摘" 要：對市場上電商平臺銷量前13名的凈化產(chǎn)品品牌做競品分析，選取各品牌中銷量最多的空氣凈化器產(chǎn)品，對其基本指標、功能、性能參數(shù)進行統(tǒng)計、對比和分析，獲得用戶需求項。運用Kano理論對用戶需求項分類分析，并預測空氣凈化器的未來進化趨勢，獲得興奮型用戶需求。將用戶需求特性映射為產(chǎn)品工程設(shè)計參數(shù)和功能特性，得到基于多元用戶需求分析的空氣凈化器創(chuàng)新設(shè)計。最終設(shè)計出了一款集空氣消毒、空氣凈化、室內(nèi)供氧、加濕功能的多功能型空氣凈化器，生產(chǎn)后投入了市場并取得較好的經(jīng)濟效益?；诙嘣脩粜枨蠓治龅姆椒?，可了解現(xiàn)有市場同類產(chǎn)品的痛點，并明確產(chǎn)品未來創(chuàng)新方向，使產(chǎn)品功能完備性更好，用戶體驗感更佳。

關(guān)鍵詞：Kano；用戶需求；空氣凈化器；功能設(shè)計；創(chuàng)新設(shè)計

近年來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展進入新時期，工業(yè)化進程推進城鎮(zhèn)化率增高的同時，大氣污染物排放總量持續(xù)居高不下，導致空氣質(zhì)量指數(shù)下降，大氣污染已成為嚴重問題。我們處在一個由霧霾、汽車尾氣、二手煙、寵物毛屑、花粉、甲醛等各類化學物質(zhì)污染的環(huán)境中，環(huán)境污染就像慢性毒藥正慢慢侵襲我們的健康[1]2。據(jù)了解，全球每年因空氣污染致死的人數(shù)遠遠超過因寄生蟲和HIV感染、乳腺癌以及糖尿病等疾病致死的人數(shù)。據(jù)有關(guān)部門監(jiān)測，室內(nèi)污染物的種類已經(jīng)超過300多種，令人不敢想象。由于人類待在室外的時間大約只占人一生時間的10%左右，更多的時間生活在室內(nèi)，因此室內(nèi)“密閉空間”空氣質(zhì)量的優(yōu)良程度將與人的身體健康成正相關(guān)關(guān)系。如果室內(nèi)空間空氣質(zhì)量優(yōu)良指數(shù)太低，很可能會引發(fā)癌癥、呼吸道感染等疾病[2][3]1-3。2019年末，新冠肺炎席卷全球，對世界各國的衛(wèi)生組織提出了嚴峻考驗，人們在經(jīng)歷這次疫情之后，對空氣凈化、空氣消毒除菌的認識更加深刻，也將對該類產(chǎn)品今后的市場產(chǎn)生積極影響。由此可見，研究室內(nèi)空氣凈化技術(shù)、空氣凈化產(chǎn)品顯得極其重要，從長遠來說，對人類的生存和健康有著非一般的意義。

一、空氣凈化器設(shè)計現(xiàn)狀

國內(nèi)市場上的空氣凈化器產(chǎn)品琳瑯滿目，主要走中低端路線，但高端產(chǎn)品卻比較匱乏，生產(chǎn)模式較為單一，空氣凈化器的形式和功能趨于同質(zhì)化，沒有體現(xiàn)出品牌影響力和設(shè)計特色，缺乏品牌核心競爭力，無法滿足未來人們對新產(chǎn)品的期望。同時空氣凈化相關(guān)技術(shù)研發(fā)停滯不前，空氣凈化器在質(zhì)量、功能、性能等方面的水平都相對較低，不過室內(nèi)凈化行業(yè)整體趨勢隨著經(jīng)濟水平的發(fā)展在不斷向前進步。新時代的人們對高端空氣凈化器產(chǎn)品的需求量只增不減，對創(chuàng)新型凈化技術(shù)和產(chǎn)品的期望越來越高。如果在對空氣凈化技術(shù)和產(chǎn)品進行升級、設(shè)計和生產(chǎn)時，僅單一性地考慮滿足用戶的基本需求，而忽略了用戶真正的痛點、更深層次的隱性需求及興奮需求，將達不到用戶對產(chǎn)品的心理預期，不能與市面凈化產(chǎn)品形成差異化，市場競爭力不足。因此，應側(cè)重研究用戶當下的需求特性[3]14-23，對空氣凈化產(chǎn)品進行創(chuàng)新應用設(shè)計。

