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        基于KANO模型與TRIZ理論的多功能護(hù)理床優(yōu)化設(shè)計(jì)

        2021-09-13 16:48:56邢婕王愛峰
        工業(yè)設(shè)計(jì) 2021年8期
        關(guān)鍵詞:Kano模型TRIZ理論多功能

        邢婕 王愛峰

        關(guān)鍵詞:KANO模型;TRIZ理論;多功能;護(hù)理床設(shè)計(jì)

        中國(guó)保險(xiǎn)行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)社科院聯(lián)合發(fā)布的《2018-2019中國(guó)長(zhǎng)期護(hù)理調(diào)研報(bào)告》顯示,4.8%的老年人處于日常活動(dòng)能力重度失能狀態(tài),7%的老年人處于中度失能狀態(tài),總失能率為11.8%。顯而易見,失能老年人護(hù)理已成為當(dāng)今社會(huì)亟需解決的難題。雖然絕大部分子女愿意為失能老人提供照料,但是長(zhǎng)時(shí)間照料、子女的照料意愿以及老人的滿意程度都在不斷下降[1],原因莫過于日常護(hù)理存在諸多困難。多功能護(hù)理床作為最基本的護(hù)理用具,在日常生活中擁有重要作用,但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易操作等問題。因此,文章基于KANO模型與 TRIZ理論對(duì)多功能護(hù)理床進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

        1 KANO模型與TRIZ理論

        1.1 KANO模型概述

        KANO模型是由日本全面質(zhì)量管理專家狩野紀(jì)昭(NoriakiKano)教授提出的雙維度認(rèn)知模型[2],其能體現(xiàn)出產(chǎn)品質(zhì)量性能與用戶滿意度之間的非線性關(guān)系。KANO模型可準(zhǔn)確地識(shí)別用戶需求,快速尋求到影響用戶滿意度的因素,來解決用戶滿意度模糊的問題。KANO模型將用戶對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的需求分為必備需求(M)、期望需求(O)、魅力需求(A)、無(wú)差異需求(I)、逆向需求(R)和問題需求(Q)6 類。

        1.2 TRIZ理論概述

        TRIZ理論由蘇聯(lián)科學(xué)家阿奇舒勒(Altshuller)創(chuàng)立, 是一種創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的系統(tǒng)理論和方法工具[3]。TRIZ理論作為一個(gè)系統(tǒng)包括若干方面:一是,問題分析,利用功能分析、因果鏈分析等工具將問題產(chǎn)品用TRIZ 語(yǔ)言表達(dá)成為TRIZ理論問題;二是,問題解決,利用 TRIZ 理論中的工具解決工藝生產(chǎn)中的沖突問題,如40 個(gè)發(fā)明原理、76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解等[4] ;三是,求出普適解,在普適解的指導(dǎo)下轉(zhuǎn)化為特解,得到最終解決方案[5]。TRIZ 理論可指引工程師加快優(yōu)化的速度,提高發(fā)明創(chuàng)新的效率。

        2 基于KANO 模型與TRIZ 理論的多功能護(hù)理床優(yōu)化設(shè)計(jì)流程

        2.1 用戶需求獲取

        為了解用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的需求,在需求獲取階段,主要采用標(biāo)準(zhǔn)KANO問卷調(diào)查的方法收集原始數(shù)據(jù),問卷調(diào)查的受訪者以產(chǎn)品的目標(biāo)用戶為主,研究對(duì)象為輕度失能老人、中度失能老人、重度失能老人以及護(hù)理人員。采用電子問卷和用戶訪談的方式對(duì)10個(gè)需求進(jìn)行調(diào)研,通過對(duì)同一問題進(jìn)行正、反兩方面提問,即是、否滿足該需求,從而獲得產(chǎn)品的需求特性。

