周紅宇，朱倩，王嘉倫，張學(xué)敏，龔雯璟

基于Kano-QFD-PUGH的激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)研究

周紅宇，朱倩，王嘉倫，張學(xué)敏，龔雯璟

（湖北工業(yè)大學(xué) 工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)院，武漢 430068）

解決現(xiàn)有激光清潔機(jī)產(chǎn)品與煙絲切割機(jī)設(shè)備不適配的問題，提升用戶的產(chǎn)品操作效率與使用滿意度。通過Kano模型進(jìn)行用戶需求分析與提取，得到需求要素權(quán)重排序，明確重點(diǎn)需求；QFD質(zhì)量功能展開解決需求到功能的轉(zhuǎn)換問題，獲取產(chǎn)品功能要素及對應(yīng)設(shè)計(jì)優(yōu)先級順序指導(dǎo)設(shè)計(jì)展開；利用PUGH決策矩陣對設(shè)計(jì)產(chǎn)出方案從需求要素與功能要素角度進(jìn)行綜合評價(jià)，獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。Kano-QFD-PUGH的集成模型，通過定位用戶需求，從造型、功能和安全性角度出發(fā)，將其映射為相對應(yīng)的設(shè)計(jì)需求，指導(dǎo)產(chǎn)出激光清潔機(jī)最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，最終方案操作合理、安全可靠，滿足用戶需求。基于Kano-QFD-PUGH模型的產(chǎn)品開發(fā)流程能夠提升激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)要素提取的準(zhǔn)確度，所得方案有效解決了激光清潔機(jī)與特殊設(shè)備適配問題，驗(yàn)證了該方法在設(shè)計(jì)實(shí)踐中的可行性與指導(dǎo)作用，對同類清潔設(shè)備的產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)優(yōu)化研究具有一定的參考價(jià)值。

激光清潔機(jī)；產(chǎn)品開發(fā)；Kano模型；QFD質(zhì)量功能展開；PUGH決策矩陣

中國作為煙草消費(fèi)與生產(chǎn)的第一大國[1]，全國煙民數(shù)量已超過3億人。國內(nèi)整體煙草行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，煙草產(chǎn)品已遠(yuǎn)銷世界各地。煙絲切割是煙草產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中的重要環(huán)節(jié)，切割設(shè)備每日需不間斷工作，易導(dǎo)致煙絲輸送銅排鏈產(chǎn)生煙油積垢和煙絲附著等情況，影響切絲工序質(zhì)量，造成煙絲寬度不均勻等問題。目前大多工廠采用人工拆洗的分級保養(yǎng)方式，將銅管逐根拆卸進(jìn)行清洗，該方式勞動強(qiáng)度大、操作難度高，并且清潔質(zhì)量不可控，還會加快軸承、驅(qū)動輪零部件的銹蝕損壞。激光清洗技術(shù)具有高效、準(zhǔn)確、快捷、成本低等特點(diǎn)，適用于金屬材料表面清潔[2]，此技術(shù)適合作為新技術(shù)引入，改進(jìn)煙草工廠傳統(tǒng)的清潔方式。由于清潔對象及工作環(huán)境的特殊性，現(xiàn)有的激光清潔機(jī)產(chǎn)品無法滿足實(shí)際用戶需求，因此展開激光清潔機(jī)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，需要充分考慮到相關(guān)的用戶期望因素及條件限制因素，并將其量化成具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素[3]，在最后產(chǎn)品方案的篩選與決策階段[4]，除了從感性的視覺角度判斷外，還需要通過邏輯化思維來進(jìn)行理性的權(quán)衡分析。本次研究使用Kano模型結(jié)合QFD（Quality Function Deployment，質(zhì)量功能展開）進(jìn)行用戶需求及產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素的分析與提取，利用PUGH決策矩陣（PUGH Decision Matrix，普式矩陣）得到最優(yōu)方案，最終完成此次激光清潔機(jī)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)。

