淺談基于TRIZ理論的紅外遙控風(fēng)扇

劉春蘭 虎峰輝 魏勇 趙嫦欣

【摘要】傳統(tǒng)的掛式風(fēng)扇存在細(xì)繩開關(guān)易損壞和安裝不牢固的問題，本文通過引入TRIZ理論的技術(shù)矛盾理論，將掛式風(fēng)扇設(shè)計(jì)為紅外遙控新型掛式風(fēng)扇，解決了傳統(tǒng)風(fēng)扇中存在的使用不方便、易損壞、安全系數(shù)低的問題。

【關(guān)鍵詞】TRIZ理論；技術(shù)矛盾；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

一、問題描述

低檔餐館使用的掛式風(fēng)扇多由細(xì)繩開關(guān)和扇葉構(gòu)成，在工作時(shí)需要用力拉動細(xì)繩來使掛式風(fēng)扇進(jìn)行工作和調(diào)節(jié)風(fēng)速。

其中存在以下三個(gè)常見問題：（1）細(xì)繩開關(guān)由細(xì)繩和機(jī)械調(diào)速開關(guān)構(gòu)成，在使用時(shí)笨重不便捷，需直接接觸細(xì)繩，并用力拉動才能夠使風(fēng)扇進(jìn)行工作。（2）細(xì)繩因?yàn)槔ψ饔枚菀桌瓟鄵p壞，并且機(jī)械開關(guān)也存在磨損問題，容易因磨損造成風(fēng)扇工作系統(tǒng)出現(xiàn)故障。（3）拉力作用因人為操作，作用方向和力度難于控制，容易令掛式風(fēng)扇的固定裝置變松，從而導(dǎo)致掛式風(fēng)扇脫落造成事故。

二、使用TRIZ理論解決問題

根據(jù)TRIZ理論進(jìn)行分析，掛式風(fēng)扇存在的問題屬于TRIZ理論中的技術(shù)矛盾，技術(shù)矛盾是指一個(gè)方案具有有利和有害兩種情況，可以闡述為加入有益系統(tǒng)或刪除有害系統(tǒng)導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。簡而描述為：兩個(gè)參數(shù)A和B，即當(dāng)A得到改善時(shí)，B則變得惡化則為技術(shù)矛盾。

解決技術(shù)矛盾的步驟如下：一是描述關(guān)鍵問題。長期使用細(xì)繩開關(guān)會使掛式風(fēng)扇因磨損而難以控制，或者導(dǎo)致安全事故。二是將問題轉(zhuǎn)化為技術(shù)矛盾。我們對問題進(jìn)行如下描述，如果使用細(xì)繩開關(guān)，那么風(fēng)扇可以進(jìn)行工作，但是風(fēng)扇易損壞且存在安全隱患。這種矛盾可以用表1來進(jìn)行描述，在表1中我們分別進(jìn)行了技術(shù)矛盾1和技術(shù)矛盾2的描述，兩種描述都是正確的。三是識別技術(shù)矛盾中改善參數(shù)和惡化參數(shù)。經(jīng)過分析，我們改善的參數(shù)是系統(tǒng)的簡單、方便程度，惡化的是系統(tǒng)部分工作能力的喪失和安全系數(shù)的下降。四是將改善和惡化參數(shù)化為阿奇舒勒通用工程參數(shù)。通過查閱39個(gè)通用工程參數(shù)，我們確定，在技術(shù)矛盾中，改善的參數(shù)是可操作性，即物體或系統(tǒng)操作的簡單、方便程度。惡化的參數(shù)是能量損失，即系統(tǒng)的全部或部分、永久或暫時(shí)的工作能力損失。五是在矛盾矩陣中找到改善和惡化通用工程參數(shù)的方位，確定其發(fā)明原理。通過矛盾矩陣從阿奇舒勒提取的40個(gè)發(fā)明原理中查找到解決技術(shù)矛盾的發(fā)明原理是：發(fā)明原理2抽取，發(fā)明原理13反向作用。其發(fā)明原理的具體解釋和描述如表2所示。

最終我們在發(fā)明原理2（抽取原則）得到啟示，即將產(chǎn)生負(fù)面影響的細(xì)繩開關(guān)裝置抽取。那么我們要解決的是沒有細(xì)繩開關(guān)，風(fēng)扇將如何工作的問題。

經(jīng)過分析，我們選擇使用剪裁工具，剪裁是現(xiàn)代TRIZ理論中的一種分析問題工具，簡單來說，是將系統(tǒng)中的一個(gè)及一個(gè)以上的部件刪除掉，將被刪除組件的功能利用其他組件代替。

根據(jù)剪裁的功能再分配原則1：一個(gè)組件已經(jīng)對功能的對象執(zhí)行了相似的功能。功能A與功能B類似，并且作用于到一個(gè)功能對象。相似的功能意味著對功能對象的參數(shù)變化產(chǎn)生了類似的改變作用，我們只需要尋找與細(xì)繩開關(guān)執(zhí)行相似功能的組件。在家電中，我們找到了紅外無線遙控器，其具有與細(xì)繩開關(guān)相同的功能：控制用電器的工作，且可以作用于掛式風(fēng)扇，使掛式風(fēng)扇的操作更加簡潔方便，并且使掛式風(fēng)扇更加安全。遙控裝置由電源、發(fā)射二極管和開關(guān)組成，接收裝置由電源、接收二極管、和三極管組成。

三、結(jié)語

通過引入TRIZ中的技術(shù)矛盾理論，將傳統(tǒng)的細(xì)繩開關(guān)改為紅外遙控控制開關(guān)，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，解決了風(fēng)扇使用不方便、易損壞、安全系數(shù)低等問題，使掛式風(fēng)扇重獲新生。通過實(shí)踐證明，運(yùn)用TRIZ理論，可以極大加速人們發(fā)明創(chuàng)新的進(jìn)程，能得到對生產(chǎn)生活有促進(jìn)作用的優(yōu)秀產(chǎn)品。TRIZ提供的發(fā)明創(chuàng)造思維不僅可以打破我們的傳統(tǒng)思考方式，提高我們的創(chuàng)新能力，而且使我們按照合理的方式進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)新。技術(shù)矛盾可以使問題模塊化，加快解決方案的誕生，對發(fā)明創(chuàng)新起到了極大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]孫永偉，謝爾蓋.伊克萬科.TRIZ打開創(chuàng)新之門的金鑰匙[M].北京：科學(xué)出版社，2015.

作者簡介：劉春蘭（1989.03—），女，漢族，四川人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：光纖傳感；虎峰輝（1997.12—），男，回族，河南鄭州人；魏勇（1987.06—），男，漢族，內(nèi)蒙包頭人，博士，講師，研究方向：光纖傳感、大學(xué)生創(chuàng)新教育；趙嫦欣（1991.03—），女，漢族，黑龍江拜泉人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)員，研究方向：光纖傳感。