基于TRIZ理论的产品创新设计_张简一
Triz理论应用实例——拖把的创新设计

Triz理论应用实例——拖把的创新设计一、应用背景拖把是一个在我们日常生活中每天都会用到的物品,应该说它的出现已经有很长一段时间了,但是,现在人们用的各种拖把真的很好用吗?如果你经常做家务的话,我想你一定会皱起眉头的。
二、问题描述现在市场上的拖把主要有以下几种,如图所示:图1 图2图3 图4市场主流拖把优缺点比较进行一个创新设计,争取想出一款功能更加完善,使用更加方便的新型拖把!三、问题分析1、解决拖把不易拧干或者拧干十分困难的问题改善的技术特性参数:10#力——用更小的力完成同样的工作33#可操作性——使得拧干的过程动作更加简单,增强其可操作性恶化的技术特性参数:36#装置的复杂性——要增加拧干功能必然使得装置较普通拖把而言更加复杂。
时间可以将拖把放置在某个装置内,然后用脚踩或者手拉的方式即可自动将水拧干。
经调查,这种方案已经运用于现代产品中,并且效果良好。
如图:2、解决拖把使用时不符合人体舒适度的问题改善的技术特性参数:31#物体产生的有害因素——使得人体疲劳恶化的技术特性参数:36#装置的复杂性——其形状必将更加的复杂将拖把的手柄设置成符合人体工学的形状,最理想的情况是,人不需要弯腰便可以完成拖地的过程。
3、解决一个拖把不能同时用来清洁和擦干的问题改善的技术特性参数:35#适用性及多样性恶化的技术特性参数:36#装置的复杂性可以使用两块拖把布,当需要湿拖的时候换上其中一块,当需要将水擦干的时候换上另一块即可。
4、解决拖把吸水能力不强的问题改善的技术特性参数:27#可靠性——拖把是否能够可靠的将地板上的水吸干净恶化的技术特性参数:26#物质或事物的数量——很可能需要增加某一具有强吸附能力的物质解决方法:利用40#复合材料原理中用复合材料来替代单一材料寻找一种吸水能力超强的材料,将其使用到拖把布中即可。
5、解决拖把不能清除死角灰尘的问题改善的技术特性参数:35#适应性及多样性——可以适应各种复杂环境恶化的技术特性参数:13#结构稳定性——可以灵活运动,必然会使其结构不太稳定将拖把手柄与拖布的连接部位的焊接变为一个可以实现360°自由转动的铰接的结构,那么当有死角需要擦拭的时候,该拖把可以轻松完成此任务。
TRIZ理论的产品创新设计(全文)

TRIZ理论的产品创新设计(全文)本文在对TRIZ理论的研究基础上,论证其在产品创新设计中发挥作用的可能性。
在构建产品创新设计过程及步骤方面做出了初步的尝试,将TRIZ理论工具应用于产品创新设计过程中。
以订书机为实例,说明了基于TRIZ理论产品创新设计的应用过程,同时验证了这种方法的有效性。
最终使订书机产品创新设计由理论走向现实。
TRIZ,产品创新设计,订书机TRIZ是基于逻辑和专利数据统计的创新问题解决理论,成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,可以普遍适用于各种工程技术创新问题。
它具有逻辑结构严密,可重复性等特点,受到诸多国际知名企业的青睐,已经成为帮助企业解决生产技术问题、提升企业核心竞争力的战略“法宝”[1]。
TRIZ理论传入我国以来,日益受到学界的重视,取得了一定的科研成果:河北工业大学谭润华教授利用TRIZ中的技术进化法则建立了一种产品过程的设计模型,并将其用于解决企业中遇到的实际技术问题[2]。
陕西科技大学任工昌博士分析了TRIZ理论是以深度技术知识为基础,建立了从专利中获取启发式原理和技术效应的方法[3]。
我国社会经济高速发展,正处于“中国制造”到“中国创造”的转型期,结合“中国制造2025”发展战略,大力开展TRIZ理论应用研究具有重要现实意义。
本文着眼于工业产品的创新设计,探讨TRIZ在产品创新设计实践中的应用模式与支持作用,为更好地设计开发工业产品和TRIZ理论应用提高借鉴。
1.TIRZ理论为产品设计提供理论依据产品设计的核心特点是创新,从本质上说就是创造性地发现问题和解决问题的过程,TRIZ理论的强大作用正在于它为创新过程提供系统的理论和方法工具。
因此,近年来在产品设计的研究和应用领域很多应用。
TRIZ理论实现产品由初始状态通过单步或多步变换,最终实现或接近理想状态,完成产品创新设计的过程,已经成功地解决了产品设计中的许多难题。
[4]将TRIZ 的理论成果应用于产品设计是现代产品设计方法及理论发展的需要。
基于TRIZ理论的产品创新设计

为世界发达国家研究与应用的热点。本文 题,转化为 TRIZ 的实际问题模型。当一个 发设计者面临问题时的解题方向。
