基于TRIZ的新型課桌椅創新設計

李銀寶+李銘書+曹榮康

摘 要：該文主要應用TRIZ理論對已有中小學課桌椅進行了再設計。依據系統的技術進化路線，針對多數校園中已有的木制課桌笨重、運輸搬運不便、結構單一、不可調節、桌椅管理不便等諸多不足，在較充分考察課桌市場和相關技術（主要對專項專利進行了研究與總結）的基礎上，有的放矢地對成套課桌椅進行了創造性改進，實現了系統基于場的控制和連續性變化。該文提出的新型課桌椅最大的特點是便攜、可折疊、桌椅一體化和輕量化，且成本易于控制，工藝簡單，便于批量投產。

關鍵詞：TRIZ ?課桌椅 ?進化路線 ?工藝性 ?便攜

中圖分類號：TH218 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0034-02

目前多數校園中已有的木制課桌存在結構笨重、搬運不便、功能單一、高度不可調節、管理不便及浪費資源等諸多不足。市場上一些其他形式的便攜或者可折疊的桌椅盡管實現了便攜性和可折疊功能，但其整體結構復雜，對管件間配合精度要求較高，即工藝性較差，進而造成加工成本的增加。此外，桌椅一般配套使用，所以其是否便于管理很重要。綜上所述，影響桌椅使用和生產特性的因素主要包括桌面高度、桌椅重量、便攜性、可調節性、結構穩定性、工藝性、是否便于管理等。因此，研究開發出一種新型課桌椅，便攜可折疊，工藝性好，高度可調，桌椅一體。

1 技術背景[1]

我國學生的課桌椅大體沿襲著西方學校課桌椅的發展軌跡。從構成的材質和發展歷史看，兩者并無明顯不同，都經歷了雜木制造、鋼木合一、硬塑替代等過程;從外形看，由單一的形態逐漸過渡到升降式等更符合人機工程學的多種形態。并且隨著青少年身高、體重的變化，國內外都存在課桌椅標準再修訂的問題，但也有不同，主要體現在課桌椅的擺放方面，相對國內普遍的整齊劃一，國外學生課桌椅的擺放則靈活多樣。

當下可升降學生課桌材質主要為鋼木結合結構，桌面為三聚氰胺板，桌腿鋼結構。凳子也多為鋼木結構，桌凳也有相關固件來調節高度;也有塑料的升降學生課桌。但是鋼木結構導致桌凳腿結果復雜，使得教室打掃起來比較麻煩，且因為不能隨手調節高度，需要借用一定的器械才能調節高度，導致很多學校的升降課桌淪為固定課桌。

目前我國采用實施的是GB/T3976-2002標準。該標準是對GB/T7792-1987《學校課桌椅衛生標準》和GB/T3976-1983《學校課桌椅功能尺寸》的合并修訂。同時該標準的修訂，主要依據近年我國的人體測量資料和專門調查，非等效采用了國際標準ISO 5970-1979《家具—— 教學用桌椅—— 功能尺寸》，并參考了日本工業規格JIS S 1021-1991《學校家具（普通教室用桌椅）》和JIS S 1015-1974《講課教室用固定式桌椅尺寸》。

2 基于TRIZ的新型課桌椅方案設計

針對木制課桌存在結構笨重、搬運不便、功能單一、高度不可調節、管理不便及浪費資源等諸多不足，本文基于TRIZ理論指導進行了創新性方案分析，論證與結構設計。設計出一種便攜式可調新型課桌椅。

2.1 TRIZ主要理論及方法研究

TRIZ理論最初是在20世紀中期由前蘇聯科學家G.S.Altshuller提出。TRIZ理論是一種用于解決發明問題的創新理論和方法，其體系中很重要的兩部分就是技術進化理論和沖突解決理論。技術進化理論用于預測現有技術的進化方向，為產品設計提供指導。沖突解決理論則用于產品設計過程中具體發明問題的解決。

