SCENARIO BASED PRODUCT DESIGN
Dissertation committee: prof. dr. F. Eising prof. dr. ir. F.J.A.M. van Houten dr. ir. M.C. van der Voort prof. dr. ir. B. van Arem prof. A. Bernard prof. ir. D.J. van Eijk prof. dr. A.T.H. Pruyn dr. ir. P.P.C.C. Verbeek dr. J.M.B. Terken
University of Twente, chairman/secretary University of Twente, promotor University of Twente, assistant-promotor University of Twente Ecole Centrale de Nantes, France Delft University of Technology University of Twente University of Twente Eindhoven University of Technology
ISBN 978 90 365 2615 9 © Martijn Tideman, 2008 Cover design by cab_graphic Printed by PrintPartners Ipskamp All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system or transmitted, in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the prior written permission of the author.
SCENARIO BASED PRODUCT DESIGN
PROEFSCHRIFT
ter verkrijging van de graad van doctor aan de Universiteit Twente, op gezag van de rector magnificus, prof. dr. W.H. Zijm, volgens besluit van het College voor Promoties in het openbaar te verdedigen op vrijdag 28 maart 2008 om 16.45 uur
door
Martijn Tideman geboren op 20 augustus 1979 te Amsterdam
Dit proefschrift is goedgekeurd door de promotor prof. dr. ir. F.J.A.M. van Houten en de assistent-promotor dr. ir. M.C. van der Voort
1 PREFACE
0
This thesis is the result of four years of research conducted at the University of Twente’s Laboratory of Design, Production and Management. Although only my name appears on the cover of this work, many people contributed to its contents. Without their support, intellect, hard work and patience, I wouldn’t have been able to complete my research. This PhD research was inspired by the results of my Master’s thesis. However, the drive to continue was only made possible by the enthusiasm of my supervisors Fred van Houten and Mascha van der Voort. Fred and Mascha were absolutely vital to getting this research on track and, then of course, making sure I stayed there. Four other people played a decisive role in the beginning stages of this project: Bart van Arem, Gerd Spenkelink, Dick Arnold and Ralph Klerkx. My discussions with them were incredibly valuable in shaping this research. Later, I received crucial support from Robert Wendrich, Eddy Heling, Arnout van den Broeke, Roy van Ophuizen, Ralf Sluimer, Wytze Hoekstra, Marika Hoedemaeker, Richard van der Horst, Peter van Wolffelaar and Wim van Winsum. Without their skills and knowledge, my ideas would never have materialized. In the end stages of this research, 60 volunteers helped me put these ideas to the final test. Also, Marieke Fransen offered her expertise in consumer psychology and Charlot Terhaar sive Droste lent this project her artistic talents. During the last four years, colleagues from OPM, AIDA, TNO, Loosegoose Software, ST Software and TXchange provided a stimulating environment for performing my research. Also, I was often inspired by the energy and creative ideas of the many students I supervised. In addition, various late night discussions with friends gave me some critical insights. Scientific research doesn’t always happen from 9 to 5 and can often be lubricated by a cold beer. Last, but certainly not least, I can’t forget my family, especially my sweet parents and my smart and beautiful wife, Angela. Their love, support, patience and good humor have not only been essential to this research, but also in shaping the person I am today. Thanks everybody!
