基于TRIZ理论的产品绿色创新设计方法研究 ——以几种资源再利用产品设计为例

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绿色设计的目的是最大限度降低产品对环境的影响,其主要研究内容有材料选择、可拆卸设计、生命周期评价等,综合运用到多个学科的知识,要求设计人员具有一定的跨学科知识背景。绿色创新设计方法的研究是为激发工程技术人员的创新思维,突破领域限制,提供某种或某几种快速获取解决设计过程中遇到的难题的有效途径,克服传统设计过程中仅依靠自身经验和专业领域知识进行设计的弊端。通过绿色设计方法,在产品设计过程中考虑产品整个生命周期(生产、运输、使用、报废等)对环境造成的影响,从产品回收利用的角度考虑产品的材料选择、可拆卸、可回收等方面的内容,避免了大量重复工作。TRIZ理论是以知识为驱动的创新方法,提供了分析和解决系统矛盾的有效工具;是基于知识的推理过程,避免了随机和盲目猜测的过程,提高了创新的效率。利用TRIZ相关理论解决绿色设计过程中各个阶段遇到的问题,在需求分析阶段,利用系统进化理论,分析技术系统的成熟度,为绿色研发策略的制定提供参考,确保技术市场的领先地位;在概念设计阶段,通过资源分析找出系统存在绿色冲突的内在原因,进行资源方案优化解决存在的矛盾,利用科学效应获得跨领域的创新解,获得绿色创新概念方案;在详细设计阶段,利用模块化设计简化产品结构和降低产品设计难度,通过矛盾解决理论快速获取绿色创新技术方案;在评价与优化设计阶段,从最终理想解的角度考虑绿色产品的进化方向,通过理想化方法获取优化设计方法。最终提出基于TRIZ理论的产品绿色创新设计方法,解决绿色设计整个过程中遇到的突出问题。从技术系统发展的角度考虑绿色产品的设计问题,是确保绿色产品技术先进性、经济性、绿色性的基础。
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