基于INPD與TRIZ的一物多用嬰兒床創(chuàng)新設(shè)計(jì)

咼智強(qiáng) 劉偌羽

關(guān)鍵詞：視可成長性 INPD TRIZ 陪伴 嬰幼兒

引言

目前，我國嬰兒床現(xiàn)存市場對于不同種類的用戶需求較為滿足，但同一產(chǎn)品在滿足一物多用需求時(shí)較為匱乏，并存在使用周期短、功能單一、安全性能缺乏的問題，總體外形、樣式、色彩較為粗放，繼而擁有可伸縮性、多功能性、安全度高、樣式多樣、人機(jī)交互的嬰兒床對家庭兒童身心健康發(fā)展尤為重要。智能嬰兒床的設(shè)計(jì)使用不僅滿足家庭對此類所需產(chǎn)品的要求又能有效防護(hù)兒童，節(jié)約所需成本。針對現(xiàn)有嬰兒床設(shè)計(jì)缺乏可持續(xù)使用的理論指導(dǎo)與設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀，本文以一物多用嬰兒床作為設(shè)計(jì)對象，找尋市場現(xiàn)存需求及產(chǎn)品缺口，依據(jù)INPD的理論指導(dǎo)進(jìn)行定位，并結(jié)合TRIZ理論對嬰兒床的造型設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，從而滿足一物多用嬰兒床針對用戶不同年齡階段的需求的同時(shí)，滿足嬰兒床的技術(shù)支持和所需安全性。

一、基于INPD和TRIZ結(jié)合的產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型構(gòu)架

（一）INPD方法概述：INPD是由Cagan教授總結(jié)的產(chǎn)品研發(fā)方法之一，核心理念是將研發(fā)階段劃分為識(shí)別、理解、產(chǎn)品概念化、產(chǎn)品實(shí)施，以前端機(jī)會(huì)的挖掘帶動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)的可能。INPD在產(chǎn)品研發(fā)過程中，對目標(biāo)用戶特定需求進(jìn)行定性定量研究，深入挖掘用戶滿意度。在用戶需求、社會(huì)發(fā)展、科學(xué)技術(shù)等多方面綜合考慮產(chǎn)品特征標(biāo)準(zhǔn)，最終確定產(chǎn)品識(shí)別缺口機(jī)會(huì)，為新產(chǎn)品研發(fā)做好準(zhǔn)備，提高產(chǎn)品研發(fā)的成功率。

（二）TRIZ方法概述：創(chuàng)造學(xué)領(lǐng)域代表人物根里奇·阿奇舒勒針對發(fā)明過程中的痛難點(diǎn)創(chuàng)造性提出TRIZ理論，系統(tǒng)梳理了可能會(huì)遇到的發(fā)明問題并給出了相應(yīng)的創(chuàng)新方法和準(zhǔn)則。核心是將產(chǎn)品發(fā)展演變中產(chǎn)生的設(shè)計(jì)問題轉(zhuǎn)化為管理、物理和技術(shù)矛盾，通過TRIZ理論中現(xiàn)存解決模式解決矛盾，并在問題解決的過程中將產(chǎn)品的創(chuàng)新改良轉(zhuǎn)化為發(fā)現(xiàn)和消除在設(shè)計(jì)過程中所產(chǎn)生的矛盾，有效輔助設(shè)計(jì)師準(zhǔn)確把握住產(chǎn)品設(shè)計(jì)中問題出現(xiàn)的本質(zhì)，從而突破設(shè)計(jì)師認(rèn)知局限，促進(jìn)設(shè)計(jì)師研發(fā)新產(chǎn)品，提供創(chuàng)新概念，目前廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

（三）INPD與TRIZ設(shè)計(jì)流程架構(gòu)：通過INPD的四個(gè)階段和TRIZ理論對產(chǎn)品一體化設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的深入研究，分析兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，將兩者結(jié)合，構(gòu)成設(shè)計(jì)流程。INPD對于產(chǎn)品界取得巨大成果，可以精確為產(chǎn)品設(shè)計(jì)找尋方向，但I(xiàn)NPD在概念化產(chǎn)品時(shí)段有著主觀能動(dòng)性和不明確性，設(shè)計(jì)師在解決問題時(shí)大多根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)與理論得出。把INPD與TRIZ相組合，很好地解決了INPD在設(shè)計(jì)中存在的問題，將兩者組合能夠更好地指導(dǎo)設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新，INPD和TRIZ設(shè)計(jì)流程建構(gòu)，如圖1。

