第三章 應用萃思(TRIZ)方法改良既有液晶螢幕翻轉裝置之設計
3.2 技術矛盾分析與結果
3.2.1 技術矛盾分析
矛盾是萃思(TRIZ)思維中一項核心的部份,也就是說,只要系統存在,就 包含矛盾。下方先列出既有之液晶螢幕翻轉裝置在使用時的問題點、希望改善的 項目以及此裝置的設計關鍵,之後再以「對照式解法五階段」(Solution mapping 5 stage)【7】來做現狀、矛盾矩陣與發明原則之間的分析:
既有專利的問題點:
(1) 耐磨性不佳 (2) 轉動時不順暢
(3) 零件數過多導致生產成本較高
希望改善的項目:
(1) 增加耐磨性,提高使用壽命 (2) 提高轉動時的順暢度
(3) 減少零件數量,降低生產成本 設計關鍵:
支撐座體(圖號 12)、第一轉軸(圖號 28)以及第二轉軸(圖號 56),因為此裝置 係利用第一轉軸與第二轉軸穿過支撐座體而旋轉。
首先使用「對照式解法五階段」(Solution mapping 5 stage)【7】對耐磨性不 佳的問題做現狀、矛盾矩陣與發明原則之間的分析:
階段 1 : 需要改善的因素 零件的耐磨性。
階段 2 : 對照耐磨性於矛盾矩陣表之參數
移動物體的耐久性 (參數 15)。
階段 3 : 可能的解題方向
變更材質:意即支撐座體、彈片與卡固塊以高耐磨性材料取代現有材料。
階段 4 : 確認解題的方向是否伴隨矛盾出現
變更材質需考慮不同環境與溫度下的適應能力---適應性 (參數 35)。
階段 5 : 將參數相互比對並找出可能的發明原則
比對移動物體的耐久性與適應性---得到發明原則 5 , 35 , 13。
接著使用「對照式解法五階段」(Solution mapping 5 stage)【7】對轉動時不 順暢的問題做現狀、矛盾矩陣與發明原則之間的分析:
階段 1 : 需要改善的因素 轉動時的順暢度。
階段 2 : 對照順暢度於矛盾矩陣表之參數 易用性 (參數 33)。
階段 3 : 可能的解題方向 增加材料的耐磨性。
階段 4 : 確認解題的方向是否伴隨矛盾出現
變更材質需考慮不同環境與溫度下的適應能力---適應性 (參數 35)。
階段 5 : 將參數相互比對並找出可能的發明原則
比對易用性與適應性---得到發明原則 15 , 34 , 1,16。
最後使用「對照式解法五階段」(Solution mapping 5 stage)【7】對零件數過 多的問題做現狀、矛盾矩陣與發明原則之間的分析:
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階段 1 : 需要改善的因素
零件數過多導致生產成本較高。
階段 2 : 對照零件數量於矛盾矩陣表之參數 物質的數量 (參數 26)。
階段 3 : 可能的解題方向
移除不必要的元件:經由元件間的合併或移除,減少元件使用的數量。
階段 4 : 確認解題的方向是否伴隨矛盾出現
移除不必要的元件可能導致設計複雜性提高---設計複雜性 (參數 36)。
階段 5 : 將參數相互比對並找出可能的發明原則
比對物質的數量與設計複雜性---得到發明原則 3 , 13 , 27 , 10。
然而並非每一個發明原則都可提供有效的解法,因此儘可能找出最關鍵矛盾 (Root contradiction),以減少發明原則的數目,當然也可利用專利歸納的方法來 找到常用的發明原則。由參數間相互比對得知可行性高的發明原則為:
(1) 參數改變 (35) (2) 動態性 (15) (3) 合併 (5)
最容易且合理的方法為:
(1) 使用參數改變原則--改變材質(硬度),使用金屬粉末射出成型,提高耐磨 性,增加旋轉耐用次數。
(2) 使用動態性原則--增加自由活動的程度,以彈簧取代彈片(36),可獲得較 佳的旋轉順暢度。
(3) 使用合併原則--將止固塊(44)、螺帽(58)與第二轉軸(56)合併; 將定位塊 (32)、固定板(24)、彈片(40)與支撐座體(12)合併;將連接
件(34)與第一轉軸(28)合併。
圖 .3 與圖 3.4 分別為利用技術矛盾分析改善前與改善後之立體結構示意圖: 3
圖 3.3 利用技術矛盾分析改善前之立體結構示意圖
圖 3.4 利用技術矛盾分析改善後之立體結構示意圖
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圖 3.5 與圖 3.6 分別為利用技術矛盾分析改善前與改善後之結構分解圖:
圖 3.5 利用技術矛盾分析改善前之結構分解圖
圖 3.6 利用技術矛盾分析改善後之結構分解圖