基于PUGH矩陣的自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)

許倩倩，鄭兵，張志峰,，泮佩言,，陸曉芬

基于PUGH矩陣的自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)

許倩倩1，鄭兵2，張志峰2,3，泮佩言1,3，陸曉芬3

（1. 浙江大學(xué)，杭州 310027；2. 浙江工商大學(xué)，杭州 310018；3. 湖州綠產(chǎn)智能制造有限公司，浙江 湖州，313000）

為解決目前自動(dòng)扶梯存在傳統(tǒng)人工消毒耗時(shí)耗力、每時(shí)每刻殺菌消毒難以及消毒不全面等問(wèn)題，進(jìn)行自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。首先，通過(guò)用戶評(píng)價(jià)法，得出可靠性、功能性、可操作性、高效性、布局合理性、友好度、信任度、環(huán)保性及美觀性是自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品的主要需求要素。其次，提出PUGH矩陣選擇法, 為產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的選擇提供有效的評(píng)判工具，通過(guò)選擇與權(quán)衡，從3種設(shè)計(jì)方案中得到最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。最后，所設(shè)計(jì)和完善產(chǎn)品方案的核心模塊，并將產(chǎn)品創(chuàng)意進(jìn)行三維可視化，利用光固化3D打印技術(shù)打樣產(chǎn)品原型。采用ATP熒光檢測(cè)儀對(duì)該產(chǎn)品的消毒效果進(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn)及研究，通過(guò)用戶評(píng)價(jià)法驗(yàn)證該研究的實(shí)用性和可行性。運(yùn)用該產(chǎn)品為自動(dòng)扶梯消毒效果的改進(jìn)提供了合理的裝置，可以更加準(zhǔn)確地滿足自動(dòng)扶梯的消毒需求。

PUGH矩陣；自動(dòng)扶梯；消毒產(chǎn)品；用戶評(píng)價(jià)法

1 扶梯消毒產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀

1.1 扶梯消毒市場(chǎng)研究現(xiàn)狀

2019—2025年全球自動(dòng)扶梯的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)3%。自動(dòng)扶梯經(jīng)常應(yīng)用于地鐵、商場(chǎng)等人流量大、人員密集的地方。扶梯扶手表面被頻繁接觸，這大大提高了人們傳染病的患病概率，也是病毒交叉感染的高危區(qū)域。新型冠狀病毒發(fā)生以來(lái)，為應(yīng)對(duì)疫情，消毒是切斷傳染傳播途徑重要措施之一。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)72臺(tái)自動(dòng)扶梯消毒情況進(jìn)行了調(diào)查研究，根據(jù)蹲點(diǎn)記錄顯示，100%自動(dòng)扶梯都只采用傳統(tǒng)的人工消毒方式，商城50%的自動(dòng)扶梯會(huì)定期間隔2～3 h消毒一次，地鐵站的扶梯則是每天首尾進(jìn)行消毒工作。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，97%的公共場(chǎng)所在自動(dòng)扶梯入口處沒(méi)有為人們提供消毒洗手液，1/4的孩童會(huì)將摸過(guò)自動(dòng)扶梯的手去擦拭眼睛或伸入口舌，這提高了手足口病的感染率。手足口病是兒童中發(fā)病率最高的傳染病，無(wú)疑是對(duì)孩童的健康埋下了隱患。研究團(tuán)隊(duì)也關(guān)注到目前扶梯消毒方式的持續(xù)效果，如自動(dòng)扶梯上有被消毒水腐蝕的痕跡、消毒劑殘留多、消毒有死角、電子元器件腐蝕、氣味重等問(wèn)題。

1.2 不同消毒方法清除病毒的效果

為有效控制疫情的蔓延和擴(kuò)散，公共場(chǎng)所日常消毒方法有含氯消毒劑溶液擦拭或噴灑、PCR Cleaner溶液、醫(yī)用乙醇清潔消毒、紫外線消毒等方法。

