TRIZ創(chuàng)新方法課程報(bào)告-便攜入耳式耳機(jī)設(shè)計(jì)

課程名稱(chēng) 創(chuàng)新方法題目名稱(chēng) 便攜入耳式耳機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院 學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào)—學(xué)生姓名 楊杰/楊杰/閔雁2016年12月1日目錄緒論 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。題目背景及目的錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。問(wèn)題描述 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。問(wèn)題情境描述...錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。問(wèn)題初始情境描述錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。系統(tǒng)當(dāng)前存在的主要問(wèn)題錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。系統(tǒng)主要缺點(diǎn)出現(xiàn)的情境錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。初步解決思路 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。明確要解決的問(wèn)題錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。對(duì)新技術(shù)系統(tǒng)的要求錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。技術(shù)系統(tǒng)IFR 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。問(wèn)題分析 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。系統(tǒng)功能分析與建立功能模型錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。組件分析及相互作用分析錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。建立功能模型錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。通過(guò)功能模型的分析與裁剪的應(yīng)用 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。通過(guò)功能模型分析與裁剪得到的關(guān)鍵問(wèn)題.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。因果分析 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。原因軸分析錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。結(jié)果軸分析錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。因果分析的規(guī)范化錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。選擇解題的入手點(diǎn)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。識(shí)別出的問(wèn)題錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。矛盾問(wèn)題求解 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。技術(shù)矛盾分析與求解錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。物理矛盾分析與求解錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。