以坐姿矯正椅設計為例的產品構思過程研究與應用

盧佩宜，江屏，張琰琰，孫磊，單寶澤

以坐姿矯正椅設計為例的產品構思過程研究與應用

盧佩宜1,3，江屏1,2，張琰琰1,3，孫磊1,2，單寶澤1,2

（1.國家技術創新方法與實施工具工程技術研究中心，天津 300222；2.河北工業大學 機械工程學院，天津 300222；3.河北工業大學建筑與藝術設計學院，天津 300222）

以坐姿矯正椅設計為例，對產品構思過程和需求過程進行分析和研究，找到現有流程的不足之處，結合客戶需求得出由客戶需求驅動的產品構思過程。通過這一流程設計出由客戶需求驅動的產品。通過KJ法對收集到的客戶需求信息進行整理，并運用QFD原理對客戶需求進行轉化。使客戶需求分析過程與產品構思過程進行融合、完善及創新，得到新的產品構思過程。得到客戶驅動的產品構思過程，并通過這一流程，設計出最終的產品。對產品構思過程進行了更加人性化和系統化的完善，彌補了原有流程在客戶需求流程具體分析這一部分的缺失，一方面提高了客戶使用產品的滿意度，另一方面也提升了設計師在整個設計過程中的整體效率。使得最終的產品設計不僅符合設計師的設計理念，同時也符合客戶的使用需求。

客戶需求；產品構思；需求過程；坐姿糾正椅

產品構思過程是一個產生創意的過程，同時也代表著設計思想和概念的形成[1]。需求過程分析是產品構思中不可或缺的部分，是構思產品的源泉。隨著消費經濟的迅速提高，市場對個性化產品和服務的要求日趨增長[2]。在設計過程中客戶地位越來越重要。本文由客戶需求驅動整個產品構思過程，以坐姿矯正椅設計為例對現有流程進行分析和創新，結合KJ法、QFD方法構建更加完善的產品構思過程，提高產品設計研究過程的系統性和科學性。

1 現有產品構思流程及需求分析過程研究

1.1 現有產品構思過程研究

在現有的研究范圍中，構思表示產品、服務或商業模式的創新產生和選擇的過程。在設計早期階段，產品構思是重要的組成部分，構建創新設計過程的模糊前端對產品設計的成功有著至關重要的作用[3]。產品構思代表了一種理念收集和構思生成的系統方法，其主要流程包括動機產生、信息收集和設計方法產生，見圖1。動機產生：表示構思的動機與明確的場合相關，也可以設計為連續性任務；信息收集：一方面與設計目的相關，滿足新目標群體，滿足需求和要求，另一方面涉及新技術，以產品構架或材料為目標的技術驅動思想；設計方法產生：通過目的和技術的結合實現設計新方法。

1.2 現有需求分析過程研究

設計師想要進行深入細致的產品構思，需求分析必不可少[4]。現有設計需求過程大致分為5個部分：信息收集、定義信息、創建、評價、決定。設計需求過程的確定從產品規劃開始，進而定義基本的市場需求，通過基本的市場需求設計者即可分析出具有吸引力的需求。在現有的設計需求過程中，在市場需求定義完成后，便是設計師對產品技術需求的確定。不同的需求對于產品技術的要求都不相同，因此需要設計師根據自己所要設計的產品來確定。通過對整個流程的分析得到最終需求。需求分析過程見圖2。

2 由客戶需求驅動產品構思過程的重要性

在日常生活中，人們對飲食、衣著、健康、居住、旅游、信息往來和交談等方面的個性化需求和愿望是開發新產品的動機，為了滿足這些需求和愿望，需要設計人員的努力[5]。以坐姿矯正椅的設計為例，首先，設計人員尋找對該產品有需求的客戶。在產品設計構思過程中，設計人員通過收集客戶對產品的需求、生產、最終銷售等各方面的要求，將設計人員的專業知識和客戶的需求結合，設計出能夠滿足客戶的產品。

圖1 產品構思主要流程

在坐姿矯正椅設計的整個流程中，由客戶需求驅動的產品構思過程有別于傳統的產品構思過程，新流程是一種滲入產品各個階段的設計思想。從最初的產品研發階段開始客戶就參與其中，提出自己對矯正椅這一產品的要求，設計者朝著這一方向去設計。從某種意義上來講，客戶驅動的設計模式就是讓客戶自己當設計師，產品由專門的設計師設計銷售后，再從客戶那里得到使用產品的反饋[6]。這種讓客戶從源頭就參與設計的模式，為產品的銷售提供了一定的保障，同時增進了客戶對產品的信任，實現了產品與客戶的互動。

