设计与工效学融合视角下的卫浴产品创新设计_黄河.pdf
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1、家具2023年第44卷第2期Furniture2023Vol.44No.2Furniture设计与工效学融合视角下的卫浴产品创新设计黄 河,刘志强(广州美术学院工业设计学院,广州 510260)摘要:随着产业和消费升级,以人本价值驱动为核心的人因与体验创新研究越来越受到重视,工效学领域研究方法与设计深入融合,在创新设计上的应用也越来越广泛得到应用。研究介绍工效学与设计的概念和研究领域,分析两者融合在产品开发中的重要性,在参考日本学者提出的设计工效学系统七层次模型和四阶段流程基础上,以高端商场公共卫生空间卫浴产品开发为例进行实证研究,主要运用工效学方法进行用户研究,提取用户需求,并通过设计手段可
2、视化。结果证明,设计与工效学融合的流程和方法,对产品创新设计、提高开发效率提供了有力支撑,为产品开发提供新的思路和参考。关键词:设计工效学;以人为中心设计;用户体验;人机交互中图分类号:TS664文献标志码:A文章编号:1000-4629(2023)02-0087-05DOI:10.16610/ki.jiaju.2023.02.017Innovative Design of Sanitary Ware Products from the Perspective ofDesign ErgonomicsHUANG He,LIU Zhiqiang(School of Innovation Desig
3、n,Guangzhou Academy of Fine Arts,Guangzhou 510260,China)Abstract:With the upgrading of industry and consumption,more and more attention has been paid to theresearch on ergonomics and experiential innovation centering on humandriven value.Research methodsdeeply integrated by design and ergonomics are
4、 widely applied in innovative design.The paper introduced the concept and research field of ergonomics and design and analyzed the importance of their integration in product development.Based on the sevenlevel model and fourstage process of design ergonomics system proposed by the Japanese professor
5、,an empirical study was conducted on the development ofsanitary ware products in public health space of highend shopping malls.The ergonomically methodswere mainly used to conduct user research,extract user demand,and visualization through design means.The results show that the product innovation de
6、sign and improvement of development efficiency are largely advanced by the process and methods of design ergonomics system,which will provide new ideas andreferences for product development.Key words:design ergonomics;human centered design;user experience;human machine interface随着技术、经济、社会的发展,物质得到极大丰
7、富。同时,大量生产方式也使产品的同质化越来越严重,产品需求饱和,企业迫切需要对现有市场重新认识,与竞争对手产品形成差异化。在技术主导型产品系统向用户价值提供系统转型过程中,“以人为中心”(Human Centered Design,HCD)的人因与体验创新研究越来越得到广泛应用,人因科学领域研究方法与设计深入融合,在创新设计上的应用也越来越受到重视1。工效学是以人的生理普遍特性为基础,为探究人的本质需求发展起来的学科,如何通过设计与工效学融合,带来创新的协同效应,成为新的课题。基金项目:广州美术学院科研项目(21XSB21)。作者简介:黄河(1971),女,副教授,研究方向为人机工程学和设计管
8、理。Email:。引文格式:黄河,刘志强.设计与工效学融合视角下的卫浴产品创新设计J.家具,2023,44(2):87-91,96.工业设计087Furniture家具2023年第44卷第2期Furniture2023Vol.44No.21设计与工效学概述1.1广义的工效学在我国,工效学由于在各学科的研究领域、内容和重点不同,至今学术界没有一个公认的命名或定义。国际工效学学会(International ErgonomicsAssociation,IEA)认为“人类工效学或人因学(Ergonomics/Human Factors,E/HF)是一门研究人与系统其他要素之间相互作用的科学,是应用理