对 TRIZ 理论在产品创新设计过程中的应 技术系统出现问题时,其表现形式是多种
解题思路分析方法流程如图 1 所示:
用进行了探讨。应用该理论可快速有效地 多样的,解决问题的手段也是多种多样的, (一)技术系统进化法则是 TRIZ 的核
以观看电视。
前还都是模拟用户,即便是数字的也很少 把重量、体积作为不足功能。依据四种模
(二)最终理想解就是产品处于理想状 是高清的。所以我们许多的家庭在花费不 型的完整性和搭建模型时出现的各种问
态的解成为最终理想的系统,在保持有用 菲的费用买了高清的电视只是用 16:9 在 题,Ahshuller 提出了 5 类问题的 76 个标准
国 250 多万件高水平专利的基础上,所提 系统进化法则、最终理想解、技术冲突、40 的,都有一个较为复杂的内部环境。这样,
出的具有普遍适用性的一套发现问题并找 个发明原理、39 个工程参数及阿奇舒勒冲 一个产品的系统有了它的超系统和子系
到解决办法的发明理论。
TRIZ 的原理可理解为:所有技术系统
的进化都遵循一定的客观规律。这些规律
的时候是黑白的,以后有了彩色的、进而卧 来进行解决。技术系统的技术冲突和物理 的效应。
式的、平面直角的、大屏幕的、超大屏幕的, 冲突之间可以相互转化。仍以电视机为
例如:电视机我们希望又大又清楚,搬
以 后 ,还 会 有 更 新 的 产 品 来 完 成 这 一 任 例。在终端显示方面我们解决了:清晰度、 运方便。但一般情况下尺寸的加大,导致
麻烦,对结果不太满意,造成现在一般家庭 值。但新的问题接踵而至,有大批模拟电 且是 TRIZ 理论当中最容易定义的一种问
基于TRIZ理论功能裁剪的产品创新设计

第1 步 :确 定 系统 的元 件 、制 品和 与 系统 相 关
的超 系统 ;
务l 造 訇 似
基于T R I Z 理论功能裁剪的产品创新设计
Pr odu ct i nno vat i on desi gn b ase d on f un ct i on t r i mm i ng of TR I Z
韩彦 良
Hபைடு நூலகம்N Yan— l i ang
( 2 0 1 1 0 6 L X6 3 3 )
作者简介 :韩彦 良 ( 1 9 7 6 - ),男,辽宁锦州人,讲 师,硕士研究生 ,研究方向为机械设 计理 论与方法 。
[ 1 5 0 1 第3 5 卷
第1 期
2 0 1 3 - 0 1 ( 上)
( 贺州学院 物理与 电子信息工程系 ,贺州 5 4 2 8 0 0 )
摘
要 :本文通过 对产 品设计过程的分析 ,提出整个产品的设计过程是一个面向功能的设计过程 。从功 能定义和功 能分析人手 ,给出 了功能建模的过程。在功能分析的基础 上进 行功 能建模 ,确定有 用功能 、不 充分 功能 、过剩功 能和有害功 能是 进行功能裁 剪的基础。在分 析了基于T R I Z 理论 功 能裁剪 的产品创新 设计一般步骤 的基础上 ,对斜 导柱侧 抽芯机构进行 了功 能建模和 功能裁 剪 ,并建立了改进功 能模型 ,以改进功 能模型为基础 ,对斜导柱侧抽芯机构进行了创新设计 , 应用实例说 明了基于T R I Z 理论功 能裁剪的产品创新设计方法的有效性。
基于TRIZ理论的机械产品创新设计应用研究

基于T R IZ理论的机械产品创新设计应用研究3徐起贺(河南机电高等专科学校,河南新乡453002)摘要:分析了T R I Z理论与方法的主要内容,研究了TR I Z的基本思想和方法体系。
并通过实例说明了其在机械产品创新设计中的应用。
关键词:机械产品;创新设计;TR I Z理论中图分类号:TH166 文献标识码:A 文章编号:1008-2093(2010)01-0001-031 引言TR I Z是“发明问题解决理论”的俄文简称,它是由前苏联G.S.A ltshuller及其同事们在分析研究了世界上近250万件高水平发明专利,综合多个学科领域原理、法则的基础上提出的创新方法理论体系。
主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则,它是一种建立在技术系统进化规律基础上的问题解决系统。
利用该理论可使创新成为具有预见性的过程,可提高创新的成功率和缩短解决问题的周期。
目前TR I Z理论已成为产品设计中解决技术创新问题最有力的工具。
T R I Z是由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系,其主要内容包括技术系统进化法则、40个发明创造原理、39项技术特性、矛盾矩阵、物质-场分析、76个发明问题标准解决方法、发明问题解决算法(AR I Z)以及工程效应知识库等。
