Ingeniería kansei en el campo del diseño : una aproximación desde la ingeniería estadística aplicada a la percepción de los materiales
Authors:   , Abella Garcia Ainoa 
Published: September 2023

The objective of the current doctoral thesis is the theoretical and experimental application of Kansei engineering in the field of design. Kansei engineering is a method that aims to develop or improve products, services and/or experiences by translating the emotional needs of users into parameters or characteristics of the design itself. In the present investigation, Kansei engineering uses as a base statistical engineering, since the most appropriate statistical and analytical methods are used to provide value, validity and rigor. The first contribution of the thesis is the creation of a Theoretical Framework of the emotional dimensions –sensation, perception, emotion, feeling and affect– as a result of a systematic review in two scientific databases. The objective is to promote the integration of emotions during any stage of the creative process; therefore, a common taxonomy is developed with definitions, theories and measurement tools for each of the emotional dimensions. In addition, three figures -Emotional Path, Emotional Systematization, and Preliminary Mapping of Design and Emotion- have been created in order to synthesize all information and to be used as visual guides. Once the state of the art is developed, the research has focused on two different topics related to Kansei engineering and its updating in the 21st-century context: communication channels and measurement tools. For this, the materials are selected as the scope of application. Regarding Communication Channels, two case studies are carried out –pilot test and experiment– in order to understand how user perception may vary depending on the interaction and the amount of information received. In the experimental design, three materials are presented through three different communication channels to evaluate their sensory properties. In some cases, people evaluate the same material for each channel and in others, each participant evaluates a different material per channel, through the Perception Evaluation Kit. The results indicate that in some communication channels there are significant differences regarding the perception of sensory properties. Responses level in both experiments is very similar, that is to say, the order of presentation for the communication channels does not seem to influence perception. In addition, channel 3 is the preferred one regardless of the predominant learning style. The contribution concerning the Measurement Tools chapter is to apply a heterogeneous method- ology that uses self-report and physiological tools to assess the perception of recycled materials, as well as the environmental attitude and consumption habits of the participants. The purpose is to detect if there is any relationship between the information that is extracted from the two types of tools. Electrodermal activity, hedonic appreciation, and evaluations of sensory properties have reported significant differences between materials. In contrast, electromyography, the precision in the identification and the relationship between consumption habits and environmental attitude have not observed significant effects or interactions in the data. Finally, the Statistics and Design section reflects on the relationship and union of the two disciplines and presents two points of confluence between these –statistical engineering and Data-Driven Design–. The contribution of this chapter is the Data Collection Toolkit, a set of methodologies, resources and tools for designers. The objective is to promote better practice in research through design so that the experiment has greater validity and statistical base.

El objetivo de la presente tesis doctoral es la aplicación teórica y experimental de la ingeniería kansei en el ámbito del diseño. La ingeniería kansei es un método que apunta al desarrollo o la mejora de productos, servicios y/o experiencias mediante la traducción de las necesidades emocionales de los usuarios en parámetros o características del propio diseño. En la presente investigación la ingeniería kansei utiliza como base la ingeniería estadística, ya que se emplean los métodos estadísticos y analíticos más apropiados para aportar valor, validez y rigurosidad. La primera contribución de esta tesis es la creación de un Marco Teórico de las dimensiones emocionales -sensación, percepción, emoción, sentimiento y afecto- fruto de una revisión sistemática en dos bases de datos científicas. El objetivo es promover la integración de las emociones durante cualquier etapa del proceso creativo, y por ello se desarrolla una taxonomía común sobre definiciones, teorías y herramientas de medición para cada una de las dimensiones emocionales. Además, se han creado tres figuras -Emotional Path, Emotional Systematization y Mapeo preliminar de diseño y emoción- que sintetizan esta información para ser utilizadas como guías visuales. Una vez comprendido el estado del arte, se focaliza la investigación en dos temáticas distintas relacionadas con la ingeniería kansei y su adaptación en el contexto del siglo XXI: los canales de comunicación y las herramientas de medición. Para ello, se seleccionan los materiales como ámbito de aplicación. Respecto a los Canales de Comunicación, se realizan dos casos de estudio -prueba piloto y experimento- con el fin de comprender cómo puede variar la percepción del usuario según la interacción y la cantidad de información que recibe. En el diseño experimental se presentan tres materiales a través de tres canales de comunicación distintos para evaluar sus propiedades sensoriales. En algunos casos las personas evalúan el mismo material para cada canal y en otros, cada participante evalúa un material distinto por canal, a través del Perception Evaluation Kit. Los resultados indican que en algunos canales de comunicación hay diferencias significativas respecto a la percepción de las propiedades sensoriales. El nivel de las respuestas en las dos tipologías de experimento es muy parecido, lo que indica que el orden de presentación de los canales de comunicación parece no influir en la percepción. Además, la preferencia por el canal 3, interacción completa del material, destaca independientemente del estilo de aprendizaje predominante en la persona. La contribución respecto al capítulo de Herramientas de Medición es aplicar una metodología heterogénea que utiliza herramientas de autoreporte y fisiológicas para evaluar la percepción de los materiales reciclados, así como la actitud ambiental y los hábitos de consumo de los participantes. La finalidad es detectar si hay alguna relación entre la información que se extrae de las dos tipologías de herramientas. La actividad electrodermal, la apreciación hedónica y las evaluaciones de las propiedades sensoriales han reportado diferencias significativas entre materiales. En cambio, en la electromiografía, la precisión en la identificación y la relación entre hábitos de consumo y actitud ambiental no se han observado efectos o interacciones significativas en los datos. Por último, en el apartado Estadística y Diseño se reflexiona sobre la relación y la unión de las dos disciplinas y se presentan dos puntos de confluencia entre estas -la ingeniería estadística y el Data-Driven Design-. La aportación de este capítulo es el Data Collection Toolkit, un conjunto de metodologías, recursos y herramientas para los diseñadores. El objetivo es promover una mejor práctica en la investigación a través del diseño para que el experimento tenga una mayor validez y sustento estadístico

