桂林電子科技大學(xué) 郭一昕 朱鳴飛

TRIZ 理論作為一門(mén)專(zhuān)門(mén)為創(chuàng)造問(wèn)題和解決問(wèn)題提供理論和解決方法的工具，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。行李箱在經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，從傳統(tǒng)的手工制作、作坊式管理，發(fā)展到機(jī)械化生產(chǎn)，再到現(xiàn)代企業(yè)模式化管理。我國(guó)箱包行業(yè)在“十三五”期間呈現(xiàn)出以區(qū)域經(jīng)濟(jì)為格局的產(chǎn)業(yè)集群，并且這些產(chǎn)業(yè)集群已形成了從原料、加工到銷(xiāo)售、服務(wù)一條龍的生產(chǎn)體系，成為箱包行業(yè)“十三五”期間發(fā)展的中流砥柱，同時(shí)也拉動(dòng)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。我國(guó)一直是全球箱包最大的消費(fèi)市場(chǎng)，龐大的消費(fèi)能力促使行李箱行業(yè)在國(guó)內(nèi)得到迅速發(fā)展。一個(gè)好的設(shè)計(jì)應(yīng)該超出用戶(hù)的期望，創(chuàng)造并引導(dǎo)用戶(hù)的需求[2]。因此，針對(duì)人們對(duì)行李箱需求的不斷提升，需要設(shè)計(jì)一款符合多數(shù)人群需求的行李箱。

1 TRIZ 理論概述

通過(guò)TRIZ 理論可以以系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供新的方向，TRIZ 理論認(rèn)為任何形式的產(chǎn)品都能夠作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，按照一定的客觀規(guī)律進(jìn)行改良。在眾多解決工具中物質(zhì)—場(chǎng)作為常用的一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路，有著至關(guān)重要的作用，其根據(jù)用戶(hù)描述來(lái)確定產(chǎn)品的痛點(diǎn)，為設(shè)計(jì)者指明解決問(wèn)題的方向。所有的功能都可以拆分為三個(gè)基本元素，即使用的工具、場(chǎng)和目標(biāo)。

物質(zhì)指的是某種物質(zhì)，可以指單一的物體，也可以是整個(gè)系統(tǒng)，具體情況取決于環(huán)境的變化。場(chǎng)指的是某種功能使用或者改進(jìn)所需要的手段或方法，例如：磁場(chǎng)、電能、機(jī)械能、光能等。物質(zhì)—場(chǎng)模型分為有效完整的模型、不完整的模型、非有效完整的模型、有害的模型四大類(lèi)，如圖1 所示。根據(jù)四大類(lèi)模型圖準(zhǔn)確分析出產(chǎn)品的問(wèn)題所在，是解決問(wèn)題的有效手段。

圖1 物場(chǎng)模型的四種模型圖

文章主要針對(duì)行李箱的內(nèi)在儲(chǔ)存方式進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)TRIZ 原理中的物質(zhì)—場(chǎng)分析法中的非有效完整模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)發(fā)明原理1（分割原理）和發(fā)明原理15（動(dòng)態(tài)性原理），利用活動(dòng)隔板將行李箱內(nèi)部空間分隔為多個(gè)收納空間，隔板可根據(jù)物品的情況上下左右調(diào)節(jié)空間大小[3]。針對(duì)物品放置的種類(lèi)不同，將行李箱設(shè)計(jì)為干濕分離，收納潮濕物品的隔層材質(zhì)為防水材質(zhì)。筆記本電腦及平板電腦拿取不方便，可以在行李箱外側(cè)設(shè)計(jì)開(kāi)口來(lái)拿取筆記本電腦等，同時(shí)設(shè)置密碼鎖防止被偷竊。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)國(guó)內(nèi)大數(shù)據(jù)的保守統(tǒng)計(jì)，我國(guó)箱包產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)容量已經(jīng)達(dá)到150 億，增長(zhǎng)潛力更是在持續(xù)增加。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)《2018—2024 年中國(guó)箱包行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)：我國(guó)的箱包市場(chǎng)主要是行李箱市場(chǎng)正處于迅速的發(fā)展期，從宏觀上看，它受到國(guó)家旅游業(yè)、對(duì)外企引進(jìn)、產(chǎn)業(yè)區(qū)域化的影響[4]。龐大的數(shù)字增加了國(guó)內(nèi)消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)數(shù)量，而國(guó)內(nèi)并沒(méi)有這樣一款可拆卸的行李箱滿(mǎn)足人們不同的需求，國(guó)內(nèi)主要還是傳統(tǒng)的一體式行李箱。面對(duì)新的形勢(shì)，生產(chǎn)企業(yè)也在不斷探索，打造屬于自己的品牌。

