基于FBS模型扩展的儿童玩教具创新设计研究

目的 在细分用户认知特征的基础上,以全面的"用户认知—产品要素"之间的交互过程和交互方式为导向,构建面向儿童认知行为特征的玩教具创新设计的过程模型,提出玩教具创新设计方法.方法 从"用户认知—产品要素"交互过程出发,在FBS(Function-Behavior-Structure)创新设计模型的基础上引入了"认知"变量,构建了RCFBS(Requirement-Cognition-Function-Behavior-Structure)创新设计模型及其扩展模型.在此基础上分析了玩教具的创新条件和思维类型,提出融合了产品语义网络模型的玩教具创新设计实用方法.结论 以一个儿童玩教具设计项目为示例,展示FBS模型扩展的玩教具创新设计模型的方法.创新设计过程面向儿童玩教具,结合RCFBS设计过程模型,总结儿童玩教具语义网络模型扩散过程,通过儿童玩教具创新设计示例,为儿童玩教具创新设计实践提供参考.     

基于QFD与FBS的可移动电力检测设备创新设计

目的为了客观准确地将目标用户认知需求转化为产品技术特性的设计要求,提升可移动电力检测设备目标用户认知需求满意度及明确产品创新方向,提出QFD和FBS集成的创新设计模式。方法首先,通过访谈和问卷调研获取用户需求,借助AHP法求解用户认知需求权重;其次,运用QFD法构建质量屋,明确可移动电力检测设备待改进的关键技术特性指标;最后,将用户旅程图引入FBS的功能—行为—结构展开模型中,以解决可移动电力检测设备的关键技术特性问题,指导产品创新设计。结论QFD与FBS理论的融合应用能够将用户认知需求精准转化为技术特性层面的设计要求,对可移动电力检测设备的人机、造型、功能、收纳等方面的不足提出了相应的解决方案,实现了用户认知需求与产品技术特性之间的映射转换,证明了该方法具有可行性。     

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。     

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FBS扩展模型的适老化产品易用性设计研究

目的 为改进适老化产品易用性问题,提出一种融合需求分析和外观编码的产品概念设计扩展模型。方法 首先运用文献分析法了解适老化产品易用性设计研究和经典概念设计模型的发展现状,同时结合产品语义学中外观具备的传达产品功能和操作方式的价值,提出将产品外观编码应用于改进适老化产品易用性的新思路。其次对传统FBS模型进行扩展,构建一个包含“需求–功能–行为–结构–外观”多种要素的概念设计扩展模型。以需求分析和外观编码为重点,具体阐述模型推导过程。进而通过老年用户判断产品功能和操作方式的正确概率和反应时间量化产品易用性,从而优选出最佳的适老化产品设计方案。最后在设计应用中,以家用电动护理床智能遥控的易用性改进设计为例,验证了NFBSA模型的可行性。结论 NFBSA模型能有效改进产品易用性,有助于缩小老年用户与适老化产品之间的使用鸿沟,进一步增强老年用户对新兴产品的信心,同时给予设计师与相关产品的易用性设计研究以参考价值。     

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FBS模型的智能轮椅结构设计

目的 为解决老年人及残疾人的出行问题,设计一款帮助老年人和残疾人的智能轮椅。方法 首先,分析和归纳智能轮椅的结构要素,对轮椅在实际运用中的操作和路径进行分析,探索将现有的自动驾驶技术应用于智能轮椅行驶辅助的可行性,运用FBS模型实现功能-行为-结构的整合,并实现映射转化过程。其次,借助最终的分析结论指导智能轮椅结构设计,并进行方案的迭代优化,为智能轮椅的支撑、连接、驱动系统提供相应的设计方案,提出增强结构功能、自动驾驶辅助的智能轮椅设计方案。结果 应用对偶分析法对最终方案进行设计评价,结合所得数值与排列顺序来验证设计方案的合理性。结论 FBS模型将功能、行为和结构的分析可视化,转化并提炼为结构设计的需求,为同类智能轮椅结构设计研究提供了一个新思路。     

