基于參與性的自助谷物飲品機設計

張蓓蓓，李建民，辛世誠

（山東建筑大學藝術學院，山東濟南250101）

0 引言

圍繞工作、生活的需要，公共設施類產(chǎn)品自助機的種類越來越多，有飲料自助售賣機、自助售票機、自助打印機、自助超市等。目前國內(nèi)外自助機占有量相差較大。據(jù)統(tǒng)計，日本約有550萬臺自動販賣機，其中包括飲料、食品、玩具、綜合性產(chǎn)品等自助售賣機，平均25人使用一臺機器，其已成為日本民眾生活中的常見品；在歐洲，約有377萬飲料自助機，在美國機場也出現(xiàn)PSP自動售貨機，以及賓夕法尼亞率先推出“葡萄酒自動售貨機”等。國內(nèi)自助飲品機處于市場投放初級階段，其擁有量僅有兩萬臺。近幾年國內(nèi)自助飲品機發(fā)展迅猛，出現(xiàn)友寶、科益、咖啡碼頭、天使之橙等品牌的自助飲品機。當支付系統(tǒng)完善、人口足夠密集、機械電子制造業(yè)水平高［1］、經(jīng)濟發(fā)展水平和人工成本都較高等條件具備時，自助機將以其節(jié)約人力和空間并可24 h便利等優(yōu)勢增加城市投放量和使用率將成為趨勢。由于引導設計不到位，導致用戶操作不當［2］，或者機器提供商品的種類限制等原因，造成人們對自助機產(chǎn)生抵觸。分析人們使用過程的需求，結合參與性的設計方法，解決自助售賣機存在的不足，符合城市快速發(fā)展對公共設施產(chǎn)品的需求。

產(chǎn)品參與性設計最初在網(wǎng)絡產(chǎn)品中使用較多，如游戲產(chǎn)品功能與玩家之間的互動等［3］。相對于網(wǎng)絡互動，真實、有趣的實體產(chǎn)品在使用過程中的參與性可以增強用戶對實體產(chǎn)品的真實感和好感，并且可以調(diào)動產(chǎn)品用戶進行再次消費的購買欲望。參與性設計是一個綜合而復雜的問題，在經(jīng)濟形勢發(fā)展急劇變化的時代更為突出，參與性設計除了“以人為本”的核心不變以外，其內(nèi)涵和外延都在不斷的變化［2］。隨著屏幕的廣泛使用，國內(nèi)外設計師對于用戶的體驗研究轉向了屏幕交互，實體產(chǎn)品體驗方面突破性進展較少。對于人類而言，認識世界源于真實的三維空間，而不是在一個屏幕里認識世界［3，4］，設計師應更加注重人與實體產(chǎn)品的溝通。

目前現(xiàn)有的自助飲品機消費市場，大多以咖啡、果汁等國外特色飲品為主，缺少中國用戶習慣飲用的傳統(tǒng)谷物飲品，同時，市場現(xiàn)有自助飲品機限定了飲品口味，不能根據(jù)用戶自己喜好調(diào)制。針對此種情況，分析把握人們價值觀念和社會結構的變化［5］，配合城市建設發(fā)展需要，開發(fā)出一款能夠提供多樣化需求的健康谷物飲品自助機，通過參與性設計為消費者提供多樣體驗的公共設施產(chǎn)品。

1 參與性設計概述

1.1 參與性設計概念及范圍

根據(jù)第六版《現(xiàn)代漢語詞典》中對于“參與”、“性”的解釋，可以將“參與性”理解為參加事務（計劃、討論、處理）的活動性質。參與性設計PD（Par ticipatory Design）［2］，主要研究設計師與用戶共同進行設計的方法，以及通過何種方式體現(xiàn)用戶個性，更大程度地滿足用戶的使用需求等。參與性設計的本質是強調(diào)個體在設計中的重要地位，體現(xiàn)“以人為本”的設計理念［2－3］。

實體產(chǎn)品的參與性設計體現(xiàn)在2個過程，即（1）設計生產(chǎn)之前；（2）用戶使用過程中。設計生產(chǎn)前階段包括確定設計目標，提出設計構思和規(guī)劃設計方案，以及實際實施等內(nèi)容。設計生產(chǎn)前的參與性主要體現(xiàn)在產(chǎn)品設計和決策部門跟參與者一起設計和決策。在參與過程中，設計師需要跟參與者進行充分交流，并且考慮參與者的使用要求，保證參與者在今后的使用過程中有更好的體驗和有效的評判［4］。用戶使用過程中的參與性設計主要體現(xiàn)在用戶根據(jù)自己需求和喜好，結合產(chǎn)品提供的使用條件參與到產(chǎn)品使用和再設計中，滿足自我價值的心理需求。在此行為過程中，參與不是目的，而是一種調(diào)動用戶主觀能動性的手段，通過參與行為來引導用戶主動體驗產(chǎn)品使用的樂趣，并且指導用戶有效地自我總結出參與途徑、參與形式和影響參與性的因素以及提高參與性的方法［5］，指導下一次的使用。