物理矛盾識(shí)別錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽?？臻g分離...錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。時(shí)間分離...錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。方案評(píng)價(jià) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。方案原理說(shuō)明...錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。方案原理評(píng)價(jià)與決策錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。借助技術(shù)系統(tǒng)物場(chǎng)模型分析解決方案 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。結(jié)論與課程學(xué)習(xí)心得錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽1緒論1.1題目背景及目的背景：正當(dāng)使用者習(xí)以為常地將耳機(jī)插入手機(jī)然后享受私人音樂(lè)時(shí)，雖然技術(shù)上有很大的提升，但耳機(jī)外部形態(tài)變化很小。而現(xiàn)有手機(jī)的外形多是長(zhǎng)方體型，入耳式耳機(jī)和手機(jī)一起放入口袋很容易發(fā)生碰撞，人在運(yùn)動(dòng)時(shí)耳機(jī)在口袋內(nèi)也不能放得很牢固。目的：設(shè)計(jì)出一款方便攜帶且與眾不同的耳機(jī)。需卯識(shí)每個(gè)郡申9FUE作用”發(fā)班工程舷中的冋瞎因黒分析龍規(guī)解決問(wèn)忌的入口?苗止冋遇?1心出現(xiàn)產(chǎn)刪期設(shè)計(jì)工n.用于開(kāi)童團(tuán)畑問(wèn)題淺有團(tuán)a時(shí)曲TRIzSt心?嘴爪刪原理應(yīng)用,產(chǎn)牛突破性鯽惑下一^品.左位產(chǎn)舷展析股”采用合適的刪總體與QF12DF弟等其惱方詰江具結(jié)合,惟」KIZ昭性2問(wèn)題描述問(wèn)題情境描述技術(shù)系統(tǒng)名稱(chēng)：入耳式耳機(jī)技術(shù)系統(tǒng)功能：放入耳朵發(fā)出聲音，接收手機(jī)音頻訊號(hào)問(wèn)題初始情境描述手機(jī)發(fā)出音頻訊號(hào)，訊號(hào)經(jīng)耳機(jī)線或電磁波傳送到耳機(jī)左右處理單元，處理成聲音傳入耳朵被耳朵接收（完整描述系統(tǒng)的工作原理）。系統(tǒng)當(dāng)前存在的主要問(wèn)題耳機(jī)外形不方便攜帶系統(tǒng)主要缺點(diǎn)出現(xiàn)的情境1.耳機(jī)與手機(jī)一同放置的時(shí)候2.放置口袋內(nèi)人劇烈運(yùn)動(dòng)的時(shí)候初步解決思路（或類(lèi)似問(wèn)題的解決方案及存在的缺陷）藍(lán)牙耳機(jī)（取消了耳機(jī)線）或是使用耳機(jī)收納盒明確要解決的問(wèn)題如何解決耳機(jī)外形不利于方便攜帶。對(duì)新技術(shù)系統(tǒng)的要求耳機(jī)便于和手機(jī)一同收納以及隨身攜帶。技術(shù)系統(tǒng)IFR將手機(jī)與耳機(jī)外形統(tǒng)一

3問(wèn)題分析系統(tǒng)功能分析與建立功能模型組件分析及相互作用分析組件A組件A對(duì)組件B的作用組件B補(bǔ)充功能級(jí)別手機(jī)產(chǎn)生聲音至引線一端主要功能引線連接左右發(fā)聲單兀兩端封閉輔助功能左右發(fā)聲單兀產(chǎn)生聲音至耳朵基礎(chǔ)功能音頻、視頻存在手機(jī)電子信號(hào)輔助功能建立功能模型通過(guò)功能模型的分析與裁剪的應(yīng)用將引線單元裁剪掉后再建立理想化的功能模型。分析新的功能模型可知：引線的功能是連接手機(jī)與左右發(fā)音單元。若符合以下條件，引線可被拆除：（1）沒(méi)有手機(jī)和左右發(fā)音單元，因此這兩者不需要引線連接；（2）手機(jī)自己本身能夠起連接作用，將其和左右發(fā)音單元連接起來(lái)；（3）技術(shù)系統(tǒng)中的其他組件起連接作用，如左右發(fā)音單元；超系統(tǒng)組件中有起連接作用的組件，如音頻、視頻。