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作者:徐業良,洪永杰(2002-05-22);推薦:徐業良(2002-05-23)

從創意設計的角度談身心障礙者職場或輔具設計程序

附註:本文為九十一年五月二十日台北市政府勞工局第三科職業輔導評量組所辦的『九十一年度職務再設計服務短期課程』講義。

1.     輔具的定義與分類

近年來身心障礙者輔具設計在國內外都受到相當的重視,1988年在美國聯邦政府通過的「殘障科技法案[The Technology-Related Assistance for Individuals with Disabilities Act, PL100-407]」中即明訂,政府應提供身心障礙者需要的輔助性科技與服務,該法案中並定義“科技輔具(assistive technology device)”為

“任何產品、零件、設施,無論是商業化、改造、或特殊設計下之產物,其目的在提升、維持或增強身心障礙者功能者。”

目前全美共有超過40個國家級的研究機構投入輔助器具之相關研究,1990年全美使用輔助器具的身心障礙者人數佔總人口數5%,大約一千三百一十萬人。國內方面根據內政部「中華民國八十九年臺閩地區身心障礙者生活需求調查結果」【內政部統計處,民九十】摘要結論得知,身心障礙者使用各式輔具者約占40%,分別為生活類輔具者為25.3%,復健類輔具者22.7%,由此可知,對許多身心障礙者而言,輔助器具已是生活中不可或缺的一部分。

輔助器具的種類包羅萬象,而輔助器具的分類至今國內外似乎尚無統一的標準。國內依照內政部之分類標準,將輔具分為生活類輔具復健類輔具,而美國國家殘障與復健研究院[NIDRR, 2001]則將輔具分為高科技(High-Tech)輔具低科技(Low-Tech)輔具。低科技輔具較簡單,幾乎沒有移動的部分,如口含棒、防滑墊。高科技輔具較複雜含電子裝置,如電腦、環境控制系統。相關研究文獻中也有以輔具之功能性區分,可分為坐姿與擺位系統、控制介面、電腦輔具、電腦輸出設備、替代性溝通輔具、行動輔具、日常生活輔具、環境控制系統及感官輔具等[Cook and Hussey, 1995]

相對於一般工業產品講求標準化,並希望能自動化大量生產,輔具往往必須針對特定使用者的特定需求做設計,製造上也必須採用少量訂作的方式,設計的工作格外重要。然而輔具種類繁多,輔具設計上需要各個領域的專業知識也十分多元,在輔具設計過程中如何有系統地整合、應用相關領域知識,設計出符合使用者需求的輔具,則應是共通的要求。本文嘗試從創意設計的角度出發,討論一般設計的思維程序,以及身心障礙者職場或輔具設計程序。

2.     “設計”是什麼?

非常廣義來說,設計是一種程序,我們經由設計的程序來創造世界和世界上許許多多的東西,包括各種產品、包裝、服飾、建築物、景觀、通訊、交通、甚至整個城市。設計在回應人們不斷改變的需求、不斷創新的科技、以及我們週遭的環境。

那麼設計這個程序經過了哪些步驟呢?

這裡可以用一個我們所熟悉的產品─電話,來說明設計的程序。1946年時,美國的貝爾電話實驗室(Bell Telephone Lab, AT&T)要求著名的工業設計師亨利堆法斯(Henry Dreyfuss),想辦法改進數以百萬計的美國家庭、辦公室所使用的電話。亨利堆法斯和他的設計小組採用了以下的程序來面對這項挑戰。

設計的起始是一個問題

設計小組所面臨的問題是,電話有哪些需要改進的地方?

步驟一 思考問題

設計小組第一個工作,是要去定義他們的問題。他們研究電話有哪些不同的外型?電話是如何製作的?人們平常又是如何使用電話?