2 TR I Z理论的创造性原理和技术特性G.S.A ltshuller通过对近250万件发明专利的分析研究,抽出了40个发明创造所遵循的原理,它们成为T R I Z解决技术矛盾的关键[1]。
这些原理是分割、组合、嵌套、部分改变、动作预置、自助机能等。
这40个原理本身较为抽象,作为解决具体技术和矛盾对立的指导方针,还需要进一步转化为具体的解决对策。
同时还抽象出了产生系统矛盾对立的典型技术特性39项,这些典型技术特性是速度、形状、强度、温度、可靠性、制造性等。
并发现虽然技术系统和发明创造问题涉及方方面面,但典型的系统矛盾对立只有大约1250个左右,而且这些典型的系统对立均可用40个发明创造原理中的方法来解决。
基于TRIZ理论的遥控式电动水写黑板创新设计

河南科技•创新驱动、.........................................>基于TRIZ理论的遥控式电动水写黑板创新设计张鹤扬1张晶2李玉燕2(1.河南科技大学附属高级中学,河南洛阳471023;2•河南科技大学管理学院,河南洛阳471023)摘要:传统粉笔—黑板教具系统具有粉尘污染大、擦拭效率低下等缺陷。
通过使用TRIZ理想解方法,在 传统教具系统基础上设计了遥控式电动水写黑板系统,有效降低了系统使用成本和粉尘污染,并大大提高了 教学质量和工作效率。
关键词:TRIZ;黑板;水写;创新中图分类号:TH12 文献标识码:A文章编号=1003-5168(2016)12-0094-02 Innovation Design of Remote Control Electric Water WritingBlackboard Based on TRIZ TheoryZhang Heyang1Zhang Jing2Li Yuyan2(1 .Senior High School Affiliated to Henan University of S cience and Technology ,Luoyang Henan 471023; 2.School ofManagement,Henan University of S cience and Technology, L uoyang Henan 471023)Abstract:Traditional chalk - aid system has the disadvantages of large dust pollution and low cleaning efficiency.By using TRIZ ideal solution method, remote control electric water writing blackboard system was designed based on the traditional teaching system, which effectively reduce the system cost and dust pollution, and greatly improve the teaching quality and efficiency.Keywords:TRIZ; b lackboard; w ater writing; i nnovation目前,各类学校在教师进行现场教学的过程中,粉笔 板书仍然是主流的教学方式,粉笔——廳传统架构的教学工具使用方便、价格低廉,被广泛使用。
基于TRIZ的计算机辅助产品创新设计系统研究与开发

在国内外相关领域的研究现状方面,尽管CAD和CAI技术在机械产品创新设计 中得到了广泛应用,但大多数研究集中在计算机技术的改进和应用范围的扩展 上,而对创新设计方法的研究相对较少。尤其是,针对复杂机械产品的创新设 计,仍然存在设计周期长、成本高、成功率低等问题。因此,有必要研究一种 有效的创新设计方法,以解决这些问题。
本次演示总结了基于TRIZ的计算机辅助机械产品创新设计研究的重要性和应用 价值。通过将TRIZ理论与计算机辅助设计技术相结合,设计师可以更加高效地 进行机械产品创新设计,提高设计方案的成功率和市场竞争力。这种设计方法 也为设计师提供了更广阔的创新空间和更多解决问题的方法,有利于推动机械 产品设计和制造行业的不断发展。
系统设计
计算机辅助产品创新设计系统是以TRIZ理论为基础,结合计算机技术和产品设 计流程而构建的。系统设计包括以下主要内容:
1、需求分析:明确系统的功能需求、性能需求和用户需求,了解用户的设计 需求和习惯。