TRIZ理論將創新設計過程中遇到的矛盾、沖突、問題歸納成兩類：物理沖突和技術沖突。針對物理沖突，經常利用的TRIZ工具是分離原理;針對技術沖突，經常利用的是沖突矩陣。利用TRIZ理論中的沖突解決理論，我們對課桌椅再設計過程中的發明問題進行了合理的解決，實現了桌椅便攜、高度可調、成本易控、工藝簡單等特點。

TRIZ理論歸納出了系統的九大技術進化定律及其對應的若干進化路線。這一通過統計2001年5月到2014年5月的1404例中國“桌椅”專利和160例歐美“桌椅”專利，可以大致歸納出桌椅作為一個系統的進化路線，即向連續變化系統進化（單態系統→多態系統→連續變化系統）或向場進化（剛性系統→帶有一個鉸鏈的系統→帶有多個鉸鏈的系統→柔性系統→基于場的系統）[2]。所以，在具體的方案設計中，應基本實現系統的連續性變化或通過增強柔性來控制調節系統。

2.2 TRIZ理論中的沖突解決理論為新產品設計提供了思路

G.S.Altshuller等人將沖突主要分為管理沖突、物理沖突和技術沖突，發明問題主要面臨的是物理沖突和技術沖突。因此，在應用TRIZ沖突解決理論解決發明問題時，首先應將問題用TRIZ語言進行描述和分類。

具體而言，當對一子系統具有相反的要求時就出現了物理沖突。現代TRIZ在總結物理沖突解決方法的基礎上，提出了采用如下的分離原理解決物理沖突的方法：空間分離、時間分離、基于條件的分離、整體與部分的分離。

當子系統間產生矛盾或系統的某兩個參數、特性間產生矛盾時就出現了技術沖突。TRIZ理論中技術沖突的解決是一個完整的過程，除了理論的應用過程，還包括應用該理論前的前處理與應用之后的后處理等過程。前處理過程的主要任務包括尋找要改變的系統特性、查找TRIZ給出的工程參數中與要改變的系統特性對應的參數、將眼前的一般問題描述為TRIZ的標準問題，同時確定參數變化方向（改進或惡化）等;理論應用過程主要包括在沖突矩陣中查找相互沖突的工程參數確定的矩陣元素，并用上述元素確定發明原理，而后將所確定的原理應用于設計者的問題等;后處理過程的主要任務是對從沖突矩陣得出的發明原理進行啟發性思考、獲得設計依據和靈感，評價并完善概念設計及后續的設計等。其中，TRIZ給出的沖突矩陣和40條發明原理是整個過程的核心工具。

2.3 設計過程問題的描述

結合TRIZ中發明問題的解決理論，我們將發明問題歸納為兩類：物理沖突和技術沖突。

首先，根據正常的使用習慣，人們普遍希望課桌椅在使用時高度合適，使用面積大，必要時要實現桌椅高度調節;在桌椅處于備用狀態時，如進行桌椅搬運、存放甚至是攜帶時，其整體結構要實現便攜，這時就需要其體積要盡量小，以避免不必要的空間、人力、財力的浪費。此時，問題就是如何實現一套桌椅的體積在使用時大，不使用時小，這是對系統的體積提出的兩個相反方向的設計要求，屬于物理沖突。

其次，既然要改變系統體積，就難免在設計時出現活動部件和調節機構，這就會使系統的穩定性受到一定程度上的影響，通過查閱TRIZ給出的39個工程參數，將這一沖突可轉化為標準沖突，即靜止物體體積與結構穩定性之間的沖突。

此外，要想實現便攜，就應盡量減少系統中元件數量，所以提出了桌椅一體化的設計思路。同時為實現體積調節，還要增加體積調節結構。但是具體方案中就要面臨這樣一個問題，“一體化”過程會不會使整個系統變復雜？會不會使系統可操作性變差？通過對比查閱TRIZ給出的39個工程參數，這一沖突可轉化為標準沖突：物質或事物的數量與可操作性之間的沖突、物質或事物的數量與裝置復雜性之間的沖突。