汪天雄等人為更好地描述消費者對凈化產(chǎn)品實際需求的動態(tài)變化過程，基于模糊Kano模型重構(gòu)了一種新的用戶需求分類研究方法，從交互、功能、造型等多個維度探討用戶對空氣凈化產(chǎn)品的需求特性，創(chuàng)新設(shè)計了一款新型智能空氣凈化產(chǎn)品[4]。蘇美先等人通過對空氣凈化器的功能需求、產(chǎn)品凈化技術(shù)、用戶行為習慣、競品和行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀等方面做了系統(tǒng)分析，梳理出了室內(nèi)空間凈化行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，并對未來空間凈化系統(tǒng)發(fā)展方向進行了預測[1]5。羅仕鑒等人以“用戶為中心”的設(shè)計思維作為切入點，遵循道法自然的產(chǎn)品語義，設(shè)計了一款植物動態(tài)仿生空氣凈化產(chǎn)品，開創(chuàng)性地提出行為動態(tài)仿生的產(chǎn)品設(shè)計方法，豐富了仿生設(shè)計相關(guān)理論[5]。葉建雄等人提出一種能實現(xiàn)雙空間換氣功能的凈化系統(tǒng)，不但可以實現(xiàn)室內(nèi)空氣的內(nèi)循環(huán)，并能夠?qū)艋蟮氖彝庑迈r空氣輸送進室內(nèi)，進而實現(xiàn)室內(nèi)外空氣的外循環(huán)[6]。嚴斌等人基于TRIZ理論創(chuàng)新設(shè)計了一款具有自主監(jiān)測、智能調(diào)節(jié)凈化參數(shù)功能的AI空氣凈化“管家”，可對空間凈化過程實現(xiàn)自主監(jiān)測、智能控制[7]。

二、用戶需求分析

（一）空氣凈化器產(chǎn)品競品分析

在大數(shù)據(jù)時代，各個網(wǎng)絡平臺、終端都潛藏著海量的用戶數(shù)據(jù)和商業(yè)機會。例如在線上電商平臺，可以了解到現(xiàn)有產(chǎn)品的市場銷量、產(chǎn)品功能、產(chǎn)品性能、顧客滿意度等信息。對于研發(fā)人員做數(shù)據(jù)分析、競品分析來說，可以更加客觀地分析用戶人群的需求，并了解現(xiàn)有產(chǎn)品的市場供給狀況，具有較強的真實性和準確性。選取某電商平臺銷量前十三個品牌，并選擇各個品牌中銷量最好的一款空氣凈化器產(chǎn)品，對其各個基本指標、功能、性能進行統(tǒng)計和對比（如圖1）。