物质-场情景分解法在工业设计中的应用研究

市场经济带来的竞争性压力促使企业不断进行产品创新设计.为了提高产品创新设计的效率和成功率,系统化的产品创新设计方法显得尤为重要.物质-场情景分解法,是以情景分解法为基础分析产品全生命周期过程,结合TRIZ理论体系中的物质-场分析法将情景分解法中的问题转化为功能模型,并应用标准解对问题进行求解,为产品创新设计提供一种系统化创新设计方法.最后以轮椅设计为例,验证该方法的有效性和实用性.     

基于自然交互的FBS设计模型

目的研究FBS设计模型的需求模糊问题,得出因地制宜、因时制宜、因人制宜的表达(即功能实现),从而得到"用户需求"的最优解。方法针对"模糊需求"问题,提出了"弹性界限"的概念,以自然交互的方法,通过对产品使用情境的上下文进行分析,对产品的情境感知进行预设,对"模糊需求"进行设计视域下的求解。结论在设计研发早期,可以将弹性界限形成的域值看作设计范畴,融入到设计中去。     

人工智能技术在产品交互设计中的应用

目的 通过对人工智能技术体系的认知与研究,了解人工智能技术在产品交互设计中的应用现状,发现人工智能给产品交互设计带来的革新、产生的新交互方式,以及未来人工智能技术在产品交互设计领域中的发展趋势。方法 以AI净饮机为主,小米智能家居和“小飞鱼”驾驶助手等设计案例为辅,全面剖析在整个设计过程中的应用思考与表现。深入分析人工智能在产品交互设计中的实际应用。结论 根据目前人工智能应用在各行各业中的现状,经过调研及分析其应用的技术手段,总结出人工智能如何驱动产品交互设计的发展。另外,在产品交互设计流程和方法中,通过人工智能的介入,可以提高产品交互设计的效率与用户体验。最终提出对传统产品交互设计的方式、方法、界面及信息构架等多维度的产品设计概念的重新定义,对未来的发展方向进行了设想。     

产品美学价值及其设计创新维度研究

目的探讨和界定产品美学价值的概念与内涵,并且从美学和设计学的交叉视角,针对产品美学设计提出系统性创新思维。方法在分析和总结国内外有关产品美学研究文献的基础上,首先提出产品美学价值的概念,然后对其特征和要素进行概述,接着分析其审美认知层次,再运用系统化和结构化思维对产品美学设计的创新维度进行划分,构建理论创新模型,最后结合问卷调查和人物访谈进行反馈验证,并解读各维度的内涵及其关联。结论产品美学价值是产品在一定条件下以物质为载体,带有一定功利性的以满足消费者审美需求为主要目的的无形属性,它具有审美愉悦性、关系依附性、感官观照性、表现多样性和价值动态性五大特征。物质要素、技术要素、符号要素是其三大构成要素,感知觉层、品位体验层和领悟判断层是其主要认知层次,造型感官美、功能体验美和形象内涵美是其设计创新的三大维度。     

区域民族文化在产品创新设计中的运用研究

目的研究区域民族文化元素在产品创新设计中的应用目标和应用方法。方法从分析区域民族文化融入产品创新设计的必然性和重要性出发,总结当今区域民族文化开发的现状与问题,探讨民族文化产品创新设计的新理念。结论在此基础上,提出包括产品创新设计中民族文化的形态升华和神韵再现;开发民族区域资源,注重产品多样化设计;既要突出区域民族文化个性,又要体现时代认同的共性等创新设计的应用建议,以期为当今民族文化产品的创新设计提供新思路。     

