TRIZ 算法在多功能被褥創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

□楊朝富 朱 團(tuán) 王 奔

ARIZ 是依賴技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則的一套完整的用來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，是TRIZ 理論中的一個(gè)重要的高級(jí)工具。ARIZ 是對(duì)初始問(wèn)題進(jìn)行一系列變形及再定義等非計(jì)算性的邏輯過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的逐步深入分析和轉(zhuǎn)化，來(lái)最終解決問(wèn)題。

一、借鑒ARIZ 解題流程

一是找到存在的問(wèn)題，之后通過(guò)最小化的方法，但是必須在系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的前提下，盡量不要改變系統(tǒng)或者少改變;二是要給系統(tǒng)的技術(shù)矛盾定義，并建立“問(wèn)題模型”，定義的問(wèn)題有很多，你可以尋找適合的，再利用物場(chǎng)分析，來(lái)預(yù)判解決問(wèn)題中所用到的資源;三是給系統(tǒng)定義最終理想解。為了獲取最終的理想解，就要從宏觀和微觀上分析系統(tǒng)中的物理矛盾，也可以理解為系統(tǒng)本身是可能有兩個(gè)物理特性，例如:膨脹——收縮、導(dǎo)電——絕緣、可延展——不可延展等。四是把定義系統(tǒng)內(nèi)的物理矛盾進(jìn)行消除。為了能更好地解決矛盾我們會(huì)利用現(xiàn)階段在大學(xué)學(xué)習(xí)的一些學(xué)科，如大學(xué)物理，結(jié)構(gòu)化學(xué)，高等數(shù)學(xué)等。如果用這些還是沒(méi)有解決矛盾，理論上就會(huì)認(rèn)為最初的問(wèn)題定義有誤，需要重新調(diào)整問(wèn)題模型，或者會(huì)對(duì)其重新定義。

對(duì)于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法有許多種，其中我們習(xí)慣用的是試錯(cuò)法，頭腦風(fēng)暴法等，這些體現(xiàn)TRIZ 理論鮮明的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。通過(guò)TRIZ 理論我們可以更快地確定矛盾的所在，積極解決矛盾，為了解矛盾我們會(huì)用各種各樣的方法，以便達(dá)成我們的目標(biāo)。

二、團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的解決辦法

步驟一 問(wèn)題定義:定義其系統(tǒng)存在的技術(shù)矛盾，定義問(wèn)題所包括的時(shí)間和空間，利用物-場(chǎng)分析法，分析系統(tǒng)中所包含的資源材料。

步驟二 分析問(wèn)題:對(duì)技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行分析，找出其主要技術(shù)矛盾。

步驟三 設(shè)定理想化結(jié)果:給系統(tǒng)定義最終理想解。

步驟四 資源分析:可通過(guò)外界的環(huán)境或自身系統(tǒng)內(nèi)的資源獲得。

步驟五 找出矛盾:矛盾(問(wèn)題)普遍存在于各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)之中。

步驟六 分析解決物理矛盾的方法:需要定義系統(tǒng)中的物理矛盾并將之消除。矛盾的消除需最大限度地利用系統(tǒng)內(nèi)部的資源并且用物理學(xué)、化學(xué)、幾何學(xué)等工程學(xué)原理。

步驟七 利用解決方案:總結(jié)之前的步驟得出我們的解決方案。

圖1 ARIZ 流程

三、TRIZ 在多功能被褥設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

TRIZ 提供的九屏幕法、IFR 法、STC 算子法等全新的創(chuàng)新思維方法，相對(duì)于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，具有鮮明的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。此次設(shè)計(jì)的多功能被褥，主要是為了防潮，防火，為學(xué)生和其他的使用者帶來(lái)方便，使消費(fèi)者能夠更舒適地睡覺(jué)，不用擔(dān)心因被褥潮而煩惱，經(jīng)過(guò)理論論證，矛盾模型的建立，以及運(yùn)用TRIZ 工具對(duì)其研究，最終制成了可用于實(shí)踐生產(chǎn)多功能被褥。

四、現(xiàn)有被褥問(wèn)題分析

傳統(tǒng)被褥:一是利用普通的布料來(lái)制作被褥，如亞麻布、帆布、尼龍布等等。二是沒(méi)有對(duì)一些特殊情況作出應(yīng)對(duì)，很容易發(fā)生火災(zāi)，對(duì)生命與財(cái)產(chǎn)造成損害。

五、模型分析

阿奇舒勒認(rèn)為每一個(gè)完整的系統(tǒng)，其功能都可以用一個(gè)完整的物—場(chǎng)三角形進(jìn)行模型化處理，這種由兩個(gè)物和一個(gè)場(chǎng)而組成的，用來(lái)建立與已知存在的系統(tǒng)或新技術(shù)系統(tǒng)問(wèn)題相聯(lián)系的功能模型，叫物—場(chǎng)模型。物—場(chǎng)模型是技術(shù)系統(tǒng)的最小模型，它包括“工件S1”、“工具S2”和工具影響產(chǎn)品所需要的“能量(場(chǎng))”。

