王曉娜 陳利君 劉偌羽

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計 感性工學(xué) INPD 智能牙刷護理機 交互

引言

習(xí)總書記強調(diào)，我國經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)從高速增長階段轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量發(fā)展階段。急需新型人工智能產(chǎn)品來添薪蓄力。伴隨我國經(jīng)濟高速發(fā)展，預(yù)測人們生活方式將日趨智能化，社會方式及生活節(jié)奏繼續(xù)加快，人們逐漸追求“高速度”生活，使得未來生活對智能牙刷護理機產(chǎn)品需求愈發(fā)增強。伴隨著智能化時代的到來，人們生理和心理都發(fā)生著變化，對日常生活輔助用品的外觀、功能、交互、安全等都產(chǎn)生更高要求。智能牙刷護理機設(shè)計主要針對于用戶需求、功能深入程度以及人機交互方式進行創(chuàng)新完善。運用INPD與KE結(jié)合的方法，通過SET因素識別產(chǎn)品痛點與機會，在結(jié)合KE意向分析，提取用戶內(nèi)心意向元素滲入設(shè)計提高用戶使用度。深入分析智能牙刷護理機基本特征，定位產(chǎn)品功能，形成產(chǎn)品設(shè)計概念。為研究以人為中心，符合情感化需求的智能牙刷護理機打下理論基礎(chǔ)。

一、INPD與KE設(shè)計方法概述

（一）INPD概述

《創(chuàng)建突破性產(chǎn)品》描述了一種以用戶為中心的集成方法來進行新產(chǎn)品開發(fā)（iNPD）。這種產(chǎn)品設(shè)計方法主要涉及四個階段：識別機會、理解機會、產(chǎn)品機會概念化、實施產(chǎn)品機會。INPD方法首先需要結(jié)合科學(xué)與設(shè)計知識，綜合考慮社會、經(jīng)濟、技術(shù)（SET）因素尋找產(chǎn)品機會缺口。針對目標(biāo)用戶需求進行定量研究，深入了解用戶對于產(chǎn)品滿足度，進行產(chǎn)品特征標(biāo)準(zhǔn)化分析，挖掘產(chǎn)品痛點并實現(xiàn)產(chǎn)品機會識別，進而確定產(chǎn)品設(shè)計概念或?qū)τ诂F(xiàn)有產(chǎn)品進行優(yōu)化與創(chuàng)新設(shè)計。最終設(shè)計出功能居上、人機交互優(yōu)化、用戶需求為主的高價值產(chǎn)品。

（二）感性工學(xué)概述

針對于高品質(zhì)年輕群體的智能牙刷護理機設(shè)計，應(yīng)以用戶需求為中心，在滿足目標(biāo)用戶基本功能需求的條件下，還需綜合性探討情感化產(chǎn)品設(shè)計研究。感性工學(xué)作為以用戶為導(dǎo)向的一種產(chǎn)品設(shè)計評價方法，旨在探討用戶的意向感知與產(chǎn)品設(shè)計分析的關(guān)聯(lián)性。將用戶對產(chǎn)品的模糊意向進行定性、定量分析，確立用戶對產(chǎn)品的感知評價，并轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計要素。通過對目標(biāo)用戶的意向分析，在不違背產(chǎn)品基本功能的情況下，設(shè)計符合用戶需求的產(chǎn)品。

