基于TRIZ理論的行李箱安全裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)

張茹

（太原師范學(xué)院，山西 晉中 030619）

行李箱是出行時(shí)用于攜帶物品的箱包，大致可分為軟質(zhì)行李箱和硬質(zhì)行李箱，屬于行李的類(lèi)型之一。目前，行李箱的使用已經(jīng)走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，因此，在諸如動(dòng)車(chē)、高鐵、飛機(jī)等交通工具上還具備專(zhuān)門(mén)放置行李箱的儲(chǔ)存空間和行李托運(yùn)功能。但隨著人們生活質(zhì)量的提高和思維方式的轉(zhuǎn)變，致力于經(jīng)用、耐摔功能的傳統(tǒng)行李箱已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的要求，而對(duì)行李箱安全、材質(zhì)、外觀等屬性的提升則被逐漸提上議事日程，特別是傳統(tǒng)行李箱安全系數(shù)較低的問(wèn)題亟待解決。目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)行李箱安全裝置的研究還鮮有涉及，因此設(shè)計(jì)一款具有較高安全性，且不失實(shí)用性和便捷性的行李箱具有一定實(shí)際意義。

TRIZ理論是“發(fā)明問(wèn)題解決理論”的俄文首字母縮寫(xiě)，該理論基于各種標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)、面向發(fā)明的核心問(wèn)題，所提煉和總結(jié)出的解決方法和指導(dǎo)原則，是阿奇舒勒建立的一套體系化、實(shí)用化的發(fā)明解決問(wèn)題的方法[1-3]。TRIZ設(shè)計(jì)方法核心思想是技術(shù)進(jìn)化原理，由矛盾矩陣、40個(gè)發(fā)明原理、76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解及若干分析求解方法和工具構(gòu)成其主要技術(shù)體系，從發(fā)明創(chuàng)新的原理角度出發(fā)，給出了正向設(shè)計(jì)過(guò)程中創(chuàng)新思維的運(yùn)行機(jī)制，對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)有很好的指導(dǎo)作用[4]。

1 行李箱安全裝置的發(fā)展現(xiàn)狀與需求分析

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

早期的行李箱多以木質(zhì)材料制成，后來(lái)行李箱的材料趨向更為輕便的硬塑膠或布質(zhì)，直到智能化旅行箱的設(shè)計(jì)，其功能多樣，例如USB對(duì)外充電、GPS定位防丟，遙控器操控等[5]。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)市售行李箱比較普遍的安全裝置是行李箱配備的安全鎖。常見(jiàn)安全鎖有以下3種。

1）普通密碼掛鎖（包括多撥式和轉(zhuǎn)盤(pán)式）。多撥式密碼鎖是最簡(jiǎn)單的密碼鎖，使用多個(gè)撥圈，當(dāng)撥圈轉(zhuǎn)到正確的密碼組合時(shí)，鎖便可以開(kāi)啟。相比較而言，行李箱中轉(zhuǎn)盤(pán)式更加常見(jiàn)，是全機(jī)械結(jié)構(gòu)的密碼鎖，三位數(shù)字即可構(gòu)成密碼，操作比較簡(jiǎn)單且具有安全性。

2）行李箱自帶的密碼鎖頭，與普通密碼掛鎖的工作原理類(lèi)似，但由于鎖頭與箱體融合成為一體，因此外觀更加協(xié)調(diào)，易于攜帶且不會(huì)造成鎖頭丟失。

3）獨(dú)立的TSA密碼鎖，也稱(chēng)為海關(guān)鎖。這種密碼鎖是海關(guān)對(duì)轉(zhuǎn)關(guān)行李和物件進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)時(shí)保證行李箱不被強(qiáng)制破箱而設(shè)置的國(guó)際通用密碼鎖，操作與普通密碼鎖無(wú)異，最大的特點(diǎn)是可識(shí)別性，主要用于保證貨物安全。當(dāng)前雖然也有指紋智能鎖的提出，通過(guò)指紋錄入和識(shí)別來(lái)保證行李箱的安全性，并通過(guò)NFC模塊達(dá)到與手機(jī)的結(jié)合，但由于技術(shù)要求較高，至今尚未普及[6]。

