基于UCD理論的凈水機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

黃云飛　馬彧

摘要：本文首先闡述了UCD（User-Centered Design，以下簡稱UCD）理論的基本概念，其次針對當(dāng)下凈水機(jī)工藝與設(shè)計(jì)展開討論，并基于UCD理論對凈水機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了由內(nèi)至外的完整剖析，通過分析使用者對凈水機(jī)的需求期望提出用戶主要需求并與凈水機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行擬合，最終提出凈水機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，旨在為將來的凈水機(jī)設(shè)計(jì)思路提供參考。

關(guān)鍵詞：UCD理論;凈水機(jī);優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類號：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2021）03-0053-02

當(dāng)下中國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，國內(nèi)凈水產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大，凈水機(jī)逐步走入大眾視野之中，同時(shí)一部分消費(fèi)者已不滿足于單調(diào)的室內(nèi)生活，更加青睞健康開闊的野外活動，不論在野外或是室內(nèi)環(huán)境中淡水資源皆是必不可少的，由此可見，凈水機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚碾娖髟O(shè)備，而目前市場中凈水機(jī)良莠不齊，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中容易受到自身思維禁錮而忽視用戶需求，當(dāng)下如何運(yùn)用UCD理論更好地對凈水機(jī)進(jìn)行由內(nèi)到外的整體優(yōu)化設(shè)計(jì)已是亟待研究的問題。

1 UCD理論概述

UCD的全稱是User-Centered Design（見圖1），核心思想是以用戶為中心，在設(shè)計(jì)的過程中首先考慮的是產(chǎn)品的可用性和用戶體驗(yàn)，最終把UCD的方法應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的每個(gè)階段中，如產(chǎn)品的使用流程、產(chǎn)品信信息架構(gòu)、人機(jī)交互方式等。UCD根據(jù)用戶需求來進(jìn)行設(shè)計(jì)，用戶參與或跟蹤產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過程，是一種將用戶優(yōu)先放在首位的設(shè)計(jì)模式，它的核心思想是以用戶的感受和需求為出發(fā)點(diǎn)來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。簡單地說，就是在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)、維護(hù)時(shí)從用戶的需求和用戶的感受出發(fā)，圍繞用戶為中心進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)及維護(hù)，而不是讓用戶去適應(yīng)產(chǎn)品。無論產(chǎn)品的使用流程、產(chǎn)品的信息架構(gòu)、人機(jī)交互方式等，以UCD為核心的設(shè)計(jì)都時(shí)刻高度關(guān)注并考慮用戶的使用習(xí)慣、預(yù)期的交互方式、視覺感受等方面。

2 凈水機(jī)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

從工藝設(shè)計(jì)層面看，當(dāng)下凈水機(jī)工藝設(shè)計(jì)趨于成熟，通過加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，使凈水工藝有了多樣化的選擇，從早期只能應(yīng)對江河湖水到目前可將海水淡化為可飲用淡水，這一切都?xì)w功于凈水工藝的發(fā)展與應(yīng)用。目前，凈水工藝設(shè)計(jì)從大的方向上分為熱法工藝與膜法工藝。熱法凈水工藝基于蒸發(fā)與冷凝原理，膜法凈水工藝主要包括反滲透法，反滲透法通常又稱超過濾法，是1953年才開始采用的一種膜分離淡化法，而目前凈水機(jī)設(shè)計(jì)工藝90%以上均為膜法工藝。反滲透膜能夠去除水中的病毒與細(xì)菌外，還能有效去除水中離子狀態(tài)的化合物，以及絕大部分溶解性鹽離子均不能透過反滲透膜。

從市場層面看，目前可以見到的凈水機(jī)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢，但凈水機(jī)設(shè)計(jì)尚沒有十分規(guī)范的設(shè)計(jì)規(guī)則，由于目前凈水機(jī)行業(yè)入門門檻較低，很多企業(yè)為家庭作坊式小微型企業(yè)，幾乎沒有產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新能力，也缺乏現(xiàn)代化的產(chǎn)品質(zhì)量檢測設(shè)備，產(chǎn)品品質(zhì)控制能力有限。當(dāng)下急需以提高產(chǎn)品整體質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)價(jià)值為目標(biāo)的行業(yè)設(shè)計(jì)方法。

