基于AHP/QFD/FBS模型的果园管理机创新设计研究

目的 改善本土农机装备现行设计流程在方案创新中的不足,实现果园管理机要素的优化和设计的创新。方法 面向农业4.0场景应用,引入工业设计创新思维到农机装备设计,构建层次分析法(AHP)、质量功能展开(QFD)和FBS(Function-Behavior-Structure)模型相结合的创新设计流程。首先,通过AHP和QFD的分析过程,将用户需求转化为关键产品特性。然后,结合相关特性指标,优化、更新、重组产品功能的内在属性,逐步建立概念性功能系统。最后,通过FBS模型的“功能-行为-结构”映射,求解功能实现的结构载体,以满足产品功能创新和结构要素为设计条件。最终完成果园管理机创新设计。结果 集成AHP/QFD/FBS的创新设计流程包含完整的需求分析、特性发掘、功能创新和结构求解过程。通过设计实践,果园管理机在用户体验、功能配置、适应性和智能化方面得到了提升。结论 该流程在农机装备方案创新中呈现出的有效性,能够为农业4.0中相关产品设计提供新思路和参考。

结合KANO-FBS-TRIZ模型的居家办公家具设计方法与实践

为弥补市面上的居家办公家具功能与种类方面的缺漏,以20~35岁职场青壮年群体为研究对象。首先通过桌面研究与线下访谈提炼需求关键词并利用KJ法绘制亲和图以划分需求维度;其次借助KANO模型判别需求类型,提炼关键需求功能点导入FBS模型,进而转化为结构要素为设计提供参考。最终基于上述研究结果并结合TRIZ理论提出居家办公家具的设计方案。基于KANO-FBS-TRIZ模型的居家办公家具的创新设计着眼于居家办公者的使用需求,采用量化与质性相结合的研究方法,优化现有家庭办公类家具设计,丰富现有设计方法研究,为相关产品的研发提供理论与实践参考。

基于Kano-FBS模型的家用哺乳椅设计研究

为满足哺乳期女性居家哺乳的多样化需求,并有效缓解其养育婴孩所带来的压力,文章从哺乳期女性的生理特征和哺乳过程出发,运用文献研究法和行为观察法,提取了哺乳期女性生理特征及哺乳需求。采用Kano模型深入分析用户需求,确定功能特性类型,并明确了相对重要的用户需求。采用FBS模型对关键性需求进行“功能—行为—结构”映射,以确保设计方案的合理性。通过模型的应用,得到了更具创新性和实用性的设计方案。该方案提升了用户的哺乳体验,为哺乳坐具的改进与创新提供了针对性的指导和启示。

基于Kano-FBS模型的智能桌面便签机设计

为帮助办公人群更高效率地完成工作并获得更多乐趣,同时缓解工作压力,将使用便利贴记事这一行为向智能化趋势靠拢,文章首先基于Kano模型深入分析智能桌面便签机用户需求,确定功能特性类型,并明确相对重要的用户体验需求。其次采用FBS模型将关键需求与产品设计相对应,确保设计方案的合理性。最后通过理论模型的应用得到更具创新性和实用性的设计方案,提高用户工作效率的同时增添趣味性,为办公用品创新发展和改进提供有针对性的指导。

基于FBS模型的视障人群助行产品设计

针对目前视障人群助行产品过于强调技术和功能,忽视了视障人群的情感需求和经济承受能力问题,文章从用户体验的视角出发,结合FBS模型理论,为视障人群助行产品的设计提供可行性建议。首先,对现有助行产品进行分类对比及优缺点分析,梳理存在的问题;其次,结合视障人群的特征,借助用户旅程地图分析视障人群出行的痛点及需求;最后,通过应用FBS模型进行变量之间的层级映射,提出视障人群助行产品的设计策略,并进行产品的优化设计实践。以期为视障人群助行产品设计提供新的方向和思路。

基于FBS的产品创新设计模型

FBS(Function- Behavior- State)模型被用于描述设计的认知过程 ,它分为功能 ,行为和状态三个层次 ,各层之间都可通过关系描述相互联系 .文中提出了一个基于 FBS的计算机辅助产品创新设计模型 ,描述了运用该模型进行创新设计的过程 。

产品设计中基于FBS模型的用户需求分析方法

为研究产品概念设计过程中的用户需求,运用功能-行为-结构(FBS)设计模型对产品进行分析,从而得出用户需求的最优解。运用改进的FBS设计模型对目标产品进行分析,得到模糊需求;结合弹性界限的概念,运用自然交互技术对模糊需求求解,同时结合情境感知对用户需求进一步分析;结合案例验证了文中方法的可行性。结果表明:改进后的FBS设计模型可用于分析用户需求,并能够通过自然交互技术得到用户需求的最优解。