1.2 參與性設計形式分類

用戶在產(chǎn)品使用過程中何時參與、何種參與方式、如何開展參與十分重要。面對各類的用戶可以發(fā)現(xiàn)，不同用戶可能會在使用過程中發(fā)生一系列不同的參與行為。根據(jù)用戶不同特征和參與的難易程度，將參與性設計形式分為表層參與性設計和深層參與性設計2大類。表層參與性設計主要包含產(chǎn)品包裝的延伸使用，如產(chǎn)品色彩、功能的主動選擇等。深層參與性設計主要包含產(chǎn)品結構的變化［6］，產(chǎn)品功能的再創(chuàng)造等。按照產(chǎn)品使用性質差異，用戶在使用過程中的參與分為主動參與性設計和被動參與性設計。按照參與的方式可以分為行為參與性設計和心理參與性設計。以上幾種參與性設計形式會交叉出現(xiàn)，設計時根據(jù)產(chǎn)品與用戶特點，選擇主體參與形式進行設計。

1.3 參與性設計的目的

（1）滿足用戶興奮型需求

在設計中將“沒有出現(xiàn)”的東西呈現(xiàn)給人們，可以使用戶比較容易決策。產(chǎn)品設計則通過使用過程中的參與行為給參與者意想不到的經(jīng)歷和收獲，來滿足用戶的興奮型需求。在產(chǎn)品設計發(fā)展過程中，人們研究產(chǎn)品設計如何在消費者購買決策中起到積極作用?，F(xiàn)在人們對于產(chǎn)品要求的進一步提高，產(chǎn)品在使用過程中能否給使用者留下美好印象，對于產(chǎn)品的使用后期反饋和購買指導也相當重要。

（2）提高用戶對產(chǎn)品的粘性

從設計評價角度講，商品不存在明顯的好與壞的客觀標準，能成功地取悅于消費者的感官，或者給用戶提供愉快的參與體驗過程，用戶則會認同。而用戶在產(chǎn)品使用過程中的參與性是最直接的體驗。通過設計增加產(chǎn)品在使用過程中的參與性，可以為產(chǎn)品增加特色，從而提高用戶對產(chǎn)品的粘性和產(chǎn)品的附加價值。

（3）延長產(chǎn)品使用壽命

產(chǎn)品具有一定的時間性和周期性，在經(jīng)歷一定的使用時間后產(chǎn)品自身會出現(xiàn)各種問題。但分析發(fā)現(xiàn)，除了產(chǎn)品本身的硬件因素影響產(chǎn)品壽命外，人的喜好與參與產(chǎn)品使用這一行為在其中占據(jù)著很大的能動作用。利用參與性設計方法來延長產(chǎn)品壽命是在最初的設計時考慮產(chǎn)品終結時的狀態(tài)，以及產(chǎn)品自身性能終結時的處理情況［7］，通過用戶參與再設計，延長其使用壽命。

2 參與性的自助谷物飲品機及包裝延伸設計

2.1 設計原則

與其他產(chǎn)品相比，自助谷物飲品機屬于商業(yè)類的城市公共設施產(chǎn)品范疇，產(chǎn)品需要在城市特定環(huán)境下完成自身功能［8］，因此在設計過程中需要從產(chǎn)品、公共設施、環(huán)境等多方面來考慮。

（1）引導原則

產(chǎn)品圖標等信息符合用戶的知覺習慣，通過產(chǎn)品的外觀引導可以提前判斷產(chǎn)品的用途。

設計的結構形狀與人感知到的操作方式需要相對應。如按鍵被設計成凹形，去引導手指的接觸；利用燈光提示，引導用戶明確下一步操作；讓產(chǎn)品的行為狀態(tài)和過程可以被使用者感知，從而方便用戶自行調(diào)節(jié)產(chǎn)品的使用狀態(tài)。同時，在用戶使用結束后，產(chǎn)品可以對其發(fā)出反饋信息，來引導用戶完成操作過程，并生成正確的操作經(jīng)驗［7］。