把INPD四個(gè)過程作為產(chǎn)品研究的主線，第一過程是識(shí)別產(chǎn)品機(jī)會(huì)階段，利用SET因素對產(chǎn)品前期用戶需求與設(shè)計(jì)點(diǎn)進(jìn)行分析。第二過程是依據(jù)第一階段構(gòu)建出用戶需求層次結(jié)構(gòu)，對目標(biāo)市場及現(xiàn)有產(chǎn)品等進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。第三過程是根據(jù)第二過程產(chǎn)生的產(chǎn)品定位和標(biāo)準(zhǔn)，利用金字塔法等方法將產(chǎn)品轉(zhuǎn)變出多個(gè)產(chǎn)品概念，推敲出最好的產(chǎn)品概念，INPD的第一、第二過程為設(shè)計(jì)者找到了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新概念，而第三過程通過合適的新概念生成設(shè)計(jì)方案。最終過程主要是對上一階段產(chǎn)品概念進(jìn)行反復(fù)檢驗(yàn)促進(jìn)方案的完善，并最終把產(chǎn)品概念轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型設(shè)計(jì)。

二、智能嬰兒床設(shè)計(jì)實(shí)例

（一）智能嬰兒床造型的INPD構(gòu)建

1.識(shí)別產(chǎn)品機(jī)會(huì)缺口

一物多用嬰兒床INPD的第一過程主要內(nèi)容是識(shí)別產(chǎn)品機(jī)會(huì)。一物多用嬰兒床按照SET因子分析法，在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)方面進(jìn)行綜合性分析，多方位審視從而獲得理想的產(chǎn)品機(jī)會(huì)。在一物多用嬰兒床的不斷深入了解與研究的基礎(chǔ)上，對一物多用嬰兒床的SET因素分析，一物多用嬰兒床SET分析見圖2。

2.研究定義產(chǎn)品

INPD方法中第二過程是經(jīng)過第一過程需求得出一物多用嬰兒床市場現(xiàn)存產(chǎn)品缺口機(jī)會(huì)并進(jìn)行全方位研究，將其理解成對需求產(chǎn)品屬性的全局定義。主要針對于產(chǎn)品的目標(biāo)市場、特定用戶、現(xiàn)存市場產(chǎn)品、產(chǎn)品周邊進(jìn)行深入調(diào)研，定性分析其產(chǎn)品所存在問題與市場差異。對圖3所示的嬰兒床進(jìn)行深入訪談和實(shí)地調(diào)研法；使用頭腦風(fēng)暴法、5w2h法、希望點(diǎn)列舉法等方法將其轉(zhuǎn)變成多個(gè)產(chǎn)品缺口，繼而用SET分析法進(jìn)行深入劃分、研究與探討。重復(fù)以上過程，在多個(gè)周期后，研究結(jié)果顯示：當(dāng)前的嬰兒床在使用過程中，普遍不具備可伸縮變形功能，缺乏造型美感，創(chuàng)新性較差，空間利用不合理等，該產(chǎn)品作為典型的嬰兒床范例，在市場競爭力中保持基礎(chǔ)來源于其功能、質(zhì)量和造型，由于產(chǎn)品同質(zhì)化和市場完整度的提升，每個(gè)公司嬰兒床設(shè)計(jì)在功能、造型和使用方式逐步相似，產(chǎn)品研發(fā)僅僅依靠尺寸和配置還不得以使嬰兒床設(shè)計(jì)公司在市場中取得顯著成效。

3.智能嬰兒床的存在問題和問題本質(zhì)

