基于TRIZ机械产品创新设计探究

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1、基于TRIZ机械产品创新设计探究［摘要］:产品创新是企业技术和管理创新的载体，是企业持续发展的基础，机械行业作为国家的支柱产业之一更是需要创新。TRIZ（发明问题解决理论）是专门研究创新和概念设计的理论，它已经为工程问题的解提供了一系列的工具，将其运用在机械产品创新申具有十分重要的意义。［关键词］:TRIZ机械产品创新设计一、绪论在知识经济时代，世界科技的发展将更加迅速，产品的技术含量不断提高，产品生命周期将更加缩短，产品创新的加速发展也变得越来越重要。机械产品开发更多更重要的是非数据计算的、通过思考、推理和判断来解决的创新活动，只有创新活动才能真正从根本原理上进行产品革新，才能在产品的性能、

2、质量、价格等方面产生质的飞跃。TRIZ是俄文英译丁eoHyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch的缩写，是指发明问题的解决理论（即发明解题理论），它是一种系统化的发明工程方法论，是针对问题点加以分析考虑，并寻找出其中的矛盾，再将矛盾归类为物理矛盾与技术矛盾，再进一步采取不同的解决方式。研究TRIZ理论和方法，并将其运用在机械产品创新中具有十分重要的意义。二、TRIZ亿在机械产品创新中的应用机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果，进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性以及实用性的机构或机械产品的一种实践活动。在进行机械创新设计中会遇到很

3、多技术性问题，在解决这些问题时，如果不明确应该使用哪些科学原理法则，则很难找到问题的解决对策。TRIZ理论给出了解决各类问题需要借助的科学原理，并指明了解决问题对策的探索方向。重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径。在机械产品设计过程中，存在物理冲突、技术冲突，使得设计过程成为一个具有创新性特征的问题解决过程，完全可以利用TRIZ思想和方法解决机械产品的创新设计，并应用TRIZ的机械产品创新设计模式。三、基于TRIZ亿的机械产品创新分析一一以螺丝刀为例(-)TRIZ解决问题的流程。在解决一个工程问题时，可能使用TRIZ的一个工具或者是更多。应用TRIZ的第一步是对给定的问题进行分析；如果发

4、现存在矛盾则应用原理去解决；如果问题明确但不知道如何解决，则应用效应去解决；第三种选择是对待创新的技术系统进行进化过程的预测。之后是评价，确定是否满足要求。如果满足要求，则进行后序的设计工作，反之，要对问题进行再分析。（二）螺丝刀产品创新一一基于了RIZo本文选择最常用的手动螺丝刀作为应用实例，通过本实例的验证希望对机械产品的改进以及创新开发提供一种新的解决方法。1、定义设计需求、确定功能。对产品的要求为有以下两点：具有方便灵活使用特点的手动螺丝刀；具创意性，可增加在市场上的竞争力。首先考虑螺丝刀操作上的原理及使用的状况，其最主要的功能为锁紧及拆卸螺丝，所以把目标放在能够快速且省力的将螺丝锁紧

5、或是拆卸，是一个非常确切的产品设计方向，以“力”、“时间损失”、“可操作性”作为改进的工程特性。2、建立基础功能模块。选定其最具代表性且功能上最基本的一种产品作为基础，建立该类产品的基础功能模块，接下来再运用创新法则在功能模块上增加新的功能，以产生新的概念设计。选择最常见的带棘轮的螺丝刀建立其功能模型，将与棘轮相关的各组件组成为一个次系统视为一个组件，不考虑棘轮内相关组件间的相互关系，只考虑整个次系统组件提供的有益功能与有害功能3、功能组件模组的建立与增加。对特定产品，首先由设计需求来决定要改进的工程特性，其次找出对应该工程特性的创新法则，最后将想出的新方法建构成功能组件模块并存人数据库中，集

6、合成为“功能组件数据库一。以“分割”为例，nuZ对此法则的解释为：将一个物体划分成相互独立的零件；使物体分成容易组装及拆卸的部分；增加物体相互独立的程度。配合要改善的工程特性“力”来思考，得到了新的想法，若在螺丝刀头上分割出一可作为力臂的组件，则可有效的增加使用时的扭力，这就是由设计需求定出特定工程特性，再来产生新概念的内涵。4、组合基础功能模块与功能组件模组。由前面所建立起用于螺丝刀设计的产品功能模块数据库与功能组件模块数据库，使用二者配合TmZ设计软件来进行产品的概念设计。本方法好比堆积木，首先选择一块大积木（基础产品功能模型）做地基；然后再选择要堆放的各种小积木（功能组件模块）；最后决定

7、堆放的位置（将功能与组件做连结），由排列组合的概念来产生大量的新设计。在加入功能组件模块后再应用软件进行修剪，将组合产生的新产品功能模型加以最佳化，得到最后需要的概念设计。5、创新设计软件的评估与裁剪功能。在组合产品功能模型与功能组件模块，产生初步的创新功能模型后，要对产生的新功能模型进行组件价值的评估修剪，以消除因任意连接功能与组件所可能产生的矛盾。功能等级与功能模型中各组件的连结状况有关，而问