張瑞臣 程鯤

關(guān)鍵詞：事理學(xué)方法論;TRIZ 理論;產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1 事理學(xué)方法論與TRIZ 理論

1.1 事理學(xué)方法論

傳統(tǒng)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，往往改變內(nèi)部因素來(lái)滿足用戶需求。但外部因素才是人和設(shè)計(jì)產(chǎn)出物所存在的地方，僅對(duì)內(nèi)部因素進(jìn)行研究，所得到的解決方案只能緩一時(shí)之急，并不能很好地滿足用戶需求[1]。事理學(xué)方法論倡導(dǎo)從外部因素出發(fā)，通過(guò)對(duì)外部因素的研究，然后選擇內(nèi)部因素，使外部因素和內(nèi)部因素互相適應(yīng)，從而完成設(shè)計(jì)目標(biāo)，滿足用戶需求 [2]。理論體系結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

1.2 TRIZ 理論

TRIZ 理論意為“發(fā)明問(wèn)題解決理論”。由專利審查員根里奇· 阿奇舒勒（Genrich S. Altshuler）在1956 年創(chuàng)立，其核心思想是快速、準(zhǔn)確地確定設(shè)計(jì)中的矛盾，并通過(guò)科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化的方法來(lái)解決矛盾[3]。為人們創(chuàng)造性地解決矛盾問(wèn)題提供了理論和方法工具，具體步驟為：?jiǎn)栴}定義、問(wèn)題識(shí)別、問(wèn)題解決、概念驗(yàn)證（如圖2）[4]。

1.3 事理學(xué)方法論與TRIZ 理論的優(yōu)缺點(diǎn)分析

通過(guò)對(duì)事理學(xué)方法論和TRIZ 理論的綜合分析，可以發(fā)現(xiàn)上述兩種理論各有側(cè)重，各有優(yōu)勢(shì)也各有缺陷，如表1 所示。

2 基于事理學(xué)方法論與TRIZ 理論的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程

首先，通過(guò)事理學(xué)方法論獲取用戶的潛在需求，若現(xiàn)有內(nèi)部因素難以滿足用戶潛在需求，可以通過(guò)TRIZ 理論來(lái)解決需求問(wèn)題，最后進(jìn)行概念評(píng)估和“適”評(píng)價(jià)，從而使兩大理論體系相互結(jié)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并獲得如圖3 所示的創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程，主要分為以下五個(gè)步驟。第一步： 獲取用戶需求。用戶需求是設(shè)計(jì)活動(dòng)開(kāi)展的前提。通過(guò)對(duì)人、時(shí)間、空間、行為、信息、意義等外部因素的研究，獲得用戶生活形態(tài)模型，從而進(jìn)一步獲取用戶潛在需求[3]。第二步：內(nèi)部因素分析。在獲得用戶潛在需求后，對(duì)現(xiàn)有內(nèi)部因素能否有效滿足潛在需求進(jìn)行分析。若難以有效滿足，則引入TRIZ 工具進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。第三步：?jiǎn)栴}建模。將潛在需求轉(zhuǎn)化為TRIZ 問(wèn)題模型[4]。第四步：?jiǎn)栴}解決。對(duì)TRIZ 問(wèn)題模型進(jìn)行相互作用分析并判斷矛盾類型。兩參數(shù)存在矛盾為技術(shù)矛盾，同一參數(shù)存在矛盾則為物理矛盾，兩物質(zhì)間作用有害或不足甚至無(wú)作用則為物—場(chǎng)模型。技術(shù)矛盾需要先將矛盾參數(shù)轉(zhuǎn)化為通用工程參數(shù)，再通過(guò)矛盾矩陣找到對(duì)應(yīng)的發(fā)明原理從而獲得解決方案;物理矛盾主要根據(jù)分離矛盾需求、滿足矛盾需求、繞過(guò)矛盾需求這三種方法所對(duì)應(yīng)的發(fā)明原理來(lái)解決矛盾問(wèn)題;物—場(chǎng)模型需要通過(guò)76 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解找到解決方案的物—場(chǎng)模型，然后將其轉(zhuǎn)化為具體解決方案[4]。第五步：方案評(píng)估。首先基于TRIZ 理論的概念評(píng)估對(duì)方案的工程性能進(jìn)行評(píng)估，再引入事理學(xué)方法論中的“適”評(píng)價(jià)體系對(duì)方案的人文性進(jìn)行評(píng)估。

3 基于事理學(xué)方法論與TRIZ 理論的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐

公共廁所作為城市公共設(shè)施，其重要性不言而喻，但我國(guó)公廁仍存在著布局不合理、衛(wèi)生條件差、設(shè)施不齊全、如廁需排隊(duì)等問(wèn)題[5-6]，影響了大眾的體驗(yàn)。因此，針對(duì)公共廁所的地面問(wèn)題進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，解決當(dāng)前存在的問(wèn)題。

3.1 獲取用戶需求

以問(wèn)卷調(diào)查為主、實(shí)地訪談為輔的方式對(duì)社會(huì)背景，市場(chǎng)環(huán)境、自然環(huán)境、政策環(huán)境，內(nèi)部環(huán)境中的使用空間和心理空間、不同材質(zhì)所傳達(dá)的信息、以及用戶人群的生活方式等外部因素進(jìn)行前期調(diào)研，歸納出用戶生活形態(tài)：（1） 價(jià)值觀呈現(xiàn)多元化，易于接受新鮮事物;（2） 生活節(jié)奏越來(lái)越快;（3） 對(duì)待生活有自己的標(biāo)準(zhǔn)，寧缺毋濫。并進(jìn)一步總結(jié)出用戶潛在需求：干凈衛(wèi)生、設(shè)施完好、網(wǎng)絡(luò)暢通、無(wú)需排隊(duì)、操作方便等。