含氯消毒劑主要是產(chǎn)生分子量很小且具有強(qiáng)氧化作用的次氯酸，通過(guò)強(qiáng)氧化作用將核酸直接分解，可有效氧化細(xì)胞內(nèi)含硫基的酶。含氯消毒溶劑可以對(duì)包括病毒、真菌、細(xì)菌、結(jié)核桿菌、分枝桿菌和阿米巴囊體等在內(nèi)的各種微生物進(jìn)行殺滅。特點(diǎn)是殺菌譜廣、毒性低、價(jià)格低，具有刺激性氣味，有腐蝕性、漂白的作用。由于受有機(jī)物的影響很大，所以不穩(wěn)定。

PCR污染清除噴霧劑（PCR Cleaner）是朗司醫(yī)療研發(fā)的一種專門用于清除核酸污染的無(wú)腐蝕性溶液，是專門用于去除實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)表面DNA的即用型噴霧劑。PCR污染清除噴霧劑可有效降解核酸分子，能快速有效地清除DNA或RNA污染，具有非堿性、無(wú)腐蝕性、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性良好等特點(diǎn)。同時(shí)，因?yàn)樵撊芤河杀砻婊钚詣┖头菈A性的非致癌物組成，對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害。

醫(yī)用乙醇（酒精）可通過(guò)物理沉降和非直接破壞作用達(dá)到抑制或清除核酸污染的效果[1]。研究發(fā)現(xiàn)，乙醇溶液濃度低于60%時(shí)不具備殺滅細(xì)菌和病毒的功效。當(dāng)乙醇濃度為75%～80%時(shí)，可以在極短時(shí)間內(nèi)殺死大多數(shù)細(xì)菌和包膜病毒。因?yàn)檫@種濃度的酒精可以使蛋白質(zhì)變性，并溶解其脂質(zhì)，從而破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁/膜。酒精消毒劑的主要用途是通過(guò)噴霧或擦拭來(lái)清潔和消毒物體的表面，例如門把手、桌面、升降機(jī)按鈕、移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)，以及照顧病人所接觸的物體表面。

紫外線通過(guò)誘導(dǎo)微生物核酸中的胞嘧啶和胸腺嘧啶為嘧啶二聚體，直接破壞其核酸結(jié)構(gòu)達(dá)到日常消毒和清除核酸污染的效果[2]。1903年，Niels Finsen因發(fā)現(xiàn)紫外線（UV）可以殺死細(xì)菌而榮獲諾貝爾獎(jiǎng)，此后一個(gè)多世紀(jì)里,紫外線作為一種消毒方法大受歡迎，并廣泛用于消毒病房和其他公共場(chǎng)所[3]。各類紫外線消毒裝置有不一樣的輻射范圍和強(qiáng)度，所以在消毒過(guò)程中要合理放置紫外線消毒裝置的位置，以確定殺毒物品放置在紫外線有效作用范圍內(nèi)[4]。

安超、施嘉楠、何瑞芬等應(yīng)用不同消毒方法對(duì)塑料表面2019–n Co V核酸污染清除進(jìn)行效果觀察，得其效果的優(yōu)劣順序?yàn)? 000 mg/L含氯消毒劑= 5 500 mg/L含氯消毒劑>750 m L/L乙醇>PCR Cleaner。另外，研究團(tuán)隊(duì)還測(cè)試了紫外線不同照射時(shí)間對(duì)2019-n Co V核酸污染的清除效果，得出清除效果的優(yōu)劣順序?yàn)樽贤饩€照射3 h=紫外線照射4 h=紫外線照射5 h>紫外線照射1 h>紫外線照射2 h。綜合以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并考慮使用成本，得出2 000 mg/L含氯消毒劑和紫外線照射3 h清除核酸污染的效果最佳[5]。Stibich說(shuō)：“我們已經(jīng)將紫外線消毒系統(tǒng)部署在酒店、辦公室和任何有高感染風(fēng)險(xiǎn)的地方或者需要額外確保安全的地方”[2]。

2 PUGH矩陣選擇法在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 PUGH矩陣選擇法對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意義

