關于產品設計的方法與實例分析論文

　　隨著消費者個性化需求的日益迫切，企業(yè)要想贏得有利的市場競爭地位，就必須利用有限的資源為市場提供大量的、多樣化的變異產品，以滿足用戶個性化、多樣化的需求。企業(yè)以往針對單一產品設計的方法己不能適應現代市場競爭的需求，故需轉向同步多產品設計（SimultaneousMulti-productDesign，SMPD)。

　　SMPD是指同時對多個產品進行設計，這些產品屬于同一個產品族（productfamily)或產品代(productgeneration)，但每類產品又具有不同的功能屬性，其目的是為了滿足不同層次的用戶需求。近年來對多產品設計的研究受到了研究者的關注，目前所提出的針對多產品設計的方法主要有以下幾種：1面向變型的設計方法（DesignforVariety，DFV)[3]；°面向產品族（productfamily)的設計方法；(四基于產品平臺（productplatform)的設計方法[5]；%產品模塊化設計（modularproductde?sign)[6-7]方法。這些方法對多產品設計的研究具有指導意義，但由于在多產品設計中用戶需求具有多樣性、動態(tài)性和模糊性等特點，應系統(tǒng)地對用戶需求進行分類，以利于理解和進一步分析需求。文獻和文獻利用模糊聚類分析法對用戶需求進行分類處理，但忽略了用戶需求與產品質量特性之間的聯系。

　　本文從需求分類重組的觀點出發(fā)，提出一種基于Kano模型用戶需求分類的同步多產品設計方法，以使企業(yè)從用戶需求入手進行同步多產品設計，節(jié)約產品開發(fā)時間、合理分配企業(yè)資源。

　　1用戶需求分析

　　分析用戶定制需求是產品設計前期開發(fā)工作的一個重點。常利用質量功能展開(QualityFunctionDeployment，QFD)對用戶需求進行分析，其缺陷在于不能準確有效地理解和獲取用戶需求信息。

　　1.1用戶需求分類

　　在多產品設計中，用戶需求分類一般采用模糊聚類分析法，但該方法不能解決QFD在需求分析時存在的不足。故本文采用Kano模型對用戶需求進行分類。

　　Kano模型是卡諾博士提出的與產品性能有關的用戶滿意度模型。該模型能很好地識別用戶需求并對用戶需求進行分類，體現了用戶滿意度與產品質量特性之間的關系。圖1為Kano模型需求分類圖，它將用戶需求分成以下幾類：1基本需求(mus-bere-quirements)，指用戶認為此產品特性需求是理所當然的，當其滿足或超額滿足時用戶滿意度并不會得到提高；④期望需求（one~dimensionalrequirements)，指用戶滿意度與產品特性成正比；（四)興奮需求(attractiverequirements)，指用戶意想不到的產品特性，這類需求的缺失并不會導致用戶的不滿意。

　　除上述三類需求外，還包括其他幾類需求：i相反需求（reverserequirements)，表示用戶希望某產品屬性具有相反的特性需求；④問題需求(question^ablerequirements)，表示被調查的用戶誤解了調查者所提出的調查問題或者問題本身的表述不正確；戶對某產品特性的存在不關心或不感興趣。

　　用戶的需求特性是一個動態(tài)變化的因素，會隨時間、技術、市場細分等情況發(fā)生改變。狩野紀昭(NoriakiKano)教授提出產品質量特性兀素變化從誕生到成熟的生命周期為：無關緊要需求質量特性y興奮需求質量特性^期望需求質量特性y基本需求質量特性[10]。對于某些無關緊要需求，它是興奮需求在特征不充足時的一種需求，可以轉化為興奮需求。故對于有較高用戶需求權重的無關緊要需求，如果添加一些特殊功能的特征屬性，會使用戶的需求得到一定的滿足。這對于新出現在市場上或潛在的用戶群所不熟悉的產品具有研究意義。因此在對用戶需求處理過程中不能完全忽略無關緊要需求的存在，在必要的情況下，產品開發(fā)者可以在產品屬性中添加適當的無關緊要需求。

　　1.2Kano模型用戶需求分類法

　　1.21用戶需求調查表

　　為更好地識別用戶需求的類型，Kano模型為每個產品屬性設置了兩個相反的問題，分別表示當產品具備和不具備某項屬性時，用戶對此產品屬性的反應。Matzler和Hinterhubei所提出的Kano模型需求分類評估表，其中：A表示興奮型需求，表示期望型需求；M表示基本需求；R表示相反需求；/表示無關緊要需求；Q表示問題需求。

　　通過用戶需求調查表和Kano模型需求分類評估表，可以對用戶的需求進行分類。例如：經過調查統(tǒng)計后，對于某個產品功能屬性，若有50人的選擇是無關緊要需求、20人的選擇是基本需求、18人的選擇是期望需求、12人的選擇是興奮需求，則根據頻數最大優(yōu)選法，認為該用戶需求為無關緊要需求。在對用戶需求統(tǒng)計時要去除問題需求和相反需求。

