基于材料体验的产品创新设计方法研究

目的材料作为产品创新设计要素,将材料体验融入产品创新设计实践中,利用可拓学理论,将产品设计要素变量分类,建构产品设计创新的迭代过程。方法结合用户的个性化需求,提出基于材料体验的技术原理、特性、情感力3个设计要素,建立设计要素的物元变换模型。通过物元变换模型对产品功能要素和产品需求要素分别进行分析、变换、推理、判断,最终生成解决问题策略的方法,用表征化和形式化的模型推导演算出从发现问题到生成解决问题的策略。结论根据模型推导,充分发挥材料体验在产品创新设计中的推动力,实现差异化补偿的积极用户体验,给用户带来新的服务力。通过设计案例证明了该方法可有效提升用户满意度,为实现产品的集成创新提供了新的途径。     

基于案例推理的产品个性化定制方法

目的 针对产品个性化定制过程中用户需求与产品模块匹配度低的问题,提出一种基于案例推理的产品个性化定制方法。方法 首先,构建某类产品案例库和用户需求信息库,并经过对产品案例的模块化分解,构建模块化案例库。当用户在个性化定制系统输入需求信息时,企业利用质量功能展开,建立用户需求项与产品模块属性之间的映射关系,确定用户需求权重和各产品模块的属性及其权重。然后,运用相似度计算、检索,匹配出符合用户需求的产品模块。将产品模块按相似度值进行排序,相似度值较高的模块作为备选模块,使用户可以通过个性化定制系统进行产品模块的配置。最终,系统生成产品个性化定制方案。结论 以民族风桌布为例,阐述了产品个性化定制的具体方法与流程,并验证了该方法的有效性,为企业提供了一种高效的产品个性化定制方法。     

基于二次设计方法的玩具设计研究

目的 通过对促进用户可持续消费的玩具设计方法研究,在标准化生产的基础上实现用户的个性需求与玩具低碳发展之间的平衡。方法 针对玩具产品中用户的个性化需求及其本体的可持续设计需求,通过实践案例分析、问卷调研、数据统计、实物制作与测试、共享经济思维等方式,分别归纳出玩具设计关系模型、设计流程相关模型、设计特征模型,从而进一步推导出符合以上玩具产品需求的二次设计方法。结论 二次设计方法能够使玩具产品在工业化生产的基础上产生个性化使用与可持续性特征并存的效果。     

基于3D打印技术的儿童玩具定制平台设计

目的针对儿童玩具的用户需求,结合3D打印技术的发展趋势,对儿童玩具产品的个性化定制服务平台进行设计。方法首先梳理了儿童认知的发展历程和用户个性化的需求趋势,再建立用户的人物模型,结合用户的访谈形式,获取用户的反馈情况并进行归纳总结,从而进一步对产品的个性化定制平台的可用性进行分析。结论从设计服务的视角提出了儿童玩具个性化定制服务平台的基本框架,为儿童玩具产品的创新设计提供了参考。     

面向人体的个性化设计技术研究

目的 研究和总结面向人体的个性化设计的相关技术方法,主要包括借助三维人体测量技术为用户提供特有的身体数据,在此基础上设计个性化产品的可配置模块,从而快速定制出属于用户自身的个性化产品。方法 研究面向人体的数据获取方法和针对人体特征的三维建模方法,为个性化设计提供数据支撑;提出与人体特征相匹配的个性化设计流程,以及面向大批量定制的设计需求,通过定义模块化产品的配置信息,达到设计重用的目的,从而实现针对不同用户的个性化产品快速定制。结论 个性化设计针对人体形态存在的差异性,向不同用户提供符合特定需求的设计产品,是产品设计的重要发展趋势,也对设计方法提出了新的要求。通过研究面向人体的个性化设计技术,实现针对不同个体形态的快速定制,促进该领域的进一步发展。     

基于个性化需求的智能养生壶交互设计研究

目的对智能养生壶用户个性化需求进行研究,用以指导智能养生壶的交互设计,使得智能养生壶的交互性更加贴合用户真实需求。方法通过KANO需求模型结合访谈及问卷调查的形式获取用户需求,对所得结果进行分析并甄选出用户个性化需求项,结合马斯洛需求层次理论进行分析,分层实现用户多种个性化需求。在分层实现思想的指导下,研究得出智能养生壶交互设计策略。结论用户对智能养生壶的个性化需求项即为产品的部分魅力质量项。关于智能养生壶的交互设计,确定了对用户需求实行分层实现的交互设计原则以及交互设计中信息展示的简洁性和有效性原则。     

基于参数化的个性3D打印产品设计研究

目的 基于用户调研,研究参数化设计结合3D打印技术在个性化智能手环表带定制设计的可行性.方法 首先阐释了国内外参数化设计研究的现状,通过解析参数化风格和相关产品案例明晰了参数化与产品设计的关系,进而总结了参数化个性定制的内涵;通过用户调研提出了参数化设计中参数的获取及参数逻辑关系建立的设计流程和设计任务;通过Rhino软件中Grasshopper的参数建模功能,从用户需求着手完成了设计实践,最终打印了3D实物模型,完成了对设计方案的评价.结果 基于用户参与情境下的参数化设计,在产品开发流程及方案呈现中能较好地体现个性化的用户需求.结论 参数化设计体现了个性化产品的设计思想,借助3D打印等增材制造技术,让这一效果得到了强化.参数化设计中的个性体现取决于数据的获取和数据逻辑关系的构建,而这可以从用户调研的结论中进行总结和提取.参数化设计、3D打印技术与个性化需求三者缺一不可,既互为驱动又相互制约.     