在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，當(dāng)團(tuán)隊(duì)面臨多種設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，對(duì)設(shè)計(jì)原則的決策能力顯得尤為重要，需要對(duì)各設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比和權(quán)衡，以選中最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。合理運(yùn)用設(shè)計(jì)的權(quán)衡分析工具可以給方案的選擇和權(quán)衡過(guò)程提供正規(guī)、科學(xué)的方法，最典型的方法就是PUGH矩陣選擇法[6]。它可以協(xié)助設(shè)計(jì)人員完成以下工作：對(duì)各種可能的概念設(shè)計(jì)方案進(jìn)行概念粗篩和概念評(píng)分，排序、評(píng)選出最優(yōu)方案，以滿足需求指標(biāo)的要求[7]；可以透過(guò)整合各種評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)來(lái)強(qiáng)化概念設(shè)計(jì)。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的早期階段，PUGH矩陣分析對(duì)項(xiàng)目成功與否關(guān)系重大，可以對(duì)多種方案快速做出決策。在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中，一般由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)根據(jù)項(xiàng)目需要對(duì)眾多方案進(jìn)行內(nèi)部評(píng)估，確定3～4個(gè)創(chuàng)意方向；再由團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)師、工業(yè)設(shè)計(jì)師等組成評(píng)估小組，依據(jù)PUGH矩陣評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)對(duì)3～4組可選方案進(jìn)行評(píng)分、排序、選擇和權(quán)衡，列出所有方案的可選擇項(xiàng)、基準(zhǔn)方案和評(píng)判準(zhǔn)則；對(duì)照評(píng)判準(zhǔn)則對(duì)每個(gè)可選方案進(jìn)行評(píng)分，比較各選項(xiàng)之間的得分，最后根據(jù)總分來(lái)確定最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，為產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，PUGH矩陣通常可對(duì)多個(gè)可選擇概念進(jìn)行定性的判斷和權(quán)衡，可幫忙團(tuán)隊(duì)快速篩選出比較明顯的優(yōu)勝概念或有希望的概念，以便進(jìn)一步觀察和對(duì)比。

2.2 構(gòu)建PUGH矩陣評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)、確認(rèn)權(quán)重

根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和用戶需求問(wèn)卷，采用用戶評(píng)價(jià)法，構(gòu)建自動(dòng)扶梯扶手消毒需求層次分析模型，見(jiàn)圖1，確定出PUGH矩陣在自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)收集專家及用戶的評(píng)分，最終計(jì)算出各項(xiàng)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重，見(jiàn)表1。

行為體驗(yàn)，主要針對(duì)自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品的交互需求，包括產(chǎn)品消毒效果的可靠性、產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的完善性、消毒產(chǎn)品在自動(dòng)扶梯上布局的合理性、可操作性、殺毒高效性等方面。

情感體驗(yàn)，是行為體驗(yàn)的延展，關(guān)注用戶的社會(huì)需求、情感需求和環(huán)境需求，主要是指用戶對(duì)自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品的需求是友好的，對(duì)產(chǎn)品的消毒功能是信任的，產(chǎn)品對(duì)于環(huán)境是具有環(huán)保性的。

感官體驗(yàn)，是用戶包括視覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等感官上的一種需求，主要指用戶視聽(tīng)上的體驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)舒適性。電梯扶梯扶手消毒產(chǎn)品主要關(guān)注產(chǎn)品造型的美觀度，也就是視覺(jué)感官上的美感體驗(yàn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)風(fēng)格要符合大眾的審美習(xí)慣。

圖1 自動(dòng)扶梯扶手消毒需求層次分析模型

表1 自動(dòng)扶梯扶手消毒方案PUGH矩陣評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

Tab.1 Escalator Handrail Disinfection Scheme PUGH Matrix Evaluation Criteria

2.3 PUGH矩陣在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案上的選擇與權(quán)衡

在設(shè)計(jì)自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品的過(guò)程中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)形成了3種可選擇的初始設(shè)計(jì)方案。根據(jù)以上設(shè)計(jì)的自動(dòng)扶梯扶手消毒方案PUGH矩陣評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)判公式，將目前市場(chǎng)使用的扶梯消毒方案作為基準(zhǔn)方案，新設(shè)計(jì)的3種方案與之對(duì)比，得到以下的PUGH矩陣。