1.2 需求分析

針對(duì)當(dāng)前行李箱安全裝置的使用，可發(fā)現(xiàn)市面上該裝置仍以密碼鎖為主，雖然也有部分行李箱擁有固定裝置（例如在行李箱上安裝剎車(chē)輪），但這也主要是為了防止行李箱的滑移，而針對(duì)行李箱箱體的安全防護(hù)并未得到保障[7-11]。特別是當(dāng)用戶(hù)離開(kāi)自己行李箱時(shí)，行李箱的安全系數(shù)就會(huì)大大降低，給用戶(hù)造成行李丟失的困擾。因此，設(shè)計(jì)一款增加箱體安全性且兼具便捷性、實(shí)用性的行李箱具有一定實(shí)踐意義，同時(shí)也可以填補(bǔ)這一市場(chǎng)空缺。

本文將結(jié)合TRIZ理論，從多方面分析行李箱目前存在的問(wèn)題，并有針對(duì)性地運(yùn)用系統(tǒng)理論對(duì)行李箱安全裝置的設(shè)計(jì)、安裝和應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行解決，并對(duì)裝置優(yōu)化后的可行性進(jìn)行分析，做到設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的融合，解決行李箱目前存在的安全隱患問(wèn)題[12-13]。首先，本文從系統(tǒng)功能和因果鏈分析著手，將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為工程技術(shù)參數(shù)，再使用技術(shù)矛盾、物質(zhì)—場(chǎng)分析法、物理矛盾來(lái)進(jìn)行求解，針對(duì)行李箱的具體分析流程，見(jiàn)圖1。

圖1 行李箱分析流程Fig.1 Flowchart of luggage analysis

2 基于TRIZ的問(wèn)題分析與求解

2.1 問(wèn)題分析

2.2.1 系統(tǒng)功能分析

系統(tǒng)功能分析是指通過(guò)分析當(dāng)前系統(tǒng)組件和功能之間及超系統(tǒng)之間的作用關(guān)系，能夠確定技術(shù)上的矛盾和功能上的限制。功能屬性分析是尋找創(chuàng)新切入點(diǎn)與簡(jiǎn)化現(xiàn)有系統(tǒng)最實(shí)用的工具，一個(gè)完整的功能屬性分析是進(jìn)行系統(tǒng)創(chuàng)新的關(guān)鍵步驟[14-18]。本文對(duì)行李箱系統(tǒng)功能的分析將通過(guò)建立組件模型、結(jié)構(gòu)模型來(lái)逐步建立功能模型[19-21]，具體步驟如下。

步驟1：將行李箱組件拆分為超系統(tǒng)組件（行李、人、地面、力場(chǎng)、固定物）、系統(tǒng)組件（拉桿、箱體、滑輪、把手）和子系統(tǒng)組件（密碼鎖、拉鏈），基于此建立組件模型，見(jiàn)圖2。

圖2 行李箱系統(tǒng)功能組件分析Fig.2 Analysis of the Functional Component of the Luggage System

步驟2：在步驟一的基礎(chǔ)上對(duì)行李箱各個(gè)系統(tǒng)間相互作用的關(guān)系進(jìn)行分析，進(jìn)而建立組件關(guān)系模型，見(jiàn)圖3。

圖3 行李箱系統(tǒng)功能組件關(guān)系Fig.3 Relationship Diagram of the Function Components of the Luggage System

步驟3：基于關(guān)系矩陣建立功能模型，見(jiàn)圖4。

圖4 行李箱系統(tǒng)功能關(guān)系模型Fig.4 Function Relation Model of Luggage System

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)功能的分析可以發(fā)現(xiàn)，行李箱具備儲(chǔ)存并運(yùn)載行李物件的能力，并能夠通過(guò)密碼鎖的形式來(lái)保障行李的安全，但當(dāng)人離開(kāi)行李，需要將行李箱固定于某一地點(diǎn)時(shí)，其裝置有限、安全性能不足。

2.2.2 因果鏈分析

因果分析也是TRIZ理論中重要的分析工具，能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題產(chǎn)生的根本原因并尋找解決問(wèn)題的薄弱點(diǎn)。因果鏈分析是全面識(shí)別工程系統(tǒng)的分析工具，可以在功能組件分析的基礎(chǔ)上挖掘出造成該問(wèn)題的深層原因[22]，建立初始問(wèn)題和底層問(wèn)題的邏輯關(guān)系，便于尋找到更多解決問(wèn)題的突破口。根據(jù)行李箱構(gòu)建的因果鏈，見(jiàn)圖5。

圖5 因果鏈分析Fig.5 Causality chain analysis

通過(guò)因果關(guān)系鏈可發(fā)現(xiàn)，行李箱安全系數(shù)低主要是普通鎖作用不佳和行李箱本身固定裝置的缺失所導(dǎo)致的。由此可進(jìn)一步產(chǎn)生以下5組主要的矛盾沖突。

