基于TRIZ理論的咖啡豆研磨機造型設計

張英 沈德生

（1.廣東白云學院）（2.廣州商學院）

一、TRIZ理論概述

Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch為“TRIZ”的全稱，由蘇聯發明家金里奇.奧特舒勒（Genrich Altshuller）及其同事在1946年開始研制的。Genrich認為，依循他所歸納出的問題解決原則，可在短時間之內，獲得提示與方向，快速解決問題。在產品改良設計中應用TRIZ理論的工程參數、功能沖突矩陣的創新方法進行設計，能大幅度提高設計效率，節約資金投入。

二、基于TRIZ理論的咖啡豆研磨機設計流程

TRIZ理論用于咖啡豆研磨機創新設計過程中存在的難題分析是個重要的工具，其可對咖啡豆研磨機中產品系統所有組件進行認真、細致、全面地分析。發現其工程系統中的問題、找到功能沖突，并對技術沖突進行矛盾分析，從而尋找功能原理組。并基于此，結合咖啡豆研磨機造型設計從材質、造型、色彩、表面處理工藝等方面，對其進行創新設計，并對方案不斷進行優化，從而減少產品的開發風險。

（一）咖啡豆研磨機痛點分析

在產品創新設計的驅動中，用戶需求是主要的設計動力，設計前期做好充分的調研工作，有助于深入了解與分析用戶需求，比較市場上產品的優缺點，通過篩選把握用戶的真實需求，并落實到整個產品設計的過程中。在設計過程中，合理運用新材料、新技術，考慮用戶行為習慣，解決用戶痛點，才能設計出有用、易用、好用的產品。以下是針對咖啡豆研磨機進行的市場調研，總結用戶在使用過程中的痛點，如圖1，歸納后得出以下問題：

圖1 用戶差評數據圖

1.出粉問題（靜電、飛粉、粘結、堵塞）

由于刀片快速旋轉產生靜電而造成磨豆機出粉口堆積殘粉、堵粉靜電很大時，粉會到處亂飛，失粉特別嚴重的話，機器外側會粘粉，接粉器一轉圈容易出現靜電粉。因內部殘粉過多，導致不能輕易清理，會對定量出粉造成誤差，直接影響研磨后的咖啡粉品質。

2.品質的問題（研磨均勻度）

咖啡粉的均勻程度是評判產品制作水平的標準之一，如果咖啡粉粒大小研磨度不均，不夠細，會直接影響咖啡的沖泡以及口感。平磨時間過長還會加熱咖啡粉，喪失風味。

3.精準的問題（粉量和研磨度）

國內市面上的咖啡豆研磨機，大部分以定時間為計量單位，并不是真正定量出粉的咖啡豆研磨機。普通的電動式咖啡豆研磨機，依據預先設置好的出粉量，來調整出粉和研磨的時間（出粉量的大小，依靠的并不是重量，而是時間了），這樣的咖啡豆研磨機，最后的出粉量是有很大的誤差，并不嚴謹。

4.清潔的問題（串味、拆裝）

咖啡呈酸性，磨芯材料的選擇非常重要，好的磨芯具有良好的耐腐蝕性，采用普通鑄鐵機芯比較容易生銹，而好的磨豆機的磨芯都是用球墨鑄鐵特殊處理過的，不僅擁有更好的耐腐蝕性，而且使用時，會更加安全。靜電造成的飛粉散、刀盤縫等需清潔。另外，磨盤越大，清洗機器時浪費咖啡豆越多。

從用戶差評的歸納表中圖2可知，用戶在使用過程中，最大的痛點是噪音以及發熱等質量問題，其次就是出粉的問題，所以這次的咖啡豆研磨機設計，將優先解決這兩個問題。

圖2 用戶差評原因歸納圖

（二）現有咖啡機的矛盾點闡述

1.咖啡口感與新技術應用的矛盾

咖啡的口感跟萃取均勻有很大的關系，研磨出粗細均勻的咖啡粉，才可以進行有比較好的萃取度，從而獲得高質量的咖啡。市面上專業的咖啡豆研磨機，確實可以提供極細研磨功能，但對于新手用戶而言，過度細小的咖啡粉，容易導致萃取過度。煮咖啡時間偏長，咖啡口感偏苦；煮咖啡時間偏短，咖啡粉萃取不足，以至于咖啡口感淡而無味。那么本項目對資源分析的歸類和分析（文化資源、消費者資源），得出一個方案：通過粗、細調節轉盤，旋轉到不同區域時，編碼器記錄并轉化數據，在顯示屏顯示出來，反饋對應研磨咖啡種類，四個種類分別為：意式、虹吸、手沖、法壓。這樣就順利解決咖啡口感與新技術應用的矛盾。

2.操作復雜程度的矛盾分析

很多新手并不知道咖啡豆研磨機如何調整合適的刻度、得到最理想粗細的咖啡粉、沖泡何種咖啡以及放入多少咖啡粉合適，一般咖啡豆研磨機磨豆之前，還要安裝刀盤（比如惠家的ZD-10），確保組裝好后，才能對咖啡豆進行研磨。每次研磨完豆之后，還要對飛濺出來的咖啡粉，進行清理。

（三）TRIZ理論的咖啡機造型設計

用TRIZ問題分析的輸入法，把惡化的特性和改善的特性轉化為萃智創新方法的39個工程化參數，輸入矛盾矩陣，得出表1（應用到的原理和工程參數，完整的矛盾矩陣表格詳見附錄）：

表1 輸入相對于的參數后得到的矛盾矩陣表

圖3 基于TRIZ理論的咖啡豆研磨機設計

三、結語

通過利用TRIZ理論對咖啡豆研磨機進行技術沖突分析，對其進行造型與結構上的設計創新；結合產品設計理論，對咖啡豆研磨機進行造型創新設計。通過兩方面的創新與結合，對咖啡豆研磨機進行功能與造型方面的整體創新設計。通過驗證結果表明，用TRIZ理論和產品設計理論對咖啡豆研磨機進行功能與外觀的創新設計，能夠有效地滿足消費者生理與心理方面的實際需求，降低其市場開發風險。