TRIZ創(chuàng)新方法課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc

. TRIZ創(chuàng)新方法課程設(shè)計(jì)報(bào)告創(chuàng)新案例自動(dòng)吸塵器1.1TRIZ概述TRIZ就是“發(fā)明問(wèn)題解決理論”的俄語(yǔ)縮寫(xiě)，是由前蘇聯(lián)發(fā)明家阿奇舒勒在1946年創(chuàng)立的，因而阿奇舒勒被尊稱(chēng)為T(mén)RIZ理論之父。TRIZ理論被公認(rèn)為是使人聰明的理論。TRIZ有9大組成部分，核心是技術(shù)進(jìn)化原理。按這一原理，技術(shù)系統(tǒng)一直處于進(jìn)化之中，解決矛盾是其進(jìn)化的推動(dòng)力。TRIZ理論也可大致分為3個(gè)組成部分：TRIZ的理論基礎(chǔ)、分析工具和知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。其中，TRIZ的理論基礎(chǔ)對(duì)于產(chǎn)品的創(chuàng)新具有重要的指導(dǎo)作用；分析工具是TRIZ用來(lái)解決矛盾的具體方法或模式，它們使TRIZ理論能夠得以在實(shí)際中應(yīng)用，其中包括矛盾矩陣、物-場(chǎng)分析、ARIZ發(fā)明問(wèn)題解決算法等；而知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)則是TRIZ理論解決矛盾的精髓，其中包括矛盾矩陣(39個(gè)工程參數(shù)和40條發(fā)明原理)、76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解決方法等等。學(xué)習(xí)、研究、應(yīng)用、推廣TRIZ理論可以大大縮短發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)程，提升產(chǎn)品的創(chuàng)新水平。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)，TRIZ理論已經(jīng)成為一套解決新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)實(shí)際問(wèn)題的成熟的理論和方法體系。1.2問(wèn)題領(lǐng)域以及現(xiàn)狀優(yōu)雅完美的居室，必須悉心打理，才可保持舒適整潔，有條不紊。吸塵器理想的設(shè)計(jì)與卓越的科技，令家居清潔工作倍添輕松、快捷，并滿足您對(duì)每一項(xiàng)清潔要求。它以先進(jìn)的吸塵鴿、多用途的附件、超強(qiáng)勁的吸力，吸盡每一角落的塵埃，清理難接觸的墻角落、天花板、沙發(fā)底下到櫥柜之間的縫隙，無(wú)微不至，令全屋顯得干凈無(wú)暇。在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的形式下，人們對(duì)生活有了更新的追求。隨著我國(guó)城市化的加劇，人們生活節(jié)奏的加快，因此，越來(lái)越多的新產(chǎn)品進(jìn)入到人們的日常生活，取代了越來(lái)越多的人力勞動(dòng)。吸塵器將要成為我國(guó)每一個(gè)家庭的必需品，它給許多忙碌的人們帶來(lái)了無(wú)窮的便利。吸塵器是一種利用風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的裝置清除室內(nèi)灰塵的一種家用電器。長(zhǎng)期以來(lái)，吸塵器都跳不出需要人為管理和充電的使用模式，所以要找準(zhǔn)設(shè)計(jì)定位，自主創(chuàng)新，運(yùn)用TRIZ(Theory of lnventive Problem solving)理論指導(dǎo)吸塵器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出符合消費(fèi)者需求并具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的吸塵器產(chǎn)品。