曹國忠，穆蓓，董姍姍，萬子薇，郭小峰

（河北工業(yè)大學，天津 300401）

一、引言

21世紀的人類處于高速發(fā)展的時代，人類對于產(chǎn)品的要求也在不斷地提高，更多的產(chǎn)品趨向于自服務。經(jīng)過查閱文獻得出，國內(nèi)關于自服務的研究主要集中在“自服務系統(tǒng)”的研究上，“自服務系統(tǒng)”又稱“自助服務”。學者Meuter等人于2000年提出了“自助服務技術（selfservicetechnologies，STS）”的概念，定義為“不需要服務人員的介入而由顧客自行生產(chǎn)服務的技術界面?！北容^典型的技術界面包括自助設備（如ATM機、自動售票機）的操作等。二是基于互聯(lián)網(wǎng)+的自服務，產(chǎn)品運行方式的改變已經(jīng)有了具體的實施，陳文超將其應用到了工業(yè)化領域中各種機械維修方式的研究。三是針對于服務類企業(yè)以服務為中心的流程優(yōu)化，李靖華等立足于企業(yè)視角進行探究。雖然，這些都叫自服務，但其研究都是基于互聯(lián)網(wǎng)的服務模式，屬于服務設計的范疇。

現(xiàn)有文獻中自服務主體是針對用戶與服務人員之間，即用戶自己完成操作不需要服務人員的自服務過程。筆者所做的自服務產(chǎn)品研究，是立足于產(chǎn)品，意在使產(chǎn)品的某個功能達到自服務，不需要人的參與產(chǎn)品本身即可完成。利用專利檢索和功能分析將具有自服務功能的產(chǎn)品或?qū)＠M行梳理和分析，通過對具有自服務特性的產(chǎn)品分析，探討自服務產(chǎn)品的具體內(nèi)容以及實現(xiàn)方式。

二、基于功能分析的自服務產(chǎn)品定義確定

TRIZ理論是蘇聯(lián)科學家阿奇舒勒等人研究了世界各國250多萬件發(fā)明專利后提出的一套具有完整體系的發(fā)明問題解決理論和方法。40條發(fā)明原理是TRIZ理論的一種重要方法。它是由大量專利中被重復使用的相同方案濃縮得出，是一個強大的解決問題工具。其中第25條發(fā)明原理“自服務”的含義包括兩個方面：一是使某一物體通過附加功能產(chǎn)生自己服務于自己的功能；二是利用廢棄的材料、能量與物質(zhì)。本文中所提的自服務可采用第25條發(fā)明原理的第一個含義，可知自服務與功能有緊密的聯(lián)系，下面從功能角度進行產(chǎn)品分析。

功能分析法是進行產(chǎn)品創(chuàng)新設計的一種重要方法。它把對機械結(jié)構的思考轉(zhuǎn)化為對功能的思考，從而不受現(xiàn)有結(jié)構的束縛，形成新的設計構思。將產(chǎn)品進行功能分解，并且建立產(chǎn)品功能模型，確定問題的原因和組件，以及原因組件和其他組件之間的關系。

以自行車的發(fā)展為例進行深入探究。自行車是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，屬于成熟產(chǎn)品，由于共享單車模式的出現(xiàn)，更需要實現(xiàn)自服務化，以減少對用戶與工作人員的依賴。并且自行車是由許多簡單機械組成的復雜產(chǎn)品，進行功能模型分析較為直觀，較具代表性。由于自行車車胎需要打氣使很多使用者較為困擾，摩拜單車中蜂窩狀實心輪胎就解決了該問題。根據(jù)上述問題的解決過程進行分析：首先進行功能分析，簡化版見圖1，打氣筒屬于超系統(tǒng)并且屬于不足作用，不屬于自行車內(nèi)部系統(tǒng)，打氣筒去掉后的功能分析見圖2，與打氣筒連接的是輪胎，從輪胎本身入手改變材質(zhì)，實現(xiàn)自服務。自行車中輻條的主要作用是支撐車輪，但是在騎行使用過程中，容易囤積臟物泥土并且易卡住騎行者的長衣物，存在不安全的因素。將車輪部分做功能分析見圖3。輻條連接花鼓和支撐車輪轂，從這兩方面尋找創(chuàng)新方向。現(xiàn)無輻條的自行車已面世，通過對車輪轂材料進行改進與加固來代替之前的輻條，完成了該部分的自服務。

＞ 圖1 自行車功能分解圖

＞ 圖2 去掉打氣筒功能分解圖

＞ 圖3 輻條部分功能分解圖

將上述例子的功能模型進行通用化的闡述，為了減少外界對產(chǎn)品的影響，將超系統(tǒng)實現(xiàn)的功能轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)內(nèi)的元件實現(xiàn)，即去除超系統(tǒng)的幫助，讓系統(tǒng)內(nèi)自身元件給系統(tǒng)提供幫助，實現(xiàn)產(chǎn)品的自服務。流程簡化后為圖4。將有害作用減去，即通過系統(tǒng)內(nèi)元件的代替，完成自服務。流程簡化后為圖5。