2.4 基于TRIZ技術沖突解決原理的新型課桌椅創新方案設計

依據系統的進化路線，我們初步給出了解決方案的設計方向。對于物理沖突，主要應用分離原理進行解決。考慮到桌椅在使用時要求體積要大，不使用時要求體積要小，便說明兩種狀態存在時間差。因此，可以應用時間分離原理對該物理沖突進行解決。對此，我們需要設計或者尋找一種機構，能實現以上兩種工作狀態甚至實現系統的連續變化。經過查閱文獻資料和大量專利[3]，我們選定了可實現伸縮功能的交叉機構。

對于技術沖突：靜止物體體積與結構穩定性之間的沖突。通過查閱沖突矩陣，TRIZ對相應給出了28、34、35、40四條發明原理。其中34拋棄與修復原理和40復合材料原理對于桌椅這種簡單系統來說會造成結構復雜化和成本提升，所以不予考慮。之后依據連續性變化和基于場控制系統的進化方向，我們在28機械系統的替代原理和35參數變化原理的啟發下注意到重要兩點：換場、改變物體柔性。對于換場，我們選擇將靜態場轉變為動態場，這樣可以實現場控制;對于改變物體柔性，我們選擇改變機構的運動軌跡，這樣可以進一步實現系統連續性變化。作為補充，考慮到方案設計的細節問題，對于技術沖突：物質或事物的數量與可操作性/裝置復雜性之間的沖突，通過查閱沖突矩陣，我們得到了35、29、25、3、13、27、10等若干條發明原理。其中29氣動與液壓結構原理和25自服務原理工藝復雜，不便實現;3局部質量原理簡單，但是勢必給結構帶來新的改變。所以，上述原理不予考慮。對于35參數變化原理，我們選擇了改變物體柔性;對于10預操作原理，我們選擇了預先對物體進行特殊安排;對于13反向原理，我們選擇了結構多用性;對于27用低成本、不耐用物體代替昂貴、耐用物體原理，我們選擇了合適的結構材料。

針對物理沖突，我們選定了可伸縮的交叉機構。具體實施上，桌椅使用時機構張開，不使用時機構收緊。

針對第一個技術沖突，我們設計了滑道，使其一端與交叉機構的一端固連;另一端滑動，以便于整個機構的變動，我們還配備了定位銷，以實現機構定位，這樣便可以實現靜態場與動態場的相互轉換。為增加機構柔性，我們改小了交叉機構尺寸，增加了交叉機構數量，即通過改變桌腿的節數增強了機構的柔性。滑道與交叉機構相互配合，即可實現系統的場控制和連續性變化

針對第二個技術沖突，我們設計了連桿機構以實現桌椅“一體化”和系統結構的預操作，為保證強度和相對運動位置準確度，采用了平面四桿機構[4];為降低系統復雜度，同時實現結構多用性，我們賦予椅子腿另一個功能：手柄。就是說，在桌椅收緊后，椅子腿可充當新系統中手柄的角色;為降低成本和技術可實現性，我們將承重機構的材料選定為不銹鋼，將各板面材料選定為聚酯材料。

3 設計評價

從技術上分析，該設計方案對于設計思路和要求中的場控制和連續性變化進行了合理的實現。值得關注的是，該設計方案工藝性良好，整個制造過程僅涉及管材的切割、焊接、鉚接等工藝，幾乎不存在高精度的配合及其他技術要求，便于高效批量生產，且便于回收再利用。此外，該設計方案多采用市場標準件，結構簡單，組裝方便，均保證了生產過程的低成本，便于投入生產。

面對市場，課桌椅的設計主要是為學生、學校和運輸搬運者提供更優化的使用功能，也包括制造商。對于學生，該設計方案便于使用與攜帶;對于學校，該設計方案便于存儲與管理;對于搬運者，該設計方案便于運輸和搬運;對于制造商，該設計方案節省工時，工藝簡單，成本低，便于投產且生產效率高。表1為相同參數（如高度、面積相同）情況下，該設計方案的重要設計參數與已有產品相應參數的對比[5]。