設計師應該知道，設計和創新過程始于客戶，即理解他們的問題并找到解決方案[7]。在由客戶需求驅動的產品構思過程中，獲取客戶需求后，使用KJ法對客戶的需求信息進行整理，同時使用QFD方法對客戶需求進行轉化。相比較傳統的由設計師自行分析整理的方法，采用設計方法進行整理更加嚴謹和具有說服性。KJ法、QFD方法與客戶、需求及產品構思的總的關系，見圖3。

圖2 需求分析過程

圖3 由客戶需求驅動的產品構思過程關系

3 客戶需求驅動的產品構思創新過程分析

隨著客戶在設計過程中需求的增加，其需求也不斷向個性化、多樣化等特征方向發展[8]。需求設計是直接面向市場的過程[9]。詳細準確地分析需求是進行產品構思過程中一個必不可少的部分。需求作為整個設計流程中重要的組成因素，應該被量化，無論是在何種情況下，都應該用最清晰的術語來定義，以清晰的流程來進行[10]。

怎樣對需求有一個準確的定位，其中最重要的參考因素便是客戶需求。現有需求分析流程是機械的，且缺少對客戶需求的概念闡述，因此由客戶驅動的需求分析過程顯得尤為重要。由客戶需求驅動的產品構思過程，即把對客戶的需求分析融入現有的產品構思流程中，在新的產品構思過程研究中，以原有流程為指導，將原有需求分析的詳細過程作為參考，把對客戶需求的分析加入整個流程，使設計者在進行產品設計的時候，能夠根據市場和客戶的需求對癥下藥。

隨著客戶對產品功能要求的變化，客戶需求也在不斷變化更替，因此在研究過程中，初期產生的需求信息是雜亂的，會阻斷產品設計的進程。因而對客戶需求精準的確定和全面的把握成了在分析客戶需求前期必須要解決的問題。在產品設計過程中，考慮到加工工藝、設計成本、設計實現等因素，往往只有一部分急需的或者重要的客戶需求得以滿足。因此，定位重要客戶的需求，確定合理、準確的客戶需求，是促進產品設計成功的關鍵。本文在矯正椅設計的過程中采用KJ分析法對雜亂的信息進行整理，客戶需求驅動的產品構思過程見圖4。

得到準確的客戶需求后，通過QFD中最核心的工具質量屋（HOQ）將客戶需求轉化為最終的設計要求。同時，所有的設計流程都需要設計規范，這是現有設計流程欠缺的部分。當有了既定的解決方案，需要開發或改進的組件已經確定時，需求清單必須按照以下要求進行安排：通常由專門的設計人員負責每個組件的開發。另一方面，由于對解決方案可能性的理解或重點可能發生變化，當對原始任務有任何更改和補充時，必須重新輸入需求列表。

4 以坐姿矯正椅設計為例的產品構思過程應用

客戶需求驅動的創新產品構思過程研究在具體的流程中主要分為8個階段。其中前3個階段是對客戶需求分析的前期的準備工作，核心應用過程主要從客戶需求分析階段開始。

4.1 整理客戶需求信息得到最終需求

4.1.1 定義對坐姿矯正椅的基本需求

坐姿矯正椅的設計，首先要精準定位對產品有需求的客戶。在需求調研中，鎖定用戶，找準針對性用戶，獲取客戶訴求，確定客戶的基本需求。其中，客戶的需求可分為顯性和隱性2個部分。客戶能直接提出的需求為顯性，反之則為隱性，這兩者有不可分割的關系。例如客戶對座椅舒適度的要求為顯性，而增加產品實用性為隱性。然而滿足座椅舒適度要求即可滿足產品實用性，因此實現客戶顯性需求便可以滿足隱性需求。

圖4 客戶需求驅動的產品構思過程

4.1.2 整理客戶需求信息得到最終需求

為了最終確定具有針對性的客戶需求，需要整理收集到的需求[11]。采用KJ分析法對收集到的信息進行編輯，根據初步信息的整理歸類，進行下一步層次需求分類，進而形成有序的客戶需求信息。分析整理后，設計師可以準確確定客戶的最終需求。