（1）存在問題

嬰兒床作為嬰幼兒成長必需品，市場競爭的核心力主要在產(chǎn)品功能、質(zhì)量、與舒適性中，但隨著市場中嬰兒床所出現(xiàn)的一物多用、可成長性等功能暫時(shí)性存在缺陷。一物多用嬰兒床利用INPD理論，探析出產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品措施需求之間的聯(lián)系，找尋出產(chǎn)品功能需求存在的關(guān)系并明確技術(shù)沖突。上述問題在整體造型產(chǎn)品機(jī)會(huì)缺口為：外觀整體會(huì)造成產(chǎn)品在市場競爭中附加值降低、產(chǎn)品競爭力和消費(fèi)者認(rèn)可度下降；功能性的缺口體現(xiàn)為：嬰兒床使用性不足，產(chǎn)品功能定位不明確；人機(jī)交互上缺口為：用戶功能可操作基本為零、沒有多方面關(guān)注用戶在人機(jī)交互上的需求；安全性上缺口為：材質(zhì)不自然磨損和接口處松動(dòng)，嬰幼兒安全受到阻礙，使用周期短暫。通過分析以上問題并進(jìn)行歸整，如表1所示：

（2）問題本質(zhì)

TRIZ理論涵蓋了39個(gè)工程參數(shù)和40條發(fā)明原理，依據(jù)該理論剖析得出其存在的技術(shù)矛盾，通過該兩者得出沖突解決原理在這些原理的推導(dǎo)和研究下得出產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)明的解決方法。TRIZ理論中的技術(shù)矛盾是通過一個(gè)系統(tǒng)在一部分優(yōu)化或改善的同時(shí)另一部分惡化或沖突。一種發(fā)明、創(chuàng)新或技術(shù)參數(shù)的選擇是以其他方面壞化為代價(jià)的，兩者相互制約、相互依存。通過推敲與對比發(fā)現(xiàn)，由于一物多用嬰兒床的“人機(jī)交互”“整體造型”在設(shè)計(jì)上是呈現(xiàn)對立的。通過39個(gè)工程參數(shù)進(jìn)行對比分析，得出一物多用嬰兒床的創(chuàng)新設(shè)計(jì)之中包含三對技術(shù)沖突，三對技術(shù)矛盾分別為：（1）產(chǎn)品外形可變換性與物體結(jié)構(gòu)；（2）產(chǎn)品使用舒適性與動(dòng)態(tài)化；（3）產(chǎn)品的適應(yīng)性及多用性與物體的質(zhì)量?？紤]到創(chuàng)新過程中可能會(huì)遇到的因技術(shù)矛盾導(dǎo)致的產(chǎn)品內(nèi)部沖突，將技術(shù)沖突作為矛盾矩陣的補(bǔ)充項(xiàng)，代入到原有的40個(gè)發(fā)明原理。進(jìn)而獲得最優(yōu)化的產(chǎn)品模型。

4. 智能嬰兒床設(shè)計(jì)的問題解決階段

（1）產(chǎn)品工程參數(shù)

經(jīng)過前期收集的目標(biāo)用戶對現(xiàn)有市場產(chǎn)品外觀、功能等因素的反饋，得出當(dāng)前市場中嬰兒床普遍存在造型缺乏美感、功能形態(tài)單一的現(xiàn)象。然而形態(tài)單一的外形致使消費(fèi)者減少了購買的欲望，導(dǎo)致市場成交額下降，對品牌的信任度也逐漸降低。為增加?jì)雰捍苍谑袌鲋械母偁幠芰彤a(chǎn)品附加值，設(shè)計(jì)應(yīng)從外形與消費(fèi)者購買心理出發(fā)，在滿足功能與操作簡約的同時(shí)改善整體外觀。當(dāng)嬰兒床的款式變得多樣化時(shí)，產(chǎn)品的制作與設(shè)計(jì)成本也隨之增加。把以上提到的矛盾轉(zhuǎn)變成39個(gè)工程參數(shù)：改善參數(shù)為形狀，惡化參數(shù)為物質(zhì)損失。

