基于事理學及TRIZ理論的產(chǎn)品創(chuàng)新設計研究

曹成明

關鍵詞：事理學理論;TRIZ理論;產(chǎn)品;創(chuàng)新設計

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2022）02-0158-03

創(chuàng)新是時代進步、社會發(fā)展最為關鍵的動力，產(chǎn)品創(chuàng)新設計已經(jīng)成為設計領域中最為基礎的問題，長時間以來都被人們分析、研究?，F(xiàn)階段，在社會、經(jīng)濟均得到極大地發(fā)展后，使得產(chǎn)品創(chuàng)新設計具有更多新興的技術、方法，且該類技術、方法也得到普遍應用。其中，發(fā)明問題解決（TRIZ）理論與事理學理論具有相應的科學性、實用性，若將兩者相結(jié)合進行產(chǎn)品創(chuàng)新設計，能加快社會經(jīng)濟的發(fā)展。

1事理學理論與TRIZ理論

1.1事理學理論

事理學是對人們周圍所發(fā)生的各種各樣的現(xiàn)象及其所具有的共同本質(zhì)、一般規(guī)律進行研究與分析的理論。事理學理論由各類外在因素著眼，在對其進行分析、研究后，選取相應的內(nèi)在因素，讓二者間能夠彼此適應，達成設計，并滿足于用戶，如圖1所示。

1.2 TRIZ理論

1.2.1 TRIZ理論的概念

TRIZ是俄文中“發(fā)明問題解決理論”的詞頭。TRIZ理論并非處于心理學層面，而是處于技術層面更為方便各項操作的發(fā)明方式，其把產(chǎn)品創(chuàng)新設計當作最終的目標，把概念設計當作核心。在研究、分析、歸總世界范圍中各類專利發(fā)明方式所具有的共性后。由方法論意義方面，就怎樣處理更多的發(fā)明問題給予十分關鍵的概念、理論工具，以引導人們在平時的工作、生活中能夠自主地進行創(chuàng)新、改革，并提升處理問題的質(zhì)量與效率，最后，達到徹底解決矛盾的目的，如圖2所示。在TRIZ理論中，其十分關鍵的概念為發(fā)明級別、產(chǎn)品理想化等。在TRIZ理論中，其理論工具是“物質(zhì)一場”分析模型與發(fā)明問題標準解、三十九個通用工程技術標準參數(shù)、四十條技術沖突解決原理（此也即發(fā)明創(chuàng)造原理）、十一條物理沖突解決原理（此也即分離原理）、發(fā)明問題解決算法（ARIZ）、預計失敗分析（AFD）等。

1.2.2 TRIZ理論的發(fā)明問題處理

圖3是TRIZ理論的發(fā)明問題處理圖示。TRIZ理論指出，發(fā)明問題的關鍵點是處理沖突。某一問題處理是否困難，這需要取決于該問題相關的描述或是其程式化方式，描述愈加清晰愈加容易找出最終的解。在此期間，讓系統(tǒng)持續(xù)性地朝理想解而邁進，并讓問題的本質(zhì)得以全方位地暴露、細分，直到明確技術、物理等方面的沖突。在某一特定的問題逐步轉(zhuǎn)為TRIZ問題后，應用三十九個通用工程技術標準參數(shù)表格，找出相應的方式，得到問題本身的通解，最終獲得特定解以處理好最開始的特定問題。

1.3 TRIZ理論與事理學理論的優(yōu)點與缺點

在對事理學理論、TRIZ理論進行綜合的分析、研究后，可以發(fā)現(xiàn)，以上兩類理論均具有自己的側(cè)重，具有優(yōu)點，也具有缺點。其中：

對于事理學理論，其優(yōu)點為：（1）在對各類外部因素進行更為深入地分析、研究后，能夠得到設計定位，以更為精準地發(fā)現(xiàn)并描述出各類潛在性問題;（2）在設計方案設計結(jié)束后，應用“適”評價系統(tǒng)，對該方案進行評估，能夠保障該方案更具合理性、科學性、人文性。其缺點為：缺少問題解決相關的工具，在碰到部分矛盾問題后，只可以在現(xiàn)有的技術中進行選擇，較為被動，且最終的效果、質(zhì)量大多不夠理想。

