（机械设计及理论专业论文）基于用户需求的产品功能平衡研究.pdf

第。章绪论 第一章绪论帚一早三百下匕 1 1 研究背景 当今社会，高科技日益发达，新技术不断产出现，产品从设计到衰亡的周期 越来越短。产品是联系企业和用户的桥梁，企业若想在竞争激烈的市场里获取尽 可能多的利润，就一定要在设计中把握好市场的提前量，以最短的时间和最快的 速度把握用户和市场的需求，并力争实现产品开发一次成功，以最快的速度向用 户提供性价比高的产品和良好的服务才能赢得用户，并赢得市场，如图1 1 。可是， 要在传统的设计方法上，是很难实现这一要求的。 图1 1 产品流程关系 f i g 1 - 1c o n n e c t i o no fp r o d u c tf l o w 国内外研究报告显示，每1 0 0 个新产品提案中平均只有6 5 个能产品化，不到 1 5 的新产品能成功地商品化，其中3 7 进入市场的产品在商业上是失败的；国外 企业新产品开发的成功率不到1 0 ，我们国家企业的就更低了，甚至不到5 【l 】。 当然，新产品能否成功商品化，取决于众多因素，但设计起到绝对决定性的影响。 所以，设计是成功与否的根源。 据有关资料显示，产品成本主要是在开发设计阶段决定的，而这其中大部分 又是在概念或方案设计阶段就已确定，如图l 。2 。虽然概念设计阶段实际投入的费 用只占产品开发总成本的5 ，却决定了产品总成本的7 0 以上【2 1 ，而且详细设计 阶段很难甚至不能纠正概念设计阶段的设计缺陷和错误，因此对开发设计早期的 产品质量控制就显得异常关键。 广东i ：业大学硕十学位论文 成本 口耗用成本 圈影响成本 图1 2 设计对成本的影响 f i g 1 - 2i n f l u e n c eo nc o s to fd e s i g n 早期设计对后续设计以及生产影响如此重要，所以为了提高产品设计质量， 减少反复，人们不断将各种新的设计思想应用于产品开发过程，例如并行工程设 计方法成了近年研究的热点之一。作为一种设计思想和工作模式，它把设计过程 放在产品的整个生产活动中统一考虑。通过建立多功能的产品开发小组，使设计 人员尽早考虑到产品生命周期中的所有因素，一体化、并行地进行产品及其相关 过程的设计。但现阶段支持并行工程实施的主要设计工具大多是从技术的角度考 虑问题，强调采用技术的手段缩短设计和制造周期，避免设计方案的修改，但这 些都没有对用户因素引起足够重视，所以在协调产品的功能质量与用户需求之间 的关系方面没有实质性进展。 1 1 1 现在的设计存在的基本问题 传统设计可以简单归纳为：产品契机、可行性研究、产品设计原点与竞争产品 分析、市场需求研究、概念设计、设计纲要、具体化设计和细化设计1 3 1 。这是一个 系统的过程，各步骤之间相互涵接都极为有机，各环节都关系到设计的成败。 产品的设计出发点一般都是为了满足人们生活、工作等方面的需要。现实中， 受各种客观问题的影响，很多企业在具体设计中会存在以下问题： 1 准确把握市场能力不足：现在很多企业，尤其是中小企业，设计中往往仅 从自身技术的角度来考虑产品的实现，忽视产品功能的创新，造成设计出来的产 品不能完全满足市场和用户的需求。 2 概念设计阶段容易造成功能追求的片面化，要么夸张地希望把所有功能集 第章绪沦 于一身，要么强调性地凸现产品的单一功能，没能较好地处理好他们之间的平衡 关系。 3 设计计划不够合理，导致设计方案的多次修改，不仅延长了产品开发周期， 增加了成本，而且也不一定能很好地满足用户的需求。 虽然近年来随着计算机技术的应用和普及，大大提高了产品的设计质量，缩 短了产品研发周期，但是这些设计方法主要集中在产品的详细设计阶段，对产品 开发早期的概念设计作用不大；在很多产品的功能模拟仿真方面运用较少。 