《人机系统与人机交互》-第十章

10.1产品设计及开发程序在第8章中讨论了复杂人机系统的设计程序问题，其基本的设计思想和方法在简单系统或产品的设计中都可以应用。产品设计是指产品的创新或改进设计，它要考虑的主要问题有功能、可靠性、使用性、形态、成本、工艺等，这些产品包括消费性产品和商业性产品。大多数的产品都是由团队所开发设计的，团队成员包括市场专家、工程师、人因专家、工业设计师等。在产品设计开发过程中应用人因工程学的目的就是保证产品的人性要求（即安全、健康、舒适、易学、易用），以及人机系统的高效率和可靠性。产品设计的整个过程，是一个分析与综合的过程，是一个权衡与妥协的过程，是一个多约束条件、多变量的优化设计过程。约束条件包括功能、功效、可靠性、使用性、审美和价格等。设计变量包括技术原理、结构、造型、尺度、材料和工艺。本章主要讨论产品设计各阶段在人因方面要做的工作。下一页返回10.1产品设计及开发程序10.1.1典型设计及开发程序产品设计与开发程序因产品的特点、企业的不同而呈现多样性。典型的五段式开发程序包括计划、设计、测试与验证、生产、营销与评估（见图10-1）。多个不同阶段的活动可以同时进行，而且设计的进程不是单向的，可以有反复。产品开发的后两个阶段，因为和设计没有直接的联系，后面将不再讨论。产品的营销和评估可以使产品设计师了解用户的反应，以便改进以后的设计。10.1.2开发程序中的人因问题每一阶段的人因问题和人因方面的工作见表10-1，其细节将在后面章节讨论。从表中可以看出，产品开发的前三个阶段中有重要人因方面的工作要做。表10-2为按照人机系统的设计程序绘制的产品设计程序。下一页返回上一页10.1产品设计及开发程序10.1.3设计程序的变化由于产品的生产经营方式、上市的时间等因素的不同，造成产品的设计程序和上述的一般设计程序相比会有所变化。以新技术为基础的新产品，由于其市场卖点是新技术，因而初期忽视人的因素问题，界面设计优化等人因问题只能在产品进入市场后，在下一代产品上进行改进，特别是一些基于新技术成立的新企业，这种情况较为普遍。有些复杂的产品，其零部件或软件由不同的厂商生产，又由产品集成商购买组件集成,这类产品的软、硬件界面的一致性是需要关注的问题。返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究产品开发计划阶段（也称为概念阶段），是产品开发的第一步，它的目标是要决定产品应满足什么要求、使用者是谁以及产品应具有什么特点。这一阶段关注的是“要制造什么产品”的问题，而不注重“如何制造”的细节。表10-2中显示了计划阶段的整个过程。这个阶段的结果是产品需求文件，它包含以下内容：产品概念与策略目标的概述、使用者群体特征与使用者需求摘要、产品设计目标、市场要求、各项产品功能的描述、对特定功能和产品整体的量化的产品性能要求，以及关于成本、技术、法规与标准、使用者能力和环境等的设计限制。下一页返回10.2产品计划阶段的人因研究10.2.1市场研究市场研究的一个重要目标就是要为新产品的开发及既有产品的改良确立机会。本质上，它追求的是要发现，在未来人们会需要什么以及人们要购买什么。市场研究的方法包括电话调查、问卷调查、访谈调查、焦点访谈、概念测试和现场观察等。人因方面要做的工作包括描述使用者群体特征、评估既有产品的使用性、焦点访谈（着重点：使用者要求、使用者对不同设计的感受、某些特征的相对重要性，以及消费者在评估不同形式的产品时所用的准则）。下一页返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究1.使用者群体特征大多数产品的设计，其使用者多是以21~45岁、健康良好、视力正常、大专教育程度的人为对象。群体特征应包括年龄、性别、民族、教育、类似产品的使用经验、阅读本国语文的能力、阅读外国语文的能力、生理障碍、职业、特殊技能、动机程度等。表10-3是两个产品的使用者群体特征描述实例。2.竞争产品的评估建立竞争产品及自有产品的资料库，分析优缺点，可以提供产品改进的契机。