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消费产品设计中的系统创新和琐事

Anonim

矛盾是我们日常生活的一部分,有时由于以下三个主要因素很难解决问题:我们不知道真正的问题,我们不知道真正问题的根本原因,最后我们没有正确的工具来解决问题的矛盾。

日本人的佛教传统表明,一旦您对问题有所了解,就会达到智慧,然后通过经验和适当的工具加以解决。

这三个因素加在一起,对于获得最佳解决方案至关重要。

矛盾无处不在,已经解决了很多次,而我们没有深入了解它们的存在。

在解决作为主要矛盾的手术区域所在的矛盾时进行检测很有用,并使用TRIZ解决。

例如,机场和超市的滑动门是自动的,但会伤到想要和他们一起玩耍的孩子,因此,发生问题的操作区域位于挤压手的边缘,橡胶或一种不会伤害人的柔软材料。

另一个例子是飞机的起落架,该起落架用于起飞,但在飞机已经飞行时被隐藏。

另一个国内的例子是牙刷,如果牙刷太软,它们不能清除牙齿细菌,如果牙刷太硬,它们会伤害牙龈,那么通常会在末端使用软毛区域,而在牙齿中使用其他硬毛区域。必要的地方。

提出的这个基本方案是TRIZ的骨干。

让我们做一些历史。TRIZ是系统性的创新,它在俄语中是“ Teorija Rezbenija Izobretatelskib Zadach”的缩写,在西班牙语中是“创新问题解决理论”的缩写。

这是第二次世界大战结束时40年代在俄罗斯出生的,由Genrich Altshuller掌管。

之所以保留TRIZ名称,是因为它在1995年开始被这些首字母缩写词广泛使用。

在美国和欧洲,人们开始谈论系统创新,该术语从市场营销开始更具吸引力,但仅在2000年以后。

让我们澄清一下:“问题”,“创造力”,“发明”和“创新”这两个词是相关的,但含义却大不相同。

对于TRIZ来说,一个问题是,在一个过程中出现一个或多个矛盾时,当创造正在思考新事物时,创新正在制造思想中的东西,而发明则大大超越了人们所知道的东西。

直观上我们知道问题是什么,它主要在发现矛盾时发生,但是,解决方案是什么?通常,问题的目标是我们要达到的状态。

Altshuller将问题分为常规问题和创造性问题。后者是那些解决方案不明显的问题,并迫使试图解决该问题的人“调查和思考”。TRIZ是此类问题的有效应用程序。

相反,使用常规解决方案可以轻松解决常规问题,并且不会导致创新。

发明只不过是找到解决给定问题的创造性解决方案。重要的是要注意,没有发明是没有问题的,因为如果您不看就什么也找不到。

但是,有时您发现的东西与您寻找的东西有所不同,我们找到了解决不同问题的新颖方法。

但是直到那时,发明仍然是一个想法。只有当这个想法通过实施并得到广泛接受时,创新才能实现。

业界仅对这些创新感兴趣,因为那些难以实现的创意将被丢弃,并被遗忘。

因此,TRIZ是一种用于解决问题,进行分析和产品开发的方法,该方法源自对全球范围内数千项专利的研究。

TRIZ最初只处理发明,但后来处理可行的发明,这些发明后来成为创新,无论是激进的还是颠覆性的。

Altshuller于1926年出生于俄罗斯,并在14岁时就完成了自己的第一项发明。他一直对发明充满热情,从小就开始创建自己的小型发明数据库。

获得海军机械工程师的头衔后,他在俄罗斯海军的专利局工作。他的工作是通过在专利数据库中搜索解决方案来帮助海军工程师解决技术问题。

有必要验证一下,苏联以及后来的日本在1955年拥有世界上最大的专利数据库,这对于他们来说研究和复制西方国家的外观设计很普遍。根据他的研究工作,TRIZ的第一处房产诞生于1960年。

他以亨利·阿尔托夫(Henry Altov)的绰号出版了14本书,并担任科幻小说作家的生存之道。他的所有著作仅在1992年被翻译成英文,从1995年开始在日本,美国和欧洲开始流行。

Altshuller对专利进行了分析,分类,然后研究了一种方法来帮助俄罗斯海军工程师解决问题。

在他选择的大约200万项专利中,他只选择了大约4万项,确切的数目尚不清楚,他认为这是真正的发明。

Altshuller问自己以下问题:为什么有些人发明而其他人却没有?