1）如何做到鎖與行李箱的一體化；

2）如何在有限的空間內(nèi)增加安全裝置；

3）如何在安裝安全裝置的同時(shí)保障制造過(guò)程的簡(jiǎn)易化；

4）如何在增加安全裝置的同時(shí)減少質(zhì)量負(fù)擔(dān)；

5）如何與場(chǎng)景搭配具有附加功能。

2.2 問(wèn)題求解

根據(jù)上文中總結(jié)出的矛盾沖突，可根據(jù)矛盾類(lèi)型運(yùn)用TRIZ理論將問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并進(jìn)行問(wèn)題求解。

2.2.1 箱體與安全鎖一體化問(wèn)題

物質(zhì)–場(chǎng)模型是TRIZ重要的分析工具，是指將一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)分成兩個(gè)物質(zhì)于一個(gè)場(chǎng)或一個(gè)物質(zhì)與兩個(gè)場(chǎng)，用一個(gè)三角形來(lái)表示每個(gè)系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能。物質(zhì)–場(chǎng)表征模型能直觀地表現(xiàn)系統(tǒng)問(wèn)題，采用76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解來(lái)使問(wèn)題得到改善或解決，將具體問(wèn)題定義并將問(wèn)題模型化，這是通過(guò)符號(hào)來(lái)表達(dá)技術(shù)系統(tǒng)變換的一種建模技術(shù)[23-27]。當(dāng)前行李箱系統(tǒng)中，可建立物場(chǎng)模型見(jiàn)圖6。目前市面上普通鎖只能對(duì)行李箱內(nèi)部物品進(jìn)行保護(hù)，但對(duì)行李箱整體的保護(hù)指數(shù)并不高。

圖6 物質(zhì)–場(chǎng)分析箱體與安裝裝置一體化Fig.6 Integration of material-field analysis box and installation device

因此，針對(duì)這種情況，解決方案即在行李箱上新增一個(gè)安全裝置來(lái)隨時(shí)固定行李箱，以新增的安裝裝置S3與S2共同作用，從而在力場(chǎng)的條件下使S3對(duì)S1產(chǎn)生充分作用。但在此基礎(chǔ)上，還需通過(guò)分析技術(shù)矛盾來(lái)確定安裝位置的最優(yōu)解，從而降低生產(chǎn)成本和使用者的操作難度。

2.2.2 利用技術(shù)矛盾優(yōu)化安全裝置一體化問(wèn)題

矛盾是TRIZ的基礎(chǔ)概念之一，針對(duì)TRIZ問(wèn)題中所產(chǎn)生的矛盾，TRIZ理論不主張調(diào)和或折中，而是主張解決[28]。TRIZ理論首先采用39個(gè)通用工程參數(shù)對(duì)技術(shù)矛盾進(jìn)行問(wèn)題描述，將沖突矛盾轉(zhuǎn)化為工程參數(shù)，并利用這39個(gè)工程參數(shù)構(gòu)造矛盾沖突矩陣，最終篩選出發(fā)明創(chuàng)新原理，再結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)，可找到解決具體技術(shù)矛盾的方法，進(jìn)而達(dá)到產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的目的[29-30]。

在行李箱系統(tǒng)中，達(dá)到箱鎖一體化的具體要求如下。

1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

2）易于用戶(hù)操作；

3）儲(chǔ)物、移動(dòng)和安全功能兼?zhèn)洌?/p>

4）保證箱體不丟失，同時(shí)保證行李箱內(nèi)行李的安全；

5）可固定后充當(dāng)座椅。

在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步規(guī)范問(wèn)題描述，將以上5個(gè)條件歸納為矛盾TC1、TC2與TC3。

TC1：如果（IF）在行李箱中增加安全裝置，（THEN）那么就能提高安全鎖在不同環(huán)境中的適應(yīng)能力，（BUT）但是行李箱自身的結(jié)構(gòu)就會(huì)變得復(fù)雜。

TC2：如果（IF）在行李箱中增加安全裝置，（THEN）那么就能增強(qiáng)行李的安全系數(shù)，（BUT）但是行李箱自身質(zhì)量會(huì)變大，不利于使用者操作。

TC3：如果（IF）在行李箱中增加安全裝置，（THEN）那么就能強(qiáng)化行李箱的防盜功能，（BUT）但是行李箱自身形狀會(huì)發(fā)生變化，影響正常儲(chǔ)物和移動(dòng)功能的使用。

