TRIZ 原理運(yùn)用到產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)中的具體方法研究★

曹成明

（桂林電子科技大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院， 廣西 桂林 541004）

引言

近年來，綠色消費(fèi)的概念逐漸成為一種共識。為適應(yīng)激烈的市場發(fā)展和競爭需求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員必須在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上開始思考如何將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與環(huán)保要求相結(jié)合，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，要從整體上考慮產(chǎn)品資源、能源和生態(tài)環(huán)境的效益，以改善產(chǎn)品的環(huán)境屬性，為企業(yè)贏得更多的市場機(jī)會。

1 TRIZ 原理的概述

TRIZ 屬于綜合型理論，基于對數(shù)百萬項(xiàng)專利的分析，并在實(shí)踐中得到長期的證明。在發(fā)展研究過程中，TRIZ 逐步演變?yōu)橛梢惶滋幚硇畔⒓夹g(shù)、完成企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)的各種管理措施、算法組合而成。

經(jīng)過發(fā)展，TRIZ 原理主要有下面幾個(gè)方面：

1）在“三大原則”和“創(chuàng)新思維”的基礎(chǔ)上，提出對矛盾進(jìn)行整體分析的方法，包括科學(xué)方法、創(chuàng)新思維方法和問題分析方法，包括對問題分析和建模的科學(xué)方法。

2）技術(shù)整體演化規(guī)律是以技術(shù)系統(tǒng)創(chuàng)新規(guī)律為導(dǎo)向的。在對大量專利進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出八條基本規(guī)律。

3）技術(shù)主要矛盾處理工作原理，獨(dú)特的創(chuàng)新企業(yè)產(chǎn)品往往遵照共有的法則。

4）發(fā)明標(biāo)準(zhǔn)的問題求解方法，每個(gè)相對原則的模型求解方法根據(jù)具體問題的物質(zhì)場模型的不同特征。

5）創(chuàng)新問題處理方法TRIZ 需對問題情形的多樣、不同進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，運(yùn)用創(chuàng)新原理可以大大提高產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的效率，生產(chǎn)出高質(zhì)量的新產(chǎn)品[1]。

2 產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的概述

綠色設(shè)計(jì)理念是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一種設(shè)計(jì)趨勢和一種重要的設(shè)計(jì)方法，它是建立在人與環(huán)境平衡的基礎(chǔ)上的。產(chǎn)品進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)是一種可以結(jié)合多學(xué)科知識的綜合性設(shè)計(jì)研究方法，需要管理系統(tǒng)性地考慮企業(yè)產(chǎn)品從最初的用戶信息需求獲取到產(chǎn)品報(bào)廢后的回收處理整個(gè)生命周期過程。

綠色設(shè)計(jì)的內(nèi)容非常復(fù)雜，總體來講可歸納為以下四部分主要內(nèi)容：材料可以選擇、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造工藝研究設(shè)計(jì)、成本管理分析。綠色設(shè)計(jì)的原理總體來說就是“3R”原則：Reduce、Reuse、Recycle。事實(shí)上，綠色設(shè)計(jì)通過減少材料、能源的使用以及社會治理產(chǎn)品污染的花費(fèi)，最終有效降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本[2]。

3 以TRIZ 原理為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的方法

以訂書機(jī)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)為例，具體情況如下所示。

3.1 基于初始形式分析的設(shè)計(jì)計(jì)劃提出

訂書機(jī)是我們的生活必需品和工作必需品，在進(jìn)行裝訂工作時(shí)，訂書機(jī)在其中發(fā)揮著重要作用，但目前的訂書機(jī)結(jié)構(gòu)較為簡單，難以對裝訂的深度和整齊度皆難以控制，所裝訂的東西常會出現(xiàn)裝訂歪斜、裝訂深度不齊等現(xiàn)象。因此，對該類問題進(jìn)行改良，對訂書機(jī)進(jìn)行創(chuàng)新，已成為亟待解決的重要問題。

3.2 應(yīng)用因果鏈條進(jìn)行調(diào)研分析整理

使用TRIZ 工具進(jìn)行因果分析，可以對訂書機(jī)裝訂不齊等問題進(jìn)行全面分析，梳理設(shè)計(jì)思路，筆者尋找到導(dǎo)致裝訂不齊的重要原因之一是由于在裝訂過程中，訂書機(jī)需要進(jìn)行兩次操作，進(jìn)而筆者對設(shè)計(jì)方向進(jìn)行明確，以保證所涉及的新型訂書機(jī)能夠有效解決上述問題。

