基于Kano-QFD的適老化衛(wèi)浴產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究

周紅宇，王嘉倫

基于Kano-QFD的適老化衛(wèi)浴產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究

周紅宇，王嘉倫

（湖北工業(yè)大學(xué)，武漢 430070）

提升智能化衛(wèi)浴產(chǎn)品適老化程度，增加老年用戶產(chǎn)品使用滿意度。以Kano模型與QFD質(zhì)量功能展開集成方法輔助設(shè)計(jì)決策為主，人機(jī)研究與用戶行為狀態(tài)分析為輔。使用問卷調(diào)查法挖掘用戶需求，對(duì)獲取的用戶需求進(jìn)行重要度量化，并進(jìn)行重要度修正，輔助構(gòu)建老年衛(wèi)浴產(chǎn)品QFD質(zhì)量屋，結(jié)合輔助方法，最終完成適老化衛(wèi)浴產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例；最后使用JACK仿真分析對(duì)輸出方案進(jìn)行人機(jī)舒適度驗(yàn)證分析。通過Kano–QFD模型結(jié)合輔助方法的設(shè)計(jì)思路能更加精確定位用戶需求，產(chǎn)出方案具有較高的適老化程度，較好地提升了用戶滿意度。提出整合Kano–QFD模型及人機(jī)數(shù)據(jù)與行為狀態(tài)分析輔助設(shè)計(jì)的方法，對(duì)智能衛(wèi)浴產(chǎn)品的適老化設(shè)計(jì)過程優(yōu)化與產(chǎn)品實(shí)際輸出，具有一定的參考價(jià)值。

Kano模型；質(zhì)量功能展開（QFD）；衛(wèi)浴產(chǎn)品；適老化設(shè)計(jì)；智能化產(chǎn)品

隨著社會(huì)老齡化程度的加深和銀發(fā)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，老年產(chǎn)品的需求也在日益增加[1]?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展與生活質(zhì)量的提升也將智能化技術(shù)帶入老年人日常生活的產(chǎn)品中。如智能衛(wèi)浴產(chǎn)品等，幫助老年人解決了在衛(wèi)浴過程中出現(xiàn)的麻煩與問題[2]，但目前的智能衛(wèi)浴產(chǎn)品在為老年人帶來便利的同時(shí)，也出現(xiàn)了使用效果不佳的情況。市場(chǎng)上針對(duì)老年人的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)主要以功能為主，對(duì)老年用戶的其他使用需求未做更多研究，設(shè)計(jì)決策過程缺少核心用戶參與導(dǎo)致產(chǎn)品的適老化程度不足[3]。在適老化設(shè)計(jì)領(lǐng)域，老年人因年齡增長具有其獨(dú)特的生理與心理特征，因此在設(shè)計(jì)的過程中需要融入充分的設(shè)計(jì)關(guān)懷。滿足用戶的生理與心理需求是適老化設(shè)計(jì)的目的，尋找老年用戶的真實(shí)需求是適老化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，將用戶需求量化[4-6]成具體的工程設(shè)計(jì)因素是適老化設(shè)計(jì)需要解決的難點(diǎn)。本文使用Kano模型集合QFD質(zhì)量功能展開的方法，完成從用戶需求到工程設(shè)計(jì)要素的轉(zhuǎn)化，再通過人機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)研與用戶行為狀態(tài)分析，構(gòu)建一個(gè)合理科學(xué)的老年智能衛(wèi)浴產(chǎn)品開發(fā)流程，通過設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證。

1 Kano模型與QFD質(zhì)量屋方法介紹

Kano模型是一種通過顧客主觀反饋與產(chǎn)品客觀表現(xiàn)，對(duì)產(chǎn)品服務(wù)屬性進(jìn)行分類的一種二維定性的分析模型[7]，通過用戶反饋得到用戶滿意度同產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)間的關(guān)系，便于準(zhǔn)確定位設(shè)計(jì)需求，提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程的效率。質(zhì)量功能展開（QFD）以用戶需求[8]為主要研究點(diǎn)展開，將用戶需求與產(chǎn)品工程特征連接分析，識(shí)別沖突設(shè)計(jì)要求，達(dá)到提升用戶滿意度及縮短開發(fā)周期的目的。這兩種方法都是在優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中行之有效的設(shè)計(jì)方法，但是都具有自身的局限性。Kano模型可以尋找不同優(yōu)先級(jí)的用戶需求，找到設(shè)計(jì)切入點(diǎn)，但是無法幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行精準(zhǔn)決策。QFD以用戶需求為出發(fā)點(diǎn)，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素與用戶滿意度整理成一種線性的關(guān)系[9]，是定量的分析方法，但此方法欠缺考慮需求之間的自相關(guān)聯(lián)系，導(dǎo)致其最終結(jié)果無法準(zhǔn)確映射到用戶需求上，減弱了QFD輔助決策的作用。將Kano模型與QFD質(zhì)量屋相結(jié)合[10]，互補(bǔ)兩個(gè)模型的優(yōu)勢(shì)，消弭兩種方法獨(dú)自使用時(shí)的不足，能更加準(zhǔn)確把握用戶的關(guān)鍵需求，提升設(shè)計(jì)決策的可靠性與科學(xué)性。

