基于TRIZ的产品创新设计研究及软件开发
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摘 要：企业想要获得持续有效的发展，技术创新是必不可少的，目前，应用比较广泛的创新方法是发明问题解决理论（TRIZ），该理论的应用有效的结合了设计理论和方法，将设计的过程更加详细的展示出来，达到了减少设计时间的目的，提高了产品研发设计的效率。本文重点探讨了在此理论背景下产品创新设计的分析和软件部分的开发情况。
关键词：TRIZ;产品创新;产品设计研发;软件开发
1 绪论
计算机和网络技术的不断发展，也使得产品的创新设计变得智能化和现代化，尤其表现在机械创新设计上，这对于社会和国家的发展具有重要的意义。产品的创新可以为企业的发展带来更多的经济收益，并且具有一定的市场价值。所以，在企业的发展中，创新设计方面的研发是非常关键的阶段。本文在阐述了TRIZ理论以及技术进化理论，在此理论的基础上，以扳手技术创新作为案例进行分析，对扳手的进化模式以及路线进行分析和选择，从中分析出扳手的结构是不是需要进行创新设计，进而获得优化后的扳手。
2 TRIZ理论及技术进化理论概述
2.1 TRIZ的定义及原理
TRIZ是建立在知识和面向发明人的系统性的一种方法学。其包含三个方面的方法：知识的方法、面向人的方法以及系统化的方法。TRIZ在产品的新设计以及设计的初始阶段可以帮助设计者提供产品设计的过程模型、工具以及方法，涉及的内容包括产品进化论、冲突解决、物质-场分析等等。TRIZ的基本原理涉及到三个方面：第一，企业以及科学技术中所出现的问题及解决办法总是重复出现;第二，两者的发展变化也是重复的;第三，高校的创新性活动不属于专业领域内的科学知识。
2.2 TRIZ解决问题的流程
一般情况下，对待工程的问题，TRIZ的使用率是比较高的，想要更好的应用TRIZ，这就需要更加明确其解决问题的流程，其应用的步骤主要有以下几个：（1）分析定的问题;（2）分析后一旦发现有冲突，需要利用原理解决，一旦问题明确但是不知应该怎样解决，需要利用效应解决;（3）预测创新技术系统过程，明确进化的模式，选择进化的路线;（4）形成解决问题的原理解;（5）评价该原理是不是可以满足实际的需求，可以不可以解决问题，假如能够满足，就可以实施后边的设计任务，假如不能够满足，那么就需要继续分析分析和后面的步骤。
2.3 技术进化理论
TRIZ中的技术进化理论，是以世界专利库中的数据新型作为分析的基础，并发现以及明确产品技术结构上进化的未来发展方向，也就是技术进化模式和进化路线。首先是产品的技术预测，技术预测的作用主要是可以达到增加企业决策的质量，对技术的性能、进步、替代以及成功率等方面的预测，预测的方法一般有：探索型的预测方法、规范型的预测方法以及逻辑性的预测方法。其次是技术进化理论，该理论是利用世界专利库的分析，发现并明确技术结构上存在的发展趋势，该理论可以很好的指导产品的创新新技术的设计和发展，其进化周期分为婴儿时期、成长时期、成熟时期以及退出时期。
3 基于TRIZ的产品创新设计及软件开发案例分析
在机械制造业中，扳手是必备的工具，扳手的种类比较多，在发展的进化过程中，应该向那个方面发展是重点分析的问题，本文在基于RTIZ理论和软件系统进行分析和阐述。
3.1 进化模式及路线
根据软件系统，对扳手的技术进化模式和路线为：
（1）模式1：进化方向为理想化水平发展，路线：内部添加-外部添加-环境中添加-物体间添加;
（2）模式2：技术系统集成化进而简化，路线：单系统-双系统-三系统-多系统;
（3）模式3：添加动态和可控制性，路线：刚性体-一个铰接-多个铰接-弹性体-分析结构（包括气体和液体）-场;
（4）模式：添加自动化，降低人工操作，路线：人-人工操作（手工）-人工操作（动力）-人工操作（半自動）-人工操作（自动化）-全自动化工具;
（5）模式：宏观系统发展为微观系统，路线：大规模-小规模;
（6）模式：向系统的几何结构模式进化，路线：零维-一维-二维-三维。
3.2 扳手的进化潜能
根据本次设计的分析得出：扳手进化潜能方向为模式3。依照软件系统的进化模块的增加动态性路线。软件系统为基础设计出扳手（一个铰接）。
当增加了纵向手柄后，其占据的空间比较大，是不方便携带或者是储存，那么为了解决这个问题，这就需要采用软件矛盾矩阵模块。解决的方案主要为：手柄临近横向工作场所的时候，纵向手柄可以将其进行折叠，之后再放到横向手柄上，同时通过横向手柄拧紧或者是松开螺母，当手柄需要旋转到临近纵向时，则可以将纵向的手柄实施打开，通过纵向手柄把螺母拧紧或者是松开，之后就可以获得优化和创新之后的扳手。
在分析了目前扳手在各个模式以及路线下的情况为基础，依照产品进化的现状，进而预测出扳手是不是需要进行结构创新以及发展的方向，并联系软件对模式和路线的解释，实施扳手结构的优化，在产品创新设计中，技术冲突问题的解决方案是矛盾矩阵模块，之后获得了创新结构的扳手。
4 结语
在我国的机械制造企业中，TRIZ理论及技术进化理论的应用是非常关键的，本次重点对技术进化理论进行了分析和研究，在此基础上，设计和开发出了基于TRIZ的产品创新设计，在介绍了TRIZ理论基本原理的基础上，描述了TRIZ解决问题的具体流程，同时对技术进化理论进行了分析，结合实际的案例应用，整理出多种技术进化模式和路线，并进行深入的分析，并预测出扳手的进化过程和发展趋势，并获得了扳手的创新结构，证明了TRIZ理论及软件系统的高效及实用性。
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