楊樹成 劉尚 陳博 梁佳慧

摘 要：? 生產性企業(yè)技術和管理創(chuàng)新的重要載體是產品創(chuàng)新，產品創(chuàng)新是技術和管理創(chuàng)新的最終體現，是企業(yè)穩(wěn)健發(fā)展、鍛造核心競爭力的基礎性工作。機械行業(yè)作為國民經濟發(fā)展的重要支柱和國家制造業(yè)的重要代表，其行業(yè)的不斷創(chuàng)新將有力支撐著國民經濟的快速發(fā)展和國家的科技水平的提升。作為專門研究創(chuàng)新和產品概念設計的理論，TRIZ（發(fā)明問題解決理論）為機械工程問題的解決提供獨特的工具，在機械產品研發(fā)與創(chuàng)新方面具有重要的價值意義。

關鍵詞：? TRIZ;機械產品;創(chuàng)新設計

中圖分類號：? TH122??????? ??文獻標識碼：? A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.12.016

在科技日新月異的發(fā)展時期，技術變革和創(chuàng)新的周期越來越短，機械產品的技術含量在不斷提升，主要表現在機械產品的智能化程度在提升，產品研發(fā)的周期越來越短，產品創(chuàng)新的力度在不斷地加大。機械產品的創(chuàng)新有其獨特之處，通過思考、推理和驗證以及非數據的計算來開展創(chuàng)新活動，是創(chuàng)新過程的新途徑，只有不斷地實施創(chuàng)新活動，才能從根本上做到產品創(chuàng)新，才能在產品的質量、性能以及價格方面獲取不可替代的競爭優(yōu)勢。TRIZ是指發(fā)明問題的解決理論，具有很強的目的性和實踐性，是一種科學化、系統(tǒng)化的發(fā)明工程理論，具有很強的實踐指導意義。主要針對出現的問題加以分析考慮，尋找解決問題的矛盾，研判問題歸屬于技術矛盾還是物理矛盾，再運用相應的解決方式處理掉問題。TRIZ理論和方法在機械產品創(chuàng)新中具有廣闊的運用價值空間。

1 TRIZ在機械產品創(chuàng)新中的應用

機械產品的創(chuàng)新是指利用設計者的創(chuàng)造力，借鑒相關科學技術成果進行創(chuàng)新性研究，最終設計出具有一定新穎性和實用性的產品過程。進行任何創(chuàng)新都會遇到相應的困難，在進行機械產品創(chuàng)新時，技術問題的解決是關鍵，因為有好的想法必須在技術條件能達到的情況下才能實現。TRIZ理論提供解決技術問題的科學原理，并指明了解決技術問題的研究對策。重視創(chuàng)新設計是機械產品長盛不衰的秘訣，是機械企業(yè)贏得競爭力的關鍵。

2 基于TRIZ的機械產品創(chuàng)新分析—以螺絲刀為例

2.1 TRIZ解決問題的流程

在遇到工程問題需要解決時，需要使用的工具可能很多，TRIZ也許只是其中的一種。采用TRIZ，第一步就是對遇到的問題進行分析，發(fā)現是否存在矛盾，可否運用原理去處理。如果問題已經清楚了，但是技術解決不了，可以運用效應去解決。第三種選擇是對創(chuàng)新的技術系統(tǒng)進行進化過程的預測。之后是評價，確定是否滿足要求。假如能滿足要求，再進行下面的設計工作，如果還不能滿足要求，就再次對問題進行分析，如此反復循環(huán)進行。

2.2 以螺絲刀為例—基于TRIZ的創(chuàng)新

此文以人們常用的手動螺絲刀為例，通過實際的案例來說明機械產品的改進與創(chuàng)新研發(fā)的方式方法。

2.2.1 根據需求和功能設計

具體就螺絲刀而言，對其有兩個要求。第一個是靈活方便;第二個是增強創(chuàng)意性，提升吸引力和競爭力。在分析螺絲刀操作原理和使用情況的基礎上，明確螺絲刀的功能主要是鎖緊和拆卸螺絲，然后把設計目標確定為快速有力地鎖緊或者拆卸螺絲，這樣就指明了螺絲刀的設計需求。省力省時就成為改進的工程特性。

2.2.2 建立基礎功能模塊

建立基礎功能模塊，首先選定的產品要有代表性，在功能上比較單一，然后組建這個產品的基礎性功能模塊，發(fā)揮創(chuàng)新思維能力給產品增加新的功能，促進新的概念設計的產生。以最為常見的螺絲刀為模式，找出各個組件之間的內在關系和功能用途，在新的設計概念指導下，考慮如何提升整個系統(tǒng)組件的功能與優(yōu)勢。

3 創(chuàng)新設計產品的評估與修剪功能

在產品功能模型和組件模塊組合的時候，產品初步的創(chuàng)新功能已經定型，這就需要對新產品的新功能以模型來進行價值的評估修剪，解決好任意連結;連結功能與組件所能產生的問題，產品的性能與各組件的連結情況相關，產品的問題解決依靠于功能模型的等級計算，而軟件就會自動計算出其結果。

4 創(chuàng)新設計結果

在組合連接修剪之下所產生的新功能模型，就要認真考慮組件可否實現其預想功能，設計出更加新穎的產品。組合新的連接產生了新的功能，取代原有的功能，以機械旋轉的方式連接而成的組件，使用者在握住時要加速轉動，就容易增加力量鎖緊螺絲，充分發(fā)揮了功能模塊給新產品帶來的功能，符合了預想的設計目的。

5 結論

以生活中常見的螺絲刀為例子，用TRIZ進行產品設計，得到創(chuàng)新性的設計產品。經過試驗驗證，TRIZ方法的確有助于機械設計者實現產品設計創(chuàng)新，對產品的優(yōu)化設計和創(chuàng)新改造提供一種新的模式和處理辦法。

機械產品創(chuàng)新設計能夠很好地激發(fā)設計者的想象力，在借鑒人類已有的科技成果基礎上進行創(chuàng)新性思維，努力使產品更具有新穎性，更具有實用性。機械類企業(yè)應該增強技術研發(fā)的力度，加快技術創(chuàng)新，走內涵式發(fā)展道路，推動科技成果轉化，努力實現其產品的產業(yè)化，提升我國機械行業(yè)的整體競爭力。

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