當時所使用的電話最主要的兩種機型是所謂“蠟燭台式(candlestick)”電話,和“300系列(Series 300)”電話,經過這些研究之後,圖1是設計小組指出的1946年的電話需要重新設計、改進的許多問題。

1. “蠟燭台式”電話,和“300系列”電話

瞭解他們的設計問題之後,設計小組開始腦力激盪,發揮他們的想像力,他們對於新型電話的設計提出所有可能性:我們是不是可能改變電話的形狀?是不是可以把電話生硬的線條都改成平滑的圓角?電話是不是可以不是單調的黑色,而是鮮豔的彩色?

步驟二 畫出想法

這些新型電話設計的想法,現在看起來似乎是稀鬆平常,然而在半個多世紀之前,卻都是非常創新的想法。接下來設計者便用如圖2所示手繪的草圖,加上一些簡單的註解,甚至製作一些粗略的模型,來快速表達他們創新的想法,進一步釐清這些想法,或者發展出新的點子。

2. 設計者以手繪的草圖來快速表達他們在設計上的想法

步驟三 製作模型

在思考新型電話設計時,可能有非常多創新的想法,而許多想法在草圖繪製的階段可能就已經被否定掉了,被保留下來的設計概念逐漸發展完整後,設計師們便進一步以木頭、油土、或石膏,將這些設計概念製作成實體的模型,包括電話的聽筒、基座、撥號轉盤(如圖3)。這些實體模型能讓設計師更具體感受到其設計,同時也被用來展示給他們的顧客AT&T公司看,討論是否能滿足他們顧客的要求。

3. 電話設計的實體模型

步驟四 評估設計

根據這些電話的實體模型,設計師和他們的顧客可以仔細評估是否順手好用?是否能配合使用者的臉型和耳朵?他們規劃了一系列的設計原型的分析測試,來評估新型電話設計的各種性能,並且不斷作細部修改,終於他們敲定了最後的設計。

步驟五 製造產品

設計師們建議使用一種新型的塑膠來製造最終的電話產品,因為這種塑膠可以用模具射出成形,製造上比較有效率,成本也較低,同時這種塑膠質地輕、壽命長、而且可以有許多種不同的顏色。最後AT&T同意了整個新型電話設計,而且大量生產,型號叫作“500系列(Series 500)”(圖4),單是這一型電話當時就生產了兩千五百萬台之多。

4. 500系列電話

設計的結束是一個解答

許多設計程序的研究者,都希望將設計程序視為一個系統化、有規則可尋、且可管理的模組架構,將整個設計程序分成不同階段的工作,並賦予階段性的任務,各階段間的工作具有特定的順序關係,彼此環環相扣,並可迭代回饋設計訊息再進行必要的修正改良。前面這個例子的設計過程,便可以歸納成一個簡單的描述型設計程序模型,將設計程序分為四項主要工作:1.問題探討→2.概念產生→3.評估→4.溝通,如圖5所示,其中第二與第三項工作是一個回饋迭代改良的循環[Cross, 1994]。設計之初,設計者經常必須面對定義不良的問題,設計的需求或目標並不清楚,因此在“問題探討”的這個工作當中,設計者所面臨的第一個挑戰即是了解設計問題,甚至深入發掘、進而能清楚定義這個設計問題。其次設計者針對設計問題產生不同的設計概念後,接下來則是根據設計的目標、需求、限制,以各種工具評估所產生的設計概念,同時確認設計概念的可行性,作必要的設計資訊回饋和修改。設計概念確認之後,設計者接下來的工作便是建立各種設計圖、設計文件,與顧客或製造部門作溝通。

5. 設計程序模型

3.     概念設計的創意

設計的第一階段的工作,是要深入了解顧客需求、訂定設計的規格、並為整個設計計劃作規劃。設計的需求與規格清楚之後,設計者接下來面臨的問題是,有沒有任何現存的設計解答,或是新的設計方案,可以滿足這些設計要求?哪一種設計方案是最好的?產生這些「設計概念」,並且加以評估,正是概念設計階段主要的目的。所謂設計概念簡單的說就是一個設計的idea,對未來可能產品所使用的技術、原理、或外型的一個大致的敘述,通常可以用草圖加上簡單的文字說明來表達。