圖2 多功能被褥的物場(chǎng)模型圖

由圖2 關(guān)系分析可知傳統(tǒng)被褥效果很弱，急需改進(jìn)。

六、IFR 定義及矛盾分析

理想解:舒適，但不潮。

提取矛盾:被褥防潮，防火，但被褥易發(fā)生潮濕和火災(zāi)。

矛盾普遍存在于各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)之中，如果按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的那些緩和的方法，沖突是并沒(méi)有被解決的，而是沖突雙方取得折衷方案來(lái)進(jìn)行修復(fù)，或者降低沖突的程度，從而使不利因素下降。從TRIZ 理論上來(lái)講，產(chǎn)品創(chuàng)新的標(biāo)志是解決設(shè)計(jì)中的矛盾，從而產(chǎn)生新的，有競(jìng)爭(zhēng)力的解決辦法。工作人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)并解決矛盾是推動(dòng)產(chǎn)品進(jìn)化的動(dòng)力源泉。一是為了取得創(chuàng)新產(chǎn)品，要解決設(shè)計(jì)中的矛盾，但解決矛盾的某些步驟是未知的;二是未知的解通?？梢员惶摌?gòu)的理想解所替代;三是一般理想解可通過(guò)外界的環(huán)境或自身系統(tǒng)內(nèi)的資源獲得;四是一般理想解可通過(guò)已知的系統(tǒng)進(jìn)化趨勢(shì)推斷從而得到。

七、資源分析

防火材料，防潮材料可以通過(guò)這兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析，選擇不同的材料，進(jìn)行不同的搭配，從而選擇最優(yōu)的材料?，F(xiàn)有資源分析的目的是確定小組目前擁有的資源量及有可能獲得的資源量。經(jīng)過(guò)分析，可以列出小組擁有和可以獲得的資源清單，在這個(gè)基礎(chǔ)上再進(jìn)行進(jìn)一步的資源評(píng)估，為制定戰(zhàn)略提供可靠依據(jù)。通過(guò)上述分析步驟，小組可以找到內(nèi)部資源優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，發(fā)現(xiàn)自己具有的競(jìng)爭(zhēng)力方面和競(jìng)爭(zhēng)力的來(lái)源。

八、知識(shí)庫(kù)查詢

原理6:多元性原理(一物多用)，是一個(gè)物體具有多種功能，被褥不僅可以舒舒服服地睡覺(jué)，還可以用于火災(zāi)的逃亡。原理5:聯(lián)合原則，把相同的物體或完成類似操作的物體聯(lián)合起來(lái)。讓時(shí)間上相同或類似的操作聯(lián)合起來(lái)。把被褥聯(lián)合起來(lái)，形成一個(gè)可以在火災(zāi)中逃生的工具。原理22:變害為利原則，利用有害因素(特別是介質(zhì)的有害作用)獲得有益的效果。例:被褥是易燃的，通過(guò)我們的加工把它變成不易燃甚至是防火的。原理36:相變?cè)瓌t，利用相變時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象，例:在有火災(zāi)時(shí)，外界溫度升高，我們的被褥可以發(fā)生相變吸熱，降低里面的溫度，抵御外界的溫度。

九、得到方案

方案:通過(guò)TRIZ 方法分析得出，改變布料的選擇，用具有防潮性的布料，增加它的防火性，不變的是被褥的舒適度，改變了它的易燃性，加大了它的安全性，可以把被褥變成火災(zāi)逃生的工具，不再是危險(xiǎn)物品。

十、應(yīng)用前景

與之前傳統(tǒng)的被褥不同，但又有相同的地方，不同的是它不再是易燃的物品相同的是它的舒適程度。多功能被褥不僅可以讓人們舒舒服服地睡覺(jué)，還可以用于火災(zāi)的逃亡，對(duì)人類的安全有著好的作用。它的價(jià)格不貴，普通人可以接受，與普通的被褥相比，它更舒服，是火災(zāi)中逃生的好工具。多功被褥實(shí)現(xiàn)了一個(gè)被褥多功能應(yīng)用的效果，相對(duì)于普通被褥來(lái)說(shuō)，多功能被褥功能多，用于人群范圍廣，安全性高，價(jià)格適宜，讓人可以接受。

與被褥有關(guān)的行業(yè)，就是布藝行業(yè)了，相對(duì)于布藝行業(yè)來(lái)說(shuō)，中國(guó)已成為世界布藝行業(yè)中布料的生產(chǎn)和出口大國(guó)，但令人遺憾的是絕大多數(shù)布藝企業(yè)還停留在物美價(jià)廉的粗加工生產(chǎn)階段，很少有企業(yè)能夠以自主研發(fā)的產(chǎn)品直接進(jìn)入發(fā)達(dá)國(guó)家的終端市場(chǎng)，不能直接打入國(guó)際市場(chǎng)，就沒(méi)有那么大利益，即使出口的再多也是為他國(guó)做嫁衣，不能實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值。我們更為擔(dān)心的是布藝企業(yè)自身對(duì)品牌的漠視，不能正視我們自己的品牌。我們的被褥可以通過(guò)努力創(chuàng)出品牌，被褥的材料不僅僅限于被褥，可以用到很多有關(guān)布的企業(yè)部門(mén)，推廣防火布料，可以減少國(guó)家和個(gè)人與財(cái)產(chǎn)的損失。

十一、結(jié)語(yǔ)

ARIZ 包含了TRIZ 理論的大多數(shù)觀點(diǎn)和工具，給出了解決復(fù)雜問(wèn)題的有效的完整流程，發(fā)展了TRIZ 理論，并可以運(yùn)用到我們的創(chuàng)新產(chǎn)品上。我們的被褥還可以推廣到很多領(lǐng)域，可以向醫(yī)院推廣，也可以向員工宿舍推廣，適應(yīng)更多的人群，讓它給人們帶來(lái)更多的方便。

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