對于TRIZ理論，其優(yōu)點為：（1）能為設計創(chuàng)新人員給予更為科學、合理的矛盾問題解決工具;（2）該理論系統(tǒng)來自于對大量專利所進行的歸納、總結(jié)，所以其應用領域更為廣泛。其缺點為：（1）缺少對用戶、市場等相關的因素進行分析、研究，問題的發(fā)現(xiàn)大多是鑒于設計人員的主觀經(jīng)驗;（2）各類工具較為零散，缺少具有系統(tǒng)性的組合連接。

對于事理學理論，其可以更為準確地發(fā)現(xiàn)、描述出各類潛在性問題，并對方案進行評估;對于TRIZ理論，其盡管不擅長發(fā)現(xiàn)、定義相關的問題，但其可以處理好各類矛盾問題。所以，可以把這兩大理論系統(tǒng)間彼此進行融合，以生成新興的產(chǎn)品創(chuàng)新設計方案。這樣，不但可以彌補各個理論具有的不足，還可以使其優(yōu)勢互補，讓產(chǎn)品創(chuàng)新設計的整個過程更為高效、更為科學，且其目標也更為明確，方案更為科學、更為合理。

2基于事理學及TRIZ理論的產(chǎn)品創(chuàng)新設計流程

2.1步驟一：獲得用戶需求

用戶需求是進行設計的基礎。想要確定產(chǎn)品創(chuàng)新設計最終的目標，需要對用戶需求進行更多的分析、研究，而其來源就是搜集各式各樣有關的資料，以方便分析、研究。搜集資料通?？梢杂梢韵聨讉€方面來進行：

1）產(chǎn)品用戶應用情報、用戶對產(chǎn)品的各項需求：（1）用戶愿意花多少錢購買此產(chǎn)品，加之愿意花多少費用應用該產(chǎn)品;（2）用戶對于產(chǎn)品本身可靠性、耐久性以及維護性等方面的關注度。

2）市場方面的情報信息：（1）市場對該產(chǎn)品的各項需求是什么;（2）在市場中相似產(chǎn)品銷售方面的情況、所占的市場份額，總價格等。

3）同行產(chǎn)品在國內(nèi)、國外方面的情況：（1）產(chǎn)品的各項功能、性能等對比;（2）產(chǎn)品的各類材料、工藝、技術、水平等對比。

4）專利方面：對國內(nèi)、國外與該產(chǎn)品有關的專利進行查找，以把其當作之后進行產(chǎn)品創(chuàng)新設計可以參照的數(shù)據(jù)。

5）產(chǎn)品所銷售的地方政府與社會所具有的有關法律、規(guī)定等。

6）產(chǎn)品所處的生產(chǎn)企業(yè)中工藝效率與水平、生產(chǎn)總成本等方面的情況。

7）產(chǎn)品相關核心技術在今后總體的發(fā)展方向。在對人、空間、信息、意義等相關的外在因素進行分析、研究后，能夠得到用戶生活形態(tài)模型，進而能夠據(jù)此獲得用戶的各項潛在性需求。

2.2步驟二：內(nèi)在因素研究與分析

在得到用戶的各項潛在性需求后，需要對現(xiàn)存的各類內(nèi)在因素是否可以滿足于潛在性需求進行研究、分析，并給產(chǎn)品設計出相對應的市場調(diào)查問卷，以發(fā)掘出真正用戶方面的需求，該調(diào)查問卷需要報告以下幾個方面：（1）用戶的相關信息及生活習慣;（2）用戶總體的需求程度及購買意愿;（3）用戶對各類現(xiàn)有產(chǎn)品所給予的評價;（4）用戶對產(chǎn)品具有哪些期望;（5）用戶是否能夠認可、接受“需求分析”;（6）用戶對各項需求權重是怎樣的;（7）用戶對產(chǎn)品所具有的心理價位。如果無法滿足，需要引用TRIZ工具進行設計。

