创新思维与方法
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创新思维与方法
姓名:XXX
学号:XXX
学院:XXX学院
自人们发明了自行车以来,自行车经历了多次改进。
最早的自行车没有中轴和脚蹬,为了提高速度先增加了车蹬,又增加了充气轮胎。
后来,又从变速装置、材质、结构形式、动力驱动系统等方面进行了改进,形成现在自行车多样性。
其中,每一次改进都是利用技术的发展解决了自行车自身系统中产生的矛盾。
经过调研发现,出门在外的旅行者及居址距离公交车站有一定距离的上班族,都会遇到相似的问题——在一段距离上存在着交通覆盖的空白。
那么就需要这样一种自行车:它体积小且轻便,便于携带与收藏,可以方便人们携带乘坐其他交通工具。
以至于发展到自行车可以成为人们随身携带的物品,以解决自行车作为一种个体的交通工具与公共交通之间的互补性及延续性。
这是一个典型的管理矛盾。
要解决这一管理矛盾,首先要将它转化成技术矛盾,并且要准确地定义这个技术矛盾,即在减小自行车体积的同时不改变它使用时的基本形态,保证它的强度、稳定性和使用可靠性。
那么,需要改善的技术参数为自行车的静态体积,因这一改变而恶化的技术参数为自行车的形状和结构的稳定性、强度、可靠性这4个参数。
表1. 自行车创新设计解决方案矩阵表
从表1中看到,解决这个问题可以从2,7,14,15,16,17,28,35,40号解决方案中找到方案。
查阅TRIZ理论解决矛盾的40个标准方法,
得到:
2.抽出:①从物体中抽出产生紊乱的部分或属性;②从物体中抽出必要的部分或属性。
7.套叠法:把一物体嵌入另一物体,然后再嵌入另一物体中。
14.曲线、曲面化法:①将直线、平面变成弯曲的形状,将立方体变成椭圆体;②使用滚筒、球状、螺旋状;③改直线运动为回转运动,使用离心力。
15.动态法:①自动调节物体,使其在各动作阶段的性能最佳;②将物体分割成既可变位又可相互配合的数个构成要素;③使不动的物体可动或相互交换。
16.部分超越法:所期望的效果难以100%实现时,在可以实现的程度上加大动作幅度,使问题简化。
17.多维法:①将做一维直线运动的物体变成二维平面运动;②单层构造的物体变为多层构造;③将物体倾斜或侧向放置。
28.机械系统的替代法:①用光学系统、听觉系统、嗅觉系统取代机械系统;②使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场;③场的取代:④可变场与恒定场相取代,⑥固定场与随时间变化的可动场相取代,@随机场与恒定场相取代;③把场与强磁粒子组合使用。
34.自生自弃法:①当作用完成后,物体本身不再有用时,物体中的一部分自动消失或在操作过程中自动调整;②物体中用过的零件应在工作过程中莺新发挥作用。
35.性能转化法:改变物体的凝聚状态、密度分布、可挠度、湿度等。
40.复合材料法:用复合材料替代单一材料。
以上这些方法是解决静止物体体积的一般性解决方法。
但作为自行车在普遍性的基础上,又有其特殊性。
根据TRIZ理论中的系统完备性法则对自行车系统进行全面的认识,在这个系统中包含了动力装置、传动装置、执行装置和控制装置:
动力装置——脚蹬,把人的生物能转化为机械能;
传动装置——链条、轴承、齿轮,传递机械能;
执行装置——车轮,滚动使车行驶;
控制装置——车把、脚蹬和车闸,控制方向和速度。
进而,又将自行车的系统分为子系统进行考察和研究,对得到的9个标准解决方法进行评价和筛选。
再根据产品创新设计中经济、美观、实用的原则,利用第7,15,17,40号解决方案,参考市场调研的结果,进行具体方案的设计与开发。
对车把、脚蹬、车轮等部分进行折叠处理,车梁和车座进行套叠设计,改变使用的材料等,最终形成新的设计方案,自行车展开时可以正常使用,不用时能折叠成可以拉或提的箱子,随身携带或放置均可。
解决了人们生活中的实际需要。