（2）限制原則

充分考慮使用者在操作上發(fā)生錯誤的各種可能性，通過限制設計避免用戶在使用過程中出現(xiàn)的各種錯誤，使其設計更加合理，保證參與行為的順利進行。

（3）適度原則

人類的大腦首先“認知”到事物，然后對其中“理解”到的東西進行“判斷、思考”，再將其判斷結果應用到行為過程中。參與性設計研究需要考慮到人們的常見使用經(jīng)歷，如果使用過程中參與難度過大，會引起用戶的參與行為發(fā)生巨大偏差，無法達到預期效果，完全陌生的操作方式會給用戶帶來使用過程中的心理抵觸［9］。

（4）和諧原則

作為公共設施產(chǎn)品設計，需要考慮人與人、人與產(chǎn)品、人與環(huán)境、環(huán)境與產(chǎn)品、產(chǎn)品與產(chǎn)品之間的和諧關系。通過通用設計來滿足不同年齡階段、不同文化背景、不同認知程度的人的需求，來實現(xiàn)人與人、人與設施的和諧［10］。通過模塊化設計完成形態(tài)、功能的可選性，降低公共設施產(chǎn)品生產(chǎn)、運營和維護成本，實現(xiàn)產(chǎn)品與環(huán)境、產(chǎn)品與產(chǎn)品的和諧關系。

2.2 設計思路

在滿足飲品健康、多樣性需求及使用便捷性的同時，通過參與性設計方法，讓用戶在使用過程中感受到溫暖和愉快。自助谷物飲品機從2個大方面來進行設計實施，即（1）自助機主體外觀和內(nèi)部結構設計；（2）飲品杯體設計，通過紙杯外包裝設計，引導用戶在使用結束后，參與到紙杯再設計過程中，實現(xiàn)資源再利用。自助機主要在公共場合提供服務，因此在設計中需要考慮公共場合人流量與產(chǎn)品體量關系，以及如何配合周邊環(huán)境使用［11］。

2.3 參與性的自助谷物飲品機設計

自助谷物飲品機主要是指用戶自行選擇配料通過電腦數(shù)控制作，在短時間內(nèi)拿到口感最佳的谷物飲品設備。自助谷物飲品機具有以下設計特點：（1）飲品主材料為健康谷物，符合人們養(yǎng)生需求，打破自助飲料機只賣成品飲料的行業(yè)情況；（2）機器操作過程可視化是用戶的參與環(huán)節(jié)；（3）為了緩解飲品制作的等待過程，設置緩沖空間，并為用戶提供座椅等以增加人機互動環(huán)節(jié)。

2.3.1 主體外觀設計

產(chǎn)品主體外觀采用茶杯的變形體，主操作界面和取杯處不在一個空間，目的是為制作過程提供暫時性雙重緩沖。結合杯體造型在主操作屏幕旁邊增加一個杯把造型的座椅，滿足公共設施產(chǎn)品中產(chǎn)品與使用者之間的互動要求［12］。座椅結構為模塊化選擇，可以根據(jù)場所配置需要自行拆卸。主體造型上方設置一塊傾斜太陽能板，應對停電等特殊情況。同時為使用者提供暫時性避雨等服務，如圖1、2所示。

圖1 產(chǎn)品主體效果及功能說明圖

圖2 主體六視圖

在滿足制作、出售谷物飲品的功能基礎上，自助谷物機作為城市公共設施中的“街道家具”還要考慮物與景的協(xié)調(diào)共生［9］。自助谷物飲品機所處的環(huán)境大部分為長期人口密集區(qū)的室內(nèi)、外環(huán)境，這些地區(qū)具有建筑較多、城市環(huán)境復雜等特點。所以，自助機采用中性色或各類淺灰色可以更好的與周圍各類環(huán)境相適應。如產(chǎn)品主體色采用豆?jié){白、谷物黃等，從產(chǎn)品外觀色彩傳達售賣物品類型，如圖3所示。

圖3 產(chǎn)品與街景搭配效果圖

產(chǎn)品主體尺寸為商用自助機的通用尺寸。座椅考慮公共設施產(chǎn)品通用性特點定為550 mm?？紤]人們使用過程中的舒適度，將取杯口高度設計為1120 mm，女性身高為1580 mm，男性為1700 mm符合肘部活動范圍。取杯口寬度為230 mm，滿足不同性別手部尺寸靈活取杯。飲品暫存箱滿足2杯飲品的存放尺寸［7］，如圖4所示。2.3.2 內(nèi)部模塊結構設計

為了滿足用戶對谷物飲品多口味的選擇，產(chǎn)品內(nèi)部結構分為配料系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)、殘渣收集系統(tǒng)、熱水處理系統(tǒng)、冷卻制冰系統(tǒng)、機器維護系統(tǒng)等，如圖5、6所示。