2、系统架构设计:确定系统的整体架构,包括数据库、界面、算法等组成部 分。
3、数据库设计:根据需求分析结果,设计数据库表结构,建立数据模型。
结果与讨论
通过实际应用评估,本次演示开发的基于TRIZ的计算机辅助产品创新设计软件 在提高设计师效率、增强创新能力方面表现出显著优势。具体来说,该软件具 有以下特点:
1、有效地整合了TRIZ理论和创新设计流程,使设计师能够系统地解决问题, 提高设计效率;
2、通过将领域知识融入软件,实现了对特定领域产品的创新设计支持,提高 了设计的实用性;
研究方法
本次演示采用的研究方法包括需求分析、设计思路、软件实现等方面。首先, 通过深入调查设计师的实际需求,明确计算机辅助产品创新设计软件的功能和 特点。接着,基于TRIZ理论,设计出一套有效的产品创新设计流程,并通过软 件实现。具体步骤包括:对用户需求进行分析,转化为可解决的问题;利用 TRIZ理论,寻求创新设计方案;通过计算机辅助工具实现设计方案的三维模型; 最后,对设计结果进行评估与优化。
基于TRIZ的产品创新设计研究及软件开发

基于TRIZ的产品创新设计研究及软件开发1. 引言1.1 研究背景产品创新设计一直是企业发展中的重要环节,随着市场竞争的日益激烈,企业需要不断推出新产品来满足消费者需求。
而传统的产品设计方法往往局限于固有的思维模式,导致创新能力不足,难以开发出具有竞争力的产品。
寻找一种有效的创新设计方法成为了摆在企业面前的重要课题。
目前对于基于TRIZ的产品创新设计方法和软件开发流程的研究还比较有限,缺乏系统性和完整性的探讨。
本研究旨在深入探讨基于TRIZ的产品创新设计方法,并结合软件开发的特点,探讨如何将TRIZ 方法应用于软件开发过程中。
通过本研究的开展,希望能够为产品创新设计和软件开发领域提供新的思路和方法,推动企业创新能力的提升。
1.2 研究目的研究目的:本研究的目的是探讨基于TRIZ的产品创新设计方法及软件开发流程,旨在提高产品创新设计的效率和质量,促进软件开发过程中的创新思维和能力。
通过对TRIZ在产品创新设计中的应用进行深入研究和实践,可以帮助设计师和开发人员更好地理解和运用TRIZ 方法,从而在日常工作中更好地解决问题、提出创新性的解决方案。
本研究还旨在通过案例分析,总结和验证基于TRIZ的产品创新设计方法和软件开发流程的实际效果,为企业提供更具可行性和参考价值的设计和开发策略。
通过本研究,希望能够进一步推动基于TRIZ的产品创新设计方法和软件开发流程的优化和推广,推动制造业和软件行业的创新与发展。
1.3 研究意义基于TRIZ的软件开发流程能够提高软件开发的效率和质量,减少开发过程中的错误和成本。
通过对软件开发中的创新设计案例进行分析,可以总结出成功的经验和方法,为企业今后的软件开发工作提供借鉴。
最重要的是,将TRIZ与软件开发相结合,不仅可以为企业带来更好的创新效果,还可以促进企业在技术和管理方面的综合发展。
研究基于TRIZ的产品创新设计和软件开发具有重要的实践意义和推广价值,有助于推动企业的技术创新和竞争力提升。
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基于TR I Z理论的产品创新设计*张简一1,郭艳玲2,杨树财1,王义文1(1.哈尔滨理工大学机械动力工程学院,黑龙江哈尔滨150080;2.东北林业大学机电学院,黑龙江哈尔滨150040)摘要:源自前苏联的TR IZ理论是解决创新问题的理论。
文中对TR IZ理论进行了阐述,对TR IZ理论在产品创新设计过程中的应用进行了探讨。
应用该理论可快速有效地找到问题的解决方案,并以自行车的创新设计为例说明了TR IZ 理论的应用方法和程序。
关键词:创新设计;TR IZ理论;系统;技术矛盾;自行车中图分类号:TH122文献标识码:A文章编号:1001-2354(2009)02-0035-041946年前苏联以G#S#A ltshu ller为首的专家对数以百万计的发明专利进行研究。
经过50多年的搜集整理、归纳提炼,发现技术系统的开发创新是有规律可循的,并在此基础上建立了一整套体系化、实用的解决发明创造问题的方法,这就是TR IZ理论。
TR IZ是俄文(T heor i a R esheneyva Isob reta telskehuh Zadach)的缩写,意为解决创新问题的理论(Theory of Innova ti ve P roble m Solv i ng,T IPS)。
这是一套能创造出系统性的创新与改善设计者思考过程的方法论。
就新产品的开发设计而言,TR IZ为其指出了发展方向和解决问题的思路和方法。