起初,他认为这是心理问题,但后来他以一种科学的方式对待了这个问题。他坚信,即使是直观的方法,发明人也遵循了该方法。他意识到,我们面临的大多数问题已经在另一门学科中得到了解决。

不断分析所有专利有助于找到我们的问题的解决方案,但这是乏味,不切实际的,并且需要艰巨的研究任务。

如今,寻找与正在分析的问题类似的专利变得更加困难,并且它们的用处不大,因为这些专利大多数都受到保护。

这就是TRIZ开发的大部分机密信息受到专利保护的原因。

回到TRIZ解决矛盾的问题,今天我们知道,不接受妥协或中间解决方案来消除矛盾是TRIZ的基本工具之一。

另外,定义了三种类型的矛盾:

行政:它们是需要及时解决的问题或情况,不接受不利的选择。

-您可以通过接受更好的培训(积极)来提高公司的生产力,但是员工在接受培训时(消极)将无法工作。

技术:它们是工程或设计问题的约束,而最终的理想结果是防止发现的解决方案对系统造成其他问题。通常,您具有:

-容器可以承受高压(正),但以重量增加(负)为代价

-计算机的屏幕亮度可能更高(正),但会消耗更多的电量(负)

-飞机或汽车可以提高速度(正),但会产生更大的噪音(负)

在容器的情况下,如果我们将容器的材料更改为铝或增强塑料,则可以考虑到耐高压性的妥协,并且不会承受太大的重量。

物理的或固有的:它们是系统对相同参数或设计属性有相反要求的问题或情况,例如:

-锅应保持食物温暖(正),但锅的外部应保持寒冷以防止烫手

-自行车必须很大才能舒适(正),但不能太大,以免存放时麻烦(负)

-塑料将具有抵抗力(正面)和经济(正面),但也可生物降解(负成本更高)

-路灯将很强(正),但不会造成光污染(负)

就自行车而言,它会很大,但可以拆卸并缩小为更小的尺寸以进行存放。

凭借对TRIZ历史的深刻了解以及引起问题的矛盾,无论是行政,技术还是物理方面的矛盾,让我们看看如何在日常消费品的设计中解决这些问题。

值得说明的是TRIZ由二十多种工具组成,每种工具专用于特定用途,其中最常用的是:矛盾矩阵,问题的根本原因,系统操作员,分离原理,发明原理,解决方案标准,ARIZ,发明水平,资源分析,理想性,科学效应和数据库,物质和领域模型,克服精神惯性的工具等。

但是首先,让我们看看如何将分离原理和产品演进作为市场广泛要求和认可的不竭的改进和创新之源。

时间上的分离,空间上的分离,部分与整体之间的分离以及条件上的分离是解决烦人矛盾的四个简单策略。

历史上有一个有趣的历史案例,就是时间的间隔被西班牙人明智地使用,这就是Balmis探险。

皇家疫苗慈善考察团,以西班牙医生弗朗西斯科·哈维尔·德·巴尔米斯(Francisco Javier de Balmis)为参照,被称为Balmis探险队,是一项在世界范围内进行并持续了1803年至1814年的慈善探险队。

其目的原则上是天花疫苗到达当时的西班牙帝国的各个角落,因为该病毒的高死亡率导致成千上万儿童死亡。据估计死亡率为40%。

卡洛斯四世国王支持法院医生Balmis博士并用公共资金资助Balmis博士的想法,因为他自己的女儿InfantaMaríaLuisa遭受了这种疾病的折磨,并因此而丧生。