通過上述對產(chǎn)品案例的研究，筆者明確了自服務產(chǎn)品的定義：通過產(chǎn)品內(nèi)部或外部的資源來代替之前由超系統(tǒng)資源或產(chǎn)品內(nèi)部資源實現(xiàn)的功能，產(chǎn)生自己服務于自己的功能為產(chǎn)品自身服務，減少了產(chǎn)品外部的介入，這樣的產(chǎn)品叫做自服務產(chǎn)品。

三、基于專利分析的自服務產(chǎn)品特點研究

由于目前自服務產(chǎn)品文獻較少，可從專利產(chǎn)品中進行分析。專利是深度知識的具體化表述形式和重要來源，其深度知識含量最高，實用性強，能夠快速反映新知識，因此，從專利中有目的地獲取、重用和管理這些隱性知識，是創(chuàng)新發(fā)展的重要途徑?；谝陨献苑债a(chǎn)品的定義，利用專利檢索方式篩選具有自服務功能的專利，并對這些類型的專利進行整理。通過查找找出具備上述自服務特征的工業(yè)設計產(chǎn)品或可改善產(chǎn)品的有自清潔、自平衡、自對準、自鎖、自充氣、自收集、自調(diào)整、自修復、自適應、自加熱、自測量等類型。通過研究得出要符合以下特點才屬于自服務產(chǎn)品的范疇：

1.自服務產(chǎn)品服務對象是產(chǎn)品元件本身，但最終目的是為使用者服務：自服務主要解決的是產(chǎn)品元件本身的問題，使產(chǎn)品擁有更好的狀態(tài)，從而達到產(chǎn)品為使用者服務的目的。自清潔類化學產(chǎn)品通過自身的化學反應可以實現(xiàn)對這些產(chǎn)品的清潔，從而達到為使用者服務的目的。

2.減少使用者的參與感：在不影響主要功能的同時，將部分需要使用者操作的功能轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品本身，減少其操作。自清潔類化學產(chǎn)品可省去使用者對這些產(chǎn)品的清潔，達到減少使用者操作的目的。

3.減少產(chǎn)品對外界的依賴：將部分功能轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品本身后，使產(chǎn)品可以不再依賴外界的幫助，使其具有更好的完成度。自清潔類化學產(chǎn)品不需要使用者用抹布等其他清潔物品，不需要依賴外界便可以達到清潔的目的，從而達到減少產(chǎn)品對外界依賴的目的。

4.增加或者減少的功能可減輕系統(tǒng)的有害或不足功能：根據(jù)功能模型的分析首先考慮改變或者刪除其有害或者不足作用，其有害或者不足作用就是導致其繁瑣化的根源。自清潔類涂料的應用代替清潔人員懸掛在高樓外部進行玻璃擦拭的行為，該行為安全性極差，在大風天氣容易造成很大的危害。以此減輕了系統(tǒng)的有害或不足功能。

四、自服務產(chǎn)品實現(xiàn)方式與發(fā)展趨勢研究

對自服務產(chǎn)品的案例進行進一步的研究，得知“產(chǎn)品在需求拉動和技術推動下，產(chǎn)品功能會通過優(yōu)化、更新或重組進行演化，使其自服務水平不斷提高?！苯?jīng)過大量案例分析得到4種主要的實現(xiàn)方式，并將具體產(chǎn)品與自服務實現(xiàn)方式對應如下表1。

＞ 表1 具體產(chǎn)品對應自服務實現(xiàn)方式

下面進行舉例說明，以更好地理解其實現(xiàn)途徑。

1.改變元件材質(zhì)：通過改變元件的使用材料，改變其使用方式。

以自行車的發(fā)展為例，該產(chǎn)品的基本功能是代步。確定基本功能后，經(jīng)過多年的發(fā)展，目前自行車功能已達到一定復雜度，為了維護和拓展系統(tǒng)功能或者性能，就會簡化系統(tǒng)內(nèi)和超系統(tǒng)的功能，例如將輪胎換成蜂窩狀，不用人工打氣，實現(xiàn)了輪胎的自充氣。由自行車輪胎的發(fā)展進化“木頭—充氣橡膠—多孔實體橡膠”，可得知材質(zhì)的改變會影響產(chǎn)品的使用方式。

