基于QFD与FBS模型的盲文书写修改器设计研究

目的 针对盲文书写错误率偏高的问题,探索盲文书写修改器的创新设计路径。方法 首先通过用户访谈来了解盲生对盲文书写修改器的用户需求;其次根据QFD理论构建用户需求与技术目标之间的关系矩阵,得到技术目标的优先级排序,确定盲文书写修改器设计的关键技术目标;再次引入FBS模型,将关键技术目标转化为功能,通过FBS映射获得盲文书写修改器的结构化信息;最后根据分析结果进行盲文书写修改器设计实践。结果 F12（按键）、F21（点字结构）及F32（修正结构）是技术目标重要度排序前三位,将排序前六位的技术目标分别对应交互功能、点字功能、修正功能、替换功能4个功能,以之作为功能起点进行功能到行为、行为到结构的映射转化,指导盲文书写修改器的设计。结论验证了QFD与FBS模型在盲文书写辅助工具设计中应用的可行性,从创新设计的角度为盲生提高盲文书写效率提供了新思路。     

基于QFD与FBS模型的坐便器多适性设计研究

目的 设计能够适应多类用户群体的多适性坐便器,让老年用户也能够平等的使用。方法 以针对一般群体的主流坐便器为设计基础,合理融入老年人群的特殊需求。运用质量功能展开（Quality Function Deployment,QFD）建立多适性坐便器用户需求与设计要求关系矩阵,确定关键设计要求的目标作为功能引入FBS（Function-Behavior-Structure）模型,最终获得坐便器结构化信息。结论 结合运用QFD和FBS模型展开的坐便器多适性设计研究,能够精确有效地将用户需求转化为设计要求,使最终的产品客观表现与用户需求之间能够精准映射匹配。同时验证了QFD和FBS融合应用的可行性和有效性。     

基于AHP/QFD/FBS模型的果园管理机创新设计研究

目的 改善本土农机装备现行设计流程在方案创新中的不足,实现果园管理机要素的优化和设计的创新。方法 面向农业4.0场景应用,引入工业设计创新思维到农机装备设计,构建层次分析法(AHP)、质量功能展开(QFD)和FBS(Function-Behavior-Structure)模型相结合的创新设计流程。首先,通过AHP和QFD的分析过程,将用户需求转化为关键产品特性。然后,结合相关特性指标,优化、更新、重组产品功能的内在属性,逐步建立概念性功能系统。最后,通过FBS模型的“功能-行为-结构”映射,求解功能实现的结构载体,以满足产品功能创新和结构要素为设计条件。最终完成果园管理机创新设计。结果 集成AHP/QFD/FBS的创新设计流程包含完整的需求分析、特性发掘、功能创新和结构求解过程。通过设计实践,果园管理机在用户体验、功能配置、适应性和智能化方面得到了提升。结论 该流程在农机装备方案创新中呈现出的有效性,能够为农业4.0中相关产品设计提供新思路和参考。     

基于FBS模型的儿童电动牙刷知识库设计研究

目的有效地将模糊的用户需求转变为明确的设计要求。方法以儿童电动牙刷为研究对象,以需求的认知、获取和表达—需求的转化—需求的呈现为研究思路,结合感性工学方法和FBS模型理论,研究基于FBS模型的感性工学应用方法模型。结果搭建了感性词汇和FBS模型单元基之间的有效映射,实现了从用户需求到设计要求之间的转化,产出了儿童电动牙刷的产品信息知识库。结论经过研究所搭建的儿童电动牙刷产品小型知识库完成了用户需求的呈现,一方面,用户通过搜索可以匹配到最符合自己需求的产品,另一方面,设计师既可以在知识库产品的基础上进行创新设计,又可以通过知识库检索大数据,掌握用户需求的变化趋势和方向,把握设计方向,避免重复工作,提高设计效率。     

基于FBS-TRIZ的园艺拖拉机设计研究

目的 关注园艺拖拉机使用过程中驾驶者的相关行为,提取园艺拖拉机驾驶者的使用需求,并将其转化为产品技术特性的设计要求,提升园艺拖拉机驾驶者的用户需求满意度。方法 将FBS-TRIZ理论融合作为研究园艺拖拉机功能需求映射的方法。通过对用户行为特征的分析,结合用户访谈、问卷调研等方式获取用户需求,运用FBS模型,构建出园艺拖拉机功能需求模型,将行为作为连接功能需求与产品结构的纽带,通过分析获取解决设计问题的方法;运用TRIZ理论进行冲突问题的分析与转化,并针对设计层面产品特性的矛盾提出解决方案。结论 FBS与TRIZ理论的融合应用能够将用户需求精准转化为技术特性层面的设计要求,对园艺拖拉机用户需求设计方面的不足提出了相应的解决方案,为设计师提供了将用户需求向功能结构的映射转化的指导,验证了该方法的有效性。     