产品的评估可来自以下途径：①人因测试；②来自产品使用的直接观察；③产品使用者的调查与访谈；④专家的评估（营销义工程义人因义工业设计）；⑤消费者出版贸易出版物与设计出版物中的产品评论；⑥营销文献与广告；⑦意外事件的官方统计；⑧公共电子文献服务；⑨与营业人员及消费者服务人员的访谈。下一页返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究3.群体焦点访谈群体焦点访谈的目的是确定目标使用者的要求与偏好，参加成员包括6~8位可能的产品使用者及指导群组活动的小组主席。下面以时钟收音机为例说明，访谈有以下两个步骤。（1）受试者评价时钟收音机的14项特征的重要性：①声音品质（AM）；②声音品质（FM）；③时钟设定容易；④断电时复原容易；⑤具睡眠闹钟特征；⑥具正常闹钟特征;⑦整体尺寸；⑧选台的方法；⑨睡眠定时关机特征；⑩整合式电线插头；⑾色彩与表面处理；⑿要求的桌面面积；⒀造型式样；⒁耳机可收藏。（2）评价具有这14项特征的产品。画出图10-2，产品改良应着重那些具有高重要性、但低满意度的特征上（图中阴影部分）。使用者满意度高、但认为不重要的特征，应通过广告来推广，加强使用者对其重要性的认知。下一页返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究10.2.2确立设计目标与市场要求市场研究可以引导设计目标的形成，决定产品的成本、性能、可靠性及使用性。应考虑每个目标的相对重要性，如安全、使用性和效率。有关使用性及使用者表现的可能设计目标包括使用容易、学习容易、高生产力、低使用错误率、使用者错误的防范、错误的排除容易、大小使用者均可包容、可调整适合不同的技术水平、可转用其他产品的使用经验、使用者舒服和使用者安全等。下面是数码照相机的设计目标和市场要求的实例。（1）一般功能的与性能的要求：容易使用。操作上不需要特殊的相机知识；不管天气如何，都可摄得满意的室外照片；不用闪光灯可摄得满意的室内照片；被摄物在1m到无限远的距离，都可摄得清晰照片；闪光灯可拍照的范围至少在1~8m；性能可靠。下一页返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究（2）特征：需要有广角与长焦功能；观景窗必须正确显示照片上将呈现的景象；需要有直接的电子闪光耦合装置；照相机必须附有接合三脚架及快门延长线的装置。（3）限制：相机必须轻，携带一整天也不觉得不舒服；相机必须不因偶尔的水分（如细雨）而損坏。下一页返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究10.2.3功能分析功能，是指多项具有某种共同目的的相关工作单元，其中的个别工作单元，则通常称为任务。所谓功能分析，就是决定使用者和产品将要执行的特定功能与任务是什么。功能分析通常由设计工程师与人因专家共同执行。系统的有些功能可能是人和机共同实现的，有必要对系统的功能进行分解，一个主功能可能由几个子功能来实现，子功能是实现主功能的手段，而子功能又可能再进行分解，这样就可以建立功能系统图（见图8-2）。图10-3为自动泡茶器的功能分析图，虚线框为放弃的方案，实线框为选定的方案，灰色填充框为分析结果。下一页返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究10.2.4产品的性能要求产品定义的下一个步骤，是依照市场要求与功能分析，展开附加的产品性能要求。数码相机的部分功能分析及功能要求的例子见表10-4。10.2.5设计限制设计限制应尽早确定，因为它限定了设计师的选择空间。下列限制会对产品设计造成影响：技术性的、成本与日程的、法规上的、与使用者相关的和环境上的限制。人因工程所考虑的主要是与使用者有关的限制（经验上使用者的能力与期望)、法规上的限制（人因标准与安全法规）及环境上的限制（特殊环境对控制与显示的设计与安排所构成的限制）。下一页返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究1.