该探险队于1803年11月30日离开拉科鲁尼亚港,这被认为是历史上的第一项国际卫生探险。

卡洛斯五世是唯一尝试将疫苗带到墨西哥的探险队的赞助商,据推测,这种疾病进入了埃尔南·科尔特斯前往阿兹台克金矿途中的一些水手。

行程涉及的问题很简单,如果将天花病毒接种给接种疫苗的人,则在行程持续的时间里,他们会发展为疾病,但在到达港口之前也将克服疾病。

由于这个原因,医生哈维尔·巴尔米斯(JavierBalmís)做出了一个有争议的决定,因为他在患病时使用了隔离装置。他进行了22次育雏,并向其中的2种接种了该病毒。当这以臭名昭著的脓疱的形式发生时,一些孩子通过与身体接触以交错的方式将其传递给另一个。

两人将其传播给其他孩子,他们与其他人一样,直到22岁。因此,当玛丽亚·皮塔(MaríaPita)停靠在波多黎各海岸时,疫苗是从22名儿童的样本中提取的准备将其移交给当地医生。

然后,探险队分为两组,将非常需要的疫苗带到委内瑞拉,古巴,墨西哥,巴拿马,哥伦比亚,厄瓜多尔,秘鲁,智利,玻利维亚,巴西,危地马拉和阿根廷的海岸。

然后有20个小组前往菲律宾和中国。

这样一来,仅在拉丁美洲国家中,就有22例没有父母的孩子是预期寿命的承载者。

关于产品的演进,Altshuller建立了技术系统的八种演进模式,即:

1.生命周期,包括出生,青春期,成熟和死亡。

示例:涡轮机取代了锅炉,而这些取代了风帆,并且取代了船桨。

2.趋向于增加理想。

示例:激光打印机取代了喷墨打印机,并将其替换为气球。

3.子系统发展不平衡会导致矛盾。

示例:航空涡轮机的开发速度快于机翼设计。

4.首先组装零件,然后拆卸零件(以利于使用)。

示例:用一个刀片,多个刀片切笔,然后用剪刀,螺丝刀,开罐器,指甲刀,开瓶器,锉刀,钥匙圈等。(切瑞士羽毛)。

5.增加复杂性,然后通过集成进行简化。

示例:具有许多集成组件的塑料增强计算机面板。

6.从宏系统过渡到微系统。

示例:普通的平板玻璃百叶窗玻璃。小直径轴承使多层玻璃具有更高的刚性和安全性。

7.技术提高了动态性和可控性。

例如:木制指针,伸缩指针和激光指针。

8.减少人类活动并增加自动化

示例:飞机,远洋客轮,工厂设备和卫星的控件

接下来让我们看看triz在消费产品中的一些应用。

1-以色列设计师工程师Kobi Levi生产自己的鞋子,复制自然或家庭元素,消除了每种情况下平衡的矛盾,使用了配重材料和对地面的高附着力。

参见页面http://kobilevidesign.blogspot.com/search?updated-min=2010-01-01T00%3A00%3A00-08%3A00&updated-max=2011-01-01T00%3A00%3A00-08%3A00&max-results = 9

2-聚乙烯是由陶氏公司(DOW Co.)发现的,具有优异的抗水和防尘性能,但是对氧气通过其致密纤维的阻力非常有限。

Johnson&Jonson与TRIZ的团队一起选择了这种材料,并从DOW购买了专利,他们发现包装儿童产品的方法是将9个塑料袋包装在一个最终的袋子中,从而消除了九个包装袋中的污染物。

3-多年来,衬衫的脖子上都贴有一块表明制造商和尺寸的面料或标签,但最近有几家印度和中国的制造商将其替换为在衬衫的同一面料上的印花,达到了Altshuller理想的最终结果。