基于用户兴趣本体的数字图书馆个性化检索研究

为满足数字图书馆信息检索中用户个性化需求,本文描述了一个基于用户兴趣本体的个性化检索模型．该模型将用户兴趣本体应用于图书馆检索,包括用户兴趣模型的构建、用户兴趣查询扩展以及个性化检索结果排序等。在用户访问数字图书馆过程中,利用用户兴趣本体来匹配和扩展用户关键词,实现语义化的检索,满足用户个性化需求。     

基于用户模型的产品创新设计服务平台框架

 鉴于目前产品创新设计服务平台的设计用户类型众多、资源形式复杂,不同用户要快速、准确地获取其所需信息比较困难,提出了一种基于用户模型的产品创新设计服务平台框架并实现了相应系统的开发．通过建立基于本体的用户模型以获取用户兴趣,为平台用户提供3种方式获取不同用户的兴趣．基于用户模型构建了包括用户层、应用服务层、个性化操作层及资源层四个层面的平台架构,并为用户提供基于用户需求的特定服务流程,从而能够辅助用户有效获取所需信息,实现对用户设计过程的支持．     

基于功能重组与特征映射的个体化医疗器械设计

目的建立一种以需求分析为导向的个体化医疗器械的设计方法,缩短个体化医疗器械产品的开发与设计周期。方法首先对用户进行需求分析,获取与需求相对应的功能元;然后,对现有产品进行功能重组,得到正向功能、负向功能与新增功能,建立产品的功能与特征的映射关系,确定新产品包含的特征;最后,进行CAD模型创建。结论通过基于功能重组与特征映射的个体化医疗器械的设计,实现了对个体化医疗器械的创新再设计,使其设计方向更明确,所属功能更完善。同时,以膝关节夹板为实例,验证了上述设计方法可行性,对于实现个体化医疗器械产品的创新设计有积极意义。     

基于BP神经网络的个性化多功能茶几设计研究

目的 通过分析消费者感性需求和多功能茶几产品形态设计要素,建立二者之间回归的联系模型,完成多功能茶几产品的个性化设计,解决茶几产品无法按照用户消费需求设计制造的难题。方法 首先运用语义差异法获取消费者对茶几产品的感性意象评价值,并利用因子分析法对评价值进行归纳整理,其次按照茶几产品设计要素对其进行模块解构,并对各部分模块进行数值化编码,再次根据整理的感性意象评价值和模块数值训练茶几产品BP神经网络,建立二者间映射关系,最后实施二次语义差异法问卷实验,验证BP神经网络的准确性。结果 根据训练的茶几产品BP神经网络可预测出感性评价值最大的茶几产品造型,实验结果验证了茶几产品BP神经网络模型的准确性,为茶几产品的个性化设计提供了有利的支撑。结论 此方法提高了茶几产品的设计效率,提升了茶几产品设计的合理性,解决了家具设计者无法精准按照用户主观需求完成客观产品设计的难题,为以消费者需求市场为导向的产品设计制造提供了有益的参考和指导。     

基于BP神经网络的轿车造型意象设计与量化预测模型建立

目的 构建产品造型意象设计与产品造型量化间的预测模型,将产品的设计元素与消费者的需求和感知相关联。方法 分析小轿车造型与感性意象之间的关系,基于用户对产品外观形态感受进行打分,采用感性工学方法进行量化;用双BP神经网络训练的思路,建立外观设计元素与感性意象间的对应关系,得到小轿车外观方案的感性意象预测模型。结论 获得产品造型设计方案的感性意象预测模型,能高效解决设计师的产品造型设计方案与消费者的目标达成趋同,通过高效的产品外观设计,为未来轿车及机电类产品的造型设计转向以消费者精神需求为导向提供了一种新的设计方法。     

基于大数据挖掘的老年手杖个性化定制研究

目的 随着互联网的发展,用户评论快速增长,利用这一海量数据进行文本分析,结合Kano模型,以此来获取更加全面的用户定制需求。方法 提出了一种基于大数据评论文本挖掘的方法,来获取老年手杖个性化定制需求。首先将老年手杖分为三大不同产品等级,挑选典型产品,爬取用户评论;其次通过文本的对应分析获取不同等级手杖用户需求的差异;接着利用LDA模型、结合德尔菲专家法获取用户需求族群;最后利用Kano模型进行需求等级划分,并结合Fisher精确检验进行差异显著度检验。结果 识别出老年手杖的基本型、期望型、兴奋型不同等级用户需求,以指导老年手杖个性化定制界面的设计。结论 结果表明大数据挖掘与Kano模型相结合的方法,能够有效地获取用户个性化需求层级,并指导定制平台的搭建,为产品个性化定制平台的设计提供科学依据。     