4 結論

該設計方案在完成初步設計的基礎上，參考國家標準，對一組參數進行了實物制作和系統強度校核，在不銹鋼壁厚1 mm，截面尺寸為10×15[6]時，整個系統可承受至少200 kg的重量[7]，這對于學生來說是十分安全的。至于將該設計方案進一步投入生產，還需進行更多參數的標準化和系統強度校驗，即實現該設計方案的標準化、系列化[8]。

展望未來，該設計方案將以其顯著地結構、性能、工藝、成本優勢極大地刺激消費，加速校園桌椅更新換代。

參考文獻

[1] 學生課桌椅國家標準[EB/OL].http： //www.ahkoo.com/news/118.htm.

[2] 檀潤華.TRIZ及應用[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3] 搜索-中國知網-桌椅[EB/OL].http：//epub.cnki.net/kns/brief/default_result.aspx.

[4] 孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理[M].高等教育出版社，2010：109-150.

[5] 桌椅價格批發商-阿里巴巴[EB/OL].http：//p4psearch.1688.com/p4p114/p4psearch/offer2.htm？keywords=%d7%c0%d2%ce%bc%db%b8%f1&cosite=baidujj&location=phrase&trackid=4014000003490694.

[6] 常用鋼管規格一覽表[EB/OL].http：//www.docin.com/p-403230080.html.

[7] 范慕輝，焦永樹.材料力學[M].機械工業出版社，2010：55-173.

[8] 韋莉莉.推進課桌椅標準化建設的策略[J].實驗教學與儀器，2014（3）：69-70.

2.3 設計過程問題的描述

結合TRIZ中發明問題的解決理論，我們將發明問題歸納為兩類：物理沖突和技術沖突。

首先，根據正常的使用習慣，人們普遍希望課桌椅在使用時高度合適，使用面積大，必要時要實現桌椅高度調節;在桌椅處于備用狀態時，如進行桌椅搬運、存放甚至是攜帶時，其整體結構要實現便攜，這時就需要其體積要盡量小，以避免不必要的空間、人力、財力的浪費。此時，問題就是如何實現一套桌椅的體積在使用時大，不使用時小，這是對系統的體積提出的兩個相反方向的設計要求，屬于物理沖突。

其次，既然要改變系統體積，就難免在設計時出現活動部件和調節機構，這就會使系統的穩定性受到一定程度上的影響，通過查閱TRIZ給出的39個工程參數，將這一沖突可轉化為標準沖突，即靜止物體體積與結構穩定性之間的沖突。

此外，要想實現便攜，就應盡量減少系統中元件數量，所以提出了桌椅一體化的設計思路。同時為實現體積調節，還要增加體積調節結構。但是具體方案中就要面臨這樣一個問題，“一體化”過程會不會使整個系統變復雜？會不會使系統可操作性變差？通過對比查閱TRIZ給出的39個工程參數，這一沖突可轉化為標準沖突：物質或事物的數量與可操作性之間的沖突、物質或事物的數量與裝置復雜性之間的沖突。

2.4 基于TRIZ技術沖突解決原理的新型課桌椅創新方案設計

依據系統的進化路線，我們初步給出了解決方案的設計方向。對于物理沖突，主要應用分離原理進行解決。考慮到桌椅在使用時要求體積要大，不使用時要求體積要小，便說明兩種狀態存在時間差。因此，可以應用時間分離原理對該物理沖突進行解決。對此，我們需要設計或者尋找一種機構，能實現以上兩種工作狀態甚至實現系統的連續變化。經過查閱文獻資料和大量專利[3]，我們選定了可實現伸縮功能的交叉機構。