在产品创新设计中应用TR IZ理论可以更好地解决问题。
1TR IZ理论中的系统进化法则为新产品的发展提出了方向在TR IZ理论中,以系统的观点为新产品的发展指出了方向。
TR IZ理论认为任何一个产品或者客观事务都可以看作一个系统,而任何一个系统都是按照一定的客观规律进化的,这并不取决于某一个人,新产品的产生是一种看似偶然的必然。
因此,这个客观规律就是可以被发现、认知和利用的。
任何一个产品都可以看作是以履行功能为目的的系统。
系统的主要部分包括执行装置、传动装置、动力装置和控制装置等子系统,而子系统也应该是完备的。
这是产品系统完备性法则(如图1所示),它为新产品的研发提出了明确的设计任务。
而新的产品则是建立在执行功能基础上的一个结构完整的系统。
对产品系统进一步分析发现,任何系统都不是孤立存在的,每个系统都向上纳入更大的系统中,例如产品所赖以存在的环境。
而任何一个系统的内部都不是单纯的,都有一个较为复杂的内部环境。
这样,一个产品的系统有了它的超系统和子[3]Lavi n e A S.A si m p l e m od el f or convecti ve cooli ng du ri ng t he gri n-d i ng p rocess[J].Tran s AS M E J ofEng.for Ind.,1988,110:1-6.[4]Lavi ne A S,M alk i n S,Jen T C.Th er m al aspects of gri nd i ng w it hCBN wh eels[J].Annals of C I RP,1989,38(1):557-560. [5]Guo C,M al k i n S.Anal ys i s of energy parti ti on i n gri nd i ng[J].Tran sASM E,J ofE ng.f or Ind.,1995,117(1):55-61.[6]Ji n T,Row eW B,M c C or mack D.Te mp eratures i n deep gri nd i ng offinite workp i eces[J].In t ernational Journal of M ach i n e Tool s andM anufacture,2002,42(1):53-59.[7]H ou Z B,Ko m anduriR.On t he m ec h an i cs of t h e gri nd i ng process,PartÒ:t her m al anal ys i s of fi ne gri nd i ng[J].In ternati onal J ou rnal of M ach i ne Tools and M anu fact u re,2004,44(2-3):247-270. [8]M ouli k P N,Yang H T Y,C handrasekar S.S i m u l ati on of t h er m alstress es due t o grindi ng[J].Internati onal j ou rnal ofM echan ical Sc-iences,2001,43(3):831-851.[9]M aksoud T M A.H eat transfer m odel for creep-feed gri nd i ng[J].J ournal ofM aterial s Process i ng Techno l ogy,2005,168(3):448-463.[10]Q i H S,Ro w e W B,M ill s B.Contact lengt h i n gri nd i ng part2:evaluati on of con tact lengt h models[J].Proceed i ngs of t he I M ECHE Part J J ou rnal of Engi n eeri ng T ri bol ogy,1997,211(1):77-85.R esearch on the i n fl u ence of h eat source shap e on th e u-l tra-prec ision gr i nd i ng th er ma lm ode lRUAN H ong-hu,i ZHANG D a-w ei(Schoo l o fM echan ical Eng i neeri ng,T i anji n U