基于TRIZ理論的咖啡豆研磨機造型設計

張英 沈德生

（1.廣東白云學院）（2.廣州商學院）

一、TRIZ理論概述

Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch為“TRIZ”的全稱，由蘇聯(lián)發(fā)明家金里奇.奧特舒勒（Genrich Altshuller）及其同事在1946年開始研制的。Genrich認為，依循他所歸納出的問題解決原則，可在短時間之內，獲得提示與方向，快速解決問題。在產品改良設計中應用TRIZ理論的工程參數(shù)、功能沖突矩陣的創(chuàng)新方法進行設計，能大幅度提高設計效率，節(jié)約資金投入。

二、基于TRIZ理論的咖啡豆研磨機設計流程

TRIZ理論用于咖啡豆研磨機創(chuàng)新設計過程中存在的難題分析是個重要的工具，其可對咖啡豆研磨機中產品系統(tǒng)所有組件進行認真、細致、全面地分析。發(fā)現(xiàn)其工程系統(tǒng)中的問題、找到功能沖突，并對技術沖突進行矛盾分析，從而尋找功能原理組。并基于此，結合咖啡豆研磨機造型設計從材質、造型、色彩、表面處理工藝等方面，對其進行創(chuàng)新設計，并對方案不斷進行優(yōu)化，從而減少產品的開發(fā)風險。

（一）咖啡豆研磨機痛點分析

在產品創(chuàng)新設計的驅動中，用戶需求是主要的設計動力，設計前期做好充分的調研工作，有助于深入了解與分析用戶需求，比較市場上產品的優(yōu)缺點，通過篩選把握用戶的真實需求，并落實到整個產品設計的過程中。在設計過程中，合理運用新材料、新技術，考慮用戶行為習慣，解決用戶痛點，才能設計出有用、易用、好用的產品。以下是針對咖啡豆研磨機進行的市場調研，總結用戶在使用過程中的痛點，如圖1，歸納后得出以下問題：

圖1 用戶差評數(shù)據(jù)圖

1.出粉問題（靜電、飛粉、粘結、堵塞）

由于刀片快速旋轉產生靜電而造成磨豆機出粉口堆積殘粉、堵粉靜電很大時，粉會到處亂飛，失粉特別嚴重的話，機器外側會粘粉，接粉器一轉圈容易出現(xiàn)靜電粉。因內部殘粉過多，導致不能輕易清理，會對定量出粉造成誤差，直接影響研磨后的咖啡粉品質。

2.品質的問題（研磨均勻度）

咖啡粉的均勻程度是評判產品制作水平的標準之一，如果咖啡粉粒大小研磨度不均，不夠細，會直接影響咖啡的沖泡以及口感。平磨時間過長還會加熱咖啡粉，喪失風味。

3.精準的問題（粉量和研磨度）

國內市面上的咖啡豆研磨機，大部分以定時間為計量單位，并不是真正定量出粉的咖啡豆研磨機。普通的電動式咖啡豆研磨機，依據(jù)預先設置好的出粉量，來調整出粉和研磨的時間（出粉量的大小，依靠的并不是重量，而是時間了），這樣的咖啡豆研磨機，最后的出粉量是有很大的誤差，并不嚴謹。

4.清潔的問題（串味、拆裝）

咖啡呈酸性，磨芯材料的選擇非常重要，好的磨芯具有良好的耐腐蝕性，采用普通鑄鐵機芯比較容易生銹，而好的磨豆機的磨芯都是用球墨鑄鐵特殊處理過的，不僅擁有更好的耐腐蝕性，而且使用時，會更加安全。靜電造成的飛粉散、刀盤縫等需清潔。另外，磨盤越大，清洗機器時浪費咖啡豆越多。

從用戶差評的歸納表中圖2可知，用戶在使用過程中，最大的痛點是噪音以及發(fā)熱等質量問題，其次就是出粉的問題，所以這次的咖啡豆研磨機設計，將優(yōu)先解決這兩個問題。

圖2 用戶差評原因歸納圖

（二）現(xiàn)有咖啡機的矛盾點闡述

1.咖啡口感與新技術應用的矛盾

咖啡的口感跟萃取均勻有很大的關系，研磨出粗細均勻的咖啡粉，才可以進行有比較好的萃取度，從而獲得高質量的咖啡。市面上專業(yè)的咖啡豆研磨機，確實可以提供極細研磨功能，但對于新手用戶而言，過度細小的咖啡粉，容易導致萃取過度。煮咖啡時間偏長，咖啡口感偏苦；煮咖啡時間偏短，咖啡粉萃取不足，以至于咖啡口感淡而無味。那么本項目對資源分析的歸類和分析（文化資源、消費者資源），得出一個方案：通過粗、細調節(jié)轉盤，旋轉到不同區(qū)域時，編碼器記錄并轉化數(shù)據(jù)，在顯示屏顯示出來，反饋對應研磨咖啡種類，四個種類分別為：意式、虹吸、手沖、法壓。這樣就順利解決咖啡口感與新技術應用的矛盾。

2.操作復雜程度的矛盾分析

很多新手并不知道咖啡豆研磨機如何調整合適的刻度、得到最理想粗細的咖啡粉、沖泡何種咖啡以及放入多少咖啡粉合適，一般咖啡豆研磨機磨豆之前，還要安裝刀盤（比如惠家的ZD-10），確保組裝好后，才能對咖啡豆進行研磨。每次研磨完豆之后，還要對飛濺出來的咖啡粉，進行清理。

（三）TRIZ理論的咖啡機造型設計

用TRIZ問題分析的輸入法，把惡化的特性和改善的特性轉化為萃智創(chuàng)新方法的39個工程化參數(shù)，輸入矛盾矩陣，得出表1（應用到的原理和工程參數(shù)，完整的矛盾矩陣表格詳見附錄）：

表1 輸入相對于的參數(shù)后得到的矛盾矩陣表

圖3 基于TRIZ理論的咖啡豆研磨機設計

三、結語

通過利用TRIZ理論對咖啡豆研磨機進行技術沖突分析，對其進行造型與結構上的設計創(chuàng)新；結合產品設計理論，對咖啡豆研磨機進行造型創(chuàng)新設計。通過兩方面的創(chuàng)新與結合，對咖啡豆研磨機進行功能與造型方面的整體創(chuàng)新設計。通過驗證結果表明，用TRIZ理論和產品設計理論對咖啡豆研磨機進行功能與外觀的創(chuàng)新設計，能夠有效地滿足消費者生理與心理方面的實際需求，降低其市場開發(fā)風險。