文档介绍:基于TRIZ理论的产品的创新设计
基于TRIZ理论的产品的创新设计
基于TRIZ理论的产品的创新设计
1946年前苏联以GSAltshuller为首的专家对数以百万计的发明专利进行研究。经过50多年的搜集整理、回纳提炼,发现技术系统的开发创新是有规律可循的,并在此基础上建立了一整套体系化、实用的解决发明创造题目的方法,这就是TRIZ理论。TRIZ是俄文(TheofiaResheneyvaIsobretatelskehuhZadach)的缩写,意为解决创新题目的理论(TheoryofInnovativeProblemSolving,TIPS)。这是一套能创造出系统性的创新与改善设计者思考过程的方法论。
就新产品的开发设计而言,TRIZ为其指出了发展方向和解决题目的思路和方法。在产品创新设计中应用TRIZ理论可以更好地解决题目。
1TRIZ理论中的系统进化法则为新产品的发展提出了方向
在TRIZ理论中,以系统的观点为新产品的发展指出了方向。TRIZ理论以为任何一个产品或者客观事务都可以看作一个系统,而任何一个系统都是按照一定的客观规律进化的,这并不取决于某一个人,新产品的产生是一种看似偶然的必然。因此,这个客观规律就是可以被发现、认知和利用的。
任何一个产品都可以看作是以履行功能为目的的系统。系统的主要部分包括执行装置、传动装置、动力装置和控制装置等子系统,而子系统也应该是完备的。这是产品系统完备性法则(如图1所示),它为新产品的研发提出了明确的设计任务。而新的产品则是建立在执行功能基础上的一个结构完整的系统。
对产品系统进一步分析发现,任何系统都不是孤立存在的,每个系统都向上纳进更大的系统中,例如产品所赖以存在的环境。而任何一个系统的内部都不是单纯的,都有一个较为复杂的内部环境。这样,一个产品的系统有了它的超系统和子系统。而再对系统更加详尽地进行分析,了解产品自身系统客观发展规律,就可在从"今天"到"明天"的发展中猜测其未来质变。这样,产品系统的"九屏图"就产生了(如图2所示)。
就产品设计而言,"九屏图"为设计师指出了产品的发展方向。为未来的产品开发提供了理论指导。从"九屏图"上可以清楚地看到产品的发展脉络,任何一个产品都不断地由低级向高级进化。例如,以前记录时用速记员,后来用录音设备,现在用录音笔,以后会有更新的产品来完成这一任务。
2TRIZ理论中的矛盾解决原理为新产品设计提供了思路
在TRIZ理论中,发现和消除矛盾是产品进化和发展的主导气力。进而又把矛盾分为治理矛盾、技术矛盾和物理矛盾3个类型。而找到矛盾、正确地定义矛盾是解决题目的关键。针式打印机有以前打印机不能相比的上风,但是为了进步打印清楚度,要求增加打印指针的数目,并且要求指针更细一些。但指针过细易折断和会穿破纸。在不减小打印指针直径的情况下,增加打印密度,这是一个矛盾。解决它用了一个折衷的办法,一行打两次。但又出现了新矛盾:在进步打印质量的同时不能进步打印速度。这个新矛盾在TRIZ理论中用了"机械系统替换法"和"压力法"得到了解决,即出现了喷墨式打印机。但新型的打印机又出现了新的题目,墨水的质量要求很高,要求墨水不能堵塞喷嘴――不易凝固,但在纸上又必须得快速风干。所以新的矛盾是:在进步打印质量的同时不