表2 自動(dòng)扶梯扶手消毒方案PUGH矩陣及分值

Tab.2 PUGH matrix and score of escalator handrail disinfection scheme

3 設(shè)計(jì)原則

3.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路

如前所述，在對(duì)自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究中選擇了方案C，也就是全自動(dòng)紫外線式扶梯消毒產(chǎn)品設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖2，設(shè)計(jì)原則歸納如下：

1）靠性。采用恒流驅(qū)動(dòng)，啟動(dòng)快，更安全；提高產(chǎn)品使用壽命，可以長(zhǎng)達(dá)30 000 h，解決每時(shí)每刻殺菌消毒的難點(diǎn)，能很好地解決目前自動(dòng)扶梯傳統(tǒng)人工消毒耗時(shí)耗力的問(wèn)題。

2）功能完善性。具備動(dòng)能感應(yīng)、自助預(yù)警、自動(dòng)斷電等功能。

3）可操作性。容易安裝,不需要整流器、啟輝器，使用方便，成本上低損化，不僅性能提升、磨損率降低，而且節(jié)約維修成本，利于消毒產(chǎn)品市場(chǎng)普及推廣。

4）高效性。紫外線光波穿透率更高，強(qiáng)度更大，有效滅菌率≥99%；

5）布局輕量化。整合優(yōu)化了系統(tǒng)布局與部件間的合理間隙，保持紫外線消毒產(chǎn)品的內(nèi)側(cè)面與扶手帶表面兩者的距離在10 mm的范圍內(nèi)，減輕重量，輕量化后仍保證原有未輕量前的消毒殺菌效果。

6）友好度。消毒產(chǎn)品非常契合市場(chǎng)的實(shí)際需求，能降低傳染病和細(xì)菌感染對(duì)人們?cè)斐傻膫?，能自?dòng)預(yù)警，減少患病的概率，為公共自動(dòng)扶梯提供一個(gè)更為衛(wèi)生清潔的環(huán)境，對(duì)用戶友好。

7）信任度。紫外線產(chǎn)品利用了殺菌效果突出的UVC波段，確保有效達(dá)到日常消毒和清除核酸污染的效果。

8）環(huán)保性。相對(duì)傳統(tǒng)消毒帶來(lái)的弊端，紫外線式產(chǎn)品破壞了微生物的核酸結(jié)構(gòu)，使微生物死亡，并不可再生復(fù)制，從而達(dá)到殺菌的目的，無(wú)化學(xué)殘留或重金屬殘留，更環(huán)保。

9）美觀性。采用白色基調(diào)，關(guān)注產(chǎn)品的造型美觀性和材質(zhì)的舒服性。

圖2 全自動(dòng)紫外線式扶梯消毒產(chǎn)品設(shè)計(jì)

3.2 產(chǎn)品核心技術(shù)模塊設(shè)計(jì)

1）動(dòng)能轉(zhuǎn)換技術(shù)模塊。產(chǎn)品放置在自動(dòng)扶梯拐彎處的兩側(cè)，扶梯轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)產(chǎn)品齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將扶梯勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能為發(fā)電裝置提供能源，再經(jīng)發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化為電能，為紫外線消毒燈提供電力能源，從而達(dá)到對(duì)扶梯實(shí)時(shí)殺菌的作用。動(dòng)能轉(zhuǎn)換技術(shù)模塊實(shí)現(xiàn)了動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的動(dòng)能轉(zhuǎn)換過(guò)程。

2）UV–LED消毒技術(shù)模塊。產(chǎn)品消毒方式采用紫外線殺毒方式，在盒體底部設(shè)置了第一UV–LED燈板，UV–LED燈珠均布在第一UV–LED燈板上，燈板采用的UV–LED照明技術(shù)具有環(huán)保的特點(diǎn)，為純物理殺菌方式，無(wú)化學(xué)腐蝕性或化學(xué)物質(zhì)成分殘留，能夠快速有效地清除自動(dòng)扶梯扶手帶上的細(xì)菌等微生物。

3）智能斷電技術(shù)模塊。裝置具有自助斷電的智能技術(shù)，當(dāng)自動(dòng)扶梯長(zhǎng)時(shí)間未使用，扶梯轉(zhuǎn)動(dòng)所帶來(lái)的勢(shì)能無(wú)法再將動(dòng)能為發(fā)電裝置提供能源，使其通過(guò)發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化為足夠的電能時(shí)，將進(jìn)入自動(dòng)斷電功能，可以節(jié)約耗電量。