I
II
1 SUMMARY
0
Creating good products is not an easy thing to do. There are usually many different people who have an interest in the product. People such as the user, of course, but also marketing managers, production engineers, maintenance workers, recycling specialists, and government representatives, just to name a few. Each of these stakeholders has his own ideas and agenda, which may conflict with the ideas and agendas of others. Designers have an extremely tough job trying to satisfy the differing needs and desires of all stakeholders. Moreover, it is very difficult for designers to determine what those needs and desires are in the first place - especially when dealing with complex products and/or products that don’t exist yet. To make matters worse, designers are always confined by time and cost constraints. Through the years, various methods and tools have been developed that support designers in dealing with these difficulties. But, so far, these methods and tools have only been a band-aid on a wound. Design has essentially remained a process in which designers are forced to make assumptions about what other people want. This is especially true when designing products that are new, that are complex, and that involve many different stakeholders. The goal of this research was the development of a new product design method that adequately supports designers in determining stakeholders’ preferences and finding the best compromise between those preferences. A method that gives stakeholders insight into the consequences of their decisions and enables them to express their preferences. A method that provides designers with the information necessary to create a good design. A method that specifically supports the design of products that are new, that are complex, and that involve many different stakeholders. The design method that was developed is based on the use of scenarios, virtual reality simulation and gaming principles. The method gives all stakeholders a proactive role in the design process. All stakeholders are allowed to create their own designs and immediately test these in a wide variety of scenarios. While applying the new method, the design process is split into two separate phases. The first phase is aimed at developing a design environment that is a valid representation of the world relevant to the product, including the technology that may be usefully applied to the product. This design environment enables a stakeholder to generate designs and scenarios, and to realistically experience the behavior of those designs in the scenarios. The second phase of the design process is aimed at specifying a good design. Representatives from all stakeholder groups are invited for design sessions in which they must iteratively work towards a personal “most attractive design”. The generated information is used to specify a compromise between the preferences of all stakeholders. The new product design method was evaluated by applying it to a design case: the design of a lane change support system. This is a product that supports car drivers during lane change maneuvers. The III
design process that emerged was analyzed by testing hypotheses about the new product design method’s viability and the degree to which it fulfills its functions. It was found that the new product design method is viable in the sense that people understand their role in the design process, that they are able to perform the specified activities, and that these activities yield actual results. It was also found that the new product design method fulfils its functions in the sense that it stimulates and enables the designer to create a consistent image of everybody´s preferences and to reach a compromise between all those preferences. An analysis of the impact of the case-specific circumstances on the assessment process revealed that the findings are generally applicable. The new product design method can be successfully applied to the design of all products that have a certain level of modularity or configurability. It should, however, be technically possible to create interfaces for stakeholders to generate candidate designs and test environments, and to offer simulations of those designs in those environments such that stakeholders can make a reliable assessment of the designs’ properties. The added value of applying the new product design method will not always be worth the investment. It costs a significant amount of time and money to create a design environment, perform sessions with stakeholders, and continuously assure that all information is consistent. The chances of getting a “return on investment” generally increase the less familiar designers are to the product, the more complex the product is, and the more stakeholders are involved in the process. The investment will certainly be returned when the new product design method is used to design products that should be “first time right” in order to not endanger users and to not affect the company’s image. Products such as, for example, a lane change support system. If such a product doesn’t work properly when it is introduced on the market, the driver’s safety is endangered and the manufacturer’s market position is affected. Therefore, for companies such as automotive manufacturers, using the new product design method would be worth the investment.
IV
Questionnaire U2 Vraag 1 Was de schriftelijke instructie die u vooraf ontving voldoende om te begrijpen wat er van u verwacht werd tijdens de sessie? (ja/nee) Wat zou er nog verbeterd kunnen worden? __________________________________________________ Vraag 2 Kreeg u vooraf voldoende gelegenheid om aan de rijsimulator te wennen? (ja/nee) Wat zou er nog verbeterd kunnen worden? __________________________________________________ Vraag 3 Begreep u het configuratiescherm en was u goed in staat het te bedienen? (ja/nee) Wat zou er nog verbeterd kunnen worden? __________________________________________________ Vraag 4 Was u goed in staat de werking van de ontworpen systemen te beoordelen in de verkeersscenario’s? (ja/nee) Wat zou er nog verbeterd kunnen worden? __________________________________________________ Vraag 5 Was u goed in staat te antwoorden op de vragen tijdens het evaluatiegesprek? (ja/nee) Wat zou er nog verbeterd kunnen worden? __________________________________________________ Questionnaire U3 Vraag 1 Was u goed in staat om uw mening te geven over de aanpassingen die verricht zijn aan het configuratiescherm? (ja/nee) Wat zou er nog verbeterd kunnen worden bij het vragen naar uw mening over de aanpassingen aan het configuratiescherm? ____________________________________________________________________ Questionnaire U4 Vraag 1 Was u goed in staat om uw mening te geven over de aanpassingen die verricht zijn aan de verkeersscenario’s? (ja/nee) Wat zou er nog verbeterd kunnen worden bij het vragen naar uw mening over de aanpassingen aan de verkeersscenario’s? _____________________________________________________________________