3.3 借助解決問題工具實(shí)現(xiàn)方案展開技術(shù)矛盾表述

若要有效解決裝訂不齊這一問題，就需在訂書機(jī)上增加組建，保證訂書機(jī)能夠一次性出針，進(jìn)而有效保證裝訂的整齊度。若不增加系統(tǒng)組建，則有可能對裝訂效果造成一定的不利影響。增加組建應(yīng)當(dāng)注意：有效確定工程參數(shù)，保證所確定參數(shù)的可靠性與科學(xué)性；控制可操作性惡化參數(shù)；防止裝置過于復(fù)雜，即需要跟2003 版矛盾矩陣的相關(guān)公式，解得參數(shù)為M35-45=[5，35，13，33，15，29，03，17]和M34-46=[1，25，37，2，3，10]。本文筆者對該參數(shù)進(jìn)行評估、假設(shè)實(shí)驗(yàn)以后，確定該參數(shù)可用于解決訂書機(jī)裝訂不齊的問題。

其次，本文筆者對裝訂不齊的新原理進(jìn)行了確定，即：分割原理、組合原理、動態(tài)化原理，原理的具體使用情況如下所示：

1）分隔原理的運(yùn)用，分離訂書機(jī)的系統(tǒng)組建和零件，以確保訂書機(jī)能夠在具體不同的情況下進(jìn)行同時(shí)裝訂。

2）組合原理的運(yùn)用，在原有的訂書機(jī)上增加一個(gè)訂書機(jī)系統(tǒng)，保證訂書機(jī)能夠在不同具體的情況下進(jìn)行同時(shí)裝訂的要求，且保證所裝訂的訂書針在同一水平線；將訂書機(jī)分離為可進(jìn)行拆卸、組裝的活動系統(tǒng)，提升訂書機(jī)的適用性和簡潔性。

3）動態(tài)原理的運(yùn)用，將訂書機(jī)內(nèi)部的部分零件、組件（例如：手柄）等設(shè)計(jì)為兩層，并保證組建能夠靈活的進(jìn)行左右移動；將訂書機(jī)的連接支架改良為可伸縮的結(jié)構(gòu)，以滿足裝訂時(shí)能夠靈活控制裝訂的距離，進(jìn)而保證裝訂的整齊性。

4 對產(chǎn)品前期建立的系統(tǒng)進(jìn)行情景分析

4.1 針對消費(fèi)者的情感進(jìn)行分析

對消費(fèi)者潛在情感的分析，這種分析主要是從消費(fèi)者在使用過程中可以做出的評價(jià)來考慮，這包括正面和負(fù)面的評論。其次，小數(shù)最終理想與現(xiàn)實(shí)的矛盾、危害，將對設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和復(fù)雜性，有效提升設(shè)計(jì)產(chǎn)品的合理性和科學(xué)性，進(jìn)而選取最優(yōu)設(shè)計(jì)方案對訂書機(jī)進(jìn)行改良和創(chuàng)新，即：將兩個(gè)訂書機(jī)利用可伸縮支架進(jìn)行銜接，且作為連接的伸縮支架可進(jìn)行拆卸和距離調(diào)整。再次，將訂書機(jī)的把手設(shè)計(jì)為可旋轉(zhuǎn)型把手，并利用鍵槽進(jìn)行卡位，一次按壓后即可完成雙釘裝訂，保證裝訂的整齊性。最后，可拆卸裝置可以有效提升訂書機(jī)的方便性，偏于存放和攜帶。

4.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綠色性能

在細(xì)節(jié)問題設(shè)計(jì)發(fā)展過程中，也應(yīng)該對包裝盒進(jìn)行研究相應(yīng)的綠色效能分析，這樣也可以在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)人文社會關(guān)懷，即：要充分利用效率，確保組織的合理化，盡可能避免材料的浪費(fèi)；要合理開發(fā)效率，避免一次性設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮包裝箱在設(shè)計(jì)過程中的作用。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，使用可拆卸裝置，既可有效提升訂書機(jī)的裝訂整齊性，又可有效提升訂書機(jī)的便捷性，同時(shí)將兩個(gè)訂書機(jī)進(jìn)行可裝卸銜接是一種較為新穎的設(shè)計(jì)方法，操作方便，能引起消費(fèi)者想保持興趣，充分發(fā)揮新型訂書機(jī)的實(shí)用性[4]。

5 結(jié)語

TRIZ 理論對于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和更新具有參考意義，本文首先對TRIZ 理論的內(nèi)容、綠色設(shè)計(jì)的理念進(jìn)行深入分析，并以訂書機(jī)的創(chuàng)新為實(shí)例，展現(xiàn)TRIZ 理論于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。在運(yùn)用TRIZ 理論進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對產(chǎn)品前期建立的系統(tǒng)進(jìn)行情景分析，有效解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題與莫頓，對問題的探究防線進(jìn)行確定。其次，設(shè)計(jì)時(shí)在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)突破傳統(tǒng)思維，形成具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)理念，并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的后期對整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程進(jìn)行全面評價(jià)和分析，保證設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)用性與便捷性，進(jìn)而確保所設(shè)計(jì)創(chuàng)新的產(chǎn)品能夠符合現(xiàn)實(shí)意義，符合人們對于產(chǎn)品的需求。