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。     

基于语义认知的瓷瓶大规模个人产品定制设计研究

目的 研究基于语义认知的大规模个人产品定制设计模式。方法 随着信息与智能技术的发展,大众的个性化需求得到了极大的释放,人们购买产品时更为关注产品是否符合自己的品位,甚至希望能够直接参与到产品的设计过程中,这对工业设计提出了更高的要求。通过分析大规模个人化产品定制设计和形态语义认知的内涵特征,提出了基于语义认知的大规模个人产品定制设计模式。结论 以瓷瓶造型为例,构建了瓷瓶造型层次模型和大规模个人化定制设计系统,包括瓷瓶造型知识模块、瓷瓶语义知识模块、用户互动定制设计模块,初步实现了本文提出的方法,为大规模个人化定制提供设计学的启发和参考。     

可供性视角下多功能便携式野餐箱设计研究

目的 将可供性引入用户需求分析阶段,准确定位用户需求和产品要素,减少因需求提取不准确导致产品设计要素的表达和用户理解之间的偏差,从而提高产品的可用性与易用性。方法 首先,通过问卷调查、领先用户访谈、建立产品评价数据库等研究方法获得用户需求的初始描述,并借助功能可供性、行为可供性、认知可供性、感官可供性四种分类,归纳提取设计需求要素。其次,利用模糊Kano模型量化处理、筛选提取设计要素,借助层次分析法确定设计要素重要性排序。最后,将筛选出的符合用户心理预期的设计要素应用于设计实践。结论 构建一种基于可供性的用户需求分析方法,将此方法应用于多功能便携式野餐箱的方案设计中。依据产品设计的可供性要素评价指标,完成方案设计评价,验证设计成果的可行性与有效性,为类似产品的需求研究和设计创新提供参考。     

基于小众化用户需求的产品设计方法

目的在消费人群需求层次日趋多样化、差异化的前提下,借用"小众化"消费群体需求概念,提出目标用户消费心态需求特征,针对目标用户需求特征进行满足需求的有效产品设计方法。方法通过小众群体需求特征的提炼,得出受小众用户青睐的个性化、休闲、愉悦、多样化、小批量、体验感等要素。基于要素构筑产品设计表现信息,提出突出设计新意、凸显用户体验、使用功能集成、体现个人定制等方法,并在每一方法中引用实际的案例验证该方法是否有效,从而探索如何把对目标用户研究结果转化为有效、具有美感、有针对性的产品设计手段。结论该方法通过消费心态来描述目标用户需求及特征,有效帮助产品设计定位,从而构建产品设计信息。能够解决在产品设计中个性化、情感化、多样化等问题,有针对性地表现用户符合认知、突出时尚、个性的特点。     

老年人睡眠健康产品适老化设计

目的 满足老年人群体对睡眠健康产品的功能（内在要素）和造型（外在要素）需求,指导设计师设计出符合老年人需求的睡眠健康产品。方法 通过理论分析建构老年人睡眠健康产品的适老化设计分析框架,在功能方面,通过问卷调查和现场访谈等方法收集老年人睡眠健康产品的功能需求因子,基于层次分析法得到各功能的权重,从而获得老年人睡眠健康产品功能需求排序;造型方面,通过问卷调查、现场访谈和焦点小组等方法选取代表性样本和意象词汇,根据问卷调查获得的数据进行多元回归分析和数量化I类理论分析,从而构建出造型要素与意象情感词汇间的对应关系。结论 明确产品的功能（内在要素）和造型（外在要素）需求,将无形的需求转化为有形的造型元素,可以有效指导老年人睡眠健康产品的创新设计,对相关产业的产品造型设计方法具有参考价值。     

基于KANO-AHP的可成长性儿童坐具设计研究

目的 为了满足儿童成长过程中对儿童坐具的需求,利用产品设计开发的理论模型对可成长性儿童坐具进行设计研究,为儿童家具设计创新研究带来积极作用。方法 首先,运用KANO模型对产品的需求属性进行划分,归纳不同满意度的需求指标,从而明确产品需求。其次,引入AHP层次分析法建立多级递阶模型,构建判断矩阵并进行权重计算及排序。针对需求提出多个解决方案,邀请专家对解决方案展开调研评分。在对评分进行权重计算及一致性检验工作后,对各方案要素的权重进行整合排序。最后,根据权重排序确定最终设计方案的主要导向要素,并对设计方案进行设计开发。结果 根据KANO模型中得出的3个需求项,通过AHP层次分析法计算得出优先项。得出计算结果分别为造型圆润及倒圆角、产品主体材质柔软、可进行拆分调节3个需求项。结论 通过将KANO模型与AHP层次分析法相结合的新型研究模型,创造性地应用于可成长性儿童坐具产品的设计研究中,使可成长性儿童坐具产品的设计方案更加科学合理,消费者的满意程度更高,为相关儿童家具产品的设计研究提供了新的理论方法与思路。