        每個(gè)問題均有5個(gè)答案,按其滿意程度排列為:喜歡> 必須如此> 無(wú)所謂> 可以承受> 不喜歡。通過正反問題以及5 個(gè)答案,參照表1,繼而進(jìn)行二維質(zhì)量屬性歸屬劃分。其中無(wú)差異需求(I)、問題需求(Q)不會(huì)直接影響用戶滿意度,因此這兩類需求可排除[6]。在以往對(duì)于KANO 模型的研究中,因逆向需求(R)是用戶不希望產(chǎn)品具有的質(zhì)量特性,不會(huì)對(duì)用戶的滿意度有積極影響,大多不予考慮。但對(duì)于研發(fā)設(shè)計(jì)人員來說,逆向需求有著重要的參考價(jià)值,有利于規(guī)避不良的產(chǎn)品特性,引導(dǎo)其向正向期望方面設(shè)計(jì)。

        2.2 需求權(quán)重確定

        在傳統(tǒng)KANO模型中,是通過對(duì)問卷結(jié)果簡(jiǎn)單相加,劃分二維質(zhì)量屬性。為了更準(zhǔn)確判斷屬性歸屬,了解不同需求的重要程度,考慮設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)存在的現(xiàn)實(shí)問題,增加參數(shù)K,K 由專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以及制約因素而確定,其中ΣKA = 3、ΣKM = 3、ΣKI = 9。常見的參數(shù)取值見表2。

        同時(shí)引入必備需求系數(shù)(SM)、魅力需求系數(shù)(SA)、無(wú)差異需求系數(shù)(SI)、期望需求系數(shù)(SO)、逆向需求系數(shù)(SR)劃分需求歸屬,取值最大的需求系數(shù)對(duì)應(yīng)的類型即為該項(xiàng)用戶需求類型。

        (1)式中:N為總?cè)藬?shù)

        統(tǒng)計(jì)各類型需求的數(shù)量并利用公式(1)計(jì)算不同需求系數(shù)。得到KANO模型需求系數(shù)分析表3。

        除了對(duì)KANO屬性歸屬的探討,還可以通過屬性歸類的百分比計(jì)算出Better-Worse 系數(shù),表示某功能可以增加滿意或者消除很不喜歡的影響程度。Better可以理解為增加后的滿意系數(shù)(SSi),Worse則被叫做消除后的不滿意系數(shù)(SDi )。當(dāng)SSi接近1表示對(duì)用戶的滿意度影響越大;SDi通常為負(fù)值,絕對(duì)值越接近1表示對(duì)用戶的不滿意度影響越大。用戶逆向需求系數(shù)(SR)尋求不良產(chǎn)品的特質(zhì)對(duì)用戶滿意度的負(fù)面影響系數(shù),最后以需求權(quán)重系數(shù)(X)判斷影響用戶滿意及不滿意需求的重要程度。

        必備質(zhì)量是滿足用戶基本需求的質(zhì)量,優(yōu)化“翻身”“如廁”“坐起”功能并不會(huì)提高用戶滿意度,缺失該功能會(huì)降低用戶滿意度,在產(chǎn)品優(yōu)化改進(jìn)時(shí),通常對(duì)其功能進(jìn)行保留,不考慮優(yōu)化改進(jìn)。

        期望質(zhì)量是決定用戶滿意度的關(guān)鍵,“減少褥瘡的產(chǎn)生”“床鋪干凈衛(wèi)生”是提高失能老人滿意度的關(guān)鍵,缺失該質(zhì)量會(huì)造成用戶不滿意。因此,在多功能護(hù)理床改進(jìn)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量滿足“減少褥瘡的產(chǎn)生”“床鋪干凈衛(wèi)生”的需求。

        魅力質(zhì)量是用戶未曾想到的質(zhì)量,一旦具有將會(huì)大幅提高用戶滿意度,缺失該質(zhì)量不會(huì)造成用戶不滿意?!皽p少喂食或減少食物滴落”“價(jià)格親民”“減少坐起后側(cè)滑”可大大提高失能老年人的滿意度,在優(yōu)化改進(jìn)時(shí)應(yīng)著力改善。