從使用層面看，凈水機(jī)目前仍舊余留有體積大、能耗高、不便攜、集成度差等問題，在市場調(diào)查中也同樣發(fā)現(xiàn)，銷量欠佳的凈水機(jī)產(chǎn)品無一不有著上述其中一種或幾種問題，隨著科學(xué)技術(shù)水平的整體提高，使用者對凈水機(jī)產(chǎn)品提出了新的更高的要求，老舊的設(shè)計(jì)理念與新要求出現(xiàn)了較為尖銳的矛盾。設(shè)計(jì)者不能跟上凈水技術(shù)革新的腳步，無法正確地挖掘使用者的核心需求，這導(dǎo)致當(dāng)下凈水機(jī)在使用層面無法滿足社會使用需求。

3 基于UCD理論的凈水機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)意義

基于UCD理論的凈水機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要意義在于為將來凈水機(jī)設(shè)計(jì)方向提供優(yōu)秀設(shè)計(jì)參考，矯正凈水機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域不良設(shè)計(jì)趨勢，加深UCD理論在凈水機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用深度，促進(jìn)凈水機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的良性發(fā)展。次要意義在于幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)行科學(xué)的提出凈水機(jī)設(shè)計(jì)方案，為使用者設(shè)計(jì)出符合自身需求的凈水機(jī)產(chǎn)品，增加凈水機(jī)產(chǎn)品附加屬性，提高使用者的使用體驗(yàn)，降低使用者使用成本，營造良好的人—機(jī)交互氛圍。

4 基于UCD理論的凈水機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)思路

4.1 便攜化優(yōu)化設(shè)計(jì)

目前凈水機(jī)趨于便攜化，以往老式的凈水機(jī)已無法滿足當(dāng)下市場需求，不同產(chǎn)品受眾、不同使用環(huán)境、不同水質(zhì)要求，多樣化的需求促使產(chǎn)品不斷推陳出新，當(dāng)下用戶群體不再局限于室內(nèi)用戶，室外用戶群體占比逐步增大，相對于室內(nèi)環(huán)境，戶外環(huán)境更加復(fù)雜，以往老式凈水機(jī)設(shè)計(jì)過于臃腫笨重，此時(shí)便攜性成為了首要用戶需求，良好的便攜性擁有更好的用戶體驗(yàn)，保證使用者多環(huán)境使用需求。因此基于UCD的凈水機(jī)便攜化優(yōu)化設(shè)計(jì)為：（1）設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行集成化設(shè)計(jì)，尤其是以往分開安裝的多級濾芯進(jìn)行集成化設(shè)計(jì)后成為體積更小、功能集中的單根復(fù)合濾芯，通過將PP棉、活性炭、反滲透膜通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行融合，由四級甚至五級過濾流水線簡化為一個(gè)過濾單元，將活性炭與PP棉進(jìn)行分層裝配，PP棉與活性炭的分層排布可在單位體積內(nèi)提高凈水效率，減少濾芯體積;（2）對反滲透膜進(jìn)行非標(biāo)加工，保證膜片通量不變的前提下按需改變反滲透膜的長度或者直徑，以匹配凈水機(jī)整體結(jié)構(gòu)，提高凈水機(jī)結(jié)構(gòu)集成度，減少凈水機(jī)體積，提高凈水機(jī)便攜性能;（3）在凈水機(jī)外部增加便攜式把手或手扣設(shè)計(jì)，幫助使用者更好地搬運(yùn)凈水機(jī)，提高便攜性能;（4）對凈水機(jī)整體進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)與可拆分設(shè)計(jì)，在運(yùn)輸過程中可將凈水機(jī)機(jī)體進(jìn)行拆分搬運(yùn)，保證機(jī)體便攜性能，且對模塊間進(jìn)行快接設(shè)計(jì)，保證模塊之間的快速連接性能。

4.2 耐候性優(yōu)化設(shè)計(jì)