對于技術沖突：靜止物體體積與結構穩定性之間的沖突。通過查閱沖突矩陣，TRIZ對相應給出了28、34、35、40四條發明原理。其中34拋棄與修復原理和40復合材料原理對于桌椅這種簡單系統來說會造成結構復雜化和成本提升，所以不予考慮。之后依據連續性變化和基于場控制系統的進化方向，我們在28機械系統的替代原理和35參數變化原理的啟發下注意到重要兩點：換場、改變物體柔性。對于換場，我們選擇將靜態場轉變為動態場，這樣可以實現場控制;對于改變物體柔性，我們選擇改變機構的運動軌跡，這樣可以進一步實現系統連續性變化。作為補充，考慮到方案設計的細節問題，對于技術沖突：物質或事物的數量與可操作性/裝置復雜性之間的沖突，通過查閱沖突矩陣，我們得到了35、29、25、3、13、27、10等若干條發明原理。其中29氣動與液壓結構原理和25自服務原理工藝復雜，不便實現;3局部質量原理簡單，但是勢必給結構帶來新的改變。所以，上述原理不予考慮。對于35參數變化原理，我們選擇了改變物體柔性;對于10預操作原理，我們選擇了預先對物體進行特殊安排;對于13反向原理，我們選擇了結構多用性;對于27用低成本、不耐用物體代替昂貴、耐用物體原理，我們選擇了合適的結構材料。

針對物理沖突，我們選定了可伸縮的交叉機構。具體實施上，桌椅使用時機構張開，不使用時機構收緊。

針對第一個技術沖突，我們設計了滑道，使其一端與交叉機構的一端固連;另一端滑動，以便于整個機構的變動，我們還配備了定位銷，以實現機構定位，這樣便可以實現靜態場與動態場的相互轉換。為增加機構柔性，我們改小了交叉機構尺寸，增加了交叉機構數量，即通過改變桌腿的節數增強了機構的柔性。滑道與交叉機構相互配合，即可實現系統的場控制和連續性變化

針對第二個技術沖突，我們設計了連桿機構以實現桌椅“一體化”和系統結構的預操作，為保證強度和相對運動位置準確度，采用了平面四桿機構[4];為降低系統復雜度，同時實現結構多用性，我們賦予椅子腿另一個功能：手柄。就是說，在桌椅收緊后，椅子腿可充當新系統中手柄的角色;為降低成本和技術可實現性，我們將承重機構的材料選定為不銹鋼，將各板面材料選定為聚酯材料。

3 設計評價

從技術上分析，該設計方案對于設計思路和要求中的場控制和連續性變化進行了合理的實現。值得關注的是，該設計方案工藝性良好，整個制造過程僅涉及管材的切割、焊接、鉚接等工藝，幾乎不存在高精度的配合及其他技術要求，便于高效批量生產，且便于回收再利用。此外，該設計方案多采用市場標準件，結構簡單，組裝方便，均保證了生產過程的低成本，便于投入生產。

面對市場，課桌椅的設計主要是為學生、學校和運輸搬運者提供更優化的使用功能，也包括制造商。對于學生，該設計方案便于使用與攜帶;對于學校，該設計方案便于存儲與管理;對于搬運者，該設計方案便于運輸和搬運;對于制造商，該設計方案節省工時，工藝簡單，成本低，便于投產且生產效率高。表1為相同參數（如高度、面積相同）情況下，該設計方案的重要設計參數與已有產品相應參數的對比[5]。

4 結論

該設計方案在完成初步設計的基礎上，參考國家標準，對一組參數進行了實物制作和系統強度校核，在不銹鋼壁厚1 mm，截面尺寸為10×15[6]時，整個系統可承受至少200 kg的重量[7]，這對于學生來說是十分安全的。至于將該設計方案進一步投入生產，還需進行更多參數的標準化和系統強度校驗，即實現該設計方案的標準化、系列化[8]。

展望未來，該設計方案將以其顯著地結構、性能、工藝、成本優勢極大地刺激消費，加速校園桌椅更新換代。

參考文獻

[1] 學生課桌椅國家標準[EB/OL].http： //www.ahkoo.com/news/118.htm.

