1、基于 KANOTRIZ 模型的产品满意度分析及设计研究 杨静 咸阳师范学院设计学院 摘 要： 从用户需求出发, 提出了基于 KANOTRIZ 模型的产品创新设计方法。首先运用KANO 模型对用户需求指标进行统计和分析, 确定其 KANO 需求属性, 计算每个指标的满意度系数和不满意度系数。然后运用 TRIZ 的工程参数描述设计冲突, 查询 Altshuller 冲突矩阵, 寻找合适的发明原理, 解决产品创新设计中存在的矛盾冲突, 并将解决思路落实为具体的设计方案。最后以老人洗澡椅的设计方案为例, 验证了该模型的可行性和科学性。关键词： KANO; 需求属性; 满意度; TRIZ; 冲突; 设计
2、; 作者简介：杨静 (1974) , 女, 陕西咸阳人, 咸阳师范学院讲师, 硕士, 主要研究方向为计算机辅助工业设计。收稿日期：2017-04-11基金：2015 年陕西省社会科学基金资助项目 (2015J069) Analysis on the satisfaction degree and products based on KANO-TRIZ modelYANG Jing Design College, Xianyang Normal University; Abstract： Aiming at users demand, it introduces the product inno
3、vation design based on KANO-TRIZ model.Using KANO-TRIZ model, it summarizes users requirement and analyzes the property of KANO requirement, calculates satisfaction degree coefficient and dissatisfaction degree coefficient of each indicator.With the application of engineering specifications, it desc
4、ribes design conflicts, query Altshuller contradiction matrix and finds out the proper inventive principle.This solves the contradiction residing in product innovation design and presents the implement of the specific designing scheme.Taking designing scheme of bath chair as an example, it verifies
5、the feasibility of this model.Keyword： KANO; requirement property; satisfaction degree; TRIZ; conflict; design; Received： 2017-04-11在传统的“以产品为核心”的研发模式中, 设计人员往往会忽视用户研究的重要性1, 主要凭借自己的专业经验去设计产品, 这样研发的产品容易导致用户的需求难以得到有效反馈和体现, 市场接受度不高。针对这个问题, 本文提出KANOTRIZ 产品创新设计模型, 即先运用 KANO 模型对用户需求进行调研和分析, 挖掘对用户满意度和不满意度影响较
6、大的产品需求指标, 确定产品创新要解决的关键问题, 然后在 TRIZ 的发明原理中找到解决问题的思路和方法, 并拓展为详细的产品设计方案。1 KANOTRIZ 模型简介KANO 模型能准确表现产品性能和用户满意度之间的非线性关系2, 为产品研发提供有价值的需求数据。KANO 需求包括兴奋型需求、必备型需求、期望型需求、无差异型需求和反向型需求3。TRIZ 是一门科学创造方法学4, 可成功消除不同学科、领域及各种创造性训练之间的界限, 发现产品或系统中存在的缺陷, 使问题获得创新性的处理和解决5-7。现有的研究中, 有学者提出将TRIZ 的技术进化模式与 KANO 模型结合进行产品概念设计8,