（三）INPD與KE創(chuàng)新設(shè)計模型構(gòu)建

把INPD產(chǎn)品開發(fā)四個階段作為創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計主線，針對于識別機會階段主要運用SET因素尋找產(chǎn)品機會并進行分析;理解機會階段主要采取感性工學(xué)理論獲取目標(biāo)用戶意向詞匯庫，構(gòu)建產(chǎn)品語義特征樣本，進而運用ISM對目標(biāo)用戶需求進行定性、定量分析，通過構(gòu)建用戶需求層次結(jié)構(gòu)確定智能牙刷護理機用戶評價體系;通過計算用戶評價指標(biāo)權(quán)重進行功能一致性檢驗，若檢驗合格，則運用綜合權(quán)重值分析用戶需求主次度排序，深入理解產(chǎn)品機會，若檢驗不合格，則需再次進行目標(biāo)用戶調(diào)研;概念化機會階段主要對產(chǎn)品進行設(shè)計定位，對設(shè)計方案進行篩選，選取滿足度高的方案形成概念產(chǎn)品;實現(xiàn)機會階段運用Rhino建立產(chǎn)品模型，通過投入市場進行虛擬使用獲取用戶滿足度，進行迭代設(shè)計。INPD與KE結(jié)合的創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計模型（如圖1）。

二、INPD結(jié)合KE的智能牙刷護理機案例分析

（一）SET因素識別產(chǎn)品機會缺口

INPD在產(chǎn)品開發(fā)第一階段需要廣泛的識別潛在的產(chǎn)品機會并針對于缺口選擇最優(yōu)產(chǎn)品機會。運用SET因素從社會層面、經(jīng)濟層面以及技術(shù)層面進行產(chǎn)品綜合性分析，通過文獻、網(wǎng)上資料查詢、媒體信息進行全方位審查獲取最佳理想產(chǎn)品機會。在不斷深入調(diào)查智能牙刷護理機市場使用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對智能牙刷護理機進行SET因素全面分析（如圖2）。

通過調(diào)查問卷的形式進行SET 因素調(diào)研，切入不同產(chǎn)品角度獲取產(chǎn)品機會缺口，再通過對其機會點進行統(tǒng)計分析出用戶消費的外在因素與基本需求。在對統(tǒng)計結(jié)果分析過程中產(chǎn)生四個針對性智能牙刷護理機產(chǎn)品機會缺口并進行編碼：YS-01幫助人們調(diào)整健康生活體系的新系統(tǒng);YS-02構(gòu)建高品質(zhì)生活的居家?guī)褪?YS-03智能感應(yīng)系統(tǒng)與紅紫外線消毒裝置的新產(chǎn)品;YS-04創(chuàng)造情感化的人機交互方式。應(yīng)用權(quán)衡矩陣從4種最初產(chǎn)品機會中挑選一個最優(yōu)化產(chǎn)品機會。通過INPD識別產(chǎn)品機會缺口階段的權(quán)衡矩陣的參照標(biāo)準(zhǔn)進行分類產(chǎn)品機會評估，針對于不同的產(chǎn)品評估標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置不同權(quán)重數(shù)值，每一行產(chǎn)品共分為四個評分檔次，分別代表低、中、良、優(yōu)。具體權(quán)衡矩陣統(tǒng)計見表1。

從最終加權(quán)平均分來看，YS-03智能感應(yīng)與消毒系統(tǒng)產(chǎn)品機會分數(shù)最高，本次研究將YS-03作為智能牙刷護理機創(chuàng)新研究的缺口。在INPD產(chǎn)品開發(fā)的第一階段完成后，在依據(jù)該產(chǎn)品機會描述，使用情緒板、用戶畫像等方法完善目標(biāo)用戶場景故事情節(jié)創(chuàng)作：二線城市上班族董小姐，早起上班對擠牙膏繁瑣操作較為頭疼，且牙刷放置牙刷盒暴漏在空氣中容易造成細菌污染，所以急需一款牙刷牙膏一體機，且附帶消毒、自動擠牙膏等作用。李小姐在產(chǎn)品交互方面有明確的需求，如何進行定時消毒，定量擠牙膏，附帶音樂定時播放等附加功能。針對于情節(jié)復(fù)述與產(chǎn)生的機會點說明深入確定產(chǎn)品研究角度。

