KANO-FBS模型下的煤礦用自救器用戶需求研究

張娜，馬永超.KANO-FBS模型下的煤礦用自救器用戶需求研究[J].西安科技大學學報，2024，44（5）：1008-1018.

ZHANG Na，MA Yongchao.Research on the user requirements of self-rescuers for "coal mines under the KANO-FBS model[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2024，44（5）：1008-1018.

摘要：為有效評價礦工對自救器的滿意度，設計符合礦工需求的自救器，提出一種以用戶需求為導向的產品設計流程，改進煤礦用自救器的開發過程。首先對煤礦用自救器用戶需求展開調研，通過KJ法構建用戶需求體系，其次利用KANO模型量化用戶需求并結合敏感度排序明確設計目標，構建KANO模型下的需求要素與FBS功能要素轉化，經過FBS模型的映射轉化，確定煤礦用自救器產品設計所需的結構，最后完成自救器在使用方式和信息識別上的設計優化。結果表明：煤礦用自救器用戶需求指標體系中操作便捷、安全供氧及故障反饋是目前亟待改進的需求，需求敏感度分別達到1.071、0.906、0.866；設計后的煤礦用自救器經過平均操作用時測試對比，發現其使用效率高于現有產品，模糊綜合評價法驗證得出設計后的煤礦用自救器用戶滿意度較高。

該研究有效解決了煤礦用自救器現有產品操作不便、日常維護困難等問題，驗證了KANO-FBS模型的有效性和指導價值，為未來煤礦用自救器設計與優化提供參考。

關鍵詞：工業設計；煤礦用自救器；用戶需求；模糊綜合評價

中圖分類號：TD 774

文章編號：1672-9315（2024）05-1008

Research on the user requirements of self-rescuers for coal mines under the KANO-FBS model

ZHANG Na，MA Yongchao

（College of Arts，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China）

Abstract：To effectively evaluate miners’satisfaction with the self-rescuer "and design a "self-rescuer that meets their needs，a user-oriented product design process is proposed to improve the development process.The first step involves conducting a survey to explore the user requirements for the coal mine self-rescuer.The KJ method is then employed to construct a user requirement system.The KANO model is adopted to quantify the user requirements，and the design objectives are determined through sensitivity ranking.The requirement elements under the KANO model and FBS functional elements are converted，and the FBS model is chosen to map and transform the requirements，with a necessary structure "established for the design of the coal mine self-rescuer.Finally，the design is optimized in terms of usage and information recognition.The results indicate that the key areas for improvement in the coal mine self-rescuer’s user requirement indicators are ease of operation，safe oxygen supply，and fault feedback，with sensitivity scores of 1.071，0.906，and 0.866，respectively.By average operation time testing，the self-rescuer designed for coal mines showed higher usage efficiency compared to the existing products.The introduction of fuzzy comprehensive evaluation method verified the higher user satisfaction with the designed self-rescuer for coal mines.This study effectively addresses such "issues as inconvenient operation and difficult daily maintenance of the existing coal mine self-rescuers.Furthermore，it provides valuable insights into the effectiveness and guiding value of the KANO-FBS model，a reference for future design and optimization of coal mine self-rescuers.

Key words：industrial design；self-rescuers for coal mines；user requirements；fuzzy comprehensive evaluation

0引言

煤礦用自救器是井下作業人員必備的個人防護裝備[1]。在煤礦災害事故發生后，使用煤礦用自救器逃生能有效減少有毒有害氣體帶來的傷害。煤礦用自救器自問世以來，已有多起減少人員傷亡的成功案例，如2023年12月14日，貴州省黔西南州興義市朝陽煤礦21905工作面出現瓦斯超限，最高值達79.21%。生死關頭，10名工作人員及時戴上自救器，成功脫險[2]。然而，目前的煤礦用自救器在煤礦生產和建設中仍然存在一些問題，在設計研究上，主要集中在對供氧方式和工作時間的改進，忽視了用戶需求。因此，現今急需解決的問題是如何有效地評價礦工對自救器的滿意度，設計出符合礦工需求的自救器。