配料系統(tǒng)是實現(xiàn)多口味自定義的主要部分。為了滿足內(nèi)部機器操作可視化的人機交互效果，配料系統(tǒng)采用前端演示管體和后端二級配料合成機構。為提高用戶參與和體驗質量，前端演示管體，透明灌裝各類谷物實體，當用戶在選擇操作活動結束后來到取飲品窗口時，可以看到自己選擇口味中相應的谷物下落場景，提示點餐者飲品制作開始，引導用戶留意取杯口和進行取杯蓋行為，此環(huán)節(jié)設計可以分散人們注意力，縮減等待時間。后端二級配料合成機構是飲品制作的中樞。谷物飲品配料中豆?jié){和米糊≥80%，味料（紅棗、核桃）≥10%。豆?jié){、米糊放置時間＞20 min就會發(fā)生沉淀。因此，二次配料合成機構中，豆?jié){、米糊暫存器都增設缸外間隔晃動裝置，以保證最佳口感。味料暫存器中的原料為干粉成品灌裝。配料系統(tǒng)定量精確，不僅提供個性口味定制，還提供智能化比例口味參考，實現(xiàn)用戶的準確操作。

圖4 產(chǎn)品整體尺寸圖／mm

圖5 整體結構爆炸圖

傳遞系統(tǒng)在完成正常傳遞工作外，還兼有封杯結構和大小杯更換結構，并且在傳送末端根據(jù)用戶需要進行分線路傳送，主要是配合用戶特殊需要來操作。封杯系統(tǒng)是給通過網(wǎng)絡線上購買用戶提供鋁箔封口打包服務，將飲品傳送至暫存箱，等待用戶掃碼取走。線下購買用戶的飲品直接傳送至取杯口，用戶可以通過窗口進行杯蓋獲取。

殘渣收集系統(tǒng)主要是豆?jié){制作產(chǎn)出的豆渣回收系統(tǒng)，主要是壓縮裝置。當制作過程中的豆渣被篩漏出后，系統(tǒng)會將其匯集到壓縮裝置中，工作時間可根據(jù)自助機所處地區(qū)銷量和季節(jié)需要通過機器維護系統(tǒng)來設定［13］。當壓縮裝置中的豆渣存放超過警戒線刻度時，系統(tǒng)會通過機器維護裝置將其回收信號發(fā)送至后臺管理。工作人員按照時間指令開箱清理回收，豆渣可以作為有機肥料集中處理。

熱水處理系統(tǒng)和冷卻制冰系統(tǒng)處理系統(tǒng)技術在自助飲品機方面已經(jīng)較為成熟［4］。機器維護系統(tǒng)主要是通過數(shù)控操作界面實現(xiàn)故障檢測和管線清洗等工作。

圖6 內(nèi)部模塊說明圖

2.3.3 前端服務操作系統(tǒng)

自助谷物飲品機用戶購物操作系統(tǒng)借助發(fā)達的網(wǎng)絡系統(tǒng)和完善的在線支付平臺，來完成線上、線下購買活動。用戶操作系統(tǒng)與后臺管理系統(tǒng)相連，方便查看機器運轉情況、用戶預訂情況和個性口味配置情況。通過大數(shù)據(jù)分析后，及時調(diào)整配料系統(tǒng)的配比量和存貨量。

自助機提供的座椅休息區(qū)也是一個體重識別器，用戶可以通過手機軟件掃碼了解自己健康情況及推薦飲品，更好的實現(xiàn)用戶參與，如圖7（a）所示。用戶操作系統(tǒng)還為喜歡喝熱飲且智能操作經(jīng)驗不多的老年人提供紙幣、硬幣付款和標準版口味推薦，解決不同人群的生理和心理需求，如圖7（b）所示。

2.3.4 夜間識別設計

24 h服務是自助機的最大優(yōu)勢，作為城市公共設施產(chǎn)品需要考慮自助機夜間服務方式和產(chǎn)品與夜間環(huán)境的協(xié)調(diào)［14］。夜間人流量減少時，自助機通過屏幕下方的紅外線識別判斷有無使用者。當使用者靠近自助機屏幕時，自助機會開啟夜間模式，實現(xiàn)燈光照明和制作系統(tǒng)的機器預熱，如圖8所示。在沒有使用者時，自助機關閉夜間模式，進入休眠節(jié)能狀態(tài)，機器主體外觀色條為熒光涂粉扣板，通過弱光提示產(chǎn)品所在位置，實現(xiàn)產(chǎn)品與環(huán)境的協(xié)調(diào)［14－15］。