niversity,T ian-ji n300072,Ch i na)Ab stract:On the basis of t he new ly establis hed t her m a lm ode l the i nfl uence o f gr i nd i ng heat i n the process of super-prec i s i on gr i nd i ng on t he wo rkp i ece has been stud i ed and t he d i str i butions of hea t source unde r sta tic state we re obta i ned.U tilizi ng mu ltiple heat source m ode ls to si m u l a te different conditi ons of u ltra-prec i s i on gr i nd i ngs and the i n fluence o f hea t source para m eters on the te m pe r-ature d i str i bu ti ons was ana l yzed.T h i s new typed heat source m ode l and the result of ana l y si s w ere very i m po rtant wh i ch ens u red the sur-face qua lity o f the u ltra-prec i s i on g ri nded workp i ece.K ey words:u ltra-prec isi on gr i ndi ng;t her m a lmode;l shape of hea t source;temperature distr i butionF i g6T ab0R e f10/Ji x ie Sheji08590第26卷第2期2009年2月机械设计J OURNA L OF M ACH I N E DESI GNV o.l26N o.2Feb.2009*收稿日期:2008-01-30;修订日期:2008-05-08作者简介:张简一(1971-),女,黑龙江哈尔滨人,副教授,研究方向:产品开发设计和产品形态研究,发表论文10余篇。
系统。
而再对系统更加详尽地进行分析,了解产品自身系统客观发展规律,就可在从/今天0到/明天0的发展中预测其未来质变。
这样,产品系统的/九屏图0就产生了(如图2所示)。
图1 产品的完备性法则图2 产品系统进化的九屏图就产品设计而言,/九屏图0为设计师指出了产品的发展方向。
为未来的产品开发提供了理论指导。
从/九屏图0上可以清晰地看到产品的发展脉络,任何一个产品都不断地由低级向高级进化。
例如,以前记录时用速记员,后来用录音设备,现在用录音笔,以后会有更新的产品来完成这一任务。
2 TR IZ 理论中的矛盾解决原理为新产品设计提供了思路在TR IZ 理论中,发现和消除矛盾是产品进化和发展的主导力量。
进而又把矛盾分为管理矛盾、技术矛盾和物理矛盾3个类型。
而找到矛盾、准确地定义矛盾是解决问题的关键。
针式打印机有以前打印机不能比拟的优势,但是为了提高打印清晰度,要求增加打印指针的数量,并且要求指针更细一些。
但指针过细易折断和会穿破纸。
在不减小打印指针直径的情况下,增加打印密度,这是一个矛盾。
解决它用了一个折衷的办法,一行打两次。
但又出现了新矛盾:在提高打印质量的同时不能提高打印速度。
这个新矛盾在TR IZ 理论中用了/机械系统替代法0和/压力法0得到了解决,即出现了喷墨式打印机。
但新型的打印机又出现了新的问题,墨水的质量要求很高,要求墨水不能堵塞喷嘴)))不易凝固,但在纸上又必须得快速风干。
所以新的矛盾是:在提高打印质量的同时不能增加墨水的成本。
新的矛盾仍然用了/机械系统替代法解决0,出现了激光打印机。
由此可以看到TR IZ 理解决问题的技术路线,如图3所示。
从工业设计的角度讲,新产品的产生是为了满足人们生活和工作中的需求。
而从人的角度提出需求,恰恰是建立在/物0场上需要解决的问题。
即找到现有的/物0中存在着的问题,通过对这个问题的准确定义和解决问题的矛盾来发明或发现新的产品,进而解决人们的需求,提高人们的生活质量。
也就是利用TR IZ 理论,在旧的产品上找到需要解决的问题,并且准确地描述和定义这个问题中的矛盾,从而利用TR IZ 的矛盾解决方法消除矛盾,从根本上解决问题,进而产生新产品。