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基于感性意象和QDF的应急通信车设计研究

发布于:12-10

基于感性意象和QDF的应急通信车设计研究

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

杜鹤民

西安工业大学 陕西西安 710032

摘要:针对小量、定制的产品设计,提出了感性意象与QFD相结合的设计策略。感性意象属于感性工学的设计方法,通过感性意象匹配,定性的确定用户需求。QFD通过质量屋的构建,定量确定顾客需求重要度并用于指导具体设计。感性意象和QFD相结合,将用户的感性需求转化为顾客需求重要度,从而实现定性与定量的结合,使设计具有更强的实用性。论文以应急通信车设计为验证案列,分析了感性意象和QFD相结合的设计过程,证明了本文提出方法的可行性。

关键词:感性意象; qfd;产品设计;应急通信车

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 imageQuality Function DeploymentProduct designEmergency communication vehicle

中图分类号:TH16U469.6+2

1 引言

大型微波应急通信车是为移动网络提供快速、有效和大范围移动通信的系统,可在突发特殊情况下,为一定区域内处理紧急通信事务和改善网络覆盖质量及补充临时网络容量短缺等方面提供完整的解决手段。

在设计上,一方面要求应急通信车车载系统具有方便的操作性、维护性和兼容性,满足操作人员灵活进行系统配置和快速入网的需求,实现在恶劣的环境条件下形成稳定可靠的通信能力;另一方面,应急通信车作为特种车辆,在生产设计中具有小量、用户需求差异等特点,使单车设计差异较大。

运用感性工学,通过感性意象获取的手段,可以有效分析和确定用户的需求,结合质量功能展开(Quality Function DeploymentQDF)的设计策略,进一步把用户需求转化为合理的设计,可以实现有针对性、满足用户需求的应急通信车设计。

2 感性意象与QFD结合的基本思路

2.1 感性意象

感性意象属于感性工学的研究范畴,是人对物所持有的感觉,是对物的心理上的期待感受,是一种高度凝聚的深层次的人的情感活动[1]

19世纪70年代日本学者提出“情绪工学”的概念,1989年长町三生开始发表一系列关于感性工学的论文和著作。感性工学是感性与工学相结合的技术,主要通过分析人的感性情感,依据人的喜好来设计和制造产品。感性工学是通过对用户情感的分析,在不改变物理性的前提下,设计出符合使用者心理感受(如宽敞感、舒适感等)的产品。

对于应急通信车而言,作为特种车辆,具有产量小、定制、个性化需求的特点。在设计生产上,应该避免长期以来所形成的由生产者依据自己的理解来设计和生产(即以制造为导向)的理念,向市场导向的理念转变,即以用户的需求为基础,按照客户的实际需求和喜好来进行设计。分析产品的实际使用环境,以及客户特定的功能需求,设计和生产迎合最终需求的应急通信车产品。

具体而言,在应急通信车的设计过程中运用感性工学的方法,了解客户的情感需求,获取用户的感性意象,通过对现有应急通信车产品的归纳分析,提取特征,进行设计元素归类,建立设计元素信息库。通过对客户需求信息的分析,进行用户的感性意象匹配,选取并确定造型设计风格。

2.2 QFD

20世纪70年代,日本质量专家提出了QFD的概念。约吉?阿考(Yoji Akao)将其定义为:针对满足顾客而去发展设计品质的一种方法,然后经由生产接口将顾客需求转换成设计目标与主要品质保证[2]

QFD的概念模型,如图1所示,通过质量需求和质量性能等不同的侧面对产品进行描述,再用二维表的形式展开,形成超立方体的产品模型。产品超立方体模型的侧面由质量需求、质量特性、成本、技术、可靠性等组成。


美国学者于1988年提出了质量屋(House of Quality, HOQ)的概念。质量屋由一系列图表和矩阵构成,通过直观的表达形式,提供了一种将顾客需求转换成产品和零部件特征并配置到制造过程的结构,是QFD方法的基本工具[3-4]


2.3 感性意象与QFD结合的基本思路

运用感性意象可以分析和获取客户的喜好,确定造型设计风格;运用QFD可以进行质量与性能需求的设计展开,并通过质量规划需求的重要度评判和市场竞争性评估等手段完善和确定设计方案。将感性意象和QFD结合更适合于个性化、小批量的产品设计开发。

两者结合的设计思路如图3所示。

在两者结合的过程中,一方面感性意象确定了造型风格,明确了设计方向;另一方面感性意象分析明确了用户需求,为QFD中产品需求的获取和客户需求转换提供了基本参数和重要数据。通过质量屋的构建,在明确的设计方向指导下得出最终的设计方案。

3 感性意象与QFD结合的应急通信车设计实现

3.1 应急通信车的构成与设计需求分析

应急通信车包括车体和通信两大部分,车体部分包括底盘和箱体,通信部分包括通信设备和传输设备。通信部分由移动公司采购提供,车体底盘部分一般采用奔驰、沃尔沃等进口底盘,均不需要进行设计,但在设计中要考虑已有条件进行设计展开。箱体是工业设计的重点,设计内容包括两部分:箱体与底盘整体性设计、箱体内部装饰设计。

