程好軍　齊群波　王征

摘要：研究TRlZ理論在產(chǎn)品案例中的運(yùn)用價(jià)值，試圖得出產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在模糊前期階段進(jìn)行系列設(shè)計(jì)創(chuàng)新時(shí)的應(yīng)用啟示，進(jìn)而幫助設(shè)計(jì)師開發(fā)設(shè)計(jì)更理想的產(chǎn)品概念，并最終形成產(chǎn)品線創(chuàng)新。在TRIZ技術(shù)進(jìn)化理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)案例分析的方法探討產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新背后隱藏的產(chǎn)品系列進(jìn)化創(chuàng)新機(jī)制。通過(guò)對(duì)戴森產(chǎn)品系列的案例研究，進(jìn)一步挖掘TRIZ理論在產(chǎn)品系列創(chuàng)新中的運(yùn)用價(jià)值，得出戴森產(chǎn)品進(jìn)化過(guò)程即是一種技術(shù)移植與設(shè)計(jì)整合的過(guò)程，并在此基礎(chǔ)上得出了產(chǎn)品系列進(jìn)化模式圖。

關(guān)鍵詞：TRIZ 技術(shù)進(jìn)化理論 戴森無(wú)葉風(fēng)扇 產(chǎn)品線 移植

中圖分類號(hào)：T-09 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2018）01-0110-03

引言

在TRIZ理論中，阿奇舒勒將創(chuàng)新程度劃分為五個(gè)創(chuàng)新級(jí)別：顯然的解、少量的改進(jìn)、根本性的改進(jìn)、全新的概念、發(fā)明創(chuàng)造。而產(chǎn)品創(chuàng)新又可分為模糊前端、新產(chǎn)品開發(fā)、商品化三個(gè)階段腳，針對(duì)模糊前端階段如何預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)進(jìn)化趨勢(shì)，并完成單一產(chǎn)品到產(chǎn)品線的設(shè)計(jì)過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)第三級(jí)到第四級(jí)的創(chuàng)新，這為企業(yè)的可持續(xù)或跳躍式創(chuàng)新提出了挑戰(zhàn)。本論文主要通過(guò)對(duì)戴森無(wú)葉風(fēng)扇的設(shè)計(jì)案例研究，探索產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)中的技術(shù)進(jìn)化規(guī)律和設(shè)計(jì)創(chuàng)新機(jī)制，并為形成產(chǎn)品線創(chuàng)新提供有價(jià)值的參考。

一、TRIZ理論及其概述

TRIZ技術(shù)進(jìn)化理論由Altshuller G.等人于20世紀(jì)七八十年代提出，該理論認(rèn)為，技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化存在著客觀規(guī)律，不同領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)化規(guī)律是可以相互移植的，英文全稱為Theory of the Solution of Inventive Problems，縮寫為TSIP，即“發(fā)明問(wèn)題的解決理論”，有兩個(gè)基本含義，表面的意思強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際問(wèn)題，特別是發(fā)明問(wèn)題。隱含的意思是由解決發(fā)明問(wèn)題而最終實(shí)現(xiàn)（技術(shù)和管理）創(chuàng)新，因?yàn)榻鉀Q問(wèn)題就是要實(shí)現(xiàn)發(fā)明的實(shí)用化。

二、基于TRIZ理論下的戴森產(chǎn)品案例分析

（一）TRIZ理論中關(guān)于五個(gè)發(fā)明等級(jí)的定義

在triz理論中，阿奇舒勒將發(fā)明創(chuàng)新程度劃分為五個(gè)等級(jí)：最小發(fā)明問(wèn)題、小型發(fā)明問(wèn)題、中型發(fā)明問(wèn)題、大型發(fā)明問(wèn)題、重大發(fā)明問(wèn)題。而戴森無(wú)葉風(fēng)扇通過(guò)采用全新的原理完成了對(duì)現(xiàn)有風(fēng)扇系統(tǒng)的創(chuàng)新，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)研發(fā)了一系列戴森產(chǎn)品，成功為大型的產(chǎn)品系列發(fā)明問(wèn)題找到了理想解，屬于一種大型的系列發(fā)明的問(wèn)題。本文將在TRIZ技術(shù)進(jìn)化論的基礎(chǔ)上從各方面分析無(wú)葉風(fēng)扇的產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)化過(guò)程，并在此基礎(chǔ)上探索TRIZ理論對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)師進(jìn)行系列創(chuàng)新時(shí)的啟示。

