基于U-TRIZ理论的产品概念设计SAFC模型分析

目的针对经典TRIZ体系过于庞大,解题工具之间缺乏集成联系,以及难以掌握和运用等现状,通过运用U-TRIZ理论以功能为导向,以属性为核心,将因果分析模型和功能分析模型通过物质属性有机地集成,构建的物质—属性—功能—因果(SAFC)分析模型将有效解决上述问题。方法分析SAFC模型在产品概念设计过程中的应用现状和研究进展,综述SAFC分析模型在矛盾类型问题求解、置换型问题求解、内调型问题求解的解题方法,给出SAFC分析模型的基本构成、功能因果链绘制图和差异性特征展示表,阐述U-TRIZ理论的解题流程总框架。结果SAFC模型是一个从物场模型到功能模型演化而成的实用问题分析工具,有多种问题解题模式,能有效解决各种问题。结论以智能手机概要设计为例,验证了SAFC分析模型的相关解题方法,该研究将为手机企业寻找创新方向和解决工程难题,提供一种可供借鉴的解决方案。

基于TRIZ理论SAFC模型解析汽车座椅安全气囊故障灯常亮的研究

依据TRIZ理论SAFC模型对汽车座椅安全气囊(SAB)故障灯常亮的问题解析。通过双因素理论寻找该问题的真因,由此梳理出物质之间的物场关系,并建立该问题的SAFC模型。基于SAFC模型寻找该问题概念解决方案及工程解决方案,并组织相关试验验证,最终完成该问题整改。结果表明:TRIZ理论SAFC模型有助于实际问题思路扩展及解决方案方向性的引导,其求解的工程解决方案可直接用于实际运用,且较容易获得最佳解决方案。

基于QFD和U-TRIZ的家用艾灸机器人创新设计

为了使产品功能配置合理,最后产出的技术方案能够满足用户需求,将质量功能展开(QFD)方法引入到家用艾灸机器人设计过程中,将用户需求转换为设计需求,保证设计的艾灸设备满足家用需求且具有竞争力;之后,对QFD阶段得出的相互矛盾的设计需求进行矛盾分析,找到对应的发明原理进行解决;最后,通过TRIZ理论下的统一TRIZ理论(U-TRIZ)特有的物质-属性-功能-原因(SAFC)解题模型,构建每对技术矛盾的技术方案,解决对应技术矛盾。结果表明:运用QFD和统一TRIZ理论集成的方法不仅能够使得产品构建合理,还能够快速找到合适的、具体的解决方案,实现的功能符合需求,使得设计过程更加严谨,方便设计者快速找到符合需求配比的合适技术方案。用此集成方法进行设计的技术方案申请了中国发明专利,验证了此集成创新设计方法的有效性。

基于TRIZ理论的森林消防员防护装备设计

针对森林消防员火场安全防护不足的问题,利用SAFC模型分析森林火场环境,剖析森林消防员需求和功能,结合TRIZ可用资源分析,将主要功能与可用资源匹配。使用TRIZ矛盾分析建立消防员防护装备技术矛盾参数矩阵,分析消防员防护装备发明原理,创新设计了一款森林消防员防护装备,满足用户安全需求,为相关产品创新设计提供参考。

基于SA-FBS-TRIZ理论的可变功能应急产品设计方法

针对当前应急产品品种单一、产品闲置、缺乏专门的设计理论等问题,提出了基于SA-FBS-TRIZ理论的可变功能应急产品设计方法,以期为此类产品的设计开发提供一个可行的技术途径。其中SA是指情景分析(Scenario Analysis),FBS是指功能-行为-结构设计模型(Function-Behavior-Structure),可变功能是指应急功能与日常功能可以相互切换。首先,以保护使用者的生命及财产安全作为设计开发应急产品的出发点,对所要设计的应急产品进行情景分析,构建情景演变图,明确其主要功能的变化流程,其中的产品功能由TRIZ产品VOP(Verb-Object-Parameter)功能模型定义。其次,分析系统内功能改变的各种方法,构建可变功能应急产品的FBS设计模型,据此将功能的变化映射到结构的变化上,从而获得设计所需的FBS信息。最后,通过SAFC(Substance-Attribute-Function-Causal Result)模型分析产品的技术矛盾和物理矛盾,并通过TRIZ矛盾矩阵和发明问题解决原理进行化解,最终获得产品的设计方案。文中以公交车把手为设计对象验证该方法的可行性与有效性。