基于TRIZ理論的垃圾清運車模塊化設計研究

陳興義，楊錦隴

基于TRIZ理論的垃圾清運車模塊化設計研究

陳興義，楊錦隴

（河南理工大學 建筑與藝術(shù)設計學院，河南 焦作 454000）

目的：在垃圾分類投放的情況下，為提升垃圾清運車的運輸效率和處理垃圾的能力，滿足垃圾分類回收的運輸需求。方法：在原有垃圾清運車的基礎(chǔ)上，通過對產(chǎn)品實際需求分析和實際使用情況調(diào)查，根據(jù)實際使用需求進行功能模塊劃分，劃分為裝載模塊、粉碎模塊和壓縮模塊三個主要功能模塊；發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設計過程中的問題并分析和定義問題，轉(zhuǎn)化為解決問題的標準模式，根據(jù)矛盾的本質(zhì)運用TRIZ相關(guān)理論，對矛盾沖突逐一解決。結(jié)果：結(jié)合TRIZ和模塊化設計理論找出一種適合垃圾清運車設計的產(chǎn)品創(chuàng)新設計方法，提高了垃圾清運過程中的自動化水平，滿足了垃圾清運的多樣化運輸需求，有利于垃圾回收的資源化利用。結(jié)論：構(gòu)建了基于TRIZ的產(chǎn)品模塊化創(chuàng)新設計流程模型，提高了設計水準，并為模塊化設計中解決問題提供了創(chuàng)新思路。

TRIZ；模塊化設計；矛盾矩陣；技術(shù)矛盾；物理矛盾

垃圾分類處理越來越受到政府和公眾的重視，而中國垃圾治理進程大致可劃分為三個相互交織的歷史階段:“部分處理”、“無害化建設”以及“循環(huán)產(chǎn)業(yè)建設”[1]。但是市場上沒有適合垃圾分類運輸和垃圾預處理的運輸車輛。本研究采用模塊化設計的方法，具有成本低、設計周期短、零件重復利用率高等優(yōu)點，根據(jù)實際運輸需求對垃圾清運車進行模塊化設計。垃圾清運車作為一個復雜產(chǎn)品，其功能和形式多樣，模塊的劃分具有一定的難度。為解決這一問題，將模塊設計與TRIZ結(jié)合，可以有目的性的去解決問題，從而縮短設計周期，提高創(chuàng)新能力。企業(yè)通過設計創(chuàng)新賦予產(chǎn)品以新的品質(zhì)和特征，進而在市場競爭中形成差異化的競爭優(yōu)勢[2]。

1 基于TRIZ理論的產(chǎn)品模塊化創(chuàng)新設計流程

模塊化設計是一種標準化、系列化、組合化的設計方法，包含以下兩方面的內(nèi)容：（1）根據(jù)新設計的要求和需求，進行整體功能分析，合理創(chuàng)建出一組模塊，即模塊創(chuàng)建；（2）根據(jù)實際要求將一組存在的特定模塊合理組成模塊化產(chǎn)品，即模塊組合[3]。所謂模塊，是指具有獨立功能和結(jié)合要素，而有不同用途和不同結(jié)構(gòu)且能互換的基本單元。模塊的形式可以是部件（或組件）、零件。模塊化設計包含三個層次即模塊化產(chǎn)品設計、模塊系統(tǒng)設計、模塊化系統(tǒng)設計[4]。采用模塊化設計的方法一方面縮短了設計周期和降低了研發(fā)費用，提高了設計的質(zhì)量和自動化設計水平，另一方面適應了產(chǎn)品快速更新?lián)Q代的需求。

TRIZ（Theory of Inventive Problemsolving）是阿奇舒勒在總結(jié)了海量專利的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了隱藏在專利背后的發(fā)明規(guī)律。Lee C K M, Tai M J E[5]提出TRIZ是工程產(chǎn)品設計的有力工具，它消除了猜測和隨機產(chǎn)生想法來解決問題的本能行為；Li Y C , Chu C Y , Chien W C[6]指出應用TRIZ的主要目的是在概念設計階段有效和高效地支持創(chuàng)新產(chǎn)品設計理念。TRIZ理論提供了發(fā)明問題解決算法和物理沖突與分離原理等工具，能有目的性解決設計過程中出現(xiàn)的沖突矛盾和設計方案無法獲取等問題，已在產(chǎn)品設計過程中得到了廣泛應用[7]。TRIZ為產(chǎn)品的創(chuàng)新設計提供了新思路，其最大的優(yōu)勢在于提供了解決問題的思路和工具，而不是隨機行為。