近年來，很多學者研究了煤礦用自救器產品。仇式鵬提出了一套以人性化設計為核心的層次結構，該層次結構涵蓋了行為、認知和情感3個方面，并應用此方法對礦用壓縮氧自救器做出改良設計[3]；譚三泉通過分析現有自救器的工作原理、結構以及佩戴使用方式，查找存在的缺點，將自救器進行功能融合設計，合理布置有關部件[4]；PELDERS 等對女性礦工佩戴自救器進行了評估，指出自救器未能考慮到女性人體測量尺寸，存在設備笨重、佩戴不適等問題[5]；GYAWU 等以礦工為研究對象，通過實地調查研究礦工在自我逃生過程中遇到的障礙，指導了自救器原型的設計[6]；馬云龍指出中國呼吸器檢測檢驗技術及煤礦用自救器存在的問題，并結合煤礦用自救器及呼吸器的試驗方法和檢驗裝置現狀，對比分析了中國、歐盟和美國煤礦用自救器的技術要求及執行標準，并給出了中國煤礦用自救器發展的相關建議[7]。

以上對煤礦用自救器用戶需求方面的研究還存在不足，且對用戶需求的擴展研究較少，使得現有產品的合理性和科學性無法得到有效保證。為解決以上問題，結合KANO-FBS模型，提出適用于煤礦用自救器的用戶需求轉化方法，指導完成符合煤礦作業者需求的自救器產品設計。

1煤礦用自救器概述

1.1現有產品

煤礦用自救器是一種呼吸保護裝置，主要用于保護礦工免受毒氣侵害。在煤礦發生災害時，煤礦用自救器能夠有效隔離灰塵、瓦斯、一氧化碳等有害物質，防止井下人員中毒窒息[8]。煤礦用自救器的出現保障了千萬礦工的生命安全，能有效地為煤礦工作者創造更多的逃生機會，延長他們的逃生時間。目前使用的自救器為ZYX45型隔絕式壓縮氧自救器（Z-自救器；Y-氧氣；X-循環式；45-使用時間45 min），如圖1所示。

ZYX45型隔絕式壓縮氧自救器主要組成部分有氧氣瓶、開關把手、壓力表、安全閥、手動供氣閥、清凈罐、清凈罐底蓋、排氣閥、氣囊、減壓器、鼻夾、口具等，如圖2所示。

1.2工作原理

隔絕式壓縮氧自救器在使用時會形成單管往復式閉路循環呼吸系統[10]，如圖3所示。打開氧氣瓶開關后，氧氣以大于等于1.2 L/min的流量依次通過減壓閥、定量閥、氣囊、吸氣軟管、吸氣閥、口具進入使用者呼吸道，完成吸氣過程；隨后通過口具、呼氣閥、呼氣軟管、二氧化碳吸收劑、氣囊呼出二氧化碳，完成呼氣過程。在呼氣過程中，呼出的氣體會通過呼吸管道進入清凈罐，清凈罐內的堿石灰物質能吸收過濾掉大部分二氧化碳，剩余氣體則會和氧氣瓶中流出的純氧混合，再次被循環使用。在使用者呼吸過程中，氧氣瓶內的氧氣含量高于耗氧量時，氣囊內壓力會隨之增大，當氣囊壓力達到臨界值時，排氣閥會自動打開排除氣囊內多余氣體[11]。

2KANO-FBS設計模型的構建

2.1KANO模型

KANO模型是1984年日本學者狩野紀昭教授等提出的[12]，能夠表現產品功能屬性和用戶接受程度的非線性關系，是用來解決用戶模糊需求的定性分析工具。KANO模型能對用戶需求篩選歸類和優先級排序，根據用戶滿意度將需求要素可歸類為：基本型屬性（M）、魅力型屬性（A）、期望型屬性（O）、無差異屬性（I）、逆向型屬性（R）5大類[13]。在設計問題求解過程中，KANO模型可以通過挖掘用戶反饋，尋找不同優先級的用戶需求，找到設計切入點，快速明確重點設計方向，開發定位明確的產品，從而提升產品設計開發過程的效率。但KANO模型僅停留在定性分析層面，無法指導后續的設計問題。

2.2FBS模型

FBS（Function-Behavior-Structure）模型是由GERO教授等在1990年提出的一種設計分析模型[14]。FBS模型以產品功能為起點，結構為目的，通過實現產品功能的行為搭建功能-結構的映射轉化，實現產品結構的轉化求解，指導完成產品創新設計[15]。其中功能（Function）是指產品技術要求，對產品設計目標做出描述，滿足用戶的需求；行為（Behavior）是指用戶與產品的交互方式或產品功能的實現方式，即在使用產品功能時用戶所發生的動作行為；結構（Structure）是產品的結構形式及各結構的位置關系，指能完成產品功能的結構形式。FBS模型能在功能實現過程中分析和挖掘出用戶的使用行為，并進一步推導得到產品預期結構，從而確保設計方案是合理的，但模型本身無法解決產品實現和用戶需求之間的矛盾[16]。

