CN110941874A

CN110941874A - 一种整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法

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Publication number: CN110941874A
Application number: CN201911080596.XA
Authority: CN
Inventors: 吴晓莉; 李亚军; 洪壮
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2039-11-07
Also published as: CN110941874B

Abstract

本发明提出了一种整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法。首先，通过收集用户需求，利用KJ法层次化分析用户需求，结合Kano模型对用户需求属性归类并确定重要度；然后，采用FAST法分解车体功能，获得车体功能结构；最后，根据用户需求数据，将车体功能结构导入“需求‑功能”质量屋模型，建立用户需求与车体功能之间的匹配关系，形成车体功能***图。本发明整合了Kano、QFD和FAST组合法的婴儿车功能设计方法，并通过婴儿手推车的设计实践对该方法的有效性和合理性进行了验证，能够有效地从用户需求角度发掘合理的功能，并采用组合的方式得到最佳设计方案。

Description

一种整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法

技术领域

本发明涉及一种整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法，特别是婴儿车的组合式设计方法，属于儿童车设计技术领域。

背景技术

随着经济和社会的发展，人们对于出行的需求越来越重要，对于出行工具的要求也越来越高。在婴儿车体设计活动中，功能是车体最重要的本质，也意味着产品设计师需要深入了解市场情况和用户需求。婴儿车体设计的核心在于满足用户需求，然而用户需求正随着社会发展和时代进步不断地改变着，现有技术的设计方法难以满足目前客户的需求。

发明内容

通过Kano模型挖掘用户潜在需求，整合Kano和QFD质量屋模型，对用户需求进行定量化分析。采用FAST功能分析技术法，确定影响用户购买因素及使用感受的关键因素。提出一种以用户需求为出发点，整合Kano模型、QFD理论及FAST法的婴儿车体功能设计组合方法。

本发明的技术方案如下：

一种整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法，包括如下步骤：

(1)、车体用户需求分析；

从用户需求的角度，对婴儿车体功能需求进行探索。整合KJ法 (卡片分拣法)、Kano模型对用户需求进行层次化和定量化分析，以及确定重要度，建立用户需求展开表；

(2)、车体功能结构分析；

采用FAST法来对车体功能结构进行分解，通过建立车体功能树，建立车体功能与结构之间的匹配关系，建立车体功能展开表和车体结构零部件展开表；

(3)、车体功能***构建；

结合kano模型和QFD理论，重新设计QFD质量屋模型；将第步骤(1)所述的用户需求展开表和步骤(2)所述的车体功能展开表导入模型中，构建需求-功能质量屋模型，并从用户需求角度和车体功能角度，通过补充和删减车体功能来确保需求与功能之间的一一对应。

优选地，上述步骤(1)的具体步骤如下：

(1-1)、用户需求层次化分析；

通过用户调查访问，获得婴儿车体用户需求情况，将所有用户需求以简单、准确的语言进行表达，然后进行筛选过滤，整理得到三级需求卡片，将得到的三级需求再次进行分类，将满足同一需求的三级需求进行归类，通过KJ法整理用户需求，得到二级需求；

(1-2)、用户需求属性分类及重要度确定；

(1-2-1)、Kano问卷的设计与收集；

(1-2-2)、用户需求数据搜集分析建立Kano定量化模型；

通过设计Kano模型的量化指标，通过Kano问卷收集，定量化分析用户数据可知，对于每一项车体功能u_j，，以

表示不提供车体功能u_j时用户的平均满意度；以

代表提供车体功能u_j时用户的平均满意度；以

代表用户对于车体功能u_j的平均重要度感知，即：

i表示用户，i≥1，I表示用户总体数量。

在Kano用户需求的二维象限图中标出数值坐标(X_j，Y_j)，其中以横坐标代表不满意值，纵坐标代表满意值，然后，设定X_j和Y_j阈值，根据坐标点(X_j，Y_j)的位置确定用户需求属性的类型，分别计算出其它车体功能属性的用户平均满意度和重要度感知，获得平均重要度的排序；

