TRIZ理论在机械创新设计中的研究许昌
TRIZ理论在机械创新设计中的研究
2 现状分析
每个人生活习惯中浪费能源和碳排放的数量看似微小,但对于人口大国来说,一旦以众多人口乘数计算,就是巨大的数量。比如传统吊扇和现在装修风格不符,所以现在装修很少有人选择安装吊扇,但在温和的天气里单独使用吊扇是一种节省成本的选择,在炎热的天气里与空调一起使用,使室内的冷房效果发挥最高,达到节能的目标,虽然目前市面上开发了吊扇灯,但因为收藏不便和装修风格不符等原因人们装修很少选择安装吊扇。
经过市场调查研究发现人们需要使用吊扇,尤其夏天晚上睡党希望风能从上面比较自然地吹在人身上而非侧面。
2 运用TRIZ理论开发落地悬臂式吊扇的产品过程
2.2 TRIZ系统化解题一般步骤
图2 TRIZ系统化解题一般步骤
2.2 问题描述功能分析
背景:传统吊扇和现在装修风格不符,所以家庭装修很少有人选择安装吊扇,但在温和的夏天特别是晚上睡觉的时候,希望风从上面比较自然地吹在人身上,不仅能节省成本而且空气流动性好。
客户需求:市场需要安全、实用、美观、价廉可方便收藏的吊扇。
主要组件及其功能:
叶片-加速空气流动;
支架-固定叶片,调节方位,布线等;
开关-控制风速、灯光等。
可用资源:
现有资源:台扇、落地风扇、吊扇;
环境;
外部:人、空间;
内部;
时间:叶片、支架等的安装;
场:电场、声场。
2.3 TRIZ解决矛盾的流程
物理矛盾:吊扇既要大又要小,使用的时候有足够的空间,不使用的时候越小越好便于收藏,通过分离法则转化为技术矛盾。
技术矛盾:是指当用已知的办法去改善技术系统的一部分时,该系统的其它部分就要不可容忍地变坏。当落地风扇安装悬臂由于重心往外偏移破坏了其稳定性,这里系统要提高的技术特性为运动物体的体积、长度、速度和形状。
图2 TRIZ解决矛盾的流程
2.4 TRIZ解决技术矛盾的步骤
第一步:确定技术系统名称。
系统名称:落地甘臂式吊扇。
第二步:问题描述。
需增加落地吊扇悬臂,但这样落地吊扇的重心往外偏移,稍微碰撞就可能倾倒使用不安全。
第三步:定义技术矛盾。
改善的参数:“运动物体的长度”。
恶化的参数:“运动物体的重量”、“运动物体的体积”。
第四步:查找矛盾矩阵表。
由技术矛盾解决矩阵得到解决该技术矛盾应采用的创新原理如下:①创新原理7:嵌套;②创新原理29:气体或液压结构;③创新原理34:抛弃与再生;④创新原理8:反重量;⑤创新原理4:增加不对称性;⑥创新原理27:向另一维度过渡;⑦创新原理25:动态性;⑧创新原理35:改变物体性质。
第五步:产生想法。
通过分析应用创新原理解决技术矛盾的专利、事例,产生以下想法。
创新原理7,改变体积大小如支架的立杆部分采用可伸缩;创新原理4如底盘结构;
创新原理27、34,无扇风扇;
创新原理29,改善电机功率;
创新原理25如悬臂可采用折视或转动;
同时使用IWB软件在很大程度上能打破个体知识的局限性、知识生存期的局限性及思维定势,等到很多启发和相关实用专利。
最佳解决方案:落地悬臂式无扇吊扇。
3 结语
党的十七大提出了“节能减排”、“增强可持续发展能力”的科学发展决策,作为高校老师应认真学习TRIZ理论并不断推广,运用TRIZ理论开发落地悬臂式吊扇的产品过程中,使创新设计得以简化,为提高大学生的创新能力、提升大学生的创新思维方式提供一种途径。
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