TRIZ理论在超市环保购物袋设计中的应用

收稿日期:2008 07 15

作者简介:熊兴福(1963-),男,南昌人,南昌大学教授,硕士生导师,主要从事产品设计及理论、人机工程学研究、包装设计

研究,发表论文40余篇。

T RIZ 理论在超市环保购物袋设计中的应用

熊兴福,孙雪梅

(南昌大学,南昌330031)

摘要:以超市购物袋为例,通过对超市购物袋的调研分析,得出其存在的问题根源,并依据T RIZ 理论的创新设计思想,论述了传统购物袋中的设计冲突并利用冲突矩阵提出了新的环保设计方案,倡导合理利用能源资源,减少污染物排放从而建立资源节约型、环境友好型的生态文明社会。

关键词:超市购物袋;设计冲突;纤维模压;纳米改性技术;可持续设计

中图分类号:T B482.2 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2008)10-0185-03

Applicatio n o f TRIZ Theo ry in Supe rm arke t Shopping B ag De sign

X I ON G X ing f u ,S UN X ue mei

(N anchang U niv ersity ,N anchang 330031,China)

A bstract:Supermar ket sho pping bag s w ere inv est igated to find the pro blems and their causes.T he de sig n conflict o f t raditio nal shopping bag was analyzed acco rding to the innov ativ e design ideas of T RIZ theo r y.T he env iro nmental pro tect ion desig n of shopping bag was put fo rw ard t hr ough reso lving the conflict mat rix.T he purpose w as to promo te ratio nal use of ener gy r esources and r educe emissio ns,so as to estab lish a resource saving ,envir onmenta l fr iendly,eco log ical civilized societ y.

Key words:super market sho pping bag s;desig n co nflict;mo lded fiber;nano mo dif ication technolog y;sustainable desig n

伴随着经济的发展,人们生活节奏不断加快,整个社会正日益趋向高速、快捷、便利的方向发展。在这种需求的带动下,市场上的便利性产品亦应运而生。塑料袋的出现,正是一个很好例证。1902年,当奥地利科学家马克斯 舒施尼发明了轻便、结实、方便的塑料袋时,一定不会想到,这项发明如今却成为了 史上最糟糕的发明!。客观地讲,任何发明都是一把双刃剑。没有人会否认塑料袋给人类的带来便携的巨大贡献。可是由于塑料袋组成成分不可再生、难降解,人们逐渐地认识到了其严重的能源资源浪费和环境污染。一时间, 远离塑料袋!、 拒用塑料袋!、 禁用塑料袋!的呼声一浪高过一浪。2008年初,国务院办公厅向省、自治区、直辖市人民政府,国务院各部委、各直属机构下发∀关于限制生产使用塑料购物袋的通知#指出,鉴于购物袋已成为 白色污染!的主要来源,今后各地人民政府、部委等应禁止生产、销售、使用超薄塑料购物袋、并将实行塑料购物袋有偿使用制度。自2008年6月1日起,在所有的超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度,一律不得免费提供塑料购物袋[1-3]。基于这一现状,如果没有更好的替代品出现,这一禁令很有可能成为一纸空文。

1 目前超市购物袋的使用调查

随着社会经济的不断发展,大型购物超市已悄然兴盛,它以商品品类齐全,价格低廉,购物环境舒适,交通方便等优势而备受消费者的亲昧。消费者已经将超市作为采购日常生活用品的首选。而伴随着中国超市同步走入国人生活中的塑料袋,在社会中也扮演了一个令人爱恨交加的角色,爱其为人们提供了购物与携物的便利,恨其对自然与社会造成了严重的 白色污染!。商家尤其是超市更是爱恨有之。爱之以其便利购物带来了滚滚客流,恨之因中国的消费者已经习惯超市无偿提供塑料袋的消费模式甚至视乎 天然!而承受巨大的耗材成本。然而根据对超市及消费者的调查分析,依然存在如下情况:(1)目前大部分超市仍继续使用塑料袋。据中国塑料加工工业协会估算,现全国每天使用的超市塑料购物袋达10亿个,其他各种塑料袋的用量则在20亿个以上,一年就分别达3650亿个和7300亿个,这个数据相当惊人。(2)消费者和商家都有环保意识,都提倡减少塑料的使用,可真正落实到行动上的却依然很少。据塑料袋生产厂家介绍,新政策有新要求,他们会按照国家要求制造,生产

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熊兴福等 T RIZ 理论在超市环保购物袋设计中的应用

还会继续。至于生产纸袋或者其它环保型购物袋,造价太大,市场需求小,也赚不到钱。这种现象不能不令人堪忧。(3)从根源上说,人们对塑料袋还存有很强的依赖性。从消费角度看,塑料袋在人们的生活中具有多种功能,购物袋、垃圾袋、杂物袋∃∃其便利性的诱惑和依赖依然无庸置疑。如若让消费者都拿着大袋子,篮子去上班,挤公交,进超市,混乱场面可想而知。而从商家的角度考虑,俗话说出头的椽子先烂!,在没有更好的替代品出现之前,现在的市场竞争如此激烈,哪个商家敢出这个头得罪上帝!?究竟要用何种手段才能控制超市塑料袋的大量使用,成了社会各界越来越关注的问题。