（二）戴森無(wú)葉風(fēng)扇的產(chǎn)品進(jìn)化分析

戴森Air Multiplie無(wú)葉風(fēng)扇（Air Multiplier）是由戴森公司于2009年首次推出的，同時(shí)戴森創(chuàng)始人James Dyson又是一位學(xué)藝術(shù)出身的發(fā)明家和設(shè)計(jì)師，而這種跨界身份在戴森產(chǎn)品系列的進(jìn)化和創(chuàng)新中得到了完美的體現(xiàn)。戴森Air Multiplier的推出是技術(shù)與設(shè)計(jì)協(xié)同創(chuàng)新進(jìn)化的典范，即技術(shù)推動(dòng)設(shè)計(jì)，再進(jìn)而由設(shè)計(jì)進(jìn)化指引技術(shù)創(chuàng)新，最后達(dá)到整體的進(jìn)化與創(chuàng)新，并為傳統(tǒng)的風(fēng)扇設(shè)計(jì)帶來(lái)全新設(shè)計(jì)空間的技術(shù)革新方案，因此有必要探討戴森產(chǎn)品進(jìn)化創(chuàng)新機(jī)制，為其他產(chǎn)品創(chuàng)新提供借鑒。它不同于以往普通的傳統(tǒng)風(fēng)葉風(fēng)扇無(wú)葉，該風(fēng)扇與傳統(tǒng)風(fēng)扇的主要區(qū)別就在于，它沒(méi)有傳統(tǒng)的扇葉，而是由底部的無(wú)刷式馬達(dá)大風(fēng)量吸入空氣，并利用了渦輪增壓器和噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的技術(shù)使得氣旋加速以產(chǎn)生強(qiáng)勁氣流，并通過(guò)內(nèi)置風(fēng)機(jī)將持續(xù)的空氣流噴出，最終形成一股平穩(wěn)氣流。戴森無(wú)葉風(fēng)扇的成功不得不歸功于技術(shù)上的跨界應(yīng)用：空氣倍增技術(shù)、亥姆霍茲共振技術(shù)的成熟以及成功的移植。因此本文希望通過(guò)TRIZ技術(shù)進(jìn)化理論來(lái)試圖挖掘這一設(shè)計(jì)背后隱藏的一般性技術(shù)預(yù)測(cè)方法問(wèn)題。

（三）基于TRIZ技術(shù)進(jìn)化理論下的戴森無(wú)葉風(fēng)扇進(jìn)化模式

由于TRIZ理論系統(tǒng)龐大復(fù)雜，包括技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、物質(zhì)一場(chǎng)分析法、矛盾問(wèn)題解決方法、發(fā)明問(wèn)題解決算法（ARIZ）以及科學(xué)效應(yīng)知識(shí)庫(kù)等。而在ZRIZ理論中，技術(shù)成熟度預(yù)測(cè)和技術(shù)進(jìn)化分析是其中兩個(gè)重要的方法。因此將以ZRIZ理論中S-曲線四參數(shù)法為例來(lái)分析戴森無(wú)葉風(fēng)扇的設(shè)計(jì)進(jìn)化過(guò)程。

從（圖2）可知，該法則將技術(shù)系統(tǒng)分為嬰兒期、成長(zhǎng)期、成熟期、衰退期。由于在戴森無(wú)葉風(fēng)扇推出之前，無(wú)論是吊式、塔式、臺(tái)式風(fēng)扇基本功能實(shí)現(xiàn)方式或各子系統(tǒng)組建都已基本成熟穩(wěn)定，很難得到進(jìn)一步突破。因此判斷風(fēng)扇設(shè)計(jì)介于成長(zhǎng)期與成熟期。同時(shí)根據(jù)市場(chǎng)風(fēng)扇發(fā)明專利分析可知，發(fā)明專利增長(zhǎng)趨勢(shì)開始保持穩(wěn)定，多以外觀和實(shí)用新型專利增長(zhǎng)為主，因此可判斷處于成熟期可能性較大。從電商平臺(tái)公開數(shù)據(jù)可知，同一品類的電扇價(jià)格和銷量增長(zhǎng)放緩，可判斷處于成長(zhǎng)期到成熟期的過(guò)渡階段。

由（圖2）分析可知，在戴森無(wú)葉風(fēng)扇推出之前，風(fēng)扇處在成長(zhǎng)期到成熟期的過(guò)渡階段。因此根據(jù)TRIZI理論，我們可以采用提高理想度法則、動(dòng)態(tài)性進(jìn)化法則或子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)化預(yù)測(cè)。