7、但其对需求的分析仅限于 KANO 属性分析, 未涉及满意度计算, 对 TRIZ 的应用也仅从技术进化模式的角度笼统介绍, 降低了该研究的实践应用价值。本文提出的 KANOTRIZ 产品创新设计模型的核心思路是:首先运用 KANO 对产品需求指标进行完整分类以确定指标的需求属性;接着求解指标的满意度系数和不满意度系数, 并根据满意度计算和排序情况, 明确产品研发需要解决的重点问题, 确立产品定位和研发策略;然后利用 TRIZ 理论体系为产品创新设计提供完整的设计思路、发明工具和创新方法, 解决具体冲突和问题, 设计出符合用户需求的产品方案。2 KANOTRIZ 模型的产品设计程序1) 运用 KA
8、NO 模型计算产品需求指标的满意度。依据产品属性, 参照工业设计相关评价标准, 设计产品 KANO 问卷, 调研用户需求, 分类汇总调研结果, 确定产品每个需求指标的 KANO 属性。计算产品每个需求指标的满意度系数和不满意度系数。产品需求指标的满意度系数反映出该需求指标对用户满意度的影响程度, 产品需求指标的不满意度系数则反映出该需求指标对用户不满意度的影响程度。其中 XA为兴奋型需求指标出现的频率, X M为必备型需求指标出现的频率, X O为期望型需求指标出现的频率, X I为无差异型需求指标出现的频率。将产品需求指标的满意度系数和不满意度系数从高到低进行排序。2) 运用 TRIZ 进行
9、产品创新设计。通过 KANO 的问卷调研和满意度计算, 可挖掘出对用户需求影响较大的主要产品需求指标, 找到产品创新设计需要改进的方向, 但却不能提供具体的创新工具和创新方法。TRIZ 作为强大的发明理论, 提供了一系列的工程参数、发明工具和发明原理, 恰好可以解决这个问题。在产品创新设计中, 运用 TRIZ 将产品设计中存在的缺陷和问题转化为工程参数问题, 针对设计中出现的不同矛盾冲突, 应用 40 个发明原理有针对性地进行处理和解决, 并将这些原理展开和深化, 构建满足用户需求的、具有创新性的产品详细设计方案。图 1 所示为 KANOTRIZ产品创新设计模型。图 1 KANOTRIZ 产品
10、创新设计模型 下载原图3 KANOTRIZ 模型在老人洗澡椅设计中的应用本文以广东一家企业的老人洗澡椅设计项目为例进行具体分析。该企业前期在市场调研和设计创新方面缺乏科学方法和工具, 产品模仿痕迹明显、特色不足, 导致市场销售情况不佳。为解决这些问题, 笔者将 KANOTRIZ 模型应用到新型洗澡椅的研发中。3.1 KANO 问卷设计以洗澡椅为主题, 从功能性、舒适性、安全性等特征出发制作洗澡椅的 KANO 调查问卷。问卷的每个需求指标由正反两个问题组成, 目的是为了测试用户对洗澡椅的态度和需求。把这些需求进行分类, 正向问题是测量洗澡椅符合某个标准时用户的评价, 反向问题是测量洗澡椅不符合某
11、个标准时用户的评价。调研问卷的问题设计样式如图 2 所示, 把用户的正向与负向答案填入图 2 中对应的方框内, 按照图 3 的 KANO 评价标准, 确定用户对这项指标的需求属性, 汇总每个指标中不同需求属性出现的次数, 出现频率最高的项目即为该需求指标的需求类型。图 3 中:M 为必备型需求指标, O 为期望型需求指标, A 为兴奋型需求指标, I 为无差异型需求指标, R 为逆向型需求指标, Q 为可疑型需求指标。图 2 KANO 模型调查问卷 下载原图图 3 KANO 模型评价标准 下载原图3.2 KANO 问卷调查本次调查以 60 岁以上的老年人为主, 发放问卷 192 份, 收回有效