(1-2-3)、确定用户需求属性类别；

根据坐标点(X_j，Y_j)所在区域，可得功能属性所对应的Kano类别，得到车体功能的用户需求属性类别。

优选地，上述步骤(2)的具体步骤如下：

(2-1)、车体功能结构分解；

通过FAST法分析用户需求，将手推车分解为四大功能***，分别为乘坐功能、移动功能、保护功能、折叠功能，利用FAST法依照婴儿车结构自上而下进行分解，获得基本功能相关的其他次级功能，及相对应的功能结构；四大功能***分别为：

乘坐功能

针对手推车的乘坐功能建立FAST功能树，乘坐功能作为基本功能，进一步分解得到次级功能：支撑背部、臀部、脚部，与其相对应的车体功能结构为：椅背、坐垫、脚踏板；

移动功能

针对车体的移动功能建立FAST功能树，移动功能作为基本功能，进一步分解得到次级功能：把控方向、提供动力、转向，与其相对应的车体功能结构为：把手、推杆、前后轮；

保护功能

针对车体的保护功能建立FAST功能树，保护功能作为基本功能，进一步分解得到次级功能：遮挡阳光、防止滑落、防止前倾，与其相对应的车体功能结构为：遮阳棚、安全带、前护栏；

折叠功能

针对手推车的折叠功能建立FAST功能树，折叠功能作为基本功能，进一步分解得到次级功能：支撑车体、折叠车体、拆卸车体，与其相对应的车体功能结构为：车架、收合装置；

(2-2)、车体功能展开；

引入KJ法对收集到的用户需求进行聚类分析。包括如下步骤：

a.将收集的用户需求进行整理，需求查重，剔除相同相近的需求形成“三级需求项目卡”；

b.打乱“三级需求项目卡”顺序，然后按照每张卡之间的内在联系来将所有的卡片进行分组归类，接着根据每组卡片的属性类别起一个标题形成“二级需求项目卡”；

c.重复步骤b对“二级需求项目卡”进行向上归类分组形成“一级需求项目卡”；

d.检查所得到用户需求三级卡片，考虑到用户需求的细化程度，将未含有二级需求项目卡或三级需求项目卡的一级需求项目卡删掉。同时，也可根据实际情况需要，将一级需求项目卡进行展开，形成二级需求项目卡或三级需求项目卡。

优选地，上述步骤(3)的具体步骤如下：

(3-1)、构建需求-功能质量屋矩阵模型；

结合婴儿车体用户需求展开表和婴儿车体功能展开表建立需求- 功能质量屋矩阵模型，以用户需求展开表作为质量屋的左墙，以婴儿车体功能展开表为屋顶；分别以5分、3分、1分代表“强相关”、“中相关”、“弱相关”，表示用户需求与功能之间的相关关系。检查需求- 功能质量屋模型，分析每一项需求至少有一项功能与之对应，通过对质量屋模型从不同角度进行检查，补充必要功能和删除多余功能，最终形成以用户需求为导向的功能***；

(3-2)、构建功能-零部件质量屋模型；

根据婴儿车体结构零部件与功能-零部件质量屋模型，建立目标功能与车体零部件之间的相关关系，明确哪些结构将影响功能的实现；

检查质量屋模型，确保每项功能都有相应的零部件与之对应；

为满足新加入的功能，更新车体功能结构，形成新的婴儿车体零部件展开表。

有益效果：本发明整合kano、QFD和FAST组合法的车体功能设计方法，并通过婴儿手推车的设计实践对该方法的有效性和合理性进行验证，将该方法扩展到其他车体功能设计领域，能够有效地从用户需求角度发掘合理的功能，并采用组合的方式得到最佳设计方案。