        無(wú)差異型需求不會(huì)導(dǎo)致用戶滿意度的提升或者下降?!皼]電可使用”“床移動(dòng)方便”可不予改善。

        綜上,在眾多影響失能老人及護(hù)理人員滿意度因素中,“減少褥瘡的發(fā)生”“床鋪干凈衛(wèi)生”“減少坐起后側(cè)滑”“減少喂食或減少食物滴落”可轉(zhuǎn)化成為TRIZ理論的工程技術(shù)參數(shù),通過多功能床的相關(guān)組件合理優(yōu)化設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。

        2.3 產(chǎn)品問題識(shí)別

        功能分析、因果鏈分析是TRIZ理論問題識(shí)別的主要常用工具,也是解決后期問題的基礎(chǔ),通過功能分析的組件分析、相互作用分析、功能建??梢詮墓δ芙嵌日业焦こ滔到y(tǒng)中的問題組件,因其找到的大多是表面缺點(diǎn),繼而進(jìn)行因果鏈分析。根據(jù)KANO模型所獲取的產(chǎn)品需求權(quán)重,建立初始缺點(diǎn),逐級(jí)挖掘潛在缺點(diǎn),可彌補(bǔ)TRIZ問題識(shí)別存在的不足。

        2.3.1 功能分析

        多功能護(hù)理床為復(fù)雜的系統(tǒng)組件,基于失能老人及護(hù)理人員需求權(quán)重,選取床板、床墊、桌板、護(hù)欄和升降裝置作為組件。根據(jù)組件作用行為的利弊,區(qū)分組件的有用功能和有害功能。有用功能又包括標(biāo)準(zhǔn)功能、過剩功能和不足功能。通過對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品――多功能護(hù)理床進(jìn)行功能分析,去除有害功能[7]。功能模型如圖1所示。存在以下4點(diǎn)有待改進(jìn)問題:(1)床墊擠壓失能老人,導(dǎo)致褥瘡的發(fā)生;(2) 失能老年人長(zhǎng)時(shí)間臥床,清洗、如廁不便,會(huì)污染床墊,產(chǎn)生有害功能;(3) 桌板距離失能老人過遠(yuǎn),導(dǎo)致飯菜滴落,接觸功能存在不足;(4) 床板的助起功能起伏角度大,失能老人坐起后側(cè)滑歪斜,移動(dòng)功能存在過量。

        2.3.2 因果鏈分析

        將用戶需求“減少褥瘡的產(chǎn)生”反轉(zhuǎn),生成“產(chǎn)生褥瘡”初始缺點(diǎn),逐級(jí)分析初始問題產(chǎn)生的原因,得到因果鏈分析圖2。同樣對(duì)其他需求進(jìn)行反轉(zhuǎn)分析,可得到關(guān)于多功能護(hù)理床的因果鏈。

        2.4 產(chǎn)品問題解決

        現(xiàn)代TRIZ提供了技術(shù)矛盾與物理矛盾、物場(chǎng)模型、Howto模型、功能導(dǎo)向搜索等問題模型,同時(shí)提供了40個(gè)發(fā)明原理、76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解、知識(shí)效應(yīng)庫(kù)、跨領(lǐng)域解決方案借鑒等問題解決模型。其中矛盾模型應(yīng)用最為常見,在實(shí)際工作中,應(yīng)鼓勵(lì)綜合應(yīng)用多種問題模型和問題解決模型來解決問題。

