产品创新设计分析

40条发明原理
标准问题的 解决方法
概括 抽象
39个工程参数
应用技术知识
需解决的 特殊问题
？ 解决问题的 具体方法
四、Triz 的发展及应用
► 处于“婴儿期”，有待发展、完善、成熟 ► 擅长工程领域问题，需扩大受益面 ► 解决如何做，不知做什么 ► 进一步软件化
► 美、俄工程领域（如汽车）广泛应用 ► 新加坡防止“非典” ► 摩尔多瓦总统竞选 ► 美、俄中、小学生教育
二、商业（竞争）引导
市场——用户群——市场份额 定位理论 挤入市场，巩固市场，扩大市场，开发市场 市场调查：对手调查、商业调查、用户调查
第二章
三、科学技术引导
科学新认知：如健康、低碳、臭氧层问题 科技新发现：如生态圈、基因、超导、纳米等 技术创新：如转基因、 LED、纳米技术、蓝牙、
无线供电、PCL、触摸屏、互联网等
二、TRIZ的来源及内容
世界专利及 技术信息
解决问题的 过程分析
自然科学 源自文库识
TRIZ
分析、总结、抽象
概念与观点： 资源分析与描述 发明级别划分 金属进化模式 理想化与理想设计
工具及模型 39个工程参数 40条发明原理 分离原理 物——场分析模型 解决程序——ARIZ
三、Triz 的一般方法
类似的 标准问题
产品创新设计
天津商业大学
机械学院 工业设计系
课程说明
► 专业选修课 ► 研究式学习 ► 适当增补内容
► 参考书
1. 高楠 工业设计创新的方法与案例 化学工业出版社 2. 赵新军 技术创新理论（TRIZ）及应用 化学工业出版社 3. 杨建华 产品技术创新 中南大学出版社
上篇 创新设计基础
第一章 创新概述
三、理想化及其描述
一）理想化的概念
思维的方法，真实存在的一种极限状态抽象。 理想方法：不消耗能量和时间，通过自身调节获得
所需效应。 理想物质：没有物质，功能得以实现。 理想过程：无过程，只有结果。 理想资源：无不良影响和作用，完全有效、可用。
理想化=有用功能之和/有害功能之和
二）理想化的方法
1.极限效应
例：船自身影响声纳信号
声纳与船体分离
提高混凝土制件生产效率
运输搅拌一
体化（搅拌车）
5.转换
例：大型转子运输过程震动造成轴承局部凹痕。
震动
轴转动（钟摆棘轮机构驱动）
三）理想化的步骤
1.描述待解决的问题（待改进的性能） 如：暖气、自来水管连接件密封 2.描述理想的性能
无连接件、密封件，自密封。 3.分析、提出实现理想性能的方法
例：平板玻璃生产中，压制后玻璃板冷却、输送过 程在重力作用下松弛变形 缩小托辊
缩至分子
液体托辊（浮法生产）
2.去除辅助
例：油墨、油漆使用时，液体溶剂起辅助作用。去 除溶剂 颜料加热溶化、固定
3.替换、替代
例：滑动轴承——滚动轴承——塑料轴承
雨雪天气飞机降落——地面模拟
二）理想化的方法
4.分离、组合
第二章 情景分析与描述
情境：指问题所处的技术、生产、研究、使用、影 响及资源等背景状态或境况。
创新与发明从分析和描述情境开始……
一、资源分析与描述
直接资源：当前状态可用资源，物质、能量、信息、 空间和时间等。
导出资源：通过变换、处理得道的可用资源，如废 弃物、变换的信息等
差动资源：物质与场的不同特性、特征。
软管连接、内压自密封 4.找到解决问题的障碍
软管强度，内压变形结构
作业：
一、利用情境分析法设计一蚊叮咬防护产品或 家庭用卫生清洁产品
一、创新的概念与领域
创造现在及以往没有的
新事物、新思想、新理论、新技术、新制度
技术创新 产品创新 工艺创新 工业设计创新
技术创新 工艺创新
设计创新
第一章
二、创新的历史
蒸汽机 电磁转换
内燃机
铁路机车 火轮船 加工机床 ……
发电机 电动机 变压器 电报 电话 ……
内燃机车 轮船 螺旋桨飞机 汽车 ……
四、思想、观念引导
人机工程学 人性化设计 UCD设计 无障碍设计 通用设计 绿色设计 生态设计 可持续发展设计
第三章 创新设计方案的获得
一、常用技法
试误法，组合尝试法，智暴法，5W2H提问法， 信息交合法，形式分析法，奥斯本检核表法
二、系统的设计理论方法
价值工程，感性设计，优化设计，可靠性设计 情感设计，语意设计 公理设计，TRIZ理论
资源利用举例
1.餐馆清洗盘子，使用肥皂水等清洗剂。
餐具上的残余脂肪+碳酸氢钠=脂肪酸盐（肥皂）
2.射击用飞碟，用后需清理。
用冰作飞碟；用肥料作飞碟。
3.测量异形陶瓷容器（茶壶）壁厚。
容器内盛装导电介质，测得电阻反映壁厚。
4.零件整理装置（灌装机封口瓶盖）。
异形传输轨道，利用零件特征剔出不同向零件。
电器机车 电动机床 电动机械 ……
第一章
三、创新的意义
► 满足人们的物质、文化生活需要 ► 提高生活水平，改善生活方式 ► 发展经济，富民强国
技术创新 非技术创新 工业设计的核心
第二章 设计创新的引发
一、需求引导
生活需求：生活体验，用户调查，用户引导 生产需求：改善方式，降低成本，提高质量，提
高效率
第三章
三、一般设计程序注意点
前提：明确问题。描述、概括，类别、方向 一）背景研究：技术、经济、人文 二）行业研究：如手机、奢侈品 三）设计调查： 四）领域外寻找
向自然学习
作业：
一、以无线供电技术为基础设计产品 要求：1．深入研究相关技术
2．设计基本方案个人提出，不得雷同 3．纸本形式提交 二、找到一个科技创新信息，规划创新产品 三、通过资料收集，做一篇关于奢侈品或手机 的设计研究报告。
下篇 TRIZ理论及其应用
第一章 概述
一、Triz 的产生
事例：坚果去皮与辣椒去籽
共同点——概括——抽象
Triz （Altshuler）的重要发现
► 发明的原理或方法数量并不多 ► 发明的原理或方法适用于不同领域 ► 类似问题及其解决方法在不同领域交替出现 ► 技术进化模式在不同领域交替出现 ► 创新设计所依据的科学原理往往属于其他领域
二、情境分析与描述
情境分析具有复杂性、多重性，情境描述具有多 变性。可获得多种解决问题的方向、思路和方法。 例：夏季防蚊虫叮咬。通过分析、描述相关情境，可 以采用：治理环境，铲除滋生地；纱窗遮挡，保护 室内环境；喷洒杀虫剂、用工具杀蚊虫；使用蚊帐 封闭小环境；身体涂抹驱蚊香水。
最小化问题：改变原系统并加以最大限制。 最大化问题：采用新系统，取消限制。