2.1初始問(wèn)題情境描述對(duì)于大部分消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，功能多樣、自動(dòng)吸塵、自動(dòng)獲取能量、無(wú)需管理、造型簡(jiǎn)約、美觀、具有裝飾效果的吸塵器比較容易受到消費(fèi)者的親睞。功能多樣、造型簡(jiǎn)約、美觀、具有裝飾效果比較容易做到，問(wèn)題是如何做到自動(dòng)吸塵、自動(dòng)獲取能量、無(wú)需管理。因此可以推出概念化如機(jī)器人一樣獲取太陽(yáng)能或電磁場(chǎng)能周期性自動(dòng)吸塵器。2.2設(shè)計(jì)存在沖突 1)吸塵口與功率的沖突。2)吸塵器的尺寸與濾塵袋尺寸、儲(chǔ)能空間的沖突。 本論文主要就以上問(wèn)題，基于TRIZ理論進(jìn)行問(wèn)題思考及解決。2.3目前已有的解決方案及其優(yōu)缺點(diǎn)1)立式吸塵器。又稱(chēng)直立式戴手推式，從下至上依次安放濾塵袋，風(fēng)機(jī)和電機(jī)，吸塵量大。2)臥式吸塵器。從前至后依次安放濾塵袋，風(fēng)機(jī)和電機(jī)，吸塵量較大。3)便攜式吸塵器。結(jié)構(gòu)安排方式和臥式相同，但尺寸小得多，靈活易于攜帶。4)微型吸塵器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活，多用干電池作電源。3.1組件分析吸塵器的主要組成部件有：動(dòng)力部分、過(guò)濾系統(tǒng)、功能性部分、保護(hù)措施、附件等等五大部件，具體情況如下： 1）、動(dòng)力部分：這部分主要包括吸塵器電機(jī)和調(diào)速器，調(diào)速器分手控、機(jī)控，電機(jī)有銅線電機(jī)和鋁線電機(jī)之分，銅線電機(jī)有耐高溫、壽命長(zhǎng)、單次操作時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較鋁線比較高；鋁線電機(jī)有著價(jià)格低廉的特點(diǎn)，但是耐溫性較差、熔點(diǎn)低、壽命不及銅線長(zhǎng)。 2）、過(guò)濾系統(tǒng)：主要有塵袋、前過(guò)濾片、后過(guò)濾片等三種不同的過(guò)濾裝置。 3）、功能性部分：收放線機(jī)構(gòu)、塵滿指示、按鈕或滑動(dòng)開(kāi)關(guān)。 4）、保護(hù)措施：吸塵器的保護(hù)裝置主要有無(wú)塵袋保護(hù)、真空度過(guò)高保護(hù)、抗干擾保護(hù)（軟啟動(dòng)）、過(guò)熱保護(hù)、防靜電保護(hù)。 5）、附件：吸塵器的主要附件有手柄和軟管、接管、地刷、扁吸、圓刷、床單刷、沙發(fā)吸、掛鉤、背帶?？梢园阉鸱忠韵聨讉€(gè)組件：過(guò)濾系統(tǒng)動(dòng)力部分附件保護(hù)措施功能性部分3.2互相作用分析一個(gè)進(jìn)氣口（包含若干清潔附件）；一個(gè)排氣口；一個(gè)氣泵（由電動(dòng)機(jī)與風(fēng)葉輪組成）；一個(gè)集塵收納裝置；一個(gè)外殼，可容納所有其他組件。當(dāng)氣泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)將空氣一直推到排氣口。當(dāng)空氣被向前推動(dòng)時(shí)，風(fēng)扇前方的粒子密度會(huì)增加，空氣壓力也相應(yīng)增加，而風(fēng)扇后方的空氣密度會(huì)減小。氣泵后方所產(chǎn)生的壓力降就如同您吸飲料時(shí)吸管中所產(chǎn)生的壓力降一樣。