        2.4.1 技術(shù)矛盾

        一個(gè)系統(tǒng)在某一個(gè)方面問題得到解決的同時(shí)又會(huì)影響另外一部分的原有性能,表現(xiàn)為同一系統(tǒng)中的不同兩個(gè)參數(shù)之間的沖突[8],即削弱參數(shù)和優(yōu)化參數(shù)之間的沖突。為解決技術(shù)矛盾,提出了39個(gè)通用工程參數(shù)用來描述沖突,根據(jù)識(shí)別出問題的已知問題,選擇想要優(yōu)化的參數(shù)以及會(huì)削弱的參數(shù),運(yùn)用阿奇舒勒沖突矩陣尋找相對(duì)應(yīng)的40個(gè)發(fā)明原理,得到該問題的可能解。多功能護(hù)理床問題可轉(zhuǎn)化為TRIZ 理論的技術(shù)矛盾,分別為:(1) 床墊如果能均勻分散失能老人給予的壓力,那么患褥瘡機(jī)率會(huì)降低,但是床墊支撐強(qiáng)度便會(huì)降低;(2) 床墊如果減少污垢異味的有害因素,那么就會(huì)干凈衛(wèi)生,但是護(hù)理人員作為系統(tǒng)元素,增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性;(3) 床板如果升降力度變小,那么發(fā)生側(cè)滑概率會(huì)減少,但是會(huì)降低調(diào)節(jié)速度;(4) 桌板如果改變?cè)行螤?,那么更貼合失能老人,減少飯菜滴落,但是會(huì)增大體積。根據(jù)矛盾矩陣可找到如表6的對(duì)應(yīng)發(fā)明原理,為最終優(yōu)化改進(jìn)方案提供理論指導(dǎo)。

        2.4.2 物理沖突

        多功能護(hù)理床物理矛盾分別為:(1) 床墊既需要軟減少壓力從而減少褥瘡的發(fā)生,又需要硬保障床板移動(dòng)功能達(dá)到翻身的目的;(2) 桌板既需要距離老人近確保不會(huì)滴落飯菜到床上,又需要距離老人遠(yuǎn)保障有足夠的使用空間。根據(jù)矛盾矩陣可找到如表7的對(duì)應(yīng)發(fā)明原理,為最終優(yōu)化改進(jìn)方案提供理論指導(dǎo)。

        2.5 設(shè)計(jì)方案效果

        根據(jù)KANO模型分析出的需求以及TRIZ發(fā)明原理對(duì)多功能護(hù)理床床墊、床板、桌板設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化改善,產(chǎn)品的創(chuàng)意構(gòu)思如下:針對(duì)床墊的優(yōu)化改進(jìn)有以下解決方法:(1) 發(fā)明原理3 :局部質(zhì)量,減輕局部壓力是褥瘡最簡(jiǎn)便最易實(shí)施的護(hù)理措施,氣墊床是較好的選擇[9],可將床墊材質(zhì)在骶尾部、髖部等易受壓部位下置換成氣墊材質(zhì);(2) 發(fā)明原理1 :分割,將床墊按床板彎曲角度以及易臟程度分割成若干部分,利于床板調(diào)節(jié)角度及清洗。針對(duì)床板的優(yōu)化改進(jìn)的方法為發(fā)明原理15 :動(dòng)態(tài)特性,可將床板在坐起時(shí)設(shè)計(jì)成邊緣向中間彎曲狀態(tài),將失能老年人進(jìn)行包裹,避免側(cè)滑。

        針對(duì)桌板的優(yōu)化改進(jìn)有以下解決方法:(1) 發(fā)明原理7 :嵌套,可將桌板設(shè)計(jì)成抽拉式,桌板邊緣嵌入中部,使用時(shí)將其抽拉出,可節(jié)約空間;(2) 發(fā)明原理11 :事先防范,可將桌板調(diào)節(jié)范圍增大,調(diào)至緊貼身體的位置。

        3 結(jié)語(yǔ)

        文章以多功能護(hù)理床優(yōu)化設(shè)計(jì)為例,基于KANO模型與TRIZ理論進(jìn)行了詳細(xì)闡述。首先,利用KANO模型識(shí)別失能老人與護(hù)理人員的滿意度與需求;然后,以需求權(quán)重系數(shù)值最大的4個(gè)需求屬性作為改進(jìn)的基礎(chǔ),利用TRIZ分析問題的工具識(shí)別影響滿意度的問題組件;最后,化解功能組件與用戶需求之間的矛盾,優(yōu)化設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。在用戶需求轉(zhuǎn)化為具體工藝時(shí),會(huì)出現(xiàn)沖突問題,二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),解決了前端用戶需求與工藝設(shè)計(jì)不能銜接的難題,彌補(bǔ)了單一理論的不足。

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