2.3KANO-FBS模型

KANO模型雖然能夠有效實現產品開發的目標指向，但無法提供相關的創新思路來解決設計中如何做的問題[17]；而FBS模型雖然可以高效地解決設計實現方式，但是從功能開始到結構結束，并沒有覆蓋用戶需求，無法解決產品定位問題[18]。基于上述分析，考慮將KANO模型和FBS模型相結合分析煤礦用自救器用戶需求并指導后期的產品設計實踐創新。KANO-FBS融合模型的設計方法，如圖4所示。

該方法首先通過實地考察、問卷調查等方式獲取用戶的初始需求，然后運用KJ法歸納整理用戶需求，為KANO模型的定量分析做好準備。在完成KANO數據的收集與分析后，利用KANO模型提取并確定主要設計目標，在此基礎上將其轉化為FBS模型的功能要素，完成FBS模型的映射，得到產品設計結構要素，并完成最后的設計實踐[19]。KANO-FBS融合的設計方法使得產品設計方向更加明確，保證了用戶需求提取和轉化為設計方案要素過程中的精確性、最優設計方案選擇的科學性。

煤礦用自救器的使用是用戶在特定場景下進行的一項活動，在創新設計時，必須關注到用戶的真實需求，一方面能夠為礦工逃生提供呼吸安全保障，有效增強產品的可用性和安全性；另一方面有利于提升中國礦用安全裝備制造業的研發水平和國際競爭地位。因此，應用KANO-FBS模型指導煤礦用自救器產品設計，不僅可以對產品開發源頭進行系統梳理和把握，還可以降低產品研發的曲折性，打造更加符合用戶需求的礦用安全產品。

3煤礦用自救器用戶需求

3.1用戶需求調研

煤礦用自救器產品屬于特殊行業產品，具有面向用戶范圍小、適用人群固定等特點。

基于已有研究，結合實地調研法、用戶訪談法、問卷調研法和觀察法進行用戶需求調研[20]。根據工作類型確定3類研究對象：礦工及礦下安檢人員、有訪查需求下井的技術人員和偶爾需要下井的科研工作者。為確保所收集用戶需求的客觀性和有效性，對煤礦用自救器產品生產企業的設計研發人員、管理人員以及安全科學與工程安全研究人員的意見進行收集和分析。

調查問卷共發放118份，回收有效問卷102份，回收率達86.4%；用戶訪談共邀請到18名受訪者：礦工和安檢人員11人、技術員5人、科研工作者2名。其中礦工、安檢人員和有訪查需求下井的技術員均來自陜西銅川喬子梁煤業有限責任公司和陜西銅川永紅煤業有限責任公司，科研工作者均來自中國礦業大學和西安科技大學。

3.2用戶需求要素劃分

通過查閱相關文獻、實地調研、用戶訪談等方法，獲取用戶對煤礦用自救器的需求信息，篩選提煉出14個需求關鍵詞，并運用KJ法進行層級分類。KJ法，又稱親和圖法，是一種定性分析方法，能夠從混雜的信息中識別問題的核心，并有助于得出解決策略[21]。將煤礦用自救器的用戶信息制成卡片并多次隨機打亂排布，單個用戶需求歸類為二級指標，其含義相近的用戶需求總結歸納為一級指標，共整理得到3個一級指標，并構建煤礦用自救器用戶需求指標體系，如圖5所示。

一級指標包括造型指標、功能指標、安全性指標。二級指標包括輕量化、配色醒目、外形簡潔、標識明顯、操作便捷、可調節、安全供氧、佩戴緊密、結構穩定、使用舒適、信息可視化、故障反饋、防止漏氣、適應極端環境。

3.3KANO問卷設置

首先建立標準的KANO問卷正反問題[22]，其次發放調查問卷給已確定的調研人群。參與本次KANO問卷調研的人群包括煤礦生產行業管理技術人員29人、礦工和安檢人員78人，科研工作者15人。此次共計發放122份問卷，回收得到有效問卷101份，有效問卷回收率達82.79%。