愛(ài)華仕箱包作為國(guó)內(nèi)知名品牌近年來(lái)發(fā)展迅速。愛(ài)華仕箱包秉承著工藝筑夢(mèng)的設(shè)計(jì)思路，在外觀設(shè)計(jì)上大膽前衛(wèi)、個(gè)性十足；在功能上針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)不同款式的箱包，例如春節(jié)返鄉(xiāng)類(lèi)型的行李箱比傳統(tǒng)行李箱容量多30%。隨著用戶(hù)的支持及技術(shù)的不斷創(chuàng)新，愛(ài)華仕箱包已成為國(guó)內(nèi)箱包產(chǎn)業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。

2.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外目前研究出的行李箱功能及形式都能達(dá)到較高的水準(zhǔn)。國(guó)外行李箱目前具備的功能有便捷的充電裝置，一個(gè)行李箱可拆分為一個(gè)箱子和一張桌子，也有可以自己移動(dòng)的行李箱等。國(guó)外更傾向于智能技術(shù)的運(yùn)用，解決更多人的行為方式與行李箱的問(wèn)題。例如，名為T(mén)ravelmate 的行李箱，其最大的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是行李箱能夠跟隨用戶(hù)移動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)在于使用時(shí)能解放用戶(hù)雙手，攜帶更多的行李；行駛速度為每小時(shí)11 公里，比普通人行走速度還要快。另外，還有許多的功能選項(xiàng)，例如行李箱原地轉(zhuǎn)動(dòng)、指示燈閃爍、緊急停止，在內(nèi)部配置能與手機(jī)互聯(lián)的傳感器，根據(jù)手機(jī)定位跟隨行走。

另外一款名為Plevo 的智能行李箱在功能上也具有創(chuàng)新點(diǎn)，既能保證財(cái)物安全又能防止衣物褶皺。Plevo 行李箱可以從兩側(cè)打開(kāi)，在正面頂部空間安裝有掛衣桿，將衣物掛在衣架上防止衣物褶皺；背面分為可斜拉打開(kāi)的空間存放飾品等物品。在安全方面加入了指紋傳感器，直接使用指紋開(kāi)鎖。此外，為避免行李箱超重在內(nèi)部設(shè)置電子秤功能，可隨時(shí)查看行李重量。

行李箱Modobag 是首款混合設(shè)計(jì)的行李箱，既可以手提使用又可以作為交通工具使用。同時(shí)，配備有200 瓦的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行李箱前進(jìn)，搭配可折疊的腳踏板和把手，便于快速到達(dá)登機(jī)口。行李箱最高可承受大約80 公斤的重量，充電電池續(xù)航距離約為9.6 公里。此款行李箱更為注重用戶(hù)體驗(yàn)，為用戶(hù)提供了更好的旅行體驗(yàn)。

3 模塊化行李箱設(shè)計(jì)調(diào)研

3.1 行李箱市場(chǎng)調(diào)研分析

了解市場(chǎng)上行李箱的形狀、功能、結(jié)構(gòu)、材料、攜帶方式、取放方式，及用戶(hù)對(duì)行李箱的不同需求和使用體驗(yàn)[5]。我國(guó)市場(chǎng)銷(xiāo)售的行李箱多數(shù)為商務(wù)行李箱，商務(wù)行李箱外觀簡(jiǎn)潔大方，功能便捷便于操作，能夠收納更多的行李，整體材質(zhì)堅(jiān)硬安全性高且價(jià)格適中。全國(guó)行李箱生產(chǎn)的數(shù)量基本能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，但行李箱品種更新?lián)Q代快，一些式樣精美、功能齊全、符合時(shí)代潮流的行李箱生產(chǎn)供應(yīng)仍然不足[6]。行李箱消費(fèi)主要受到國(guó)內(nèi)旅游業(yè)的影響，消費(fèi)者主要根據(jù)旅行地點(diǎn)、行程、行李重量，以及可使用時(shí)間來(lái)決定購(gòu)買(mǎi)類(lèi)型，因此用戶(hù)需要一款能適應(yīng)不同場(chǎng)景的行李箱。行李箱作為運(yùn)輸工具并沒(méi)有特定的約束使用條件，首先從學(xué)生角度出發(fā)，學(xué)生在使用行李箱的時(shí)間主要集中在開(kāi)學(xué)季和假期這種人流量較大的環(huán)境中。學(xué)生人群對(duì)于行李箱的主要需求在于在合適的尺寸下，提高行李箱空間的收納率。另外，裝滿(mǎn)物品的行李箱在使用的過(guò)程中過(guò)于笨重，會(huì)給用戶(hù)的使用帶來(lái)不便。