法规与标准与人因有关的产品设计的法规限制，主要的考虑点是产品安全与工作法则。标准可分为国际标准（ISO）、国家标准、地区性标准、行业标准、专业标准和国军标（GJB）等。国际标准化组织（ISO）159技术委员会负责与人因相关的标准制定。西方国家较为完备的标准包括德国DIN66234、美国ANSI/HFS100—1988和美国军事装备人因标准MIL-STD-1472C9，其中美国的MIL-STD-1472C9被认为是百科全书式的标准。标准和法规的繁复，为制造者带来了一些问题：①制造符合最严格的标准，但这可能导致昂贵的过度设计；②制造符合不同标准的多种形式，供顾客选择，但这增加了制造、分配及服务的成本；③制造符合最多数的标准，但不卖到使用较严格标准的市场去，这可能会造成明显的市场占有率的损失。另外，法规和标准会常常更新，须时常关注。下一页返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究2.与使用者有关的限制与使用者有关的限制包含有两类：关于使用者生理和心理的限制，以及关于使用者经验的限制。为国际市场设计时，与使用者有关的限制极为严格，因为预期的产品使用者在生理特征上及文化背景上都有很大的差异。一般而言，限制的设计变量不应超过最小能力使用者的极限（实际上通常以第5百分位的使用者定为下限）。1）使用者能力：考虑人类能力和限制的文献来源见表10-5。2）使用者经验：本国语文、阅读能力、文化环境、教育程度、使用技术导向的产品的先前经验、外国语文的能力和职业技能。下一页返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究以使用者的本国语文写成表示与说明是很有必要的。翻译的说明书，应以目标使用者进行测试。因语文不同，键盘的布局与标示各有不同。有三种方法适应不同语文的使用者:①为每种产品制造多种版本。另外，可用软件进行语言转换。②只制造一种产品，而以印刷或电子的形式呈现多语文的印刷标示和多语文的说明书。③不使用任何语文资料，而以符号和图像取代印刷标示和说明书。面向国际市场的产品要考虑文化的差异。肘节开关的“开”和“关”的位置不同国家会有差异。色彩编码要注意各国的色彩喜好和禁忌。时间、日期以及小数点的写法不同国家也会有不同。幼儿无法阅读，所以玩具上的警告标示无法保护他们免于伤害。说明书上尽量不用专业术语，而使用较为通俗的词汇。一般而言，如果使用者没有很高的动机、没有特殊的技能或经常改变工作，则产品的操作及错误的排除必须单纯。如果使用者有高度的技术和高度的动机，则强调快速操作及高产量的设计可能较为合宜。下一页返回上一页10.2产品计划阶段的人因研究3.环境的限制极端的环境对设计和工作效率都形成限制。例如，严寒的环境使用的除雪机的控制器的尺度和间距都要大一些，因为使用者有可能戴厚手套。黑暗环境下使用的产品要考虑照明或采取其他的手段使使用者能方便操作。返回上一页10.3产品设计阶段设计关心的是计划阶段所预想的及产品需求文件所描述的产品，应如何实现的技术性细节。设计活动发生在产品开发的设计阶段及测试与验证阶段，因为，测试与验证是设计活动的继续。设计阶段需人因专家参加的活动有功能分配、作业分析、使用者界面需求的确认（包含文件与训练的需求），技术规格的开发、初步与细部的设计（包含维修性与组装性的考虑）及以模型进行少数使用者的测试。在测试与验证阶段，主要的人因活动是以样机进行功能测试与验证，使用者手册的设计。产品的设计阶段实际上包含了分析和设计两部分，见表10-2。下一页返回10.3产品设计阶段10.3.1设计分析及规范设计分析是提供产品技术规范的基础。需有人因专家执行的有两项功能分配与作业分析，这两部分的内容已在第8章论述，下面再用实例加以说明。1.功能分配在第8章中讲述了人机功能分配的五个原则，但在实际的设计工作中往往还有一些特殊的情况和特殊的问题。有时，管理者会把有些本来完全可以由人完成的功能自动化，以增加产品的市场卖点。还有一些功能是由人和产品共同完成的，不能进行功能的分配。