目前已有的解決方案：藍(lán)牙耳機(jī)經(jīng)過(guò)第1次裁剪，分析出結(jié)果是已經(jīng)存在的較好的解決方案，繼續(xù)對(duì)功能模型進(jìn)行裁剪。價(jià)值最低的組件一一左右發(fā)音單元。裁剪掉左右發(fā)音單元后建立一個(gè)新的理想化分析新的功能模型可知：左右發(fā)音單元的功能是將手機(jī)產(chǎn)生的電子信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械信號(hào)。若符合以下條件，左右發(fā)音單元可被拆除：（1）沒(méi)有手機(jī)，則不需要左右發(fā)音單元轉(zhuǎn)換信號(hào)；（2）手機(jī)本身能夠起轉(zhuǎn)換信號(hào)的作用，將電子信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械信號(hào)傳入耳中；（3）超系統(tǒng)組件中有起轉(zhuǎn)換信號(hào)作用的組件，如音頻、視頻。目前不存在解決方案。接下來(lái)分析上述可能條件得知，條件（1）與（2）均不是解決問(wèn)題的可行條件，條件（2）存在解決問(wèn)題的可能性。

通過(guò)功能模型分析與裁剪得到的關(guān)鍵問(wèn)題手機(jī)與耳機(jī)外形不能統(tǒng)一。因果分析耳機(jī). 耳機(jī). >需要1用耳1不聽(tīng)音心情不公共場(chǎng)錯(cuò)過(guò)重公共場(chǎng)錯(cuò)過(guò)重合影響因果分析的規(guī)范化缺乏——合理外形存在——標(biāo)準(zhǔn)外形有害的——多余體積過(guò)度——體積不足——不可控——手機(jī)造型——手機(jī)廠商不穩(wěn)定——口袋大小——用戶(hù)穿著選擇解題的入手點(diǎn)將手機(jī)設(shè)計(jì)成耳機(jī)或?qū)⒍鷻C(jī)設(shè)計(jì)成手機(jī)。識(shí)別出的問(wèn)題通過(guò)因果分析，引起耳機(jī)不便攜問(wèn)題的根本原因是：外形與手機(jī)不統(tǒng)一。4矛盾問(wèn)題求解技術(shù)矛盾分析與求解1問(wèn)殖工程矛眉EG選擇通用工程售數(shù)發(fā)明原理辭貴方索EC1-IF..ThcnL..Knl.“EC2:IF..Thea.13ntEC!-ECx冷4授期凰理境理Y1Y2￥3工程叵工程問(wèn)題存在的技術(shù)牙盾摘r 述一般化處連 ，!解決的 從多個(gè)矛足1廳 選抒其中-1確定改化的勢(shì)rf善和惡ft砲矩陣q發(fā)明原理l日育找」對(duì)應(yīng)的現(xiàn)在智能手機(jī)的造型特征是長(zhǎng)盒子式造型，并且由于手機(jī)廠商之間的硬件比拼，手機(jī)的顯示屏尺寸變 得越來(lái)越大,手機(jī)尺寸也相應(yīng)增大，而耳機(jī)相對(duì)于手機(jī)最明顯的特征是小而輕。如果按照“將手機(jī)設(shè)計(jì)成耳機(jī)或?qū)⒍鷻C(jī)設(shè)計(jì)成手機(jī)”的思路直接進(jìn)行下去，其中必有一種產(chǎn)品喪失自己本身的功能。無(wú)論是手機(jī)還是耳機(jī)，若要實(shí)現(xiàn)互相轉(zhuǎn)變，尺寸問(wèn)題是制約兩者的關(guān)鍵因素。此問(wèn)題的技術(shù)矛盾就是大體積產(chǎn)品變成小體積產(chǎn)品，同時(shí)大體積產(chǎn)品形狀和尺寸不

變。物理矛盾分析與求解物理矛盾識(shí)別用戶(hù)使用耳機(jī)希望佩戴舒適，因此尺寸要做得足夠大來(lái)配合耳朵，而使用便攜性的需求又要求尺寸要夠小才能方便攜帶。空間分離定義矛盾需求空間Stepl:定義物理矛盾參數(shù)：耳機(jī)尺寸要求1:耳機(jī)的尺寸應(yīng)該盡量大,用以使用戶(hù)佩戴在耳朵上盡量舒適牢固。要求2:耳機(jī)的尺寸應(yīng)該盡量地小,方便嵌套在手機(jī)上攜帶。