在行李箱的產(chǎn)品特點(diǎn)和外觀上，大部分行李箱產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)千篇一律毫無(wú)亮點(diǎn)，與此同時(shí)眾多同類(lèi)型產(chǎn)品在設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)處又缺少人性化的設(shè)計(jì)[7]，這種現(xiàn)象導(dǎo)致行李箱種類(lèi)繁多，但并不能解決多數(shù)的實(shí)際問(wèn)題，無(wú)法解決用戶(hù)的具體痛點(diǎn)。

其次為經(jīng)常需要出差的白領(lǐng)及商務(wù)人員也會(huì)頻繁地使用行李箱，該用戶(hù)人群主要在兩座城市或者多座城市之間頻繁穿梭，使用行李箱尺寸偏小而且不需要攜帶很多東西。該用戶(hù)人群需要在往返途中與客戶(hù)等其他人員進(jìn)行往來(lái)，電子產(chǎn)品的使用率較高，常常需要在動(dòng)車(chē)等交通工具上使用筆記本電腦等電子產(chǎn)品進(jìn)行辦公。于是從行李箱拿取筆記本電腦、手機(jī)充電器、數(shù)據(jù)線等情況時(shí)常發(fā)生，給用戶(hù)人群帶來(lái)很多不便。其中攜帶方式、取放方式、附加功能等均存在可改進(jìn)的部分，可結(jié)合后續(xù)調(diào)研綜合分析，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)[8]。

3.2 用戶(hù)行為調(diào)研分析

研究行李箱用戶(hù)的使用行為目的在于針對(duì)不同用戶(hù)在使用行李箱的同一個(gè)功能上做出的反應(yīng)，從中找出其中的差異性和規(guī)律性。然后將這些差異性和規(guī)律性帶入到TRIZ 理論中的物質(zhì)—場(chǎng)模型中進(jìn)行套用分析，從而分析和解決問(wèn)題優(yōu)化用戶(hù)使用行李箱的用戶(hù)體驗(yàn)。根據(jù)用戶(hù)分析可以將問(wèn)題分為以下幾類(lèi)：行李箱的使用不夠靈活、行李箱內(nèi)不能很好地進(jìn)行分類(lèi)、行李箱滑輪的問(wèn)題、無(wú)交通工具情況下的運(yùn)輸問(wèn)題等，從這幾類(lèi)問(wèn)題中分別找到解決方法并且融入產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。

3.3 行李箱使用方式分析

行為是有機(jī)體對(duì)于所處環(huán)境的反應(yīng)形式，可以理解為帶有目的性行動(dòng)的連續(xù)集合[9]。不同人群購(gòu)買(mǎi)行李箱的目的也不相同，所注重的點(diǎn)也不相同。為了進(jìn)一步了解多數(shù)行李箱目前存在的痛點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)查對(duì)行李箱的使用方式進(jìn)行分析。不同用戶(hù)使用行李箱攜帶的物品不同，大致分為：筆記本電腦、充電器、平板、充電寶、衣帽、資料、紙質(zhì)文件、錢(qián)包、食物等。其中貴重物品會(huì)放在單獨(dú)夾層；隱私物品一般會(huì)放在行李箱內(nèi)部，避免公共場(chǎng)合打開(kāi)行李箱時(shí)暴露個(gè)人隱私；充電寶等物品一般都放在容易拿取的位置；筆記本、平板等因?yàn)槟萌〔环奖銓?dǎo)致拿取次數(shù)較少。行李箱在拿取方式上可分為拉桿式和手提式。拉桿式行李箱可放置重量較大的物品；手提式可將行李箱上下收縮后使用，體積減少便于手提攜帶，避免磕碰等。安全性是產(chǎn)品不可避免的問(wèn)題，加入定位系統(tǒng)及指紋開(kāi)鎖方式能降低物品丟失的概率，可以將貴重?zé)o法貼身攜帶的物品放置到行李箱內(nèi)保存。行李箱在特定時(shí)間會(huì)充當(dāng)臨時(shí)放置物品的角色，基于此問(wèn)題需要加強(qiáng)產(chǎn)品表面的摩擦力度和行李箱側(cè)面的耐用性，同時(shí)減少行李箱放置后的滑動(dòng)磕碰或者丟失的情況。

