<p><br/>  转自 四川省技术创新方法网 <br/> <br/>         Abstract:This article introduced in the product innovation foundation, the idealization and the idealized level in TRIZ theory. The necessity of the application of idealization was emphasized in the product innova-tion. The concrete method and application was introduced. The idealized goalwas introduce to provide a kind of innovation design thinking. <br/> Key words:product innovation; TRIZ; idealization</p><p>目前市场上的产品虽然种类繁多、形态各异,但仔细观察可发现产品之间互相有模仿的影子,并且同一类型产品之间“同质化”现象非常严重,而围绕着产品的品质、性能、技术、价格、服务与行销所展开的竞争逐渐走向尽头,试图以这些优势赢得竞争变得越来越困难,同时全球性市场竞争也越来越激烈,特别是我国的产品想要在国际市场立足,更要摆脱模仿国外产品的设计,在设计阶段产生革新的概念,产生有创新、有市场竞争力的产品。因此产品设计的创新成为提升竞争力的重要途径。</p><p>1　TRIZ理论</p><p>在产品的创新设计有力手段中, TRIZ无疑列在首位。TRIZ原理是前苏联G. S.Altshuller及其领导的一批研究人员自1946年开始,花费近50年时间查阅并研究了世界各国近250万件发明专利,从中总结出了人类在进行发明创造、解决技术问题的过程中所遵循的科学原理和法则。它有技术系统进化法则;发明创造问题的40条解决原理;物质—场分析模型与发明问题标准解法;理想化和理想设计;发明问题解决算法这几个方面的内容[1]。近年来,许多世界级公司如福特、摩托罗拉等也开始应用TRIZ进行产品创新,TRIZ目前已成为解决创新性问题最有力的方法。</p><p>1. 1　TRIZ中的理想化</p><p>在TRIZ中,理想化的应用包含:理想系统、理想过程、理想资源、理想方法、理想机器、理想物质等。</p><p>理想化的描述如下:</p><p>理想机器:没有质量、没有体积、但能完成所需要的工作。</p><p>理想方法:不消耗能量及时间,但通过自身调节,能够获得所需要的效应。</p><p>理想物质:没有物质,功能得以实现。</p><p>这种把系统、过程、资源、方法、机器等理想化使我们在产品设计过程中可以不考虑资源、机器等因素,因为资源、机器已处于一种完美的状态,也就是说不考虑现有状态的限制而极大地拓展产品的设计余地,拓宽思路,使我们的思维极大的发散开来。</p><p>1. 2　理想化水平</p><p>不断地增加产品的理想化水平是产品创新的目标。</p><p>在产品设计中技术系统是功能的实现,同一功能存在多种技术实现,任何系统在完成人们所需的功能时,都有副面作用。为了正反两方面作用进行评价,采用如下 公式:</p><p>Ideality =ΣUF/ΣHF(1) 式中: Ideality为理想化水平;ΣUF为有用功能之和;ΣHF为有害功能之和。</p><p>该公式的意义为:产品或技术系统的理想化水平与有用功能之和成正比,与有害功能之和成反比。有用功能包括系统发挥作用的所有有价值的结果;有害功能包括不希望的费用、能量消耗、污染和危险等等。如为使产品的理想化水平提高就要增加产品的有用功能,减少费用、能量消耗、污染和危险等有害功能。产品的理想化水平就提高,竞争力就增强,反之则产品的竞争力就减少。</p><p>增加理想化水平可用如下4种方式之一:</p><p>(1)d(ΣUF) /dt>d(ΣHF) /dt>0 ,公式1中分子增加的速率高于分母增加速率;</p><p>(2)d(ΣUF) /dt>0, d(ΣHF) /dt<0,公式1中分子增加,分母减少;</p><p>(3)d(ΣUF) /dt=0, d(ΣHF) /dt<0,公式1中分子不变,分母减少,即有害功减少;</p><p>(4)d(ΣUF) /dt>0, d(ΣHF) /dt=0,公式1中分母不变,分子增加,即有用功增加。有害功能不变[2]。</p><p>为了分析更加方便,将公式1中的有害功能分解为代价与危害是方便的,将有用功之和用效益来代替,如式(2)所示: Ideality =ΣBenefits/(ΣExpenses+ΣHarms) (2) 式中: Ideality为理想化水平; Benefits为效益; Expenses为代价; Harms为危害。</p><p>代价包括原料的成本、系统所占用的空间、所消耗的能量及所产生的噪音等。危害包括废弃物及污染等。式(2)中的意义为产品或系统的理想化水平与其效益之和成正比,与所有代价及所有危害之和成反比。</p><p>2　在产品的创新中应用理想化的必要性</p><p>如果产品初始状态与理想状态之间存在距离,则称之为问题。产品要解决问题,设计过程是解决问题的过程,也是产品创新的过程,是使产品由初始状态通过各种设计手法实现或接近理想状态的过程。</p><p>对于一个产品来说,创新进化是永恒的法则。正如TRIZ中的理想法则?调的,任何产品或系统是不断的向理想化的境界进化的。