基于可拓思維的定量取藥裝置設計

張超 莫永立 魏聽

摘要：本研究以老年人為目標人群進行用戶研究，對其常服用保健藥品的藥瓶展開調查分析，發現現有老年保健藥品的藥瓶存在用戶服藥不方便，藥物易受污染和受潮等問題。運用可拓學方法對相關問題和產品進行拓展分析和變換，確定解決問題的思路，完成了一種可滿足多種需求的定量取藥裝置的結構和外觀設計方案。

關鍵詞：老年用戶；取藥；定量；可拓學；通用設計

中國分類號：TH47 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）03-0123-02

隨著人們對身體保健日益重視，老年人保健藥品的消費量越來越大。保健藥品具有營養性和食物性的天然藥品性質，有明確的用法用量要求。通過市場調查發現，現有保健藥品的包裝設計缺少對老年人群體的關愛。老年用戶在服藥時，通常是先將藥品從藥瓶倒入手中，數取一定數量，再將多余的藥品放回藥瓶。由于老年人存在肢體控制力差、健忘和視力弱等生理問題，完成以上操作存在不同程度的困難，從而產生取藥效率低、服藥失誤、藥品污染和受潮等問題。在我國逐漸進入老齡化社會的背景下，如何快捷有效地解決老年人定量取藥的相關需求，改善其服藥過程，保障衛生和安全，提高生活體驗，顯然是非常有意義的。

1 產品與用戶調查

研究小組通過調查藥店、超市和電商網站，分析了安利紐崔萊、善存和湯臣倍健等常見品牌的產品得知，保健藥品的形狀主要有圓柱型膠囊、橢圓球軟膠囊型、片狀型、矩圓型、圓型和櫻桃型等，主要用于補充維生素、礦物質、蛋白質和鈣質等，常用的藥瓶是主要有旋蓋閉合式和翻蓋閉合式兩種，沒有準確定量的功能。部分用戶使用定量藥盒來解決定量服藥問題，需要提前劃分數量裝入藥盒的小格內，但仍然不能解決藥品污染和受潮的潛在風險。通過檢索專利同樣發現，與藥瓶相關的技術專利均未涉及有定量取藥裝置。與隔離空氣和防潮除濕有關的技術方案均存在一定問題，如結構繁瑣、技術不成熟、操作不便和制造成本相對較高等，并未產生明顯的社會經濟效益。

用戶調查結果表明，46%的被調查者都認為通過手直接服用藥品存在健康隱患，78%的被調查者承認定量取藥過程會遇到因手抖、站立不穩、視力不佳和注意力難以集中等原因，導致每次取藥物都會倒出數量過多的藥品，88%的被調查者認為將倒出來的多余藥品重新放回藥瓶中會產生污染。66%的被調查者認為長期服用的藥品容易受潮，

2 產品設計方案

采取正確的新產品開發策略是新產品成功的先決條件，研究小組運用可拓創新方法對問題展開研究。可拓學是蔡文學者于1 983年創立的一門原創性橫斷學科，是用形式化的模型研究事物拓展的可能性和開拓創新的規律與方法。可拓學將矛盾問題用一種形式化的方式表示（物元、事元、關系元），通過3條路徑、5種基本變換（置換、增刪、擴縮、分解、復制）、4種基本運算（與、或、積、逆）獲得創新方案，并通過可拓優度評價，獲取最佳方案。目前，廣泛應用在機械工程、建筑設計、工業設計、信息科學、管理學、市場營銷等多個領域。由于可拓學具有形式化描述事物特征的能力，在創意產生過程中，可以循序漸進，在思維充分發散時保證事物特征得到有效的關聯，得到有效的方案。

1）首先，根據項目要求，建立產品基元模型，設基元為B，則B=（O，c，v），其中，0為研究對象，c為關于研究對象0的特征，v為關于特征c的量值。產品具有的特征，包括造型、色彩、材料、工藝等感官要素特征，機構和功能特征，用戶需求、人機交互等人因特征，使用環境、情感、品牌文化要素等附加特征。用多維物元模型描述為：

其中，Om為取藥裝置研究對象，Cm為裝置Om的特征，Vm為裝置Om關于特征Cm對應的量值。在研究中，先對取藥過程產生的問題進行拓展分析，將問題定義為事元，對應產品的功能元，然后確定產品需要具備的功能，包括主要功能和附加功能，形成產品的基本原型。 2）由發散到收斂思維模型。基于可拓學理論，創意過程是一種先發散后收斂的過程，經過“一值多征”、“一值多物”、“一物多值”的物元發散過程。

O定量物品=（量杯，勺子，碗，墨盒，抽屜，飲水機，物理包裝物，…）；

C老年人=（行動遲緩，健忘，遲緩，老花，顫抖，疾病，…）；

對定量取藥需求進行發散分析、收斂分析，發現此過程與飲水機的使用過程以及其用戶需求類似，從而獲得了設計研究的突破口。通過設計一種直接與藥瓶連接的裝置，可以實現定量取藥的功能，還可以單獨作為藥盒，又可以代替瓶蓋的密封功能，避免瓶內藥物受到污染或者受潮，便可解決以上問題。

3 產品設計方案細節

1）產品通用性設計。本裝置可單獨當做藥瓶使用，便于攜帶和取藥。通過搭配螺紋配件，可以銜接配合市面上最常用的35mm、40mm和45mm口徑的藥瓶，通用性良好。可調整的出藥口空間，可通過的單粒藥品厚度最大為15mm，適用于大部分保健藥品（厚度均在4mm至8mm之間）（如圖1所示）。

2）裝置細節設計。由擋板、分隔件、儲存腔和旋轉裝置組成。對多種形狀藥片進行了精確測量，在扇形區域儲存藥片，并且通過旋轉裝置實現調整擋片之間的間距，可以使得不同尺寸的藥品順利通過出藥口（如圖2所示）。

3）色彩設計方案。研究成果表明，隨著年齡的增長，老年人的眼球晶狀體內的蛋白質會逐漸變成黃褐色，其所感知的色彩會傾向于黃色調，對鮮艷的橙色、紅色和黃色保持相對高的敏感度。因此在產品顏色搭配上選擇了暖色系，實現視覺上的“無障化”（如圖3所示）。

4）使用方式設計。主要分為三步，首先將旋轉裝置頂部的橙色旋鈕，調整出藥口空間的擋板，適應所服用藥品的體積，鎖定只允許進入一顆藥，達到定量控制；然后將瓶子倒置，旋鈕瓶身，將藥品隔離開來，一次操作隔離藥品數量為3或者4粒；最后旋扭透明窗口，拿取藥品服用（如圖4所示）。

5）結構設計。本裝置由7個零部件組成，結構清晰，螺紋配合方式使得部件之間的鏈接更穩固和方便拆卸，生產管理和包裝運輸便利（如圖5所示）。

4 結論

本裝置設計以實現精準量取保健藥品為目的，在產品功能、使用過程、形態、色彩、結構、材料工藝和人機關系等方面進行了探討，通過可拓創新思維的介入，找到解決問題的切入口，為解決老年人定量服藥困難提供了可行的設計方案，體現了對生活的深入洞察和對弱勢群體的良好關懷。本裝置滿足攜帶藥品、密封藥瓶和防潮等使用需求，體現了良好的通用性和實用性。