接下來(lái)，就將上述問(wèn)題與TRIZ的39個(gè)通用工程參數(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)。改善的通用工程參數(shù)為NO.35（適應(yīng)性及多用性），惡化的參數(shù)為NO.36（裝置的復(fù)雜性）、NO.2（靜止物體的重量）和NO.12（形狀）。根據(jù)對(duì)應(yīng)的工程參數(shù)建立矩陣，見(jiàn)表1。

表1 阿奇舒勒矛盾沖突矩陣表（部分）Tab.1 Altshuller conflict matrix (partial)

根據(jù)矛盾矩陣，可以找到組建的矛盾對(duì)所對(duì)應(yīng)的創(chuàng)新發(fā)明原理為：M35–36=[15,29,37,28]，即15（動(dòng)態(tài)化原理）、29（氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)）、37（熱膨脹）、28（機(jī)械系統(tǒng)的替代）。M35–2=[19,15,29,16],即19（周期性動(dòng)作）、15動(dòng)態(tài)化原理、29（氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)）、16（不足或超額行動(dòng)）。M35–12=[15,37,1,8],即15（動(dòng)態(tài)化）、37（熱膨脹）、1（分割）、8（重量補(bǔ)償）。

針對(duì)行李箱系統(tǒng)的特殊性，將原理與矛盾進(jìn)行配對(duì)后，最終具有可行性的發(fā)明原理為原理1（分割）、原理15（動(dòng)態(tài)化）、原理36（變相），具體可見(jiàn)表2。

表2 技術(shù)矛盾發(fā)明原理Tab.2 Principle of technological contradiction invention

根據(jù)表格中的發(fā)明原理及創(chuàng)新方向的確定，采用方案如下。

1）1號(hào)分割原理。在將行李箱的組件進(jìn)行有效分割的基礎(chǔ)上加入安全裝置，這樣可以節(jié)省使用空間。通過(guò)上文對(duì)行李箱進(jìn)行系統(tǒng)分析后，經(jīng)篩選可用于分割并能與鎖一體化的組件包括把手、滑輪和拉桿。

2）15號(hào)動(dòng)態(tài)化原理。將安全裝置與行李箱相結(jié)合，并轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)形式，使其能夠根據(jù)環(huán)境的不同進(jìn)行位置和方向上的調(diào)整，增強(qiáng)鎖的實(shí)用性與適應(yīng)性。

3）36號(hào)變相原理。將行李箱箱體固定在某個(gè)位置時(shí)，充當(dāng)臨時(shí)座椅，即使在晃動(dòng)的車(chē)廂內(nèi)也能保證行李箱的穩(wěn)定性。

根據(jù)上述原理可以對(duì)安全鎖位置和形態(tài)進(jìn)行確定，接下來(lái)將根據(jù)鎖在不同位置產(chǎn)生的效果進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

方案1：將安全鎖與把手相結(jié)合。根據(jù)分割原理，可以將行李箱把手進(jìn)行拆解。行李箱把手分為正把手和側(cè)把手，把手主要作用為短距離提拉行李，因而把手長(zhǎng)度較短，若將安全裝置加入其中則不利于用戶(hù)的操作，同時(shí)由于組件較小，也不利于廠(chǎng)家生產(chǎn)制作。它只能保證箱體不丟失，無(wú)法保證行李箱內(nèi)物品安全，仍然可通過(guò)銳利物劃開(kāi)拉鏈。

方案2：將安全鎖與滑輪相結(jié)合。行李箱滑輪共有4個(gè)，位于箱底，將滑輪與安全鎖相結(jié)合也可以保證整個(gè)行李箱的安全性，但由于行李箱滑輪較小，所以給裝置的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)帶來(lái)較大難度。同時(shí)，由于滑輪安裝在行李箱底部，不便于用戶(hù)用鎖，特別是對(duì)老人、兒童與肢體障礙人士這些特殊群體的使用具有局限性?；嗘i的主要功能是防止箱體滑動(dòng)，但不能根本阻止行李箱人為挪動(dòng)。

