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對于應急通信車而言,作為特種車輛,具有產量小、定制、個性化需求的特點。在設計生產上,應該避免長期以來所形成的由生產者依據自己的理解來設計和生產(即以制造為導向)的理念,向市場導向的理念轉變,即以用戶的需求為基礎,按照客戶的實際需求和喜好來進行設計。分析產品的實際使用環境,以及客戶特定的功能需求,設計和生產迎合最終需求的應急通信車產品。具體而言,在應急通信車的設計過程中運用感性工學的方法,了解客戶的情感需求,獲取用戶的感性意象,通過對現有應急通信車產品的歸納分析,提取特征,進行設計元素歸類,建立設計元素信息庫。通過對客戶需求信息的分析,進行用戶的感性意象匹配,選取并確定造型設計風格。
QFD
20世紀70年代,日本質量專家提出了QFD的概念。約吉阿考(YojiAkao)將其定義為:針對滿足顧客而去發展設計品質的一種方法,然后經由生產接口將顧客需求轉換成設計目標與主要品質保證[2]。QFD的概念模型,如圖1所示,通過質量需求和質量性能等不同的側面對產品進行描述,再用二維表的形式展開,形成超立方體的產品模型。產品超立方體模型的側面由質量需求、質量特性、成本、技術、可靠性等組成。美國學者于1988年提出了質量屋(HouseofQuality,HOQ)的概念。質量屋由一系列圖表和矩陣構成,通過直觀的表達形式,提供了一種將顧客需求轉換成產品和零部件特征并配置到制造過程的結構,是QFD方法的基本工具[3,4]。
感性意象與QFD結合的基本思路
運用感性意象可以分析和獲取客戶的喜好,確定造型設計風格;運用QFD可以進行質量與性能需求的設計展開,并通過質量規劃需求的重要度評判和市場競爭性評估等手段完善和確定設計方案。將感性意象和QFD結合更適合于個性化、小批量的產品設計開發。兩者結合的設計思路如圖3所示。在兩者結合的過程中,一方面感性意象確定了造型風格,明確了設計方向;另一方面感性意象分析明確了用戶需求,為QFD中產品需求的獲取和客戶需求轉換提供了基本參數和重要數據。通過質量屋的構建,在明確的設計方向指導下得出最終的設計方案。
感性意象與QFD結合的應急通信車設計實現
1應急通信車的構成與設計需求分析
應急通信車包括車體和通信兩大部分,車體部分包括底盤和箱體,通信部分包括通信設備和傳輸設備。通信部分由移動公司采購提供,車體底盤部分一般采用奔馳、沃爾沃等進口底盤,均不需要進行設計,但在設計中要考慮已有條件進行設計展開。箱體是工業設計的重點,設計內容包括兩部分:箱體與底盤整體性設計、箱體內部裝飾設計。箱體外部造型及內部裝飾基本技術要求如下:箱體空間分割:分為三個區域,一是主通訊設備及操作控制區;二是天線艙;三是發電機艙。箱體整體設計安全、合理,空間利用率高,視覺效果好,且具有較高的宜人性。箱體內部空間設計合理,線路清晰、明確,備有系統所需要的電源插座、照明燈等。箱體外后部裝有工作人員出入箱體的爬梯和扶手。箱體內設置有相應的儲物空間,以放置部分工具。箱體內設置工作椅,并應考慮使用環境及人機工學要求。箱體內頂部設置換氣扇、空調。廂體頂部升降桅桿位置設置有自動天窗,天窗大小能夠保證設備自由升降,且不會損壞天線。箱體內所有通信設備均通過減震器固定于地板上,以提供二次減震。
2應急通信車的感性意象分析
感性意象分析通過綜合考慮功能、人機工學等因素,確定應急通信車外觀造型設計和內部裝飾設計的元素歸類表,構成感性信息詞語數據庫,形成由感性詞語構成的應急通信車造型坐標系統。依據設計需求和用戶喜好,進行感性詞語匹配。感性信息詞語數據庫,由代表顧客對產品感受的感性詞語組成,通過與產品使用者的對話或相關產品雜志進行收集整理。首先收集若干數量的詞匯,然后篩減至合理的詞匯量,使之可以代表顧客對產品的感受。如圖4所示,在感性數據庫中,組建語意差異量表,通過語義差異明確客戶的喜好與需求。從圖4反映的關系可以看出,在滿足產品實用功能的前提下,外觀視覺效果和產品經濟性影響著設計師的開發思路和設計定位。簡單而言,Ⅰ區反映了較高成本下會帶來較好的效果,Ⅱ區反映了高成本下的優異效果,Ⅲ區反映了較好經濟性條件下的較好效果(在滿足企業效益的原則下,應該是設計的追求之一),Ⅳ區反映了經濟情況下的一般設計,Ⅴ區反映了低水平的設計,Ⅵ區是指考慮成本為前提的設計,Ⅶ區是指錯誤的設計,Ⅷ區是指不考慮成本的豪華設計(以客戶的高要求為目標)。
3應急通信車的質量屋構建
產品需求是指產品的功能需求、用戶的個性化需求、保證產品個性的生產制造需求等幾個方面。產品需求的獲取是建立質量屋的第一步,也是關鍵的一步[5]。針對應急通信車進行相關產品資料收集、用戶調查、意見反饋、公司內信息、行業新聞等收集產品需求,結合感性意象分析,掌握客戶的個性化產品訴求,建立質量特性展開表,如表1所示。需求重要度是QFD規劃過程中有地分配資源和進行決策的重要依據[6]。根據質量特性展開表,建立由技術要求和顧客需求等關鍵要素構成的應急通信車設計質量屋,如圖5所示。圖中對各要素的重要度、關聯度及權重系數進行了分析賦值。
4設計效果
應模糊邏輯系統的輸出穩定控制設計方法,并通過仿真驗證了該方法的可行性和有效性。自適應模糊邏輯系統是通過未知非線性函數的輸入輸出數據信息構造而成的,只是用于逼近f(x)和g(x),然后將其構造好的模糊模糊邏輯系統運用到控制器中,最后實現輸出穩定控制要求。這種將模糊邏輯系統的構造過程和控制器設計相獨立的方法,不但簡化了控制器的設計難度,提高了逼近精度和模糊規則的合理性,減小了運算量,而且這種模塊化的設計思想更容易應用到工程實踐中,從而實現理論與實踐的完美結合。(本文作者:杜鶴民單位:西安工業大學)