2 利用TRIZ原理提出环保性设计方案

2.1 T R IZ理论分析

T RIZ理论是由俄国学者阿利赫舒列尔(G.S.Alt shuller)在1946年提出的。它是基于知识的、面向人的、解决发明问题的系统化方法学。经过60多年的发展,T RIZ理论现已成为发明问题解决问题的强有力的方法学,它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。其核心思想概述主要有三方面:(1)任何产品其核心技术的发展都有客观的进化规律和模式。(2)各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。(3)技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大数目的功能。其研究的主要内容是产品进化理论、分析、冲突解决原理、物质%%%场分析、效应以及ARI Z(发明问题解决算法)等几个方面。分析工具帮助工程人员定义与描述问题,辅助问题的分析过程,是T RIZ理论的重要内容,它包括对产品功能的分析、取舍、理想解的确定、可用资源的分析和冲突区域的确定。当然,在很多设计实例中,正确的确定理想解是直接得出问题解的关键。2.1.1 理想解及理想解的确定

任何产品的进化过程都是由低级向高级的演化。如若将所有的产品作为一个整体讲,成本低、功能强大、可靠性强、无污染等就是产品的理想状态。因此,理想解就是产品处于理想状态的解。每一个理想解都向着它的理想解进化。

在设计的过程中,正确的描绘理想解会直接得出问题的解,使设计者跳出原有传统思维模式的局限。确定理想解有五大步骤:(1)设计的最终目的是什么?(2)理想解是什么?(3)达到理想解的障碍是什么?(4)出现这种障碍的结果是什么?

(5)不出现这种障碍的条件是什么?创造这些条件存在的可用资源是什么[4]?

2.1.2 案例分析

目前虽然国家限制生产和使用塑料购物袋政策即将生效,但是短时间内没有更好的替代品出现,将给人类带来很大的不便,同样,如果不从根本上解决塑料购物袋给人类带来的污染,环境依然面临巨大的考验。下面依据理想解确立的五大步骤分析这一问题并提出理想解。(1)设计的最终目的是什么?设计一种环保、便携、结实、方便的购物袋。(2)理想解是什么?使用便捷,成本低,对环境无污染。(3)达到理想解的障碍是什么?没有更好的技术和材料出现。(4)出现这种障碍的结果是什么?在现有技术与材料的基础上创新,寻求新的资源。(5)不出现这种障碍的条件是什么?创造这些条件存在的可用资源是什么?可利用价廉、易降解的植物纤维素通过纤维模压等技术来替代。

2.2 环保购物袋的设计

2.2.1 传统塑料购物袋中的设计冲突

设计中普遍存在冲突。产品创新的标志是解决或移走设计中的冲突,从而产生新的解决方案。在T RIZ理论中认为冲突存在2种方式:一是物理冲突,物理冲突是关键性的冲突,它是指为了实现某种功能,一个子系统或元件应具有一种特性,但同时出现了与该特性相反的特性。二是技术冲突,技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害2种结果,也可以指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统

的

图1 问题求解的过程

Fig.1P roblem so lv ing process

变坏[5]。在实例设计中,

通常把实际工程设计中

的冲突转化为一般的或

标准的技术冲突。在

T RIZ理论中,遇到问题

时将特定的问题通过图1

的方式转化为特殊解,这样就会大大缩短解决问题的周期,加快创造发明的进程。从而更好地解决了设计过程中选择发明原理的难题。

据业内专家分析,传统的塑料购物袋进入自然环境后难以降解,会带来长期的深层次环境问题:(1)它埋在地里需要上百年才能腐烂;塑料废弃物在土壤中大面积残留,长期积累会造成土壤板结,影响农作物吸收养分和水分,导致农作物减产。

(2)抛弃在陆地或水中的塑料废弃物,被动物吞食会导致动物死亡。(3)进入生活垃圾中的塑料废弃物质量轻、体积大,很难处理。如果将其填埋会占用大量土地,而焚烧塑料袋产生的有害烟尘和有毒气体会污染大气环境[6]。

2.2.2 利用冲突矩阵提出环保性设计

在T RI Z理论中,冲突矩阵是由39个工程参数与40条发明原理建立对应关系而组成的,其中39个工程参数来描述矛盾,40个发明原理来解决矛盾。冲突矩阵为40行40列的一个矩阵,其中第1行或第1列为按顺序排列的39个描述冲突的工程参数序号。除第1行和第1列外,其余39行与39列形成一个矩阵,矩阵元素中或空、或有几个数字,这些数字表示40条发明原理中的推荐采用原理序号,其中,矩阵中的行所描述的工程参数为冲突中的恶化一方,列所代表的工程参数是改善的一方。

利用冲突矩阵,从传统的塑料购物袋的设计冲突中可以分析出:购物袋材质的构成成分与环境的冲突,以及购物袋的外形与空间的冲突。现利用冲突矩阵解决该问题。首先T RIZ

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包装工程 PA CK A GI NG ENG IN EERI NG V ol.29N o.102008.10