基于事理学及TRIZ理论的产品创新设计研究

曹成明

关键词：事理学理论;TRIZ理论;产品;创新设计

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2022）02-0158-03

创新是时代进步、社会发展最为关键的动力，产品创新设计已经成为设计领域中最为基础的问题，长时间以来都被人们分析、研究。现阶段，在社会、经济均得到极大地发展后，使得产品创新设计具有更多新兴的技术、方法，且该类技术、方法也得到普遍应用。其中，发明问题解决（TRIZ）理论与事理学理论具有相应的科学性、实用性，若将两者相结合进行产品创新设计，能加快社会经济的发展。

1事理学理论与TRIZ理论

1.1事理学理论

事理学是对人们周围所发生的各种各样的现象及其所具有的共同本质、一般规律进行研究与分析的理论。事理学理论由各类外在因素着眼，在对其进行分析、研究后，选取相应的内在因素，让二者间能够彼此适应，达成设计，并满足于用户，如图1所示。

1.2 TRIZ理论

1.2.1 TRIZ理论的概念

TRIZ是俄文中“发明问题解决理论”的词头。TRIZ理论并非处于心理学层面，而是处于技术层面更为方便各项操作的发明方式，其把产品创新设计当作最终的目标，把概念设计当作核心。在研究、分析、归总世界范围中各类专利发明方式所具有的共性后。由方法论意义方面，就怎样处理更多的发明问题给予十分关键的概念、理论工具，以引导人们在平时的工作、生活中能够自主地进行创新、改革，并提升处理问题的质量与效率，最后，达到彻底解决矛盾的目的，如图2所示。在TRIZ理论中，其十分关键的概念为发明级别、产品理想化等。在TRIZ理论中，其理论工具是“物质一场”分析模型与发明问题标准解、三十九个通用工程技术标准参数、四十条技术冲突解决原理（此也即发明创造原理）、十一条物理冲突解决原理（此也即分离原理）、发明问题解决算法（ARIZ）、预计失败分析（AFD）等。

1.2.2 TRIZ理论的发明问题处理

图3是TRIZ理论的发明问题处理图示。TRIZ理论指出，发明问题的关键点是处理冲突。某一问题处理是否困难，这需要取决于该问题相关的描述或是其程式化方式，描述愈加清晰愈加容易找出最终的解。在此期间，让系统持续性地朝理想解而迈进，并让问题的本质得以全方位地暴露、细分，直到明确技术、物理等方面的冲突。在某一特定的问题逐步转为TRIZ问题后，应用三十九个通用工程技术标准参数表格，找出相应的方式，得到问题本身的通解，最终获得特定解以处理好最开始的特定问题。

1.3 TRIZ理论与事理学理论的优点与缺点

在对事理学理论、TRIZ理论进行综合的分析、研究后，可以发现，以上两类理论均具有自己的侧重，具有优点，也具有缺点。其中：

對于事理学理论，其优点为：（1）在对各类外部因素进行更为深入地分析、研究后，能够得到设计定位，以更为精准地发现并描述出各类潜在性问题;（2）在设计方案设计结束后，应用“适”评价系统，对该方案进行评估，能够保障该方案更具合理性、科学性、人文性。其缺点为：缺少问题解决相关的工具，在碰到部分矛盾问题后，只可以在现有的技术中进行选择，较为被动，且最终的效果、质量大多不够理想。

对于TRIZ理论，其优点为：（1）能为设计创新人员给予更为科学、合理的矛盾问题解决工具;（2）该理论系统来自于对大量专利所进行的归纳、总结，所以其应用领域更为广泛。其缺点为：（1）缺少对用户、市场等相关的因素进行分析、研究，问题的发现大多是鉴于设计人员的主观经验;（2）各类工具较为零散，缺少具有系统性的组合连接。

对于事理学理论，其可以更为准确地发现、描述出各类潜在性问题，并对方案进行评估;对于TRIZ理论，其尽管不擅长发现、定义相关的问题，但其可以处理好各类矛盾问题。所以，可以把这两大理论系统间彼此进行融合，以生成新兴的产品创新设计方案。这样，不但可以弥补各个理论具有的不足，还可以使其优势互补，让产品创新设计的整个过程更为高效、更为科学，且其目标也更为明确，方案更为科学、更为合理。