目前，已有研究通過使用Kano模型與QFD相結(jié)合的方法作為理論依據(jù)來優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。陳剛等[11]通過Kano–QFD的方法對(duì)手扶微耕機(jī)進(jìn)行研究，完成了用戶需求到工程設(shè)計(jì)需求的映射，使產(chǎn)品的應(yīng)用價(jià)值更加優(yōu)秀；孫圓圓等[12]集成Kano模型與QFD提出一種產(chǎn)品屬性重要度解析方法，提升了顧客需求到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素之間的映射水平；鄧杏儀等[13]通過用戶旅程圖、Kano–QFD的結(jié)合研究，從用戶需求的角度對(duì)健身游戲系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出了一定的思路與方法。吳曉麗提出了一種融合Kano、QFD、FAST方法的功能組合嬰兒車設(shè)計(jì)方法[14]，通過對(duì)用戶需求的演技和產(chǎn)品功能的重要度排序，更大限度地提升了產(chǎn)品用戶滿意度。

2 基于Kano-QFD的老年智能衛(wèi)浴產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究流程

通過集成Kano模型和QFD質(zhì)量屋的方法，能夠精確提取老年衛(wèi)浴產(chǎn)品用戶需求，將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素，為設(shè)計(jì)決策提供更加科學(xué)精確的指導(dǎo)。

設(shè)計(jì)研究流程建立：通過論文研讀，網(wǎng)絡(luò)與線下實(shí)體調(diào)研等方式，對(duì)現(xiàn)有老年智能衛(wèi)浴市場(chǎng)進(jìn)行分析，總結(jié)設(shè)計(jì)問題，獲取顧客需求；以已獲取需求為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化Kano調(diào)研問卷，通過實(shí)地調(diào)研目標(biāo)人群及其親屬的產(chǎn)品意見，對(duì)用戶需求定性分析，總結(jié)用戶需求類型；對(duì)問卷調(diào)研得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，對(duì)老年智能衛(wèi)浴產(chǎn)品的需求重要度進(jìn)行量化分析與改良，為后續(xù)QFD質(zhì)量屋構(gòu)建做數(shù)據(jù)支撐；通過專家法構(gòu)建用戶需求要素與質(zhì)量要素之間關(guān)系矩陣，輔助構(gòu)建產(chǎn)品質(zhì)量屋，將量化后得到的設(shè)計(jì)質(zhì)量權(quán)重進(jìn)行輸出，結(jié)合人機(jī)工學(xué)與行為狀態(tài)分析輔助輸出設(shè)計(jì)方案；完成設(shè)計(jì)案例后通過SUS系統(tǒng)可用性量表進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，確定輸出方案的科學(xué)性與適用性。整體流程框架，見圖1。

圖1 產(chǎn)品研究與設(shè)計(jì)輸出流程

3 基于Kano模型的顧客需求識(shí)別研究

3.1 用戶需求要素獲取

Kano模型中對(duì)用戶需求進(jìn)行定量化研究的基礎(chǔ)是用戶需求要素的獲取[15]，本文在已有適老化衛(wèi)浴產(chǎn)品研究和大量網(wǎng)絡(luò)與實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上，構(gòu)建適老化衛(wèi)浴用戶需求要素指標(biāo)體系，見圖2。

圖2 老年用戶需求指標(biāo)體系

一級(jí)指標(biāo)包括：造型要素、功能要素。

二級(jí)指標(biāo)包括：造型意向、色彩選擇、便捷操作、輔助座椅、高度調(diào)節(jié)、安全防滑、水汽分離、感觀輔助、安全監(jiān)測(cè)、智能交互。

