基于TRIZ原理的自行車防盜鎖的創(chuàng)新設(shè)計

1、基于TRIZ原理的自行車防盜鎖的創(chuàng)新設(shè)計前言我國在20世紀(jì)90年代以前，由于經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)，很少有人買得起私家車，自行車是只要的交通工具，因而被西方國家成為自行車王國。如今，我國自行車的絕對數(shù)量和產(chǎn)量仍居世界第一，但是功能已不再是簡單的代步工具了，而是向著便攜、健身、娛樂方向發(fā)展，呈現(xiàn)出多樣化的功能和形式。隨著人們對產(chǎn)品的樣式、功能、質(zhì)量、審美要求的不斷提高，迫使自行車設(shè)計根據(jù)需求變化而花樣翻新。自行車按照應(yīng)用可以分為公里競賽自行車、越野自行車、一般工勤自行車、折疊自行車、花式表演自行車等。本文針對現(xiàn)代人喜歡出游帶上自行車，但是苦于容易被盜，而創(chuàng)新性的設(shè)計了一款防盜鎖。 一、 TRIZ 理論概況

2、早在20世紀(jì)，前蘇聯(lián)的Genrich Althuller和他的同事們分析研究了250萬個技術(shù)領(lǐng)域的專利文獻，并綜合上述文件提出了TRIZ論。目前，TRIZ理論已成為世界公認(rèn)的創(chuàng)新理論研究方法。德國所有名列世界500強的大型企業(yè)都運用TRIZ理論，像西門子、奔馳、寶馬、大眾、博世等著名公司都有專門機構(gòu)及專人負(fù)責(zé)TRIZ培訓(xùn)和應(yīng)用，涉及的行業(yè)很廣。自1993年以來，美國數(shù)以百計的公司開始研究和應(yīng)用TRIZ方法，其中最成功的是福特汽車公司，由TRIZ創(chuàng)新的產(chǎn)品為其每年帶來超過10億美金的銷售利潤。但是在我國，TRIZ理論的應(yīng)用研究還是非常少，還沒有引起重視，雖然有一些機構(gòu)已經(jīng)開始致力于推廣TRIZ理

3、論的工作，但在應(yīng)用方面的研究并不系統(tǒng)。 TRIZ理論可以成功地揭示創(chuàng)造發(fā)明地內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，其目標(biāo)是完全解決矛盾，獲得最終地理想解。運用TRIZ理論能夠突破思維障礙、打破思維定式，最主要的是可加速和規(guī)范創(chuàng)新的進程。它能夠幫助我們系統(tǒng)地分析問題，快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)或者矛盾并能夠準(zhǔn)確確定問題探索方向。 TRIZ解決發(fā)明問題地基本思路是：（1）定義和描述具體問題，根據(jù)所選定地TRIZ工具或者工具組合，將具體問題標(biāo)準(zhǔn)化；（2）將標(biāo)準(zhǔn)化的具體問題抽象化；（3）尋找抽象化問題地解決方案；（4）將抽象化地解決方案根據(jù)具體問題轉(zhuǎn)換為具體解決方案，即具體地技術(shù)創(chuàng)新方案。TRIZ工

4、具包含：（1）40個創(chuàng)新原理和技術(shù)矛盾解決矩陣；（2）發(fā)明問題解決算法；（3）發(fā)明問題標(biāo)準(zhǔn)解法和物場分析法；（4）S曲線和技術(shù)系統(tǒng)進化法則；（5）最終理想解；（6）侏儒模型建模（7）物理效應(yīng)和現(xiàn)象、幾何和化學(xué)效應(yīng)數(shù)據(jù)庫。 二、基于TRIZ的自行車防盜鎖創(chuàng)新設(shè)計第一步：初始問題描述我國素有自行車王國之稱，自行車擁有量約3億輛。自行車憑借其方便快捷、價格低廉、生態(tài)環(huán)保等眾多優(yōu)點，得到普通民眾的廣泛使用。然而傳統(tǒng)自行車鎖太容易被剪斷，很容易就丟車。目前丟車現(xiàn)象屢見不鮮。如果把鎖設(shè)計的不容易被剪短，必然會使鎖很笨重，體積會很大。另一方面，自行車鎖太過于笨重，體積太大，在自行車上不容易存放，影響騎車的感

5、受。因而現(xiàn)有方案都是加重了自行車鎖或者增加了體積，進而增加車鎖的牢固度，防止被剪斷。針對以上問題，我們描述理想狀態(tài)下的自行車鎖：不會被液壓鉗剪斷，不會很重，體積不會很大，而且便于攜帶。第二步：定義技術(shù)矛盾我們的目標(biāo)是設(shè)計能夠有效的防止自行車被盜的防盜鎖，不會被液壓鉗剪斷，攜帶方便，一般的做法是加粗車鎖，增加車鎖的體積，這樣就會增加車鎖的重量，體積變大，特別不容易攜帶。因而我們將以上兩種矛盾歸結(jié)為39個通用技術(shù)參數(shù)中的兩個參數(shù)，技術(shù)矛盾1中希望改善的參數(shù)是：強度；導(dǎo)致惡化的參數(shù)是：變的笨重；技術(shù)矛盾2中希望改善的參數(shù)是：便捷；惡化的參數(shù)是形狀。第三步：查詢矛盾矩陣將以上兩種技術(shù)矛盾參數(shù)輸入到矛盾

6、矩陣中，得到相應(yīng)的創(chuàng)新原理。技術(shù)矛盾1相應(yīng)的創(chuàng)新原理：30號原理（柔性殼體或薄膜原理）、14號原理（曲面化、曲率增加原理）、10號原理（預(yù)先作用原理）、40號原理（復(fù)合材料原理）。技術(shù)矛盾2相應(yīng)的創(chuàng)新原理：1號原理（分割原理）、28號原理（機械系統(tǒng)替代原理）；23號原理（反饋原理）。第四步：應(yīng)用創(chuàng)新原理解決技術(shù)矛盾1的創(chuàng)新原理：基于30號原理柔性殼體或薄膜原理，將原本固定的坐墊變彎曲，在坐墊后面設(shè)計一個鎖，不用的時候可以讓坐墊彎曲，鎖在后輪上?；?0號原理復(fù)合材料原理了，代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料，用一種復(fù)合材料，使其強度大而且質(zhì)量輕。這樣就解決了車鎖笨重。解決技術(shù)矛盾2的創(chuàng)新原理：基于28號原理機械代替原理，用自行車