為保證此次問卷的真實性和有效性，導入有效問卷數據到統計學分析軟件SPSS 25.0，對有效問卷的KANO問卷部分進行信度及效度分析[23]。經計算，在信度分析上，本問卷正向問題的α系數為0.947，負向問題系數0.986；在效度分析上，KMO值用于評估問卷中變量間的相關性強度，其值越接近1，表明變量間的相關性越強，越適合進行因子分析，從而驗證問卷的結構效度。KANO問卷整體KMO值為0.837，其中正向問題KMO值為0.821，負向問題KMO值為0.865，顯著性值均為0.000，小于0.1。結合上述判別標準，可說明本次問卷信度效度均較高。

3.4KANO問卷的數據處理

KANO模型二維屬性歸類矩陣，見表1，對用戶需求屬性進行分析[24]，歸類用戶需求類型，并對用戶需求敏感度進行進一步分析，結果見表2。

3.4.1滿意系數Better值

滿意系數Better值的計算式為

Better=A+OA+O+I+M

（1）

式中Better值表示需求要素對用戶滿意度的影響，值為正值，值越大表示該需求要素越能顯著提升用戶滿意度；

A為魅力型屬性的樣本數；O為期望型屬性的樣本數；I為無差異屬性的樣本數；M為基本型屬性的樣本數。

3.4.2不滿意系數Worse值

不滿意系數Worse值的計算式為

Worse=－O+MA+O+I+M

（2）

式中Worse為提供需求要素對用戶不滿意度的影響，值為負值，值越大表示用戶滿意度降低的效果越顯著。

3.4.3需求敏感度數值 ω

需求敏感度數值ω的計算式為

ω=Better2+Worse2

（3）

式中ω為以Better和Worse為坐標值的點到原點的距離，表示單項需求的滿意影響程度，ω值越大表明用戶對此需求的敏感度越高。

根據以上公式計算，將需求屬性進行分類，并計算需求敏感度數值，結果見表2。根據敏感度由高到低排序，其中魅力型需求A：故障反饋

S12gt;輕量化S1gt;信息可視化S11gt;適應極端環境S14；期望型需求O：操作便捷S5gt;使用舒適S10gt;穿戴可調節S6；無差異型需求I：標識明顯S4gt;配色醒目S2gt;外形簡潔S3；基本型需求M：安全供氧S7gt;佩戴緊密S8gt;防止漏氣S13gt;結構穩定S9。

3.5提取關鍵設計需求

由KANO模型的結果分析及需求敏感度排序可得設計需求及目標，結果見表3。在煤礦用自救器再設計時，必須考慮防止漏氣、結構穩定、安全供氧、佩戴緊密等必備需求。由于煤礦用自救器產品的特殊性，在改良設計前期，必須滿足煤礦用自救器最基本的需求，并保證產品的安全性。

期望型需求緊密關系用戶滿意度，也是產品創新的重要驅動因素[25]。由KANO模型的結果分析可以看出，用戶期望主要集中在操作便捷、穿戴可調節、使用舒適等方面，強調產品的可用性和易用性。在滿足必備型質量的基礎上需考慮產品的使用體驗的使用過程，如何快速有效的打開自救器以及自救器在日常穿戴中對礦工的影響都是用戶所希望改進的。

魅力型需求是高于用戶心理預期之外的需求，產品功能完善程度越高，用戶滿意度也會隨之顯著提高[26]。煤礦用自救器的魅力型需求包括輕量化、信息可視化、故障反饋、適應極端環境等。用戶更希望煤礦用自救器在重量、操作步驟、信息反饋及舒適度等方面進行改進。從用戶使用角度而言，在現有礦井開采技術條件下，佩戴重達2.5 kg自救器嚴重影響了作業人員的工作效率，給礦工們的日常工作帶來了嚴重困擾，以及灰塵環境下的日常維護等都是急需解決的問題。

4煤礦用自救器用戶需求轉化

4.1FBS模型的映射轉化

根據前期KANO模型得出10個設計需求及設計需求目標，因適應極端環境的需求受技術及材質多個因素的影響，FBS模型無法轉化其對應的行為和結構，所以將其剔除。FBS模型中功能集是指產品所滿足用戶的基本需求和使用目的，涵蓋了整個用戶需求指標體系，不單指用戶需求指標中的功能指標。將KANO模型提取的9個關鍵設計目標轉化為FBS模型中的功能集，進行FBS模型的映射轉化，完成期望功能、預期行為及與之對應結構之間的映射轉換，最終整合輸出為結構設計的關鍵要素，如圖6所示。