1 Kano-QFD-PUGH方法綜述

Kano模型主要用于研究用戶的個(gè)性化需求，對其進(jìn)行定性分析并合理分類[5]，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)研階段的一種需求解析模型。它將用戶滿意度的反饋結(jié)果映射到產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)上，進(jìn)而對用戶需求進(jìn)行優(yōu)先層級劃分排序，便于后續(xù)準(zhǔn)確定位產(chǎn)品設(shè)計(jì)切入點(diǎn)，提高設(shè)計(jì)效率。QFD質(zhì)量功能展開主要用于研究用戶需求與產(chǎn)品功能屬性之間的關(guān)系，對兩者進(jìn)行定量分析并相互連接[6]，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析階段的一種功能轉(zhuǎn)換工具。它通過需求功能要素矩陣，得到用戶反饋結(jié)果及產(chǎn)品功能要素間的關(guān)聯(lián)度，依此對產(chǎn)品功能進(jìn)行取舍判斷，起到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的作用。PUGH決策矩陣是一種操作簡單靈活的決策工具，它通過與參照方案之間的對比評分來進(jìn)行候選方案的定性排序[7]，利用產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求進(jìn)行多層次篩選，有助于決策的合理性、邏輯性。這三種研究方法都各有其長處，Kano模型解決用戶需求因素定性分析問題，QFD質(zhì)量功能展開解決功能設(shè)計(jì)定量分析問題，PUGH決策矩陣解決評價(jià)思維邏輯問題，但每種方法在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中都具有使用局限性。因此，將三者結(jié)合使用貫穿本次設(shè)計(jì)過程：Kano為功能設(shè)計(jì)分析做好需求連接的前期鋪墊，QFD彌補(bǔ)定性分析主觀性強(qiáng)、無法精準(zhǔn)判斷等問題，兩者相輔相成、優(yōu)勢互補(bǔ)，完成以Kano-QFD設(shè)計(jì)方法為指導(dǎo)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案產(chǎn)出，最后使用PUGH進(jìn)行方案評價(jià)決策，通過設(shè)計(jì)指標(biāo)評分排序來驗(yàn)證產(chǎn)品的適用性。三者共同提升設(shè)計(jì)過程的可靠性與科學(xué)性，形成一個(gè)完整的產(chǎn)品開發(fā)流程。

目前，已有部分學(xué)者使用了Kano、QFD及PUGH方法，從不同的角度對各種產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究。韋艷麗等[8]使用Kano-QFD模型結(jié)合EPO模型，從可用性角度對云養(yǎng)寵APP的交互功能進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。鄧杏儀等[9]使用用戶旅程圖結(jié)合Kano-QFD模型，圍繞用戶需求對健身游戲系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。楊靜等[10]提出了一種AHP集成PUGH的評價(jià)模型，完成了針對概念設(shè)計(jì)的產(chǎn)品綜合評價(jià)體系構(gòu)建。李惠等[11]提出融合QFD與PUGH的評價(jià)方法，結(jié)合層次分析法完善了針對人機(jī)界面評價(jià)流程。何若喬等[12]將Kano模型和PUGH引入QFD中，優(yōu)化了老年人的車載信息系統(tǒng)，驗(yàn)證了此模型的客觀實(shí)用性。根據(jù)上述文獻(xiàn)可知，Kano、QFD及PUGH三種方法已被引入各個(gè)領(lǐng)域中使用，但目前還沒有形成完善且統(tǒng)一的研究范式，尚存一定的研究空間及價(jià)值。

2 基于Kano-QFD-PUGH的激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)流程構(gòu)建

Kano-QFD-PUGH集成的設(shè)計(jì)研究方法，貫穿了產(chǎn)品的用戶需求提取、設(shè)計(jì)需求轉(zhuǎn)化與設(shè)計(jì)方案決策驗(yàn)證的設(shè)計(jì)全流程，保證了用戶需求轉(zhuǎn)化為功能設(shè)計(jì)要素過程中的準(zhǔn)確性，以及最優(yōu)設(shè)計(jì)方案選定的科學(xué)性。結(jié)合本次設(shè)計(jì)項(xiàng)目的產(chǎn)品特性，對全局進(jìn)行階段性規(guī)劃，具體操作流程如下。

