淺談基于TRIZ理論的紅外遙控風扇

劉春蘭 虎峰輝 魏勇 趙嫦欣

【摘要】傳統的掛式風扇存在細繩開關易損壞和安裝不牢固的問題，本文通過引入TRIZ理論的技術矛盾理論，將掛式風扇設計為紅外遙控新型掛式風扇，解決了傳統風扇中存在的使用不方便、易損壞、安全系數低的問題。

【關鍵詞】TRIZ理論；技術矛盾；創新設計

一、問題描述

低檔餐館使用的掛式風扇多由細繩開關和扇葉構成，在工作時需要用力拉動細繩來使掛式風扇進行工作和調節風速。

其中存在以下三個常見問題：（1）細繩開關由細繩和機械調速開關構成，在使用時笨重不便捷，需直接接觸細繩，并用力拉動才能夠使風扇進行工作。（2）細繩因為拉力作用而容易拉斷損壞，并且機械開關也存在磨損問題，容易因磨損造成風扇工作系統出現故障。（3）拉力作用因人為操作，作用方向和力度難于控制，容易令掛式風扇的固定裝置變松，從而導致掛式風扇脫落造成事故。

二、使用TRIZ理論解決問題

根據TRIZ理論進行分析，掛式風扇存在的問題屬于TRIZ理論中的技術矛盾，技術矛盾是指一個方案具有有利和有害兩種情況，可以闡述為加入有益系統或刪除有害系統導致系統無法正常工作。簡而描述為：兩個參數A和B，即當A得到改善時，B則變得惡化則為技術矛盾。

解決技術矛盾的步驟如下：一是描述關鍵問題。長期使用細繩開關會使掛式風扇因磨損而難以控制，或者導致安全事故。二是將問題轉化為技術矛盾。我們對問題進行如下描述，如果使用細繩開關，那么風扇可以進行工作，但是風扇易損壞且存在安全隱患。這種矛盾可以用表1來進行描述，在表1中我們分別進行了技術矛盾1和技術矛盾2的描述，兩種描述都是正確的。三是識別技術矛盾中改善參數和惡化參數。經過分析，我們改善的參數是系統的簡單、方便程度，惡化的是系統部分工作能力的喪失和安全系數的下降。四是將改善和惡化參數化為阿奇舒勒通用工程參數。通過查閱39個通用工程參數，我們確定，在技術矛盾中，改善的參數是可操作性，即物體或系統操作的簡單、方便程度。惡化的參數是能量損失，即系統的全部或部分、永久或暫時的工作能力損失。五是在矛盾矩陣中找到改善和惡化通用工程參數的方位，確定其發明原理。通過矛盾矩陣從阿奇舒勒提取的40個發明原理中查找到解決技術矛盾的發明原理是：發明原理2抽取，發明原理13反向作用。其發明原理的具體解釋和描述如表2所示。

最終我們在發明原理2（抽取原則）得到啟示，即將產生負面影響的細繩開關裝置抽取。那么我們要解決的是沒有細繩開關，風扇將如何工作的問題。

經過分析，我們選擇使用剪裁工具，剪裁是現代TRIZ理論中的一種分析問題工具，簡單來說，是將系統中的一個及一個以上的部件刪除掉，將被刪除組件的功能利用其他組件代替。

根據剪裁的功能再分配原則1：一個組件已經對功能的對象執行了相似的功能。功能A與功能B類似，并且作用于到一個功能對象。相似的功能意味著對功能對象的參數變化產生了類似的改變作用，我們只需要尋找與細繩開關執行相似功能的組件。在家電中，我們找到了紅外無線遙控器，其具有與細繩開關相同的功能：控制用電器的工作，且可以作用于掛式風扇，使掛式風扇的操作更加簡潔方便，并且使掛式風扇更加安全。遙控裝置由電源、發射二極管和開關組成，接收裝置由電源、接收二極管、和三極管組成。

三、結語

通過引入TRIZ中的技術矛盾理論，將傳統的細繩開關改為紅外遙控控制開關，進行創新設計，解決了風扇使用不方便、易損壞、安全系數低等問題，使掛式風扇重獲新生。通過實踐證明，運用TRIZ理論，可以極大加速人們發明創新的進程，能得到對生產生活有促進作用的優秀產品。TRIZ提供的發明創造思維不僅可以打破我們的傳統思考方式，提高我們的創新能力，而且使我們按照合理的方式進行發明創新。技術矛盾可以使問題模塊化，加快解決方案的誕生，對發明創新起到了極大的促進作用。

參考文獻

[1]孫永偉，謝爾蓋.伊克萬科.TRIZ打開創新之門的金鑰匙[M].北京：科學出版社，2015.

作者簡介：劉春蘭（1989.03—），女，漢族，四川人，碩士，助理實驗師，研究方向：光纖傳感；虎峰輝（1997.12—），男，回族，河南鄭州人；魏勇（1987.06—），男，漢族，內蒙包頭人，博士，講師，研究方向：光纖傳感、大學生創新教育；趙嫦欣（1991.03—），女，漢族，黑龍江拜泉人，碩士，助理實驗員，研究方向：光纖傳感。