4 基于TRIZ 理論的模塊化行李箱設(shè)計(jì)思路

4.1 行李箱造型設(shè)計(jì)

結(jié)合上述的解決方案，對(duì)行李箱進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。曲面化原理是指利用曲線或曲面替代原有的線性特征。具有如下三層含義：將直線部分用曲線替代，將平面用曲面替代，將立方體改成球形。利用滾筒、球體、螺旋，從直線運(yùn)動(dòng)過(guò)渡到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)[10]。通過(guò)該原理將行李箱的邊角處都采用圓弧型設(shè)計(jì)，避免磕碰增加美觀性。

根據(jù)圖2 的物質(zhì)—場(chǎng)躍遷分析，可以在行李箱（S2）表面包裹保護(hù)層（S3），來(lái)改善行李箱與地面（S1）所組成的技術(shù)性功能，減少摩擦。行李箱的滑輪由外露改為內(nèi)嵌式，防止磕碰造成滑輪脫落增強(qiáng)穩(wěn)定性。

圖2 向外部復(fù)雜物質(zhì)—場(chǎng)躍遷

4.2 行李箱功能設(shè)計(jì)

通過(guò)多維原理將行李箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分明確，將單一結(jié)構(gòu)改為多維結(jié)構(gòu)。行李箱兩側(cè)分別進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)，在行李箱兩側(cè)隔板及內(nèi)部用間隔密封性材料進(jìn)行分隔，形成隔離空間起到一定的保溫和防潮作用。中間分隔布料分為左右兩片，分別密封左右兩邊的行李，左右兩邊可以放置易碎或者體積小的物品，防止打開(kāi)行李箱滑落破碎。中間的兩片布料在不使用的情況下通過(guò)拉鏈的方式合成一個(gè)，不透氣材質(zhì)方便干燥物品與非干燥物品的分隔。

根據(jù)發(fā)明原理8——預(yù)置防范原理，預(yù)置防范原理指事先準(zhǔn)備，應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的故障或問(wèn)題，以提高系統(tǒng)的可靠性。在行李箱攀爬樓梯時(shí)，行李架會(huì)遭受持續(xù)性的沖撞受力，長(zhǎng)時(shí)間的沖撞會(huì)導(dǎo)致行李架變形和受用壽命縮短。根據(jù)預(yù)置防范原理，在行李箱底輪的外殼內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)軌，可改善行李架的受力情況，提高行李架的穩(wěn)定性。根據(jù)發(fā)明原理11——?jiǎng)討B(tài)原理，動(dòng)態(tài)原理為通過(guò)運(yùn)動(dòng)或柔性處理，以提高系統(tǒng)的適應(yīng)性，將物體不動(dòng)的部分變成可動(dòng)的，增加其運(yùn)動(dòng)性。如對(duì)三星輪機(jī)構(gòu)的行星架做動(dòng)態(tài)處理，即將行星架設(shè)計(jì)為可動(dòng)的[11]?？蓜?dòng)的行星架在面對(duì)不同的場(chǎng)景時(shí)可以減緩行李箱的擺動(dòng)幅度，使用拉桿的情況下更加省力。

在行李箱左右兩側(cè)箱內(nèi)加入活動(dòng)隔板對(duì)內(nèi)部空間分為多個(gè)可移動(dòng)模塊，隔板用手操作可上下左右滑動(dòng)并且固定住，并根據(jù)放入物件體積進(jìn)行針對(duì)調(diào)節(jié)，主要解決大小不一的物品無(wú)法整齊擺放導(dǎo)致行李箱內(nèi)部的雜亂問(wèn)題。如果大體積物品需要占用半個(gè)或整個(gè)行李箱的話(huà)，可以把隔板移動(dòng)至左右兩邊及上下兩邊將整個(gè)空間騰出放置大型物品，另外隔板還有一定的防潮功能。在旅游行程中，將衣物折疊放在各個(gè)小空間，對(duì)不同類(lèi)衣物分門(mén)別類(lèi)放置，避免翻亂其他物品。在左右隔板處設(shè)計(jì)拉鏈?zhǔn)娇诖糜诖娣判∥锲?。在左右行李箱設(shè)計(jì)夾層用于放置私密物品，防止公共場(chǎng)合打開(kāi)行李箱隱私泄露，保護(hù)個(gè)人隱私。分隔模塊化設(shè)計(jì)方便用戶(hù)存放不同尺寸的行李。在行李箱內(nèi)部設(shè)計(jì)夾層來(lái)專(zhuān)門(mén)收納需要隨身攜帶的電子產(chǎn)品，并且在行李箱外側(cè)設(shè)計(jì)開(kāi)口進(jìn)行拿取，此設(shè)計(jì)方法主要針對(duì)目前年輕人群經(jīng)常攜帶電子產(chǎn)品的問(wèn)題，通過(guò)行李箱外側(cè)開(kāi)口拿取可以有效提高辦公效率，同時(shí)放置電子產(chǎn)品的隔層與其他位置不相通，防止打開(kāi)后物品滑落丟失。使用模塊化分隔方法對(duì)行李箱內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計(jì)及布置，把潮濕的物品放置在塑料隔層中，塑料隔層位于最下層，進(jìn)行雙層隔離，保證其他物品不會(huì)受到影響。

