萃智理論、QFD、田口方法在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

何紹川　楊艷芳　蔣燕剛

摘要：現(xiàn)代社會中，人們對產(chǎn)品功能要求不斷增多，設(shè)計人員在工作中不斷面臨新的問題、迎接新的挑戰(zhàn)。萃智理論（TRIZ）、質(zhì)量功能展開（QFD）、田口方法都是在產(chǎn)品設(shè)計中需要使用的先進工具。QFD就是從產(chǎn)品的功能需求出發(fā)，找出設(shè)計的關(guān)鍵，萃智理論就是如何解決這些設(shè)計關(guān)鍵的有效方法，田口方法就是如何將概念設(shè)計轉(zhuǎn)換為客戶需求的產(chǎn)品。三者有機結(jié)合，優(yōu)勢互補，從而實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：發(fā)明問題解決理論；質(zhì)量功能展開；六西格瑪設(shè)計；田口方法

中圖分類號：TH218 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）32-0044-02

1 萃智理論（TRIZ）

萃智理論是前蘇聯(lián)發(fā)明專家阿奇舒勒窮其畢生精力研究、完善和發(fā)明的。TRIZ理論是在現(xiàn)有科學技術(shù)基礎(chǔ)上、面向技術(shù)工程師的創(chuàng)新問題的解決工具，擁有一套由創(chuàng)新工具組成的創(chuàng)新發(fā)明解決體系。只要對TRIZ理論深刻理解，就能很好地解決工作中的各種難題。

萃智理論的核心思想主要在以下三個方面體現(xiàn)：一是在工作中不論是一個單獨的零件，還是相對較難的攻關(guān)課題，其問題的解決都不是偶然的，它的內(nèi)在解決方法都是有章可循的；二是一個問題解決思路或方法在其他領(lǐng)域的重復(fù)應(yīng)用；三是紛繁復(fù)雜的技術(shù)解決系統(tǒng)的無序性和離散性問題可以通過TRIZ理論來解決。

萃智理論的基本特征：TRIZ理論能夠幫助工程技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)設(shè)計工作的內(nèi)在聯(lián)系，既不局限固有思維，也不局限現(xiàn)有的已掌握的知識，TRIZ獨有的方法和高效的解決新問題的工具使工程技術(shù)人員的設(shè)計效率大大提升。“你可以等待幾十年獲得頓悟，也可以用TRIZ理論用10分鐘解決各種設(shè)計難題?！边@句話準確而客觀地概括了萃智理論的在產(chǎn)品設(shè)計中的神奇功效：我們習慣從某個角度看問題，但萃智理論能夠幫助工程技術(shù)人員突破傳統(tǒng)視角，從不同角度找到問題的解決辦法。

萃智理論的主要內(nèi)容：技術(shù)系統(tǒng)進化法則、最終理想解、40個發(fā)明原理、物理矛盾和分離原理、39個通用工程參數(shù)和阿奇舒勒矛盾矩陣、物-場模型分析、發(fā)明問題的76個標準解決方法、發(fā)明問題解決算法、科學和技術(shù)效應(yīng)數(shù)據(jù)庫。

推薦萃智理論的緣由：TRIZ理論具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義，它能夠幫助工程技術(shù)人員解決產(chǎn)品設(shè)計中的各種難題，有效運用先進的設(shè)計工具，消除工程師在產(chǎn)品設(shè)計中的困惑：

（1）技術(shù)創(chuàng)新離不開企業(yè)發(fā)展，而企業(yè)的發(fā)展離不開工程技術(shù)人員的努力，TRIZ理論的全面應(yīng)用，能夠堅定工程師在設(shè)計工作中的信心，采取切實的行動，解決設(shè)計難題；（2）全面揭示工程技術(shù)人員在產(chǎn)品設(shè)計中的客觀規(guī)律，借助科學、高效、實用的設(shè)計工具，解決設(shè)計工作中的各種矛盾，最終獲得問題的解決辦法；（3）能夠幫助工程技術(shù)人員打開產(chǎn)品設(shè)計中所遇到問題的神秘面紗，確保工程設(shè)計人員的工作能夠務(wù)實，進而使工程設(shè)計人員的設(shè)計質(zhì)量才能有所突破；（4）能夠幫助工程師在設(shè)計工作中發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵所在，針對關(guān)鍵問題提出有針對性的解決方案，提高效率，確保問題快速解決；（5）新品開發(fā)的4個階段：幼年期、快速發(fā)展期、成熟期和衰退期，新技術(shù)、新產(chǎn)品，工程技術(shù)都應(yīng)該盡快推進到它的成熟期，這是現(xiàn)代企業(yè)和工程設(shè)計的使命；（6）工程技術(shù)人員可以自覺實施自己的創(chuàng)新設(shè)計，使用創(chuàng)新的方法和技巧，實現(xiàn)工程技術(shù)人員的自主設(shè)計；（7）TRIZ理論能夠有效指導(dǎo)工程技術(shù)人員的設(shè)計方向，開闊工程技術(shù)人員的視野，擺脫傳統(tǒng)思維的限制，提高新技術(shù)、新工藝開發(fā)效率和質(zhì)量；（8）現(xiàn)代企業(yè)需要的是有創(chuàng)造精神的人才，只有培養(yǎng)出高技能的技術(shù)人才，才能打造一個高質(zhì)量的創(chuàng)新團隊。

