QFD結合的基本思路

        2.1 感性意象

        感性意象屬于感性工學的研究范疇,是人對物所持有的感覺,是對物的心理上的期待感受,是一種高度凝聚的深層次的人的情感活動[1]。

        19世紀70年代日本學者提出“情緒工學”的概念,1989年長町三生開始發表一系列關于感性工學的論文和著作。感性工學是感性與工學相結合的技術,主要通過分析人的感性情感,依據人的喜好來設計和制造產品。感性工學是通過對用戶情感的分析,在不改變物理性的前提下,設計出符合使用者心理感受(如寬敞感、舒適感等)的產品。

        對于應急通信車而言,作為特種車輛,具有產量小、定制、個性化需求的特點。在設計生產上,應該避免長期以來所形成的由生產者依據自己的理解來設計和生產(即以制造為導向)的理念,向市場導向的理念轉變,即以用戶的需求為基礎,按照客戶的實際需求和喜好來進行設計。分析產品的實際使用環境,以及客戶特定的功能需求,設計和生產迎合最終需求的應急通信車產品。

        具體而言,在應急通信車的設計過程中運用感性工學的方法,了解客戶的情感需求,獲取用戶的感性意象,通過對現有應急通信車產品的歸納分析,提取特征,進行設計元素歸類,建立設計元素信息庫。通過對客戶需求信息的分析,進行用戶的感性意象匹配,選取并確定造型設計風格。

        2.2 QFD

        20世紀70年代,日本質量專家提出了QFD的概念。約吉?阿考(Yoji Akao)將其定義為:針對滿足顧客而去發展設計品質的一種方法,然后經由生產接口將顧客需求轉換成設計目標與主要品質保證[2]。

        QFD的概念模型,如圖1所示,通過質量需求和質量性能等不同的側面對產品進行描述,再用二維表的形式展開,形成超立方體的產品模型。產品超立方體模型的側面由質量需求、質量特性、成本、技術、可靠性等組成。


        美國學者于1988年提出了質量屋(House of Quality, HOQ)的概念。質量屋由一系列圖表和矩陣構成,通過直觀的表達形式,提供了一種將顧客需求轉換成產品和零部件特征并配置到制造過程的結構,是QFD方法的基本工具[3-4]。


        2.3 感性意象與QFD結合的基本思路

        運用感性意象可以分析和獲取客戶的喜好,確定造型設計風格;運用QFD可以進行質量與性能需求的設計展開,并通過質量規劃需求的重要度評判和市場競爭性評估等手段完善和確定設計方案。將感性意象和QFD結合更適合于個性化、小批量的產品設計開發。

        兩者結合的設計思路如圖3所示。

        在兩者結合的過程中,一方面感性意象確定了造型風格,明確了設計方向;另一方面感性意象分析明確了用戶需求,為QFD中產品需求的獲取和客戶需求轉換提供了基本參數和重要數據。通過質量屋的構建,在明確的設計方向指導下得出最終的設計方案。

        3 感性意象與QFD結合的應急通信車設計實現

        3.1 應急通信車的構成與設計需求分析

        應急通信車包括車體和通信兩大部分,車體部分包括底盤和箱體,通信部分包括通信設備和傳輸設備。通信部分由移動公司采購提供,車體底盤部分一般采用奔馳、沃爾沃等進口底盤,均不需要進行設計,但在設計中要考慮已有條件進行設計展開。箱體是工業設計的重點,設計內容包括兩部分:箱體與底盤整體性設計、箱體內部裝飾設計。

        箱體外部造型及內部裝飾基本技術要求如下:

        l 箱體空間分割:分為三個區域,一是主通訊設備及操作控制區;二是天線艙;三是發電機艙。

        l 箱體整體設計安全、合理,空間利用率高,視覺效果好,且具有較高的宜人性

        l 箱體內部空間設計合理,線路清晰、明確,備有系統所需要的電源插座、照明燈等。

        l 箱體外后部裝有工作人員出入箱體的爬梯和扶手。

        l 箱體內設置有相應的儲物空間,以放置部分工具。

        l 箱體內設置工作椅,并應考慮使用環境及人機工學要求。

        l 箱體內頂部設置換氣扇、空調。

        l 廂體頂部升降桅桿位置設置有自動天窗,天窗大小能夠保證設備自由升降,且不會損壞天線。

        l 箱體內所有通信設備均通過減震器固定于地板上,以提供二次減震。

        3.2 應急通信車的感性意象分析

        感性意象分析通過綜合考慮功能、人機工學等因素,確定應急通信車外觀造型設計和內部裝飾設計的元素歸類表,構成感性信息詞語數據庫,形成由感性詞語構成的應急通信車造型坐標系統。依據設計需求和用戶喜好,進行感性詞語匹配。

        感性信息詞語數據庫,由代表顧客對產品感受的感性詞語組成,通過與產品使用者的對話或相關產品雜志進行收集整理。首先收集若干數量的詞匯,然后篩減至合理的詞匯量,使之可以代表顧客對產品的感受。如圖4所示,在感性數據庫中,組建語意差異量表,通過語義差異明確客戶的喜好與需求。