通過對INPD的研究得出功能問題是嬰兒床的核心設(shè)計(jì)要求，目前市場嬰兒床使用周期短暫，易造成資源浪費(fèi)。伴隨嬰兒成長發(fā)育，固定模式嬰兒床很難滿足一物多用的需求。嬰兒床的人機(jī)交互也是增加產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵要素，當(dāng)嬰兒床折疊調(diào)節(jié)時(shí)，它的可成長性功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但分析嬰兒床使用特點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)存在使用方式單一的問題，不能實(shí)現(xiàn)一物多用。針對于此需求的增加，設(shè)計(jì)應(yīng)滿足嬰兒不同時(shí)期的使用需求，增加產(chǎn)品的附加值。即嬰兒床的長度是可調(diào)節(jié)的，床體可進(jìn)行拆卸，達(dá)到再組裝效果，實(shí)現(xiàn)嬰兒床的一物多用，也可將一側(cè)護(hù)欄拆卸把嬰兒床放置在床邊，便于媽媽照顧嬰兒，當(dāng)嬰兒床獨(dú)立使用時(shí)可將其復(fù)原，同時(shí)可以組裝成兒童沙發(fā)、書桌與置物架。但隨著嬰兒床的可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜、安全問題隨之而來。把以上提到的矛盾轉(zhuǎn)變成39個(gè)工程參數(shù)：改善參數(shù)為適應(yīng)性及多用性，惡化參數(shù)為設(shè)備復(fù)雜性；改善參數(shù)為適應(yīng)性及多用性，惡化參數(shù)為運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量。

產(chǎn)品安全問題對于嬰兒成長時(shí)期的防護(hù)至關(guān)重要，伴隨著嬰兒的成長，床體護(hù)欄高度成為嬰兒防護(hù)的主要組件，過低或過高所造成的危險(xiǎn)與麻煩都會(huì)影響產(chǎn)品的使用滿意度。針對這個(gè)需求，不同年齡階段的嬰兒在使用產(chǎn)品時(shí)，護(hù)欄高度可依據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且升降部件要減少零件松動(dòng)與磨損，為防范嬰兒出現(xiàn)卡頭現(xiàn)象，護(hù)欄欄桿之間距離適中。把以上提到的矛盾轉(zhuǎn)變成39個(gè)工程參數(shù)：改善參數(shù)為結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，惡化參數(shù)為物體產(chǎn)生的有害因素。

（2）矛盾矩陣表

依據(jù)矛盾矩陣表中所給出的創(chuàng)新方法，與以上研究融合并進(jìn)行演化，從而得出明確的創(chuàng)新方法，開拓思維，設(shè)計(jì)備選方案，最后選取最佳方案。表2中第一列為改進(jìn)參數(shù)，第一行為惡化參數(shù)，矛盾矩陣表中行與列的交叉處單元格中所表示的數(shù)字為40條發(fā)明原理的序列號。如表2所示。

阿奇舒勒矛盾矩陣表中為找尋化解沖突原理提出了可行性的設(shè)計(jì)方案，依據(jù)嬰兒床創(chuàng)新設(shè)計(jì)的需求，在40個(gè)發(fā)明原理中篩選出1（分割）、5（組合）、32（改變顏色）、15（動(dòng)態(tài)化）、4（不對稱）、6（一物多用）、40（復(fù)合材料）、和10（事先行動(dòng)）這些發(fā)明原理來解決創(chuàng)新設(shè)計(jì)中所存在的問題。剩余發(fā)明原理對于嬰兒床的創(chuàng)新設(shè)計(jì)不具備很大的指導(dǎo)意義，因而不采用。如表3所示有關(guān)一物多用嬰兒床設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的發(fā)明原理。

（3）嬰兒床問題解決方案

依據(jù)矛盾矩陣表得出相匹配的產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)明原理，獲得解決方案。

1.嬰兒床造型問題

No.1分割原理：對嬰兒床進(jìn)行分割，使其容易拆分與組裝，促使嬰兒床的整體外觀統(tǒng)一的同時(shí)，在分割后床板、護(hù)欄與置物柜等部件也可依據(jù)使用情況方便的進(jìn)行組合與拆卸維修；No.5聯(lián)合原理：將嬰兒床床體和置物柜等其他功能部件統(tǒng)一組合并區(qū)別于其他產(chǎn)品使得嬰兒床造型溫馨簡潔，安全防護(hù)，提高產(chǎn)品的使用率。No.32改變顏色原理：嬰兒在四個(gè)月左右視力發(fā)育逐漸健全，能夠開始辨別顏色，在嬰兒床的設(shè)計(jì)中選取適當(dāng)配色，不僅為產(chǎn)品帶來獨(dú)特的氣質(zhì)，還會(huì)為孩子增加豐富的想象力，鍛煉與事物的聯(lián)系。如圖4所示：