4）鋰金屬電池模塊。產(chǎn)品采用的電池是輕而小巧的鋰金屬電池，以鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料，使用非水電解質(zhì)溶液的電池。與其他電池不同，具有更高充電密度、長(zhǎng)壽命和高單位成本等特點(diǎn)。采用恒流驅(qū)動(dòng)，啟動(dòng)快，無(wú)頻閃，更安全。

4 設(shè)計(jì)實(shí)踐

4.1 產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)

全自動(dòng)紫外線式扶梯消毒裝置的殼體兩側(cè)設(shè)計(jì)有卡槽，其內(nèi)部設(shè)計(jì)為中空，通過(guò)固定裝置與扶梯固定連接。發(fā)電裝置安裝在殼體中空的內(nèi)部，發(fā)電裝置的輸出端與齒輪相連，齒輪與扶手滾動(dòng)連接。紫外線消毒燈安裝在殼體上部，即靠近自動(dòng)扶梯扶手的頂端，與殼體固定方式為合扣，與扶手的間距為10 mm，紫外線消毒燈通過(guò)導(dǎo)線電性連通發(fā)電裝置。見(jiàn)圖3。

圖3 全自動(dòng)紫外線式扶梯消毒裝置產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

4.2 產(chǎn)品創(chuàng)意的三維可視化

確認(rèn)方案的可實(shí)行性后，運(yùn)用MAYA三維制作軟件進(jìn)行3D打印模型制作，完成產(chǎn)品三維渲染效果，見(jiàn)圖4—5，最后采用光固化3D打印技術(shù)打樣原型，并進(jìn)行方案展示，再次用PUGH矩陣驗(yàn)證該產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性。

圖5 自動(dòng)紫外線式電動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品

4.3 產(chǎn)品驗(yàn)證方法及結(jié)果

項(xiàng)目組運(yùn)用3D打印技術(shù)打樣原型后，采用ATP熒光檢測(cè)儀對(duì)全自動(dòng)紫外線式扶梯消毒產(chǎn)品的殺菌效果進(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn)及研究。ATP熒光檢測(cè)儀原理是運(yùn)用腺苷三磷酸（ATP）生物發(fā)光技術(shù)，通過(guò)“熒光素酶（Luciferase）–熒光素（Luciferin）體系”快速檢測(cè)出衛(wèi)生狀況[8]。由于ATP是一種在所有霉菌、細(xì)菌等活細(xì)胞中存在的直接能源物質(zhì)，也就是說(shuō)所有維生素都有衡量的ATP，而且ATP氧化反應(yīng)后可以產(chǎn)生類似螢火蟲(chóng)的光，容易被檢測(cè)到?？梢酝ㄟ^(guò)物體表面檢測(cè)到的ATP含量來(lái)推斷該物品表面的微生物含量，從而精準(zhǔn)判斷出其衛(wèi)生狀況[9]。以原有扶梯殺菌方式后扶梯上細(xì)菌情況為對(duì)照組，為采用全自動(dòng)紫外線式扶梯消毒產(chǎn)品后的扶梯上細(xì)菌情況為實(shí)驗(yàn)組。采集自動(dòng)扶梯上的細(xì)菌并檢測(cè)出細(xì)菌種類，將采集到的細(xì)菌制成載玻片放在顯微鏡下觀察，記錄細(xì)菌情況，分析與記錄對(duì)照組的細(xì)菌情況。實(shí)驗(yàn)證明，全自動(dòng)紫外線式扶梯消毒裝置對(duì)常見(jiàn)的細(xì)菌有極強(qiáng)的殺滅率，完全可以實(shí)現(xiàn)先前的設(shè)想。

