基于TRIZ理論的兒童多功能書桌創新設計與應用

摘 要 TRIZ理論是一套解決新產品開發中出現的實際問題的理論和方法體系。國家也越來也重視對它的研究、運用和發展。本項目立足于兒童多功能書桌行業發展規律和中國兒童多功能書桌業的現狀，把TRIZ理論系統地與兒童多功能書桌產品設計相結合，通過尋求TRIZ理論與兒童多功能書桌設計的關聯性得出解決家居設計創新問題。

關鍵詞 TRIZ理論 兒童 多功能書桌

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A

Children's Functional Desks Innovative Design

and Application Based on TRIZ Theory

ZHOU Han， ZHU Ji， PAN Jiaping， CHENG Jijun， WANG Jun

（Zhejiang A F University， Lin'an， Zhejiang 311300）

Abstract TRIZ theory is a set of the theory and methodology to solve practical problems arising in new product development. Countries also increasingly attach importance to its research， application and development. The project based on the law of development of children's functional desks industry and the China Children functional desks industry status quo， combine the TRIZ theory systematically with children functional desks product design， by seeking the connection between TRIZ theory and children's functional desks design to solve the problem of home design innovation.

Key words TRIZ theory； children； functional desks

TRIZ是俄文英譯的縮寫，可以翻譯為發明問題的解決理論，是一套解決新產品開發中出現的實際問題的理論和方法體系。

從人類進入工業化社會以來，各種發明創造就像雨后的春筍般不斷冒出，設計創造了各種各樣的產品。這些形形色色的發明創造中蘊含著我們能在產品創新中依靠的一些規律。我們可以嘗試歸納出這些規律，學會運用這些規律，并且努力不斷開拓出具有創造性的產品。

1 兒童多功能書桌的必要性

小學階段是孩子培養孩子能動力的最佳時期；孩子的智力開發也在8歲之后基本完成。而這段時間，孩子的娛樂、休息、學習基本都在房間里進行，一個多功能的書桌就是孩子的絕佳選擇。

小學階段的兒童開始進行更大的發育，變得更加強壯、更加有耐力，身高開始不斷增長，人機工程也是必須考慮到的一個重要因素。這個年齡階段開始接觸現實社會，玩耍不再停留在角色扮演或者單純的追跑打鬧，是已經開始進行更加冒險刺激的活動。同時，這個年齡階段是培養孩子綜合能力的最佳時期，也是開始進行系統的學習的時候。兒童書桌的功能不能只停留在玩耍上，也要兼備學習。同時，不同年齡組的兒童的智力發育水平不同、行為不同，而且在體重、身高方面有明顯的差異，所以制作兒童家具需要考慮到多方位、多功能的因素。

2 對兒童多功能書桌設計的思考與分析

結合TRIZ理論，對兒童多功能書桌的設計做了如下分析，（1）設計的最終目的是什么——兒童多功能桌椅的設計；（2）理想的解決方法是什么——滿足兒童對兒童多功能書桌的要求；滿足市場對多功能家具的要求；降低成本；增強安全性；（3）達到理想解決方法的障礙是什么——兒童生理和心理的變化，家具連接結構不牢固，生產材料不環保，成本預算過高；（4）出現這種障礙的結果是什么——設計師白白浪費時間精力，滯后企業生產計劃，影響企業發展；（5）不出現這種障礙的條件是什么——設計一種能把安全性提到最高的同時保證生產材料的綠色環保，符合兒童身心健康，不會對孩子的成長造成傷害的多功能書桌。

3 多功能書桌的設計方法

3.1 組合式設計

在兒童家具方面，組合式的家具增強了家具的趣味性，減少了運輸空間的同時可以減少成本。根據TRIZ理論中的組合原理，筆者將多功能書桌設計成組合式，用戶可以根據自己的意愿做出自己想要的效果。組合式家具應配置合理數量的零件和安裝工具，通過和家長一起動手安裝的過程，培養兒童的動手能力和創造性思維，同時也增進了家庭的溫馨感。

3.2 娛樂性設計

兒童書桌的設計應該考慮到一定的娛樂功能，因為上小學年齡階段兒童的天性好動，過度的書本學習會導致兒童的逆反心理，使孩子對學習產生厭惡，因此適當的娛樂與學習結合能提高兒童的學習效率。

3.3 功能性設計

目前，多功能家具十分受到社會關注。根據TRIZ理論的多用性原則，筆者在多功能書桌上增添了更多的功能。在書桌上增加畫板功能，兒童學習累了的時候可以選擇打開畫板畫畫，特別適合那些培養兒童畫畫能力，更適合那些本身就比較喜歡畫畫的孩子。現今，IPAD已經成為大多數家庭的必備品，據報道有些小學課堂教學也使用IPAD作為教具，因此可以選擇在多功能書桌上設計一個可折疊的IPAD支架，娛樂與學習相結合。

