基于Kano 模型的数控机床产品立项前期产品需求分析

冯 龙， 周 玺

（1.北京市机械工业局技术开发研究所， 北京 100061； 2.北京北一机床股份有限公司， 北京 101300）

0 引言

产品立项前期应对产品市场定位、人群定位、价格定位、功能分解及客户需求等进行立项前分析，针对目标用户需求制定研发策略。 产品创新开发过程很大程度依赖于对目标客户产品需求的认知和分析。通过应用Kano 模型，以机床下游汽车行业为目标客户，对数控机床企业及其目标客户开展研究分析。

1 Kano 模型

Kano 模型是东京理工大学教授狩野纪昭（Noriaki Kano）发明的对用户需求分析、分类和需求优先级排序的模型。 Kano 模型以分析用户需求对满意度的影响为基础。 狩野纪昭 （Noriaki Kano） 教授1984 年首度提出了Kano 模型， 该模型受赫兹伯格理论的双因素理论启发而来。

一般的模型在评价产品拥有的属性带给用户的感受的时候，会认为有满意和不满意两种，而且认为这是一维的，即有这种属性的时候满意，没有的时候会不满意。 产品拥有的属性或功能和用户的满意度并不是线性的，而Kano 模型通过二维的角度来分析一个产品属性或功能与用户满意度之间的非线性关系。

2 数控机床需求分类

通过文献分析、专家咨询、用户访谈、产品分析以及展会等渠道收集整理数控机床需求后对数控机床需求予以分类，将机床需求共划分为43 小类，具体分类如表1 所示。

表1 数控机床需求分类

（续表1）

3 基于Kano 模型设计调查问卷

3.1 基于Kano 模型的用户需求分类

魅力需求（Attractive Quality）：表现为隐性需求，产品中提供了此因素， 用户满意度大幅提升， 不提供此因素时，用户满意度不会降低

期望需求（One-dimensional Quality）：表现为显现需求，产品中提供的该因素越多，满意度越高，提供的该因素越少，满意度越低，呈线性关系。

必备需求（Basic Quality）：痛点需求，产品中提供了此因素后，用户满意度没有明显提升，不提供此因素时，用户满意度大幅下降。

无差异需求（Indifferent Quality）：产品中提供此因数与否对用户满意度都不会有很大影响。

反向需求 （Reverse Quality）： 产品中提供了此因素后，用户的满意度下降。

3.2 基于Kano 模型的调查问卷样式

应用Kano 模型需通过分析产品的属性或功能在具备和不具备情况下用户的满意度，以表1 中P10 项“性能需求-高精度-四轴加工”为例，本次调研共收回有效问卷样本50 份，如表2 所示。

表2 调查问卷样式

3.3 基于Kano 模型评价结果的Better-Worse 系数计算

因设计调查问卷时每个项目有正反两题， 根据调研结果可根据穷举法得出Kano 评估分类表，见表3。

表3 Kano 评估结果分类表

因Kano 模型评价结果皆为定性指标，在此引入模糊数学及Better-Worse 系数进行定量分析。 设因素集U={u1，u2，…un}={节省空间，颜色…国产或进口设备}，设评价集P={p1，p2，…pn}，共有n 个人独立对因素uj参与评价，则每个人对因素uj 的结果必定落在表4 中的一项，设其中K1个人评价为魅力属性，K2个人评价为期望属性，K3个人评价为必备属性，K4个人评价为无差异属性，K5个人评价为反向属性，K6个人评价为可疑结果，则有关于u1的评价集权重

因调研采取用户独立评估， 因此会出现不同用户不同结果，可通过Better-Worse 系数，表达某一功能的具备及不具备的综合影响力。

（1）Better 系数表达满意影响力， 正值与满意度提升影响效果正相关。

（2）Worse 系数表达不满意影响力， 负值与满意度降低影响效果正相关。

Better 系数表达式为：

Worse 系数表达式为：

式中，I1—某因素评价为魅力属性评价权重；I2—某因素评价为期望属性评价权重；I3—某因素评价为必备属性评价权重；I4—某因素评价为无差异属性评价权重。通过各因素评价权重计算Better-Worse 系数，得到结果如表4 所示。

图1 Better-Worse 坐标图

3.4 调研结论

魅力型需求：机床设备维护周期长久、具备机顶盖自动开合功能、具备3D 加工模拟功能、具备工件喷淋装置、具备刀具自动测量功能、具备工件自动测量功能、具备油雾收集功能、具备日常维护检查设备集中、具备快速切削给进速度。 以上为隐性需求，具备客户将表现为惊喜，但是不具备客户满意度也不会降低。

期望型需求：具备长久的平均无故障时间、具备低维护费用、具备稳定加工能力、具备良好的切削精度保持性、具备防止切屑飞溅、符合人体工程学设计、具备高刚性、具备高速加工、具备快速刀对刀换刀、人机工程满足客户维度需求、具备切削液冷却处理、具备工件搬运机器人、机床设计感官舒适、具备自动对刀、具备高精度等级、具备低耗电量、具备易接近工作台、具备关键部件易更换。以上需求为显性需求，无法满足的越多，客户就会越不满意。

必备型需求：具备机外排屑器、具备油水分离、具备四轴加工、具备换刀刀库门、具备快速屑对屑换刀。 以上需求有一项不满足，客户则会不满意。

无差异型需求：机床价格、机床进口/国产、机床尺寸、具备定制颜色、机床全/半闭环控制、具备多工位、具备超高主轴转速、 具备自动添加润滑油、 具备旋转式操作面板、具备多刀库收存、具备机外切削槽。 以上需求对客户满意度无影响。

4 结论

因数控机床下游行业用户加工工件及加工工艺的不同，不同行业对数控机床的产品需求也有所差异。 数控机床企业在以汽车为目标用户时， 研发设计的优先级排序为：必备型>期望型>魅力型>无差异型。

在立项后的项目实施中，具体研发参数，机床企业应根据研发经费及目标客户的工艺流程及加工工艺确定。因需求会随着时间而产生变化， 因此立项需求分析应作为企业长期持续性工作。