下一页返回上一页10.3产品设计阶段2.作业分析与使用者界面需求作业分析是按照对人的能力、技能、知识、态度的要求（作业要求），对分配给人的功能进一步地分解为作业单元，并确定每一作业单元的输入和输出。一组作业单元又可组成由单人或多人完成的作业序（作业设计）。可用框图（作业流程图）的形式画出系统的所有作业序。表10-6为初次将存储卡置入数码相机的作业分析。作业可分为三类：①顺序性作业：次作业必须按照预设次序执行的作业。如发动汽车、数字手表的定时、用计算器计算若干数的和等。②分支性作业：是指作业中的每一步骤，使用者都有一组有限的选项供选择，如文字处理。③持续控制：持续的监控、使用者对应于变化而启动的控制动作以及反馈等，如开车转弯等。下一页返回上一页10.3产品设计阶段根据作业分析的结果，列出所有人的控制活动以及对应的所需信息，包括控制活动前、过程中和完成后需要的信息，这就构成了使用者界面需求——人机界面设计的基础。与作业空间设计相关的作业姿势、人的动态功能尺寸范围等也是人机界面的范畴。显示器、控制器的设计、选择和布局，以及作业空间的实体设计要在后面的技术、结构和造型设计过程整体考虑。下一页返回上一页10.3产品设计阶段3.产品技术规格技术规格对有关如何实现产品的功能，提出详细的规定。其制定和更新是在产品设计阶段中进行的。有时，技术规格将随着产品设计的修正而演变。表10-7为35自动照相机技术规格可能包含的项目。人因工程师应检讨所有技术规格的早期方案，主要是使用性方面，包括最小的显示对比、字体大小、色彩编码、键盘排列及控制标示。有时，人因专家可能也要为软件制定正式的使用者界面规范。同一企业的产品在使用者界面和使用性方面应有一致性。10.3.2工程设计阶段这个阶段是产品设计的实质设计阶段，工程设计和工业造型设计将在这个阶段完成，相关的人因工作也比较多，是对人因工作较为关键的阶段。辅助设计已在第9章论述。下一页返回上一页10.3产品设计阶段1.产品的造型和工程设计过程1）功能结构设计：根据分配给机的功能、界面要求以及作业分析的结果，确定机的功能结构原理方框图（见图10-4）。关于人机界面需要做的工作为选择显示器和控制器的类型。在这个阶段，对尺寸和相对布置等“量”不做出决定。2）定量优化设计：优化各零部件的重要技术参数，确定零部件的相对布置。然而，零部件的结构形式设计则没有完全确定。与人机界面相关的显示器和控制器等的布局、人的作业空间和座椅等要根据人因设计原则确定。图10-5为家用吸尘器的结构优化方案。3）总体及零部件结构形式综合美学、人的因素、技术和经济等要求，进行总体和零部件的结构及造型设计。在这个阶段要处理好各种要求之间的关系，特别是功能与形式之间的关系，结构与外形设计应同步进行，零部件与总体设计同步进行。下一页返回上一页10.3产品设计阶段2.主要人因工作这一阶段的人因工作主要是收集并应用人因资料，以人因工程的理念来影响产品的设计。资料收集是一个自始至终的工作，产品的计划阶段、设计阶段及评估阶段都要进行相关人因资料的收集和整理。使用已有人因资料可以提高设计工作的效率，减少测试工作，节约设计成本。下一页返回上一页10.3产品设计阶段人因资料的主要来源有：①相关的国家、国际、专业标准以及设计指南，标准是必须执行的，可以直接引用，不遵守的话，可能造成诉讼的损失，甚至是市场的丧失，特别是关于安全和健康的标准；②相关的人因技术研究文献，包括科学期刊、科技会议论文集、各种研究机构的技术报告及毕业论文，以及技术书刊、手册、教科书、书目评注、文献评论、摘要及人因简讯等二手资料；③显示、控制以及环境控制的新技术；④相关人群的特征；⑤系统的运行时间和环境特征；⑥同类或相似系统的人因分析；⑦人因检核表提供系统化的方法，以确保设计过程中，不致忽视可能影响使用者的重要设计细节。检核表不但可作为设计工具，也可作为评估工具。下一页返回上一页10.3产品设计阶段作为系统设计团队的成员，人因工程专业人员的主要工作是持续不断地跟踪并分析已有的与设计相关的人因数据。这些数据分布很广（当然，这些数据还不是很完备），形式多样。