1）通過文獻(xiàn)閱讀、實(shí)地考察、用戶訪談、問卷調(diào)研等方式收集與總結(jié)激光清潔機(jī)用戶需求，并進(jìn)行需求層次劃分。

2）以所獲的用戶需求為中心，制作Kano問卷進(jìn)行深入調(diào)研，通過問卷轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行用戶需求定性劃分及需求重要度計(jì)算，為質(zhì)量屋的構(gòu)建提供數(shù)據(jù)支持。

3）總結(jié)產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)需求，并通過專家打分構(gòu)建功能需求映射矩陣，輔助質(zhì)量屋構(gòu)建。

4）構(gòu)建激光清潔機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量屋（HOQ），對功能設(shè)計(jì)需求量化處理并進(jìn)行功能設(shè)計(jì)優(yōu)先級分析，以此為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)展開。

5）為保證輸出方案的科學(xué)性及適用性，使用PUGH決策方法對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行粗篩，縮小選擇范圍。

6）對剩余方案進(jìn)行設(shè)計(jì)需求評級及綜合評分，輸出最優(yōu)方案。激光清潔機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程框架見圖1。

圖1 激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)流程框架

3 基于Kano模型的激光清潔機(jī)用戶需求分析

3.1 用戶需求要素劃分

3.2 Kano問卷分析

Kano模型根據(jù)用戶滿意度將需求要素劃分成五類[14]：魅力型需求，即意想不到的要素，若具備則用戶滿意度大幅上漲；期望型需求，即用戶希望的要素，它與滿意度呈正向關(guān)系；無差異型需求，即可忽略的要素，其不會導(dǎo)致用戶滿意度變化；基本型需求，即產(chǎn)品的基礎(chǔ)質(zhì)量，若不具備則用戶滿意度大幅下滑；逆向型需求，即不希望產(chǎn)品具備的要素，它與滿意度呈反向關(guān)系。通過Kano問卷對用戶需求重要度進(jìn)行進(jìn)一步分析，需求分類度量見表1。

本次激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)屬于定制類產(chǎn)品，具有面向用戶范圍小、適用人群固定等特點(diǎn)。因此，確定調(diào)研人群包括項(xiàng)目對接人員5名、技術(shù)工程師6名、生產(chǎn)線工作人員25名、相關(guān)產(chǎn)品專家3名、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成員6名，共計(jì)45人。統(tǒng)一發(fā)放Kano問卷并回收后，對獲得的需求結(jié)果進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，計(jì)算步驟如下。

圖2 激光清潔機(jī)用戶需求指標(biāo)體系

表1 Kano需求分類度量

Tab.1 Kano need classification scale

1）將每項(xiàng)需求要素獲得的、、、評價(jià)個(gè)數(shù)分別記為、、、。

表2 Kano需求分析及影響力結(jié)果

Tab.2 Kano need analysis and impact results

4 基于QFD模型的激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)要素分析

4.1 用戶需求重要度改進(jìn)

4.2 HOQ質(zhì)量屋構(gòu)建

HOQ質(zhì)量屋構(gòu)建是質(zhì)量功能展開的核心部分[15]，其構(gòu)建過程主要是從用戶需求要素到設(shè)計(jì)功能要素的映射與轉(zhuǎn)換，得到設(shè)計(jì)要素排序來控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量。

表3 需求要素質(zhì)量規(guī)劃

Tab.3 Need element quality planning

根據(jù)以上步驟，構(gòu)建激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)質(zhì)量屋，如表4所示。由此可得到其功能要素相對重要度優(yōu)先級排序結(jié)果，見圖3。

表4 激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)質(zhì)量屋

Tab.4 Design quality house of laser cleaner machine

圖3 功能設(shè)計(jì)相對重要度結(jié)果

5 基于PUGH的激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)方案評價(jià)

PUGH決策矩陣是一種快速的定性決策方法[16]，幫助權(quán)衡分析識別出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)小組根據(jù)質(zhì)量屋得出的功能要素排序結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)方案產(chǎn)出，使用PUGH矩陣進(jìn)行方案初篩及進(jìn)一步的綜合評價(jià)，完成最終的方案敲定。