12、问卷共 169 份, 问卷有效率是 88%。该问卷分为 3 类:功能性设计、舒适性设计、安全性设计, 包括 15 个需求指标。受访用户从满意、很满意、无所谓、不满意、很不满意 5个选项中选择正反。问卷统计结果见表 1。表 1 问卷统计结果 下载原表 整理表 1 中 15 个需求指标的 KANO 属性, 其中有 5 个必备型需求指标 (M) 、6个期望型需求指标 (O) 、4 个兴奋型需求指标 (A) , 没有出现无差异型指标、反向型指标和可疑型指标。必备型需求指标包括:淋浴功能、排水功能、稳固性、防滑性、可靠性。这些需求属于洗澡椅的基本需求, 包括了洗澡椅的基本功能和安全性需求, 用户通常不会
13、对其提出具体要求。当必备型需求得到实现时, 用户满意度不会变化;可是必备型需求一旦缺失, 用户就会完全否定产品。期望型需求指标包括:椅面舒适性、椅背舒适性、椅枕舒适性、扶手舒适性、环保性、保护性。期望型需求是洗澡椅产品竞争与发展的长期需求, 包括舒适性和安全性的需求, 强调人性化设计。用户对期望型需求能提出清晰的要求和建议。如果期望型需求得到实现, 用户满意度会随之提升;如果期望型需求无法实现, 用户满意度会随之降低。兴奋型需求指标包括:附加功能、储物功能、操作舒适性、审美功能。兴奋型需求是洗澡椅产品的创新性需求, 以新颖超前的设计和功能为主。多数老人不会提出这些需求。如果兴奋型需求得到实现,
14、 用户满意度会获得大幅提升;如果兴奋型需求无法实现, 用户满意度也不会产生变化。满意度系数体现了一个产品需求指标对用户满意度的影响力, 满意度系数越大, 说明改进该指标对提升用户满意度越有显著效用。不满意度系数体现了一个产品需求指标对用户不满意度的影响力, 不满意度系数越大, 说明改进该指标对降低用户不满意度越有显著效用。根据数值大小, 从高到低对洗澡椅的满意度系数和不满意度系数分别进行排序, 具体排名详见表 1。3.3 运用 TRIZ 进行洗澡椅的创新设计在 KANO 问卷调研的基础上, 结合洗澡椅产品的实际情况, 专家组决定以满意度系数和不满意度系数排在前 4 位的需求指标作为重点设计对象
15、, 给予改进。其中, 功能性设计需重点改进淋浴功能、排水功能、储物功能;舒适性设计需重点改进操作舒适性、椅背舒适性、椅面舒适性;安全性设计需重点改进稳固性、防滑性。1) 洗澡椅创新设计的冲突分析。在功能性方面, 调研显示, 老人对洗澡椅的淋浴功能、排水功能、储物功能有强烈的需求, 这意味着需要改进洗澡椅功能的多用性, 但随着功能的增加, 会导致洗澡椅的操作难度提升, 给老人使用带来不便。因此, 洗澡椅的功能性技术冲突由“适应性与通用性”与“可操作性”这组参数组成。查询 Altshuller冲突矩阵表, 得到:M 35-33=15, 34, 1, 16。在舒适性方面, 洗澡椅的操作舒适性、椅背舒
16、适性以及椅面舒适性会对颈部、肩膀、背部、腰部、手臂、大腿、小腿和脚的舒适度产生明显影响。这通常会要求完善和丰富洗澡椅的造型设计, 而造型的改变容易导致椅子的尺寸和质量变大, 占用更多空间, 不利于在浴室使用。因此, 洗澡椅的舒适性技术冲突由“形状”与“静止物体的长度”、“形状”与“静止物体的质量”两组参数组成, 查询 Altshuller 冲突矩阵表, 得到:M 12-4=13, 14, 10, 7, M12-2=15, 10, 26, 3。在安全性方面, 老人对洗澡椅的稳固性和防滑性提出了较高要求, 一把安全可靠的洗澡椅才能让老人放心使用。因此, 需要重点设计洗澡椅的强度和稳固性。在常规制造
17、中, 强度的提升会对生产加工提出较高要求, 令制造难度变大;而稳固性的提升则易导致洗澡椅的体积增大, 不便于在浴室使用。因此, 洗澡椅的安全性技术冲突由“强度”与“可制造性”、“结构稳定性”与“静止物体的体积”两组参数组成。查询 Altshuller 冲突矩阵表, 得到:M 14-32=11, 3, 10, 32, M13-8=34, 28, 35, 40。2) 洗澡椅创新设计的冲突解决原理。分析洗澡椅在功能性、舒适性以及安全性创新设计中的 5 组技术冲突, 研究这5 组冲突对应的 15 条发明原理, 从中甄选出原理 1, 3, 11, 14, 15, 16, 34, 40 来解决问题。1 号