1 1 2 缺乏重视非物质功能 传统价值工程理论一直强调产品的使用功能，甚至把最大限度发挥使用功能 作为评价产品是否满足价值需要的标准。随着经济的发展，科技的进步，人们消 费需求已从量的消费经过质的消费转变为今天“感性的消费”，正如平岛廉久所 说，这是一个高喊“物质时代结束，感觉时代来临”口号的时代。消费者、使用 者对产品的感觉已经超越原本被视为灵魂的使用功能的产品机能，单纯的便利性 倾向也已经转变为享受性倾向。他们看重的已不再是产品的数量与质量，而是与 自己的密切程度；他们购买的不仅是一件物品，而是自我满足感，追求的是某种 特定商品与理想的自我概念的吻合【4 1 。 当然，物品的价值主要在于它可实现的使用功能：房子能住，车子能跑，它 们构成了产品的生存价值及作用，能帮助人们解决力所不及的问题，满足人的生 理或物理需求。但面对着消费需求的变化，产品设计理念的侧重点理应有所变化， 但当前的设计理念尽管强调设计要满足消费者需求，但落实到具体设计上，考虑 更多的却是如何降低成本，如何注重消费者生理上的偏好，却忽略了对人精神心 理上的关心。 格式塔心理学派认为，世间万事万物归根结底可以认为是“力的图式”，物 理世界，生理世界，心理活动本质上都是力的作用。以此类推，情感也是力的作 用，它可以影响人类的消费活动。所以产品一旦失去了在审美功能上的吸引性和 感染性，就必然削弱人类的消费冲动，丧失了俘虏消费者的主动权。 1 1 3 对功能理解过于片面 随着不断加剧的能源危机，环境恶化等问题，使设计师对产品的合理性进行 了探讨，直接促使工业设计与人机工程，材料学，心理学，市场学，环境学等现 广东一l 业大学硕十学位论文 代科学有机结合。这些方面的学科内容正是设计中对产品合理性的评价标准，本 文中把他们都定义成为产品设计中考虑的功能因素，这是对上述非物质功能的有 效补充。 正是把各种功能在设计中作为考虑因素，产品的功能被引起了更高的重视。 这种情况之下，各种物质功能和非物质功能的相互穿插对设计师提出了更高的要 求。如果他们相互间缺乏沟通交流就很容易出现搞结构设计出来的产品缺乏美感， 而造型设计时却不懂得如何把外观跟内部结构有效结合到一起，设计出来的产品 使用功能和审美功能无法有效结合而缺乏吸引消费者的亮点。所以就要求我们在 设计中更多地发挥团队协助，力求对设计对象的功能的形成整体的理解，达成一 致的共识，这样才能更好地在设计中把握好产品功能的平衡。 1 2 研究内容 1 2 1 用户研究 用户研究( u s e rr e s e a r c h ) ，运用群体文化的方法，获取对用户多样性的全面 认识，从而识别用户的相似点，探索存在多样化人群中的常数，通过对目标市场 中具有代表性的人群的深入理解，尤其是他们生活方式、体验和使用模式的深入 理解，了解他们认识周围世界的本质、最新关注的焦点，从而获得对人们在未来 几年需求变化的深入认识。 用户研究提供了比一般的统计调查更深入的认识和见解，它关注的是人们的生 活、活动细节，注重对现象的搜集与洞察，并通过群体文化研究和生活方式参照 对目标人群的需求进行分析判断。 1 2 2 产品的功能研究 功能：事物或方法所发挥的有利的作用 5 1 。就一个产品而言，除了形式以外 就是功能了。但功能作为产品的基本属性，单纯在原有的基本功能基础上去发掘 产品的新功能或左简单的发展改造虽然可以让产品的某些方面性能得以提高，却 无法让消费者对产品有更深刻的体会或者让生产方得到更丰厚的利润【6 1 【7 1 ，这就 要求我们进行产品设计时必须摒弃一味只追求产品的物质功能而对以审美功能为 主的非物质功能熟视无睹。 