附图说明

图1为本发明整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法的流程图。

图2为本发明的Kano用户需求模型二维象限示意图。

图3为本发明的FAST建立婴儿车体乘坐功能树示意图。

图4本发明的手推车坐立模式。

图5本发明的手推车亲子模式。

图6本发明的手推车躺卧模式。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，一种整合Kano、QFD和FAST的婴儿车组合功能设计方法，包括如下步骤：

步骤一、车体用户需求分析

(1)用户需求层次化分析

通过用户调查访问，获得婴儿车体用户需求情况。将所有用户需求以简单、准确的语言进行表达，然后进行筛选过滤，整理得到三级需求卡片。将得到的三级需求再次进行分类，将满足同一需求的三级需求进行归类形成二级需求。通过KJ法整理用户需求，得到8项二级需求：便携性、储物性、可组合性、可拆卸性、可折叠性、可推行性、可坐卧性、稳定性，展开如表1：

表1 用KJ法整理的婴儿车体用户需求展开表

(2)用户需求属性分类及重要度确定

1)Kano问卷的设计与收集

通过访谈所得到8个初始用户需求项，分别设置正反两个方向的问题，形成Kano问卷。受访者需要在对应的产品属性满意度“□”内打“√”。如表2所示，把用户对每个问题的满意度划分为“满意”、“理应如此”、“无所谓”、“可以忍受”、“讨厌”五个层次，并用4、 2、0、-2、-4分分值分别对应用户对于每个功能需求项的满意程度。对于用户需求的重要度同样划分为五个量化等级“不重要、一般、重要、很重要、非常重要”，分别对应1、3、5、7、9分分值来确定重要度程度，如表2所示。

表2 婴儿手推车的用户需求Kano问卷的形式

表3 婴儿手推车的功能属性重要度评价表

2)用户需求数据搜集分析建立Kano定量化模型

表示不提供车体功能u_j时用户的平均满意度；以

代表提供车体功能u_j时用户的平均满意度；以

代表用户对于车体功能u_j的平均重要度感知(i表示用户，i取1-96，I为用户总数)。即：

在二维象限图中标出数值坐标

其中以横坐标代表不满意值，纵坐标代表满意值,所有的坐标点

都会落在0到 4的区间内，结果中负值属于有问题的属性，在进行平均值的计算中不做考虑。然后，设定

和

阈值，可以根据坐标点

的位置确定用户需求属性的类型。调查共发放120份调查问卷，剔除无效问卷后，有效问卷为96份。通过对Kano问卷收集的数据进行分析处理，分别赋予满意度以及重要度相应数值，以便携式功能为例，

利用公式

计算不提供便携式功能时用户的平均不满意度为：

利用公式

计算提供便携功能时用户平均满意度为

利用公式

计算用户对于便携功能的平均重要度感知

按照相同的计算方法分别计算出其它车体功能属性的用户平均满意度和重要度感知，获得平均重要度的排序，结果如表4所示。

表4 Kano模型平均满意度评分表

3)确定用户需求属性类别

根据表4统计结果，将正反平均满意度数值对

标在 Kano用户需求的二维象限图中。如图2，根据坐标点所在区域，可知功能属性所对应的Kano类别。以便携性功能属性为例，利用公式(1) 计算可知，不提供便携性功能时用户的平均满意度得分

根据公式(2)计算可知，提供便携式功能时用户的平均满意度得分

因此，便携功能属性的正反平均满意度数值对为(3.083， 3.833)。将该数值对在用户需求二维象限图中标出命名为功能1，根据数值对所在的象限区域，可以判断出便携功能属性为规范需求。以同样方式评估其他功能，将所得车体功能的用户需求属性类别填入表 4中。

经计算，并结合二维象限图可知，便携功能(功能1)、稳定性(功能7)、可坐卧性(功能8)为规范性需求；储物功能(功能2)、可组合性(功能3)、可拆卸性(功能4)为兴趣需求；可折叠(功能 5)、可推行(功能6)为基本需求。