　　1.2.2用戶需求權重計算

　　根據用戶需求調查表收集到的用戶需求信息，計算用戶需求(CR)的相對權重。S，表示當產品具備某功能屬性時對用戶滿意度的影響程度；D，表示當產品不具備某功能屬性時對用戶滿意度的影響程度。在此假設用戶需求得到滿足和避免用戶需求不滿足是同等重要的，因此，針對每個用戶需求CRi，選取Si和Di中權重較高的作為用戶需求。

　　1,3需求分析映射過程

　　利用QFD實現從需求空間向工程設計空間的映射。QFD提供了一個將用戶需求與產品設計結合的結構框架，它能系統(tǒng)地將用戶需求轉換成具體的產品工程特性。

　　2基于用戶需求分類的同步多產品設計方法

　　2,1多產品類型定義

　　由分析可知用戶需求具有層次性和關聯性，能按照一定的層次關系逐級分解和細化。一個用戶需求可以用來定義多個具有不同特征的產品。三類產品模型的具體定義如下：

　　(1)初級產品（entry-levelproduct)主要由基本需求和部分具有較高需求權重的無關緊要需求組成。一般是指只包括一些基本功能的基礎產品，如具有基本洗衣功能的波輪式洗衣機。

　　(2)中級產品（middle-levelproduct)主要由所有期望需求和具有較高權重的基本需求和無關緊要需求組成。這類產品一般是指中檔產品，它是市場的主宰，占有很大的市場份額，如具有防纏繞、除異味等功能的中檔洗衣機。

　　(3)高級產品（high-levelproduct)由所有興奮型需求、具有較高權重的期望需求和基本需求組成，必要時可加入具有較高權重的無關緊要需求。這類產品是指高技術含量、高附加值、高質量、高性能的產品，如無水多功能洗衣機。

　　上述定義中所提及的對需求權重較高的無關緊要需求的添加有兩層含義：1當某個功能需求項包含的子需求都是無關緊要需求時，可選擇較高權重的無關緊要子需求添加到產品需求組中，以構建包含該功能需求項的產品；④當某個需求為無關緊要需求但占有較高的權重時，可將其添加到產品需求組中。例如對洗衣機中的/殺菌’功能項進行需求調查，其中有50人認為是無關緊要需求，20人認為是興奮需求，18人認為是期望需求，12人認為是基本需求。這里無關緊要需求所占的權重較高，因此在設計洗衣機時/殺菌”作為無關緊要需求可添加到產品設計中。

　　在設計時對于需求權重很低的或不會給產品増加任何價值的無關緊要需求特性，不添加到這三種產品類別中。無關緊要需求的添加主要是依據產品開發(fā)者的設計經驗和產品開發(fā)成本來決定的。

　　在構建三類產品時設計者要考慮產品開發(fā)成本。對于這三類產品而言，面向的是不同層次的用戶群體，因此成本因素在不同產品類別的產品中所占的比重也不同，體現在：1對于初級產品而言，成本因素是設計過程中的一個重要因素。在構建初級產品時首先必須滿足其基本需求，然后再考慮添加一些權重較高的無關緊要需求。對于添加的無關緊要需求要考慮成本因素，如果添加的無關緊要需求導致整個產品的成本上升較多，則該需求就不應添加到該類產品中；反之，則可考慮添加。°寸于高級產品而言，由于該用戶群體首先考慮的是產品的功能要求，而產品的價格是較為次要的，故對于該類產品的設計要致力于不斷豐富和完善產品的功能，成本因素僅是一個較為次要的因素。在三類產品同步設計過程中可利用面向成本設計（DesignforCost，DFC)的思想，對產品全生命周期成本（LifeCycleCost，LCC)進行估算。成本估算的方法有參數成本法、工程成本法、類比成本法和作業(yè)成本估算法等

　　2.2基于用戶需求分類的同步多產品設計流程

　　同步多產品設計是一個從用戶需求空間向設計空間不斷映射的過程。文中所提出的設計方法，首先利用Kano模型將用戶需求分成無關緊要需求、基本需求、期望型需求、興奮型需求、相反需求和問題需求，再將分類后的用戶需求按各自的需求類別和不同的需求權重進行相互匹配與重組，構成三類具有不同功能屬性的產品需求組，再通過QFD將相對應的產品需求組轉換成產品功能需求，然后通過程能構分解。此方法可以為不同層次、不同消費水平的用戶提供滿意的產品，用戶可以根據自身情況和需求選擇具有不同功能屬性的產品。企業(yè)也能夠在滿足用戶需求的前提下縮短產品開發(fā)周期，加速產品的更新換代。根據不同的企業(yè)策略，該面向多產品設計的方法可以應用于以下兩種情況：