4.2 確定最終設計要求

在產品設計過程中，只有將客戶的需求轉化為可被衡量的特征及要求，才能實現設計。本文主要采用的是QFD的核心工具質量屋（HOQ），HOQ在整個使用過程中強調客戶需求、市場的狀況及相互關系對產品質量功能的影響，使用HOQ方法能更好地實現客戶驅動的產品設計過程[12]。

4.2.1 確定設計要求和客戶需求的關系

坐姿矯正椅設計的最終目標是提高產品的實用性，滿足客戶所需要的產品功能，同時要降低客戶使用的困難度，提高產品的易用性，方便客戶的操作。為規范設計流程，在需求確定后為了更好實現需求，需要將客戶需求轉化為設計需求，使用HOQ方法對需求進行轉化，將客戶需求轉化為設計需求，確定坐姿糾正座椅需要實現的設計目標及設計要求，便于產品設計流程的進行。

設計過程中的要求與客戶需求息息相關，前者能否順利進行由后者決定。為了得到準確的分析結果，分別確定了二級相關關系。運用HOQ方法對兩者進行詳細的分析。

4.2.2 確定最終設計要求

運用HOQ的優勢，突出關鍵設計要求。計算設計要求重要度方法：設客戶為，第個客戶需求重要度，值為K，第個客戶需求和第個設計要求之間的關系度，值為R，即第個設計要求，計算如下：

(1)

最后通過H值進行重要度排序，確定關鍵設計要求。

5 案例分析

5.1 整理客戶需求信息得到最終需求

座椅是用來久坐的工具，但是不同的客戶對座椅的需求也會有不同的變化，比如處在不同年齡段的人對座椅的需求各不相同，老年人看重的可能是座椅的舒適性，而年輕人往往會對座椅有更高的要求，往往不是久坐的舒適。通過對40位年輕客戶的需求進行調研，挖掘年輕人對座椅更高的要求，并將設計需求體現在具體設計上。

由于客戶并不是真正的設計者，只是設計的參與者，所以客戶提出的信息都是模糊、籠統的，設計師無法直接運用到設計中，因此采用KJ分析法對所得到的信息進行整理，運用KJ分析法挖掘客戶需求方法示例見圖5。以一級客戶C1的由來作為例子來解釋KJ整理數據的流程。為了使得到的結果更加精準，首先分為3個小組，從左到右分別為初級組、中級組和高級組。初級組是對直接從客戶那里獲得的信息的一個初步的整理，對客戶提出的需求相關的語言進行專業化整理，從而得到C111、C112、C113，然后由C111、C112、C113作為一個初級組，概括出更加精煉的要求C11構成中級組階段，由從中級組階段獲取來的相對精煉的信息C11、C12屬性相似的要求再匯總為C1，然后將C1匯總至高級組。高級組中C1、C2、C3、C4都是相互獨立的需求，也是整理完成后最為精煉的需求，由它們形成一級客戶需求。

5.2 確定最終設計要求

5.2.1 計算客戶需求權重

客戶需求權重，經過調研和專家意見確定，客戶需求權重與客戶滿意程度成正比，當對應的需求越能夠滿足客戶時，越大，反之則越小。客戶需求及二級客戶需求權重見表1。

圖5 運用KJ分析法挖掘客戶需求方法示例

從以下幾個方面分析一級和二級客戶需求展現出的客戶的獨特性：從需求方面來看，明確的功能屬性、高效的交互方式及合理的視覺設計是客戶比較關注的方面；從需求的重要性方面來看，明確的功能屬性排在第一，其次是高效的交互方式、合理的視覺設計、合理的體驗設計，形成這一設計的原因在于客戶對產品的實用性和可操作性格外關注；同時，產品在設計時也應該關注產品的美觀性，符合客戶的審美。

表1 客戶需求及二級客戶需求權重

5.2.2 確定設計要求目標

設計要求是根據客戶的需求轉化得來的，運用HOQ結合之前分析得到的客戶需求，將客戶需求轉化為設計需求，從而得到準確的設計需求，對設計需求的滿足即對客戶需求的滿足。例如滿足“D1造型設計”這一設計需求即可滿足“C1合理的視覺設計”這一客戶需求。為更好地引導設計需求的執行，即需確定設計要求目標。設計需求及設計要求目標見表2。

