結合標槍淺談TRIZ理論

中圖分類號：G804 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2014）04-000-01

摘 要 田徑器械是體育的重要組成部分，近現代體育器械的發展大都是根據使用情況的改進和試錯法來發展的，本文通過對TRIZ理論的簡單介紹，結合標槍發展研究，為體育器械創新提供一種新的系統發展思路。為體育器械的創新進行一種建議和指導。

關鍵詞 triz理論 田徑器械 創新

一、TRIZ理論簡介

TRIZ是前蘇聯發明家根里奇·阿奇舒勒在研究250萬發明專利文獻和自然科學進行研究整理和歸納，于上世紀40年代創立的一套系統處理生產生活中的矛盾的理論。半個多世紀的發明創新證明，TRIZ理論是可以幫助人們挖掘和開發自己創新潛能，是最系統論述發明創造和實現技術創新的理論體系，被歐美等國的專家認為是超級發明術。

TRIZ理論中阿奇舒勒根據發明難易將發明分為五個等級（后面為所占比例）：第一級：技術系統的簡單改進（32%）；第二級：包括技術矛盾解決方法的發明（45%）；第三級：包括物理矛盾解決辦法的發明（18%）；第四級：包括突破性解決辦法的新技術（4%）；第五級：新現象的發現（1%）。

通常我們需解決的僅為前四項，一般性體育田徑器械只用到前一到三項就足以。主要的方法有小人法、金魚法、多屏幕法等。其主要是應用矛盾矩陣解決。矛盾矩陣是由39個通用技術參數組成的，這39個參數進行配對組合配合產生了大約1300對技術矛盾。

利用TRIZ原理解決問題的方法為先把一個待解決的實際問題抽象為一個理論問題模型；針對不用的問題模型，分析系統找出其中的矛盾，應用TRIZ工具得到解決方案模型；最后將這些模型應用到具體的問題中的道問題的解決方案。

二、案例

（一）背景簡介

早期的標槍因為技術水平等因素，槍頭存在幾個問題。據材料力學原理，剛度和韌性是一對基本矛盾，采用鋼制的標槍強度較高，但標槍鋼壁鋼管會比較薄，因而造成韌度升高剛度下降，經過沖擊之后容易變形。采用鋁制的因其可以使壁管較厚平時可以比較好的保持形狀，但是由于鋁材質特性，槍頭是一個脆弱區，長時間的使用槍頭會造成損壞影響訓練和比賽。

（二）問題分析

我們要解決問題設計兩個工程參數11#可維修性和28#強度根據這兩個工程參數我們從矛盾矩陣查得到下列四條解決方案：03#分割、28#預先應急措施、05#抽取、39#預先作用。

首先針對標槍28#、05#顯然不合適。39#，原因和28#相似，不但會帶來新的矛盾而且會大量增加設備的復雜程度，而且增加成本，盡量不使機構系統變復雜，控制成本是創新的基本原則，03#簡單易行，解決矛盾應該遵循簡單易行的原則，03#（1）將對象分割成獨立的部分。（1）對象可單獨拆卸。（3）增加對象的分割程度。因此解決方案為將易損段單獨分割成可拼接的部分，槍頭壞了可以只更換槍頭，甚至可以只供應單獨的槍頭和槍體。

（三）解決方案選擇

03#分割（1）將對象分割成獨立的部分。（2）對象可拆卸的解決方案。

現在很多的標槍桿體都是主體使用的是鋁合金材質的槍頭采用的時鋼制的，在出廠時可采用金屬粘合劑，使槍身具有預定的效果，可以大大增加槍頭的剛度，可以延長使用壽命，增加可靠性。另一種解決方案就是通體采用鋁合金制造，但是將其分為三個可拆卸的部分，各個部分都是標準生產，但是在替換完成后一般的需要按照規格隊重量和重心的位置進行計算，用鉛塊進行調整

（四）設計思路

從問題的矛盾開始，分析查表我們得到了這樣的標槍，槍體是可分割式的分成兩部分或三部分，主要針對槍頭有兩套方案，槍體是配合槍頭生產，兩種方案都圓滿的解決了槍頭易損增加訓練成本的問題。本次的創新算時第一二級的發明改進，僅僅是小型問題的發明，對現有系統的某一組建或者某一部分進行的改進。

三、總結

隨著TRIZ理論在世界范圍內的傳播以及在各個行業的發展應用，田徑器械方面也取得了很多重要進展，包括對很多器械的碳纖維復合材料的使用，在空氣動力學，生物力學也取得了矚目的研究。如今，不少運動項目中認得體能和精神的激發都幾乎達到了極限，勝敗往往在毫厘之間，緊靠肌肉和良好的競技狀態已很難獲勝，運動員越來越多的要依靠科學家的智慧，拼的是裝備，所以我們也要讓我們的裝備與時俱進，不斷完善。

參考文獻：

[1] 趙敏，史曉凌，段海波.TRIZ入門及實踐[M].科學出版社.2009.

[2] 俞繼英.奧林匹克——田徑[M].人民體育出版社.2001.

[3] [日]吉田雅美.擲標槍[M].人民體育出版社.2001.

[4] 周洪彬，趙慶新.高等學校培養TRIZ創新人才的思考[J].

[5] 魏奇峰.基于TRIZ的生物醫學工程儀器創新設計[J].工程設計學報.2011.10.

[6] 王茜.體育技術創新水平的時空模式與國家專利戰略的路徑選擇[J].西安體育學報.2011.5.