步骤二、婴儿车体功能结构分析

(1)婴儿车体功能结构分解

通过FAST法分析用户需求，将婴儿车分解为四大功能***(乘坐功能、移动功能、保护功能、折叠功能)，利用FAST法依照婴儿车结构自上而下进行分解。

1)乘坐功能

针对婴儿手推车的乘坐功能建立FAST功能树(如图3所示)，乘坐功能作为基本功能，进一步分解得到次级功能：支撑背部、臀部、脚部，与其相对应的车体功能结构为：椅背、坐垫、脚踏板。

2)移动功能

针对婴儿车体的移动功能建立FAST功能树(同图3，略)，移动功能作为基本功能，进一步分解得到次级功能：把控方向、提供动力、转向，与其相对应的车体功能结构为：把手、推杆、前后轮。

3)保护功能

针对婴儿车体的保护功能建立FAST功能树(同图3，略)，保护功能作为基本功能，进一步分解得到次级功能：遮挡阳光、防止滑落、防止前倾，与其相对应的车体功能结构为：遮阳棚、安全带、前护栏。

4)折叠功能

针对婴儿手推车的折叠功能建立FAST功能树(同图3，略)，折叠功能作为基本功能，进一步分解得到次级功能：支撑车体、折叠车体、拆卸车体，与其相对应的车体功能结构为：车架、收合装置。

综上所述，获得基本功能相关的其他次级功能，及相对应的功能结构。考虑婴儿车体的其他附加功能，如放置食物、储物等，获得婴儿车体零部件功能定义表，如表5所示。

表5 婴儿手推车零部件功能定义

(2)车体功能展开

根据手推车零部件功能定义，将各功能结构所对应的车体功能定义为三级功能，归类形成二级基本功能，从而整合形成婴儿手推车功能展开表6。

表6 婴儿手推车功能展开表

步骤三、车体功能***构建

(1)构建“需求-功能”质量屋矩阵模型

结合婴儿车体用户需求展开表和婴儿车体功能展开表建立“需求 -功能”质量屋矩阵模型(如表7所示)，以用户需求展开表作为质量屋的“左墙”，以婴儿车体功能展开表为“屋顶”。分别以5分、3分、 1分代表“强相关”、“中相关”、“弱相关”，表示用户需求与功能之间的相关关系。

表7 手推车“需求-功能”质量屋模型

检查“需求-功能”质量屋模型，分析每一项需求至少有一项功能与之对应，并且每一项需求必须有一项5分(强相关)。分析检查“可组合需求”发现，没有相应的结构功能实现，属于A型兴趣需求，重要度最低。因此，该项需求在设计中不满足。分析检查“稳定性需求”发现，没有相应的结构功能实现，但属于O型规范需求，且重要度较高。因此，可知现有的婴儿车体功能***不能完全满足稳定性需求，缺少必要的功能。经相关设计人员讨论分析，可增加“减震”这一功能。分析检查“亲子互动”发现，没有相应的结构功能实现。因此，结合kano类别及重要度分析，可加入“座椅方向调节”这一功能。

通过对质量屋模型从不同角度进行检查，补充必要功能和删除多余功能，最终形成以用户需求为导向的功能***，如表8所示。

表8 基于用户需求婴儿车体功能展开表

(2)构建“功能-零部件”质量屋模型

根据婴儿车体结构零部件与“功能-零部件”质量屋模型，用5 分、3分、1分分别表示“强相关”、“中相关”、“弱相关”。建立目标功能与车体零部件之间的相关关系，明确哪些结构将影响功能的实现，如表9所示。

表9 婴儿手推车“功能-零部件”质量屋模型

检查质量屋模型，确保每项功能都有相应的零部件与之对应，且在相关关系中至少存在一项“强相关”符号；反复检查。通过检查发现，由于构建“需求-功能”质量屋过程中，加入了“减震”和“座椅方向调节”功能，还需加入减震弹簧；对于满足“座椅方向调节”功能，需加入座椅方向调节器，实现亲子互动。