2.3步驟三：問題建模

把各項潛在性需求逐步轉(zhuǎn)成TRIZ問題模型，在此期間，部分需求間具有沖突，或是在滿足于某一需求后，會使得其余需求出現(xiàn)惡化，這極有可能使得部分需求間出現(xiàn)矛盾，此時，可以應用TRIZ理論對其進行處理。在應用TRIZ理論期間，需要把這類功能沖突轉(zhuǎn)成TRIZ標準化問題，并把問題逐步抽象至TRIZ中的物理矛盾或是技術矛盾。若是物理矛盾，可以應用4類分離原理對其進行處理;若是技術矛盾，需要把問題抽象成TRIZ中的39大標準化參數(shù)。接著，需要分清哪一參數(shù)發(fā)生改變會使得其余參數(shù)出現(xiàn)惡化，再借助查找TRIZ中的各類矛盾矩陣表，可以得到許多發(fā)明原理，以處理該問題，但是需要參照矛盾相應的情況，選出最為適宜的解。

2.4步驟四：問題處理

對TRIZ問題模型就彼此作用進行研究、分析，并評判矛盾種類。兩類參數(shù)間所具有的矛盾是技術矛盾，相同參數(shù)間所具有的矛盾是物理矛盾。技術矛盾需要先把各項矛盾參數(shù)轉(zhuǎn)成通用型工程參數(shù)，再應用矛盾矩陣找出相應的發(fā)明原理，進而得到處理方案;物理矛盾是參照分離矛盾需求、滿足于矛盾需求、繞過矛盾需求這三大類方式相應的發(fā)明原理，處理各類矛盾問題。對于“物一場”模型，其需要應用七十六個標準解找出處理方案的“物—場”模型，接著，再把其轉(zhuǎn)成相應的處理方案。

2.5步驟五：方案評估

需要先鑒于TRIZ理論的相關概念評估，對方案本身的工程性能進行評估，再引用事理學理論所具有的“適”評價系統(tǒng)，對方案本身的人文性進行評估。在搜集各類資料，分析、研究用戶相關的需求，應用市場調(diào)查問卷后，能夠獲得更為健全、更為完善的客戶需求，讓產(chǎn)品創(chuàng)新設計具有更為明確的目標，且更為高效、更為科學。鑒于用戶需求所設計出來的產(chǎn)品，才可以滿足市場中具體的需要，也才能夠獲得更多具有突破性、創(chuàng)新性的產(chǎn)品。只有參照用戶需求進行分析、研究，才可以設計出能夠滿足于用戶各項潛在性需求的創(chuàng)新性產(chǎn)品，讓企業(yè)具有更高的競爭能力。

3基于事理學及TRIZ理論進行產(chǎn)品創(chuàng)新設計實踐

對于公共廁所，其是城市中的公共設施，其關鍵性無需言說。但是，在我國，公廁的相關布局不夠科學與合理，其衛(wèi)生不夠理想，設施不夠完備，且部分如廁還需要排隊，這就會對人們的感受、體驗帶來影響。因此，對公廁地面方面的問題進行產(chǎn)品創(chuàng)新設計，能夠處理好更多的問題。