3.2 老年衛(wèi)浴產(chǎn)品Kano問卷

Kano模型中影響用戶滿意度的需求類型，即魅力需求（）、期望需求（）、無差異需求（）、必備需求（）和反向需求（）[16]。本文首先建立標(biāo)準(zhǔn)的正反問題Kano問卷，其次確定調(diào)研人群類型，參與本次調(diào)研的人群為學(xué)校設(shè)計(jì)專業(yè)老師、設(shè)計(jì)專業(yè)研究生、老年人群和中年子女人群。共計(jì)發(fā)放問卷130份，通過統(tǒng)計(jì)，回收得到有效問卷106份，問卷有效回收率達(dá)到81.5%。為確保問卷信度，采用重復(fù)檢驗(yàn)法進(jìn)行檢驗(yàn)，前后問卷相關(guān)性大于85%,確定數(shù)據(jù)可信度。完成采訪調(diào)研后，結(jié)合調(diào)研數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)屬性分類評(píng)價(jià)表（見表1），對(duì)用戶需求屬性進(jìn)行分析，歸類用戶需求類型，其問卷統(tǒng)計(jì)（見表2）。

表1 Kano設(shè)計(jì)屬性度量評(píng)價(jià)

Tab.1 Measurement evaluation of Kano design attribute

表2 Kano問卷用戶需求分析

Tab.2 Kano questionnaire user needs analysis

4 基于Kano-QFD的用戶需求質(zhì)量改進(jìn)與轉(zhuǎn)化

4.1 用戶需求要素初始權(quán)重確定

4.2 需求要素質(zhì)量規(guī)劃與修正

通過需求指標(biāo)體系中的指標(biāo)為中心問題進(jìn)行社會(huì)問卷調(diào)研，競(jìng)爭(zhēng)性標(biāo)度為五階，分別是很強(qiáng)、較強(qiáng)、一般、較弱、很弱由數(shù)字5、4、3、2、1代表。調(diào)研對(duì)象主要選取行業(yè)從業(yè)者、專家與高校研究生，確保問卷評(píng)估的專業(yè)性，通過調(diào)研最終得出市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)估與質(zhì)量要素目標(biāo)，見表3。

表3 需求要素質(zhì)量規(guī)劃表

Tab.3 Quality planning of needs elements

4.3 構(gòu)建老年衛(wèi)浴產(chǎn)品QFD質(zhì)量屋模型

為完成用戶需求質(zhì)量到設(shè)計(jì)質(zhì)量要素的轉(zhuǎn)化，最終確定設(shè)計(jì)權(quán)重，需要構(gòu)建老年衛(wèi)浴產(chǎn)品質(zhì)量屋模型[18]，首先對(duì)上文所述的用戶需求要素進(jìn)行分析與整理，在可度量性與對(duì)應(yīng)性的準(zhǔn)則下轉(zhuǎn)換為便于工程展開的質(zhì)量要素。本文通過組織專家、行業(yè)從業(yè)者、高校研究生對(duì)其進(jìn)行打分，按照關(guān)系由強(qiáng)到弱對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)分別為5、3、1、0，構(gòu)建用戶需求矩陣。

5 老年智能衛(wèi)浴產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐

5.1 衛(wèi)浴產(chǎn)品適老化設(shè)計(jì)策略

1）感官代償設(shè)計(jì)。結(jié)合多種感官通道對(duì)信息進(jìn)行綜合反饋，以彌補(bǔ)單一感官對(duì)外界傳遞信息的接受不足。結(jié)合感官代償法，以視、聽、觸覺多通道反饋同一信息，提升衛(wèi)浴產(chǎn)品使用的容錯(cuò)性和靈活性[19]。

2）行動(dòng)轉(zhuǎn)嫁設(shè)計(jì)。通過分析用戶行為構(gòu)建人-機(jī)-環(huán)境的使用機(jī)制，合理分配三個(gè)方面的行為任務(wù)，幫助老年人（行為能力較弱的群體）減負(fù)。

表4 老年衛(wèi)浴HOQ產(chǎn)品質(zhì)量屋

Tab.4 HOQ of intelligent bathroom products for the elderly

3）適應(yīng)性設(shè)計(jì)。由于不同用戶個(gè)體之間的人機(jī)差異性，所以設(shè)計(jì)過程中需要通過提升產(chǎn)品適應(yīng)性來提升用戶使用的舒適度，如沐浴高度調(diào)節(jié)、座椅角度調(diào)節(jié)等。

4）宜人性設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中，需要從老年人的身體機(jī)能、精神需求[20]等方面進(jìn)行分析，對(duì)人群進(jìn)行細(xì)分，針對(duì)自理老人，部分失能及失能老人提出多種沐浴方式的解決方案，在滿足生理上宜人性的同時(shí)，還要滿足老人的心理上的宜人性。