5.1 設(shè)計(jì)方案初篩

由2名產(chǎn)品經(jīng)理、4名技術(shù)工程師及9名生產(chǎn)線操作人員組成15人方案評審小組，對經(jīng)過兩輪設(shè)計(jì)所產(chǎn)出的五款激光清潔機(jī)方案進(jìn)行初步評價(jià)。首先，由于本非標(biāo)定制化產(chǎn)品其功能需求與市場主流產(chǎn)品所具備功能重合度不高，缺少同類產(chǎn)品對照，因此選用在第一輪設(shè)計(jì)方案中討論得出功能設(shè)計(jì)較為完備的方案2為評價(jià)基準(zhǔn)參照方案；其次，使用“+”代表較參照方案更優(yōu)、“–”代表較參照方案稍差、“S”代表與參照方案相當(dāng)[17]，從一級需求指標(biāo)角度對經(jīng)過了第二輪設(shè)計(jì)方案修改后的其他可選方案進(jìn)行評價(jià)；最后，統(tǒng)計(jì)各方案每項(xiàng)評價(jià)數(shù)量，得到方案初步評分排序。方案評價(jià)及取舍結(jié)果見表5。

表5 激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)方案初步評分排序

Tab.5 Preliminary scoring sort of laser cleaning machine design scheme

5.2 設(shè)計(jì)方案綜合評價(jià)

收集專家小組評價(jià)打分結(jié)果并進(jìn)行整理，確定3個(gè)方案各項(xiàng)功能指標(biāo)下的等級水平，根據(jù)式（9）—（10）計(jì)算得到各方案綜合評分，結(jié)果見表6。

表6 激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)方案綜合評分

Tab.6 Comprehensive scoring of laser cleaning machine design scheme

5.3 最終設(shè)計(jì)方案展示

對細(xì)節(jié)進(jìn)行完善后，完成最終設(shè)計(jì)方案如圖4所示。方案在造型方面，采用傾斜切面結(jié)合線條切割的設(shè)計(jì)手法，增強(qiáng)設(shè)備線條感、科技感，體現(xiàn)現(xiàn)代化風(fēng)格，整體選用白灰配色打造輕盈感，滿足用戶造型簡潔輕量化需求。在功能方面，增加機(jī)械臂監(jiān)控設(shè)備，雙側(cè)檢修門與散熱孔融合一體，可伸展屏幕方便多方位監(jiān)測，與工位接口處的緩沖結(jié)構(gòu)在保護(hù)裝備的同時(shí)，也滿足多工位適配的需求。在安全性方面，因煙草生產(chǎn)的特殊工作環(huán)境，產(chǎn)品整體材料選用食品級鋼材，并且做到防止激光外泄造成傷害，多重防護(hù)機(jī)制保障設(shè)備安全使用。

圖4 激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)方案

6 結(jié)語

激光清潔機(jī)與煙絲切割機(jī)的適配問題及操作效率對提升激光清潔機(jī)的用戶使用滿意度至關(guān)重要。因此，建立基于Kano-QFD-PUGH集成方法的激光清潔機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型，將Kano模型、QFD質(zhì)量功能展開及PUGH決策矩陣結(jié)合使用，解決設(shè)計(jì)過程中用戶需求提取、設(shè)計(jì)功能轉(zhuǎn)化及方案產(chǎn)出后的設(shè)計(jì)決策等重難點(diǎn)問題。研究構(gòu)建了激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)流程框架，從造型、功能及安全性角度建立激光清潔機(jī)用戶需求指標(biāo)體系，明確了用戶需求重要度；通過質(zhì)量屋構(gòu)建，得到了激光清潔機(jī)設(shè)計(jì)功能要素指導(dǎo)方案產(chǎn)出；利用所獲需求、功能要素進(jìn)行綜合評價(jià)找到最優(yōu)方案，形成完整的設(shè)計(jì)流程。最終方案人機(jī)操作合理，解決設(shè)備間的適配問題，整體效果達(dá)到項(xiàng)目預(yù)期，驗(yàn)證了Kano-QFD-PUGH模型的科學(xué)性與有效性，為激光清潔機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)與優(yōu)化提供了理論指導(dǎo)。

[1] 吳崇康. 中國煙草及煙草制品的國際競爭力及影響因素分析[J]. 經(jīng)貿(mào)實(shí)踐, 2018(21): 54. Wu Chong-kang. Analysis on the International Com-petitiveness and Influencing Factors of Tobacco and Tobacco Products in China[J]. Economic & Trade, 2018(21): 54.