根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)很多用戶(hù)希望行李箱在沒(méi)有裝滿(mǎn)物品或者只有少量物品的情況下可以縮減行李箱體積減少占用空間。在行李箱中間加入束腰結(jié)構(gòu)，上下兩部分可以向中間收縮減少行李箱體積，便于在交通工具上存放，也可將收縮后的行李箱手提使用。

由于我國(guó)航空規(guī)定攜帶電池的電子產(chǎn)品不得托運(yùn)，需要過(guò)安檢檢查，因此行李箱所攜帶的具有充電功能的電池應(yīng)設(shè)計(jì)成可拆卸組裝的方式，且電池體積較小，滿(mǎn)足一般的充電需要，拆卸攜帶不會(huì)占用很大的空間。

4.3 行李箱材料設(shè)計(jì)

行李箱的材質(zhì)主要有真皮、棉麻、帆布、合金等類(lèi)型，不同的材料在價(jià)格、耐用性、透氣性、品質(zhì)等方面都有一定差別?，F(xiàn)存多數(shù)行李箱材質(zhì)多為聚碳酸酯材料，聚碳酸酯材料作為一種常見(jiàn)的塑料材質(zhì)，經(jīng)常被用來(lái)代替玻璃，很多商家為了防止產(chǎn)品在運(yùn)輸或使用過(guò)程中產(chǎn)品損壞使用聚碳酸酯材料。行李箱以模塊化為基礎(chǔ)，行李箱內(nèi)功能繁多，需要材質(zhì)更加堅(jiān)硬耐磨性更好的材質(zhì)，在此選用鋁鎂合金作為行李箱外殼材質(zhì)，這種材料具有耐磨性強(qiáng)、材質(zhì)輕盈等特點(diǎn)。箱底萬(wàn)向輪材質(zhì)為使用較多的工業(yè)合成塑料，滾輪外層增加了耐磨的橡膠材質(zhì)合成的保護(hù)層，能夠增加輪子的使用壽命，又能減小與地面摩擦產(chǎn)生的噪音，起到一定的緩沖作用。行李箱的拉桿采用鋁合金材質(zhì)，鋁合金用途廣泛，質(zhì)地輕盈，堅(jiān)固不容易變形，不生銹。行李箱內(nèi)部材料采用材質(zhì)耐用性強(qiáng)的尼龍、聚酯纖維材料，收縮拉桿采用質(zhì)地堅(jiān)硬的鋼鋁合金材料，材質(zhì)輕便并且質(zhì)地堅(jiān)硬耐用性強(qiáng)。

圖3 行李箱

5 總結(jié)

文章以TRIZ 理論為基礎(chǔ)對(duì)模塊化行李箱設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，將行李箱的使用行為、設(shè)計(jì)方法，以及用戶(hù)行為習(xí)慣進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)研分析，結(jié)合物質(zhì)—場(chǎng)分析法將用戶(hù)痛點(diǎn)進(jìn)行逐一解決，并且找到設(shè)計(jì)切入點(diǎn)，將具體設(shè)計(jì)切入點(diǎn)轉(zhuǎn)化為T(mén)RIZ 標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，對(duì)行李箱進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。伴隨著我國(guó)民眾日益增長(zhǎng)的使用需求和審美需求，行李箱的設(shè)計(jì)不能只憑借單一的外觀或者單一的功能作為設(shè)計(jì)思路，更需要設(shè)計(jì)師將功能與外觀相結(jié)合，更好地滿(mǎn)足用戶(hù)需求。