對產(chǎn)品的設計流程進行分析，參考張建輝等[8]提出的問題流網(wǎng)絡構(gòu)建及求解過程模型、張樂等[9]提出的基于TRIZ理論的產(chǎn)品創(chuàng)新設計流程和袁清珂[10]提出的模塊化設計過程，結(jié)合模塊化設計的優(yōu)勢和TRIZ的特點，提出基于TRIZ理論的產(chǎn)品模塊化創(chuàng)新設計流程模型，如圖1所示。創(chuàng)新設計是創(chuàng)新驅(qū)動的參與者與引領(lǐng)者[11]，設計流程的創(chuàng)新為設計人員提供了創(chuàng)新工具，利用該設計流程的優(yōu)勢為：（1）利用模塊化設計中標準化、系列化的原則制定產(chǎn)品的設計計劃，避免大量重復工作；（2）在模塊劃分和模塊設計的過程中運用TRIZ，提供創(chuàng)新思路和方法，解決該過程中遇到的技術(shù)沖突和優(yōu)化技術(shù)方案；（3）對模塊進行統(tǒng)一整理，建立管理系統(tǒng)，有利于后期產(chǎn)品的升級換代和為其他產(chǎn)品的設計提供參考和基礎(chǔ)。

2 垃圾清運車案例分析

2.1 市場調(diào)查，確定設計任務

2.1.1 產(chǎn)品分析

（1）功能分析。研究產(chǎn)品功能的目的是為了驗證一個功能存在的必要性，有利于降低產(chǎn)品的復雜性和產(chǎn)品成本。傳統(tǒng)的垃圾清運車的基本功能是運輸功能，除了基本功能之外，對于垃圾分類回收來說還需具備垃圾自動裝載功能、垃圾粉碎功能、垃圾壓縮功能和傾倒功能。

（2）結(jié)構(gòu)和材料分析。垃圾清運車主要結(jié)構(gòu)包括車架、車頭、發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車身等。根據(jù)垃圾清運車的自身結(jié)構(gòu)，其材料可分為兩類：①鋼化玻璃、工程塑料、橡膠等非金屬材料；②鋼鐵、鋁合金等金屬材料。

圖1 基于TRIZ理論的產(chǎn)品模塊化創(chuàng)新設計流程

2.1.2 實際調(diào)查

采用實際調(diào)查的方式對校園內(nèi)垃圾存放處的垃圾種類進行統(tǒng)計，依據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，結(jié)合垃圾回收利用方式進行垃圾處理方式劃分，如圖2所示。為了便于回收，以上垃圾的存放應該采用垃圾桶分類的垃圾分類方式，即根據(jù)垃圾的種類進行分桶存放，方便垃圾的收集。

圖2 垃圾分類處理方式

基于以上分析，垃圾清運車應具備粉碎、壓縮和裝載功能，還需具備專門的廢舊電池等易腐物質(zhì)的回收裝置。

2.2 功能模塊劃分

所謂模塊就是可組確定功能和接口結(jié)構(gòu)的、合成系統(tǒng)的、具有某種典型的通用獨立單元[12]。功能模塊的劃分要綜合產(chǎn)品的整個生命周期，以實際需求為基礎(chǔ)，綜合考慮各方面因素，使其便于制造、裝配以及后期的拆卸回收利用。綜合實際調(diào)研分析可知，垃圾清運車應該具備粉碎、壓縮和裝載功能，因此功能模塊應該是粉碎模塊、壓縮模塊和裝載模塊。為了滿足不同的需求，應該使這些模塊具有獨立的工作能力，且容易拆卸和組合。根據(jù)不同功能模塊之間進行組合，如圖3所示。

