TRIZ 原理運用到產品綠色設計中的具體方法研究★

曹成明

（桂林電子科技大學藝術與設計學院， 廣西 桂林 541004）

引言

近年來，綠色消費的概念逐漸成為一種共識。為適應激烈的市場發展和競爭需求，產品設計人員必須在傳統設計的基礎上開始思考如何將產品設計與環保要求相結合，在產品設計之初，要從整體上考慮產品資源、能源和生態環境的效益，以改善產品的環境屬性，為企業贏得更多的市場機會。

1 TRIZ 原理的概述

TRIZ 屬于綜合型理論，基于對數百萬項專利的分析，并在實踐中得到長期的證明。在發展研究過程中，TRIZ 逐步演變為由一套處理信息技術、完成企業創新產品開發的各種管理措施、算法組合而成。

經過發展，TRIZ 原理主要有下面幾個方面：

1）在“三大原則”和“創新思維”的基礎上，提出對矛盾進行整體分析的方法，包括科學方法、創新思維方法和問題分析方法，包括對問題分析和建模的科學方法。

2）技術整體演化規律是以技術系統創新規律為導向的。在對大量專利進行分析的基礎上，總結出八條基本規律。

3）技術主要矛盾處理工作原理，獨特的創新企業產品往往遵照共有的法則。

4）發明標準的問題求解方法，每個相對原則的模型求解方法根據具體問題的物質場模型的不同特征。

5）創新問題處理方法TRIZ 需對問題情形的多樣、不同進行分析。實踐表明，運用創新原理可以大大提高產品創新設計的效率，生產出高質量的新產品[1]。

2 產品綠色設計的概述

綠色設計理念是產品設計中的一種設計趨勢和一種重要的設計方法，它是建立在人與環境平衡的基礎上的。產品進行綠色設計是一種可以結合多學科知識的綜合性設計研究方法，需要管理系統性地考慮企業產品從最初的用戶信息需求獲取到產品報廢后的回收處理整個生命周期過程。

綠色設計的內容非常復雜，總體來講可歸納為以下四部分主要內容：材料可以選擇、結構系統設計、制造工藝研究設計、成本管理分析。綠色設計的原理總體來說就是“3R”原則：Reduce、Reuse、Recycle。事實上，綠色設計通過減少材料、能源的使用以及社會治理產品污染的花費，最終有效降低產品設計成本[2]。

3 以TRIZ 原理為基礎實現產品綠色設計的方法

以訂書機產品創新設計為例，具體情況如下所示。

3.1 基于初始形式分析的設計計劃提出

訂書機是我們的生活必需品和工作必需品，在進行裝訂工作時，訂書機在其中發揮著重要作用，但目前的訂書機結構較為簡單，難以對裝訂的深度和整齊度皆難以控制，所裝訂的東西常會出現裝訂歪斜、裝訂深度不齊等現象。因此，對該類問題進行改良，對訂書機進行創新，已成為亟待解決的重要問題。

3.2 應用因果鏈條進行調研分析整理

使用TRIZ 工具進行因果分析，可以對訂書機裝訂不齊等問題進行全面分析，梳理設計思路，筆者尋找到導致裝訂不齊的重要原因之一是由于在裝訂過程中，訂書機需要進行兩次操作，進而筆者對設計方向進行明確，以保證所涉及的新型訂書機能夠有效解決上述問題。

3.3 借助解決問題工具實現方案展開技術矛盾表述

若要有效解決裝訂不齊這一問題，就需在訂書機上增加組建，保證訂書機能夠一次性出針，進而有效保證裝訂的整齊度。若不增加系統組建，則有可能對裝訂效果造成一定的不利影響。增加組建應當注意：有效確定工程參數，保證所確定參數的可靠性與科學性；控制可操作性惡化參數；防止裝置過于復雜，即需要跟2003 版矛盾矩陣的相關公式，解得參數為M35-45=[5，35，13，33，15，29，03，17]和M34-46=[1，25，37，2，3，10]。本文筆者對該參數進行評估、假設實驗以后，確定該參數可用于解決訂書機裝訂不齊的問題。

其次，本文筆者對裝訂不齊的新原理進行了確定，即：分割原理、組合原理、動態化原理，原理的具體使用情況如下所示：

1）分隔原理的運用，分離訂書機的系統組建和零件，以確保訂書機能夠在具體不同的情況下進行同時裝訂。

2）組合原理的運用，在原有的訂書機上增加一個訂書機系統，保證訂書機能夠在不同具體的情況下進行同時裝訂的要求，且保證所裝訂的訂書針在同一水平線；將訂書機分離為可進行拆卸、組裝的活動系統，提升訂書機的適用性和簡潔性。

3）動態原理的運用，將訂書機內部的部分零件、組件（例如：手柄）等設計為兩層，并保證組建能夠靈活的進行左右移動；將訂書機的連接支架改良為可伸縮的結構，以滿足裝訂時能夠靈活控制裝訂的距離，進而保證裝訂的整齊性。

4 對產品前期建立的系統進行情景分析

4.1 針對消費者的情感進行分析

對消費者潛在情感的分析，這種分析主要是從消費者在使用過程中可以做出的評價來考慮，這包括正面和負面的評論。其次，小數最終理想與現實的矛盾、危害，將對設計產品的生產成本和復雜性，有效提升設計產品的合理性和科學性，進而選取最優設計方案對訂書機進行改良和創新，即：將兩個訂書機利用可伸縮支架進行銜接，且作為連接的伸縮支架可進行拆卸和距離調整。再次，將訂書機的把手設計為可旋轉型把手，并利用鍵槽進行卡位，一次按壓后即可完成雙釘裝訂，保證裝訂的整齊性。最后，可拆卸裝置可以有效提升訂書機的方便性，偏于存放和攜帶。

4.2 產品設計的綠色性能

在細節問題設計發展過程中，也應該對包裝盒進行研究相應的綠色效能分析，這樣也可以在設計中體現人文社會關懷，即：要充分利用效率，確保組織的合理化，盡可能避免材料的浪費；要合理開發效率，避免一次性設計，充分發揮包裝箱在設計過程中的作用。在這個設計中，使用可拆卸裝置，既可有效提升訂書機的裝訂整齊性，又可有效提升訂書機的便捷性，同時將兩個訂書機進行可裝卸銜接是一種較為新穎的設計方法，操作方便，能引起消費者想保持興趣，充分發揮新型訂書機的實用性[4]。

5 結語

TRIZ 理論對于產品的設計和更新具有參考意義，本文首先對TRIZ 理論的內容、綠色設計的理念進行深入分析，并以訂書機的創新為實例，展現TRIZ 理論于產品設計中的運用。在運用TRIZ 理論進行設計時，應當對產品前期建立的系統進行情景分析，有效解決產品設計中的關鍵問題與莫頓，對問題的探究防線進行確定。其次，設計時在進行產品設計的過程中，應當突破傳統思維，形成具有創新性的設計理念，并在產品設計的后期對整個產品設計的過程進行全面評價和分析，保證設計產品的實用性與便捷性，進而確保所設計創新的產品能夠符合現實意義，符合人們對于產品的需求。