[2] 李文豪, 石瑋瑋, 李灌華, 等. 激光清洗技術(shù)在裝備修理中的應(yīng)用研究[J]. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展, 2022, 59(17): 269-273.LI Wen-hao, SHI Wei-wei, LI Guan-hua, et al. Application Research of Laser Cleaning Technology in Equipment Repair[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2022, 59(17): 269-273.

[3] 譚春輝, 李玥澎. 基于用戶評論與Kano模型的虛擬學(xué)術(shù)社區(qū)優(yōu)化策略研究[J]. 情報(bào)理論與實(shí)踐, 2021, 44(11): 108-115.TAN Chun-hui, LI Yue-peng. Research on Optimizing Strategy of Virtual Academic Community Based on Users' Comments and Kano Model[J]. Information Studies (Theory & Application), 2021, 44(11): 108-115.

[4] 曹國忠, 劉孟然, 萬子薇. 基于進(jìn)化樹的碎紙機(jī)刀具變型設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì), 2019, 36(10): 121-126. Cao Guo-zhong, Liu Meng-ran, Wan Zi-wei. Variant Design of Shredder Cutter Based on Phylogenetic Tree[J]. Journal of Machine Design, 2019, 36(10): 121-126.

[5] 吳劍鋒, 汪圓圓, 矯東芳, 等. 基于Kano和DEMA-TEL方法的產(chǎn)品需求排序策略[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì), 2022, 39(2): 138-145. Wu Jian-feng, Wang Yuan-yuan, Jiao Dong-fang, et al. Product Requirement Ranking Strategy Based on Kano and DEMATEL Methods[J]. Journal of Machine Design, 2022, 39(2): 138-145.

[6] 強(qiáng)威. 基于Kano-QFD的新能源汽車移動端交互設(shè)計(jì)[J]. 包裝工程, 2022, 43(20): 212-219. QIANG Wei. Interaction Design on Mobile Terminal of NEVs Based on Kano-QFD[J]. Packaging Engineering, 2022, 43(20): 212-219.

[7] KARL T, Ulrich. Product and Development[M]. Bei jing: China Machine Press, 2013.

[8] 韋艷麗, 李安, 徐曦, 等. 基于Kano-QFD的云養(yǎng)寵APP可用性設(shè)計(jì)研究[J]. 包裝工程, 2022, 43(2): 378-386. WEI Yan-li, LI An, XU Xi, et al. Usability Optimization Design of Cloud Pet APP Based on Kano-QFD[J]. Packaging Engineering, 2022, 43(2)378-386

[9] 鄧杏儀, 劉林, 張瑞秋. 基于Kano-QFD的健身游戲系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 包裝工程, 2021, 42(14): 148-154. DENG Xing-yi, LIU Lin, ZHANG Rui-qiu. Optimal Design of Fitness Game System Based on Kano-QFD[J]. Packaging Engineering, 2021, 42(14): 148-154.

[10] 楊靜. 基于AHP-PUGH的產(chǎn)品概念選擇技術(shù)研究[J]. 包裝工程, 2016, 37(20): 162-167. YANG Jing. Technical Research on Product Concept Selection Based on AHP PUGH[J]. Packaging Engineering, 2016, 37(20): 162-167.