Step2:如果想實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的理想狀態(tài)，這個(gè)參數(shù)的不同要求應(yīng)該在什么空間得以實(shí)現(xiàn)空間1:耳朵空間2:手機(jī)Step3：以上兩個(gè)空間區(qū)域是否交叉□否：應(yīng)用空間分離□否：應(yīng)用空間分離□是:嘗試其他分離方法嘗試其他分離方法Stepl:定義物理矛盾參數(shù)：耳機(jī)尺寸要求1:耳機(jī)的尺寸應(yīng)該盡量大,用以使用戶(hù)佩戴在耳朵上盡量舒適牢固。要求2：耳機(jī)的尺寸應(yīng)該盡量地小，方便嵌套在手機(jī)上攜帶。Step2:如果想實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的理想狀態(tài)，這個(gè)參數(shù)的不同要求應(yīng)該在什么時(shí)間得以實(shí)現(xiàn)空間1:使用耳機(jī)時(shí)，佩戴舒適牢固空間2:不使用耳機(jī)時(shí)，方便嵌套在手機(jī)上攜帶Step3:以上兩個(gè)時(shí)間區(qū)域是否交叉□否:應(yīng)用時(shí)間分離□是:嘗試其他分離方法解決方案:根據(jù)對(duì)技術(shù)矛盾的描述，將該問(wèn)題的技術(shù)矛盾轉(zhuǎn)換為39頂工程參數(shù)中的2頂。工程參數(shù)8號(hào)靜止物體的體積:靜止物體的體積以填充運(yùn)動(dòng)物體或者運(yùn)動(dòng)物體占用的單位立方體個(gè)數(shù)來(lái)度量。體積不僅可以是三維物體的體積，也可以是與表面結(jié)合、具有給定厚度的一個(gè)層的體積。工程參數(shù)12號(hào)形狀：形狀指一個(gè)物體的輪廓或外觀。形狀的變化可能表示物體的方向性變化，或者表示物體在平面和空間2種情況下的形變。根據(jù)得到的工程參數(shù)，確定解決問(wèn)題需要的發(fā)明原理。根據(jù)得到的2個(gè)工程參數(shù)，改善參數(shù)8為體積，惡化參數(shù)12為形狀，查閱阿奇舒勒的技術(shù)矛盾矩陣161得到3個(gè)創(chuàng)新原理：7號(hào)，2號(hào)和35號(hào)。5方案評(píng)價(jià)方案原理說(shuō)明（1）7號(hào)嵌套原理的基本內(nèi)容是：把一個(gè)物體嵌入另一個(gè)物體，然后再將這2個(gè)物體嵌入第3個(gè)物體，以此類(lèi)推；讓某物體穿過(guò)另一物體的空腔。（2）2號(hào)抽取原理的基本內(nèi)容是：從物體中抽取產(chǎn)生負(fù)面影響的部分或?qū)傩裕粌H抽出物體中必要的部分或?qū)傩?。?） 35號(hào)改變物理或化學(xué)參數(shù)的基本內(nèi)容是：改變聚集態(tài)（物態(tài)）、改變濃度或密度、改變?nèi)岫?、改變溫度。方案原理評(píng)價(jià)與決策綜合分析以上3條發(fā)明原理，其中2號(hào)抽取原理和35號(hào)改變物理或化學(xué)參數(shù)原理，對(duì)徹底解決該問(wèn)題的指導(dǎo)意義不大，而7號(hào)嵌套原理是解決該問(wèn)題最有價(jià)值的發(fā)明原理。通過(guò)TRIZ標(biāo)準(zhǔn)解理論分析后，可以將耳機(jī)嵌套于手機(jī)當(dāng)中，原因如下：（1）攜帶性，雖然現(xiàn)在耳機(jī)攜帶方便，但是用戶(hù)總會(huì)遇到忘帶耳機(jī)卻需要使用耳機(jī)的場(chǎng)合；（2）獨(dú)創(chuàng)性，手機(jī)與耳機(jī)這兩者存在依托關(guān)系，在普通用戶(hù)的思維當(dāng)中，應(yīng)該是分離的，彼此可以獨(dú)立存在，不會(huì)依賴(lài)某一方同時(shí)存在，可以擺脫使用者在使用藍(lán)牙耳機(jī)打電話時(shí)被人誤以為自言自語(yǔ)的尷尬；(3)可行性，現(xiàn)在手機(jī)尺寸變得越來(lái)越大，除去操作屏的有效使用面積外，其他面積未被充分利用，耳機(jī)的技術(shù)也相對(duì)成熟，可以像攝像頭一樣集成于手機(jī)當(dāng)中。借助技術(shù)系統(tǒng)物場(chǎng)模型分析解決方案借助物一場(chǎng)模型分析手機(jī)與耳機(jī)之間較為有效、合理的功能實(shí)現(xiàn)方式。傳統(tǒng)的便攜式耳機(jī)都是入耳式耳機(jī)，并且發(fā)音單元和耳機(jī)之間有條長(zhǎng)長(zhǎng)的引線，根據(jù)TRIZ理論建立物一場(chǎng)模型分析。根據(jù)物一場(chǎng)模型中相對(duì)應(yīng)的解法再建立物一場(chǎng)模型分析。耳機(jī)根據(jù)傳輸方式不同可以分為有線耳機(jī)和無(wú)線耳機(jī)，在無(wú)線耳機(jī)中根據(jù)工作方式的不同又分為藍(lán)牙耳機(jī)和紅外線耳機(jī)。