圖3 功能模塊組合關(guān)系

類型1：滿足直接裝載的垃圾運輸需求，不需要粉碎和壓縮的垃圾，如剩菜剩飯、玻璃瓶、果皮及菜葉等；

類型2：滿足需要裝載和粉碎的垃圾運輸需求，如舊衣物和塑料制品等；

類型3：滿足需要裝載、粉碎和壓縮的垃圾運輸需求，如廢紙和廢舊紙箱等。

另外，對于廢舊電池等易腐蝕廢品，必須合理處置，否則對環(huán)境造成嚴重污染，考慮到其收集量較少，因此在垃圾運輸車車廂后部放置一個專門的腐蝕類廢品回收模塊。

2.3 問題描述與分析

問題分析的實質(zhì)是利用TRIZ理論提供的工具進行分析，將要解決的問題轉(zhuǎn)化成為TRIZ問題[13]垃圾清運車的產(chǎn)品技術(shù)和市場成熟度一直趨于相對穩(wěn)定，大部分的生產(chǎn)廠家都是利用成熟的卡車底盤技術(shù)，因此其造型和功能大致相同。

（1）問題描述。通過市場的調(diào)查和用戶的反饋，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的垃圾清運車存在裝載垃圾不方便、粉碎效率低、壓縮不徹底、功能單一和造型缺乏美感的問題。上述問題帶來的產(chǎn)品功能危害為運輸效率低，需要垃圾中轉(zhuǎn)站的二次處理；缺乏識別性，市場競爭力低。

（2）問題分析。隨著勞動成本的增加，垃圾清運過程自動化程度需提高，傳統(tǒng)的垃圾清運車需要環(huán)衛(wèi)工人在臟亂的環(huán)境中工作，對垃圾的處理不夠徹底，需要垃圾中轉(zhuǎn)站的二次處理。從垃圾清運車的使用特點去分析，使其應該完成其基本功能，同時要對垃圾的回收利用進行預處理。此外還應該以人為本，將環(huán)衛(wèi)工人從臟亂的環(huán)境中解救出來。在進行功能模塊的設計時，要充分考慮其尺寸、結(jié)構(gòu)、材料，使其滿足垃圾運輸和預處理的要求。通過實際調(diào)研和訪談，傳統(tǒng)垃圾清運車存在的問題如表1所示，分析可知產(chǎn)品在設計上存在運輸效率低、預處理效果不明顯和用戶體驗較差。

表1 傳統(tǒng)垃圾清運車存在的問題

2.4 沖突確定與解決思路

阿奇舒勒將矛盾分為三類，即管理矛盾（Administrative Contradiction）、技術(shù)矛盾（Technical Contradiction）、物理矛盾（Physical Contradiction）[7]。運用TRIZ理論解決矛盾沖突時，首先要了解矛盾的種類，根據(jù)不同矛盾沖突的特點運用不同的原理去解決。對垃圾清運車模塊化設計的過程中遇到的問題進行分析，主要涉及到技術(shù)矛盾和物理矛盾兩方面的內(nèi)容。

2.4.1 技術(shù)矛盾

根據(jù)技術(shù)系統(tǒng)進化法則，技術(shù)系統(tǒng)進化方向為增加其理想化水平進化[14]。影響傳統(tǒng)垃圾清運車的裝載裝置使用性的主要因素是功能設計，確切地說是具備自動夾持和自動傾倒的功能，提高其自動化程度。傳統(tǒng)垃圾清運車的轉(zhuǎn)載方式是人工裝載和半自動裝載兩種方式，需要人工參與，不符合社會發(fā)展的需求。該矛盾屬于技術(shù)系統(tǒng)中的矛盾，可轉(zhuǎn)化為39個通用工程參數(shù)，待改善參數(shù)為38號（自動化程度），惡化參數(shù)為27號（可靠性）。根據(jù)阿奇舒勒矛盾矩陣表，得到如表2所示的發(fā)明原理：第11條（預先防范），第27條（廉價替代品），第32條（改變顏色）。

影響傳統(tǒng)垃圾清運車的粉碎效率的主要因素是結(jié)構(gòu)設計，其目的是為了提高其工作效率。傳統(tǒng)的垃圾清運車粉碎時，存在粉碎不連續(xù)的問題，導致粉碎效率低，垃圾清運過程不能連續(xù)進行。該矛盾屬于技術(shù)系統(tǒng)的矛盾，可轉(zhuǎn)化為39個通用工程參數(shù)，待改善參數(shù)為39（生產(chǎn)率），惡化參數(shù)為21號（功率）。根據(jù)阿奇舒勒矛盾矩陣表，得到如表2所示的發(fā)明原理：第35條（物理/化學參數(shù)變化），第20條（有效作用的連續(xù)性），第10條（預先作用）。

