基于TRIZ技術矛盾解決理論的眼鏡起霧問題分析

王潞 王英 包呈敏

摘? 要：通過對TRIZ（發明問題解決理論）的學習，利用39個通用工程參數和40個發明原理構成的矛盾矩陣，分析了眼鏡起霧問題存在的技術矛盾，根據矛盾矩陣中推薦的發明原理分別從不同角度提出了解決方案。

關鍵詞：眼鏡起霧;矛盾矩陣;發明原理;技術矛盾

中圖分類號：TB47? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）09-0021-02

Abstract： Through the study of TRIZ （viz.， Theory of the Solution of Inventive Problems）， using the contradiction matrix composed of 39 general engineering parameters and 40 invention principles， the technical contradiction of glasses fogging is analyzed， and the solutions are put forward from different angles according to the invention principle recommended in the contradiction matrix.

Keywords： glasses fog; contradiction matrix; invention principle; technical contradiction

1 什么是TRIZ

發明問題解決理論，俄文縮寫TRIZ，由蘇聯工程師、科學家根里奇·阿奇舒勒于1956年創立。阿奇舒勒和他的弟子們一起對數以萬計的包含不同領域的專利和自然科學知識進行了研究、整理以及歸納，得出了許多發明中運用的規律，最終建立起一套實用的、以解決發明問題為主要目的的理論和方法體系。他的研究揭示了工程系統的演變客觀趨勢，并且從中提出了他的主要假設：工程系統的演變不是一個隨機的過程，而是遵循著一定的規律，現代TRIZ理論體系已經成為了一個具有創新性的工具。[1]運用TRIZ解決問題時有三大步驟，問題識別、問題解決、概念驗證。其中，在問題識別階段有許多強大的分析問題的工具，如功能分析、因果鏈分析、剪裁、特性傳遞、矛盾解決理論等，[7]這些具有結構化、簡單化的工具填補了新產品開發流程中的缺陷，指導解決問題的新思路。

2 問題描述

無論是在寒冷的冬季或者是炎熱的夏季，由于溫差較大，鏡片上會有極其微小的水滴，這些小水滴的不均勻分布給佩戴眼鏡的人們帶來了一些缺點，其中最主要的就是眼鏡起霧的問題。眼鏡起霧給外出的人們造成了很大的不便，視線模糊，看不清道路。雖然可以用眼鏡布擦拭，但是這并不是一個徹底的處理方法，因為隨身攜帶眼鏡布不方便，而且并不能保證時時刻刻都記得。因此針對這一問題進行了分析。

3 技術矛盾與矛盾矩陣

技術矛盾是指技術系統中兩個參數之間存在著相互制約，即在提高技術系統的某一個特性時，導致另一個的特性惡化所產生的矛盾。[3]阿奇舒勒發現，利用39個通用工程參數可以描述工程中出現的絕大多數技術矛盾，且這些技術矛盾可以用通用的40個發明原理來解決。[6]于是阿奇舒勒將工程參數和發明原理聯系起來，組成了39×39的矛盾矩陣表。[2]使用矛盾矩陣表時要將改善的參數和惡化的參數轉化為通用工程參數，技術矛盾由包含改善參數行與包含惡化參數列的交叉單元來表示，之后由交叉單元中推薦的發明原理提示提出合適的解決方案。技術矛盾一般用“如果……那么……但是……”來描述，其中“那么”后面是改善的參數，“但是”后面的內容是惡化的參數。因此，要想徹底解決技術矛盾問題，要在改善某個參數的同時，使另一參數不會惡化[4]。

3.1 技術矛盾描述（如圖1）

3.2 參數轉化

將改善的參數和惡化的參數一般化為阿奇舒勒通用工程參數，如表1所示：

3.3 確定發明原理

通過矛盾矩陣得出發明原理2，10，26，如[5]表2所示。

3.4 解決方案

鏡片的溫度會因所在環境的不同而改變，因此會發生起霧的現象。通過預先作用原理A得出解決方案①：可以在鏡圈周圍安裝一個小型的變溫裝置，進入另一個溫差較大環境之前按下控制溫度的開關，調節鏡片的溫度，避免溫差造成的鏡片霧化。

結合抽取原理A得出解決方案②：將鏡圈的材質進行改造，用高分子吸水樹脂的材料合成，吸水樹脂是一種新型功能性的高分子材料，它具有吸收比自身重百倍甚至千倍水的高吸水功能，并且具有很強的保水性。因此，這種材質的鏡圈可以高效的吸收水分，避免在鏡片上形成水霧。

除了矛盾矩陣中提示的發明原理以外，可以利用發明原理40復合材料A（用復合材料代替均質材料）得到方案③：使用一種親水性差的材料改變鏡片的材質，并且將鏡圈換成強吸水的材料，保證鏡片是干燥的。

4 結論

現在市面上針對眼鏡起霧這一問題，已經有了很多的解決方案，例如防霧眼鏡布、防霧噴霧、防霧鏡片等，但是都沒有在市場上普及，說明這些方法并不是完美的。想要讓問題徹底解決，應該考慮到問題自身存在的矛盾。在對眼鏡起霧的問題進行分析的過程中，使用TRIZ中的阿奇舒勒矛盾矩陣和發明原理來解決技術矛盾問題，往往可以使有矛盾的兩個參數都得到滿足，得出具有可行性的解決方案。這證明TRIZ的引導可以找到新的創新方法，使我們不斷地進行研究直到發現一個徹底的解決方案。

參考文獻：

[1]孫永偉，[美]謝爾蓋·伊克萬科.TRIZ打開創新之門的新鑰匙Ⅰ[M].北京：科學出版社，2015：1-221.

[2]周永清.TRIZ中矛盾理論及應用[J].科學與管理，2010（3）：15-17.

[3]張付英，徐燕申，沈浩，等.基于TRIZ矛盾解決原理的定值器設計研究[J].液壓與氣動，2003（11）：14-16.

[4]韓衛國，蘇顏麗，李輝，等.基于TRIZ沖突解決理論的抽油煙機創新設計[J].機械設計，2016，33（11）：115-117.

[5]李付星.基于TRIZ沖突解決原理的壓路機創新設計研究[J].機械設計，2014，31（9）：110-112.

[6]呂欣.基于TRIZ理論中39矛盾矩陣與40創新原則的產品創新設計研究[J].包裝工程，2009，30（5）：211-213.

[7]賀雪梅，李隆真，梁金生.TRIZ沖突解決原理在飲水機設計中的應用[J].包裝工程，2015，36（14）：60-63.