人因数据主要有以下几种形式：常识和经验；比较定量的数据（如两种显示器的认读准确率）；定量数据（人体测量数据，人完成不同作业的错误率）；设计准则（基于经验和研究，提供设计指南，如尽可能避免或减小眩光）；数学函数或方程（描述几个有关人因的几个变量之间的基本关系，如几种人的仿真模型）；图示方式（图表、曲线，人对不同强度和持续时间的加速度的忍受极限）；专家的意见；设计标准（如显示、控制、作业空间和噪声标准）。人因工程方面的其他工作包括辅助设计、界面设计（硬件、软件界面）、作业环境分析、维修性的设计、装配的设计、安全性设计以及测试与评估等都在前面的相关章节有详细论述。返回上一页10.4产品改进设计的人因分析从人因工程的角度对市场上销售的产品进行分析，可以发现或多或少存在一些问题，产生这些问题的原因也有很多。或是新技术产品上市，卖点是新技术，对人机界面的设计没有足够的重视；或者是进口产品，没有考虑本国人的生理和心理特点；也有可能人机界面是由缺乏人因知识的工程师设计，没有考虑一般用户的技术知识水平。如果需要对产品进行改进设计，那么对产品的人因分析就是非常必要的。通过对产品的人因分析可以发现产品的设计缺陷，并提出改进的意见。下一页返回10.4产品改进设计的人因分析10.4.1任务分析产品人因分析的最重要内容就是任务分析（TaskAnalysis），那么什么是任务分析呢？它和前面讲的作业分析（ActivityAnalysis）有什么不同呢？作业分析是在产品设计阶段进行的，主要是用以分析产品需要的显示信息和控制活动以及布局要求。任务分析是在产品或样机已可以使用后进行的。特定的控制可以描述为所需的精确控制活动，对应的显示信息可以详细地列在任务表中。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析任务分析指对人员按照系统规定，完成指定任务的周期中的人的作业行为分析。任务分析法的主要研究内容包括任务的启动信号（如感觉刺激以及感觉通道等）、作业活动（如反应行为、决策等）、任务的技能水平、知识、人为失误（如操作失误）和系统的失效，即任务开始的信号、任务的行为过程、任务要求的技能和知识、任务中可能的人为失误和任务失败的后果。任务分析中的一个重要的概念就是关键任务（keytask）。关键任务通常是指系统的操作周期中，人的作业流程具有明确起始点和结束点的一个流程段。一个任务通常可以分解为若干个关键任务，如果关键任务不能按照系统的要求完成，则整体系统的任务流程不能继续，导致系统失效。为分析方便，可以把任务分为连续的追踪控制和不连续的程序化。下面以汽车为例说明两类任务的分析过程（见表10-8、表10-9）。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析10.4.2产品人因分析过程对于简单产品的改进设计，上述的任务分析过程可能会简化，但至少应包含以下内容：①产品描述——产品基本功能、技术原理、结构图；②任务分析，包括装配、使用和维修过程的任务分析；③时间场合描述——关于产品使用的时间和环境情况；④产品的人因评价——利用人因评价方法对产品进行评价；⑤改进建议和原因——提出改进建议和理由。下面是简单产品按照上述程序进行人因分析的实例，这些产品并没有以人因工程的观点刻意地挑选，只是用简单产品分析的过程说明任何产品都可以进行类似的分析以改进产品。实际上通过产品的人因分析，可以对产品的易学性、实用性、维修性、装配性、安全性以及辅助设计等方面进行评估。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析1.产品人因分析实例（一）——WD750ASL23微波/烧烤炉1）产品描述。利用微波和红外线加热或烧烤食物，可用于解冻食品。可通过设置把解冻、微波加热、组合烧烤和烧烤结合来对食物进行处理，并可以预置开始的时间，还附加一个计时器的功能，有儿童保险锁功能和打开炉门自动停止工作的功能。微波炉完成设定工作后会发出3声“哔”音，如果不打开炉门或按下取消键，微波炉将每隔2分钟自动发出3声“哔”音。