基于QFD-FBS的儿童游泳辅助产品创新设计研究

目的 为消除儿童游泳时的恐水心理,助其更好地学习游泳,探索儿童游泳辅助产品的创新设计路径。方法 首先,采用实地问卷调查法提取儿童初学游泳的需求并在层次分析法(AHP)中筛选出最大权重项;其次,运用QFD建立“用户需求-设计要求”关系矩阵,将关键设计目标转化为主要功能;最后,在FBS模型中映射出功能对应的结构模块。结果 提出儿童游泳辅助产品以用户行为需求为导向的四大功能模块,即预警功能模块、学习功能模块、娱乐功能模块、调节功能模块,并以此为起点完成功能层-行为层-结构层的映射,从而指导游泳辅助产品的创新设计表现。结论 QFD-FBS相结合能够填补空白点,在游泳辅助产品创新开发领域具有较好的指导意义,提高了儿童学习游泳的满意度,为游泳辅助产品设计领域引入新思路。     

基于KANO–AHP–QFD的水果物流周转箱设计研究

目的 对水果物流周转箱用户需求进行梳理分析,将需求转化为具体设计要素、质量特性,并据此完成该类产品创新设计。方法 基于KANO模型,确定水果物流周转箱在不同应用场景下的用户需求,建立需求框架;应用层次分析法(AHP)对需求框架进行分析,建立包含权重的需求层次结构;基于质量功能配置理论(QFD),确立用户需求与质量特性关系,建立QFD质量屋;以发散性创新、聚合性优化递进方式进行水果物流周转箱设计。结果 建立了准确度和客观性高的水果物流周转箱用户需求框架及QFD质量屋,完成了合理、易用的创新设计方案。结论 对KANO、AHP、QFD方法的综合应用,能更科学地挖掘用户需求,发现产品需要改进的问题;基于综合方法设计的水果物流周转箱,能为该类产品创新提供新思路,为农业物流供应链优化提供最小单元新方案。     

基于QFD-TRIZ的电热水器设计

目的 为明确电热水器产品功能要素与需求要素的对应关系,提高电热水器用户的使用满意度。方法 通过构建QFD与TRIZ的集成设计模型,使用亲和图筛选分析顾客需求,利用QFD整理顾客需求权重并构建质量屋,从而明确关键设计要素;通过TRIZ分析方法判断了质量屋中的矛盾类型后,将设计要求转换为与工程要素间的矛盾,并利用阿奇舒勒矩阵中相应的发明原理,提出了解决矛盾的方法。结果 通过模糊综合评价法筛选最优设计方案,最终的评估结果表明新的设计方案满足了实际市场用户需求的目标问题优化。结论 从用户被动发现产品零部件寿命耗尽转换为产品信息主动提示,并具备辅助用户操作的结构,提升了用户需求与产品功能的匹配度,可见质量功能展开理论与发明问题解决理论的集成设计方法对产品概念设计阶段的重要性,为之后的室内智能家电设计研究提供了参考。     

基于QFD与TRIZ的视障者液体药瓶设计研究

目的 针对目前视障人群自行服用液体药品非常困难的问题,设计出一种视障者液体药瓶。方法 运用QFD理论,对目标用户进行调研,得到符合信度要求的用户需求权重,通过专家小组将用户需求转化为技术特征,构建出视障者液体药瓶质量屋,得出技术特征排序以及它们之间的相关性,然后利用TRIZ理论将呈负相关的技术特征进行转化,选择相应的发明原理进行技术冲突的解决。结果 综合考虑技术冲突的解决以及重要的技术特征,设计出视障者液体药瓶。结论 通过QFD与TRIZ理论集成可以设计出使用效果良好的视障者液体药瓶,使得视障者能够独立使用本药瓶进行液体药物服用,解决了视障者服用液体药品困难的问题,增强了视障者生活自理能力,验证了QFD与TRIZ集成设计方法在产品创新设计中的有效性。     

基于AHP、QFD与AD的居家适老座椅设计研究

目的 在老年人的居家养老生活中,“坐”是他们日常最主要的行为之一,运用AHP、QFD及AD等方法,最终实现居家型适老化座椅的创新设计研究。方法 综合分析了适老化家具市场现状,明确了设计缺口,实地调研挖掘用户需求,运用AHP确定目标用户需求权重,QFD确定设计需求权重,最后使用AD对QFD进行修正,以补充设计方案策略评价中的不足;通过构建相关产品功能概念矩阵,设计一款满足老年人生理及心理需求的居家适老化座椅。结论 明确了用户需求,分析了适老化座椅的设计特征,设计出一款座椅产品;借助适老化功能座椅实际模型,验证AHP、QFD、AD方法的可靠性与安全性,为适老化座椅系列产品设计研究提供了一定的参考依据,为未来开发适老化家具提供了研究思路。     

基于AHP/QFD/TRIZ理论的可伸缩式餐桌设计

目的 为丰富餐桌的应用场景,改进传统餐桌工作原理,扩充其使用功能,满足当代人多样化需求,设计一款可调节面积的伸缩式餐桌。方法 采用调研访谈法总结出用户需求类别,利用AHP层次分析法算出用户各项需求权重;利用QFD质量功能展开将用户需求转化为技术需求,并得出矛盾冲突;利用TRIZ创新理论的分离原理与矛盾矩阵,从40个发明原理中找出解决技术矛盾与物理矛盾的最优方法,最后得出理想方案。结果 通过整合AHP、QFD、TRIZ等理论模型,将之付诸于可伸缩式餐桌设计开发流程中,设计出了一款伸缩式餐桌,进一步验证了该套设计流程的科学性与合理性。结论 该套设计流程可为产品设计与开发提供参考思路。     