通過對垃圾清運車的設計需求分析，綜合實際設計要求，可得到兩種發(fā)明原理，即第11條和第20條發(fā)明原理，其具體內(nèi)容如表3所示。其中，將預先防范運用到設計中：將原有的機械機構(gòu)與自動識別裝置結(jié)合的基礎(chǔ)上，增加自動監(jiān)控裝置，出現(xiàn)問題及時報警，確保整個過程的順利進行；有效作用的連續(xù)性運用到設計中：將原先的粉碎裝置中兩個滾刀轉(zhuǎn)動粉碎的方式改為三個滾動轉(zhuǎn)動的方式，其中中間滾刀固定不動，兩側(cè)滾動同時向內(nèi)轉(zhuǎn)動，并將兩側(cè)滾刀向上與中間滾刀傾斜一定的角度，這樣不僅增加了粉碎的接觸面積，形成的凹槽利于粉碎的下料，還保證了粉碎的連續(xù)性。

表2 TRIZ法技術(shù)矛盾陣表

表3 發(fā)明原理及解釋說明

2.4.2 物理矛盾

物理矛盾是指系統(tǒng)為了達到某種性能，要求子系統(tǒng)應該具備某種特性，但同時出現(xiàn)了與該特性相反的特性[15]。垃圾清運車壓縮機構(gòu)的設計要求壓縮機構(gòu)壓縮強度要提高，選用更高規(guī)格的壓縮設備，提高壓縮強度。但同時車廂內(nèi)部空間是有限的，增大了壓縮設備的體積，存儲空間將會減小，也不利于垃圾的裝載，從這一方面考慮希望壓縮設備占用空間要小。因此壓縮設備即要求壓縮強度大，即體積更大的壓縮設備，但同時要求體積盡可小，不占用車廂太大的空間，即出現(xiàn)“大與小”的物理矛盾。

解決物理矛盾的核心思想是實現(xiàn)矛盾雙方的分離，TRIZ解決物理矛盾的四大分離原理為空間分離、時間分離、條件分離和整體與部分分離[16]。解決以上矛盾采用整體與部分分離原理，將原本復雜的系統(tǒng)進行分離，已達到預期的效果，其矛盾類型及解決原理如表4所示。將整體與部分分離原理運用到設計中：將原來的壓縮裝置從車廂整體中分離出來，作為一個獨立的子系統(tǒng)進行壓縮工作，將原來的粗放式壓縮變成小批量的多次壓縮，既提高了壓縮效果，又不占用較大的體積空間。

表4 矛盾類型及其原理

3 方案設計

在實際需求分析的基礎(chǔ)上，運用模塊化設計理論將垃圾清運車的不同功能進行功能模塊的劃分，將垃圾清運車的設計分為裝載模塊設計、粉碎模塊設計和壓縮模塊設計。裝載模塊設計的目的是解決垃圾裝載不便的問題，提高裝卸自動化水平；粉碎模塊設計的目的是解決粉碎不徹底的問題和提高粉碎效率；壓縮模塊設計的是將一次粗放的壓縮變成多次精確壓縮，提高壓縮效果。利用TRIZ理論中的技術(shù)矛盾解決方法（利用阿奇舒勒矛盾矩陣）和物理矛盾解決方法，將設計過程遇到的矛盾沖突進行創(chuàng)新解決，對設計方案進行優(yōu)化設計，并利用三維軟件進行實體建模[17]。參照基于TRIZ理論的產(chǎn)品模塊化創(chuàng)新設計流程，如圖1所示。

3.1 裝載模塊設計

裝載模塊由夾持裝置、自動識別和監(jiān)控裝置、傳動裝置和控制裝置構(gòu)成。自動識別裝置通過識別裝在垃圾筒上的特殊標志判斷垃圾桶的位置，控制裝置根據(jù)傳輸返回的信號發(fā)出命令，使夾持裝置和傳動裝置，自動夾持垃圾筒、自動傳送和自動卸載。駕駛員可以在駕駛室內(nèi)對垃圾的裝載過程通過監(jiān)控裝置進行操作和查看，自動識別和監(jiān)控裝置在發(fā)現(xiàn)突發(fā)情況的條件下發(fā)出警報。既提高了自動化水平，又增強了可靠性，其工作過程示意如圖4所示，裝載模塊實體模型如圖5所示。

