场景法优化的舱式熏蒸机迭代设计研究_付晓莉.pdf

包 装 工 程 第 44 卷 第 4 期 188 PACKAGING ENGINEERING 2023 年 2 月 收稿日期：20220916 基金项目：河南省重点研发与推广专项（科技攻关）（212102210346）作者简介：付晓莉（1962），女，教授，主要研究方向为工业设计技术理论及应用、康复产品工业设计创新方法及应用。通信作者：黄震（1995），男，硕士生，主攻工业设计创新方法及应用。场景法优化的舱式熏蒸机迭代设计研究 付晓莉，黄震，杨树峰（中原工学院，郑州 451191）摘要：目的目的 在医疗器械智能化、人性化发展的时代背景下，舱式熏蒸产品款式老旧、用户满意度低的问题日益凸显，为提升用户体验，对舱式熏蒸产品进行迭代设计。方法方法 基于场景法梳理现有舱式熏蒸机的作业流程，建立医师、患者、患者陪同人员三者的典型场景；采用交互设计方法深度挖掘交互摩擦点、整理用户需求，重构具备良好交互性能的目标场景；运用全局人机界面原件（HIEs）解析方法解构舱式熏蒸机，建立功能部件与功能性元器件的映射关系，结合目标场景获得舱式熏蒸机的功能需求；以黑箱原理创建功能模型，提出舱式熏蒸机各功能部件的设计目标。结论结论 得出满足用户需求的舱式熏蒸机方案，验证了使用场景法进行产品迭代设计的可行性，为提升同类产品可用性与用户满意度提供了设计方向和思路。关键词：舱式熏蒸机；场景法；功能重构；黑箱原理；迭代设计 中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)04-0188-07 DOI：10.19554/ki.1001-3563.2023.04.023 Iterative Design of Cabin Fumigation Machine Optimized by Scenario Method FU Xiao-li,HUANG Zhen,YANG Shu-feng(Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou 451191,China)ABSTRACT:Under the premise of intelligent and humanized development of medical equipment,the problems of obso-lete styles and low user satisfaction of cabin fumigation products have become increasingly prominent.The work aims to conduct iterative design on cabin fumigation product to improve user experience.Based on the scenario method,the op-eration process of the existing cabin fumigation machine was sorted out,and the typical scenarios of the doctor,the pa-tient,and the patients accompanying person were established.The interactive design method was used to deeply explore the interactive friction points,organize the user needs,and reconstruct the target scenarios with good interactive per-formance.The analysis method of human interface elements(HIEs)was used to reconstruct the cabin fumigation machine.The mapping relationship between functional parts and functional components was established.Combining the target scenarios,functional requirements of the cabin fumigation machine were obtained.The functional model was created based on the black box principle,and the design goals of each functional component of the cabin fumigation machine were proposed.A cabin fumigation machine program that meets the needs of users was obtained.It verifies the feasibility of iterative product design with the scenario method and provides design directions and ideas for improving the usability and user satisfaction of similar products.KEY WORDS:cabin fumigation machine;scenario method;function reconstruction;black box principle;iterative design 熏蒸疗法作为中医常用的治疗方法，利用药物蒸汽打开毛孔，使药物通过皮肤直达病灶，能够达到改善人体微循环、活血通络、缓解痉挛、镇痛等效果1。