换句话说,他们已经消除了有时会使用户烦恼的标签,并且他们使用了上下文的一部分,即衬衫本身。

4-来自https://www.youtube.com/embed/7H0K1k54t6A的新笔记本电脑

他们应用了各种TRIZ概念,从消除矛盾到更大的理想化和产品发展。

5-3000多年来,人类一直需要牙刷。

可以在http://www.gestiopolis.com/tendences-de-evolucion-de-un-producto-ejemplo-del-cepillo-dental/中找到可验证的牙刷改进摘要。

但是在2011年比利时博览会上,飞利浦Sonicare Diamond出现了,这是一款专门为旅行者设计的电动牙刷,其中包括一杯漱口水,也可以用作电动牙刷的电池充电器。

用热产品冲洗通常可以提高食物的溶解度并优化牙齿清洁。

如今,从牙膏中的机械手动动作到化学动作再到脉动电磁动作的刷牙演变已成为可验证的事实。

根据http://www.gizmag.com/philips-sonicare-diamondclean-toothbrush/19533/的规定,该玻璃杯可以承受无线感应负载,并直接连接至电源插座,但是也可以通过计算机的USB端口为电池充电。 ?utm_source = Gizmag +订户&utm_campaign = 0cda2f8c92-UA-2235360-4&utm_medium =电子邮件

6-最近发生了一场青少年中书本替代使用的竞赛,这些都是获奖者

7-甚至还有页面上的自定义时钟

8-汽车中不仅在外观上而且在电子设备上都发现了另一项重大创新设计,例如通过用户的钥匙识别以及必要的座椅和后视镜配置调整,这意味着分离在现有的条件和时间。

甚至驾驶员与乘客之间的温度间隔也是空间上的间隔。

固特异已为轮胎申请了专利,该轮胎具有不同颜色的层,可根据轮胎的磨损情况进行区分。

不仅可以检测出被盗汽车的位置,而且还可以在智能引擎中快速发现远程诊断和维修。

具有自清洁表面的挡风玻璃在梅赛德斯奔驰和本田很常见,因此不需要刮水器。

甚至梅赛德斯·奔驰(Mercedes Benz)在高端汽车中都包括雷达,有助于防止碰撞,关闭敞开的窗户并将座椅直立放置。如果制动器保持紧紧,则系统将使所有车轮以相同速度制动,并调节安全带的张力。