3.1問題建模

在進行問題建模以前，需要把問卷調(diào)查作為核心，把實地探訪作為輔助，對社會背景、自然環(huán)境、政策環(huán)境等進行分析、研究，加之內(nèi)在環(huán)境中的心理空間、各類材質(zhì)所傳遞出來的信息、用戶的生活習慣與方式等外在因素，歸納出用戶平時的生活形態(tài)，（1）價值觀體現(xiàn)出多樣化，較易接受、認可各類新興的事物;（2）生活節(jié)奏較快;（3）對待生活具有相應的規(guī)范、標準。并歸納出用戶的各項潛在性需求為更為干凈、設施完備、網(wǎng)絡通暢、操作便捷等。在對用戶的各項潛在性需求進行研究、分析后指出，如果想要讓公廁保持好更為干凈，需要增多清潔，而清潔增多會占用到用戶的時間，這就較難滿足于“無需排隊”這項要求。現(xiàn)階段，大多公廁都是應用人力清潔，較難滿足于用戶的各項潛在性需求。因此，對保持好干凈這一問題進行研究、分析，指出其大多都是針對于地板上的各類污漬。因為污漬各式各樣，所以，可以緊抓其核心（即地板）進行研究、分析，指出地板較難保持好干凈，這是由于地板上具有摩擦，會使用戶鞋底的污漬留在地板上。如果地板十分光滑，僅需要較小的傾斜角就可以讓污漬自主滑落。但是，地板是必須具有摩擦的，否則用戶會出現(xiàn)摔跤、滑倒等。在這時，摩擦這一參數(shù)就具有需要提升摩擦方便用戶、降低摩擦方便污漬滑落這兩類彼此矛盾的需求。

3.2問題處理

在對以上問題進行建模后，可以評判該矛盾問題是物理矛盾。處理好物理矛盾的相關方式參照優(yōu)先級依次是：分離矛盾原理、滿足于矛盾原理、繞過矛盾原理。其中，在分離矛盾原理中，包括鑒于空間分離、鑒于關系分離、鑒于方向分離、鑒于系統(tǒng)級別分離。此次的矛盾問題需要應用鑒于關系分離，因此，可以試著應用以下相關的發(fā)明原理：No3局部質(zhì)量、No17空間維數(shù)變化、No19周期性作用、No31多孔材料、No40復合材料。由以上各項發(fā)明原理中進行選取，最后，選取No17、No19進行創(chuàng)新。No17空間維數(shù)變化：（1）把物體逐步由一維變二維或是三維;（2）應用多層結(jié)構(gòu)以取代單層;（3）把物體朝著傾斜或是側(cè)向來放置;（4）應用給定表面中的反面。在處理方案中，把公廁中的地板設計出雙層結(jié)構(gòu)，上層是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以讓各類污漬掉到下層，下層放進具有相應斜度的光滑面板，進而讓各類污漬能夠自主滑落。不但可以保障地板防滑，方便應用，同時，還可以讓公廁中的地板保持干凈。No19周期性作用：（1）應用周期性動作或是脈沖動作以取代連續(xù);（2）若動作已經(jīng)具有周期性，可以轉(zhuǎn)變其運動頻率;（3）應用脈沖間隔實施另外一個動作。在處理方案中，應用智能裝置對應用頻率進行檢測，每一次關門都會自主進行沖洗，在沖洗結(jié)束后，再一次給予服務。

3.3方案評估

對于以上兩類方案，其都具有相應的可操作性。盡管地板具有雙層結(jié)構(gòu)使得其檔次較低，但是，其無需關門就能夠自主進行沖洗，保障多次應用，且其總成本較低，各個結(jié)構(gòu)更為可靠，因此，其適合被應用到具有較高人流的中端、低端類公廁;而對于自動沖洗裝置，盡管其會占用到用戶時間，且其總成本較高，但是，其沖洗更為徹底，且具有更為理想的自動化程度，可以給用戶更為良好的感受、體驗，因此其適合被應用到具有較少人流的中端、高端類公廁。

4結(jié)語

綜上所述，對于產(chǎn)品創(chuàng)新設計中所出現(xiàn)的各類潛在性問題，可以應用事理學理論、TRIZ理論中的產(chǎn)品創(chuàng)新設計流程對其進行處理。比如，應用事理學理論中的前期分析與研究獲得用戶需求，再把各類潛在性問題轉(zhuǎn)成TRIZ問題，并應用TRIZ工具得到處理方案，最終保障產(chǎn)品創(chuàng)新設計的科學性、高效性，給設計人員給予更多的參照、借鑒，并促進產(chǎn)品創(chuàng)新設計領域能夠更好且更快地發(fā)展。

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