综上所述，为满足新加入的功能，更新车体功能结构，形成了新的婴儿车体零部件展开表10。

表10 婴儿车体零部件展开表

实施例：

手推车体设计优化

(1)确定手推车形态造型设计类目

根据FAST功能分析法，对所选取的车体部件进行外部设计特征筛选，确定婴儿车的设计类目，并依次编号(如表11)。

表11 婴儿车外观造型设计类目及编号

(2)建立手推车体造型设计特征元素的形态矩阵

依据表11所确定的造型设计类目收集相关部件的设计特征，进行轮廓化处理。按照5个设计类目，分类编码相关部件的设计特征，建立婴儿车设计特征元素形态矩阵，如表12所示。

表12 婴儿车外观造型设计特征元素形态矩阵

(3)手推车外观造型特征元素组合方案

通过形态分析法，组合特征元素，对所有的组合方案进行优化筛选，得出5种婴儿车造型特征元素组合方案(如表13)。分别从满足功能、外观造型、技术实现等角度评估5种组合方案，最终选取A2 为优化方案。

表13 婴儿手推车外观造型组合方案

(4)手推车功能结构设计方案及细节展示

根据Kano、QFD及FAST分析得到的“需求-功能”质量屋及“功能-零部件”质量屋展开表，明确所设计的婴儿车需求如下：重量要轻、便于携带、放置随身物品、方便购物、方便安装、部件可替换、方便运输、推起来方便、转向灵活、坐立、可以躺卧、亲子互动、折叠后体积小、折叠简单、适应不平路段、不颠簸、安全性、舒适性高。婴儿车所要具备的结构有：车架、收合装置、椅背、座垫、脚踏板、把手、推杆、前后轮、遮阳棚、安全带、前护栏、置物篮、减震弹簧、座椅方向调节器。优化过程如下：

(1)手推车便携、折叠功能设计分析

对婴儿车体的用户需求进行归类分析，将重量要轻、便于携带、方便安装、部件可替换、方便运输、折叠后体积小、折叠简单归类为婴儿车的便携、折叠功能设计，与之相关的车体结构为车架和收合装置。需要从折叠方式和车身材料入手，在设计时需要考虑车体折叠方式更简单折叠之后体积更小。

(2)手推车可坐卧功能设计分析

坐立、躺卧、亲子互动需求可归类为婴儿车可坐卧功能设计，所对应的车体结构有：椅背、座垫、脚踏板、座椅方向调节器。设计中从儿童座椅入手，通过调节座椅的角度和方向来完成上述设计要求，根据具体需要可将儿童座椅调整为图4坐立模式、图5亲子模式、图 6躺卧模式。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的两种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、车体用户需求分析；

从用户需求的角度，对车体功能需求进行探索，整合KJ法(卡片分拣法)、Kano模型对用户需求进行层次化和定量化分析，以及确定重要度，建立用户需求展开表；

(2)、车体功能结构分析；

(3)、车体功能***构建；

2.根据权利要求1所述的整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤如下：

(1-1)、用户需求层次化分析；

通过用户调查访问，获得车体用户需求情况，将所有用户的需求记录和整理，然后进行筛选过滤，整理得到三级需求卡片，将得到的三级需求再次进行分类，将满足同一需求的三级需求进行归类，通过KJ法整理用户需求，得到二级需求；