圖7 前端服務操作系統(tǒng)圖

圖8 紅外線感應器位置及主體夜間效果圖

2.4 參與性的包裝延伸設計

公共設施產(chǎn)品在滿足基本使用功能的同時，可以借助自身條件和環(huán)境，將提升城市文明的宣傳功能加以開發(fā)。自助谷物飲品機在其包裝的延伸設計中，將線上購物平臺的用戶暖心留言和評論印制到紙杯套上。用戶在購買飲品時會隨機拿到印有不同留言的紙杯套，通過掃描紙杯套上的二維碼，可以與其他用戶互動，實現(xiàn)城市精神文明的橫向傳播。在紙杯套上還會印有折痕，用戶喝完飲品將其紙杯套拆開，按照杯套上的折痕簡單裁剪折疊，一個簡易手機支架就完成了，方便用戶的使用和攜帶，避免不必要的材料浪費，實現(xiàn)了用戶的參與設計，如圖9所示，同時，也為企業(yè)起到了良好形象宣傳作用。

圖9 紙杯套延伸設計

3 結語

快速發(fā)展的城市中，各類自助機結合網(wǎng)絡的便捷性為人們提供著多種多樣的服務。通過參與性設計可以實現(xiàn)引導、人機互動等，充分發(fā)揮自助機的智能、便捷優(yōu)勢，并為人們提供一個良好的消費環(huán)境和生活環(huán)境，有利于城市文明形象樹立。商業(yè)類自助機有其自身的商業(yè)性特點，因此在設計過程中需要考慮人們生活需求和產(chǎn)品各類成本，實現(xiàn)商業(yè)上的盈利。自助機產(chǎn)品智能和多功能與產(chǎn)品成本成正比，因此自助機內(nèi)部結構模塊化設計是未來自助機設計需要探討的問題?；趨⑴c性的自助谷物飲品機設計在提高自助機使用過程中的宜人性，增強對產(chǎn)品與環(huán)境之間的和諧關系等方面提供了有益參考。

［1］聞邦椿.產(chǎn)品設計理論與方法的發(fā)展趨向及產(chǎn)品的現(xiàn)代設計［J］.機電工程，2011，28（3）：255－259，264.

［2］曹玉青.參與式設計方法在老齡產(chǎn)品設計過程中的研究與實踐［D］.北京：北京郵電大學，2015.

［3］郟維強，劉振宇，劉達新，等.基于模糊關聯(lián)的復雜產(chǎn)品模塊化設計方法及其應用［J］.機械工程學報，2015，51（5）：130－142.

［4］李浩，祁國寧，紀楊建，等.面向服務的產(chǎn)品模塊化設計方法及其展望［J］.中國機械工程，2013，24（12）：1687－1695.

［5］宋憲璽.雙足機器人的建模與穩(wěn)定性分析［D］.合肥：中國科學技術大學，2010.

［6］孫玲玲，趙俊卿，王亭.三連桿雙足步行機器人結構建模與運動分析［J］.山東建筑大學學報，2016，31（4）：366－371，384.

［7］魯守銀，李臣.中醫(yī)按摩機器人關鍵技術研究進展［J］.山東建筑大學學報，2017，32（1）：60－68.

［8］楊吟兵，方凱倫.數(shù)字化背景下城市公共設施的人性化設計［J］.包裝工程，2016，37（10）：90－93.

［9］王芳，孟梅林.城市家具的趣味性設計探索［J］.安徽工程大學學報，2015，30（6）：17－22.

［10］魯敏，王菲，楊盼盼.城市生態(tài)綠地建設的理論基礎與途徑探索［J］.山東建筑大學學報，2011，26（4）：369－372，378.

［11］苗廣娜.論產(chǎn)品引導下的高校公共設施節(jié)能設計［J］.生態(tài)經(jīng)濟，2015，31（7）：181－184.

［12］林璐.引導型城市家具設計流程及應用研究［J］.裝飾，2015（6）：130－131.

［13］王選，姚君，牛偉鵬，等.基于可用性理論的交互式產(chǎn)品設計方法研究［J］.包裝工程，2015，36（12）：99－103.

［14］馬朋志，張嘉鈺，趙曉強.一種輸出醫(yī)療數(shù)字圖像自助機的設計與實現(xiàn)［J］.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2017，30（1）：32－33，115.

［15］萬敏，秦珊珊，干婕.城市家具及其類型學規(guī)劃設計方法研究——以珠海市城市家具設置規(guī)劃為例［J］.中國園林，2015，31（12）：50－55.