产品共有17个控制按键和一个显示屏，显示屏见图10-6，控制面板见图10-7，任务流程见图10-8。2）任务分析。a.礼调校时钟。按一下时钟键；按一下取道键；按10分键、1分键调小时，按10秒键、1秒键调分钟;调好后再按一下时钟键，时钟开始显示正确的时间（计时采用12小时制，如按24小时制设置，按就钟键后显示时间为1:00；如在微波炉工作时按下就钟键，则显示当前时间5秒钟）。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析b.儿童保险锁。设置：按一下取消键；同时按下10分键和1分键,在此时应响起“哔”音，显示屏上的儿童保险锁显示灯LOCK也会亮起。这时微波炉便不能操作了。解除：同时按下10分键和1分键,在此时应响起“哔”音，显示屏上的儿童保险锁显示灯LOCK也会媳灭。微波炉便可以操作了。c.预置开始时间。按一下预置键；按10分键、1分键、10秒键和1秒键调节开始的时间；输入烹调程序；按一下启动键，微波炉将在预置的时间开始烹调（在输入预置程序前，必须确定时钟上的显示为正确时间）。d.按微波火力烹调。按一下微波键;按数字键设定加热时间；按火力键调节火力,每按一次显示就会变换一下火力值，显示的0，20，40，60，80和100表示火力为最大功率的百分比（加热过程中按一下火力键，显示屏会显示当前火力5s）；按一下启动键，微波炉就开始工作了。默认的火力为100。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析e.快速烹调。按下快速烹调键选择所需时间，显示屏会显示加热时间，共有4种时间——15秒、30秒、1分钟和2分钟，每按一次时间切换一次；按一下启动键，微波炉会按设定时间加热。f.按重解冻。不断按下按重解冻键选择解冻食品种类，显示屏会循环显示d1、d2和d3,分别表示肉类、家禽类和海鲜类；按数字键选择食物质量，10分、1分、10秒和1秒分别用于选择食物的千克、百克、10克和1克质量；按一下启动键，微波炉开始工作，在解冻过程时间的1/3和2/3时，会有2声“哔”音提醒使用者翻转解冻的食物，以保证解冻均匀。g.快速解冻。按一下快速解冻键;按数字键选择解冻时间；按一下启动键，微波炉开始解冻。h.薄块烧烤。按一下薄块烧烤键;按数字键选择烧烤时间；按一下启动键。在薄块烧烤过程中将食物翻面，效果更好。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析i.组合烧烤1/组合烧烤2。按一下组合烧烤1或组合烧烤2键；按数字键设定加热时间（最长99分钟99秒）；按一下启动键。组合烧烤1适合烧烤牛排等较薄的食品，组合烧烤2适合烧烤整只鸡、鸭、鹅等较大的食品。j.组合烹调程序。按一下取里键；输入解冻程序（快速解冻或按重解冻）；输入第一阶段加热程序（微波火力烹调或组合烧烤、薄块烧烤）；按一下记忆键;输入第二阶段加热程序（微波火力烹调或组合烧烤、薄块烧烤）；按一下启查键。解冻程序只能在烹调程序前输入。k.中途停止烹调程序。直接打开炉门，微波炉自动停止工作；关上炉门，按一下启动键，微波炉将继续中断的烹调程序。如果按取消键，就会终止烹调程序。l.计时器功能。按一下微波键；按数字键输入所需时间；按火力键调整火力为0；按一下启动键;到预定时间会有3声“哔”音响起。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析3）环境条件。厨房或其他室内环境使用。4）评价。a.显示问题：显示屏中的图标如果大多数人不知道其含义，不如用文字表示。功能按键和相应的图标显示缺乏关联。用d1，d2和d3分别表示肉类、家禽类和海鲜类有些不直接。没有重量单位。用数字表示火力不直观；用数字设置时，超出设定范围的数显示屏仍然显示，如时间的24点。b.按键布局的逻辑关系存在问题，火力键只和微波键一起使用，但两者相距太远。按键的功能分区不明确。c.与传统微波炉的火力和时间两旋钮控制相比，此款微波炉的功能丰富很多，有些功能很实用。