(1-2)、确定用户需求属性分类及重要度，具体包括：

(1-2-1)、Kano问卷的设计与收集；

(1-2-2)、用户需求数据搜集分析并建立Kano定量化模型；

通过设计Kano模型的量化指标，通过Kano问卷收集，定量化分析用户数据，对于每一项车体功能u_j，以

代表不提供车体功能u_j时用户的平均满意度，以

代表提供车体功能u_j时用户的平均满意度，以

代表用户对于车体功能u_j的平均重要度感知，即：

其中i表示用户，I表示用户总体数量；

在Kano用户需求的二维象限图中标出数值坐标(X_j，Y_j)，其中以横坐标代表不满意值，纵坐标代表满意值，然后设定X_j和Y_j阈值，根据坐标点(X_j，Y_j)的位置确定用户需求属性的类型，分别计算出其它车体功能属性的用户平均满意度和重要度感知，获得平均重要度的排序；

(1-2-3)、确定用户需求属性类别；

3.根据权利要求2所述的整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤如下：

(2-1)、车体功能结构分解；

通过FAST法分析用户需求，将车体分解为四大功能***，分别为乘坐功能、移动功能、保护功能、折叠功能，利用FAST法依照车体结构自上而下进行分解，获得与基本功能相关的其他次级功能，及相对应的功能结构；其中所述四大功能***分别如下：

乘坐功能：针对车体的乘坐功能建立FAST功能树，乘坐功能进一步分解得到次级功能：支撑背部、支撑臀部、支撑脚部，与其相对应的车体功能结构为：椅背、坐垫、脚踏板；

移动功能：针对车体的移动功能建立FAST功能树，移动功能进一步分解得到次级功能：把控方向、提供动力、转向，与其相对应的车体功能结构为：把手、推杆、前后轮；

保护功能：针对车体的保护功能建立FAST功能树，保护功能进一步分解得到次级功能：遮挡阳光、防止滑落、防止前倾，与其相对应的车体功能结构为：遮阳棚、安全带、前护栏；

折叠功能：针对车体的折叠功能建立FAST功能树，折叠功能进一步分解得到次级功能：支撑车体、折叠车体、拆卸车体，与其相对应的车体功能结构为：车架、收合装置；

(2-2)、车体功能展开；

根据车体零部件功能定义以及车体功能与结构之间的匹配关系，将各功能结构所对应的车体功能定义为三级功能，归类形成二级基本功能，建立车体功能展开表和车体结构零部件展开表。

4.根据权利要求3所述的整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法，其特征在于，所述步骤(3)的具体步骤如下：

(3-1)、构建需求-功能质量屋矩阵模型；

结合车体用户需求展开表和车体功能展开表建立需求-功能质量屋矩阵模型，以用户需求展开表作为质量屋的左墙，以婴儿车体功能展开表为屋顶；

检查需求-功能质量屋模型，分析每一项需求至少有一项功能与之对应，通过对质量屋模型从不同角度进行检查，补充必要功能和删除多余功能，最终形成以用户需求为导向的功能***；

(3-2)、构建功能-零部件质量屋模型；

根据车体结构零部件与功能-零部件质量屋模型，建立目标功能与车体零部件之间的相关关系，明确哪些结构将影响功能的实现；

为满足新加入的功能，更新车体功能结构，形成新的车体零部件展开表。

5.根据权利要求4所述的整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法，其特征在于，所述车体为婴儿车车体。

6.根据权利要求5所述的整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法，其特征在于，所述步骤(1-1)中的二级需求包括便携性、储物性、可组合性、可拆卸性、可折叠性、可推行性、可坐卧性、稳定性。

7.根据权利要求6所述的整合Kano、QFD和FAST的车体组合功能设计方法，其特征在于，所述需求与功能的对应关系为：便携性对应功能为重量要轻、便于携带；储物性对应功能为放置随身物品、方便购物；可组合性对应功能为部件组合使用、满足不同使用场景；可拆卸性对应功能为方便安装、部件可替换、方便运输；可折叠性对应功能为折叠后体积小、折叠简单；可推行性对应功能为推起来方便、转向灵活；可坐卧性对应功能为可以坐立、可以躺卧、亲子互动；稳定性对应功能为适应不平路段、不颠簸、安全性、舒适性高。