首先根據(jù)已有風(fēng)扇的技術(shù)缺點(diǎn)分析可知：1.傳統(tǒng)風(fēng)扇由于使用風(fēng)扇葉片，就必須有外罩，這既增加了安全隱患，又一定程度上限制了設(shè)計(jì)上的可能性。因此一種能實(shí)現(xiàn)無(wú)葉氣流送風(fēng)的概念形態(tài)，便成了風(fēng)扇市場(chǎng)潛在的產(chǎn)品機(jī)會(huì)缺口。2.傳統(tǒng)葉片風(fēng)扇“波浪式”吹風(fēng)方式造成氣流的不穩(wěn)定、不舒服，同時(shí)容易吸附灰塵（傳統(tǒng)電扇扇葉旋轉(zhuǎn)時(shí)切割空氣產(chǎn)生靜電，從而使扇葉吸附塵土），這使得傳統(tǒng)扇葉結(jié)構(gòu)成為了風(fēng)扇這一超系統(tǒng)中最不合理的子系統(tǒng)。3.傳統(tǒng)風(fēng)扇葉片會(huì)發(fā)出“呼”“呼”的噪音和造成清洗的不方便，因此作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在模糊前期階段需要尋找到一中可行的替代性技術(shù)創(chuàng)新方案，而新的顛覆性設(shè)計(jì)往往建立在技術(shù)的突破或者技術(shù)跨界整合的基礎(chǔ)上，因此在產(chǎn)品概念形成之前有必要借助ZRIZ理論中的“技術(shù)系統(tǒng)提高理想度法則”的建議預(yù)測(cè)技術(shù)創(chuàng)新方案。

技術(shù)系統(tǒng)提高理想度法則如下：

1.去掉實(shí)現(xiàn)有用功能的特定設(shè)備（即可以采用無(wú)扇葉這一概念創(chuàng)新方案）。2.利用現(xiàn)有的能量和資源實(shí)現(xiàn)有用功能錄像：在不消弱系統(tǒng)主要功能的前提下，簡(jiǎn)化掉系統(tǒng)的某些組件或操作（去除風(fēng)扇扇葉系統(tǒng)組件，重新設(shè)計(jì)氣流技術(shù)系統(tǒng)組件和降噪技術(shù)系統(tǒng)組件以及操作方式）即戴森無(wú)葉風(fēng)扇突破性地運(yùn)用了渦輪增壓器和噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的技術(shù)原理“科恩達(dá)效應(yīng)”突破了制約無(wú)葉風(fēng)扇最核心的技術(shù)：空氣倍增技術(shù)。并且在風(fēng)扇結(jié)構(gòu)中成功運(yùn)用了亥姆霍茲共振腔原理達(dá)到降噪的功能。這種技術(shù)創(chuàng)新方案不僅有效地解決了已有扇葉風(fēng)扇的有害功能，而且簡(jiǎn)化了系統(tǒng)組件，增強(qiáng)了操作體驗(yàn)。同時(shí)根據(jù)TRIZ理論中的“協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則”可知：當(dāng)功能受體發(fā)生改變時(shí)（隨著生活水平的提高和生活環(huán)境的變化人們已不再滿足傳統(tǒng)風(fēng)扇的固有體驗(yàn)，更需要一種安靜、衛(wèi)生、方便、節(jié)能的風(fēng)扇），功能載體也必然做出相應(yīng)的改變，一種更為簡(jiǎn)潔的中空風(fēng)扇新形勢(shì)有了可行性依據(jù)和市場(chǎng)基礎(chǔ)。于是便實(shí)現(xiàn)了組件模型、功能模型、結(jié)構(gòu)模型的成功建立（見圖3、圖4）。