2 TRIZ、QFD、DOE聯(lián)合應(yīng)用

在六西格瑪設(shè)計中，如何將顧客的需求轉(zhuǎn)化為可量化的設(shè)計特性是一個良好的設(shè)計所必須具備的重要特征，質(zhì)量功能展開（QFD）可以解決做什么的問題，發(fā)明問題解決理論（TRIZ）可以解決怎么做的問題，實驗設(shè)計（DOE包括經(jīng)典實驗設(shè)計和田口方法）可以解決具體怎么做的問題，將三者進行有機的集成，為六西格瑪設(shè)計提供強有力的集成化支持工具。

六西格瑪設(shè)計就是運用科學的設(shè)計方法，準確分析客戶圖紙，把握產(chǎn)品的功能需求，對新產(chǎn)品、新工藝進行正確設(shè)計，確保產(chǎn)品在滿足功能的前提下實現(xiàn)它的目標成本，同時設(shè)計人員要有前瞻性，要保證產(chǎn)品在客戶有新的要求下能夠滿足。準確理解六西格瑪設(shè)計能夠幫助工程設(shè)計人員設(shè)計出高質(zhì)量的產(chǎn)品，滿足不同客戶的需求，同時提高設(shè)計效率，降低成本，實現(xiàn)客戶與企業(yè)雙贏。

質(zhì)量功能展開（QFD）是一種科學的解決客戶需求的有效工具，它應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計的各個階段，幫助工程設(shè)計人員正確理解客戶的需求，確保新產(chǎn)品在整個壽命周期內(nèi)，客戶的需求能夠被正確解讀，同時避免不必要的多余的功能浪費技術(shù)人員過多的精力。

新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝離不開必要的實驗設(shè)計，實驗設(shè)計DOE就是以相關(guān)數(shù)學理論為基礎(chǔ)，針對客戶的特定需求設(shè)計合理的實驗方案，并對實驗數(shù)據(jù)進行分析、總結(jié)，確保產(chǎn)品設(shè)計滿足功能需求。

一個優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計需要現(xiàn)場實施才能轉(zhuǎn)化為客戶需求的產(chǎn)品，其中質(zhì)量控制必不可少，這就必然涉及到線內(nèi)和線外質(zhì)量控制，田口理論的線外質(zhì)量控制，即設(shè)計質(zhì)量尤為重要，包括系統(tǒng)設(shè)計、參數(shù)設(shè)計、容差設(shè)計，其中參數(shù)設(shè)計是重點。在產(chǎn)品的整個壽命周期內(nèi)設(shè)計質(zhì)量決定著產(chǎn)品的成本目標和質(zhì)量目標能否實現(xiàn)，同時線內(nèi)質(zhì)量控制即生產(chǎn)現(xiàn)場的質(zhì)量控制也不容小覷。只有兩者的有機結(jié)合，才能實現(xiàn)新品的設(shè)計目標。

QFD、TRIZ理論、田口方法能夠有效地指導(dǎo)工程技術(shù)人員的設(shè)計工作，但它們發(fā)揮的作用各有不同，它們的聯(lián)合應(yīng)用，為產(chǎn)品設(shè)計人員提供了有力工具。QFD的應(yīng)用，可使新品設(shè)計在最大限度上滿足顧客需求，但它無法向工程設(shè)計人員提供解決產(chǎn)品設(shè)計問題的具體方法，而TRIZ理論的應(yīng)用，為設(shè)計人員提供了解決問題的方法，很好地解決了QFD遇到的難題，二者互為補充，使工程設(shè)計人員遇到的難題迎刃而解。但它們也存在缺陷，在產(chǎn)品設(shè)計過程中參數(shù)選擇也是一個難題，而參數(shù)設(shè)計是DOE的核心，是對QFD和TRIZ的有力補充，同時DOE存在的不足也能通過QFD和TRIZ來彌補。

3 結(jié)語

萃智理論、QFD、田口方法的聯(lián)合應(yīng)用，拓寬了工程技術(shù)人員的思路，開闊了他們的視野，提供了解決問題的方法，通過工程技術(shù)人員的智慧和不懈鉆研，開發(fā)出全面滿足顧客需求的具有競爭力的產(chǎn)品，為企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量改進和新品研發(fā)做出自己的貢獻。

參考文獻

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