        從圖4反映的關系可以看出,在滿足產品實用功能的前提下,外觀視覺效果和產品經濟性影響著設計師的開發思路和設計定位。簡單而言,Ⅰ區反映了較高成本下會帶來較好的效果,Ⅱ區反映了高成本下的優異效果,Ⅲ區反映了較好經濟性條件下的較好效果(在滿足企業效益的原則下,應該是設計的追求之一),Ⅳ區反映了經濟情況下的一般設計,Ⅴ區反映了低水平的設計,Ⅵ區是指考慮成本為前提的設計,Ⅶ區是指錯誤的設計,Ⅷ區是指不考慮成本的豪華設計(以客戶的高要求為目標)。

        3.3 應急通信車的質量屋構建

        產品需求是指產品的功能需求、用戶的個性化需求、保證產品個性的生產制造需求等幾個方面。產品需求的獲取是建立質量屋的第一步,也是關鍵的一步[5]。

        針對應急通信車進行相關產品資料收集、用戶調查、意見反饋、公司內信息、行業新聞等收集產品需求,結合感性意象分析,掌握客戶的個性化產品訴求,建立質量特性展開表,如表1所示。

        1 質量特性展開表

                                                         質量要素展開

        需求質量展開                                                      

        一次

        二次

        三次

        內裝有如家的感覺

        溫馨

        墻面裝飾的色調

        地面鋪設合適的地毯

        頂角和踢腳的處理

        門邊線的處理

        宜人

        控制臺的高度合理(以人機工學坐姿人體尺寸為參照)

        多向可調轉座椅(前后、高度、仰角)

        整潔

        橋架部位的掩蓋性裝飾

        方便

        設置合理的儲物空間

        ……

        ……

        需求重要度是QFD規劃過程中有地分配資源和進行決策的重要依據[6]。根據質量特性展開表,建立由技術要求和顧客需求等關鍵要素構成的應急通信車設計質量屋,如圖5所示。圖中對各要素的重要度、關聯度及權重系數進行了分析賦值。

           


        寬度

        高度

        色調

        色彩搭配

        裝飾色帶

        墻面材質

        邊角線

        儲物柜


            

            技術要求

        重要度

        質量水平

        目前水平

        改進目標

        水平

        提高率

        系統特性

        絕對權重

        權值(%

        溫馨

        5

         

        3

        4

        4/3=1.33

        9.975

        17.2%

        宜人性

        5

         

         

         

        3

        4

        4/3=1.33

        9.975

        17.2%

        整潔

        4

         

         

         

        2

        3

        3/2=1.5

        9

        15.5%

        安全性

        3

         

         

         

         

        3

        4

        4/3=1.33

        4.788

        8.1%

        方便性

        4

         

         

         

        2

        5

        5/2=2.5

        15

        25.9%

        美觀

        3

        3

        4

        4/3=1.33

        3.192

        5.5%

        通過性

        3

         

         

         

         

         

         

         

         

        8.3

        18.3%

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

        量化評價標準

        重量

        高度

        色澤美觀

        裝飾合理

        通過性好

        配置合理

        結構強度

        平均故障維護時間

         

        目標

        5 應急通信車設計質量屋

        3.4 設計效果

        如圖6所示,是針對某地移動公司設計的應急通信車外部造型及內部裝飾布局設計。


        以內部設計為例,因為通過意象分析了解了用戶的感情訴求,在設計中考慮了用戶提出的“如家的感覺”,并把這一感性訴求通過QFD的方法融入進各設計要素中,因此在造型、材質使用等方面都反映了溫馨、細膩的質感,在細部設計上,通過細節的處理,增加車內的溫馨氣氛,降低車內的嚴肅、冰冷氣氛。

        4 結論

        感性意象是用戶需求獲取的重要和有效手段,通過意象分析,獲取用戶需求,可以為QFD提供用戶需求數據。運用感性意象和QFD相結合的方法,具有以下優點:(1)將用戶的感性訴求轉化為設計元素的定性描述;(2)將定性數據用作質量特性展開表的重要數據,并用于構建質量屋;(3)運用質量屋,通過顧客需求重要度確定將定性數據轉化為定量數據。通過兩者結合的方法,運用定性與定量結合可以實現最終的產品設計,并使設計具有更強的針對性、更加滿足客戶的需求。本文提出的設計策略在定制、小量的設計環境下具有更強的實用性。

         

        參考文獻:

        [1] 羅仕鑒,潘云鶴. 產品設計中的感性意象理論、技術與研究進展研究[J]. 機械工程學報,2007,43(3):8-13

        [2] 雄偉. 質量功能展開—從理論到實踐[M]. 北京:科學出版社,2009.

        [3]王二強,余隋懷,杜鶴民. QFD和信息熵在油罐車改良設計中的應用研究[J]. 機械設計與制造,2011,8:60-62

        [4]Herrmann A,Huber F,Braunstein C.Market2driven product and service design: bridging the gap between customer needs,quality management and customer satisfaction[J]. Int J Production Economics ,2000(66):77-96.

        [5] 王愛民, 孟明辰, 黃靖遠. 通過動態QFD實現需求驅動的產品族設計方法研究[J]. 中國機械工程,2003,8:60-63

        [6]Ronald GD. Quality function deployment [M]. Milwaukee Wisconsin: ASQC Press,1993.

         

         

        作者簡介:杜鶴民(1971-), 男,博士,西安工業大學工業設計系教師,研究方向:設計方法、計算機輔助工業設計


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