由于處在成長(zhǎng)期到成熟期的過(guò)渡階段，而每個(gè)子系統(tǒng)又各自沿著自己的s曲線進(jìn)化，遵循著自己的設(shè)計(jì)進(jìn)化規(guī)律，因此作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，有必要借助子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則來(lái)預(yù)測(cè)子系統(tǒng)和整個(gè)超系統(tǒng)的進(jìn)化趨勢(shì)，首先找到抑制產(chǎn)品整體性能的子系統(tǒng)，然后借助TRIZ理論技術(shù)進(jìn)化法則對(duì)整體系統(tǒng)中最不合理的子系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而提升產(chǎn)品整個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)化階段。戴森無(wú)葉風(fēng)扇在傳統(tǒng)風(fēng)扇的吹風(fēng)原理、吹風(fēng)方式、吹風(fēng)過(guò)程研究基礎(chǔ)上，通過(guò)TRIZ技術(shù)進(jìn)化理論成功的預(yù)測(cè)了一種新的功能進(jìn)化形式：即更安全、更清潔、更穩(wěn)定的無(wú)扇葉吹風(fēng)方式和一種具備極大再設(shè)計(jì)空間的設(shè)計(jì)進(jìn)化形式，即采用了“具有一定深度的中央開口圓形、橢圓形或跑道形”這一主體形態(tài)，下方的基座均為圓柱形基座，這種設(shè)計(jì)形態(tài)的進(jìn)化不僅克服了傳統(tǒng)風(fēng)扇造型頭重腳輕的缺點(diǎn)，而且有助于戴森產(chǎn)品形成自己的產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)語(yǔ)言。這種由功能進(jìn)化形式到設(shè)計(jì)進(jìn)化形式，在新的設(shè)計(jì)形式自由度下進(jìn)一步解構(gòu)和重構(gòu)功能子系統(tǒng)的過(guò)程使得戴森無(wú)葉風(fēng)扇與普通風(fēng)扇區(qū)別開來(lái)。

三、戴森產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)進(jìn)化路線圖

再根據(jù)ZRIZ理論中的“技術(shù)系統(tǒng)向超系統(tǒng)進(jìn)化法則”進(jìn)一步預(yù)測(cè)整體進(jìn)化趨勢(shì)，即技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化到極限時(shí)，實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能的子系統(tǒng)會(huì)從系統(tǒng)中剝離，轉(zhuǎn)移至超系統(tǒng)，作為超系統(tǒng)的一部分。從而在該子系統(tǒng)的功能得到增強(qiáng)改進(jìn)的同時(shí)，也簡(jiǎn)化了原有的技術(shù)系統(tǒng)（如戴森此后戴森產(chǎn)品通過(guò)第一代無(wú)葉風(fēng)扇的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加功能集成度簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，推出了凈化、制暖、涼風(fēng)三合一的戴森產(chǎn)品，dyson purehot+cool。集成了濾網(wǎng)凈化模塊，增加了暖風(fēng)和涼風(fēng)系統(tǒng)模式，使得該無(wú)葉風(fēng)扇技術(shù)系統(tǒng)通過(guò)與其他電子設(shè)備技術(shù)子系統(tǒng)的結(jié)合，成功擺脫了進(jìn)化過(guò)程中的功能限制，最終進(jìn)化成為多功能的超系統(tǒng)。）

在戴森無(wú)葉風(fēng)扇推出之前，市面銷售的大多風(fēng)扇均是在結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)上進(jìn)行少量的改進(jìn)，但對(duì)于風(fēng)扇“扇葉矛盾”（安全問(wèn)題、衛(wèi)生問(wèn)題、噪音問(wèn)題）始終不能做到徹底解決，即理想度并不理想（理想度是指有用作用與有害作用的比值）而風(fēng)扇扇葉作為風(fēng)扇系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，其子系統(tǒng)性能結(jié)構(gòu)已基本達(dá)到極限，這就成了抑制風(fēng)扇整個(gè)系統(tǒng)體驗(yàn)和設(shè)計(jì)進(jìn)化的主要矛盾，在TRIZ技術(shù)進(jìn)化論的基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)戴森無(wú)葉風(fēng)扇案例的逐層進(jìn)化研究后，我們知道戴森風(fēng)扇的成功正是在模糊前期階段充分把握住了產(chǎn)品開發(fā)中傳統(tǒng)風(fēng)扇的技術(shù)矛盾，以及在產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新時(shí)大膽地進(jìn)行跨界和融合，顛覆性地將Coanda Effect和亥姆霍茲共振技術(shù)運(yùn)用于小小的無(wú)葉風(fēng)扇，即成功定位了系統(tǒng)中最需要改進(jìn)的子系統(tǒng)，從超系統(tǒng)的角度正確預(yù)測(cè)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)化方向，同時(shí)需要指出的是戴森無(wú)葉風(fēng)扇所運(yùn)用的空氣倍增核心技術(shù)原理即科恩達(dá)效應(yīng)源于噴氣式飛機(jī)，這說(shuō)明這種創(chuàng)新方案具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)。