任何一个物品的功能从来都不是单一出现的，是多个共同作用形成的有机整 4 第章绪论 体，是系统性的，各种功能问能否平衡地协同工作就直接决定了产品是不是能获 得市场和消费者的认可。 材 质 与 环 境 的 协 调 产品功能 辅 助 功 能 次要功能 主要功能 基本 功能 物质 功能 精神 功能 实用功能 境功能 可靠 操作 宜人 环境协调 囵 圈 品牌表征 材 质 与 环 境 的 协 调 图1 3 产品功能结构图 f i g 1 3c h a r t o ff u n c t i o nf r a m e 从图1 3 我们可以看出，产品的基本功能是在物质功能和精神功能共同作用形 成的。所以产品功能平衡性研究的重点就在于保证其物质功能的前提下更好地发 挥审美功能的积极作用，同时要避免过多的累赘影响因素干扰产品的整体协调性。 1 2 3 实现产品的功能平衡 平衡：指对立的两个方面、相关的几个方面在数量或质量上均等或大致均等 或者几股互相抵销的力作用于一个物体上，使物体保持相对的静止状态【8 j 。 古人在对待事物平衡已有了较为中肯的认识：中也者，天下之大本也，和也 者，天下之达道也。致中和，天地位焉，力物育焉中庸。其意为“中 是天下万事万物的根本，“和”是天下共行的大道。如果能够把中和的道理推而 及之，达到圆满的境界，那么天地万物，都能各安其所，各遂其生了。 本文讨论的平衡性注重的是关注用户，明确任务，有效果，有满意度。平衡 性是一种整体的体验，不仅仅停留在简单的字面论述上。 现在的很多企业，尤其是国内的中小企业，由于对市场的导向能力不足，无 法担当起引领市场的旗帜，却妄图设计生产出可以适应所有消费人群的产品。在 对事物新开发功能的单方面强求上，它们会不计较后果地一味追求新功能，这样， 征= 动二操表二推二情义二想二冶意二恩二陶 能一 一能一 能 功一 一功一 一功 美一 一征一 一育 审一 一表一 一教 第二章产品功能平衡性研究规划框架 图2 3 灰箱模型 f i g 2 - 3g r e yb o xm o d e l 为了获取所需的产品功能系统，文章在产品整体设计的前两个层次基础上， 提出了产品功能优化法基于用户的产品功能规划方法，主要包括： 产品的功能系统规划，包括用户需求分析，功能层次分析，整体功能规划和 功能系统的展开等步骤，其中焦点在产品整体概念中的核心层次【1 4 】； 在功能系统的基础上应用q f d ( q u a l i t y f u n c t i o nd e p l o y m e n t 质量功能展开法) 进一步转化用户需求，确定产品的各项功能指标，对各项功能指标进行水平定位， 体现产品整体概念中的形式层次，从而实现产品功能的总体平衡。整个过程以产 品所能提供给用户的价值为产品功能规划的目标。图2 4 为基于用户的产品功能平 衡研究方法的框架模型。 图2 4 功能平衡研究方法框架 f i g 2 4f r a m eo ff u n c t i o nb a l a n c er e s e a r c hm e t h o d 广东【业大学硕十学位沦文 2 2 1 功能系统规划 对产品的整体概念认识上，我们知道功能是任何产品得以存在以及使用者需 求的本质内容。所以在产品的开发设计过程中，必须重视产品功能。传统的价值 工程理论和方法针对功能本身的规划设计及平衡性考虑及研究尚有很大欠缺。实 际上，倘若产品的功能本身在理解和规划上就存在先天性的缺陷与不足，后继工 作中对产品结构改进和降低成本方面的工作都是徒劳无益的。因此在设计的初始 阶段对产品功能研究将具有非常重要的意义。 