（二）分析用戶需求闡明產(chǎn)品機會價值

1.建立用戶需求遞階層次結(jié)構(gòu)圖：INPD第二階段是通過對已識別的機會進行定性、定量研究，深入明確機會價值。本文采取問卷調(diào)查的方式對目標(biāo)群體需求進行深入分析，結(jié)合市場現(xiàn)有產(chǎn)品挖掘智能牙刷護理機隱藏產(chǎn)品機會，智能護理需求問卷發(fā)放到年齡段20歲-35歲之間的用戶，通過調(diào)查不同人群在不同年齡不同學(xué)歷做出用戶特征分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計（如圖3）。共收回有效問卷60份，結(jié)合隨機實地訪談數(shù)據(jù)與專業(yè)人員反饋建立智能牙刷護理機的目標(biāo)群體需求層次結(jié)構(gòu)圖（如圖4）。2.構(gòu)建用戶需求判斷矩陣：應(yīng)用Saaty列出的9個重要性等級與賦值，針對目標(biāo)用戶需求層次結(jié)構(gòu)的第二層次與第三層次因素實行兩兩比較，目的是體現(xiàn)因素之間的等級程度。九種取值為 1/9，1/7，1/5，1/3，1，3，5，7，9，也可取九種數(shù)值的中間值及其倒數(shù)。

第二層次評價指標(biāo)矩陣及權(quán)重值見表2，基本功能評價指標(biāo)矩陣及權(quán)重值見表3，使用方式評價指標(biāo)矩陣及權(quán)重值見表4，造型色彩評價指標(biāo)矩陣及權(quán)重值見表5，產(chǎn)品價格評價指標(biāo)矩陣及權(quán)重值見表6，把第二層次所得權(quán)重值分別與第三層次分別對應(yīng)的權(quán)重值相乘，得出綜合權(quán)重值（見圖5）。通過綜合排序計算結(jié)果得知，在功能結(jié)構(gòu)中以消毒殺菌、凈化空氣、頁面交互為主;使用方式以壁掛式、語音交互為主;造型色彩以簡約造型、干凈色彩為主;產(chǎn)品價格以普遍家庭適應(yīng)價格為主要指標(biāo)參考。

三、SET因素下智能牙刷護理機感性意象分析

（一）智能牙刷護理機感性詞匯收集與篩選

第一階段建立智能牙刷護理機感性詞匯庫，通過網(wǎng)絡(luò)信息、問卷調(diào)查、實地調(diào)研、深入訪談等途徑獲取大量感性詞組，將收集的85個針對于智能牙刷護理機的形容詞進行分類篩選，在此過程邀請2位產(chǎn)品設(shè)計專家、一位產(chǎn)品設(shè)計教授、5位產(chǎn)品設(shè)計師、通過論證法、歸納法、差異法將重復(fù)的感性詞匯進行刪除與對比。第二階段基于SET因素所得產(chǎn)品機會缺口與現(xiàn)有產(chǎn)品分析作為客觀判斷條件進行篩選，并根據(jù)Likert量表制定調(diào)查問卷，采取五星制重要程度設(shè)置分析，共發(fā)放50份，實際收回45份。通過統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)，最終選出頻率最高的6對感性詞匯（見表7）。

（二）收集與篩選智能牙刷護理機樣本

通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查、市場調(diào)研、資料收集進行智能牙刷護理機相似樣本收集，運用A型圖解法進行產(chǎn)品外觀、功能結(jié)構(gòu)、使用感受評估，在通過產(chǎn)品分類法、聚類分析法、產(chǎn)品歸納法將智能牙刷護理機進行符合度分類，按照比值篩選出八個智能牙刷護理機代表性樣本（如圖6）。