概念設計階段的工作基本上可以分作四個步驟:依功能分子系統、為各子系統產生概念設計、評估各種設計概念、記錄與表達

大部分機械系統設計都有相當的複雜度,因此將一個大的系統設計分割成幾個比較簡單的小系統,可以讓產生設計概念的工作較為單純化。分割子系統的方法,大部分研究設計方法的學者都建議採用「功能分解(function decomposition)」,也就是依據所要達成的功能來分割子系統依功能分子系統時,首先要注意的是對子系統的描述,應該是“這個子系統要達成什麼功能(what)”,而非“如何達成這個功能(how)。一般設計者在描述子系統時,常常可能不自覺地敘述了“how”,例如設計者可能用“椅子”來描述某一個子系統,然而這個子系統真正要達成的功能也許是“可以承載體重八十公斤的人”,“椅子”已經是“how”,是達成這個功能的一種解答了。這種描述方式可能會侷限了設計者創意發揮的空間,因為“可以承載體重八十公斤的人的子系統”,不見得是椅子,還有許多其他可能的設計解答。

整個設計已經被分解成子系統,各個子系統要達成什麼功能也已經確立(what),設計者接下來的工作,便是要構思如何達到這些功能(how)。儘管我們已經將一整體設計區分成數個子系統,這幾個子系統絕對不是完全獨立的,各個子系統的設計概念必須能夠互相配合。因此在為一個機械系統產生設計概念時,經常必須選擇一個或少數幾個關鍵的子系統作為起始點,這裡所謂“關鍵”子系統,通常是功能最難達成,或影響整體性能最大的子系統。決定了關鍵子系統的設計概念之後,也在某種程度上給定了其他次要子系統部份設計條件,也就是說次要子系統的設計必須配合關鍵子系統的設計概念。

設計(即使是機械設計)是一個創造性的過程,整個機械設計過程中創造性活動最豐富的部分,應該就是設計概念的產生。在談創意、創新的方法之前,可能先要討論的問題是,創造力是天生的嗎?用另一個方式來陳述這個問題,創意、創造力是可以學習的嗎?

Ullman[1992]對一個一般認為是“有創意”的人,有如下的描述:

“一個有創意的人智力不見得很高,善於用視覺思考,工作努力,願意去承擔經過判斷後的風險,是個會提出意見而不絕對順從的人,對自己的領域有足夠的知識,且能在腦中細心解析事理。”

許多心理學家則認為創意思考、一個絕妙點子、靈感的產生,所謂的“Ah-Ha experience”,並不是憑空想像得來的,而是經過了一個相當長的序列模式:

認知(recognition)準備(preparation)孕育(incubation)

啟發(illumination)證實(verification)

在這個思考序列模式中,首先我們認知、了解所要解決的問題,研究、尋找相關資料或知識,將這個問題放在腦中不斷地苦思、產生各種可能的方案,後來突然得到的啟發。靈感並不是天外飛來的,而是這一連串努力的結果,最後我們把這個靈感實際上實現出來,證實這個靈感是可行的。

這些對“有創意”的人的描述,和這個創意的序列模式是不是和你的經驗有類似之處?這裡姑且不討論創意、創造力是否可以學習,我們當然可以將上述模式化為理性的思考程序,帶入解決問題的程序中。在許多相關課程、書籍中常有創意思考方法的介紹,其中個人創意思考方法經常被提出的是「類比(analogy),這其實也是非常普遍的思考方式,也許你經常用類比的方式思考,即使你沒有上過任何創意思考的課。

類比的一個很重要的原則是,“將不熟悉的問題變成熟悉”。當我們在解決一個設計問題時,這個問題對設計者來說也許是新的、困難的、不熟悉的。碰到這樣的問題,設計者經常會思索在他過去的經驗中是否有作過類似的設計,或在文獻中尋找是否有相似的問題,而別的設計者是如何解決的?或者在週遭事物中尋找是否有設計能夠滿足類似的功能?