9、论、原理、数据和方法进行设计,以优化人类福祉和整个系统性能的专业。从IEA对工效学的定义的可以看出,工效学是为了人类的安全、健康、舒适和优化绩效,考虑人和机械(系统)调和的学科。还有学者提出不仅是安全、效率这个层面,自我实现、快乐等因素也应该成为工效学的研究课题2。从这个意义上说,工效学不仅是安全性和效率性方面,在感性价值创造方面也应该发挥作用。随着学科的发展,工效学可分为微观和宏观两个层面。微观工效学以人机交互(Human MachineInterface,HMI)为主要对象,其又分为硬件类和软件类。前者以汽车、家电产品、家具等为主要研究对象,后者以产品的操作画面等为研究对象,也称为认知工效
10、学3。从过去研究动向的关系看,20世纪6080年代以生理系和绩效的研究为主流。随着产品的数字化等,20世纪90年代后认知系的研究大力发展起来。近年来,随着系统复杂化,从事故预防、系统顺利运作的视点出发,包括运营方面在内的宏观工效学的研究也日益变得重要4。1.2以人为本的设计近年来,设计的概念随着产业发展而变化,由创造“物的附加价值”扩展为创造“用户体验价值”,设计领域也从原来以造型为中心的狭义的产品设计扩展为广义的服务设计、交互设计、用户体验设计等。在这样的背景下,不仅需要工效学的知识,更需要运用设计思维(Design Thinking)来构筑一个设计驱动的为人服务的系统。设计思维是一个理解用
11、户、定义问题、创造创造性解决方案以及制作原型进行评估和测试的迭代过程,包括5个阶段:共情、定义、构思、原型及测试5。为了设计易于使用、有魅力的商品,运用“以用户为中心的设计”(UserCentered Design,UCD)成为有效手段。UCD 和HCD几乎同义,都是可用性的重要因素,流程和方法没有明确的差异,两者融合发展,如图1所示。从历史角度看,UCD更久。1986年由认知心理学家唐 纳 德 A 诺 曼(Donald Arthur Norman)提 出。HCD以英国B 沙克尔(Shackel B。)的工效学研究为基础,以使用的人为中心,将产品流程体系化,并由国际标准ISO 9241210规
12、格化。图1 从UCD到HCDFig.1 From UCD to HCD2设计与工效学融合的系统在我国工业设计领域,工效学一般被称为“人机工程学”或“人体工程学”,在人体尺寸、作业域、空间设计、人机系统设计等设计领域发挥重要作用6。工效学和设计是表里如一的关系,工效学调和人机系统关系,设计是这种调和关系的具象。在以前的产品开发中,多运用工效学方法,如身体和动作计测、脑波、肌电图等生理计测、心理学的测定等对企业开发的产品进行性能评价。通过这些计测数据对产品进行性能改良设计。可以说工效学是在开发的下游工程阶段才参与。随着产工业设计088家具2023年第44卷第2期Furniture2023Vol.4
13、4No.2Furniture品需求饱和,企业迫切需要对现有市场重新认识,与竞争对手产品形成差异化。不仅在产品和技术上,将用户为中心的“人”放到中心位置,考虑用户的需求和体验进行产品服务设计已成为时代趋势。近年来,随着以人为中心设计理念的推广,在产品开发的上游阶段,如在产品概念和方向的策划、开发阶段的规格探讨等就参与合作的情况增多。在人本价值创造年代,设计与工效学进一步交叉融合正成为趋势。日本学者山冈俊树教授将设计工效学定义为“融合设计与工效学,从其协同效应构筑以用户为中心的系统”。其在工效学HMI结构的基础上,提出设计工效学的七层次模型,如图2所示。模型最下层的基础是管理,这个管理部分控制设计
14、工效学和服务7。这之上设为工效学和设计的层。在工效学的层,从下而上包括安全性、可用性;在设计的层,从下开始包括UX、故事性以及感性。设计工效学系统不仅将设计与工效学一体化,产生协同效应,还将用户和系统、服务提供者的关系进行最优化和系统化设计。图2 HMI结构与设计工效学系统Fig.2 HMI structure and design ergonomics system3设计工效学融合的产品开发流程随着设计与工效学从评价型研究向开发型研究和解决方案设计转换,合理的产品开发流程和方法成为提高开发效率的重要手段。山冈教授还提出设计工效学系统流程,如图3所示。图3 设计工效学的流程Fig.3 Proc
15、esses of design ergonomics工业设计089Furniture家具2023年第44卷第2期Furniture2023Vol.44No.2系统流程主要包括:1)系统概要。主要包括确定目的、目标和系统的计划。首先实施设计战略或前瞻设计,探讨将来的设计方针。然后进一步探讨具体的功能性、效率性、安全性、可用性、费用、生产性、维护性等,确定设计目标。接着,根据目的和目标,决定系统的整体框架。2)系统详细。包括定位、提取用户需求事项、明确用户和系统以及结构化设计概念。3)可视化。在明确用户、系统和设计概念后,选定设计方案。4)设计评价。从可靠性和安全性的视点对最优设计方案进行评价。在
16、产品系统开发之际,工效学主要负责提取用户需求事项、设计评价,设计负责可视化。在可视化之际,通过身体模型对形状等进行可视化,通过心理模型对信息等进行可视化,身体模型与心理模型与工效学的生理系统与认知工效学相对应。4基于设计工效学的产品开发实证研究4.1设计项目简介在以上理论探讨的基础上,以卫浴产品开发的设计项目为例进行实证研究。A企业位于广东佛山,是我国著名的卫浴产品生产企业。近年来,随着技术发展和生活水平提高,卫浴产品的用户需求从基本满足生理功能到放松、愉悦的如厕体验,产品也从传统的陶瓷洁具向智能化、家居化、国际化发展。公共卫生间不仅应满足人的基本生理需求,解决脏乱臭等问题,同时也应该关注“老
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