18、分割原理:将一个物体划分为容易装配的独立部分。3 号局部质量原理:调整物体的质量分布和均匀程度, 使物体的某个部分发挥最大作用。11 号预补偿原理:应用预先措施, 完善或弥补物体相对较弱的性能。14 号曲面化原理:将直线或平面改为曲线或曲面。15 号动态化原理:把物体分成可以变动的个体, 或使物体从静态的变为动态的。16 号未达到或超过原理:如果不能完全达到所要求的效果, 可采取稍微达不到或稍微超过的方法来解决问题。34 号抛弃与修复原理:将物体的某个部分抛弃或修复, 简化结构或形成新的功能。40号复合材料原理:用复合材料取代单一材料。3) 洗澡椅创新设计的冲突解决方案。在功能性设计中, 运用
19、 1 号分割原理, 将淋浴头分离出来, 安装在椅背上方, 赋予座椅淋浴功能。运用 34 号抛弃与修复原理, 给座椅增加排水功能, 在椅面设置多个排水孔, 可将水份快速排出, 有效防止椅面积水。综合运用 1 号和 34号原理, 在两侧扶手上设计储物箱, 提供储物功能。其中右手储物箱可放置洗发精、沐浴乳等洗护用品;左手储物箱带有盖子, 可放置毛巾等洗浴物品。运用16 号未达到或超过原理, 采用超过常规的方法进行设计, 除了传统的顶喷模式和手持花洒模式以外, 还增加了侧喷模式和 SPA、按摩等多种出水方式, 为洗浴者提供惬意多样的洗浴体验。在舒适性设计中, 根据 14 号曲面化原理, 运用人机工程学
20、的原理对洗澡椅进行人机设计, 椅子座面倾角设为 3, 椅背与椅面夹角设为 110, 让身体稍微后倾, 可防止臀部滑出座面, 减少椎间盘内压力, 增强坐姿舒适感。椅子靠背采用曲面设计, 椅背曲线造型贴合老人平均脊柱弯曲度, 给背部和腰部提供全面支撑和承托, 坐在椅子上也能保持腰椎的自然曲线, 有益于修正坐姿, 缓解疲劳, 安享沐浴。根据 15 号动态化原理, 在椅背的右侧安装淋浴温控旋钮, 在椅背的左侧安装手持淋浴头, 老人坐在椅子上就可轻松取用淋浴头, 也可方便调控淋浴模式和水温。在安全性设计中, 运用 3 号局部质量原理和 11 号预补偿原理, 对椅腿脚垫采用吸盘形状设计, 增加了椅脚和地面
21、的受力面积, 增强了防滑性, 在有水的地面也能保持牢固和安稳。运用 40 号复合材料原理, 在椅面、靠背、扶手等部位选用注塑材料, 表面配合纹理设计。注塑材料质地细腻、柔韧性强、抗压性好、不易变形, 具有优良的防滑性、舒适性和安全性。淋浴屏主体采用铝合金加金属烤漆制成, 表面光滑度高, 颜色鲜艳, 耐酸碱, 使用寿命长。顶喷花洒、手持花洒采用耐高温 ABS 工程材料, 轻便耐用。淋浴软管则采用 304 不锈钢材料制成, 多层电镀保护, 耐腐蚀性能优良。洗澡椅设计方案如图 4 所示。图 4 洗澡椅设计方案 下载原图4 结束语针对当前产品设计在用户调研和创新方面存在的问题和不足, 本文将用户满意度
22、研究和 TRIZ 发明理论相结合, 为产品设计提供了一种基于 KA-NOTRIZ 的创新设计模型。但是, 目前的研究只是通过简单的产品实例验证了模型的可行性。要在真正的产品设计实践中广泛应用该模型, 还需要进一步改进 KANO 问卷的指标设计, 规范和细化需求指标的种类, 提高需求指标的通用性, 以扩大 KANOTRIZ 模型在产品创新设计中的应用范围。参考文献1孟庆良, 蒋秀军.基于定量化 KANO 模型的顾客需求最终重要度确定方法J.统计与决策, 2012 (6) :32-35. 2孟文, 韩玉启, 何林.基于模糊 Kano 模型的顾客服务需求分类方法J.技术经济, 2014, 33 (6
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