基于自然交互的FBS设计模型

目的研究FBS设计模型的需求模糊问题,得出因地制宜、因时制宜、因人制宜的表达(即功能实现),从而得到"用户需求"的最优解。方法针对"模糊需求"问题,提出了"弹性界限"的概念,以自然交互的方法,通过对产品使用情境的上下文进行分析,对产品的情境感知进行预设,对"模糊需求"进行设计视域下的求解。结论在设计研发早期,可以将弹性界限形成的域值看作设计范畴,融入到设计中去。

基于情境FBS模型的数控机床CAID系统研究

通过对设计认知过程的逻辑性与时序性研究,提出审美、策略、意象3类行为情境。对情境中设计特征进行细分,构建出"情境类型——特征——特征值"结构,探讨结构间的交互关系及计算机表达形式,构建了工业设计情境化FBS模型。以数控机床为对象,对工业设计情境化FBS模型具体数据层进行挖掘和提取,开发了计算机辅助工业设计系统,指导实际设计,取得良好效果。

基于FBS拓展模型的可穿戴式康复机械手设计研究

康复机械手是康复医学和机器人技术的结合,其目的是通过外带辅助器具约束受伤肢体的运动范围,重建手部的运动系统功能,从而对患者患肢进行康复治疗。对功能-行为-结构(FBS)模型进行拓展,以设计知识流理论为出发点,融入用户需求和原理空间构建了基于FBS拓展模型的康复机械手设计方案。通过对需求-功能-原理-行为-结构(PFWBS)迭代设计解耦,并结合手部的生物学结构,系统分析了康复机械手概念模型映射过程。构建了康复机械手功构求解策略,为脑卒中患者设计了一款可穿戴式康复机械手,通过仿真分析和工作空间求解,验证了康复机械手机构的合理性。结果表明,基于FBS拓展模型的映射求解策略为康复机械手的设计研究提供了理论基础和实践策略,能有效提升用户体验。

基于FBS模型的智能轮椅结构设计

目的 为解决老年人及残疾人的出行问题,设计一款帮助老年人和残疾人的智能轮椅。方法 首先,分析和归纳智能轮椅的结构要素,对轮椅在实际运用中的操作和路径进行分析,探索将现有的自动驾驶技术应用于智能轮椅行驶辅助的可行性,运用FBS模型实现功能-行为-结构的整合,并实现映射转化过程。其次,借助最终的分析结论指导智能轮椅结构设计,并进行方案的迭代优化,为智能轮椅的支撑、连接、驱动系统提供相应的设计方案,提出增强结构功能、自动驾驶辅助的智能轮椅设计方案。结果 应用对偶分析法对最终方案进行设计评价,结合所得数值与排列顺序来验证设计方案的合理性。结论 FBS模型将功能、行为和结构的分析可视化,转化并提炼为结构设计的需求,为同类智能轮椅结构设计研究提供了一个新思路。

基于TRIZ的建筑业创新设计团队FBS模型研究

探索创新设计团队的创新认知过程,揭示团队创新设计的认知思维规律,并将研究成果用于指导创新实践,是提高团队创新能力的有效途径。通过实验方法,收集土木工程专业本科团队利用TRIZ理论合作进行创新设计的口语报告数据,在FBS模型基础之上,借助NVIVO8.0质性分析软件对数据进行编码分析,构建了设计者与设计对象交互演进的FBS认知模型,揭示了在TRIZ理论的启发下,设计者思维在FBS认知模型中的作用机制,为建筑业创新设计的认知研究提供理论基础。

功能-行为-结构(FBS)模型方法研究综述

功能-行为-结构(FBS)模型通过引入行为变量(Behavior),丰富了传统功能-结构(FS)模型,目前已被广泛应用于设计领域。对FBS模型的发展和应用进行综述。首先,从FBS模型的定义、相关变量概念的提出和发展、及优化和完善等方面对FBS模型进行介绍;其次,通过对国内外相关文献的分析,对FBS模型的研究及应用进行分类,总结现有主要研究集中于:FBS模型自身的发展、基于FBS模型的方法集成和映射机制的应用等方面;最后,提出FBS模型目前仍存在的问题,并给出研究建议,为FBS模型的研究和应用提供参考。

基于CMR+FBS方法模型的家庭智能体交互设计

目的FBS(即功能-行为-结构)认知计算设计模型对内容容器的设计缺乏对应的有效指导方法。本文提出针对内容功能关系需求的CMR认知计算设计模型,探讨家庭智能体交互设计的功能与内容设计的本体论框架。方法除了在家庭智能体的功能设计中引入FBS模型,本文还提出了针对智能体及人机交互内容设计的CMR(即内容-心智及交互模型-需求与关系)设计模型。其中,内容包括用户自身产生内容(UGC)、专业生产内容(PGC)、职业生产内容(OGC),以及本文提出的生态系统生成内容(EGC)。本文提出CMR+FBS方法模型,分析了功能任务与内容描述之间的转换关系,并将CMR+FBS模型应用于百度智能音箱项目的研究中,对其唤醒功能的设计进行了分析。结论FBS模型与CMR模型的结合能够支持高度灵活的智能体产品设计和数据服务的交互设计,CMR模型是提供高满意度用户体验的关键因素。寻求功能任务需求与构建用户生成内容的人机交互(HRI)关系是智能产品交互设计的新方法。