[11] 李惠, 王時(shí)英, 李娟莉. 基于QFD—PUGH的人機(jī)界面評價(jià)方法研究[J]. 圖學(xué)學(xué)報(bào), 2021, 42(6): 1043- 1050 LI Hui, WANG Shi-ying, LI Juan-li. Research on Human-Machine Interface Evaluation Method Based on QFD-PUGH[J]. Journal of Graphics, 2021, 42(6): 1043- 1050

[12] 何若喬, 李永鋒, 朱麗萍. 基于QFD的老年人車載信息系統(tǒng)用戶體驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 包裝工程, 2022, 43(8): 164-170, 202.HE Ruo-qiao, LI Yong-feng, ZHU Li-ping. User Experience Optimization Design of Elderly Vehicle Information System Based on QFD[J]. Packaging Engineering, 2022, 43(8): 164-170, 202

[13] 王軍鋒, 楊舒雨. 基于Kano模型的家具電商平臺設(shè)計(jì)研究[J]. 家具與室內(nèi)裝飾, 2022, 29(2): 60-65. WANG Jun-feng, YANG Shu-yu. Research on Furniture E-Commerce Platform Design Based on Kano Model[J]. Furniture & Interior Design, 2022, 29(2): 60-65.

[14] 胡珊, 劉晶, 王雨晴, 等. 基于用戶動態(tài)需求的產(chǎn)品迭代創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法研究[J]. 現(xiàn)代制造工程, 2020(12): 41-48. HU Shan, LIU Jing, WANG Yu-qing, et al. Research on Product Iterative Innovation Design Method Based on User Dynamic Demand[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2020(12): 41-48.

[15] 宮華萍, 尤建新, 王岑嵐. 基于改進(jìn)質(zhì)量功能展開的質(zhì)量特性重要度確定[J]. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2019, 47(9): 1359-1368. GONG Hua-ping, YOU Jian-xin, WANG Cen-lan. Determination of Quality Characteristics Importance Based on Improved Quality Function Deployment Model[J]. Journal of Tongji University (Natural Science), 2019, 47(9): 1359-1368.

[16] 龍婷玉, 武美萍, 繆小進(jìn), 等. 基于AHP和Pugh Matrix法的葉片表面強(qiáng)化工藝研究[J]. 材料保護(hù), 2022, 55(1): 135-141. LONG Ting-yu, WU Mei-ping, MIAO Xiao-jin, et al. Study on Surface Strengthening Technology for Blades Based on AHP and Pugh Matrix Method[J]. Materials Protection, 2022, 55(1): 135-141.

[17] ULRICH K T, EPPINGER S D. Product Design and Development[M]. 3rd. Boston: McGraw-Hill, 2004: 154-1.

Design of Laser Cleaning Machine Based on Kano-QFD-PUGH

ZHOU Hong-yu, ZHU Qian, WANG Jia-lun, ZHANG Xue-min, GONG Wen-jing

(School of Industrial Design, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China)

The work aims to solve the problem that existing laser cleaning machine products do not match the tobacco cutting equipment and improve the user's product operation efficiency and use satisfaction. Kano model was used to analyze and extract user needs, get the weight order of need elements, and define the key needs. QFD quality function deployment solved the transformation problem from need to function and obtained the product function elements and corresponding design priority order to guide design deployment. PUGH decision matrix was used to comprehensively evaluate the design output scheme from the perspective of need elements and function elements, and the optimal design scheme was obtained. The integrated model of Kano-QFD-PUGH was mapped to the corresponding design needs by positioning user needs from the perspective of modeling, function and safety and used to guide the output of optimal design scheme of laser cleaning machine. Thus, the final scheme was reasonable in operation, safe and reliable and could meet user needs. The product development process based on the Kano-QFD-PUGH model can improve the extraction accuracy of laser cleaning machine design elements. The scheme effectively solves the matching problem between the laser cleaning machine and the special equipment and verifies the feasibility and guiding role of this method in design practice, which has certain reference value for product development and design optimization research of similar cleaning equipment.

laser cleaning machine; product development; Kano model; QFD quality function deployment; PUGH decision matrix

TB472

A

1001-3563(2023)10-0164-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.10.016

2022–12–14

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題資助項(xiàng)目（2018YFD0301303-4）；湖北省教育廳教學(xué)研究項(xiàng)目2021309；國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃（202110500018）

周紅宇（1984—），男，碩士，副教授，主要研究方向?yàn)橹悄苎b備。

朱倩（1998—），女，漢族，碩士生，主攻智能裝備。

責(zé)任編輯：陳作