创新扩散视野下颈椎枕的产品设计策略研究

目的 针对现有产品设计在功能创新与产品采纳等方面的问题,基于创新扩散理论,以产品的功能、观念等方面及迭代策略方法为研究对象,创造和优化颈椎枕产品设计方法。方法 以智能助眠颈椎枕产品设计为实验样本,从创新扩散理论视角归纳产品创新过程中的核心问题,将产品的设计及优化方向纳入核心功能、用户体验、应用场景创新等不同优化路径,并在用户群体中划分出具有强扩散倾向的用户群体,根据其需求制定不同迭代策略,从而获得不同优化策略的细分迭代产品并投放市场进行扩散检验。结果 将2类不同产品线的迭代产品进行交叉对比验证,发现了总采纳比原产品提升了15.8%。同时对潜在用户群体进行针对性扩散实验结果,显示出显著的扩散潜量边界突破的表达。结论 探索了以创新扩散为目标的设计思路,在颈椎枕产品优化设计中的应用。提出了“扩散特征表达需求,并驱动创新,而后影响创新采纳效果”的产品设计模式。证明了根据扩散过程的信息反馈进行的产品迭代,提升了用户的新增采纳概率和模仿采纳概率。同时验证了以创新扩散需求为导向的产品设计策略研究的可行性。     

基于秸秆材料的产品创新设计探析

总结了秸秆产品制造成型的主要技术方法,分析了秸秆在设计领域的应用现状及存在的问题,并对秸秆材料的感性设计属性进行了语义差分法研究。在此基础上提出了拓展秸秆在产品设计中的应用领域,提升秸秆产品绿色内涵,基于材料设计属性与工艺属性进行形态和材质创新设计的思路与方法,为秸秆产品创新设计实践的开展提供了一定的理论参考。     

FBS模型与移情理论的共享定位设备设计

目的 为了提高以人为本的设计过程中,用户因素对决策的影响度,提出优化FBS模型,以达到用户需求和设计模型的共鸣。方法 区别于单纯以数据为导向的分析方法,通过理性的FBS模型确定设计研究的主要框架,并结合移情理念感知用户。由用户自身产生的行为和心理特征来引导实验,挖掘其潜在需求导入FBS模型框架进行设计,使设计过程达到理性因素和感性因素互补的有机结合。结果 以共享儿童定位设备为例,结合共享设施涉及多类用户群体的特性进行设计实验,以易操作的方法挖掘新的设计点。流程包含完整的用户分析、产品设计和可用性评价过程,可用于提升设计效率。加深用户、产品、环境之间的联系。结论 实验结果验证了改进后的方法可以更明确有效地提高用户体验,为设计需求分析方法研究提供思路。     

基于参数化思维的产品创新设计方法

目的 提出基于参数化思维的产品创新设计方法。针对产品的概念设计阶段,利用参数化的设计思维方法,来创造可以激发设计师灵感的设计环境,启发其更好地进行产品创新设计。方法 依据设计需求对产品进行功能特征的描述与分析,初步确定各功能部件的位置、结构、尺寸等设计参数后,对造型生成进行逻辑推演,在Rhinoceros与Grasshopper组成的参数化设计平台中选定算法并生成造型,最后通过对整体方案的分析、评估及参数化调整,来确定创新性的设计方案。结果 基于参数化思维的产品创新设计方法可有效帮助设计师进行思维发散,设计方案优化程度高、可行性强、拓展空间广,符合理论与实践需要。结论 在工业设计领域,基于参数化思维的产品创新设计方法可弥补传统设计方法的不足,使产品设计更具高效性和创新性,是一种行之有效的产品设计方法。     

产品创新设计的方式验证剖析

通过对方式验证的概念、目的进行阐述,逻辑归纳方式验证5项基本工作内容,并从企业新品研发角度,探讨方式验证在产品创新中的重要性。在此基础上,结合实例对方式验证若干方法进行说明。目的是为企业新品研发提供一种理性管理方法,从而帮助企业提高整体研发能力和产品开发成功率。