TRIZ 原理运用到产品绿色设计中的具体方法研究★

曹成明

（桂林电子科技大学艺术与设计学院， 广西 桂林 541004）

引言

近年来，绿色消费的概念逐渐成为一种共识。为适应激烈的市场发展和竞争需求，产品设计人员必须在传统设计的基础上开始思考如何将产品设计与环保要求相结合，在产品设计之初，要从整体上考虑产品资源、能源和生态环境的效益，以改善产品的环境属性，为企业赢得更多的市场机会。

1 TRIZ 原理的概述

TRIZ 属于综合型理论，基于对数百万项专利的分析，并在实践中得到长期的证明。在发展研究过程中，TRIZ 逐步演变为由一套处理信息技术、完成企业创新产品开发的各种管理措施、算法组合而成。

经过发展，TRIZ 原理主要有下面几个方面：

1）在“三大原则”和“创新思维”的基础上，提出对矛盾进行整体分析的方法，包括科学方法、创新思维方法和问题分析方法，包括对问题分析和建模的科学方法。

2）技术整体演化规律是以技术系统创新规律为导向的。在对大量专利进行分析的基础上，总结出八条基本规律。

3）技术主要矛盾处理工作原理，独特的创新企业产品往往遵照共有的法则。

4）发明标准的问题求解方法，每个相对原则的模型求解方法根据具体问题的物质场模型的不同特征。

5）创新问题处理方法TRIZ 需对问题情形的多样、不同进行分析。实践表明，运用创新原理可以大大提高产品创新设计的效率，生产出高质量的新产品[1]。

2 产品绿色设计的概述

绿色设计理念是产品设计中的一种设计趋势和一种重要的设计方法，它是建立在人与环境平衡的基础上的。产品进行绿色设计是一种可以结合多学科知识的综合性设计研究方法，需要管理系统性地考虑企业产品从最初的用户信息需求获取到产品报废后的回收处理整个生命周期过程。

绿色设计的内容非常复杂，总体来讲可归纳为以下四部分主要内容：材料可以选择、结构系统设计、制造工艺研究设计、成本管理分析。绿色设计的原理总体来说就是“3R”原则：Reduce、Reuse、Recycle。事实上，绿色设计通过减少材料、能源的使用以及社会治理产品污染的花费，最终有效降低产品设计成本[2]。

3 以TRIZ 原理为基础实现产品绿色设计的方法

以订书机产品创新设计为例，具体情况如下所示。

3.1 基于初始形式分析的设计计划提出

订书机是我们的生活必需品和工作必需品，在进行装订工作时，订书机在其中发挥着重要作用，但目前的订书机结构较为简单，难以对装订的深度和整齐度皆难以控制，所装订的东西常会出现装订歪斜、装订深度不齐等现象。因此，对该类问题进行改良，对订书机进行创新，已成为亟待解决的重要问题。

3.2 应用因果链条进行调研分析整理

使用TRIZ 工具进行因果分析，可以对订书机装订不齐等问题进行全面分析，梳理设计思路，笔者寻找到导致装订不齐的重要原因之一是由于在装订过程中，订书机需要进行两次操作，进而笔者对设计方向进行明确，以保证所涉及的新型订书机能够有效解决上述问题。

3.3 借助解决问题工具实现方案展开技术矛盾表述

若要有效解决装订不齐这一问题，就需在订书机上增加组建，保证订书机能够一次性出针，进而有效保证装订的整齐度。若不增加系统组建，则有可能对装订效果造成一定的不利影响。增加组建应当注意：有效确定工程参数，保证所确定参数的可靠性与科学性；控制可操作性恶化参数；防止装置过于复杂，即需要跟2003 版矛盾矩阵的相关公式，解得参数为M35-45=[5，35，13，33，15，29，03，17]和M34-46=[1，25，37，2，3，10]。本文笔者对该参数进行评估、假设实验以后，确定该参数可用于解决订书机装订不齐的问题。

其次，本文笔者对装订不齐的新原理进行了确定，即：分割原理、组合原理、动态化原理，原理的具体使用情况如下所示：

1）分隔原理的运用，分离订书机的系统组建和零件，以确保订书机能够在具体不同的情况下进行同时装订。

2）组合原理的运用，在原有的订书机上增加一个订书机系统，保证订书机能够在不同具体的情况下进行同时装订的要求，且保证所装订的订书针在同一水平线；将订书机分离为可进行拆卸、组装的活动系统，提升订书机的适用性和简洁性。

3）动态原理的运用，将订书机内部的部分零件、组件（例如：手柄）等设计为两层，并保证组建能够灵活的进行左右移动；将订书机的连接支架改良为可伸缩的结构，以满足装订时能够灵活控制装订的距离，进而保证装订的整齐性。

4 对产品前期建立的系统进行情景分析

4.1 针对消费者的情感进行分析

对消费者潜在情感的分析，这种分析主要是从消费者在使用过程中可以做出的评价来考虑，这包括正面和负面的评论。其次，小数最终理想与现实的矛盾、危害，将对设计产品的生产成本和复杂性，有效提升设计产品的合理性和科学性，进而选取最优设计方案对订书机进行改良和创新，即：将两个订书机利用可伸缩支架进行衔接，且作为连接的伸缩支架可进行拆卸和距离调整。再次，将订书机的把手设计为可旋转型把手，并利用键槽进行卡位，一次按压后即可完成双钉装订，保证装订的整齐性。最后，可拆卸装置可以有效提升订书机的方便性，偏于存放和携带。

4.2 产品设计的绿色性能

在细节问题设计发展过程中，也应该对包装盒进行研究相应的绿色效能分析，这样也可以在设计中体现人文社会关怀，即：要充分利用效率，确保组织的合理化，尽可能避免材料的浪费；要合理开发效率，避免一次性设计，充分发挥包装箱在设计过程中的作用。在这个设计中，使用可拆卸装置，既可有效提升订书机的装订整齐性，又可有效提升订书机的便捷性，同时将两个订书机进行可装卸衔接是一种较为新颖的设计方法，操作方便，能引起消费者想保持兴趣，充分发挥新型订书机的实用性[4]。

5 结语

TRIZ 理论对于产品的设计和更新具有参考意义，本文首先对TRIZ 理论的内容、绿色设计的理念进行深入分析，并以订书机的创新为实例，展现TRIZ 理论于产品设计中的运用。在运用TRIZ 理论进行设计时，应当对产品前期建立的系统进行情景分析，有效解决产品设计中的关键问题与莫顿，对问题的探究防线进行确定。其次，设计时在进行产品设计的过程中，应当突破传统思维，形成具有创新性的设计理念，并在产品设计的后期对整个产品设计的过程进行全面评价和分析，保证设计产品的实用性与便捷性，进而确保所设计创新的产品能够符合现实意义，符合人们对于产品的需求。