獲得如下結(jié)論：在空氣凈化器的凈化方式，大多數(shù)產(chǎn)品采用復合式濾網(wǎng)（初級濾網(wǎng)+性炭濾網(wǎng)+HEPA濾網(wǎng)）的過濾模組。空氣凈化器的配色，多以單一色調(diào)且以乳白色為主要趨勢，白色代表純潔和空氣凈化器凈化的功能相契合，且易融于各種家庭或者是辦公環(huán)境?？諝鈨艋鞯目刂品绞?，產(chǎn)品上的觸控鍵+遙控/APP控制，只有小米一款配置語音功能?？諝鈨艋鞯倪^濾功能參數(shù)，幾乎所有產(chǎn)品的甲醛CCM和顆粒物CCM都達到國標最高級F4和P4，甚至少數(shù)遠遠超過國標，但是在CADR值的差異上較大，這和各個企業(yè)在過濾網(wǎng)、電機、風輪等技術(shù)上的差異相關(guān)?？諝鈨艋鞒鷼⒕δ埽鄶?shù)產(chǎn)品僅僅依靠濾網(wǎng)對空氣除菌，少數(shù)產(chǎn)品采用臭氧、等離子或者紫外線的方式對過濾的空氣進行殺菌?？諝鈨艋鞯娘@示模塊，現(xiàn)有產(chǎn)品幾乎都帶有空氣質(zhì)量指示燈。多數(shù)帶PM2.5檢測指數(shù)。多數(shù)產(chǎn)品有更換濾芯提醒。少數(shù)空氣凈化器配置溫度和濕度顯示。空氣凈化器的特色功能，主要有定時、童鎖、睡眠模式。加濕、紫外線滅菌、負離子功能。

對空氣凈化器產(chǎn)品做競品分析，不僅只需要了解同類的凈化產(chǎn)品，也必須對與自己產(chǎn)品形成間接競爭的其他產(chǎn)品進行對比與分析，通過類比歸納獲得結(jié)論，對現(xiàn)有產(chǎn)品的發(fā)展趨勢進行分析預測，從而發(fā)掘產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新機會。

新風系統(tǒng)是一套新型空氣處理系統(tǒng)，由送風模組和排風模組兩個子模塊組成。送風模組在密閉的室內(nèi)一端向室內(nèi)輸送新風，排風模組再從另一端將室內(nèi)空氣排到室外，從而使室內(nèi)外空氣進行循環(huán)，形成新風內(nèi)外流動場。送風模組在送風時，可對進入室內(nèi)的空氣進行過濾、消毒、殺菌、增氧，冬天還可對進風處空氣加熱，集暖風產(chǎn)品于一體[8]。

通過對電商平臺中具有代表性的空氣凈化器和新風系統(tǒng)產(chǎn)品進行統(tǒng)計、對比、分析后，得到如下結(jié)論：

新風系統(tǒng)和空氣凈化器幾乎是一類產(chǎn)品，只是在使用方式和應用途徑上略有不同；新風系統(tǒng)最大優(yōu)勢是引入室外新鮮空氣，即氧含量較高的空氣，由此研發(fā)團隊發(fā)現(xiàn)了空氣凈化器未來發(fā)展的創(chuàng)新點—供氧，是當前空氣凈化器產(chǎn)品市場上的空白區(qū)域。在后續(xù)調(diào)查中將其列出，以調(diào)查人群的反饋進一步驗證該“興奮點”需求。

（二）Kano模型用戶需求分類

通過網(wǎng)絡調(diào)研、用戶訪談等方法從廣大人群中獲取空氣凈化器的用戶需求項，結(jié)合對空氣凈化器同類及相近產(chǎn)品調(diào)研的數(shù)據(jù)，篩選并提煉后獲得人們對空氣凈化器的需求如下：空氣過濾除菌、去除異味、除PM2.5、除甲醛、除TVOC氣體等功能需求；溫度顯示、濕度顯示、PM2.5監(jiān)測、濾網(wǎng)壽命提示、空氣質(zhì)量預警燈、可定時、童鎖等顯示功能；多按鈕式、觸屏式、遙控器式、APP控制、觸屏+APP、遙控器+APP、觸屏+遙控器等操作方式；甲醛CCM：gt;F4級、顆粒物CCM：gt;P4、甲醛CADR：200-300，300-500，500-700；顆粒物CADR：300-450，450-600，600-750功能參數(shù)；殺菌、供氧、加濕、可移動等附加功能；設(shè)計簡潔、以乳白色、灰白色、淡黃色為主的外觀設(shè)計；20-30db、30-40db、40-55db、55-65db、65-80db等運行噪音；一檔、二檔、三檔、四檔、睡眠模式等風速調(diào)節(jié)；20-30、30-45、45-60、60-80、80-90等適用面積。

