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        TRIZ理論在雨傘傘柄創(chuàng)新設(shè)計中的應(yīng)用研究

        2019-07-19 05:45:01劉宇鵬陳春晟周志龍
        山東工業(yè)技術(shù) 2019年17期
        關(guān)鍵詞:傘柄TRIZ理論創(chuàng)新設(shè)計

        劉宇鵬 陳春晟 周志龍

        摘 要:本文針對傳統(tǒng)雨傘傘柄不方便固定放置的缺陷,基于TRIZ理論的最終理想解原理,通過功能分析,使用場景和狀態(tài)分析,技術(shù)功能分析對傘柄進(jìn)行創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計,使用Pro/E軟件進(jìn)行三維建模;同時提出了雨傘防丟功能的解決方案。

        關(guān)鍵詞:TRIZ理論;傘柄;創(chuàng)新設(shè)計;最終理想解

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.187

        0 引言

        創(chuàng)新設(shè)計是傳統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)步的基礎(chǔ),產(chǎn)品通過不斷創(chuàng)新進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代,使其更加符合現(xiàn)代人們的使用習(xí)慣。21世紀(jì)產(chǎn)品的市場競爭越來越激烈,在同類產(chǎn)品的競爭中,產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計顯得愈發(fā)重要。

        創(chuàng)新方法是科學(xué)思維、科學(xué)方法和科學(xué)工具的總稱,創(chuàng)新活動的進(jìn)行有了創(chuàng)新方法的指導(dǎo),而變得有跡可循。經(jīng)常被使用的創(chuàng)新方法包括:形態(tài)分析法,功能模擬法,檢驗(yàn)表法,魚骨圖法和TRIZ理論等。在上述方法中,TRIZ理論在解決發(fā)明創(chuàng)造問題上有著獨(dú)到的優(yōu)勢,該方法體現(xiàn)了先進(jìn)的科學(xué)思維,是技術(shù)創(chuàng)新的現(xiàn)代化工具,同時也是建設(shè)創(chuàng)新型國家的科學(xué)方法[1]。

        1 傳統(tǒng)傘柄存在的問題

        雨傘是人類生活的必備品之一,其基本功能是遮陽和避雨。隨著社會生產(chǎn)力的進(jìn)步,對雨傘的個性化和人性化需求也相應(yīng)提升。越來越多的附加功能如支撐(雨傘拐杖),座椅,音樂播放被開發(fā)出來。然而在雨傘使用過程中,不易放置,加上在公共場合容易丟失,使很多人放棄了雨傘的使用。

        1.1 放置困難

        在一些公共場合會提供雨傘的包裝袋,把雨傘包裹起來放置到固定的放置雨傘的設(shè)施上,整個過程一般需要2人以上進(jìn)行操作,在人員密集的公共場所效率非常低,使用體驗(yàn)差。在放置功能實(shí)現(xiàn)的過程中,只有彎鉤形傘柄能夠提供的放置功能,同時受使用場景的限制。

        1.2 攜帶困難

        隨著生活水平的提高生活節(jié)奏的加快,購物途中、回家路上,時常有突如其來的電話或消息需要馬上處理,傳統(tǒng)傘柄多數(shù)情況下至少占用1只手,給人們的日常生活帶來諸多不便。如果能夠通過產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計,在不占用雙手的情況下攜帶雨傘,必然會使人們逐漸回歸使用雨傘的生活習(xí)慣。

        1.3 丟失風(fēng)險

        在公共場所,當(dāng)傘被放置或收納時,意味著傘離開了使用者的視線,而外觀一致的臨時包裝袋增加了雨傘丟失的風(fēng)險。

        針對上述問題,如能夠通過創(chuàng)新設(shè)計加以克服,必然會增加傘的易用性和用戶友好性,改變雨傘的傳統(tǒng)使用習(xí)慣,進(jìn)而達(dá)到產(chǎn)品功能與用戶需求緊密聯(lián)系的目的[2]。