功能（F）-行為（B）映射，將KANO模型提取的關鍵功能需求轉化為具體的行為實現方式。根據KANO模型獲取的用戶需求可得FBS模型中的功能集，將其代入FBS模型中，提取用戶在使用產品功能時的動作行為，生成煤礦用自救器在FBS模型中的行為集，為煤礦用自救器的功能與結構搭建橋梁。行為（B）-結構（S）映射，將具體的用戶行為實現方式轉化為與之相對應的功能組件或者結構形式。由煤礦用自救器功能集轉化得到的行為集與結構集所能實現的行為進行整合和對比，得到5個煤礦用自救器最終的結構部件：卡扣式穿戴結構、口鼻一體式供氧結構、檢測報警結構、按壓式開關、顯示面板。

4.2設計方案呈現與分析

經過KANO-FBS模型進行求解設計方案，對煤礦用自救器結構的需求因素進行劃分歸納，確定最佳方案進行設計優化。由FBS映射得出5個煤礦用自救器設計結構，分別為卡扣式穿戴結構、口鼻一體式供氧結構、檢測警示燈、喇叭報警結構、按壓式開關、顯示面板。對5個結構模塊進行劃分歸納，煤礦用自救器的產品設計實踐可分為穿戴結構設計、供氧結構設計和信息識別設計3部分，設計方案如圖7所示。

4.2.1穿戴結構設計

穿戴結構是煤礦用自救器與使用者發生人機交互行為的部分，包括產品造型和穿戴方式2個技術目標，對應結構穩定（S9）、輕量化（S1）和使用舒適（S10）的用戶需求。由于煤礦用自救器產品需要長期佩戴，產品的造型極大影響了用戶穿戴體驗，所以產品造型必須符合人體工學。本次產品設計的造型整體根據成年男性的腰胯曲線設計，符合舒適性原則，確保人與設備之間的交互達到最佳狀態。

煤礦用自救器的穿戴方式主要分為主體穿戴和呼吸器穿戴2部分。現有產品主體部分的穿戴方式為斜挎式或系腰式，斜挎式和系腰式一方面穩定性較差，左右晃動影響礦工正常作業；另一方面舒適性差，長期佩戴對礦工頸肩和腰損傷較大，如圖8所示。此次設計主體部分的穿戴方式為三點固定式，采用卡扣式開合結構，三點固定既穩定舒適又可調節大小，如圖9所示。呼吸器的穿戴方式主要采用頭戴式，頭戴式呼吸器減少了佩戴時間，使得口鼻一體式呼吸器和用戶臉部更加貼合，防止漏氣，如圖10所示。

4.2.2供氧結構設計

供氧結構是煤礦用自救器的核心功能，供氧結構由生氧系統、呼吸系統2部分組成，其中生氧系統由氧氣瓶、減壓閥、排氣閥、呼吸閥組成；呼吸系統由呼吸器、氧氣管、二氧化碳清凈罐組成。供氧結構作為用戶需求中的必備屬性，首先需要保證供氧結構的安全性，本次產品設計簡化了供氧流程，同時簡化了用戶的使用步驟，減少供氧過程繁復而引發的問題，如圖11所示。在呼吸系統的設計中，口鼻一體化呼吸器相比現有產品更加貼合臉部設計，在呼吸器邊沿處附有軟質硅膠材料，佩戴更加舒適緊密，防止漏氣、毒氣吸入等意外發生。此外，呼吸器配有可調節編織帶，減少了用戶佩戴煤礦用自救器的時間，防止逃生過程中呼吸器意外脫落，保證了煤礦用自救器供氧的安全性。

4.2.3信息識別設計

信息識別設計是煤礦用自救器的輔助功能，主要分為壓力表狀態顯示、個人信息顯示、故障反饋預警等。信息識別設計旨在解決對煤礦用自救器在日常維護的不便及礦工對個人用具的識別不便等問題，信息識別的核心技術是人感官對信息的接收，因此信息應更快捷更清楚的傳達給用戶。本次產品設計中壓力表狀態顯示設計采用紅、黃、綠3個警示小燈，紅色為壓力過高，黃色為壓力過低，綠色為壓力正常，方便用戶日常檢查氧氣含量，如圖12所示。此外，喇叭報警結構內置濕度傳感器，用來檢測清凈罐內吸收劑的狀態，當吸收劑需要更換時，能及時反饋信息給維護人員，如圖13所示。個人信息卡槽結構解決了現有產品無法讓用戶精確識別個人設備，方便用戶日常辨別。