將收集的用戶需求點對照Kano模型需求分類評估表進行分類，并讓用戶進行匿名投票（如表1）。

例如，經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計后，對于某個凈化產(chǎn)品功能屬性，若無關(guān)緊要需求（I）共計30票、基本需求（M）共計25票、期望需求（O）共計20票、興奮需求（A）共計10票。則根據(jù)頻數(shù)最大優(yōu)選法，將該用戶需求列入無關(guān)緊要需求。在對用戶需求統(tǒng)計時要去除問題需求和相反需求[9][10]。

根據(jù)用戶需求調(diào)查表收集到的用戶需求信息，計算用戶需求（CRi）的相對權(quán)重。Si表示當產(chǎn)品具備某功能屬性時對用戶滿意度的影響程度；Di表示當產(chǎn)品不具備某功能屬性時對用戶滿意度的影響程度。Si和Di的計算公式如下：

（1）

（2）

在此假設(shè)用戶需求得到滿足和避免用戶需求不滿足是同等重要的，因此，針對每個用戶需求CRi，選取Si和Di中權(quán)重較高的作為用戶需求CRi的相對權(quán)重，即：

（3）

計算得到如下用戶需求類型的分類及相對權(quán)重表。如表2。從表2中獲得如下結(jié)論：

必備質(zhì)量是滿足用戶基本需求的質(zhì)量，因此在空氣凈化器設(shè)計過程中，空氣過濾及除菌、除異味、除PM2.5、除甲醛、除TVOC、除顆粒物等基本需求必須體現(xiàn)在設(shè)計中，目前市場已有的空氣凈化器大部分滿足該類必備質(zhì)量。

期望質(zhì)量與用戶滿意度正相關(guān)，是決定用戶滿意度高低的關(guān)鍵，因此在空氣凈化器設(shè)計中應多滿足用戶期望質(zhì)量的需求，從而提高用戶滿意度。由調(diào)研結(jié)果可知，空氣凈化器的期望質(zhì)量集中于運行噪音40db以下、帶有PM2.5監(jiān)測顯示、空氣質(zhì)量預警燈、操作方式以觸屏+APP控制、外觀設(shè)計簡潔和諧、適用面積60平米左右、多檔風量調(diào)節(jié)、睡眠模式等。

魅力質(zhì)量是用戶未曾想到的質(zhì)量，一旦具有將會大幅提高用戶滿意度。魅力質(zhì)量主要集中在空氣凈化器的附加功能，目前市場上的產(chǎn)品部分具備或者完全不具備這類質(zhì)量，包括殺菌、供氧、加濕、實時顯示溫度濕度、多方式操作，這類功能的滿足會帶給用戶驚喜，是能夠極大地提高消費者產(chǎn)品使用體驗感的選項[10]。

三、空氣凈化器創(chuàng)新設(shè)計

（一）需求映射功能模型

通過對用戶人群的多元需求分析，得到用戶需求的“興奮點”，結(jié)合本公司現(xiàn)有凈化技術(shù)、研發(fā)條件、生產(chǎn)條件、市場預期回報率，研發(fā)多功能型空氣凈化產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。如圖所示，建立了創(chuàng)新設(shè)計產(chǎn)品功能流圖，并將用戶需求通過質(zhì)量屋轉(zhuǎn)換為對應的產(chǎn)品工程技術(shù)參數(shù)[11]。