5.2 老年人機(jī)數(shù)據(jù)分析

老年智能衛(wèi)浴產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，既需要滿足人機(jī)工程學(xué)的要求，也要滿足通用設(shè)計(jì)[21]的基本原則。老年人的身高、運(yùn)動(dòng)機(jī)能等身體特征隨著年齡的增長會(huì)出現(xiàn)衰退，因此老年人衛(wèi)浴產(chǎn)品需要根據(jù)不同年齡階段的身體特征的變化進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，滿足不同階段老年人的需求。此外，鑒于中國家庭的主要結(jié)構(gòu)為老人與子女同住，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)具有一定的通用性，也需要考慮到家庭生活中其他成員的尺寸要求。通過對(duì)老年人身體各項(xiàng)人機(jī)數(shù)據(jù)的研究，為老年人智能衛(wèi)浴產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供一定的理論與數(shù)據(jù)支撐。

通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)與數(shù)據(jù)，分析選擇出合適的老年人身體尺寸參數(shù)和百分位，確定老年衛(wèi)浴的最佳產(chǎn)品尺寸，見表5。

5.2 失能人群衛(wèi)浴行為分析

隨著年齡的增長，很多老人會(huì)出現(xiàn)心腦血管、骨骼肌肉衰退等問題，這些問題直接或間接地導(dǎo)致老年人身體發(fā)生各種疾病，老年人的行為與行走能力會(huì)大幅度下降，此時(shí)老年人大多會(huì)選擇輪椅作為日常的代步工具。經(jīng)查文獻(xiàn)得知老年人所使用的普通輪椅寬度550～630 mm，高度910～920 mm，長度900～1 050 mm，輪椅的最小活動(dòng)范圍是1.5 m×1.5 m。在浴室狹小空間內(nèi)活動(dòng)范圍受限，這使老年人在操作輪椅時(shí)難度加大，又由于老年人身體機(jī)能衰退，造成其上肢力量減小，老年人要完成操作輪椅進(jìn)入洗浴狀態(tài)的動(dòng)作更加困難。通過對(duì)不同失能狀態(tài)老人的洗浴行為[22]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)洗浴行為中的動(dòng)作狀態(tài)和平衡狀態(tài)進(jìn)行收集分析（見表6），通過實(shí)驗(yàn)分析可知，失能老年人在沐浴行為過程中的身體穩(wěn)定性及行為動(dòng)作較之自理老人有所差距，可以作為后續(xù)的設(shè)計(jì)依據(jù)。

5.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案

基于對(duì)適老化衛(wèi)浴產(chǎn)品的Kano-QFD集成方法的研究，設(shè)計(jì)實(shí)踐的產(chǎn)品方案主要通過量化后得到的質(zhì)量要素相對(duì)權(quán)重的排序，綜合老年人相關(guān)人機(jī)數(shù)據(jù)和對(duì)沐浴行為過程的分析進(jìn)行設(shè)計(jì)要素提?。ㄒ妶D3），最終產(chǎn)出適老化衛(wèi)浴產(chǎn)品方案，見圖4。

表5 老年衛(wèi)浴最佳產(chǎn)品尺寸取值表

Tab.5 Best size of elderly-oriented bathroom products

表6 自理—失能老人沐浴行為狀態(tài)表

Tab.6 Bath behavior state of the self-care/disabled elderly

圖3 設(shè)計(jì)元素提取

在功能設(shè)計(jì)中，B2（座椅沐浴輔助）屬于必備型需求。在設(shè)計(jì)中應(yīng)該予以添加，能夠提升用戶的使用滿意度，同時(shí)操作應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單智能以達(dá)到更好的使用體驗(yàn)。B3(坐姿高度可調(diào)節(jié))、B7（摔倒安全監(jiān)測(cè)）、B6（感官沐浴輔助）屬于魅力型需求，在設(shè)計(jì)過程中，通過在不增加其使用難度的情況下添加此項(xiàng)功能，能夠大幅度提升用戶的滿意度，同時(shí)可調(diào)節(jié)的座椅能夠滿足不同身高用戶的坐高要求。在通過對(duì)老年人使用習(xí)慣和沐浴行為的調(diào)研后，將該項(xiàng)功能通過燈光帶警示的形式，添加在顯眼的扶手區(qū)域，能夠幫助使用者掌握自己的實(shí)時(shí)沐浴狀態(tài)。根據(jù)人機(jī)分析的數(shù)據(jù)確定產(chǎn)品整體尺寸及部件相對(duì)位置后，通過沐浴行為實(shí)驗(yàn)的分析，發(fā)現(xiàn)失能老年人在沐浴行為過程中使用扶手時(shí)身體穩(wěn)定性不強(qiáng)、力量不夠的問題，通過添加增長的助力扶手，來幫助老年人在起身過程中更好地掌控自身的平衡，增加沐浴過程中的安全性。

