基于用户需求的智能家具产品设计路径研究.pdf
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1、15F&ID第30卷第11期 2023年11月 家具与室内装饰基金项目:云南省保山高校社科联青年项目(BGQN2214);福建省高校人文社会科学研究基地设计创新研究课题(KF-20-23114)作者简介:田心如(2000-),女,硕士研究生,研究方向:产品设计理论与方法,E-mail:通信作者:谢云峰(1967-),男,博士,副教授,研究方向:产品造型设计,E-mail:引文格式:田心如,谢云峰,赵项.基于用户需求的智能家具产品设计路径研究J.家具与室内装饰,2023,30(11):15-21.TIAN Xinru,XIE Yunfeng,ZHAO Xiang.Research on Desi
2、gn Path of Intelligent Furniture Products under User DemandJ.Furniture&Interior Design,2023,30(11):15-21.随着时代与科技进步,智能生活成为当今社会发展新趋势,为了提升人们生活便捷性及舒适度,智能家具越来越成为智能时代居家必备产品。人类消费理念转变对智能家具产品个性化、人性化等提出新要求,智能家具与用户生活方式匹配可极大提高其使用过程的自然感及顺畅感等情感体验,故“以用户为中心”的设计理念逐渐被设计师所重本研究在用户需求驱动下构建出一种智能家具产品设计路径,并以具体案例进行深入分析及探讨,以通
3、过构建设计研究路径及范式,为相关企业智能家具产品设计提供清晰参考思路。1 研究概述及回顾近年,国内外大量学者针对智能家具进行了深入探讨,如:王洪亮等1阐述视。在智能家具市场中,目前大多产品以场景为中心进行开发,主要将机械设备嵌入家具设计中,并附上“智能”标签,其使用功能大同小异,部分产品研发过程中缺少对用户需求的深入分析,因此开发成品质量参差不齐,尚未很好满足用户需求。由此可见,在智能家具生产研发中应用科学方法深度探讨用户需求、客观评价设计方案十分必要。因此Research on Design Path of Intelligent Furniture Products under User
4、Demand田心如1,谢云峰1,赵 项2,3 Tian Xinru1&Xie Yunfeng1&Zhao Xiang2,3(1.南京航空航天大学机电学院,江苏南京 210016;2.滇西应用技术大学珠宝学院,云南腾冲 679100;3.福建省高校人文社会科学研究基地设计创新研究中心,福建福州 350118)摘 要:智能化作为家具产品发展的新方向,用户对其提出了越来越高的要求。为科学合理挖掘智能家具产品的用户需求、开发满足用户体验、提高用户满意度的智能家具产品,建立一种以用户需求为导向的智能家具产品设计路径,主要集成Kano、AHP、TOPSIS三种方法,并将其应用于智能餐桌产品设计研发中。首先
5、,通过多渠道调研,整理收集智能家具的用户需求,应用Kano模型对收集的用户需求进行划分;其次,为明确重点用户需求,采用AHP法构建用户需求层次分析模型,通过算法计算得到各需求权重,依此进行方案构思及设计;最后,将TOPSIS法应用于设计方案的综合评价,得出最优设计方案。该路径可满足用户对智能餐桌的使用需求,正确划分用户属性及准确求解权重,并为方案设计提供思路及评估方法,该方法对指导智能家具产品研发具有实用性,可为同类智能家具产品设计提供参考借鉴。关键词:用户需求;智能家具;智能餐桌;Kano;AHP;TOPSISDOI:10.16771/43-1247/ts.2023.11.004中图分类号:
6、TS664.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8260(2023)11-0015-07Abstract:Intelligent as a new direction for the development of furniture products,users put forward higher and higher requirements.In order to scientifically and reasonably excavate the user needs of smart furniture products,develop smart furniture produ
7、cts to meet user experience and improve user satisfaction,establish a user demand-oriented smart furniture product design path that mainly integrates Kano/AHP/TOPSIS three methods and applies it in the design and development of smart table products.Firstly,through multi-channel research,the collecti