（三）智能牙刷護理機造型特征簡化解析

該階段根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)分析與產(chǎn)品造型分析方法等理論基礎(chǔ)，以形態(tài)分析學(xué)為指導(dǎo)，深入解析產(chǎn)品造型與形態(tài)特征，從而建立產(chǎn)品造型元素分析表。將最終樣本中智能牙刷護理機進行形態(tài)劃分并運用簡意圖來表現(xiàn)。通過對智能牙刷護理機產(chǎn)品造型的分析、概括、劃分、圖解，將智能牙刷護理機產(chǎn)品造型特征表述為輪廓、儲物盒、牙膏盒、牙刷架、顯示屏五個獨立部分，并將其造型進行提取與簡化分析，比較出最符合用戶需求的造型。產(chǎn)品造型簡化元素編碼表見表8。將所保留樣本與產(chǎn)品形態(tài)簡化元素編碼進行一一對應(yīng)，得出各個樣本的產(chǎn)品特征元素解析表見表9。

（四）智能牙刷護理機意象評價分析

針對于智能牙刷護理機外觀形態(tài)進行感性工學(xué)意象評價。將六對詞匯與智能牙刷護理機外觀形態(tài)元素進行感性評價，通過語義差異法設(shè)計SD問卷調(diào)查，針對于每組感性詞匯建立五分評分標(biāo)準(zhǔn)，共發(fā)放二十份，對每組樣本進行意象打分，最后得出感性意向詞匯評價的平均值見表10。

通過綜合性感性評價的結(jié)果，選出最具有針對性的感性意向詞匯樣本，提取詞匯造型基礎(chǔ)特征，作為智能牙刷護理機外觀形態(tài)設(shè)計的參考依據(jù)，形態(tài)特征分析見表11。

四、概念化產(chǎn)品機會

（一）定位產(chǎn)品功能及產(chǎn)品概念形成

INPD第三階段是產(chǎn)品機會的概念化，通過前期所有的市場與用戶的深入調(diào)研。明確目標(biāo)用戶對于智能牙刷機的功能需求與形態(tài)需求進行系統(tǒng)化分析，在結(jié)合市場現(xiàn)有產(chǎn)品的不足定義新產(chǎn)品為：面向年輕化群體與個別需求群體的及多功能于一體的，造型簡約時尚的，價格適應(yīng)度強的，交互模式簡單的智能牙刷護理機。針對于前期產(chǎn)品功能匯合，結(jié)合頭腦風(fēng)暴法、思維導(dǎo)圖提出十種設(shè)計理念并進行反復(fù)篩選，最終確定產(chǎn)品功能概念設(shè)計矩陣圖（見圖7）。

智能牙刷護理機在日常使用中占據(jù)空間較為狹窄，在使用過程中應(yīng)遵循人機交互原理，通過應(yīng)用4W場景走查的方式分別還原一位先生和女士在早上6：00～7：00時間段狀態(tài)，可發(fā)現(xiàn)不同人在不同地點做的事情都會和刷牙有關(guān)，但自動擠牙膏和牙刷消毒概念還未進入消費者的腦海。所以在人機簡化使用過程中，在交互使用上通過繼承以往產(chǎn)品的交互優(yōu)點，如定量擠牙膏等。在環(huán)境方面通過考慮墻面的顏色與產(chǎn)品之間的關(guān)系，選用干凈的白色作為主色調(diào)，保證產(chǎn)品與環(huán)境之間的融合度。生活中洗手間的空間不足，考慮人拿取物品來設(shè)計空間分布，再設(shè)計產(chǎn)品時，應(yīng)注重造型的簡約流暢，保持產(chǎn)品使用的方便性與穩(wěn)定性。

（二）智能牙刷護理機設(shè)計實踐

牙刷護理機在功能設(shè)計秉持健康清潔的設(shè)計原則之上，對上述樣本分別進行設(shè)計造型元素提取，通過現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計規(guī)則提煉產(chǎn)品造型。外觀形體學(xué)習(xí)現(xiàn)代簡約的設(shè)計理念，保證功能的情況下減少冗余的形體。在產(chǎn)品對人的情感化上提升產(chǎn)品的品質(zhì)感和科技感。在簡約的過程之中，加入人機交互的屏幕，富有情態(tài)的線條、顯示燈等。通過點、線、面結(jié)合的設(shè)計方式，讓產(chǎn)品有自己獨特的韻律性，觀賞性。在外觀上提取海洋生物外觀的紋飾，通過肌理與色彩之間的碰撞產(chǎn)生更加獨特的趣味和美觀性，樣本綜合造型元素提?。ㄒ妶D8）。

