方程式赛车F1的照明头盔triz.pdf

本篇文章首次发表于欧洲TRIZ 协会2005 年11 月在意大利佛罗伦萨举办的TRIZ Futures 会 议上 方程式赛车F1 的照明头盔* Siegfried Luger LUGER RESEARCH SPIN network s.luger@ 摘要 本篇文章介绍了基于TRIZ方法学的赛车手头盔新概念的研发设计。使用物质场模型和 技术系统进化模式、以及系统冲突的解决，给出了一个崭新的技术概念――照明头盔。该篇 文章演示了不同的TRIZ工具如何应用、最后如何创建技术概念的过程，同时指出了基本思 想如何很容易地根据TRIZ方法和赛车手获得的实际利益进行丰富。在文章的末尾解释了系 统概念的验证以及方法的确认。 关键词： 照明头盔，技术冲突，进化趋势，TRIZ方法学 1. 引言 考虑的基 点来源于这样一个事实：人类眼睛的适应性根据对象的距离或光强度的不同 条件要耗费掉人类能量的三分之一，结果造成眼睛疲劳――适应性和适应性调节导致延长反 应时间，造成可能发生的失误，见图1。如果我们考虑方程式F1 中赛车手的情形，由于光线 强度的改变、难度较大的赛车课程以及高速行驶，他们眼睛上的压力将是成倍的。随着阴影 和隧道的增加，赛道 （例如：Monte Carlo ）具有更大的 在风险。同时，在分析现有的头 盔结构时，我们也发现头盔内各个组件没有很好地为光线问题进行设计。这给我们带来了问 题，是否有新的技术方法来减少上面所提及条件下的眼睛压力，来减少事故的发生，提高赛 车手的安全性，以及为他们的身体健康考虑。因为TRIZ是用来产生更有效的新产品概念， 因此，方程式F1 的照明头盔设计体现了TRIZ方法学的内容。 图1：眼睛适应和适应性调节导致人类高能量消耗 * 为了便于用户的理解，GET集团北方区创新产品专员张青华将原文翻译成中文，此文章来 源：www.triz-j 1 2. 规范技术冲突 如果我们考虑这样的情形：当汽车赛车手穿过隧道并从隧道 （隧道末端）出来时。光条 件发生骤然变化，如果在晴朗的日子光强度能从几百个 Lux （光强度单位）上升到大约100， 000 lux ，眼睛将需要10-30 秒的时间来适应这种变化，并且行驶期间，赛车手面临着很有 限的可见性。失明效应将加重从黑暗到明亮过渡时的问题。 我们要问的第一个问题：哪个系统参数有可能影响或减少该问题？如果我们改变作用速 度，问题就发生了。对于很慢的运动，眼睛调节和汽车的速度在时间上是一致的，在高速下 就产生了冲突，速度提高了，可见性丧失了。我们可以从39个工程参数中选出速度（SPEED ） 作为要改善的参数，适应性（ADAPTABILITY ）作为 化参数，我们使用Invention Machine 公司（USA）的Goldfire Innovator 来定义问题并找出基于Goldfire Innovator 软件模块研究器 （Researcher ）和优化器 （Optimizer ）的新概念，见图2 。 Altshuller 的冲突矩阵给出了解决该技术冲突的三个创新原理： A) 动态元件 Dynamic Parts B) 预先作用 Preliminary Actions C) 复制 Copying 软件中对这些原理的详细描述以及提供的工程实例说明使用这些原理解决该冲突具有 很大可能性。技术冲突也可以转化为物理冲突，仅用一个参数来描述冲突 身。我们将在文 章的后边进行解释。 图2 ：发明原理作为规范技术冲突的结果（Goldfire Innovator IMC ） 2 3. 基于解决技术冲突产生的基本概念 在下列的步骤中，我们将试着将所有发现的发明原理合并为一个技术概念，因为我们寻 找的解决方案中所有的发明原理都应该包含在发明中。为了排除已存在的思维定势