8、on of smart furniture user needs is sorted out,and the Kano model is applied to divide the collection of user needs.Secondly,in order to clarify the key user needs,the AHP method is used to build the user needs hierarchy analysis model,and the weight of each demand is calculated by the algorithm,acc
9、ording to which the scheme is conceived and designed.Finally,the TOPSIS method is applied to the comprehensive evaluation of the design scheme,and the optimal design scheme is obtained.This path can meet users requirements for smart table use,correctly divide user attributes and accurately calculate
10、 weight,and provide ideas and evaluation methods for scheme design.This method is practical to guide the research and development of smart furniture products and can provide a reference for similar smart furniture product designs.Key words:User needs;Intelligent furniture;Smart dining table;Kano mod
11、el;Analytic Hierarchy Process;Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution 基于用户需求的智能家具产品设计路径研究16Seminar&Summary专论与综述了智能家具的概念,并且对其常见的种类进行整理归类,进一步提出智能家具设计原则;王威2以书房家具为突破点,运用用户体验层次分析法对智能家具进行设计研究;李珂心等3总结出一种以功能为主的智能家具设计原则;王子轩等4通过分析智能化家具的横向设计与竖向设计,归纳出交互设计下的智能办公家具用户需求;苏晨等5为 了快速识别用户关键需求以
12、及构建情境FBS模型,运用Kano模型进行用户测评,得出一种智能床设计方法并验证其可行性,为智能家具设计提供有意义的参考。上述研究中,学者均从不同视角对智能家具进行了详细探讨,研究过程大都秉承“以人为中心”的理念,然而其在用户需求分析中大都以质性展开,存在一定的主观性,缺乏用户需求重要度排序客观性,且用户需求分析流程较为薄弱,缺少科学的量化方法、理论支撑不同需求重要度合理性。为准确描述智能家具用户需求重要程度,完善研发设计流程,客观评估设计方案,将分析用户需求常用方法应用于智能家具产品研究十分必要。2 集成Kano-AHP-TOPSIS的智能家具产品设计路径构建2.1 用户需求驱动下智能家具产
13、品路径构建近年来在家具产品设计中,用户需求驱动下的设计研究路径构建较为丰富,其方法、基础理论主要包括:卡诺模型(Kano)、层次分析法(AHP)、逼近理想解排序法(TOPSIS)、结构方程模型(SEM)、发明问题解决理论(TRIZ)、亲和图归纳法(KJ)等。已有学者将该类研究用户需求方法构成集成模型于各类家具产品设计研发中,方坤6将AHP法和模糊综合评价与情感化设计相结合,对电竞椅进行设计实践以及设计评价;邓昕7在橱柜设计中,运用SEM模型进行验证设计方案的可行性及各属性之间的关系;李树等8以用户需求为导向,结合Kano模型和SEM模型建立出一种识别方法,通过导盲杖为例进行实用性验证;谭雨婕等
14、9结合AHP法与TOPSIS法构建评价模型,进行儿童卧房家具的设计研究;邱保金等10融合TRIZ理论与KJ法于办公储物柜创新设计中,改善了办公群体的使用感受;此外,仍有大量其他学者将该类方法集成模型应用于家具设计研发中。由上可见,现有用户需求模型大多图1 智能家具产品设计路径构建图2 智能家具产品层次分析模型图 1图2图3图3 市场上某品牌智能餐桌17F&ID第30卷第11期 2023年11月 家具与室内装饰以特定研究对象展开,普适性相对较弱11。Kano模型主要用以发掘用户需求并进行正确的属性划分12,剖析用户对产品满意程度,将其作为智能家具产品设计决策重要依据,可根据用户需求排序进行方案构