5.2.3 確定設計要求和客戶需求關系

產品設計要求與客戶需求關系矩陣見表3，矩陣中的強相關關系相對容易確定，如“C11合理的視覺設計”與“D21色彩的選擇設計”有較強的相關關系。弱相關關系，如“C11合理的視覺設計”與“D52舒適度保障設計”具有弱相關的關系。一個合理的視覺設計，更有利于客戶使用產品舒適度的一個保障，因此弱相關的關系更需要設計師在設計的過程中進行分析和具有更好的保障。同時也包含沒有相關關系的，如“C11合理的視覺設計”與“D31產品折疊設計”，產品的視覺相關設計和實現產品一些功能之前并沒有什么關系。

表2 設計需求及設計要求目標

表3 產品設計要求與客戶需求關系矩陣

注：●為強相關，取值為9；〇為弱相關，取值為1；空格為無相關關系

5.2.4 確定關鍵設計要求

通過公式(1)得出，H為設計要求重要度，進而得到產品設計要求重要度排序，見表4。其中前三名分別為D51糾正坐姿功能設計、D41產品基本操作設計、D52舒適度保障設計。

根據對客戶需求的分析到確定關鍵設計要求一系列過程，得到坐姿糾正椅的HOQ，見圖6。

5.2.5 坐姿糾正椅設計

結合整體流程，將客戶需求作為驅動產品構思過程的主體，準確確定客戶需求后，可有助于設計者更準確地確定技術需求，并且得到最終需求，通過對客戶需求驅動的產品構思過程的分析研究得出了所要設計的產品的需求列表。通過對需求的轉化得出關鍵設計要求，最終把調節坐姿功能作為一個設計的重點。

正確坐姿示例見圖7，可以看出在座椅腿部放置一個合理角度的支撐，有助于客戶在使用座椅時保持一個正確的坐姿狀態，將這一原理作為設計的靈感點對座椅進行了創新設計，坐姿糾正椅設計見圖8。除了滿足主要功能外，座椅還設計了不同顏色、不同材質，見圖8a；可調節高低和角度的設計，見圖8b；可供兒童使用的可調節的安全帶式糾正帶設計，見圖8c；可以拆卸的小腿支撐墊，拆卸后可當普通座椅使用，見圖8d。

表4 產品設計要求的重要度排序

圖6 坐姿糾正椅HOQ

圖7 正確坐姿示例

圖8 坐姿糾正椅設計

6 結語

近年來，各種設計產品層出不窮，但是系統性、科學性的客戶需求分析是設計師缺乏的一個方面。本文主要強調由客戶需求驅動的產品構思過程研究分析的重要性，同時結合現有設計的一些問題，提出了客戶需求驅動的坐姿糾正椅的設計，結合客戶對產品的需求，滿足客戶對產品的要求。由客戶需求驅動的產品構思過程研究分析與應用，使得整個設計流程都體現出對客戶的關懷及對客戶設計需求的滿足。該研究結果對以客戶為主的產品設計分析具有一定的借鑒作用。

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Research and Application of Product Conception Process Taking the Design of Sitting Correction Chair as an Example

LU Pei-yi1,3, JIANG Ping1,2, ZHANG Yan-yan1,3, SUN Lei1,2, SHAN Bao-ze1,2

(1.National Engineering Research Center for Technological Innovation Method and Tool, Tianjin 300222, China; 2.School of Mechanical & Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300222, China; 3.School of Architecture & Art Design, Hebei University of Technology, Tianjin 300222, China)

Taking the design of a seat correction chair as an example, this paper aims to analyze and research the product conception and the demand process and find the deficiency of existing processes, combine with customer demand driven by the needs of customers come to the product design process. Through this process, the products are designed to be driven by customer demand products. The information collected about customer needs is organized through KJ method and the principle of QFD is used to transform customer needs. The customer requirement analysis process is integrated with the product conceptualization process, and the new product conceptualization process is improved and innovated. The customer-driven product conceptualization process is obtained, and the final product is designed through this process. The product conception process is completed more friendly and systematically that makes up for the original process for the lack of customer demand this part, which on the one hand to improve customer satisfaction with the use of products, on the other hand, also improve the overall efficiency of the designer in the entire design process. The final product design is not only in line with the designer’s design concept, but also in line with the customer’s use of the needs.

customer demand; product conception; demand process; seat correction chair

TB472

A

1001-3563(2022)02-0064-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.02.009

2021-10-22

國家創新方法工作專項（2018IM040200，2018IM040300，2019IM050200）

盧佩宜（1996—），女，河北人，河北工業大學碩士生，主攻工業設計工程。

江屏（1977—），男，河北人，博士，河北工業大學副教授，主要研究方向為機械工程。