在結(jié)構(gòu)上根據(jù)成型工藝分為顯示屏幕、擠牙膏設(shè)備、紫外線殺菌箱、和主體箱體、墻面固定殼等五部分。實現(xiàn)殺菌、擠牙膏、智能人機交互、墻面固定等功能。在色彩上根據(jù)用戶情感調(diào)研分析，提升產(chǎn)品的品質(zhì)感，通過簡單素雅的顏色搭配讓產(chǎn)品的肌理效果更加突出，從而營造出產(chǎn)品的現(xiàn)代感品質(zhì)感。通過智能化的方式實現(xiàn)牙刷消毒，智能擠牙膏以及凈化、除濕等功能。在人機交互上屬于屏幕中樞操縱整個系統(tǒng)，通過內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理方式，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的工作運行。另外在擠牙膏時，用戶可以通過長按屏幕來實現(xiàn)擠牙膏。中途牙刷不出現(xiàn)細菌沾染。

五、實施產(chǎn)品機會

INPD最后階段是產(chǎn)品機會的實施。根據(jù)智能牙刷護理產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)、造型表現(xiàn)與形態(tài)美感的設(shè)計要素，進行智能牙刷護理機創(chuàng)新設(shè)計。根據(jù)最后深化的設(shè)計方案，確定模型的尺寸與比例，模型配色與材質(zhì)，利用犀牛建模軟件建立實物數(shù)字模型及用Keyshot進行模型渲染，并完善最終智能牙刷護理機設(shè)計方案（如圖9）。

此款家用智能牙刷護理機最理想的設(shè)計要素為紅紫外線雙層消毒殺菌，在牙刷使用前后都可以進行消毒清潔;把牙膏與護理機進行一體化結(jié)合，避免與外界接觸造成細菌感染;增加界面控制與日常功能提醒，在刷牙的同時把握時間、了解溫度;外觀設(shè)計秉持簡約原則，減少成本擴大價格選擇空間;外觀肌理和顯示屏幕在視覺和交互體驗上打動消費者;形式上采用壁掛式，穩(wěn)固的同時減少空間的使用;人機交互方面和視覺層以簡約呈現(xiàn)給用戶，實現(xiàn)高效人機交互。

迭代設(shè)計方案最終整理設(shè)計合理，功能結(jié)構(gòu)完善，人機交互感增強，產(chǎn)品使用界面簡約時尚，增加語音交互提高產(chǎn)品利用率，產(chǎn)品界面效果增強（如圖10）。充分運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過屏幕操作，外加外面物理按鍵保持用戶使用習(xí)慣。隨時保持凈化空氣與智能殺菌功能，促進產(chǎn)品-人-環(huán)境的一體化交流。

結(jié)語

在智能牙刷護理機的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中，運用INPD與KE結(jié)合的理論來指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計，通過獲取大量目標(biāo)用戶群體的需求，用SET因素發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品機會缺口，運用產(chǎn)品機會權(quán)衡矩陣確立最優(yōu)產(chǎn)品機會點，在對目標(biāo)用戶的實質(zhì)需求進行分類與排序?；诟行怨W(xué)對所提出的設(shè)計建立感性詞匯庫，收集和篩選出最具代表性意向詞匯，通過語義差分法得出最佳產(chǎn)品樣本，分析最佳產(chǎn)品樣本的外觀造型要素，最后，將研究所得結(jié)論應(yīng)用到智能牙刷護理機設(shè)計實踐中，完善最終預(yù)想方案。經(jīng)實踐證明，INPD與KE結(jié)合的理論運用到設(shè)計中是可行的，能讓設(shè)計師更針對性地把握產(chǎn)品設(shè)計重難點，做出更符合用戶的高效設(shè)計。