TRIZ理论指导下的新型工业设计流程
研究学者普遍认为,工业设计包括三个层次,即开发性设计、改良性设计与式样设计。根据TRIZ理论中的创新等级分析工业设计的三个层次,可以发现,式样设计与TR1Z理论中的形态创新相对应,因此,式样设计属于一级创新。
改良性设计实施的主要内容是改进系统组件,因此,该设计对应的是二级创新。开发性设计的设计内容会涉及到新技术与新原理,以此改进系统内部多种组件,并对现有解决方案进行改变,因此,该设计属于三级创新。工业设计问题解决,需要设计所属类别清晰化,以此为基础,在TRIZ理论系统中找到设计问题对应的工具与理论,选择合适的理论方法有效解决具体设计问题。

为在TRIZ系统中提升理论选择的效率,高长青等学者展开相关研究,比较TRIZ系统中众多问题解决工具的适用性与优缺点,研究TRIZ理论中多种工具的适用场合,如,ARIZ算法适用于对较复杂的问题进行解决;技术进化理论适用于对产品进化阶段进行确定,寻求新技术;物场分析与标准解适用于为现有设计方案提供新概念;效应库适用于问题解决方向已知的场合;分离原理适用于物理冲突已明确的场合;发明原理、冲突矩阵适用于技术冲突已用工程参数完成描述的场合。分离原理、发明原理与冲突原理属于经典TRIZ理论核心,具有较广的适用范围。技术进化理论适用于三级创新问题与四级创新问题的解决,但是该理论并不能对具体产品进行进化模式的确定。物场分析与对应标准解这一工具适用于工业设计中的开发性设计,解决三级难度问题,促进设计过程产生新概念。而ARIZ的解决过程比较复杂,对应的是四级科学创新问题与五级科学创新问题,但工业设计对应的三个层次设计内容主要包括技术创新、结构创新与形态创新等创新问题,并不涉及科学创新。因此,工业设计创新流程需要排除TRIZ理论中的ARIZ理论与技术进化理论。

TRIZ理论中的物理冲突主要指系统组件对相同元素产生不同需求,针对这种问题,分离原理可以对其进行有效解决。在TRIZ理论中,技术冲突也是冲突理论中的主要冲突,指一个作用造成有害与有用两种结果,且结果同时出现,这种冲突问题需要使用工程参数描述,在描述完成后,结合冲突矩阵,寻找对应的发明原理,利用原理解决问题。工业设计内容涵盖色彩设计、结构设计、形态设计、表面质地设计与表面装饰设计等,可以发现,TRIZ理论的39工程参数与工业设计内容并不存在较大关联,因此,通常无法利用技术冲突对其进行描述。基于此,工业设计需要冲突解决模块,细化设计问题的描述情况,如果设计问题可以借助工程参数描述成为某种技术冲突,就可以对应地使用发明原理解决方法或冲突矩阵解决方法,但是对于工程参数来说,难以描述其为特定技术问题的冲突,就将其划到物理冲突范围内,使用分离原理对该问题进行有效解决,或者利用发明原理与分离原理的对应关系,对具体问题进行迂回解决。在TRIZ理论中,理想度属于一种哲学概念,是重要参数,可以对系统好坏与机器优劣进行有效评价。因此,理想度可应用于工业设计中,主要对设计方案进行评价与筛选。在TRIZ理论体系中,效应这种知识库的组织方式为从技术目标发展到实现方法,该工具主要用于解决方向已经知晓的问题。在工业设计中,后期设计阶段的产品功能、技术原理与产品形态等已经基本确定,后续的结构设计问题主要包括滑动、加强筋与卡扣等类似问题,由此可见,这一阶段的问题解决方向已经被知晓,因此,可以利用TR1Z理论中的效应库指导结构设计,辅助相关问题的解决。

根据以上分析内容,以TRIZ理论为重要指导的工业设计,在构建创新流程的过程中,需要结合工业设计一般方法流程,将其作为新流程的基本框架,结合TRIZ理论中的多种工具,建立新型工业设计流程,即TRIZ理论指导下的工业设计创新流程。这套新型工业设计流程可以对实际设计问题进行更快地确定与解决,提升设计问题解决效率与设计工作效率。