　　(1)產品族（productfamily)的設計開發(fā)將這三類產品同時投放到市場上。這種情況主要是針對用戶熟悉的產品，三類產品將同時出現在市場上，用戶可根據自身的需求選擇適合自己的產品。

　　(2)產品代（productgeneration)的設計開發(fā)根據時間的'推移，通過不斷改進或増加產品的功能屬性特征，依次將這三類產品推向市場，這主要是針對用戶不熟悉的產品。這種情況下，初級產品是首先推出的，當用戶對該產品有一定的了解之后，就會產生新的期望需求，接著推出中級產品。同理，按照時間的先后順序推出高級產品。這種方式節(jié)約了創(chuàng)新產品投入市場的時間，由于同步多產品設計法在產品投放市場之前就己經設計好了一個產品系列，商家只需按照時間的推移，依次將它們投放到市場上。

　　3實例分析

　　為驗證所提出的基于用戶需求分類的同步多產品設計模型，以某企業(yè)洗衣機的產品研發(fā)為例進行研究，該應用實例是根據所提方法中設計流程進行的。限于篇幅，文中僅給出了其中的計算結果，且主要介紹用戶需求重組處理和需求映射的設計過程。

　　3.1用戶需求信息獲取、分類、統(tǒng)計處理

　　首先，開發(fā)團隊通過群組討論得出用戶對洗衣機的需求，包含洗衣機功能、物質消耗、洗衣噪音、洗衣機容量、洗衣時間、洗衣機附加功能以及洗衣機外觀等七大類，而每類需求又可細分成若干子需求。在完成用戶需求列表后，通過Web形式進行問卷調查，調查內容要包括以上七項，且在每個調查項后都有簡單的介紹，以幫助被調查者迅速了解產品特性。被調查者可以在問卷中的每類需求下面選擇子需求。

　　3.2需求重組及多產品模型構建

　　根據21節(jié)所述方法，將用戶需求進行重組并構建多產品模型，具體如下：

　　(1)初級產品由所有的基本需求和少部分較高權重的無關緊要需求(I)構成。所設計的初級洗衣機產品包含基本需求洗衣、漂洗、脫水、用水量控制在60L~100L內、耗電量控制在08kW#h~1.5kW#h、洗滌劑用量較少、洗衣噪音低于68dB、洗衣時間在70min~90min內、洗衣機外觀顏色以及占有較高權重的無關緊要需求一洗衣機容量4kg~6kg(41.5%)和附加功能殺菌（430%)。對于只有無關緊要需求的需求項，如洗衣機容量，選擇權重較高的無關緊要需求（洗衣機容量4kg~6kg)添加到產品中，而權重較低的兩個無關緊要需求則將不添加到產品設計中。中級產品由所有的期望型需求(O)構成，

　　3.3用戶需求轉換

　　利用QFD實現需求的轉換。通過式（3)計算每類產品中用戶需求的相對權重。根據產品開發(fā)團隊的調查和專家的評定，洗衣機的工程設計需求主要有洗衣質量、衣物磨損率、物質消耗量、洗衣時間和噪音水平。建立用戶需求與工程需求之間的相互關系矩陣，計算工程設計需求的絕對權重和相對權重，構建產品質量屋

　　3.4功能分解、結構設計和詳細設計

　　(1)在三類產品中，工程設計需求一洗衣質量和物質消耗量所占的權重都很高。因此，產品開發(fā)者在設計洗衣機時要特別注重這兩個需求。

　　(2)五個設計需求在三類產品中所占的權重各不相同。如在初級產品中設計需求洗衣時間的權重大于物質消耗的權重，但在中、高級產品中都是物質消耗量的權重高于洗衣時間；在高級產品中設計需求衣物磨損率的權重大于噪音水平的權重，而在其他兩類產品中都是噪音水平的權重較大。因此，在高級產品設計中更強調對衣物磨損質量特性的設計。

　　以上示例表明，應用該方法可使企業(yè)在產品概念設計階段就考慮到多個產品的設計。通過對用戶需求的重組可形成對多類產品進行同步設計，產品模型質量HOQ可以使開發(fā)者明確用戶最關注的工程特性。企業(yè)可針對不同的質量特性，采取不同的應對策略，生產出滿足用戶個性需求的產品。

　　4結束語

　　本文分析了多產品設計和用戶需求分類的常用方法，并針對模糊聚類分析法在需求分類時存在的缺陷，提出了基于Kano模型用戶需求分類的同步多產品設計方法。利用Kano模型對用戶需求分類，并將用戶需求按照不同的需求類別和權重進行重組，構成三類具有不同功能屬性的產品，以實現同步多產品設計。該方法能縮短產品開發(fā)周期，并使設計的產品滿足不同層次用戶的需求。通過洗衣機產品研發(fā)的實例驗證了該方法的有效性。該方法對多樣化的用戶需求分析以及同步多產品設計研究有一定的意義。

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