整合空氣凈化器的凈化、殺菌、加濕、制氧等功能，整個系統(tǒng)分為四個模組。凈化模組將室內(nèi)空氣吸入，通過初級濾網(wǎng)對空氣進行大顆粒物、頭發(fā)、毛屑等較大顆粒物攔截，再經(jīng)由活性炭過濾層對甲醛、TVOC、異味、二手煙等有害氣體過濾，然后由HEPA濾網(wǎng)對PM2.5、煙霧、細菌等過濾得到清新、潔凈的空氣，最后通過風口將潔凈空氣吹入室內(nèi)。加濕模組將集水腔的水過濾吸入過濾芯中，通過風口將水蒸氣和潔凈空氣一并吹出。殺毒模組通過高壓電極將空氣電離出250多萬個高能離子，模組安裝在風道口旁，隨著潔凈空氣擴散到室內(nèi)，高能離子吸附室內(nèi)帶電粒子，合并為較大顆粒沉降下來，并且高能離子可以通過電擊破壞病毒內(nèi)部RNA的轉(zhuǎn)錄，使病毒變異，殺死病菌。制氧模組將空氣吸入，通過壓縮機加壓空氣，利用分子篩對氧氣和氮氣的吸附性差異，將氮氣排出室外，將氧氣隨著風道內(nèi)的潔凈空氣一并吹入室內(nèi)（如圖2）。

將新產(chǎn)品的用戶需求對應功能模塊，并將功能模塊對應相應的產(chǎn)品工程技術(shù)部件[12]。主要有電機、風道、風輪等動力裝置模塊；主要有外殼格柵或者進風口、風道組件等空氣輸入模塊；主要有初級濾網(wǎng)、納米纖維層、活性炭層、HEPA濾網(wǎng)等凈化模塊；有水箱、加濕濾芯等加濕模塊；電源線、升壓電容、高能離子發(fā)生器等殺毒模塊；進氣管、壓縮機、分子篩、出氣管道、排氣管道等供氧模塊；主電源電子板、壓縮機控制電子板、溫濕度監(jiān)測模組、PM2.5模組、WiFi模組、氧濃度控制器等控制模塊；側(cè)顯控制電子板、壓縮機控制電子板、屏幕貼片、面板組件等顯示模塊；風道組件、風輪、出風格柵等空氣輸出模塊。

（二）空氣凈化器創(chuàng)新設(shè)計方案

將空氣凈化器的功能模塊分門別類，確定各部分模組尺寸大小后，對空氣凈化器進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和外觀設(shè)計。

1.產(chǎn)品外觀設(shè)計

運用切割和重構(gòu)的設(shè)計手法，將呆板的長方體體現(xiàn)簡潔、大氣的氣質(zhì)，外形似一朵小蘑菇破土而出，為這個世界帶來生機、活力，與空氣凈化器的凈化功能不謀而合；整體感和設(shè)計感較強、典雅而不失活力；外觀顏色運用暖色系的淡金黃色和銀白色噴漆工藝，易于融入家庭氛圍，給人和藹可親的感受，富有人情味（如圖3）。

2.交互設(shè)計

液晶顯示面板設(shè)計在側(cè)面的上部，便于用戶實時查看空氣質(zhì)量和溫濕度等信息；控制面板采用觸摸屏及觸控的方式，可結(jié)合遙控器或APP控制的方式，為用戶提供多種選擇；產(chǎn)品頂部可放置小盆栽或者物件，增加空間利用率的同時，為室內(nèi)帶來更多生機和活力[13]。

顯示屏幕和觸控面板：屏幕功能鍵設(shè)計在下方；最左邊是總開關(guān)按鈕和童鎖鍵；向右是PM2.5實時監(jiān)測顯示指數(shù)，綠色的指示燈帶會根據(jù)空氣質(zhì)量變化顏色（空氣質(zhì)量優(yōu)是綠色，空氣質(zhì)量良是藍色，空氣質(zhì)量中是橙色，空氣質(zhì)量差是紅色），提醒用戶當前空氣質(zhì)量指數(shù)[14]；綠色指示燈內(nèi)部是氧含量數(shù)顯；再往右是溫度和濕度監(jiān)測顯示，實時掌控室內(nèi)溫濕度；最右邊的是濾芯的消耗指數(shù)顯示濾芯使用壽命以及更換濾芯周期。通過倒計時的數(shù)顯方式，掌握對濾芯的使用狀態(tài)（如圖4）。