4 兒童多功能書桌的設計原則

4.1 安全性設計

家具的安全性是家具產業中極其重要的一個指標。根據現有的國內外兒童家具市場的調查資料顯示，目前家具在安全性方面還存在著很大的問題，尤其是兒童家具在質量這一方面存在的問題不容小覷，亟需改進。目前很多兒童家具在設計之初忽略了兒童使用的安全性這一問題，嚴重危害少年兒童的成長健康，甚至致使兒童在使用這些安全性沒有保障的家具過程中發生危險，受傷致殘。因此，兒童家具的安全性成為目前各大家具的設計生產廠家必須首要考慮的因素。

筆者認為，在考慮兒童家具安全性的設計中，應考慮以下幾點：（1）造型上避免尖銳的邊角。在兒童房內，任何家具都要有安全的保證，書桌椅的線條應該圓滑流暢，圓形或弧形收邊的最好，另外還要有順暢的開關和細膩的表面處理。為了防止書桌對兒童的碰撞傷害，所設計的書桌不應有危險銳利邊緣及尖端，對棱角及邊緣部位應該進行倒角處理。（2）材料的選擇安全無毒。家具的涂層含有很多的有害物質，以重金屬為例，除了常規檢測鉛、汞、鉻、鎘四種有毒物質的含量外，兒童家具其實還要求檢測可遷移元素銻、鋇、硒、砷等。這樣的家具容易讓兒童意外攝入大量重金屬等有害物質而危害到孩子們的健康成長。慎用玻璃材質，因為玻璃易碎，而且碎裂后形成的尖銳棱角很容易造成傷害。對于木質家具而言，家具表面必須完全打磨光滑，沒有倒刺。（3）配件的選擇安全健康。不少兒童家具會用亮閃閃的鋁邊做裝飾，不過金屬邊大多比較鋒利，小孩子皮膚比較細嫩，很可能摸過去手就被劃傷了。還有許多零部件造成的夾傷與卡傷等也比較常見。其中，由于材料與配件的使用不當而造成的傷害占有很大的比例。

4.2 遵循兒童生理特點

兒童天性好動，又處于成長發育期間，應有意識地培養正確的坐姿，保持良好的視距。保證合適的光照亮度，以培養兒童良好的視力和坐姿。

4.3 標準化

對于多功能書桌的外觀，我們在追求美觀化、差異化的同時，零部件的標準化也是個很重要的考慮因素。筆者將書桌設計過程中同類型的零部件在尺寸、結構、功能等方面進行標準化。這樣有利于增強零件的互換性；降低生產、制造、維修上的成本；更加方便用戶的自己拆裝。

4. 4 可持續性

當代環境日益惡劣的情況下，設計師應該考慮并注重產品的可持續性。與傳統設計相比，可持續應該遵循以下要點：（1）材料的最佳利用。在選擇材料之初，應從可持續發展的觀念出發，考慮材料的合理利用和可再生原則，保證材料在產品的整個周期中得到最大的利用。（2）減少能量消耗。在設計中，書桌桌腳的調整、畫板的收放等盡量選用太陽能充電或者采用機械的方式，這樣可以有效緩解能源危機。

以上要點可以看出TRIZ理論的很多原則都適用于可持續設計，如理想化水平，產品成熟度的預測和資源分析等。筆者將TRIZ理論運用到可持續發展的設計當中，既實現社會價值又保護自然價值，促進人與自然的共同發展。

4.5 工藝性

在多功能書桌設計時，還應注重制造工藝要求，即設計的書桌和零部件應具有良好的工藝性。在一定的生產條件和保證使用性能的前提下，能以最少的材料消耗、最低的成本、最高的效率制造出來。

5 總結

運用TRIZ理論可以明顯提高兒童多功能書桌設計的效率，不僅縮短了創造發明的時間，還得到了高質量的創新產品。它不但能夠幫助我們系統地分析問題的情境，快速地發現問題的本質或矛盾所在，而且它能夠幫助我們打破思維定勢，以一個全新的視角看待問題，這將更利于產品的創新和研發。

*通訊作者：王軍

基金項目：浙江農林大學創新創業訓練計劃資助項目（201204013）

參考文獻

[1] 張簡一，郭艷玲等.基于TRIZ理論的產品創新設計[J].機械設計，2009.26（2）.

[2] 任工昌，黃勛等.高層次產品創新方法——TRIZ理論[J].陜西科技大學學報（自然科學版），2003.21（2）.