L’objectiu de la present tesi doctoral és l’aplicació teòrica i experimental de l’enginyeria kansei en l’àmbit del disseny. L’enginyeria kansei és un mètode que apunta al desenvolupament o la millora de productes, serveis i/o experiències mitjançant la traducció de les necessitats emocionals dels usuaris en paràmetres o característiques del mateix disseny. En la present recerca l’enginyeria kansei utilitza com a base l’enginyeria estadística, ja que s’utilitzen els mètodes estadístics i analítics més apropiats per a aportar valor, validesa i rigorositat.
La primera contribució de la tesi és la creació d’un Marc Teòric de les dimensions emocionals
–sensació, percepció, emoció, sentiment i afecte– fruit d’una revisió sistemàtica en dues bases de dades científiques. L’objectiu és promoure la integració de les emocions durant qualsevol etapa del procés creatiu, per això es desenvolupa una taxonomia comuna sobre definicions, teories i eines de mesura per a cadascuna de les dimensions emocionals. A més, s’han creat tres figures –Emotional, Path, Emotional Systematization i Mapeig preliminar de disseny i emoció– que sintetitzen aquesta informació per a ser utilitzades com a guies visuals.
Una vegada comprès l’estat de l’art, es focalitza la recerca en dues temàtiques diferents relacionades amb l’enginyeria kansei i la seva adaptació al context del segle XXI: els canals de comunicació i les eines de mesura. Per a això, se seleccionen els materials com àmbit d’aplicació.
Respecte als Canals de Comunicació, es realitzen dos casos d’estudi –prova pilot i experiment– amb la finalitat de comprendre com pot variar la percepció de l’usuari segons la interacció i la quantitat d’informació que rep. En el disseny experimental es presenten tres materials a través de tres canals de comunicació diferents per a avaluar les seves propietats sensorials. En alguns casos les persones avaluen el mateix material per a cada canal i en uns altres, cada participant avalua un material diferent per canal, amb el Perception Evaluation Kit. Els resultats indiquen que en alguns canals de comunicació hi ha diferències significatives respecte a la percepció de les propietats sensorials. El nivell de les respostes a les dues tipologies d'experiment és molt semblant, el que indica que l'ordre de presentació dels canals de comunicació sembla no influir en la percepció. A més, la preferència pel canal 3, interacció completa del material, destaca independentment de l'estil d'aprenentatge predominant en la persona.
La contribució respecte al capítol d’Eines de Mesura és aplicar una metodologia heterogènia que utilitza eines d’autoinforme i fisiològiques per a avaluar la percepció dels materials reciclats, així com l’actitud ambiental i els hàbits de consum dels participants. La finalitat és detectar si hi ha alguna relació entre la informació que s’extreu de les dues tipologies d’eines. L’activitat electrodermal, l’apreciació hedònica i les avaluacions de les propietats sensorials han reportat diferències significatives entre materials.
En canvi, en l’electromiografia, la precisió en la identificació i la relació entre hàbits de consum i actitud ambiental no s’han observat efectes o interaccions significatives en les dades.
Finalment, en l’apartat Estadística i Disseny es reflexiona sobre la relació i la unió de les dues disciplines i es presenten dos punts de confluència entre aquestes –l’enginyeria estadística i el Data-Driven Design–. L’aportació d’aquest capítol és el Data Collection Toolkit, un conjunt de metodologies, recursos i eines per als dissenyadors. L’objectiu és promoure una millor pràctica en la recerca a través del disseny perquè l’experiment tingui una major validesa i base estadística.