4.3設計方案驗證與評估

4.3.1用戶平均用時測評

為有效驗證設計方案的操作便捷性，首先完成煤礦用自救器設計方案樣品制作，其次邀請10位礦工和安檢人員、5位技術員、5位科研工作者分別依次佩戴系腰式、斜挎式，以及三點固定式自救器，依據各自救器使用步驟，對被試人員在昏暗環境下使用3類自救器進行計時，計算每類自救器的平均操作時間，結果見表4。

從表4可以看出，斜挎式、系腰式、三點固定式平均用時分別為26.6，25.4，22.3 s。與斜挎式和系腰式相比，三點固定式的煤礦用自救器操作用時更短。在使用步驟上，三點固定式的煤礦用自救器相比以上2種，省去了拿掉蓋子和戴上鼻夾2個步驟，極大地減少了使用時的時間成本，并且降低了使用過程中出現失誤的可能性，能有效提高煤礦工人的自救率。

4.3.2用戶滿意度評估

為準確評估用戶對煤礦用自救器設計方案的真實感受及滿意度，引入模糊綜合評價法來驗證設計方案與用戶需求的匹配度[27]。首先按照使用流程將使用過程進行分解，設計試驗任務清單，見表5；其次構建評價指標體系，被試者使用樣品按照清單依次完成試驗任務，完成試驗后根據評價指標集依次打分；最終完成試驗數據收集，通過熵權法驗證設計方案的用戶需求滿意度。

模糊綜合評價法是應用模糊數學的隸屬度理論對受到多種因素影響的事物或對象做出一個總體的評價，是一種把定性評價轉化成定量評價的方法[28]。根據設計方案，建立評價指標和評價等級，確定評價指標集

U={U1，U2，U3，U4，U5，U6}，即U={舒適性，便捷性，穩固性，安全性，美觀性，信息可識別性}；同時建立評語集M，M={M1，M2，M3，M4}，即M={很滿意，滿意，一般，不滿意}，為其賦值后

M={100，70，50，25}。并邀請不同領域的專家和目標群體對指標集的重要度進行打分，從而確定各評價指標權重W，W={0.25，0.2，0.15，0.2，0.05，0.15}。

邀請10位礦工和安檢人員、5位技術員、5位科研工作者根據任務清單逐項完成測試，按照評語集M對設計方案進行模糊評價，見表6。

（4）

合成指標權重W與綜合評價矩陣N，得到模糊綜合評價的數學模型B

B=W×N=（0.540.250.0970.113）

計算煤礦用自救器的設計方案滿意度S

S=B×M=80.425

最終得到煤礦用自救器產品設計方案滿意度為80.425，優化后的煤礦用自救器產品設計方案用戶滿意度較高。

5結論

1）運用KJ法從造型指標、功能指標、安全性指標3個方面建立了煤礦用自救器用戶需求指標體系，結合KANO模型確定各指標權重，認為功能指標和安全性指標更重要，其中，操作便捷、安全供氧、故障反饋在評價用戶滿意度時占據決定性地位。

2）提出基于KANO-FBS模型的煤礦用自救器優化設計方案。結合FBS模型對關鍵設計需求映射轉化，輸出5個煤礦用自救器設計結構，分別為卡扣式穿戴結構、口鼻一體式供氧結構、檢測報警結構、按壓式開關、顯示面板。

3）結合用戶測評法和模糊綜合評價法，驗證了KANO-FBS模型指導下的煤礦用自救器設計實踐的可行性和有效性。該研究解決了煤礦用自救器舒適性不足、日常維護困難的問題，優化了目標用戶的使用體驗，也對產品設計理論方法的創新實踐研究提供了借鑒和參考。

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（責任編輯：劉潔）

收稿日期：2024-03-18

基金項目：國家自然科學基金項目（52104220）；陜西省重點研發計劃項目（2021GY-131）

通信作者：張娜，女，山東諸城人，博士，副教授，E-mail：103171472@qq.com