174
Appendix G: Questionnaires second experiment (in Dutch) Questionnaire D18 Vraag 1 Begreep de gebruiker het configuratiescherm en was de gebruiker goed in staat het te bedienen? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire D19 Vraag 1 Was de gebruiker goed in staat de werking van de ontworpen systemen te beoordelen in de verkeersscenario’s? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire D20 Vraag 1 Was je in staat om het gedrag van de gebruiker tijdens het genereren van ontwerpen te registeren? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Vraag 2 Was je in staat om het gedrag van de gebruiker tijdens het configureren van scenario’s te registeren? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Vraag 3 Was je in staat om het gedrag van de gebruiker tijdens het testen van de ontwerpen in de scenario’s te registeren? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Vraag 4 Was je in staat om de meningen van de gebruiker over de ontwerpen te registeren? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire D21 Vraag 1 Werd de gebruiker voldoende gestimuleerd om zijn/haar mening te geven over de ontworpen systemen? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________
APPENDICES
175
Vraag 2 Is de gebruiker voldoende in de gelegenheid gesteld om zijn/haar mening te geven over de ontworpen systemen? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire D22 Vraag 1 Werd de gebruiker voldoende gestimuleerd om de meningen die hij/zij gaf nog eens te verifiëren in de rijsimulator? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Vraag 2 Is de gebruiker voldoende in de gelegenheid gesteld om de meningen die hij/zij gaf nog eens te verifiëren in de rijsimulator? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire D23 Vraag 1 Werd de gebruiker voldoende gestimuleerd om de positieve en negatieve gevolgen van keuzes af te wegen? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Vraag 2 Is de gebruiker voldoende in de gelegenheid gesteld om de positieve en negatieve gevolgen van keuzes af te wegen? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire D24 Vraag 1 Was je in staat om de van de gebruiker afkomstige informatie te gebruiken om het ontwerp vast te stellen dat het beste de behoeften van de gebruiker vervult, gegeven het technologische potentieel? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire D25 Vraag 1 Was je in staat om een codeersysteem te ontwikkelen die gebruikt kan worden om de gegenereerde informatie te rangschikken in een hiërarchie? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________
176
Questionnaire D26 Vraag 1 Was je in staat de hiërarchie van informatie te gebruiken om een compromis tussen de voorkeuren van alle gebruikers te specificeren? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire D27 Vraag 1 Werd je voldoende gestimuleerd om een compromis te vinden tussen de voorkeuren van alle gebruikers? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Vraag 2 Ben je voldoende in de gelegenheid gesteld om een compromis te vinden tussen de voorkeuren van alle gebruikers? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire U5 Inleiding In deze vragenlijst worden u een aantal persoonlijke vragen gesteld. De meeste vragen gaan over uw rijstijl in bepaalde verkeerssituaties. Er zijn geen goede of foute antwoorden: het gaat steeds om uw persoonlijke situatie en uw mening. Dit staat geheel los van de officiële verkeers- en gedragsregels. De verstrekte gegevens worden vertrouwelijk verwerkt en anonimiteit is gewaarborgd. Persoonlijke gegevens Geslacht: Geboortejaar: Hoogst afgeronde middelbare schoolopleiding: Aantal jaar in bezit van rijbewijs: Gemiddeld aantal kilometer per jaar:
APPENDICES
________ ________ ________ ________ ________
177
Vragen over uw rijstijl Wilt u van elk van de volgende vragen aangeven hoe vaak het op u van toepassing is tijdens het autorijden? Vraag 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Rijdt u snel? Past u uw snelheid aan aan de snelheid van uw voorligger? Rijdt u voorzichtig? Rijdt u gejaagd? Overtreedt u wel eens de snelheidslimiet? Haalt u wel eens rechts in (afgezien van op- en afritten)? Rijdt u zoveel mogelijk op dezelfde rijstrook? Rijdt u wel eens door rood licht? Neemt u wel eens voorrang terwijl u dat niet heeft? Houdt u zoveel mogelijk afstand ten opzichte van uw voorligger? Wisselt u vaak van rijstrook? Voegt u kort in voor degene die u inhaalt?
(bijna) nooit 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
zelden
soms
vaak
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(bijna) altijd 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
Questionnaire U6 Vraag 1 Begreep u het configuratiescherm en was u goed in staat het te bedienen? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire U7 Vraag 1 Was u goed in staat de werking van de ontworpen systemen te beoordelen in de verkeersscenario’s? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Questionnaire U8 Vraag 1 Werd u voldoende gestimuleerd om uw mening te geven over de ontworpen systemen? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Vraag 2 Bent u voldoende in de gelegenheid gesteld om uw mening te geven over de ontworpen systemen? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________
178
Questionnaire U9 Vraag 1 Werd u voldoende gestimuleerd om de meningen die u gaf nog eens te verifiëren in de rijsimulator? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________ Vraag 2 Bent u voldoende in de gelegenheid gesteld om de meningen die u gaf nog eens te verifiëren in de rijsimulator? (ja/nee) Opmerkingen: _________________________________________________________________________
APPENDICES
179
180
