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TRIZ理论的产品创新设计(全文)

本文在对TRIZ理论的研究基础上，论证其在产品创新设计中发

挥作用的可能性。在构建产品创新设计过程及步骤方面做出了初

步的尝试，将TRIZ理论工具应用于产品创新设计过程中。以订

书机为实例，说明了基于TRIZ理论产品创新设计的应用过程，

同时验证了这种方法的有效性。最终使订书机产品创新设计由理

论走向现实。

TRIZ,产品创新设计，订书机

TRIZ是基于逻辑和专利数据统计的创新问题解决理论，成

功地揭示了创造发明的内在规律和原理，可以普遍适用于各种工

程技术创新问题。它具有逻辑结构严密，可重复性等特点，受到

诸多国际知名企业的青睐，已经成为帮助企业解决生产技术问题、

提升企业核心竞争力的战略“法宝”[1]。TRIZ理论传入我国以

来，日益受到学界的重视，取得了一定的科研成果：河北工业大

学谭润华教授利用TRIZ中的技术进化法则建立了一种产品过程

的设计模型，并将其用于解决企业中遇到的实际技术问题[2]。

陕西科技大学任工昌博士分析了TRIZ理论是以深度技术知识为

基础，建立了从专利中获取启发式原理和技术效应的方法[3]。

我国社会经济高速发展，正处于“中国制造”到“中国创造”的

转型期，结合“中国制造2025”发展战略，大力开展TRIZ理

论应用研究具有重要现实意义。本文着眼于工业产品的创新设计，

探讨TRIZ在产品创新设计实践中的应用模式与支持作用，为更

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好地设计开发工业产品和TRIZ理论应用提高借鉴。

1.TIRZ理论为产品设计提供理论

依据产品设计的核心特点是创新，从本质上说就是创造性地

发现问题和解决问题的过程，TRIZ理论的强大作用正在于它为

创新过程提供系统的理论和方法工具。因此，近年来在产品设计

的研究和应用领域很多应用。TRIZ理论实现产品由初始状态通

过单步或多步变换，最终实现或接近理想状态，完成产品创新设

计的过程，已经成功地解决了产品设计中的许多难题。[4]将TRIZ

的理论成果应用于产品设计是现代产品设计方法及理论发展的

需要。借助TRIZ是有助于提高设计效率、减少设计时间，又易

于操作的设计理论。[5]至今国内外还未形成专门针对产品设计

利用的系统创新理论[6]，本文将TRIZ理论应用于产品创新过程

中，对其创新工具进行归纳和整理，尝试构建基于TRIZ的产品

创新设计的过程和流程。

2.基于创新工具支持的产品设计流程构建

产品设计的完整过程可划分为四个关键步骤：设计计划的提

出（发现问题阶段）、调研分析阶段（寻找关键问题，完成设计

定位）、设计展开阶段（思维发散、创意激发）、设计实施阶段（方

案确定的评价及优化阶段）四个阶段。分别将TRIZ工具融入产

品设计的每一个环节，恰当应用可以提高产品创新水平。

2.1设计计划提出：将TRIZ理论中初始形势分析应用其中，

对产品原型问题情境进行整理，快速发现问题本质，准确定义创

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新性问题。

2.2调研分析阶段：应用九屏图，因果分析、功能分析等分

析问题工具，对创新问题进行系统的梳理，从更广的视角看待问

题，充分发掘关键问题，寻求解决方向和思路。

2.3设计展开阶段：借助矛盾分析、物场分析工具，将产品

设计将关键问题转化成矛盾问题或缺陷；应用发明原理，打破思

维定势，激发创新思维，提供更合理的解决方案和更好的创意。

2.4设计实施阶段：以技术系统进化规律准确确定探索方向，

预测产品发展潜质，以最终理想解的实现程度完成方案评价，实

现技术突破，完成产品优化。

3.订书机产品创新设计实例分析

3.1基于初始形式分析的设计计划提出：订书机作为常用办

公品在生活中使用范围很广，目前的订书机在装订时需要反复摆

放订书机位置，装订深度难以控制，也很难将订书钉装订整齐，

经常出现装订歪斜，装订深度不齐等现象，影响装订文本的整齐

和统一，对于较为正式的文件更是影响其权威性。初始形式分析

有助于发现易被忽略的问题，为创新设计提供更多机会。

3.2应用因果链条