但是学习使用该产品确有一定难度，需要记忆的太多。说明书也存在一些问题，用具体例子说明清楚直接，但缺乏一般性。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析d.安全措施完备，有儿童保险锁功能和打开炉门自动停止工作的功能。e.每次按下按键除视觉显示外都伴随“哔”音，有声音操作反馈。5）建议。a.标记：取消图标，用文字显示状态；把和功能键有关的状态显示和功能键组合在一起;增加食物重量的单位标注；超出设定范围的数字不显示。原因：易认，防误读，提高效率。b.功能关系：把火力键和微波键放在一起，把微波键和薄片烧烤键分离。用面板的底色进行功能分区。原因：提高认读准确性。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析2.产品人因分析实例（二）——WLW2500B自动洗衣机1）产品描述。洗衣机可以自动实现洗涤、排水和甩干，可以洗涤棉、麻外衣，免烫外衣，涤纶针织、合成和混纺织物。控制包括三位温度选择指针旋钮、三位水位选择旋钮、两位洗涤强度选择按钮和洗涤程序选择钮。控制面板见图10-9。2）任务分析。a.确定洗涤衣物体积。b.设定水位：低于1/2（Low），1/2-2/3（Medium），超过2/3（Full）。c.根据织物材质和污染程度选择温度。丄选择洗涤和甩干速度。d.根据洗涤物材质和污染程度设定洗涤程序。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析3）环境条件。由于使用液体洗涤剂，使用者的手可能湿滑。4）评价。a.更合乎逻辑的布局应该是首先选择水位，然后是温度和旋转速度等。水位选择应该设计在最左边。b.使用指针旋钮选择两种旋转速度是不合适的。e.旋转速度选择钮逆时针旋转速度增加，与人的习惯相反。d.程序选择使用三个独立计时器。可以集成为一个或两个。e.程序选择钮的标志似乎太多。f.应该指示使用者程序选择钮必须先按下再旋转。g.表面镀铬的旋钮表面光滑，手湿时使用会打滑。h.警告语应该包括建议使用者如何避免损伤衣物或机器。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析5）建议。a.使用“洗衣量”选择代替“水位”选择。原因：使用者是根据洗衣量作选择决定的，还必须再转化为水位。“洗衣量”的小、中和大三个位置直接和洗衣量相关。b.按符合逻辑的顺序重新安排控制器的位置：洗衣量——温度——转速——程序。原因：和人的期望相一致，提高认读性。c.使用指针旋钮选择水位和温度。原因：可以提供更多的位置确定特征。d.使用船形开关选择旋钮。原因：对于两位设定比旋钮更容易操作。e.重新安排程序选择的位置，经常使用的放在前面。原因：设定时间减少，使用者操作会简化。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析f.简化标示。原因：过多的标示容易造成混淆。g.在可能会损坏衣物或机器的地方加上警告语，以及不要使用高温洗涤针织或涤纶外衣，不要逆时针旋转程序选择旋钮否则会损坏等警告。3.产品人因分析实例（三）——数码闹钟1）产品描述：四位数码显示闹钟，如图10-10所示。2）作业分析。a.时间设置：按下时间设定键同时按小时调节键调小时；按时间设定键同时按分钟调节键调分钟。注：断电后再通电，数码闪烁直到重新设置，必须注意上、下午设置（AM/PM）。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析b.闹铃设置：①把闹铃开关置于关的位置；②按闹铃设置和小时调节键调小时，按闹铃设置和分钟调节键调分钟；③把闹钟开关置于开的位置。c.关闭闹铃（响后）：把闹铃开关置于关的位置。注：立即再把开关置于开的位置为明天设置。懒觉开关可给你9分钟的懒觉时间，9分钟后闹铃再次响起（很人性化的设计）。3）环境条件^用于卧室，可能在没有照明时使用，设定作业是在使用者清醒时进行,而闹铃响后的关闭是在使用者刚刚睡醒时。