基于无障碍理念的老年坐便器设计研究

目的 针对身体机能下降的老年群体在使用坐便器时体验感不佳的问题,为用户提供一种更为舒适、合理的坐便器辅助起身方案。方法 基于无障碍设计原则,分析用户行为特点,提出以用户需求为中心的坐便器设计;将感性工学作为获取用户需求和技术需求的方法,用户需求分为一级用户需求和二级用户需求,利用AHP层次分析法构建需求层次分析模型;继而对坐便器产品的产品质量要求分类整理。构建质量屋,屋身部分为用户需求和产品质量要求的相关性分析,屋顶部分为产品技术要求负相关性分析,找到相互矛盾的技术点并针对性设计,结合TRIZ理论寻找解决问题方案。结论 创新设计能提高坐便器的安全性、有效性、易用性、舒适性,为无障碍卫生陶瓷类产品创新提供参考。     

融合TRIZ理论和FBS模型的担架车创新设计

目的 提出TRIZ理论和FBS模型融合的创新设计模式,以更充分地发挥两者在产品创新设计上的特点,形成优势互补,基于该模式设计一款代替救护车通过狭小路段实施救援的新型担架车。方法 基于现有担架车产品,运用FBS模型挖掘医护人员和伤者的用户需求,并由用户需求推导分析用户行为,进而得到担架车创新结构特征。之后,应用TRIZ理论矛盾冲突矩阵对担架车结构及功能设计中出现的矛盾冲突进行分析,找到问题解决的思路并形成方案。结果 根据产品创新设计模式设计出一款带有动力系统、可快速转移伤员、携带一定数量的救援物资,并能够通过狭窄空间、可承载多人的新型担架车。结论 融合TRIZ理论和FBS模型的产品创新设计模式,为产品创新设计过程中的问题挖掘与问题解决,提供了一套系统且有效的设计思路与工具。     

基于QFD与AHP的诊疗床创新设计研究

目的 为提升医生和患者在使用诊疗床过程中的满意度,提高诊疗床的可靠性和实用性,探索诊疗床的创新设计方法。方法 构建QFD和AHP的应用模型,通过用户访谈得出核心用户需求,并利用QFD将核心用户需求转化为设计特性。根据QFD得出的结论结合AHP建立诊疗床设计特性的层次结构模型,针对每个层级建立判断矩阵,通过权重计算得出需优先考虑的设计特性。结果 经计算得出需优先考虑的设计特性,分别是垫布替换结构、废物收纳结构、整体结构、材料与工艺,以此4项为切入点进行诊疗床的创新设计。结论 集成QFD和AHP的应用模型,既能够满足用户需求,还能够系统准确地判断设计指标,完成方案决策,有效开发产品,提高设计效率。该应用模型可以为诊疗床的创新设计提供方法指导和理论参考,并具有一定借鉴意义。     

基于CMR+FBS方法模型的家庭智能体交互设计

目的 FBS（即功能—行为—结构）认知计算设计模型对内容容器的设计缺乏对应的有效指导方法。本文提出针对内容功能关系需求的CMR认知计算设计模型,探讨家庭智能体交互设计的功能与内容设计的本体论框架。方法 除了在家庭智能体的功能设计中引入FBS模型,本文还提出了针对智能体及人机交互内容设计的CMR（即内容—心智及交互模型—需求与关系）设计模型。其中,内容包括用户自身产生内容（UGC）、专业生产内容（PGC）、职业生产内容（OGC）,以及本文提出的生态系统生成内容（EGC）。本文提出CMR+FBS方法模型,分析了功能任务与内容描述之间的转换关系,并将CMR+FBS模型应用于百度智能音箱项目的研究中,对其唤醒功能的设计进行了分析。结论 FBS模型与CMR模型的结合能够支持高度灵活的智能体产品设计和数据服务的交互设计,CMR模型是提供高满意度用户体验的关键因素。寻求功能任务需求与构建用户生成内容的人机交互（HRI）关系是智能产品交互设计的新方法。     

用户群需求驱动的果类产品包装设计

目的获取果类产品的特点及用户需求,探讨产品包装设计更精准的、可满足个性化需求的创新方法。方法运用群体文化学中的行为习惯、社会环境、文化背景构建产品用户群特征模型,应用层次分析法、信息熵方法确定用户群需求权重,应用质量功能配置法确定与用户群需求对应的包装盒技术特征及重要度,据此设计可满足用户群需求的鲜柿子内外包装方案。结果根据群体文化学用户研究过程构建了与鲜柿子包装相关的4类人群用户特征模型,总结出22项需求指标,并将需求转换成17项技术特征,针对重要度大的5个技术特征设计了鲜柿子包装方案。结论按商人、消费者、物流商、生产商分别构建了相应的需求特征模型,该模型能够快速准确地综合出需求指标,并能方便求得技术特征重要度。