由于當(dāng)時(shí)市面上所有有葉風(fēng)扇在安全、衛(wèi)生、噪音方面存在無(wú)法徹底解決的技術(shù)和設(shè)計(jì)矛盾，而由于人們的生活水平普遍提高，人們?cè)敢鉃楦孢m、安全、衛(wèi)生的風(fēng)扇設(shè)計(jì)付出更多的資金，渴望擁有更加人性和智能的產(chǎn)品，這就形成了戴森無(wú)葉風(fēng)扇成功的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。

此后戴森公司在此技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化的基礎(chǔ)上及時(shí)制訂了正確的商業(yè)戰(zhàn)略，在成功推出戴森無(wú)葉風(fēng)扇后，戴森公司將在戴森無(wú)葉風(fēng)扇多年積累的研發(fā)技術(shù)進(jìn)一步整合進(jìn)其他產(chǎn)品線中，計(jì)生態(tài)鏈的產(chǎn)品進(jìn)化成功推出了多種相關(guān)產(chǎn)品創(chuàng)新方案，最終形成了產(chǎn)品家族化系列，即空氣凈化風(fēng)扇、空氣凈化暖風(fēng)器、無(wú)葉冷風(fēng)扇、無(wú)葉暖風(fēng)器、除菌加濕器（如圖4），獲得了戴森無(wú)葉風(fēng)扇系列的設(shè)計(jì)進(jìn)化。

同時(shí)，戴森產(chǎn)品借助核心技術(shù)的成功跨界融合，又推出了新產(chǎn)品類別，如吹風(fēng)機(jī)、干手器（如圖5，6）。從而擴(kuò)大了產(chǎn)品線，通過(guò)進(jìn)一步的設(shè)計(jì)創(chuàng)新最大化了商業(yè)效益。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性設(shè)計(jì)活動(dòng)，而設(shè)計(jì)師又常常圍繞視覺因素思考問(wèn)題，即設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)之前會(huì)在頭腦中構(gòu)想新產(chǎn)品“應(yīng)該是什么樣子”然后決定實(shí)現(xiàn)“這種樣子”的技術(shù)創(chuàng)新方案，這就要求形成“這種樣子”技術(shù)創(chuàng)新方法具有對(duì)未來(lái)產(chǎn)品進(jìn)化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)性和展望性，triz理論作為引領(lǐng)創(chuàng)新的工具，雖具有普適性，但“圍繞視覺因素展望技術(shù)進(jìn)化”的設(shè)計(jì)創(chuàng)新機(jī)制是TRIZ技術(shù)技術(shù)進(jìn)化理論較少涉及的，通過(guò)對(duì)戴森無(wú)葉風(fēng)扇的案例研究可知，戴森產(chǎn)品進(jìn)化的過(guò)程即是不同領(lǐng)域技術(shù)移植與設(shè)計(jì)整合的過(guò)程，這也符合TRIZ理論中有關(guān)解決問(wèn)題理論方法論描述，即不同領(lǐng)域之間技術(shù)進(jìn)化規(guī)律是可以相互移植的，因此作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，在進(jìn)行產(chǎn)品系列創(chuàng)新時(shí)有必要在TRIZ理論的基礎(chǔ)上針對(duì)“頭腦中應(yīng)該有的樣子”定位理想解的方向和位置并把握技術(shù)移植規(guī)律，最終確定可移植的理想解，將整合創(chuàng)新思維和跨界思想運(yùn)用于模糊前期階段的產(chǎn)品系列模糊性預(yù)測(cè)，這將極大地提升設(shè)計(jì)師頭腦中產(chǎn)品概念形成階技術(shù)創(chuàng)新方案選擇的前瞻性和準(zhǔn)確性。

結(jié)論

通過(guò)對(duì)戴森產(chǎn)品案例研究，從戴森無(wú)葉風(fēng)扇到凈化、制暖、涼風(fēng)三合一的dyson purehot+cool，再到吹風(fēng)機(jī)、干手器的推出，一步步實(shí)現(xiàn)了從吸塵方式、吹風(fēng)方式到干手方式、護(hù)發(fā)方式的顛覆式創(chuàng)新，戴森系列產(chǎn)品的進(jìn)化模式進(jìn)一步清晰，即在單一產(chǎn)品開發(fā)階段充分把握技術(shù)進(jìn)化的客觀規(guī)律，首先聚焦理想解的位置和方向，通過(guò)單一產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新帶動(dòng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從部分理想解到全部理想解的過(guò)渡。在產(chǎn)品線系列創(chuàng)新階段，應(yīng)在技術(shù)進(jìn)化規(guī)律的基礎(chǔ)上通過(guò)技術(shù)的移植與整合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列整合式創(chuàng)新（如圖7）。