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1、TRIZ理论的产品创新设计全文 本文在对TRIZ理论的研究根底上,论证其在产品创新设计中发 挥作用的可能性.在构建产品创新设计过程及步骤方面做由了初 步的尝试,将TRIZ理论工具应用于产品创新设计过程中.以订 书机为实例,说明了基于TRIZ理论产品创新设计的应用过程,同时验证了这种方法的有效性.最终使订书机产品创新设计由理论走向现实.TRIZ,产品创新设计,订书机TRIZ是基于逻辑和专利数据统计的创新问题解决理论,成 功地揭示了创造创造的内在规律和原理,可以普遍适用于各种工程技术创新问题.它具有逻辑结构严密,可重复性等特点,受到诸多国际知名企业的青睐, 已经成为帮助企业解决生产技术问题、 提升
2、企业核心竞争力的战略“法宝1.TRIZ理论传入我国以来,日益受到学界的重视, 取得了一定的科研成果：河北工业大学谭润华教授利用 TRIZ中的技术进化法那么建立了一种产品过程 的设计模型,并将其用于解决企业中遇到的实际技术问题2 o陕西科技大学任工昌博士分析了TRIZ理论是以深度技术知识为根底,建立了从专利中获取启发式原理和技术效应的方法3 o我国社会经济高速开展,正处于“中国制造到“中国创造的 转型期,结合“中国制造 2025 开展战略,大力开展 TRIZ理 论应用研究具有重要现实意义.本文着眼于工业产品的创新设计, 探讨TRIZ在产品创新设计实践中的应用模式与支持作用,为更 好地设计开发工业
3、产品和 TRIZ理论应用提升借鉴.1 .TIRZ理论为产品设计提供理论依据产品设计的核心特点是创新,从本质上说就是创造性地 发现问题和解决问题的过程,TRIZ理论的强大作用正在于它为创新过程提供系统的理论和方法工具.因此,近年来在产品设计的研究和应用领域很多应用.TRIZ理论实现产品由初始状态通过单步或多步变换,最终实现或接近理想状态,完成产品创新设计的过程,已经成功地解决了产品设计中的许多难题.4将TRIZ的理论成果应用于产品设计是现代产品设计方法及理论开展的 需要.借助TRIZ是有助于提升设计效率、减少设计时间,又易 于操作的设计理论.5至今国内外还未形成专门针对产品设计 利用的系统创新理
4、论6,本文将TRIZ理论应用于产品创新过程 中,对其创新工具进行归纳和整理,尝试构建基于 TRIZ的产品 创新设计的过程和流程.2 .基于创新工具支持的产品设计流程构建产品设计的完整过程可划分为四个关键步骤：设计方案的提由发现问题阶段、调研分析阶段寻找关键问题,完成设计 定位、设计展开阶段思维发散、创意激发、设计实施阶段方 案确定的评价及优化阶段四个阶段.分别将TRIZ工具融入产品设计的每一个环节,恰当应用可以提升产品创新水平.2.1 设计方案提由：将TRIZ理论中初始形势分析应用其中, 对产品原型问题情境进行整理,快速发现问题本质,准确定义创新性问题.2.2 调研分析阶段：应用九屏图,因果分
5、析、功能分析等分 析问题工具,对创新问题进行系统的梳理,从更广的视角看待问题,充分开掘关键问题,寻求解决方向和思路.2.3 设计展开阶段：借助矛盾分析、物场分析工具,将产品 设计将关键问题转化成矛盾问题或缺陷；应用创造原理,打破思维定势,激发创新思维,提供更合理的解决方案和更好的创意.2.4 设计实施阶段：以技术系统进化规律准确确定探索方向, 预测产品开展潜质,以最终理想解的实现程度完成方案评价,实现技术突破,完成产品优化.3 .订书机产品创新设计实例分析3.1 基于初始形式分析的设计方案提由：订书机作为常用办 公品在生活中使用范围很广,目前的订书机在装订时需要反复摆放订书机位置,装订深度难以
6、限制,也很难将订书钉装订整洁, 经常由现装订歪斜,装订深度不齐等现象, 影响装订文本的整洁 和统一,对于较为正式的文件更是影响其权威性.初始形式分析有助于发现易被忽略的问题,为创新设计提供更多时机.3.2 应用因果链条进行调研分析整理：利用 TRIZ工具因果 分析,可以全面分析文件装订不整洁现象由现的原因,梳理思路,并找到两次操作是导致装订不整洁的关键,进而明确产品设计方向,很大程度上提升了创新效率.3.3 借助解决问题工具实现方案展开技术矛盾表述：a如果为了保持装订效果整洁的要求,就需要增加组件,提升订书机的一次性由针数.b如果系统组件不增加,装订效果不佳.确定工 程参数为：改善的参数为：N
7、o.35可靠性No.34可操作性恶化的参数为：No.45装置的复杂性 No.46限制的复杂性通过查询 2021 版矛盾矩阵,得知可能的解集是 M35-45=5,35,13,33,15,29,03,17和M34-46=1,25,37,2,3,10.经过评估和应用假设实验,确定符合本问题的创新原理有：1分割原理、5组合原理、15动态化原 理.别离原理的应用：将订书机的莫些系统组件进行别离,实现在不同距离下同时装订的功能要求；组合原理白应用：1增加一个订书机系统,并让增加的系统能够始终保证与与原系统在一条 直线上运动.2将订书机别离为可拆卸和组装的系统,增加适应性的同时,保证了其系统的简洁性；动态化
8、原理的应用：1将订书机的莫些组件如托板和手柄设计成两层,并同时支持两层组件左右移 动；2连接支架设计为伸缩结构,可调整装订距离,保证整洁性.技术矛盾配合创造原理完成思维发散,提由可行方案.3.4 最终理想解及技术进化法那么完成最终方案评价以最终理 想解中消除矛盾程度、是否产生新的危害、本钱、复杂性、可行 性等属性为评价标准, 帮助筛选由最终方案：将两个订书机以可伸缩支架连接,可拆卸组合,调整距离,订书机按压把手可旋转, 并通过键槽卡位,一次按压完成双钉装订,整洁定位.拆分后不 影响订书机单独使用, 规格适中便于存放.用动态性进化法那么验 证较链连接、可伸缩结构的可行性,完备性法那么帮助完善产品结 构细节.4 .结论：TRIZ理论是产品创新设计的有效开发工具.本文将TRIZ工具应用于产品创新设计流程中,形成TRIZ理论支持产品创新设计的应用模式.产品设计前期建立系统问题分析情境,产品设计中期快速发现关键问题本质和矛盾,明确问题探索方向,突破思维惯性,形成创新概念解,产品设计后期以全面视角对方案进行 评价,提供系统评价标准, 实现定性与定量评价的统一,并对技 术系统未来开展趋势进行预测. 通过订书机产品创新设计实践表 明,该创新设计流程可以有效引导创新思路的形成,提升创新效率和创新程度.