方案3：將安全鎖與拉桿相結(jié)合。行李箱的拉桿與箱體相連接，主要作用是配合滑輪以最省力的方式達(dá)成行李箱方向的改變和位置的轉(zhuǎn)移，市面上的大多數(shù)拉桿都具有上下升降移動(dòng)功能，將安全裝置加入其中會(huì)具有較強(qiáng)的靈活性，以拉桿為中心進(jìn)行操作也符合用戶(hù)的日常使用習(xí)慣。運(yùn)用分割原理可以將拉桿設(shè)計(jì)為可拆卸式組件，手動(dòng)調(diào)整鎖的松緊，由于拉桿整體較大且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為加入安全裝置提供了充足的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)空間，但不足之處在于拉桿只能上下移動(dòng)，因此安全裝置對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力欠佳。將行李箱安全裝置鎖于欄桿或座椅旁會(huì)阻礙周?chē)说男袆?dòng)。

將3種方案綜合考慮材料回收性、安全性，生產(chǎn)可能性進(jìn)行草圖設(shè)計(jì)。用戶(hù)出行的需求為方便、高效、安全，由上文可知方案1、方案2不方便用戶(hù)使用，并且不便于生產(chǎn)，而方案3符合用戶(hù)操作習(xí)慣，并在設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上符合生產(chǎn)的條件。

綜上所述，只有方案3的可行性較高。方案3操作安全鎖的舒適度高，并且不會(huì)影響為用戶(hù)提供臨時(shí)座椅的使用功能，因而確定將安全裝置與行李箱拉桿相結(jié)合。但將拉桿與安全裝置相結(jié)合缺乏對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，即進(jìn)一步產(chǎn)生矛盾4為只能豎直上下移動(dòng)的拉桿操作空間比較有限，不能充分適應(yīng)多樣的環(huán)境條件，還需要該系統(tǒng)具備水平轉(zhuǎn)動(dòng)能力以增強(qiáng)其應(yīng)變性。

2.2.3 利用物理矛盾解決安全裝置對(duì)環(huán)境適應(yīng)性不足的問(wèn)題

物理矛盾是指一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)中對(duì)同一個(gè)元素所產(chǎn)生的相反需求。物理矛盾解決問(wèn)題的方式為：通過(guò)因果鏈分析來(lái)提取物理矛盾，然后用分離原理來(lái)嘗試解決并構(gòu)建方案模型，最終通過(guò)原理解決矛盾。而TRIZ理論中解決物理矛盾的核心思想是實(shí)現(xiàn)矛盾雙方的分離[31]。

針對(duì)矛盾4，安全裝置對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力不足的問(wèn)題，首先需要考慮在不同的地點(diǎn)可能會(huì)有不同高度的固定物，如候車(chē)廳中不同高度的座椅，那么相應(yīng)地對(duì)行李箱安全裝置的高度要求是不一樣的，因此行李箱拉桿需要具備豎直拉伸的能力以調(diào)整高度。然而，當(dāng)固定物與行李箱拉桿是平行狀態(tài)時(shí)則要求行李箱安全裝置具備可水平轉(zhuǎn)動(dòng)的能力，以扣住固定物。這就出現(xiàn)了一對(duì)物理矛盾，具體的矛盾分析見(jiàn)圖7。那么可以用分離原理來(lái)解決這一矛盾，選擇“時(shí)間分離原理”推薦的動(dòng)態(tài)特性原理，根據(jù)用戶(hù)需求的不同對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)化組合設(shè)計(jì)，讓安全裝置既可縱向移動(dòng)，也能進(jìn)行90°水平轉(zhuǎn)動(dòng)。但具體如何轉(zhuǎn)動(dòng)還需通過(guò)物場(chǎng)分析進(jìn)一步解決[32-34]。

圖7 物理矛盾分析Fig.7 Physical contradictions analysis

2.2.4 利用物場(chǎng)分析解決安全裝置水平轉(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題

根據(jù)上述矛盾4的解決方案，將行李箱拉桿與安全鎖結(jié)合在一起，需要安全裝置能夠同時(shí)滿(mǎn)足豎直拉伸和水平轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)樾欣钕淅瓧U本身固定在行李箱上，且豎直拉桿本身不具備轉(zhuǎn)動(dòng)能力又沒(méi)有安裝轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，所以無(wú)法水平轉(zhuǎn)動(dòng)。針對(duì)這一矛盾，可進(jìn)一步建立物場(chǎng)模型（見(jiàn)圖8），其中S1為用戶(hù)，S2為安全裝置，S2對(duì)S1作用不充分。

基于這種情況，則可以根據(jù)分割原理對(duì)拉桿頂端（扶手處）進(jìn)行切割，將拉桿分為伸縮桿和安全鎖兩部分，并用靜音輪將兩者進(jìn)行連接。用物場(chǎng)模型分析即新增S3靜音輪來(lái)保障安全裝置的水平轉(zhuǎn)動(dòng)，具體模型見(jiàn)圖8。