在圖中采用電磁場(chǎng)來(lái)替換電場(chǎng)而不用聲波場(chǎng)來(lái)替換的原因有：（1） 普及性，藍(lán)牙耳機(jī)的普及程度明顯比紅外線耳機(jī)高，此外一般手機(jī)中都有藍(lán)牙功能，新式耳機(jī)不需要再引入其他電子模塊；（2） 方便性，藍(lán)牙技術(shù)已發(fā)展得較為成熟，不需要再投入新人力和技術(shù)資源。耳機(jī)將聲音傳入耳朵是將電子信號(hào)轉(zhuǎn)變成機(jī)械振動(dòng)然后產(chǎn)生聲音，聲音再引起耳膜振動(dòng)進(jìn)而人聽(tīng)到聲音。機(jī)械振動(dòng)并不是直接傳入耳中，將機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的后續(xù)傳輸方式裁剪掉，借助入骨式傳輸技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)聲音傳輸，并產(chǎn)生出新式耳機(jī)設(shè)計(jì)，但是這樣產(chǎn)品成本將大大增加，因此，耳機(jī)與耳朵之間的傳輸方式依然采用現(xiàn)有的傳輸技術(shù)。6結(jié)論與課程學(xué)習(xí)心得結(jié)論：耳機(jī)嵌套于手機(jī)當(dāng)中，耳機(jī)與手機(jī)磁鐵吸附，方便拆裝；耳機(jī)與手機(jī)間采用藍(lán)牙技術(shù)傳輸，在手機(jī)與耳機(jī)之中分別內(nèi)置藍(lán)牙發(fā)射和接受裝置；耳機(jī)與耳朵之間采用現(xiàn)有的傳輸方式傳輸，即耳機(jī)塞入耳朵中。課程學(xué)習(xí)心得：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，基于TRIZ理論建立的設(shè)計(jì)方法模型能夠幫助設(shè)計(jì)師客觀、理性地分析設(shè)計(jì)命題，減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的時(shí)間。同時(shí)，該模型對(duì)于采用新技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)也有一定的幫助作用。參考文獻(xiàn)黑龍江省科學(xué)技術(shù)廳.TRIZ理論應(yīng)用與實(shí)踐[M].哈爾濱：黑龍江省科學(xué)技術(shù)出版社，2008.HeilongjiangScienceandTechnologyofInventiveProblemSolving[M].Harbin：HeilongjiangScienceandTechnologyPress，2008.陳國(guó)強(qiáng).產(chǎn)品設(shè)計(jì)程序與方法[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.CHENandMethodofProductDesign[M].Beijing：MachineryIndustryPress，2011.楊清亮.發(fā)明是這樣誕生的：TRIZ理論全接觸[M].成都：四川大學(xué)出版社，2006.：ContactwithTRIZ[M].Chengdu：SichuanUniversityPress，2006.王亮申，孫峰華.TRIZ創(chuàng)新理論與應(yīng)用原理[M]北京：科學(xué)出版社，2010.WANGLiang-shen，SUNInnovationTheoryandApplicationPrinciples[M].Beijing：SciencePress，2010.張志遠(yuǎn)，何川.發(fā)明創(chuàng)造方法學(xué)[M].成都：四川大學(xué)出版社，2003.ZHANGZhi-yuan，odology[M].Chengdu：SichuanUniversityPress，2003.ALTSHULLERGasanExactScience[M].NewYork：GordonandBreachSciencePublishersInc，.1984.芮延年.創(chuàng)新學(xué)原理及其應(yīng)用 [M].北京：高等教育出版社，2007.RUITheoryandApplication[M].Beijing：HighEducationPress，2007.呂欣基于TRIZ理論中3