[2] 檀潤華.TRIZ及應用[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3] 搜索-中國知網-桌椅[EB/OL].http：//epub.cnki.net/kns/brief/default_result.aspx.

[4] 孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理[M].高等教育出版社，2010：109-150.

[5] 桌椅價格批發商-阿里巴巴[EB/OL].http：//p4psearch.1688.com/p4p114/p4psearch/offer2.htm？keywords=%d7%c0%d2%ce%bc%db%b8%f1&cosite=baidujj&location=phrase&trackid=4014000003490694.

[6] 常用鋼管規格一覽表[EB/OL].http：//www.docin.com/p-403230080.html.

[7] 范慕輝，焦永樹.材料力學[M].機械工業出版社，2010：55-173.

[8] 韋莉莉.推進課桌椅標準化建設的策略[J].實驗教學與儀器，2014（3）：69-70.

2.3 設計過程問題的描述

結合TRIZ中發明問題的解決理論，我們將發明問題歸納為兩類：物理沖突和技術沖突。

首先，根據正常的使用習慣，人們普遍希望課桌椅在使用時高度合適，使用面積大，必要時要實現桌椅高度調節;在桌椅處于備用狀態時，如進行桌椅搬運、存放甚至是攜帶時，其整體結構要實現便攜，這時就需要其體積要盡量小，以避免不必要的空間、人力、財力的浪費。此時，問題就是如何實現一套桌椅的體積在使用時大，不使用時小，這是對系統的體積提出的兩個相反方向的設計要求，屬于物理沖突。

其次，既然要改變系統體積，就難免在設計時出現活動部件和調節機構，這就會使系統的穩定性受到一定程度上的影響，通過查閱TRIZ給出的39個工程參數，將這一沖突可轉化為標準沖突，即靜止物體體積與結構穩定性之間的沖突。

此外，要想實現便攜，就應盡量減少系統中元件數量，所以提出了桌椅一體化的設計思路。同時為實現體積調節，還要增加體積調節結構。但是具體方案中就要面臨這樣一個問題，“一體化”過程會不會使整個系統變復雜？會不會使系統可操作性變差？通過對比查閱TRIZ給出的39個工程參數，這一沖突可轉化為標準沖突：物質或事物的數量與可操作性之間的沖突、物質或事物的數量與裝置復雜性之間的沖突。

2.4 基于TRIZ技術沖突解決原理的新型課桌椅創新方案設計

依據系統的進化路線，我們初步給出了解決方案的設計方向。對于物理沖突，主要應用分離原理進行解決。考慮到桌椅在使用時要求體積要大，不使用時要求體積要小，便說明兩種狀態存在時間差。因此，可以應用時間分離原理對該物理沖突進行解決。對此，我們需要設計或者尋找一種機構，能實現以上兩種工作狀態甚至實現系統的連續變化。經過查閱文獻資料和大量專利[3]，我們選定了可實現伸縮功能的交叉機構。

對于技術沖突：靜止物體體積與結構穩定性之間的沖突。通過查閱沖突矩陣，TRIZ對相應給出了28、34、35、40四條發明原理。其中34拋棄與修復原理和40復合材料原理對于桌椅這種簡單系統來說會造成結構復雜化和成本提升，所以不予考慮。之后依據連續性變化和基于場控制系統的進化方向，我們在28機械系統的替代原理和35參數變化原理的啟發下注意到重要兩點：換場、改變物體柔性。對于換場，我們選擇將靜態場轉變為動態場，這樣可以實現場控制;對于改變物體柔性，我們選擇改變機構的運動軌跡，這樣可以進一步實現系統連續性變化。作為補充，考慮到方案設計的細節問題，對于技術沖突：物質或事物的數量與可操作性/裝置復雜性之間的沖突，通過查閱沖突矩陣，我們得到了35、29、25、3、13、27、10等若干條發明原理。其中29氣動與液壓結構原理和25自服務原理工藝復雜，不便實現;3局部質量原理簡單，但是勢必給結構帶來新的改變。所以，上述原理不予考慮。對于35參數變化原理，我們選擇了改變物體柔性;對于10預操作原理，我們選擇了預先對物體進行特殊安排;對于13反向原理，我們選擇了結構多用性;對于27用低成本、不耐用物體代替昂貴、耐用物體原理，我們選擇了合適的結構材料。