5.5 方案驗(yàn)證分析

為驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案使用時(shí)的人機(jī)舒適程度[23]，本文使用JACK虛擬仿真軟件對(duì)老年人的衛(wèi)浴活動(dòng)進(jìn)行仿真分析。首先構(gòu)建虛擬環(huán)境，以95百分位的老年人身體數(shù)據(jù)建立人物，將人物與衛(wèi)浴座椅進(jìn)行適配。使用Comfort Assessment（舒適度評(píng)價(jià)）分析其身體姿勢(shì)的各個(gè)部位如頸、肩、背、臀、手臂的受力情況以及整體的疲勞度與舒適度（見圖5），獲得衛(wèi)浴座椅使用人機(jī)評(píng)價(jià)，KRIST數(shù)據(jù)評(píng)分越低代表其人機(jī)舒適度越高。通過JACK虛擬仿真軟件分析可得，改進(jìn)方案的整體疲勞度評(píng)分為33.5，整體舒適度評(píng)分為35.2，達(dá)到較好的人機(jī)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，具有較高的人機(jī)使用舒適度。

圖4 老年智能衛(wèi)浴產(chǎn)品

圖5 JACK仿真人機(jī)舒適度評(píng)價(jià)

6 結(jié)語

衛(wèi)浴產(chǎn)品是日常生活中不可或缺的產(chǎn)品，本文在社會(huì)老齡化背景下，為提升衛(wèi)浴產(chǎn)品適老化程度，使用Kano模型分析用戶需求，結(jié)合QFD質(zhì)量屋對(duì)老年人衛(wèi)浴產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量要素深入研究。通過分析老年衛(wèi)浴產(chǎn)品的需求指標(biāo)體系對(duì)需求指標(biāo)進(jìn)行定性與定量分析與修正，建立需求質(zhì)量與質(zhì)量要素的自相關(guān)矩陣數(shù)據(jù)輔助構(gòu)建質(zhì)量屋，分析要素權(quán)重，并結(jié)合相關(guān)老年人機(jī)數(shù)據(jù)與沐浴行為狀態(tài)分析輔助設(shè)計(jì)決策。通過JACK仿真分析對(duì)改進(jìn)方案進(jìn)行人機(jī)舒適度驗(yàn)證，結(jié)果表明：本文設(shè)計(jì)后方案的適老化程度、用戶滿意度都有所提升。通過Kano集成QFD的研究方法，可以將用戶需求進(jìn)行定量化分析，并精確地轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要素，幫助設(shè)計(jì)師更好地設(shè)計(jì)出適老化程度較高的老年人產(chǎn)品，并提升設(shè)計(jì)效率。

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Design of Elderly-oriented Bathroom Products Based on Kano-QFD

ZHOU Hong-yu, WANG Jia-lun

(Hubei University of Technology, Wuhan 430070, China)

The work aims to improve the elderly-orientation degree of intelligent bathroom products and increase the satisfaction of elderly users. Kano model and QFD quality function deployment were integrated to assist design decision-making supplemented by human-machine research and user behavior state analysis. The questionnaire survey method was used to mine the user needs. The importance of the obtained user needs was quantified and corrected to assist in the construction of QFD house of quality of elderly-oriented bathroom products. Combined with the auxiliary method, the design example of elderly-oriented bathroom products was finally completed. Finally, JACK simulation analysis was conducted to verify and analyze the man-machine comfort of the output scheme. Through the Kano QFD Model, and in combination with the design idea of the auxiliary method, the user needs can be positioned more accurately. The output scheme was highly suitable for the elderly and had a great effect on improving user satisfaction. The method of integrating Kano QFD Model and man-machine data and behavior state analysis aided design is put forward, which has a certain reference value for the optimization of elderly-oriented design process and the actual output of intelligent bathroom products.

Kano model; quality function deployment (QFD); bathroom products; elderly-oriented design; intelligent products

TB472

A

1001-3563(2023)04-0150-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.04.018

2022–09–06

周紅宇（1984—），男，碩士，副教授，主要研究方向?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)方法、智能裝備。

王嘉倫（1997—），男，碩士生，主攻適老化設(shè)計(jì)研究。

責(zé)任編輯：陳作