2基于事理学及TRIZ理论的产品创新设计流程

2.1步骤一：获得用户需求

用户需求是进行设计的基础。想要确定产品创新设计最终的目标，需要对用户需求进行更多的分析、研究，而其来源就是搜集各式各样有关的资料，以方便分析、研究。搜集资料通常可以由以下几个方面来进行：

1）产品用户应用情报、用户对产品的各项需求：（1）用户愿意花多少钱购买此产品，加之愿意花多少费用应用该产品;（2）用户对于产品本身可靠性、耐久性以及维护性等方面的关注度。

2）市场方面的情报信息：（1）市场对该产品的各项需求是什么;（2）在市场中相似产品销售方面的情况、所占的市场份额，总价格等。

3）同行产品在国内、国外方面的情况：（1）产品的各项功能、性能等对比;（2）产品的各类材料、工艺、技术、水平等对比。

4）专利方面：对国内、国外与该产品有关的专利进行查找，以把其当作之后进行产品创新设计可以参照的数据。

5）产品所销售的地方政府与社会所具有的有关法律、规定等。

6）产品所处的生产企业中工艺效率与水平、生产总成本等方面的情况。

7）产品相关核心技术在今后总体的发展方向。在对人、空间、信息、意义等相关的外在因素进行分析、研究后，能够得到用户生活形态模型，进而能够据此获得用户的各项潜在性需求。

2.2步骤二：内在因素研究与分析

在得到用户的各项潜在性需求后，需要对现存的各类内在因素是否可以满足于潜在性需求进行研究、分析，并给产品设计出相对应的市场调查问卷，以发掘出真正用户方面的需求，该调查问卷需要报告以下几个方面：（1）用户的相关信息及生活习惯;（2）用户总体的需求程度及购买意愿;（3）用户对各类现有产品所给予的评价;（4）用户对产品具有哪些期望;（5）用户是否能够认可、接受“需求分析”;（6）用户对各项需求权重是怎样的;（7）用户对产品所具有的心理价位。如果无法满足，需要引用TRIZ工具进行设计。

2.3步骤三：问题建模

把各项潜在性需求逐步转成TRIZ问题模型，在此期间，部分需求间具有冲突，或是在满足于某一需求后，会使得其余需求出现恶化，这极有可能使得部分需求间出现矛盾，此时，可以应用TRIZ理论对其进行处理。在应用TRIZ理论期间，需要把这类功能冲突转成TRIZ标准化问题，并把问题逐步抽象至TRIZ中的物理矛盾或是技术矛盾。若是物理矛盾，可以应用4类分离原理对其进行处理;若是技术矛盾，需要把问题抽象成TRIZ中的39大标准化参数。接着，需要分清哪一参数发生改变会使得其余参数出现恶化，再借助查找TRIZ中的各类矛盾矩阵表，可以得到许多发明原理，以处理该问题，但是需要参照矛盾相应的情况，选出最为适宜的解。

2.4步骤四：问题处理

对TRIZ问题模型就彼此作用进行研究、分析，并评判矛盾种类。两类参数间所具有的矛盾是技术矛盾，相同参数间所具有的矛盾是物理矛盾。技术矛盾需要先把各项矛盾参数转成通用型工程参数，再应用矛盾矩阵找出相应的发明原理，进而得到处理方案;物理矛盾是参照分离矛盾需求、满足于矛盾需求、绕过矛盾需求这三大类方式相应的发明原理，处理各类矛盾问题。对于“物一场”模型，其需要应用七十六个标准解找出处理方案的“物—场”模型，接着，再把其转成相应的处理方案。

2.5步骤五：方案评估

需要先鉴于TRIZ理论的相关概念评估，对方案本身的工程性能进行评估，再引用事理学理论所具有的“适”评价系统，对方案本身的人文性进行评估。在搜集各类资料，分析、研究用户相关的需求，应用市场调查问卷后，能够获得更为健全、更为完善的客户需求，让产品创新设计具有更为明确的目标，且更为高效、更为科学。鉴于用户需求所设计出来的产品，才可以滿足市场中具体的需要，也才能够获得更多具有突破性、创新性的产品。只有参照用户需求进行分析、研究，才可以设计出能够满足于用户各项潜在性需求的创新性产品，让企业具有更高的竞争能力。