但是对于刮水器,有些刮水器会根据移动速度甚至雨量进行调整。另一方面,收音机会调整为高速,以掩盖外部噪音。

混合动力汽车是在单个系统中结合使用机械,化学和电磁部件的现实。

9-Eveready已销售可轻松适应不同尺寸电池的手电筒,指示器和收音机。

10-有些高尔夫球会发出电磁信号,并通过GPS探测到丢失球的位置,即使在水下也是如此。这些相同的球都是由可生物降解的材料制成,几天之内就变成了鱼食。

11-Apple已将智能触摸键盘商业化,该键盘利用按键上的压力产生的能量为PC的电池充电,甚至在光线不足的地方在键盘上发出一部分光。

3M销售其“笔记本电脑保密性”屏幕,根据空间分离的原理,只有操作它的人才能看到字符,并且以一定角度变形视线。

12-通信的发展已从带有烟雾信号的热场,发展到报纸和杂志墨水中的化学场,再到将化学和机械场结合在一起的电传,再到具有电场并到达在电子邮件和手机电磁场的时代。

带有电视和互联网的混合型手机逐渐越来越多地受到关注。

13-在家庭和办公室中,不仅在具有逆流水的游泳池(游泳者和专业人士锻炼)中,而且在蜂窝设备,复印机,打印机,甚至在火灾和警报系统中,都感觉到组件的集成。

通过电磁场识别条形码已经在所有商店中成为事实。

14-根据口味,卡路里,脂肪和营养成分进行的食品整合已达到个人水平,不包括大量产品。

可以发现无数问题来检测消费者的喜好,例如需要在家中不使用天然气或电力而做饭,或者需要根据出门在外的时间打开屋顶。

其他制造商更喜欢记录顾客的行为或产品使用中的不便,例如在蛋黄酱锅中如何调整蛋黄酱在餐中的使用或如何在洗衣机中使用洗涤剂。

注意:关于分离的原理,读者可以尝试解决这些练习。

我们看到,当试图改善一个技术系统的一个属性“ A”,而同一技术系统的另一个属性“ B”恶化时,存在矛盾。

例如,如果您要制造更坚固耐用的产品(所需属性),则由于所需材料(不想要的属性),它会自动变得更重且更昂贵。

以下练习显示了几个标准矛盾。

当消防员在建筑物内面对大火时,他们需要在非常高的压力下使用大量水来扑灭大火(理想属性),但同时,大量水会严重损害房屋和财产。家庭用品和办公设备(不受欢迎的属性),换句话说,需要但不需要水,水与水之间存在物理矛盾。

b-当训练潜水员从10米高的平台上进行潜水时,如果其俯冲速度不正确,以不适当的角度进行不正确的潜水可能会对运动员造成严重伤害。需要在游泳池中加水以缓冲“良好”的潜水(理想属性),但执行不佳的潜水则不需要水,因为这可能会造成损坏(不良属性)。水的正面特性面临其负面特性,因此必须存在水,同时又不存在水。

c-在一家特殊的玻璃工厂中,客户要求购买数百张这种产品,厚度为1毫米,带有圆角。在这些角的切割和抛光过程中,大量纸张破裂,给公司造成了金钱损失。物理上的矛盾是,薄片必须根据客户的要求来薄(期望的属性),但是同时它们也必须厚以免破裂(不期望的属性)。

d-一条铁导管将小的钢球(丸粒)与空气一起高速传输,然后被输送到同一公司的另一个部门。管道的肘部受到高度腐蚀,这导致这种肘部必须每周更换两次,这会浪费时间和金钱。建议安装由陶瓷或其他材料制成的保护器,以抵抗金属球的撞击,但是这样做的成本非常高。物理矛盾是:要求粒料在管道内高速移动(理想属性),但同时会产生高度腐蚀(不良属性)。

在任何餐厅中,e-e都希望有许多用餐者(理想属性),但是,随着顾客数量的增加,有必要雇用更多的服务员(不良属性)。矛盾是有许多客户,但没有同时拥有他们。

您将如何解决这些问题?

物理矛盾相对容易解决,因为可以使用以下分离原则之一解决它们:

空间分隔。

时间上的分离。

部分与整体之间的分离。

根据条件进行分离。

对于TRIZ的应用,定义要消除的矛盾是任何发明性或技术创新问题的关键要素。

一旦确定了这些,解决方案就相对简单,但是需要随着时间的流逝而积累的实践经验。

解决的问题是:

a-消防员使用的喷水器会产生非常小的水珠,具有很强的遮盖力,但不会对财产和其他物体造成严重损害。

b-对于水池,高压空气通过扩散器注入水池的底部,然后空气大大降低了水的密度,因此如果潜水者已经严重摔倒,他所遭受的损害将降至最低高速。

c-玻璃板堆叠在一起,增加了厚度,因此可以切割和抛光而不会破裂或破碎。

d-通过放置在肘部外侧的磁体解决了该问题,通过该磁体将一些钢球暂时保留在管道内,用作减震器,从而避免了壁的腐蚀金属的。如果运输速度很高,那么球体就会旋转,因此它们不会遭受永久性损坏,也不会受到弯头的损害。

e-就餐厅而言,在受欢迎的自助式自助餐厅中,食客成为他们自己的服务生。

我让他很难理解分离的原理。不行

这是TRIZ有趣且重要的事情,它简单,快速且高度适用于特定情况。

消费产品设计中的系统创新和琐事