效应在产品创新设计中的应用

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1、效应在产品创新设计中的应用苏唤唤潍坊学院机电与车辆工程学院摘要：效应作为TRIZ理论中，基于知识的问题解决工具之一，可以有效的利用于产品的创新设计中。本文通过对大量的专利和实例的分析，并结合发明原理和知识组件模型，构建出效应知识库。并应用科学效应发明出药学实验用快速溶解器，用于解决医学试验中，如何来快速溶解大量固体试剂的难题。关键词：TRTZ;效砬;知识库;产品创新设计;快速溶解器;在当前激烈的市场竞争中，企业生存的关键是产品创新，只有及吋并快速的创造出新的产品，才能使企业立于不败之地。TRIZ主要是用于快速地产生，对市场有竞争力的创新设计解决方案，为产品创新设计提供了

2、一个切实可行的方向和一套具体的操作方法。而“效应”作为TRIZ中基于知识的问题解决工具之一,加以有效的利用，必将提高产品创新设计的效率。1理论介绍1.1TRIZ理论TR1Z是俄语“发明问题解决理论”的缩写，TR1Z理论认为，创新设计的核心是解决其所面临的各种问题、各种冲突。为此TRIZ提供了多种解决问题的工具，如帮助设计人员分析问题的工具，有ARTZ、物质场分析法、理想解等，解决问题的知识库工具，包括技术进化的模式、分离原理、40条发明原理、76个标准解、多种创新实例、科学效应等。利用这些工具和方法，可以加快创新设计的进程，从而获得高质量的创新产品［1］。1.2效应效应

3、作为TRTZ理论中基于知识的问题解决工具之一，它是一种特定的科学现象，是由物理、化学、生物、几何等科学原理以及工程应用构成的，包含各种领域知识的基本科学知识。科学效应在产品设计中起到了关键的作用，用来实现某种特定功能。对创新设计中存在的某个问题，运用不同的科学效应，就会获得多种不同的解决方案。如果设计人员灵活地运用效应知识，并对其进行重新组合，再加以推理和抽象，从中获得新思路，从而获得创新m。2效应知识库的构建效应知识库就是通过对大量的专利或实例进行分析，从而得出的抽象的效应知识以及其功能模块。目前，在大多数的计算机辅助创新设计的工具中，科学效应库都被作为其主要的功能模

4、块。我们通过对大量专利和实例的分析，并结合发明原理和知识组件模型，构建出效应知识库。因此，效应知识库包括:序号、名称、解释、功能、流、效应实例库等。其中，效应实例库又包括:序号、名称、解释、所属效应、材料、条件、动画等。效应知识库的框架图如图1。图1效应知识库框架下载原图而效应知识的主要分类，则如表1的所示。表1效应分类下载原表表1效应分类下载原表3效应在产品创新设计中的应用3.1问题描述在医学领域，对固体试剂进行溶解，是目前临床上进行药学实验最为常见的操作流程。它是在将固体试剂加入锥形瓶后，手握紧锥形瓶的颈部，通过手的晃动,来加速试剂的溶解，这种溶解试剂的方法，不光速

5、度慢，其效率也低，还不能满足溶解大量固体药的需求，因此，这种传统的操作方式对如此繁杂的药学实验来说，是非常不便的，需要一种更好的办法来解决。3.2应用效应解决问题的过程应用效应来解决问题，其实就是利用知识库屮本领域和其他领域的相关定律来解决机械创新设计中存在的问题。在进行设计之前，首先，需要先确定问题，即对问题进行抽象定义。然后，利用TRIZ提供的分析工具，对问题进行系统性的分析，确定所需求的功能模块。按照功能模块，从效应知识库中查询和关的知识和定律，利用获得的原理对现有功能进行改进，从而获得原理解，再利用TRIZ屮的其他工具，对原理解进行检验，最终得出满足需求最终解。

6、通过上面的描述，我们所要解决的问题是如何快速的溶解试剂。而目前所遇到的问题是，只通过手的晃动，力度不够，效率也低，因此，我们可以根据效应知识库中“控制幅度”这一条，来调节摇晃锥形瓶的力度和幅度，加快溶解，并由此发明出一种药学实验用快速溶解器。3.3药学实验用快速溶解器这款药学实验用快速溶解器，不仅能够加速锥形瓶内固体试剂的溶解，而且能够同时加速多个锥形瓶内的内体试剂的溶解，从而解决手动溶解方式速度慢、效率低的问题。其结构如图2所示。图2药学实验用快速溶解器下载原图用快速溶解器将锥形瓶加紧后，开启动力装置，阅盘1转动，閼盘1的转动可带动滑块3在直线导轨4上做往复直线运动，

7、进而牵引齿条5做往复直线运动，其中齿轮6能够做顺时针、逆时针周期交替运动，从而使得锥形瓶内的溶剂不断地做顺时针、逆时针周期交替运动，加速固体试剂的溶解，此装置还能够同时让多个锥形瓶做交替运动，从而完成大量固体试剂的溶解，提高效率。4结论效应作为TRIZ理论中，基于知识的问题解决工具之一，对其进行科学有效利用,可以提高产品创新设计的效率，从而提高市场竞争力。我们通过对大量专利和实例的分析，并结合发明原理和知识组件模型，构建出效应知识库。应用科学效应,解决Y医学试验屮，如何快速溶解固体试剂的难题。并为此发明了药学实验用快速溶解器，不光能快速溶