氣泵后方的壓力低于真空吸塵器外部的壓力，即環(huán)境氣壓。這會(huì)在真空吸塵器內(nèi)部產(chǎn)生吸力，即部分真空。因此吸塵器外部的空氣就自動(dòng)通過(guò)進(jìn)氣口進(jìn)入吸塵器。3.3可否裁剪系統(tǒng)對(duì)于吸塵器的結(jié)構(gòu)分析，系統(tǒng)裁剪，會(huì)導(dǎo)致相關(guān)功能的不完善，故我們使用確立理想解的5個(gè)步驟分析該問(wèn)題并提出理想解: (1) 設(shè)計(jì)的最終目的是什么?清除室內(nèi)灰塵。(2) 理想解是什么?自主獲取能量的機(jī)器人節(jié)能型吸塵器(無(wú)需人的管理)。(3) 達(dá)到理想解的障礙是什么?技術(shù)不夠成熟。(4) 出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么?在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上尋求創(chuàng)新與突破，尋求替代資源，不斷地開(kāi)發(fā)研究。(5) 未出現(xiàn)這種障礙的條件是什么?可以利用可再生資源如太陽(yáng)能、電磁場(chǎng)能等獲取能量供電機(jī)工作。創(chuàng)造這些條件存在的可用資源是什么?太陽(yáng)能或電磁場(chǎng)能。4.1解決矛盾問(wèn)題Ec1如何使功率降低Ec2如何減小吸塵器尺寸IfThenBut縮小吸塵口功率降低吸塵效果不明顯IfThenBut減小濾塵袋尺寸可減小吸塵器尺寸需要多次清洗吸塵袋5.1物場(chǎng)問(wèn)題對(duì)于現(xiàn)有吸塵器可以通過(guò)物質(zhì)一場(chǎng)分析模型見(jiàn)圖2。其中: F 為電能和機(jī)械能;S1.1為灰塵;51.2為噪聲和耗能;52為吸塵器、吸塵器與使用環(huán)境的物質(zhì)一場(chǎng)模型。 6.1解決方案一預(yù)操作，通過(guò)搏動(dòng)低壓預(yù)先疏松灰塵。動(dòng)態(tài)化，將吸塵器的吸塵口設(shè)計(jì)成可調(diào)整大小。6.2解決方案二分割，將濾塵袋分離成過(guò)濾袋和收集站兩部分。過(guò)濾袋小、收集站大。參數(shù)變化，在其內(nèi)部裝入一個(gè)適當(dāng)大小的鋅片，通過(guò)外部數(shù)據(jù)的設(shè)定自動(dòng)獲取能量(如太陽(yáng)能、吸塵過(guò)程中能量的收集等)，自動(dòng)感知所需的操作，操作自動(dòng)監(jiān)控。7.1最佳解決方案該吸塵器的最終概念設(shè)計(jì)方案是吸塵口可大可小的，機(jī)器人似自動(dòng)操作、自動(dòng)獲取能量、自動(dòng)歸位、周期性作業(yè)的高級(jí)智能型吸塵器。故最佳方案應(yīng)該是以上兩種方案的綜合體。7.2可能帶來(lái)的問(wèn)題1）吸塵器口的可調(diào)節(jié)大小，需要占據(jù)更多的空間，加大了吸塵器的尺寸，提高了制作成本；2）濾塵袋分離成過(guò)濾袋和收集站兩部分，可能需要增加對(duì)收集站的清潔；3）自動(dòng)獲取太陽(yáng)能裝置需要考慮到溫度濕度等外界因素，增加了維修的費(fèi)用。7.3學(xué)習(xí)總結(jié)自從學(xué)習(xí)了創(chuàng)新方法這么課程，我才發(fā)現(xiàn)生活中看待事情可以從很多角度去發(fā)現(xiàn)，去創(chuàng)新。一個(gè)復(fù)雜的事物，可以通過(guò)各種分解或者簡(jiǎn)化代替，是我們更容易理解其中的知識(shí)。這門(mén)課程并非只是枯燥乏味的科學(xué)原理，更多的是對(duì)日常生活中最簡(jiǎn)單的事物去解讀和研究其原理，真真正正貼合我們的日常生活，再加上周老師生動(dòng)有趣的講解，使原來(lái)枯燥的內(nèi)容變得有趣，