3.2 粉碎模塊設計

裝載模塊由支撐裝置、觸發(fā)裝置、切割磙子、傳動裝置和電動機組成。裝載裝置把垃圾（如廢紙）傾倒進粉碎裝置，觸發(fā)裝置被觸發(fā)，粉碎裝置開始工作，若無垃圾在粉碎裝置內(nèi)在電動機停止工作，其優(yōu)勢在于自動完成粉碎和實現(xiàn)間歇工作以降低能耗。利用結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性設計，三個切割磙子相錯排列，形成凹型（兩側(cè)切割滾子水平排列，中間向下排列），其目的是增大粉碎接觸面積；兩側(cè)同時向內(nèi)轉(zhuǎn)動，中間軸固定不動，其目的是提高粉碎效率和在粉碎長度較長的垃圾時形成切斷力，其排列方式和運動方式如圖6所示。既保證了單位時間內(nèi)的粉碎量，又確保了粉碎的連續(xù)性，提高了粉碎效率和粉碎效果，其工作過程示意如圖7所示，其實體建模如圖8所示。

圖4 裝載模塊工作過程示意圖

圖5 裝載模塊實體模型

3.3 壓縮模塊設計

壓縮模塊由支撐裝置、液壓傳動裝置、壓力傳感裝置和垃圾存儲裝置組成。運用分離原理，將壓縮裝置從車廂系統(tǒng)中分離出來，使壓縮過程更加簡易。與粉碎裝置進行組合，當粉碎的垃圾達到一定量時，觸發(fā)壓力傳感器開關(guān)，壓縮模塊裝置開始工作，將垃圾壓縮成塊，其目的是保證壓縮比（約為1:8），提高壓縮強度和實現(xiàn)間歇壓縮以降低能耗。此外，對于無需粉碎的垃圾可以直接壓縮。其壓縮原理和工作過程示意如圖9所示，壓縮模塊實體建模如圖10所示。

圖6 粉碎原理

圖7 粉碎過程示意圖

圖8 粉碎模塊實體建模

圖9 壓縮原理和工作過程示意圖

圖10 壓縮模塊實體建模圖

3.4 總體設計

垃圾清運車整體方案設計的主要思路是：針對實際問題，對傳統(tǒng)垃圾清運車進行優(yōu)化設計，突出三大核心模塊，并且各模塊之間采用通用接口，可以自由組合使用。根據(jù)實際運輸要求，選用需要的功能模塊，實現(xiàn)一車多用的設計目標。根據(jù)圖3，劃分類型一、類型二、類型三。垃圾運輸方式的目的是從垃圾運輸?shù)膶嶋H需求出發(fā)，解決垃圾種類多和垃圾運輸車單一的沖突，不僅可以減少垃圾清運車的數(shù)量以降低運營成本，還提高了垃圾分類利用的綜合效益。結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設計，實現(xiàn)了壓縮比大，減少垃圾中轉(zhuǎn)站的二次壓縮，可以直接對回收資源進行利用。以需要裝載功能、粉碎功能和壓縮功能的垃圾運輸方式為例，其工作過程描述如下：裝載功能模塊完成垃圾的裝載－粉碎功能模塊將垃圾粉碎－壓縮功能模塊將粉碎垃圾壓縮－車廂內(nèi)壓縮垃圾存儲－垃圾運輸車運輸?shù)街付ǖ攸c，其整體設計效果如圖11所示。

4 結(jié)論

本文構(gòu)建了基于TRIZ理論的產(chǎn)品模塊化創(chuàng)新設計流程模型。首先對垃圾清運車的使用情況進行調(diào)查，分析需求進行模塊劃分；接著進行問題描述和問題分析，運用TRIZ理論進行矛盾沖突解決；最后按照設計流程進行方案制定。在整個設計過程中，功能模塊的劃分利于解決功能需求問題，利用TRIZ理論的矛盾沖突矩陣和40個創(chuàng)新發(fā)明原理以及解決物理矛盾的分離原理對系統(tǒng)遇到的問題進行解決，通過數(shù)字化設計完成產(chǎn)品的設計。此方法將TRIZ和模塊化設計相結(jié)合，為產(chǎn)品的創(chuàng)新設計提供了新方法，解決了垃圾清運車創(chuàng)新設計中的矛盾，并通過功能模塊之間的組合滿足不同的運輸需求。對模塊化設計中的功能模塊進行了設計探索，并提供了一種解決問題的方法，對于提高創(chuàng)新設計能力有一定的促進作用。

圖11 垃圾清運車整體方案設計

[1]張劼穎，王曉毅. 廢棄物治理的三重困境：一個社會學視角的環(huán)境問題分析[J]. 湖南社會科學，2018（5）：117-125.