圖8 物質(zhì)-場(chǎng)模型分析Fig.8 Material-field model analysis

綜上所述，可以通過(guò)行李箱拉桿本身的伸縮功能來(lái)保證安全裝置的豎直拉伸，同時(shí)通過(guò)安全鎖與靜音輪的組合來(lái)滿(mǎn)足安全裝置所需要的水平轉(zhuǎn)動(dòng)要求。

3 行李箱安全裝置創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)

針對(duì)上文對(duì)行李箱安全裝置的分析，通過(guò)物場(chǎng)分析和技術(shù)矛盾找到了將安全鎖與行李箱拉桿相結(jié)合的最優(yōu)解，并將安全裝置的可操作空間最大化，達(dá)到豎直拉伸和水平轉(zhuǎn)動(dòng)的雙重功能，提高對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)程度。在對(duì)行李箱安全裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，更多以發(fā)明原理NO.1（分割）和NO.15（動(dòng)態(tài)化）的啟示為主，將行李箱拉桿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解構(gòu)和重組，最終設(shè)計(jì)出優(yōu)化后的安裝裝置——“Freelock”安全鎖，將“Freelock”固定在候車(chē)廳的邊緣座位或欄桿上就可以保證行李箱的安全，解放雙手，在解決了無(wú)人看管情況下行李箱遺失問(wèn)題，具體的裝置細(xì)節(jié)，見(jiàn)圖9。

圖9 優(yōu)化方案設(shè)計(jì)Fig.9 Design of optimized scheme

“Freelock”安全裝置由行李箱拉桿和鎖兩部分構(gòu)成，拉桿與鎖可以組合實(shí)現(xiàn)豎直和垂直的功能。即當(dāng)用戶(hù)需要拖動(dòng)行李時(shí)，拉桿和鎖呈直線(xiàn)狀態(tài)，便于使用者移動(dòng)行李；而當(dāng)用戶(hù)需要暫時(shí)離開(kāi)將行李箱進(jìn)行固定時(shí)，則可以將鎖向下旋轉(zhuǎn)90°，與拉桿垂直，從而鎖在固定物上。同時(shí)，“Freelock”可根據(jù)固定物的不同進(jìn)行角度調(diào)整，在安全裝置向上拉出時(shí)，安全裝置可進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，裝置操作簡(jiǎn)便，可快速調(diào)整行李箱擺放角度以免阻礙他人活動(dòng)。

使用場(chǎng)景：將行李箱在移動(dòng)的場(chǎng)景使用，如公交車(chē)、地鐵、火車(chē)等運(yùn)載交通工具。安全裝置將行李箱緊緊固定在座椅旁邊的欄桿或其他區(qū)域的欄桿充當(dāng)座椅。當(dāng)需要挪動(dòng)位置時(shí)拉出安全鎖將箱體旋轉(zhuǎn)至另一側(cè)，以便讓行人正常通行，如需要再次固定將安全裝置按進(jìn)即可鎖定角度。

在人流量密集場(chǎng)所使用。人們暫時(shí)離開(kāi)行李箱，安全裝置能防止行李箱被惡意挪動(dòng)，另外，打開(kāi)行李箱需要解開(kāi)密碼鎖和安全帶雙重保護(hù)，只有將密碼設(shè)置正確時(shí)，行李箱側(cè)面的安全帶才會(huì)彈出，以免拉鏈被暴力拆卸，有效防止行李箱內(nèi)行李丟失，見(jiàn)圖10。

圖10 安全鎖帶Fig.10 Safety lock

4 結(jié)語(yǔ)

目前，由于人們生活品質(zhì)的提高和生活方式的轉(zhuǎn)變，日常出行和旅游在人們生活中越來(lái)越重要，而隨著行李箱的普及，針對(duì)行李箱安全裝置的設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的。通過(guò)TRIZ對(duì)行李箱進(jìn)行矛盾分析和沖突解決，最終在矩陣和標(biāo)準(zhǔn)解中得出優(yōu)化方案。優(yōu)化后的行李箱安全裝置能夠解決用戶(hù)暫時(shí)離開(kāi)時(shí)行李箱和行李箱內(nèi)物品的安全問(wèn)題，以及在一些人員密集的場(chǎng)所充當(dāng)座椅的功能，穩(wěn)定性好，物盡其用，且生產(chǎn)制作成本較低，達(dá)到了理想效果，具有一定的可行性。