3.2 內(nèi)部因素分析

通過(guò)對(duì)用戶潛在需求進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，若想公廁保持干凈衛(wèi)生則需要增加清潔頻率，而清潔頻率的增加又會(huì)占用用戶的使用時(shí)間，從而難以滿足“無(wú)需排隊(duì)”這一需求。目前市面主要采用費(fèi)時(shí)費(fèi)力的人工清潔，難以滿足當(dāng)前用戶的潛在需求，于是引入TRIZ 工具。

3.3 問(wèn)題建模

對(duì)保持干凈衛(wèi)生這一問(wèn)題進(jìn)行深入分析，可以發(fā)現(xiàn)主要是針對(duì)地板表面的污漬提出的。由于污漬成千上萬(wàn)種難以一一分析，于是抓住核心組件地板進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)地板難以保持干凈衛(wèi)生，是因?yàn)榈匕灞砻娲嬖谀Σ亮Γ瑥亩褂脩粜椎奈蹪n留在了地板上，若地板表面足夠光滑，很小的傾斜角度就能使污漬自動(dòng)滑落。但地板表面的摩擦力又是必須的，否則用戶在地板上難以站立和行走。摩擦力這一參數(shù)便同時(shí)具有了需要增大摩擦便于用戶行走和減小摩擦易于污漬滑落這兩種互相矛盾的需求。

3.4 問(wèn)題解決

通過(guò)上述問(wèn)題建模，可以判斷該矛盾問(wèn)題為物理矛盾。物理矛盾的解決方法按優(yōu)先級(jí)排序?yàn)椋悍蛛x矛盾原理、滿足矛盾原理和繞過(guò)矛盾原理。分離矛盾原理又分為基于空間分離、基于時(shí)間分離、基于關(guān)系分離、基于方向分離和基于系統(tǒng)級(jí)別分離。本文所論矛盾問(wèn)題應(yīng)采用基于關(guān)系分離的解決方法，所以嘗試以下發(fā)明原理：No3 局部質(zhì)量、No 17 空間維數(shù)變化、No 19 周期性作用、No 31 多孔材料、No 32 改變顏色、No 40 復(fù)合材料[7]。從上述發(fā)明原理中進(jìn)行篩選，最終選用了No 17 和No 19 兩條發(fā)明原理進(jìn)行方案創(chuàng)新。

No 17 空間維數(shù)變化：（1） 將物體從一維變成二維或三維結(jié)構(gòu);（2） 用多層結(jié)構(gòu)替代單層結(jié)構(gòu);（3） 將物體傾斜或側(cè)向放置;（4） 使用給定表面的反面。解決方案為將公廁地板設(shè)計(jì)為雙層結(jié)構(gòu)，上層為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可使污漬直接掉落至下層，下層則放置有一定斜度的光滑面板，從而使污漬自動(dòng)滑落。達(dá)到既保證地板防滑便于用戶行走，又能使公廁地板保持干凈衛(wèi)生的目的。

No 19 周期性作用：（1） 用周期性動(dòng)作或脈沖動(dòng)作代替連續(xù)動(dòng)作;（2） 如果動(dòng)作已是周期性的，可以改變其運(yùn)動(dòng)頻率;（3） 利用脈沖間隔來(lái)執(zhí)行另一個(gè)動(dòng)作。解決方案為通過(guò)智能裝置對(duì)使用人次進(jìn)行檢測(cè)，每次使用后關(guān)門進(jìn)行自動(dòng)沖洗或使用一定人次后進(jìn)行一次自動(dòng)沖洗，沖洗完成后再次提供服務(wù)。

3.5 方案評(píng)估

通過(guò)TRIZ 理論中的概念評(píng)估和事理學(xué)方法論中“適”評(píng)價(jià)體系對(duì)上述兩種方案進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)上述兩種方案均具有可行性。雖然雙層結(jié)構(gòu)地板存在檔次較低的缺陷，但其無(wú)需關(guān)門進(jìn)行自動(dòng)沖洗從而保證了用戶的連續(xù)使用，且其成本僅為自動(dòng)沖洗裝置的一半，還具有結(jié)構(gòu)可靠的優(yōu)點(diǎn)，因此宜用于人流量密集處的中低端公廁;而自動(dòng)沖洗裝置雖然會(huì)占用用戶使用時(shí)間且生產(chǎn)成本更高，但具備沖洗更加徹底和自動(dòng)化程度更高的優(yōu)點(diǎn)，能提供給用戶更好的體驗(yàn)，因此宜用于人流密度一般的中高檔公廁。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的潛在問(wèn)題，本文提出了一種基于事理學(xué)方法論和TRIZ 理論的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程，即通過(guò)事理學(xué)方法論的前期調(diào)研準(zhǔn)確獲取用戶需求，再將潛在問(wèn)題轉(zhuǎn)化為TRIZ 問(wèn)題模型并通過(guò)TRIZ 工具獲得解決方案，最后進(jìn)行概念評(píng)估和“適”評(píng)價(jià)。