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析4）评价。a.标记：所有标记都置于显示器或控制器的下面或右面，除懒觉开关和PM拟指示。b.功能群：闹铃设置和时间设置功能混在一起，需重新安排。c.指示：不必有闹铃指示，因为从闹铃的位置可以判断。d.关闭闹铃：是在昏昏欲睡时使用，闹铃开关不够大，不易快速关闭，因钟表会移动,所以需用双手，开关位置指示不易观察。下一页返回上一页10.4产品改进设计的人因分析5）建议。a.标记：懒觉开关和PM置于对应的指示灯下面。原因：易认，防误读。b.功能关系：把闹铃设置、懒觉开关和闹钟开关放在一起。原因：提高认读准确性。c.指示：取消闹铃指示灯。原因：因为开关位置可指示状态。d.开关替换：用船形开关替代滑动开关。原因：不易移动，可单手操作，状态指示明显。返回上一页10.5人因工程与产品创新设计工业产品设计就是利用技术设计人需要的产品，它的灵魂在于创新，从一定程度上讲,每一次设计应该都是创新的过程。创新是人的需要，人需要新的产品提高生活质量；创新是企业发展的需要，产品创新能力是企业竞争力的重要方面；创新是社会发展的需要，作为科学技术的载体的产品的创新，是改进人类工作、生活方式进而促进社会进步的重要推动力。设计师的使命就是设计新的产品或改良老的产品满足人们不断变化的需求。历来人们认为创新灵感的产生是一个玄之又玄的不可捉摸的过程，实际上产品的创新也可以通过对问题的理性分析而产生。从设计变量来看，工业产品的材料、形态、尺度、色彩、肌理、工艺、技术原理等各方面都可以成为创新的突破点。科技、人的因素、审美、市场等设计要素的变化都是产品创新的契机。下一页返回10.5人因工程与产品创新设计“以人为本”的设计思想是针对“以机器为本”的设计思想而产生的，虽然更为宏观的“以自然为本”的设计思想已得到普遍接受，但在经济技术水平相对落后的中国，“以人为本”的设计思想还有现实的意义。对人的因素的考虑不仅是产品设计的必需，同时以人机系统的观点分析问题，并在人机分工和人机界面等方面不断改进，也是产品创新的生长点。下一页返回上一页10.5人因工程与产品创新设计10.5.1人机分工的变化依照系统的观点，任何人所使用的产品的设计，都是人机系统的设计，因为人机是作为一个整体发挥效能的。人机系统设计过程中的人机分工就是把系统的功能分析以后，分别分配给人和机。从本性上说，人不适合长期从事单调重复的体力劳动，人的生理、心理承受能力也是有限度的，经济技术的发展逐渐改变了人机的分工，原来人不愿意或不适合从事的工作都由机器完成。特别是计算机及人工智能技术的发展，原来由于经济和技术原因只能由人完成的功能，可以交给机来完成，这样就可以实现产品的不断创新。下一页返回上一页10.5人因工程与产品创新设计以蒸汽机为代表的第一次产业革命以及以内燃机和电动机的广泛使用为代表的第二次产业革命把人从繁重的体力劳动中解放出来，人成为机器的控制者。1945年以来的第三次产业革命使电子技术在生产、生活中广泛应用，航空、航天、原子能、计算机、信息等技术有了长足的发展，自动化技术的发展并没有降低人在系统中的作用，只是工作方式有了改变，由初期的能量提供者和控制者到单纯的控制者，再到程序的编制者和监控者。下一页返回上一页10.5人因工程与产品创新设计利用模糊控制技术分别根据洗衣量和衣服脏的程度来确定用水量、洗衣粉用量及洗涤强度，替代以前由人来完成的工作，这样就产生了新型的模糊控制洗衣机，既方便人使用，又省水、省电。“傻瓜相机”自动完成选择光圏、快门和调焦等功能，使非专业人士也能拍出高质量的照片。一键上网技术使一般使用者可以方便地在网络世界遨游，把复杂的设置工作交给计算机完成。用机器替代人的工作一直是现代科技发展的一个重要领域，也是新产品产生的契机。下一页返回上一页10.5人因工程与产品创新设计10.5.2人机界面的创新人机界面的设计一直是设计师关注的问题，因为一般认为在产品设计过程中工业设计师是要解决“人”与“物”之间的关系，而人机界面是人机关系的最主要方面。降低操作难度和使用者的心理负担，提高使用的乐趣是