2.改變結(jié)構：可通過元件的添加、去除、代替來改變產(chǎn)品的結(jié)構。

清潔問題會涉及到生活的方方面面，雖然清潔對于部分產(chǎn)品并不是主要功能，可在很多時候如果清潔做得不到位，就會影響產(chǎn)品所展示出來的效果與作用以及產(chǎn)品的美觀。以洗衣機發(fā)展為例，洗衣機已經(jīng)成為每家所必須的衣物清潔工具。該產(chǎn)品的主要功能是“將衣物中的污漬與衣物進行分離”。在冷崇杰的《基于TRIZ理想解的全自動洗衣機自清潔結(jié)構創(chuàng)新設計優(yōu)化》文中讓環(huán)狀噴淋環(huán)具備分水槽和進水兩種功能，分水槽刪除后便可利用進水閥替代三通進水閥。新的洗衣機內(nèi)部結(jié)構如圖6所示，使洗衣機既完成了洗衣進水功能又實現(xiàn)了自清潔功能，不用人工定期清理洗衣機的內(nèi)外桶壁。幫助用戶清潔了不易觸達的位置，實現(xiàn)該類功能可以通過改變其產(chǎn)品結(jié)構，例如可用其相關或類似功能的元件實現(xiàn)該類功能。

3.跨領域原理的使用：在該領域中運用在其他領域已經(jīng)存在的技術。

＞ 圖4 簡化流程圖

＞ 圖5 簡化流程圖2

＞ 圖6 自清潔洗衣機內(nèi)部結(jié)構

＞ 圖7 典型的自平衡旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)

自加熱的焦點在于解決可加熱工具的問題。要保證安全無毒的同時使其操作簡便并且減小對外部系統(tǒng)的依賴。以自加熱食物為例，自20世紀20年代以來，使食物加熱（或冷卻）本身的基本概念已經(jīng)以某種形式存在。現(xiàn)主要應用在自加熱食物中，利用不同的化學反應，這次利用鐵和鎂的組合，向裝有鐵和鎂的袋中加水時，水與鐵鎂混合物發(fā)生反應，釋放出足夠的熱量來加熱預煮好的食物。此做法不用插電或者生火，增加了便利性。因此，在考慮自服務時，可利用其他領域的資源。

4.技術的突破：通過技術的創(chuàng)新，改變產(chǎn)品的使用方式，簡化用戶的操作步驟。

自平衡設計的焦點是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的平衡。這些系統(tǒng)可以涵蓋從噴氣發(fā)動機到電動牙刷，從洗衣機到車輪的各種系統(tǒng)。改變系統(tǒng)內(nèi)的元件時，會產(chǎn)生不平衡負載力。例如在利用噴氣發(fā)動機時，為了生產(chǎn)和維護發(fā)動機的平衡和重新平衡，會讓機器的旋轉(zhuǎn)成本極大地增加。就車輪平衡而言，如果旋轉(zhuǎn)組件能夠平衡“自身”，所有這些問題都將消失。圖7專利涉及一種用于向車輪傳遞自平衡特性的裝置。本發(fā)明包含的基本原理是系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部分圖7中部件2被設計成包含能夠相對于第一部分移動的其他部分的部件4。即當滾珠軸承部件相對于主旋轉(zhuǎn)部件移動時產(chǎn)生自平衡能力，使得它們自然地定位自身以抵抗任何不平衡力?？芍?，要達到自我平衡可使小的無約束物能夠相對于更大的旋轉(zhuǎn)物體移動，進行定位和重新定位。

通過上述的研究，可知自服務產(chǎn)品的最終目標是把更加舒適的產(chǎn)品使用體驗帶給用戶，達到該目標的首要任務是使產(chǎn)品更進一步地自我完善，使產(chǎn)品提供主要功能，其他功能均不需要用戶的輔助，真正的實現(xiàn)產(chǎn)品為自己服務。在達到該目標的過程中需要融合很多學科領域的研究成果，在未來，隨著科學技術的發(fā)展以及需求的不斷更新提升，自服務產(chǎn)品的設計會向更加輕量化、理想化和跨領域利用方向發(fā)展。

1.輕量化：現(xiàn)有部分產(chǎn)品附加功能太多，反而會影響用戶的思考和使用，在使用產(chǎn)品時負累太多。未來的產(chǎn)品會更加輕量化，用戶在使用該產(chǎn)品時不用有太多的多余操作，獲得服務更加直接簡單。

2.理想化：就像理想的機器，沒有質(zhì)量，沒有體積，它可以在不消耗能量和時間的情況下完成所需的工作。它可以通過自我調(diào)節(jié)得到所需的效果，使產(chǎn)品更理想。

3.跨領域利用：自服務不只是針對于工業(yè)設計產(chǎn)品，很多領域都會涉及到，并且會有很多知識技術跨領域使用，不僅會節(jié)省資源，還會減少設計成本，進而加快創(chuàng)新的速度。

五、結(jié)語

隨著用戶對產(chǎn)品要求的提高，產(chǎn)品的自服務功能在未來的發(fā)展空間是巨大的。自服務類功能將減輕大部分用戶對產(chǎn)品操作的成本。就目前現(xiàn)狀來看，對于自服務的研究還不夠深入，文章主要是從現(xiàn)有專利庫出發(fā)，對具有自服務特性的專利進行收集和梳理；并通過對典型案例的分析和其功能模型的分解得出自服務類產(chǎn)品的定義、特點以及實現(xiàn)方式，為后續(xù)有關自服務產(chǎn)品的研究提供了部分借鑒的可能。