針對物理沖突，我們選定了可伸縮的交叉機構。具體實施上，桌椅使用時機構張開，不使用時機構收緊。

針對第一個技術沖突，我們設計了滑道，使其一端與交叉機構的一端固連;另一端滑動，以便于整個機構的變動，我們還配備了定位銷，以實現機構定位，這樣便可以實現靜態場與動態場的相互轉換。為增加機構柔性，我們改小了交叉機構尺寸，增加了交叉機構數量，即通過改變桌腿的節數增強了機構的柔性。滑道與交叉機構相互配合，即可實現系統的場控制和連續性變化

針對第二個技術沖突，我們設計了連桿機構以實現桌椅“一體化”和系統結構的預操作，為保證強度和相對運動位置準確度，采用了平面四桿機構[4];為降低系統復雜度，同時實現結構多用性，我們賦予椅子腿另一個功能：手柄。就是說，在桌椅收緊后，椅子腿可充當新系統中手柄的角色;為降低成本和技術可實現性，我們將承重機構的材料選定為不銹鋼，將各板面材料選定為聚酯材料。

3 設計評價

從技術上分析，該設計方案對于設計思路和要求中的場控制和連續性變化進行了合理的實現。值得關注的是，該設計方案工藝性良好，整個制造過程僅涉及管材的切割、焊接、鉚接等工藝，幾乎不存在高精度的配合及其他技術要求，便于高效批量生產，且便于回收再利用。此外，該設計方案多采用市場標準件，結構簡單，組裝方便，均保證了生產過程的低成本，便于投入生產。

面對市場，課桌椅的設計主要是為學生、學校和運輸搬運者提供更優化的使用功能，也包括制造商。對于學生，該設計方案便于使用與攜帶;對于學校，該設計方案便于存儲與管理;對于搬運者，該設計方案便于運輸和搬運;對于制造商，該設計方案節省工時，工藝簡單，成本低，便于投產且生產效率高。表1為相同參數（如高度、面積相同）情況下，該設計方案的重要設計參數與已有產品相應參數的對比[5]。

4 結論

該設計方案在完成初步設計的基礎上，參考國家標準，對一組參數進行了實物制作和系統強度校核，在不銹鋼壁厚1 mm，截面尺寸為10×15[6]時，整個系統可承受至少200 kg的重量[7]，這對于學生來說是十分安全的。至于將該設計方案進一步投入生產，還需進行更多參數的標準化和系統強度校驗，即實現該設計方案的標準化、系列化[8]。

展望未來，該設計方案將以其顯著地結構、性能、工藝、成本優勢極大地刺激消費，加速校園桌椅更新換代。

參考文獻

[1] 學生課桌椅國家標準[EB/OL].http： //www.ahkoo.com/news/118.htm.

[2] 檀潤華.TRIZ及應用[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3] 搜索-中國知網-桌椅[EB/OL].http：//epub.cnki.net/kns/brief/default_result.aspx.

[4] 孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理[M].高等教育出版社，2010：109-150.

[5] 桌椅價格批發商-阿里巴巴[EB/OL].http：//p4psearch.1688.com/p4p114/p4psearch/offer2.htm？keywords=%d7%c0%d2%ce%bc%db%b8%f1&cosite=baidujj&location=phrase&trackid=4014000003490694.

[6] 常用鋼管規格一覽表[EB/OL].http：//www.docin.com/p-403230080.html.

[7] 范慕輝，焦永樹.材料力學[M].機械工業出版社，2010：55-173.

[8] 韋莉莉.推進課桌椅標準化建設的策略[J].實驗教學與儀器，2014（3）：69-70.