戶外環(huán)境多變，時(shí)常會出現(xiàn)突發(fā)情況，例如高濕度、高溫、大風(fēng)沙等非常態(tài)環(huán)境，在突發(fā)惡劣環(huán)境下凈水機(jī)保證正常穩(wěn)定工作也是凈水機(jī)重要的性能指標(biāo)與用戶需求。通過UCD理論對凈水機(jī)耐候性提出下列優(yōu)化思路：（1）通過在散熱開孔位置加入防塵網(wǎng)，在液位顯示或液晶屏顯示開孔位置增加透明材質(zhì)護(hù)罩，在電源線進(jìn)入機(jī)體孔部增加密封卡扣，在螺釘連接處增加密封膠圈提高密封性;（2）在整機(jī)外部結(jié)構(gòu)中合理增加加強(qiáng)筋，保證凈水機(jī)外殼的堅(jiān)固程度;（3）合理選擇凈水機(jī)加工材質(zhì)，對過流部件材質(zhì)進(jìn)行選擇，保證內(nèi)部管路耐腐蝕性能，提高凈水機(jī)內(nèi)部流道工作壽命;（4）對凈水機(jī)表面增加表面處理工藝，例如：熱噴漆、陽極氧化、電鍍、靜電噴涂等等，提高凈水機(jī)外觀美觀性同時(shí)保證凈水機(jī)表面耐腐蝕性能。

4.3 易用性優(yōu)化設(shè)計(jì)

易用性是凈水機(jī)的另一個(gè)重要性能，用戶如何在最短的時(shí)間里掌握該產(chǎn)品的使用方法，是設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)考慮的重要問題，尤其在戶外環(huán)境中，凈水機(jī)如果設(shè)計(jì)得過于復(fù)雜，用戶需要花大量精力去學(xué)習(xí)如何使用凈水機(jī)，過高的學(xué)習(xí)使用成本會大幅降低凈水機(jī)使用者首次使用體驗(yàn)，造成凈水機(jī)使用口碑欠佳，降低凈水機(jī)產(chǎn)品的競爭力。依靠UCD理論提出凈水機(jī)易用性優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，包括：（1）結(jié)合人機(jī)工程學(xué)將按鍵設(shè)計(jì)在合理的位置;（2）基于用戶需求對凈水機(jī)外觀進(jìn)行指引設(shè)計(jì)，讓使用者能夠快速地理解按鍵及各部件功能;（3）對凈水機(jī)操作UI進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)，去掉非重要功能顯示;（4）在手動操作部分增加表面凸起或下沉，提高表面摩擦力，增大操作受力性能;（5）在手動操作部分進(jìn)行標(biāo)示性設(shè)計(jì)，讓使用者快速發(fā)現(xiàn)手動部分及操作方式。

4.4 多功能集成優(yōu)化設(shè)計(jì)

如今大部分電子產(chǎn)品都趨向于功能多樣化，在同一個(gè)產(chǎn)品里集成入多種功能已經(jīng)十分常見，凈水機(jī)也應(yīng)進(jìn)行多功能復(fù)合優(yōu)化設(shè)計(jì)，功能單一的凈水機(jī)所能滿足的受眾群體較少，復(fù)合多功能的凈水機(jī)可以同時(shí)滿足不同受眾的需求，某些功能集成難度低，但作用明顯，例如：加熱、制冷、電導(dǎo)率顯示、溫度顯示等。這些功能僅僅需要傳感器與顯示系統(tǒng)搭配，并編入邏輯程序即可完成。在設(shè)計(jì)階段從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上預(yù)留出響應(yīng)安裝孔位與空間即可，同時(shí)功能集成要以清晰的思路為引導(dǎo)，若功能搭配不合理，雖然達(dá)到了多種功能復(fù)合的效果，但只是單純的功能排列堆砌，不能滿足用戶需求，很容易被用戶淘汰，導(dǎo)致原材料的浪費(fèi)，降低利用率。

5 結(jié)語

工業(yè)產(chǎn)品門類眾多，產(chǎn)品復(fù)雜程度各異，每個(gè)設(shè)計(jì)方法都是一種創(chuàng)造過程，也是一種解決問題的過程。本文基于UCD理論對凈水機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析與研究，通過以使用者為中心的角度，提出了便攜化、耐候性、易用性、多功能集成等優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，以上優(yōu)化設(shè)計(jì)思路可以幫助設(shè)計(jì)者更好地在設(shè)計(jì)階段為使用者解決需求問題，同時(shí)為將來的凈水機(jī)設(shè)計(jì)提供一定的思路與方法。作為一個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)師應(yīng)該時(shí)常立足于使用者角度去觀察與思考，并在設(shè)計(jì)中汲取經(jīng)驗(yàn)，通過不斷的迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)將優(yōu)點(diǎn)積累，從而使凈水機(jī)設(shè)計(jì)具有科學(xué)性與合理性。