基于TRIZ理论的咖啡豆研磨机造型设计

张英 沈德生

（1.广东白云学院）（2.广州商学院）

一、TRIZ理论概述

Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch为“TRIZ”的全称，由苏联发明家金里奇.奥特舒勒（Genrich Altshuller）及其同事在1946年开始研制的。Genrich认为，依循他所归纳出的问题解决原则，可在短时间之内，获得提示与方向，快速解决问题。在产品改良设计中应用TRIZ理论的工程参数、功能冲突矩阵的创新方法进行设计，能大幅度提高设计效率，节约资金投入。

二、基于TRIZ理论的咖啡豆研磨机设计流程

TRIZ理论用于咖啡豆研磨机创新设计过程中存在的难题分析是个重要的工具，其可对咖啡豆研磨机中产品系统所有组件进行认真、细致、全面地分析。发现其工程系统中的问题、找到功能冲突，并对技术冲突进行矛盾分析，从而寻找功能原理组。并基于此，结合咖啡豆研磨机造型设计从材质、造型、色彩、表面处理工艺等方面，对其进行创新设计，并对方案不断进行优化，从而减少产品的开发风险。

（一）咖啡豆研磨机痛点分析

在产品创新设计的驱动中，用户需求是主要的设计动力，设计前期做好充分的调研工作，有助于深入了解与分析用户需求，比较市场上产品的优缺点，通过筛选把握用户的真实需求，并落实到整个产品设计的过程中。在设计过程中，合理运用新材料、新技术，考虑用户行为习惯，解决用户痛点，才能设计出有用、易用、好用的产品。以下是针对咖啡豆研磨机进行的市场调研，总结用户在使用过程中的痛点，如图1，归纳后得出以下问题：

图1 用户差评数据图

1.出粉问题（静电、飞粉、粘结、堵塞）

由于刀片快速旋转产生静电而造成磨豆机出粉口堆积残粉、堵粉静电很大时，粉会到处乱飞，失粉特别严重的话，机器外侧会粘粉，接粉器一转圈容易出现静电粉。因内部残粉过多，导致不能轻易清理，会对定量出粉造成误差，直接影响研磨后的咖啡粉品质。

2.品质的问题（研磨均匀度）

咖啡粉的均匀程度是评判产品制作水平的标准之一，如果咖啡粉粒大小研磨度不均，不够细，会直接影响咖啡的冲泡以及口感。平磨时间过长还会加热咖啡粉，丧失风味。

3.精准的问题（粉量和研磨度）

国内市面上的咖啡豆研磨机，大部分以定时间为计量单位，并不是真正定量出粉的咖啡豆研磨机。普通的电动式咖啡豆研磨机，依据预先设置好的出粉量，来调整出粉和研磨的时间（出粉量的大小，依靠的并不是重量，而是时间了），这样的咖啡豆研磨机，最后的出粉量是有很大的误差，并不严谨。

4.清洁的问题（串味、拆装）

咖啡呈酸性，磨芯材料的选择非常重要，好的磨芯具有良好的耐腐蚀性，采用普通铸铁机芯比较容易生锈，而好的磨豆机的磨芯都是用球墨铸铁特殊处理过的，不仅拥有更好的耐腐蚀性，而且使用时，会更加安全。静电造成的飞粉散、刀盘缝等需清洁。另外，磨盘越大，清洗机器时浪费咖啡豆越多。

从用户差评的归纳表中图2可知，用户在使用过程中，最大的痛点是噪音以及发热等质量问题，其次就是出粉的问题，所以这次的咖啡豆研磨机设计，将优先解决这两个问题。

图2 用户差评原因归纳图

（二）现有咖啡机的矛盾点阐述

1.咖啡口感与新技术应用的矛盾

咖啡的口感跟萃取均匀有很大的关系，研磨出粗细均匀的咖啡粉，才可以进行有比较好的萃取度，从而获得高质量的咖啡。市面上专业的咖啡豆研磨机，确实可以提供极细研磨功能，但对于新手用户而言，过度细小的咖啡粉，容易导致萃取过度。煮咖啡时间偏长，咖啡口感偏苦；煮咖啡时间偏短，咖啡粉萃取不足，以至于咖啡口感淡而无味。那么本项目对资源分析的归类和分析（文化资源、消费者资源），得出一个方案：通过粗、细调节转盘，旋转到不同区域时，编码器记录并转化数据，在显示屏显示出来，反馈对应研磨咖啡种类，四个种类分别为：意式、虹吸、手冲、法压。这样就顺利解决咖啡口感与新技术应用的矛盾。

2.操作复杂程度的矛盾分析

很多新手并不知道咖啡豆研磨机如何调整合适的刻度、得到最理想粗细的咖啡粉、冲泡何种咖啡以及放入多少咖啡粉合适，一般咖啡豆研磨机磨豆之前，还要安装刀盘（比如惠家的ZD-10），确保组装好后，才能对咖啡豆进行研磨。每次研磨完豆之后，还要对飞溅出来的咖啡粉，进行清理。

（三）TRIZ理论的咖啡机造型设计

用TRIZ问题分析的输入法，把恶化的特性和改善的特性转化为萃智创新方法的39个工程化参数，输入矛盾矩阵，得出表1（应用到的原理和工程参数，完整的矛盾矩阵表格详见附录）：

表1 输入相对于的参数后得到的矛盾矩阵表

图3 基于TRIZ理论的咖啡豆研磨机设计

三、结语

通过利用TRIZ理论对咖啡豆研磨机进行技术冲突分析，对其进行造型与结构上的设计创新；结合产品设计理论，对咖啡豆研磨机进行造型创新设计。通过两方面的创新与结合，对咖啡豆研磨机进行功能与造型方面的整体创新设计。通过验证结果表明，用TRIZ理论和产品设计理论对咖啡豆研磨机进行功能与外观的创新设计，能够有效地满足消费者生理与心理方面的实际需求，降低其市场开发风险。