舱式熏蒸机是实现患者全身熏蒸治疗的现代医疗器第 44 卷 第 4 期 付晓莉，等：场景法优化的舱式熏蒸机迭代设计研究 189 械，具有作用范围广、药物渗透性佳的特点。近年来，人们对康复医疗器械的使用体验关注度逐渐提高，设计师逐步将人机工程学、人工智能等用于熏蒸机的设计以提高其便捷度和舒适度。李娜等2依托 PID 智能控制器重新设计熏蒸机舱内控温方案，优化控温性能，增强熏蒸治疗的安全性和舒适性；孔令哲3根据人体尺寸研究熏蒸机的主体结构，使用 ANSYS Workbench、FLUENT 等软件进行流场分析，研发了自动控温单片机系统，设计出了具备智能控制功能、符合人机工程学的舱式熏蒸机方案。拥有良好的工作性能、安全性和舒适性是产品保证用户体验的基础，而直接影响用户使用体验的是产品的交互性能。对市场十余款舱式熏蒸机进行调研分析，其中90%的产品仅在外观及色彩方面有所差异，功能布局及使用流程等方面存在极大趋同性。采用访谈与问卷相结合的方式对使用XY公司的舱式熏蒸机的实际使用场景进行调研，共回收问卷 107 份，得出 80%的医生将大量时间消耗在功能参数调节、辅助病患治疗、日常维护和维修等方面，61.2%的患者反馈在治疗过程中因熏蒸机布局不合理体验感较差。因此，运用场景法分析熏蒸机的使用场景，系统发掘用户痛点，提升熏蒸机的交互性能，帮助用户高效舒适地达成治疗目标，可以极大地提升用户的使用体验。1 场景法迭代设计流程 区别于以物为设计对象的工业设计方法，场景法主要通过收集与优化用户行为来指导设计，以系统论的观点贯穿整个设计流程，将交互场景中人、机、环境三个因素作为一个整体进行分析4-5，以减少产品使用过程中的交互摩擦。2005 年诺曼（Norman）在某杂志中提出“以用户为中心的设计可能是有害的”，并将以活动为中心的设计方法作为研究的重点。王玉梅等6在产品设计中使用客观场景来分析用户需求，以交互设计方法来建造目标场景，经过场景验证和评估得到实际场景；罗琴等7在医疗系统的设计中，基于行为设计学方法发掘用户行为特征和行为执行方面的潜在需求；王江涛等8通过研究用户的操作行为和认知行为，将用户体验量化设计方法用于智能家居产品设计中，降低使用难度，提升了产品可用性；付晓莉等9利用实地访谈法、观察法对用户行为进行调研，使用人物角色法、头脑风暴法分析用户特征，优化儿童康复熏蒸床用户体验；王秋惠等10整理消杀机器人作业中的典型事故案例，对其工作场景进行逻辑分析，得出以功能、形态、色彩与交互为四项安全要素的产品设计策略。相对于直接根据用户反馈提出产品改进方法的设计方法，场景法可有效降低用户主观意识的干扰性，更易全面感知用户的真实状态，保证设计方向的正确性。迭代设计是一种根据市场反应和用户反馈，分析总结现有产品的缺陷与不足，并结合产品及企业规划，对下代产品进行精准优化设计的方法，是目前产品设计常用的方法之一11。基于场景法的产品迭代设计包括：运用场景法还原现有产品使用流程，分析用户行为，发掘交互摩擦点；解构产品以获取功能部件，并以全局人机界面解析方法找到其与交互摩擦点的映射关系；通过交互设计方法重构目标场景，解决交互摩擦点，设计产品功能模型和实际方案；对新方案进行场景模拟和专家评价，验证结果的合理性与可行性；迭代流程如图 1 所示。图 1 场景法迭代设计流程 Fig.1 Process of scenario-based iterative design 1.1 建立典型场景 典型场景源于大量真实使用场景的观察和总结，以时间顺序描述用户及用户行为、使用环境、产品工作状态12，可用于模拟大多数情况下的使用情形。利用典型场景分析提取用户需求并用于产品设计，能有效解决用户痛点。如图 2 所示，在后续的研究中，按照时间节点将获得的使用流程分割为场景 A、B、C等，以图形表示各场景中用户与其他用户、产品之间 图 2 典型场景图示 Fig.2 Illustration of typical scenarios 190 包 装 工 程 2023 年 2 月 的交互行为，线段和箭头指向表示交互行为及其发起方向。1.2 产品解构 在产品使用过程中，各部件的功能直接或者间接影响交互行为，依据交互功能解构产品，可探究用户行为与各功能部件之间的关系。林丽等13提出全局人机界面原件（HIES）解析方法，将产品解构为功能性元件，并将其作为影响用户情感意向的变量进行研究，张芳兰等14将此方法应用于人机产品的用户需求分析。全局人机界面元件解析方法通过分析产品功能部件和功能性元器件的共同输入以及视觉、听觉、触觉、嗅觉的交互通道，对产品进行功能解构和元器件拆解，建立其映射关系，得到可单独发挥交互功能的最小功能部件和对应的功能性元器件，实现产品解构，如图 3 所示。图 3 产品解构流程 Fig.3 Product deconstruction process 1.3 交互摩擦点发掘 交互摩擦是由产品交互特征与使用者真正需求的差异性造成的，包含用户在使用产品过程中产生的生理痛点和心理痛点，源于设计人员对用户真实行为和使用场景缺乏实质的了解15。发掘交互摩擦点，需在典型场景中发现可能存在的用户受阻行为，映射功能部件设计特征，并针对相关用户和功能部件，验证该受阻行为的真实存在性，如图 4 所示。图 4 交互摩擦点分析 Fig.4 Analysis of cross friction points 1.4 重构目标场景 目标场景的构建以典型场景为基础，优化用户交互体验为主题，与行为动线分析方法相结合16，对用户的行为进行合理分配、排序，寻求交互摩擦点的方案最优解，如图 5 所示。提取用户行为受阻原因，对于功能缺陷、缺失造成的交互摩擦，采用疏通用户行为流程的方式，对原行为进行继承式优化；对于行为不合理复合（单个行为中包括一个以上的目标）造成的交互摩擦，以目标为导向，采用拆分、合并、移位的方式重新规划用户行为，将优化后的行为带入目标场景中进行模拟验证，并通过用户调研探究其合理性。图 5 目标场景构建流程 Fig.5 Const