為進(jìn)一步保證該產(chǎn)品的實(shí)用性與有效性，運(yùn)用用戶評(píng)價(jià)法[10]，將可靠性、功能性、可操作性、高效性、布局合理性、友好度、信任度、環(huán)保性和美觀性等9個(gè)方面的問(wèn)題作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，每項(xiàng)滿分設(shè)置為5分，邀請(qǐng)10位消毒工作負(fù)責(zé)人員進(jìn)行體驗(yàn)，對(duì)原有方案和改造后的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，見(jiàn)表3。

表3 方案體驗(yàn)用戶評(píng)分

Tab.3 Program experience user rating

表4 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重

Tab.4 Weight of the judging criteria

表5 體驗(yàn)用戶現(xiàn)有原有方案加權(quán)

Tab.5 Weighting of users experience existing and original schemes

表6 體驗(yàn)用戶改造后設(shè)計(jì)方案加權(quán)

Tab.6 Weighting of design scheme after user experience transformation

由表5—6可知，設(shè)計(jì)方案在9個(gè)方面的得分遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的消毒方案，更加接近理想設(shè)計(jì)方案，能夠有效解決目前電動(dòng)扶梯存在的消毒需求問(wèn)題，符合設(shè)計(jì)預(yù)期。

5 結(jié)語(yǔ)

研究提出了全自動(dòng)紫外線式自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法，改進(jìn)了現(xiàn)有自動(dòng)扶梯扶手消毒遇見(jiàn)的問(wèn)題。通過(guò)用戶評(píng)價(jià)法，得出可靠性、功能性、可操作性、高效性、布局合理性、友好度、信任度、環(huán)保性及美觀性是自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品的主要需求要素，確定了PUGH矩陣在自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合PUGH矩陣選擇法權(quán)衡3種可選設(shè)計(jì)方案的合理性和優(yōu)劣性，確定最終設(shè)計(jì)方案。然后對(duì)選擇的產(chǎn)品方案進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)，并將產(chǎn)品創(chuàng)意進(jìn)行三維可視化。項(xiàng)目采用了ATP熒光檢測(cè)儀對(duì)全自動(dòng)紫外線式自動(dòng)扶梯消毒產(chǎn)品的殺菌效果進(jìn)行了充分的實(shí)驗(yàn)及研究，同時(shí)，通過(guò)用戶評(píng)價(jià)法驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)能夠有效應(yīng)用于自動(dòng)扶梯的消毒，并能夠有效解決其目前存在的消毒需求問(wèn)題。

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Innovative Design of Escalator Disinfection Product Based on PUGH Matrix

XU Qian-qian1, ZHENG Bing2, ZHANG Zhi-feng2,3, PAN Pei-yan1,3, LU Xiao-fen3

(1.School of Education, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China; 2.State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China; 3.Huzhou Lvchan Intelligent Manufacturing Co., Ltd, Zhejiang Huzhou, 313000, China)

To solve such problems as time-consuming and labor-intensive traditional manual disinfection of escalators, difficult sterilization and disinfection at every moment, and incomprehensive disinfection. First of all, with the user evaluation method, it is concluded that reliability, functionality, operability, efficiency, layout rationality, friendliness, trust, environmental protection, and aesthetics are the main demand elements of escalator disinfection products. Secondly, the PUGH matrix selection method is proposed, which provides an effective evaluation tool for the selection of product design schemes and obtains the optimal design scheme from these three design schemes through cautious selection. Finally, design and improve the core modules of product solutions, the product idea is visualized in three dimensions, and the prototype is printed with light-curing 3D printing technology. The disinfection effect of the product is fully experimented and studied by ATP fluorescence detector, and the practicality and feasibility of this study are verified by user evaluation method. The proper use of this product provides a reasonable device for the improvement of escalator disinfection effect, which can more accurately meet the needs of escalator disinfection.

PUGH matrix; escalator; disinfection product; user evaluation method

TB472

A

1001-3563(2022)12-0045-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.12.005

2022–01–19

國(guó)家自然科學(xué)基金（52075479）；湖州市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2019ZD2010）；浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022C01196）。

許倩倩（1983—），女，博士生，副教授，主要研究方向?yàn)榻逃龜?shù)字化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。

鄭兵（1976—），女，博士，副教授，主要研究方向?yàn)橄M(fèi)者行為、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷、工業(yè)管理、心理契約。

責(zé)任編輯: 陳作