3基于事理学及TRIZ理论进行产品创新设计实践

对于公共厕所，其是城市中的公共设施，其关键性无需言说。但是，在我国，公厕的相关布局不够科学与合理，其卫生不够理想，设施不够完备，且部分如厕还需要排队，这就会对人们的感受、体验带来影响。因此，对公厕地面方面的问题进行产品创新设计，能够处理好更多的问题。

3.1问题建模

在进行问题建模以前，需要把问卷调查作为核心，把实地探访作为辅助，对社会背景、自然环境、政策环境等进行分析、研究，加之内在环境中的心理空间、各类材质所传递出来的信息、用户的生活习惯与方式等外在因素，归纳出用户平时的生活形态，（1）价值观体现出多样化，较易接受、认可各类新兴的事物;（2）生活节奏较快;（3）对待生活具有相应的规范、标准。并归纳出用户的各项潜在性需求为更为干净、设施完备、网络通畅、操作便捷等。在对用户的各项潜在性需求进行研究、分析后指出，如果想要让公厕保持好更为干净，需要增多清洁，而清洁增多会占用到用户的时间，这就较难满足于“无需排队”这项要求。现阶段，大多公厕都是应用人力清洁，较难满足于用户的各项潜在性需求。因此，对保持好干净这一问题进行研究、分析，指出其大多都是针对于地板上的各类污渍。因为污渍各式各样，所以，可以紧抓其核心（即地板）进行研究、分析，指出地板较难保持好干净，这是由于地板上具有摩擦，会使用户鞋底的污渍留在地板上。如果地板十分光滑，仅需要较小的倾斜角就可以让污渍自主滑落。但是，地板是必须具有摩擦的，否则用户会出现摔跤、滑倒等。在这时，摩擦这一参数就具有需要提升摩擦方便用户、降低摩擦方便污渍滑落这两类彼此矛盾的需求。

3.2问题处理

在对以上问题进行建模后，可以评判该矛盾问题是物理矛盾。处理好物理矛盾的相关方式参照优先级依次是：分离矛盾原理、满足于矛盾原理、绕过矛盾原理。其中，在分离矛盾原理中，包括鉴于空间分离、鉴于关系分离、鉴于方向分离、鉴于系统级别分离。此次的矛盾问题需要应用鉴于关系分离，因此，可以试着应用以下相关的发明原理：No3局部质量、No17空间维数变化、No19周期性作用、No31多孔材料、No40复合材料。由以上各项发明原理中进行选取，最后，选取No17、No19进行创新。No17空间维数变化：（1）把物体逐步由一维变二维或是三维;（2）应用多层结构以取代单层;（3）把物体朝着倾斜或是侧向来放置;（4）应用给定表面中的反面。在处理方案中，把公厕中的地板设计出双层结构，上层是网状结构，可以让各类污渍掉到下层，下层放进具有相应斜度的光滑面板，进而让各类污渍能够自主滑落。不但可以保障地板防滑，方便应用，同时，还可以让公厕中的地板保持干净。No19周期性作用：（1）应用周期性动作或是脉冲动作以取代连续;（2）若动作已经具有周期性，可以转变其运动频率;（3）应用脉冲间隔实施另外一个动作。在处理方案中，应用智能装置对应用频率进行检测，每一次关门都会自主进行冲洗，在冲洗结束后，再一次给予服务。

3.3方案评估

对于以上两类方案，其都具有相应的可操作性。尽管地板具有双层结构使得其档次较低，但是，其无需关门就能够自主进行冲洗，保障多次应用，且其总成本较低，各个结构更为可靠，因此，其适合被应用到具有较高人流的中端、低端类公厕;而对于自动冲洗装置，尽管其会占用到用户时间，且其总成本较高，但是，其冲洗更为彻底，且具有更为理想的自动化程度，可以给用户更为良好的感受、体验，因此其适合被应用到具有较少人流的中端、高端类公厕。

4结语

综上所述，对于产品创新设计中所出现的各类潜在性问题，可以应用事理学理论、TRIZ理论中的产品创新设计流程对其进行处理。比如，应用事理学理论中的前期分析与研究获得用户需求，再把各类潜在性问题转成TRIZ问题，并应用TRIZ工具得到处理方案，最终保障产品创新设计的科学性、高效性，给设计人员给予更多的参照、借鉴，并促进产品创新设计领域能够更好且更快地发展。

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