15、思,然而在Kano模型研究中用户需求重要度求解相对较传统,如Better-Worse、熵权与德菲等方法,但该类方法具有一定的主观性、运算程序相对复杂、定量中的定性分析缺乏合理性等弊端。然而AHP法作为一种科学的定量和定性相结合的决策方法13,主要适用于评价指标权重决策,在衡量指标权重时发挥着至关重要的作用。Kano模型中传统重要度解法尚存不足,运用AHP法能够很大程度克服缺点,提高用户需求权重的精确程度;将Kano模型融入AHP法进行智能家具产品层次分析模型搭建,则有利于促进划分目标层、准则层、子准则层的合理性。另外,智能家具产品设计方案是否满足用户需求,Kano模型及AHP法并未给予准确决策
16、原则,故需进一步赋予设计决策标准及评估准则,明确用户需求后研究设计方案客观性及可行性。TOPSIS法作为多属性决策与评价常用方法14,可有效减少决策者主观意识及偏见,促进方案决策更具客观性。然而在进行方案评价及决策过程中,TOPSIS法需事先对各评价指标进行权重赋值,但在AHP法中已清晰呈现各评价指标权重值,将TOPSIS法与AHP法结合可简化评估设计方案的流程。综上,本研究对Kano、AHP、TOPSIS三种方法合理融合,构建智能家具产品设计路径,该路径能够使智能家具用户需求属性划分清晰、需求权重计算准确、设计方案决策高效、设计流程优化完整,所构建的Kano/AHP/TOPSIS智能家具产品
17、设计路径如图1所示。2.2 集成Kano-AHP-TOPSIS的智能家具产品设计流程2.2.1 基于Kano模型的智能家具产品用户需求属性划分用户对智能家具产品的需求特点主要体现在多样性和主观性,且个性化也是部分用户的需求重点。Kano模型能把用户需求分为必备、期望、魅力、无差异和反向五类需求,能合理划分需求属性,主要步骤为:首先进行问卷调查、桌面调研、用户访谈、观察法等方式,明确用户需求项,其次根据用户需求设计Kano问卷邀请相关用户填写,将问卷结果对应Kano结果分析评价表识别各用户表1 智能餐桌初始用户需求 编号 需求项 编号 需求项12345678洗手消毒质量可靠多功能烹饪可 移动性材
18、料安全用餐习 惯易于清洁造型 简 约美观智能语音折叠桌面旋转符合人机尺 寸餐桌物品收纳一桌多 用方便护理储存厨房 用具910111213141516表2 Kano结果分析表 需求项 I Q A M R O 需求属性质量可靠用餐习 惯餐桌物品收纳方便护理材料安全易于清洁符合人机尺 寸桌面旋转洗手消毒造型 美观简 约折叠智能语音可 移动性一桌多 用储存厨房 用具多功能烹饪1051142932232624202420323233283531571110471187871048710373151424838433338313136109123120102473510999117121116503529
19、3431453449639710851379648666964354365549414512613414413413149474834IMOA图4 用户画像构建图418Seminar&Summary专论与综述需求项所属类别。在智能家具产品设计研究中,充分探讨必备型、期望型和魅力型需求,剔除无差异及反向型需求。2.2.2 基于AHP的智能家具产品用户需求权重求解AHP法是定性与定量相结合的决策方法,主要以目标层为起点,层层延展到准则层、子准则层和方案层,进行判断矩阵的构建,计算每个层级因素权重,进而决定各因素需求优先排序级别。将Kano模型属性类别与AHP法建立递进层级模型,把智能家具产品设计最
20、佳方案设置为目标层,必备型需求、期望型需求和魅力型需求作为准则层,并把这三类需求下的主要指标项作为对应的子准则层15,构建出完整的层次分析模型,如图2所示。其次,通过开展用户需求指标数量形成判断矩阵,并邀请多名专家基于Saaty所给提1-9级标度原则对同一层级用户需求做出对比判断及评价赋值,而后再采用几何平均法计算准则层与子准则层下的智能家具产品中各用户需求权重,最后对权重计算结果进行一致性检验,若一致性检测结果不通过,则不断进行矩阵修正及调整,直至结果通过。根据上述计算结果,对智能家具产品权重进行排序,权衡各需求方案设计中的比重,以此进行智能家具产品用户需求权重排序,根据其进行智能家具产品方
21、案设计。2.2.3 基于TOPSIS的智能家具产品设计方案评估TOPSIS法是由归一化数据矩阵来评估方案的决策方法,主要通过计算评估方案与正、负理想解间距离来明确方案优劣。若评估方案既接近正理想解,同时又离负理想解最远,那么该方案为最优,反之则为最差。本智能家具产品设计研究中,设计方案评价指标主要为层次分析法中子准则层因素,邀请专家及用户对各方案评估,以明确设计方案的优先次序,其评估打分问卷采用七级李克特量表,回收问卷后将结果构建为初始评价矩阵,并依据TOPSIS相关步骤决策设计方案优先次序。3 智能餐桌设计实证研究近年来科技发展促进了智能技术在家具设计制造中的应用,餐桌逐渐从传统定义向智能化
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