由全球领先的计算机辅助创新技术(CAI)领导者亿维讯集团与国内多所高校共同开展的“计算机辅助创新进阶工程”近一年来成果显著。在日前结束的全国大学生第三届“创新杯”设计大赛中,3名来自天津大学工业设计专业的参赛大学生设计的“城市乌蓬”以其造型新颖、结构富有创新性一举夺得设计大奖并获得了专家的高度评价。
今年以来,亿维讯集团与天津大学等国内多所院校进行创新教育合作,在国内率先采用国际最先进的CAI技术——CBT/NOVA创新能力拓展平台对学生进行系统的创新技能培训,使学生的创新能力有了突破性的提高。据不完全统计,在进行产品设计实践时,接受过创新方法培训的学生比未接受培训的学生多产生出15倍的解决方案,而且质量也大大提高。
在本届“创新杯”设计大赛中获奖的3名刚刚升入大学三年级的天津大学学生,就是经过了系统的计算机辅助创新培训,并将实现创新的有力工具——TRIZ理论及其方法运用到参赛设计方案中,从而获得了专家及评委的一致青睐。
天津大学参赛获奖作品的是“无动力旅游观光车设计方案”,旨在为上海世博会提供方便、实用、美观的旅游观光车设计方案,设计要求观光车能够搭载1-2名乘客,并要求为人力(无动力)车,能够在热闹的观光景区和人流如梭的大街小巷穿行观光。天津大学设计的观光车的总体设计造型酷似南方水乡常见的乌蓬船,故取名为“城市乌蓬”。
来自天津大学的3名大学生运用国际先进的TRIZ创新理论以及计算机辅助创新技术(CAI)对观光车进行结构设计创新,使观光车既能在搭载游客时能够提供足够舒适的乘坐空间,又能在停泊时进行折叠最大限度缩小占用空间。
首先,在观光车总体方案的确定上,根据TRIZ理论40个创新原理中第17个创新原理:一维变多维(Transition Into a New Dimension)中的“将一维直线运动的物体变为二维平面运动,或三维空间运动”子项,考虑到观光车载客需要稳定且不宜复杂的结构,于是初步确定观光车采用三轮车的结构形式实现载人和行驶。同时需要有支持整体变形以缩小空间占用的结构,根据TRIZ理论第15个创新原理——动态特性(Dynamicity)中的“使不动的物体可动或可自适应”子项,在保持简单实用的设计原则基础上,选用平面四连杆机构中的平行四边形机构作为一个变形核心部分。同时利用第7个创新原理——嵌套(Nesting)中的“把一个物体嵌入第二个物体,然后将这两个物体再嵌入第三个物体……”子项实现伸缩折叠功能,可缩小两个车轮之间的距离达到使观光车占用空间变小的目的。
其次,在对观光车驱动方案的选择上,运用了TRIZ理论的第13个创新原理:逆问题(Do It in Reverse)。将链条驱动系统由后轮驱动改成了前轮驱动,使得后轮在进行折叠变形时结构最简单,也不易损坏,同时增加了观光车的趣味性。
本届大学生创新设计大赛评委指出,天津大学观光车在产品设计方案中直接或间接运用到了TRIZ理论所包含的创新原理,使一辆看似简单的观光车蕴涵了给人极大惊喜的创新设想,并且在先进的创新理论的指导下,使许多难题迎刃而解。
TRIZ理论是全球近250万份高水平发明专利研究成果的精华总集,涵盖了几乎所有的发明创造所采用的原理。TRIZ创新理论的应用,使得创新本身的步骤和效率有了显著的改善。近年来,随着TRIZ理论的不断完善和发展,以及计算机软件技术的应用,为产品创新设计的飞速发展提供了强有力的辅助工具。如亿维讯集团的计算机辅助创新工具Pro/InnovatorTM2004就能够为产品设计师或产品研发工程师提供系统的创新规律和方法。(完)