[2]蔡軍. 設計導向型創(chuàng)新的思考[J]. 裝飾，2012（4）：23-26.

[3]KEVIN N. 產(chǎn)品設計[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2007.

[4]柳獻忠. 實木床類家具產(chǎn)品模塊化設計[J]. 包裝工程，2017（16）：137-141.

[5]Lee C K M，Tai M J E. Enabling green design with TRIZ[C]. IEEE International Conference on Management of Innovation and Technology. IEEE，2014：508-513.

[6]Li Y C , Chu C Y , Chien W C , et al. Determination of developing trend for a novelty microbial electrolysis cell by a modified inventive problem solving approach[J]. International Journal of Hydrogen Energy，2013，38（35）：15830-15835.

[7]檀潤華. 產(chǎn)品創(chuàng)新設計若干問題研究進展[[J]. 機械工程學報，2003，39（9）：11-16.

[8]張建輝，梁瑞，韓波，等. 面向復雜產(chǎn)品的問題流網(wǎng)絡構(gòu)建及求解過程模型[J]. 機械工程學報，2018，54（23）：174-187.

[9]張樂，孫志學，胡成朵，等. TRIZ理論在老人購物車設計中的應用研究[J]. 機械設計，2017（12）：126-128.

[10]袁清珂. 現(xiàn)代設計方法與產(chǎn)品開發(fā)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[11]徐志磊，董占勛，于釗. 創(chuàng)新設計新思維[J]. 機械設計，2019（4）：1-4.

[12]童時中. 模塊化的概念與定義[J]. 中國電力，1995（4）：22-25.

[13]石凱. 基于TRIZ理論解決液壓機移動工作臺移動和夾緊的問題[J]. 機械設計，2018，35（S1）：381-383.

[14]劉訓濤，曹賀，陳國晶. TRIZ 理論及應用[M]. 北京：北京大學出版社，2011.

[15]傅駿，魏繼業(yè)，周杰，等. 基于TRIZ矛盾矩陣的快速熔模鑄造工藝開發(fā)與實踐[J]. 鑄造技術(shù)，2016（2）：380-383.

[16]田源，周永清，付仕雄，等. 基于TRIZ理論的自動增排雨水井蓋設計[J]. 機械設計與研究，2018（1）：43-44.

[17]姚貴英，祁云峰，李秋生. 基于TRIZ理論螺桿夾緊裝置的創(chuàng)新設計[J]. 機械，2018，45（12）：45-48.

Modular Design of Garbage Truck Based on TRIZ Theory

CHEN Xingyi，YANG Jinlong

( School of Architectual and Artistic Design, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China )

This paper aims to improve both the transport efficiency of garbage truck and waste disposal capacity and to meet the transport needs of waste recycling after sorting. On the basis of the original garbage truck, in combination of TRIZ and modular design theory, the paper comes up with an innovation design method suitable to garbage truck. Through analysis of the products and survey of the actual use, the function modular is divided into loading module, crushing module and compression module. By conversion of these problems into 39 engineering parameters, it settles these contradictions one by one with the reference of Contradiction Matrix, with more than 40 Inventive Principles, as well as physical contradiction solutions. This design improves the automation level during garbage process, meets the demands of diversified transportation, and also promotes the waste reutilization. The product modular innovation design process model based on TRIZ theory improves the design efficiency and the design quality and provides innovative ideas for solving problems in modular design.

TRIZ；modular design；contradiction matrix；technical contradiction；physical contradiction

TB472

A

10.3969/j.issn.1006-0316.2020.01.011

1006－0316 (2020) 01－0064－07

2019－09－09

河南省重點研發(fā)與推廣項目（192400410152）

陳興義（1959－），男，河南焦作人，教授，主要研究方向為設計理論與方法。*

楊錦隴（1993－），男，河南許昌人，碩士研究生，主要研究方向為工業(yè)設計理論與方法。