箱体外部造型及内部装饰基本技术要求如下:

l 箱体空间分割:分为三个区域,一是主通讯设备及操作控制区;二是天线舱;三是发电机舱。

l 箱体整体设计安全、合理,空间利用率高,视觉效果好,且具有较高的宜人性

l 箱体内部空间设计合理,线路清晰、明确,备有系统所需要的电源插座、照明灯等。

l 箱体外后部装有工作人员出入箱体的爬梯和扶手。

l 箱体内设置有相应的储物空间,以放置部分工具。

l 箱体内设置工作椅,并应考虑使用环境及人机工学要求。

l 箱体内顶部设置换气扇、空调。

l 厢体顶部升降桅杆位置设置有自动天窗,天窗大小能够保证设备自由升降,且不会损坏天线。

l 箱体内所有通信设备均通过减震器固定于地板上,以提供二次减震。

3.2 应急通信车的感性意象分析

感性意象分析通过综合考虑功能、人机工学等因素,确定应急通信车外观造型设计和内部装饰设计的元素归类表,构成感性信息词语数据库,形成由感性词语构成的应急通信车造型坐标系统。依据设计需求和用户喜好,进行感性词语匹配。

感性信息词语数据库,由代表顾客对产品感受的感性词语组成,通过与产品使用者的对话或相关产品杂志进行收集整理。首先收集若干数量的词汇,然后筛减至合理的词汇量,使之可以代表顾客对产品的感受。如图4所示,在感性数据库中,组建语意差异量表,通过语义差异明确客户的喜好与需求。


从图4反映的关系可以看出,在满足产品实用功能的前提下,外观视觉效果和产品经济性影响着设计师的开发思路和设计定位。简单而言,Ⅰ区反映了较高成本下会带来较好的效果,Ⅱ区反映了高成本下的优异效果,Ⅲ区反映了较好经济性条件下的较好效果(在满足企业效益的原则下,应该是设计的追求之一),Ⅳ区反映了经济情况下的一般设计,Ⅴ区反映了低水平的设计,Ⅵ区是指考虑成本为前提的设计,Ⅶ区是指错误的设计,Ⅷ区是指不考虑成本的豪华设计(以客户的高要求为目标)。

3.3 应急通信车的质量屋构建

产品需求是指产品的功能需求、用户的个性化需求、保证产品个性的生产制造需求等几个方面。产品需求的获取是建立质量屋的第一步,也是关键的一步[5]

针对应急通信车进行相关产品资料收集、用户调查、意见反馈、公司内信息、行业新闻等收集产品需求,结合感性意象分析,掌握客户的个性化产品诉求,建立质量特性展开表,如表1所示。

1 质量特性展开表

                                                 质量要素展开

需求质量展开                                                      

一次

二次

三次

内装有如家的感觉

温馨

墙面装饰的色调

地面铺设合适的地毯

顶角和踢脚的处理

门边线的处理

宜人

控制台的高度合理(以人机工学坐姿人体尺寸为参照)

多向可调转座椅(前后、高度、仰角)

整洁

桥架部位的掩盖性装饰

方便

设置合理的储物空间

……

……

需求重要度是QFD规划过程中有地分配资源和进行决策的重要依据[6]。根据质量特性展开表,建立由技术要求和顾客需求等关键要素构成的应急通信车设计质量屋,如图5所示。图中对各要素的重要度、关联度及权重系数进行了分析赋值。

   


宽度

高度

色调

色彩搭配

装饰色带

墙面材质

边角线

储物柜


    

    技术要求

重要度

质量水平

目前水平

改进目标

水平

提高率

系统特性

绝对权重

权值(%

温馨

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%

整洁

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%

美观

3

3

4

4/3=1.33

3.192

5.5%

通过性

3

 

 

 

 

 

 

 

 

8.3

18.3%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

量化评价标准

重量

高度

色泽美观

装饰合理

通过性好

配置合理

结构强度

平均故障维护时间

 

目标

5 应急通信车设计质量屋

3.4 设计效果

如图6所示,是针对某地移动公司设计的应急通信车外部造型及内部装饰布局设计。


以内部设计为例,因为通过意象分析了解了用户的感情诉求,在设计中考虑了用户提出的“如家的感觉”,并把这一感性诉求通过QFD的方法融入进各设计要素中,因此在造型、材质使用等方面都反映了温馨、细腻的质感,在细部设计上,通过细节的处理,增加车内的温馨气氛,降低车内的严肃、冰冷气氛。

4 结论

感性意象是用户需求获取的重要和有效手段,通过意象分析,获取用户需求,可以为QFD提供用户需求数据。运用感性意象和QFD相结合的方法,具有以下优点:(1)将用户的感性诉求转化为设计元素的定性描述;(2)将定性数据用作质量特性展开表的重要数据,并用于构建质量屋;(3)运用质量屋,通过顾客需求重要度确定将定性数据转化为定量数据。通过两者结合的方法,运用定性与定量结合可以实现最终的产品设计,并使设计具有更强的针对性、更加满足客户的需求。本文提出的设计策略在定制、小量的设计环境下具有更强的实用性。

 

参考文献:

[1] 罗仕鉴,潘云鹤. 产品设计中的感性意象理论、技术与研究进展研究[J]. 机械工程学报,2007,43(3):8-13

[2] 雄伟. 质量功能展开—从理论到实践[M]. 北京:科学出版社,2009.

[3]王二强,余隋怀,杜鹤民. QFD和信息熵在油罐车改良设计中的应用研究[J]. 机械设计与制造,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] 王爱民, 孟明辰, 黄靖远. 通过动态QFD实现需求驱动的产品族设计方法研究[J]. 中国机械工程,2003,8:60-63

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

 

 

作者简介:杜鹤民(1971-), 男,博士,西安工业大学工业设计系教师,研究方向:设计方法、计算机辅助工业设计


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