融合TRIZ理论和FBS模型的担架车创新设计

目的提出TRIZ理论和FBS模型融合的创新设计模式,以更充分地发挥两者在产品创新设计上的特点,形成优势互补,基于该模式设计一款代替救护车通过狭小路段实施救援的新型担架车。方法基于现有担架车产品,运用FBS模型挖掘医护人员和伤者的用户需求,并由用户需求推导分析用户行为,进而得到担架车创新结构特征。之后,应用TRIZ理论矛盾冲突矩阵对担架车结构及功能设计中出现的矛盾冲突进行分析,找到问题解决的思路并形成方案。结果根据产品创新设计模式设计出一款带有动力系统、可快速转移伤员、携带一定数量的救援物资,并能够通过狭窄空间、可承载多人的新型担架车。结论融合TRIZ理论和FBS模型的产品创新设计模式,为产品创新设计过程中的问题挖掘与问题解决,提供了一套系统且有效的设计思路与工具。

基于FBS模型与可拓变换的手部康复产品设计方法

为提升手部康复训练器设计的合理性和准确性,提出一种基于FBS与可拓学集成的产品设计方法。通过用户调研分析,得出用户需求与产品结构间的层次关系,借助熵权法对产品需求优先级排序;以FBS模型为设计框架,进行功能—行为—结构的映射,结合发散树方法对总功能进行事元发散,映射出相应的实际操作行为;根据不同的用户需求,将系统组件分层并建立物元,运用可拓变换中的增变换和置换变换对行为进行增添和替换,得到期望行为,映射出相应结构进行可拓变换,实现手部康复训练器再设计。研究表明:以熵权法为基础的FBS模型与可拓变换相结合的设计方法不仅能提升手部康复训练器的功能结构,也可为产品创新设计提供参考。

脉冲负载柴油发电机组的FBS模型设计及试验

在分析了机组的工作特性和功能需求的基础上,推导出了可以完成机组功能需求的期望行为,设计出了可以实现期望行为的机组结构。重点研究了柴油机功率确定、储能飞轮惯量优化及增压器匹配设计等问题,并将废气涡轮增压柴油机应用到该型机组。对机组的设计进行了试验验证。试验结果显示,机组性能满足设计要求。针对试验过程中负载突加初期的增压器供气滞后问题,提出了电力辅助涡轮增压方案,该方案可有效降低机组的燃油消耗和动态调速率。

结合Kano-QFD与FBS模型的露营椅创新设计方法研究

针对露营椅开发设计主要依赖生产企业和设计师的主观判断、设计方案与用户需求匹配度低、缺少科学量化的设计要素获取方法等问题,结合Kano-QFD与FBS模型,探索针对露营椅的创新设计方法。首先,通过用户访谈和调查问卷获取露营椅的初始用户需求,利用Kano模型得到用户需求类别及重要度;其次,基于QFD理论对用户需求进行量化分析,获取露营椅各项设计要求及权重;最后,将获得的关键设计要求导入FBS模型,完成露营椅功能要素到结构要素的映射转化,最终实现露营椅的创新设计。实践证明,结合Kano-QFD和FBS模型,能全面获取及分析用户需求,输出露营椅的具体解决方案,实现了用户需求到产品设计要素的精准映射,为展开露营椅创新设计提供一条新路径。

基于FBS扩展模型的适老化产品易用性设计研究

目的 为改进适老化产品易用性问题,提出一种融合需求分析和外观编码的产品概念设计扩展模型。方法 首先运用文献分析法了解适老化产品易用性设计研究和经典概念设计模型的发展现状,同时结合产品语义学中外观具备的传达产品功能和操作方式的价值,提出将产品外观编码应用于改进适老化产品易用性的新思路。其次对传统FBS模型进行扩展,构建一个包含“需求–功能–行为–结构–外观”多种要素的概念设计扩展模型。以需求分析和外观编码为重点,具体阐述模型推导过程。进而通过老年用户判断产品功能和操作方式的正确概率和反应时间量化产品易用性,从而优选出最佳的适老化产品设计方案。最后在设计应用中,以家用电动护理床智能遥控的易用性改进设计为例,验证了NFBSA模型的可行性。结论 NFBSA模型能有效改进产品易用性,有助于缩小老年用户与适老化产品之间的使用鸿沟,进一步增强老年用户对新兴产品的信心,同时给予设计师与相关产品的易用性设计研究以参考价值。

基于FBS模型的经营过程重组方法研究

基于ＦＢＳ模型的功能视图重组是整个企业经营过程重组的核心，由此能够导出信息、资源和组织视图的重组。基于ＦＢＳ模型经营过程重组策略充分利用了企业的静态功能部分，使得重组工作只集中在过程规则集的重组上，通过过程规则集的重组来反映企业经营过程重组后的行为。这种策略减少了经营过程重组的周期和工作量。