2.嬰兒床功能性問題

No.15動(dòng)態(tài)化原理：嬰兒床的床體整體加長，進(jìn)行分割，延長部分設(shè)計(jì)成兩個(gè)具有相互聯(lián)系的部件，利用五金件的作用連接兩部分，使嬰兒床實(shí)現(xiàn)折疊功能，折疊后能夠滿足嬰兒時(shí)期對床的要求，將折疊部分展開后床體變長，增加使用年限，滿足嬰幼兒對產(chǎn)品的成長需要，實(shí)現(xiàn)嬰兒床的尺寸伴隨不同年齡階段的嬰幼兒身體成長狀況與使用需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。No.4不對稱原理：基于對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、外形的需求變化，嬰兒床護(hù)欄設(shè)計(jì)成可翻折狀態(tài)，從而改變護(hù)欄的高度，方便媽媽照顧嬰幼兒，翻折后可與成人床拼接，媽媽在晚上也可照看孩子。

No.6一物多用原理：伴隨著嬰幼兒的成長，嬰兒時(shí)期及幼兒時(shí)期對床的使用已經(jīng)不能夠滿足，可將嬰兒床一側(cè)護(hù)欄拆除，可作為兒童沙發(fā)使用，嬰兒床側(cè)邊的抽屜可以作為嬰幼兒日常常用衣物、物品的簡易收納盒，易于拿取，節(jié)約了常用物品的尋找時(shí)間。嬰幼兒成長至兒童階段，將支撐兒童睡覺床板自由升降，兒童可將其作為書桌使用，抽屜也可存放上學(xué)所需書籍或教育用品，方便孩子學(xué)習(xí)時(shí)可以使用。如圖5所示：

3.嬰兒床安全性問題

No.40復(fù)合材料：為使嬰兒床提升整體溫馨外型的同時(shí)又要確保嬰兒的安全性和舒適性，采用櫸木替代普通木材為床體主材料，櫸木良好的硬度具備優(yōu)質(zhì)的承重表現(xiàn)，表面采用水性植物涂層，護(hù)欄上方安裝不含鄰苯二甲酸鹽的防啃條，從而滿足嬰兒床陪伴孩子成長的需求，也很大程度上降低產(chǎn)品材料對嬰兒健康成長的阻礙。No.10預(yù)操作原理：儲(chǔ)物柜抽屜采用免拉手處理，上邊緣為半圓凹槽設(shè)計(jì)，可預(yù)防兒童在拉開抽屜的時(shí)候夾傷手指，安全防撞。

經(jīng)過對TRIZ理論的研究，結(jié)合到發(fā)明原理上，最后得出一物多用嬰兒床設(shè)計(jì)方案如圖6所示。一物多用嬰兒床采用自然、簡約的人性化設(shè)計(jì)，展現(xiàn)出了嬰兒床造型親和溫馨、可成長性與一物多用的理念。在嬰兒床安全性的外形設(shè)計(jì)方式上，選取貼近自然的櫸木與明艷的色彩結(jié)合。從可成長性角度出發(fā)，參考嬰幼兒成長階段的生理現(xiàn)象與心理特點(diǎn)，分析嬰兒床設(shè)計(jì)的造型、功能、安全三大部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，使嬰兒床實(shí)現(xiàn)一物多用的可成長性陪伴產(chǎn)品，促進(jìn)兒童家具的綠色、可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)論

綜上所述，TRIZ理論能突破常規(guī)的設(shè)計(jì)思維方法，提供科學(xué)、有效的原理，找尋明確的方向，而將TRIZ與INPD的結(jié)合，從中得到產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法。從而分析出消費(fèi)者真實(shí)心理需求，開拓設(shè)計(jì)師找尋痛點(diǎn)的方式，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論貫穿設(shè)計(jì)的始終，使設(shè)計(jì)師在面對產(chǎn)品創(chuàng)新時(shí)能準(zhǔn)確抓住設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)點(diǎn)。最終設(shè)計(jì)方案有效地解決了嬰兒床的可成長性問題及功能性等問題，提高了嬰兒床改良設(shè)計(jì)的價(jià)值，更好地滿足了用戶需求?？v觀現(xiàn)今的嬰兒床市場，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重且少數(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品其創(chuàng)新程度并未得到很大提升，這不免刺激了市場之間的競爭力。基于此，設(shè)計(jì)師在解決問題時(shí)應(yīng)將TRIZ理論應(yīng)用到INPD方法的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中去，不斷深入研究并刺激市場的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。