也就是说,当我们设计产品时,确定了一个理想化的境界,产品或系统就不断朝这个方向迈进,从而使产品或系统可以不断变得更可靠、更简单、更有效,更能很好地满足人的需要。</p><p>理想化是一种完美的境界,是真实物体存在的一种极限状态。在某种程度上是我们的一种情感愿望,一种追求完美的情感和愿望,这种情感和愿望转变成一种动力,促使我们在设计产品时尽可能追求理想化。而产品的创新进化也就是不断地提升理想状态。理想化不仅是对产品的理想化,也是对创造人类更合理、更有效的生存方式的理想化。</p><p>这种把所研究的对象理想化也是自然科学的基本方法之一。在TRIZ的理论中,一个理想化的系统或产品可定义为:一个可以执行其预期的功能但却不存在系统或产品。当系统或产品越理想化时,它花的成本也越少,也越简单、越有效率。理想化反映了一种如何将系统资源─无论是在子系统本身或大系统之中的免费资源如重力、空气、热、磁场与光线...等以最大利用的想法与概念。</p><p>创新设计包括改良性产品设计和创造性产品设计,改良性产品设计是基于现有产品基础上的优化和改进设计,使产品更适合于人的需求、市场的需求、环境的需求或更适合新的技术手段。而创造性产品设计是一种针对人的潜在需求的设计创造出前所未有的新产品来。这2种设计都是体现在追求产品的理想化的过程中,都是为了提高产品的理想化水平,并使人们的生活更趋于理想化。</p><p>Atshuller表示:发明的艺术就在于如何移走迈向理想化途径上的障碍物,从根本上來改善技术系统。</p><p>3　 在产品创新中运用理想化的具体方法</p><p>理想化在产品创新中分为局部理想化与全局理想化2类。</p><p>3. 1　局部理想化</p><p>局部理想化是指对于选定的原理通过不同的实现方法使其理想化。</p><p>电风扇自诞生以来数十年间,其设计大多离不开贝伦斯最初的设计原形,这主要是原理一致,结构功能差不多导致的。只能从局部进行理想化。局部理想化的过程有如下4种模式:</p><p>1)加强。通过参数优化、采用更高级的材料、引入附加调节装置等加强有用功能的作用。这模式比较适合变量设计,变量设计又称改型设计,是指改变产品某些方面的参数,如尺寸、形态、材料、操控方式等,从而得到新的产品,它不改变原有产品的结构,即原有系统不变,而只对其中的子系统做相应调整。这种方式常常用于系列产品及相关产品设计。如对上面所提到的电风扇可采用更高级的材料,引入调节风向和定时等装置或遥控加强有用功能,从而从局部进行理想化。</p><p>2)降低。通过对有害功能的补偿,减少或消除损失或浪费,采用更便宜的材料、标准零部件等。同样也适合上述提到的变量设计。再如汽车尾气排放污染空气和环境,通过对其有害功能的补偿,一可以提高效率减少排污量,二可以采用新的清洁能源。现在资源能源消耗严重,而绿色设计中提倡“少量化设计原则”“再利用原则”和“再生原则”等就是要尽量减少物质和能源的消耗,也属于局部理想化。</p><p>3)通用化。采用多功能技术增加有用功的个数。如MP4即可以听音乐,又可看图像,比MP3增加了有用功,提高了理想化水平。现在手机也越来越向多功能化发展,拥有听电话、记事、闹铃、摄像等功能,理想化水平提高。</p><p>4)专用化。突出功能的主次。如以前的椅子是通用的,而现在专用化突出,有专门的阳台椅、客厅椅等。再如以前工厂生产与销售一体,现在销售从中分离出来,成立了专门的销售公司进行市场运作,提高了其专用化。</p><p>3. 2　全局理想化</p><p>全局理想化是指对同一功能通过选择不同的原理使之理想化。全局理想化有如下3种模式:</p><p>1)功能禁止。在不影响主要功能的条件下,去掉中性的及辅助的功能。如高压锅具有煮饭、炖汤和烤箱的功能,但是人们很少用高压锅来烤食物,这项功能显得多余,可去掉此项功能。</p><p>2)系统禁止。如果采用某种可用资源后可省掉辅助子系统,一般可降低系统的成本。如太阳热水器利用太阳能量资源,可省掉用电或煤气烧水的子系统,降低了系统成本。</p><p>3)原理改变。改变已有系统的工作原理,可简化系统或使用过程更方便。如新的工作原理激光技术的应用使得激光打印机比喷墨打印机更加方便快捷。</p><p>设计人员在设计过程开始需要选择目标,即将问题局部理想化还是将其全局理想化。通常首先考虑局部理想化,所有的尝试都失败后才考虑全局理想化。</p><p>4　 理想化最终目标是达到理想状态</p><p>理想化的最终目标是达到理想状态,在TRIZ中这个状态称之为理想解,也叫理想系统。处于理想状态的技术系统不消耗任何能源,无任何有害功能,却能完成系统的主要功能,绝对的理想状态的系统是不存在的,但各条演化趋势和路线的最终目标却是指向理想状态的。</p><p>5　结　语</p><p>TRIZ理论对于现实非常有指导意义,它的适应性非常广,不仅用于解决设计问题及制造领域的工程技术问题,而且解决社会、商业、营销以及管理问题,具有很广阔的应用前景。在这主要是从TRIZ中的理想化着手研究产品的创新设计,希望从TRIZ中一些具体的方法上来论述产品的创新及应用,加快产品设计创新的步伐。</p><p>参考文献:</p><p>[1]　杨明朗,卢晓琴,杨晓丹.TRIZ理论在平面设计中的应用[J].包装工程, 2005, 26(4): 196-197·</p><p>[2]　檀润华.创新设计- TRIZ发明问题解决理论[M].北京:机械工业出版社, 2002·</p><p>张敏1,徐江华1,杨明朗2</p><p>(1.    南昌航空工业学院,南昌330034; 2.南昌大学,南昌330029 )</p>