這種類比思考方式再細分的話,有叫做「直接類比(direct analogy),直接類比之前的一個重要的準備工作,事實上就是前面討論的“依功能分子系統”,依功能分子系統的一個重要目的是了解這個子系統設計中所要達成的功能是什麼(what),而這個“what”也正是設計者作直接類比時的依據。例如要設計一個電動輪椅的轉向系統,第一個所要達成的功能是“輸入方向訊號”,使用方向盤或龍頭把手,固然是常見的輸入方向訊號的方式,但是我們類比的範圍不見得要侷限在車輛,像是玩電動玩具時使用搖桿來輸入方向訊號,使用電腦時用鍵盤或滑鼠來輸入方向訊號,都是可能的設計概念。

除了直接類比之外,另外一種類比的方式叫做「自我類比(personal analogy),例如如果要設計一個遊樂場裡雲霄飛車之類的遊樂器材,一個很好的思考方式也許是不斷問自己,“如果我是遊客,我會喜歡什麼?”,“如果我是遊客,這個設計夠不夠刺激?”,甚至閉上眼睛,想像自己是遊客乘坐這項遊樂器材時,從頭到尾的過程,想像遊客需要什麼?他們喜歡什麼?不喜歡什麼?自我類比在輔具設計上尤其是很好的檢討設計、產生更好的點子的方法,假想自己是身心障礙使用者,把所構思的產品從頭到尾經歷一次,把整個“故事”講出來,甚至“演”出來,經常可以發現許多原先從設計者的角度可能沒有想到的問題獲創新的解決方式。

4.     輔具設計程序

輔具設計程序除了前面討論的一般設計程序之外,一個額外、重要的元素是使用者的實際參與設計過程BuhlerSchmidt[1993]提出使用者直接參與輔助器具的設計過程如圖6所示,使用者在輔具研發、生產過程中都持續參與,提出使用上的問題、要求、與新的需求,將有助於設計者更容易了解使用者的真實需求並且提高產品的實用性。

6. 使用者直接參與輔助器具的設計過程

PoulsonRichardson[1996]提出所謂“USERfit”,以使用者為中心的輔具設計流程,如圖7所示,包括了問題定義、功能規格、製作、測試等四個階段,其中並包含了9項工作,表1中說明這個架構中9項工作的目的。

7. “USERfit”輔具設計流程

1. “USERfit”架構中9項元件的目的

USERfit 元件

目的

Environmental context

環境情況

提供一產品的高層次概要,包含像是初始發明的動機,誰會去使用,誰將會購買等等

Product environment

產品情況

簡要說明產品所能支援的環境為何?包含像是訓練、使用說明、設備、維修以及使用者支援等

User analysis

使用者分析

定義使用者的使用族群範圍並詳細的描述其屬性。例如他們目前的身體機能狀態、所受到的限制。這部分的設計分析必須包含使用者的屬性。

User activities

使用者的活動性

定義並描述使用者於從事何種活動時會使用此產品。產品設計也必須考慮到使用者的活動性。

Product analysis

產品分析

概略性的描述產品的機能與其操作特性

Product attribute matrix

產品的基礎特性

藉由使用者與活動性分析來推導出產品的功能規格與其屬性。

Requirement summary

需求總結

憑藉使用者與活動性分析以及符合使用者需求的程度來檢驗產品的設計是否合乎要求。

Design summary

設計總結

詳細說明產品的功能規格與其操作細節

Usability evaluation

實用性評估

簡要說明評估的目的, 使用的評估方式和評估的標準。同時將評估的結果加以紀錄。

以下也以一個簡單的打蛋攪拌固定裝置設計案例,來說明這個程序。此案例是一上肢單邊殘障者從事烘焙工作在打蛋時,由於手的力量不夠無法抓住不銹鋼的攪拌盆,導致打蛋時盆子會不時向左右移動,甚至會無法抓住而掉落到地上,因此需要一個固定裝置固定打蛋用的盆子。以下以一個簡單的“故事”描述這個輔具被使用的方式:

“身心障礙工作者打蛋時先將固定器放置好,並能方便地將不銹鋼攪拌盆於固定器中,將蛋打入攪拌盆,接著再拿起筷子或是其他工具來打蛋,打蛋過程中攪拌盆不會左右滑動,完成後能方便拿起攪拌盆進行後續烘焙工作。”

在這項簡單的輔具設計過程中,設計人員親自到需求單位瞭解、觀察了三次,並要求實際使用之身心殘障人士實際示範打蛋過程,並利用“USERfit”架構中9項工作逐步分析這項輔具設計,如表2所示,最後得到一個非常簡單的設計如圖8,這個裝置使用、固定都十分方便,下圓環與桌面間以及上圓環與攪拌盆間裝置防滑墊,打蛋時不會左右滑動。

2. “USERfit”架構中9項元件的目的逐步分析

USERfit 元件

分析

環境情況

以身心障礙者從事烘焙工作之個案為設計對象

產品情況

提供使用者於打蛋時使用

使用者分析

上肢左右側機能協調性較差

使用者的活動性

使用者使用不銹鋼攪拌盆打蛋時,無法順利用另一隻手固定盆子導致工作受到限制

產品分析

防止攪拌盆於工作時隨意滑動

產品的基礎特性

需能將攪拌盆固定且打蛋過程不致滑動

需求總結

能使用單手打蛋、方便使用與清洗、整體重量輕、價格便宜

設計總結

利用一支撐架固定攪拌盆,並於支撐架與攪拌盤和支撐架與桌面間裝設防滑裝置

實用性評估

使用者實際使用觀察是否能順利完成打蛋工作

8. 打蛋攪拌固定裝置設計成品

使用單位試用後也十分滿意,並要求再製作一套較小尺寸打蛋盆適用之固定器。對於這項新需求,我們在底圓環內增加了一個直徑較小的圓環,使用較小打蛋盆時不需使用另外的固定器,將固定器翻轉使用即可,也是一項設計上的創意。

最後輔具設計完成之後的成效評估,研究文獻中DeRuyter[1995]也曾經提出量測使用輔具後所得成效的5大指標:

(1)     臨床效果(Clinical results):臨床上的成效是最容易藉由醫生、治療師測量和記錄其輔具使用前後工作或能力的變化。

(2)     機能狀態(Functional status)是否幫助肢體障礙的人保持目前身體機能或者幫助他們提昇身體機能的能力。

(3)     生活品質(Quality of Life):使用者主觀式的評估,由使用者本身加以評斷使用後是否提昇其生活品質。

(4)     滿意、愉悅(Satisfaction)

(5)     成本(Cost)

參考文獻

內政部統計處、行政院衛生署、行政院勞工委員會編著,中華民國八十九年臺閩地區身心障礙者生活需求調查報告,內政部統計處,民九十。

Buhler, C. and Schmidt, M., “User involvement in evaluation and assessment of assistive technology,” ECART2, Stockholm 26-28.5. 1993, 30.1.

Cook, A. M. and Hussey, S. M., Assistive Technologies: Principles and Practice, Mosby, 1995.

Cross, Nigel, Engineering Design Methods, 2ed., John Wiley & Sons, 1994.

David, P. and Simon, R., “USERfita framework for user centred design in assistive technology,” Technology and Disability, Vol. 9, Issue. 3, pp.163-171, 1998.

DeRuyter, F., “Evaluating outcomes in assistive technology: Do we understand the commitment?,” Assistive Technol, Vol. 3, pp.3-16, 1995.

National Institute on Disabilities and Rehabilitation Research (NIDRR), 2001, “NIDRR's Long Range Plan - Technology for Access and Function Research,” http://www.ncddr.org/rpp/techaf/lrp_ov.html

The Technology-Related Assistance for Individuals with Disabilities Act, PL100-407, http://www.ed.gov/offices/OERI/ECI/newsletters/99spring/early5.html.

Ullman, D. G., The Mechanical Design Process, McGraw-Hill, 1992.