具体讲来，在产品功能的系统规划阶段，主要完成的是以下这些工作： 1 用户需求的获取与分析 用户需求的获取是产品开发的第一步，需求信息的准确性将影响到产品开发 的所有后继过程。根据产品的市场细分理论，用户需求的获取首先应按照一定的 条件对产品所针对的市场进行划分，然后对准备进入的一个或多个细分市场进行 详细地用户需求调查。 具体需要获取的信息包括：产品销售的重点地区、用户需求目的、消费顾客 属性、面向人群的社会经济地位。信息搜集的途径是多方面的，如图2 5 。 图2 5 产品市场信息收集渠道 f i g 2 - 5m a r k e ti n f o r m a t i o nc o l l e c t i o nc h a n n e l 在获得用户需求信息之后，接下来就是用户需求的分析过程，需求分析的结 果将主要以定性需求与定量需求两种形式输出。 1 4 广东。j ：业大学硕士学位论文 2 2 2 功能水平定位 2 2 2 1 基于q f d 的功能水平定位 q f d 产生于二十世纪六十年代的日本。从传统生产过程的质量控制向设计过 程的质量控制的思想转变导致了这一概念的产生。该技术于9 0 年代初被引入我国， 并在航天业、兵器工业、核工业等行业得到初步应用。大量实践表明，o f d 不仅 可以用于现有产品或服务的改进、新产品的开发，而且可以用于企业战略规划， 具有广阔的应用前景和强大的生命力【1 7 】。 目前，q f d 的理论与应用研究主要有四种不同的模式：( 1 ) 质量屋( h o u s e o f q u a l i t y ) ；( 2 ) 日本的综合q f d 模式；( 3 ) a s i 的四阶段模式；( 4 ) g o a l q p c 模式【1 引。 质量屋是q f d 基本原理的核心。它是一个输入输出过程，输入的是“w 1 1 a t ” 项目，输出的是“h 0 w ”项目。如果把这些“m a t ”项目看成是一系列目的，那 么“h o w ”项目则是实现“啪a t ”项目的一系列手段。以产品的规划阶段为例， 质量屋主要用于将用户需求转换为技术需求，并分别从用户的角度和技术的角度 对市场上同类产品进行评估，在分析矩阵的各部分信息的基础上，确定各个技术 需求的目标值。如图2 7 所示，它主要由以下几部分构成： 口 - l 一口_ _ _ _ _ _ _ _ 一 图2 - 7 质量屋原理 f i g 2 - 7p r i n c i p l eo fq u a l i t yh o u s e 1 顾客要求及其重要性 这是质量屋的输入，是对“w h a t ”项目的回答，即顾客真正需要什么? 通常 可以通过定性与定量的市场研究来识别和确定顾客的要求，进而确定这些顾客要 求的重要程度。顾客要求及其重要性的确定对质量屋中的其他项目具有决定性的 1 6 广东l ：业大学硕士学位论文 以下一些缺陷和不足： 首先，传统质量屋方法主要用在对老产品的升级改进中，用户的需求被直接 转化成了产品具体的设计要求，这就难免在质量屋规划中涉及到产品具体的实体 结构，显然这是不符合功能设计的主导思想的。 其次，传统i 拘q f d 方法以质量屋为展开框架，在确定用户要求的权重时采用 离散的卜5 顺序标度；在量化关系矩阵中用户要求和设计要求之间的弱、中、强关 系程度时采用另外不同的1 3 9 离散标度，进而在确定设计要求的权重时采用加权 和法。事实上，具有不同数学含义的两种离散标度相乘，把所得到的评价结果作 为设计要求的权重时存在着以下难以克服的问题。 1 在数学上存在着困难； 2 评价结果很不精确； 3 用离散标度作为评价尺度，进行绝对判断，判断的一致性很差而且无法检 验。因而，运用传统的q f d 方法可能导致质量屋