        2 TRIZ理論和最終理想解

        TRIZ理論被翻譯為“發(fā)明問題解決理論”,是為解決發(fā)明創(chuàng)造問題的方法學(xué)。TRIZ理論的研究始于1946年,TRIZ英文縮寫TIPS(theory of inventive problem solving),是由前蘇聯(lián)著名發(fā)明家G.S.Altshuller領(lǐng)導(dǎo)的研究機(jī)構(gòu)分析了世界近250萬件高水平的發(fā)明專利,并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的原理和法則,建立起來的理論體系[3],其目的是研究人類進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過程中所遵循的科學(xué)原理和法則,簡單來說,TRIZ理論方法就是一種將發(fā)明從“困難的”任務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂唵蔚摹比蝿?wù)的方法 [1] 。

        最終理想解((ideal final result, IFR))是TRIZ理論中五種克服思維慣性的方法之一,在解決技術(shù)問題的過程中,IFR發(fā)揮著重要的作用。產(chǎn)品處于理想狀態(tài)的解稱為理想解。最終理想解應(yīng)當(dāng)具備以下四個特點(diǎn):一是最終理想解保持了原有系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn);二是消除了原系統(tǒng)的不足;三是沒有使系統(tǒng)變得更復(fù)雜;四是沒有引入新的缺陷[4]。

        3 解決方案的確定

        3.1 最終理想解的引入

        通過最終理想解原理尋找解決方案的一般步驟見圖1。

        3.2 雨傘放置問題解決方案

        日常生活中,雨傘按照傘柄長度的不同主要分為長柄傘和短柄傘,長柄傘的傘柄形狀以手拐形居多,而短柄傘的傘柄形狀多為圓柱體。

        對于圓柱體傘柄,在原有產(chǎn)品上基礎(chǔ)上將傘柄加長分成上下兩個部分,中間采用獨(dú)立的直桿,傘柄的上下兩部分通過推動的方式實(shí)現(xiàn)加緊和放松。通過這種方式,傘柄可以牢固懸掛在桌沿等平面物體上(圖2-a)。

        對于長柄傘的傘柄,選用一種耐彎折、扭曲的金屬作為傘柄的材質(zhì),傘柄部分就可以自由地彎曲扭動,同時傘柄圓環(huán)直徑大大小也可以根據(jù)使用者的情況調(diào)節(jié),傘柄表面附以防滑涂層,在行走時,可將傘柄彎曲成圓形,套于手腕之上,從而解放雙手,同時解決行走時雨傘的放置問題;雨傘不需要使用時,可以將傘柄彎折成與桌子平行的狀態(tài),傘柄可以與桌子表面平行貼合,平穩(wěn)地放置于桌旁或者懸掛在橫梁上(圖2-b ,c)。

        3.3 雨傘丟失問題解決方案

        將傘柄中空部分植入容量為2000mA鋰聚合物電池和小型藍(lán)牙芯片,同時連接USB端口作為輸出端口,電池在外出時可當(dāng)作應(yīng)急電源使用。鋰聚合物電池體積小,重量輕,不會增加使用負(fù)擔(dān)。藍(lán)牙芯片匹配報警器,當(dāng)芯片與報警器超過指定范圍,報警器鳴響,以此達(dá)到防盜防丟的目的。

        4 結(jié)語

        TRIZ理論可以幫助設(shè)計者將創(chuàng)新具體化,為設(shè)計者提供一條有跡可循的思路,最終理想解方法則為設(shè)計者提供更加明確的設(shè)計目標(biāo)。基于TRIZ理論,設(shè)計完成的傘柄,在傳統(tǒng)傘柄的造型的基礎(chǔ)上,更加貼合快節(jié)奏生活人群的需求,實(shí)現(xiàn)了雨傘妥善放置和防丟功能,同時體現(xiàn)使用者個性,是TRIZ理論創(chuàng)新方法的有益嘗試。

        參考文獻(xiàn):

        [1]謝東鋼,王建國,楊拉道,陳堅興,張國華.“TRIZ”理論是科技創(chuàng)新的現(xiàn)代化工具[J].重型機(jī)械,2010(S1):1-9.

        [2]楊杰,王麗麗,張志明,李蓉,劉攀.基于技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論的停車警示裝置創(chuàng)新設(shè)計[J].包裝工程,2018,39(14):13-17.

        [3]武青艷,陳瑞三,羅玲玲.TRIZ理論的優(yōu)勢特點(diǎn)及其局限性[J].遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報,2013,30(04):17-21.

        [4]吳國榮,堯優(yōu)生.基于TRIZ理論的家用吸塵器概念設(shè)計[J].包裝工程,2007(05):101-103.

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