3.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計

經(jīng)過公司研發(fā)團隊人員的討論和分析，考慮各個功能模組的尺寸、質(zhì)量、大小、功能順序、放置位置等，最后將較重的制氧模組設(shè)計在最底部，依次向上是過濾模組、加濕模組、出風模組[15]（如圖5）。

在凈化器的支柱內(nèi)壁處搭接相關(guān)控制線路，節(jié)省內(nèi)部空間的同時，又規(guī)范線路走向、不易凌亂，利于裝配；將高能離子模組安裝在風道口處；在不破壞整體外觀的基礎(chǔ)上，于出風口蓋下方布局PM2.5檢測模組、溫濕度監(jiān)測模組，實時監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量和溫濕度，并經(jīng)過數(shù)據(jù)采集和反饋功能顯示到控制面板，實現(xiàn)空氣凈化器運行的實時監(jiān)測；隨后對產(chǎn)品PROE建模優(yōu)化排布，進一步確定產(chǎn)品各個部件的造型和拔模角度，弄清楚各個部件各個零件的裝配關(guān)系，結(jié)構(gòu)強度等工程問題，然后拆畫各個零部件，進行手板的制作。

將生產(chǎn)的產(chǎn)品送至相關(guān)行業(yè)檢測機構(gòu)做測試，在經(jīng)過相關(guān)空氣檢測機構(gòu)的檢驗后，得到我公司空氣凈化器產(chǎn)品的功能參數(shù)。氣態(tài)污染物CCM：F4（gt;1500mg）；固態(tài)CCM：P4（gt;12000mg）；固態(tài)污染物：CADR839m3/h；氣態(tài)污染物：CADR：425m3/h；空氣濕度顯示：數(shù)字顯示；PM2.5：數(shù)字顯示；噪音：34-68db；固態(tài)污染物凈化能效：高效級；HEPA濾網(wǎng)等級：H13（最高級）；高能離子發(fā)生量：200萬個/cm3；出氧濃度：高達90%—95%、出氧量高達3L/min。

該款空氣凈化器產(chǎn)品，在外觀設(shè)計上給人一種簡潔、高雅、宜人的感受[15]；在功能性能方面，其CCM和CADR指數(shù)遠遠超過市場上絕大多數(shù)空氣凈化器產(chǎn)品，超過國家標準。整合了加濕、制氧等功能，填補了市場現(xiàn)有產(chǎn)品空白，增加了市場上產(chǎn)品的多樣性，為用戶提供更多的產(chǎn)品選擇和服務，將創(chuàng)新性地引領(lǐng)空氣凈化行業(yè)“新革命”。

四、結(jié)語

本文通過競品分析獲得當前市場空氣凈化器產(chǎn)品和新風系統(tǒng)的功能、外觀、性能等現(xiàn)狀分析，獲取了用戶需求“興奮點”；通過Kano模型將用戶需求進行分類并計算相對權(quán)重[16]，得到用戶需求相對權(quán)重對應表及設(shè)計要素；最后基于市場和興奮型需求對空氣凈化產(chǎn)品進行創(chuàng)新設(shè)計，獲得了一款集成多功能的凈化產(chǎn)品。產(chǎn)品生產(chǎn)后進入了市場銷售，增加了市面上產(chǎn)品的多樣性，同時也為空氣凈化器行業(yè)研發(fā)趨勢提供了思路和方向。

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作者簡介：

李煒烙，碩士，貴陽幼兒師范高等?？茖W校藝術(shù)學院助教。研究方向：TRIZ理論及方法、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。

楊勤，碩士，貴州大學機械工程學院教授。研究方向：為工業(yè)設(shè)計理論及方法、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。

王東君，貴州全世通精密機械科技有限公司工程部高級工程師。研究方向：機械設(shè)計。