TRIZ理論指導(dǎo)下的新型工業(yè)設(shè)計(jì)流程
研究學(xué)者普遍認(rèn)為,工業(yè)設(shè)計(jì)包括三個(gè)層次,即開發(fā)性設(shè)計(jì)、改良性設(shè)計(jì)與式樣設(shè)計(jì)。根據(jù)TRIZ理論中的創(chuàng)新等級(jí)分析工業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)層次,可以發(fā)現(xiàn),式樣設(shè)計(jì)與TR1Z理論中的形態(tài)創(chuàng)新相對(duì)應(yīng),因此,式樣設(shè)計(jì)屬于一級(jí)創(chuàng)新。
改良性設(shè)計(jì)實(shí)施的主要內(nèi)容是改進(jìn)系統(tǒng)組件,因此,該設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的是二級(jí)創(chuàng)新。開發(fā)性設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容會(huì)涉及到新技術(shù)與新原理,以此改進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)部多種組件,并對(duì)現(xiàn)有解決方案進(jìn)行改變,因此,該設(shè)計(jì)屬于三級(jí)創(chuàng)新。工業(yè)設(shè)計(jì)問題解決,需要設(shè)計(jì)所屬類別清晰化,以此為基礎(chǔ),在TRIZ理論系統(tǒng)中找到設(shè)計(jì)問題對(duì)應(yīng)的工具與理論,選擇合適的理論方法有效解決具體設(shè)計(jì)問題。

為在TRIZ系統(tǒng)中提升理論選擇的效率,高長青等學(xué)者展開相關(guān)研究,比較TRIZ系統(tǒng)中眾多問題解決工具的適用性與優(yōu)缺點(diǎn),研究TRIZ理論中多種工具的適用場(chǎng)合,如,ARIZ算法適用于對(duì)較復(fù)雜的問題進(jìn)行解決;技術(shù)進(jìn)化理論適用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)化階段進(jìn)行確定,尋求新技術(shù);物場(chǎng)分析與標(biāo)準(zhǔn)解適用于為現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案提供新概念;效應(yīng)庫適用于問題解決方向已知的場(chǎng)合;分離原理適用于物理沖突已明確的場(chǎng)合;發(fā)明原理、沖突矩陣適用于技術(shù)沖突已用工程參數(shù)完成描述的場(chǎng)合。分離原理、發(fā)明原理與沖突原理屬于經(jīng)典TRIZ理論核心,具有較廣的適用范圍。技術(shù)進(jìn)化理論適用于三級(jí)創(chuàng)新問題與四級(jí)創(chuàng)新問題的解決,但是該理論并不能對(duì)具體產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)化模式的確定。物場(chǎng)分析與對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)解這一工具適用于工業(yè)設(shè)計(jì)中的開發(fā)性設(shè)計(jì),解決三級(jí)難度問題,促進(jìn)設(shè)計(jì)過程產(chǎn)生新概念。而ARIZ的解決過程比較復(fù)雜,對(duì)應(yīng)的是四級(jí)科學(xué)創(chuàng)新問題與五級(jí)科學(xué)創(chuàng)新問題,但工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的三個(gè)層次設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括技術(shù)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與形態(tài)創(chuàng)新等創(chuàng)新問題,并不涉及科學(xué)創(chuàng)新。因此,工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新流程需要排除TRIZ理論中的ARIZ理論與技術(shù)進(jìn)化理論。

TRIZ理論中的物理沖突主要指系統(tǒng)組件對(duì)相同元素產(chǎn)生不同需求,針對(duì)這種問題,分離原理可以對(duì)其進(jìn)行有效解決。在TRIZ理論中,技術(shù)沖突也是沖突理論中的主要沖突,指一個(gè)作用造成有害與有用兩種結(jié)果,且結(jié)果同時(shí)出現(xiàn),這種沖突問題需要使用工程參數(shù)描述,在描述完成后,結(jié)合沖突矩陣,尋找對(duì)應(yīng)的發(fā)明原理,利用原理解決問題。工業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋色彩設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、形態(tài)設(shè)計(jì)、表面質(zhì)地設(shè)計(jì)與表面裝飾設(shè)計(jì)等,可以發(fā)現(xiàn),TRIZ理論的39工程參數(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容并不存在較大關(guān)聯(lián),因此,通常無法利用技術(shù)沖突對(duì)其進(jìn)行描述。基于此,工業(yè)設(shè)計(jì)需要沖突解決模塊,細(xì)化設(shè)計(jì)問題的描述情況,如果設(shè)計(jì)問題可以借助工程參數(shù)描述成為某種技術(shù)沖突,就可以對(duì)應(yīng)地使用發(fā)明原理解決方法或沖突矩陣解決方法,但是對(duì)于工程參數(shù)來說,難以描述其為特定技術(shù)問題的沖突,就將其劃到物理沖突范圍內(nèi),使用分離原理對(duì)該問題進(jìn)行有效解決,或者利用發(fā)明原理與分離原理的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)具體問題進(jìn)行迂回解決。在TRIZ理論中,理想度屬于一種哲學(xué)概念,是重要參數(shù),可以對(duì)系統(tǒng)好壞與機(jī)器優(yōu)劣進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。因此,理想度可應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)中,主要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與篩選。在TRIZ理論體系中,效應(yīng)這種知識(shí)庫的組織方式為從技術(shù)目標(biāo)發(fā)展到實(shí)現(xiàn)方法,該工具主要用于解決方向已經(jīng)知曉的問題。在工業(yè)設(shè)計(jì)中,后期設(shè)計(jì)階段的產(chǎn)品功能、技術(shù)原理與產(chǎn)品形態(tài)等已經(jīng)基本確定,后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題主要包括滑動(dòng)、加強(qiáng)筋與卡扣等類似問題,由此可見,這一階段的問題解決方向已經(jīng)被知曉,因此,可以利用TR1Z理論中的效應(yīng)庫指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),輔助相關(guān)問題的解決。

根據(jù)以上分析內(nèi)容,以TRIZ理論為重要指導(dǎo)的工業(yè)設(shè)計(jì),在構(gòu)建創(chuàng)新流程的過程中,需要結(jié)合工業(yè)設(shè)計(jì)一般方法流程,將其作為新流程的基本框架,結(jié)合TRIZ理論中的多種工具,建立新型工業(yè)設(shè)計(jì)流程,即TRIZ理論指導(dǎo)下的工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新流程。這套新型工業(yè)設(shè)計(jì)流程可以對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)問題進(jìn)行更快地確定與解決,提升設(shè)計(jì)問題解決效率與設(shè)計(jì)工作效率。