基于ARIZ-85C的卷烟包装方法的改进

摘要：本文介绍ARIZ-85C的操作流程；分析目前卷烟立式包装方式的卫生隐患问题。应用ARIZ-85C对问题现状进行描述，提出导致问题产生的两个技术矛盾，以设计目标为基础确定影响系统进化的主要技术矛盾，应用TRIZ矛盾矩阵得到解决原理，并实现TRIZ解决原理像是及解决原理的转化，演化出多个可行解决方案，为卷烟包装方法提供新思路。
 
关键词 TRIZ， ARIZ， 创新设计，卷烟包装
 
1 引言
目前卷烟的包装方式大多采用滤嘴朝上烟支竖立在包装盒内，当吸烟者进行吸烟时，打开滤嘴端取出烟支，取烟者的手直接与滤嘴接触致其污染，造成滤嘴在吸食过程中存在严重的卫生隐患。
发明问题解决理论（TRIZ）是前苏联G S Altshuler及其领导的一批研究人员，在分析研究世界各国250万件专利的基础上，提出的发明问题解决理论^[1]。
ARIZ(Algorithm for Inventive-Problem Solving )称为发明问题解决算法，是TRIZ的一种主要工具，是发明问题解决的完整算法，该算法采用一套逻辑过程逐步将初始问题程式化。ARIZ有多个版本，ARIZ-85C是一有代表性的版本^[2,3,4].
2 ARIZ-85C问题解决流程
1 现有问题分析
1.1 描述最小问题
1.2 解释并定义出技术矛盾的组件
1.3 建立技术矛盾1 和技术矛盾2
1.4 选择技术矛盾
1.5 加大冲突
1.6 引入一个X单元
1.7 应用标准解
 
2 问题模型分析
2.1 定义操作区
2.2 定义操作时间
2.3描述物场资源
 
3描述问题的最终理想解(IFR)和物理矛盾
3.1 描述最终理想接IFR1
3.2 夸大最终理想解IFR1
3.3 宏观物理矛盾
3.4 微观物理矛盾
3.5 最终理想解IFR2
 
4 调用和使用物场资源
4.1 用小人法模拟
4.2 从最终理想解折回
4.3 利用物质+物质的组合资源
4.4 利用空间+空间的组合资源
4.5 利用派生资源
4.6 应用电场
4.7 应用对场和场有感应的物质
 
5 运用TRIZ信息库
5.1 应用创新原理解决最初定义的技术矛盾
5.2 应用标准解法解决IFR2中的物理矛盾
5.3 应用之前利用ARIZ得到的解决方案
5.4 应用分离原理解决物理矛盾
5.5 应用姿势与案例库解决物理矛盾
 
6 改变或者替换原有问题
6.1 如果问题已解决，将技术方案转为实际方案
6.2 如果问题没解决，看看step1.1问题有没有被彻底分解，若是将问题分为几个子问题
6.3 如果问题仍未解决
 
7 分析以得到的问题
7.1 检查已得到的方案
7.2 最终方案的初步评价
7.3 通过专利检索检查方案的新颖性
7.4 实施方案过程中会出现连带子问题
 
8 应用已有的解决方案
8.1 确定以改变系统的抄系统应该如何改变
8.2 检查已有的系统或者抄系统能否以一种新的方式应用
8.3 应用该方案解决其它问题
 
9 分析解决问题的整体流程
9.1 问题解决的世纪流程和ARIZ流程对比
9.2 得到的解决方案与TRIZ信息库对比
 
2 卷烟包装盒的设计
2.1 卷烟包装问题
卷烟包装有多种方式，比如：金属盒装、金属桶装、竖式方盒装，甚至梯形、三角形等异型包装方式。其中使用范围最广、数量最多的是传统的竖式方盒装，其特点是：卷烟竖放，滤嘴朝上，烟盒开启口在卷烟的滤嘴部位。
香烟此包装方式过滤嘴在吸食过程中存在严重的卫生隐患，成为各种传染性疾病的传播源，原因在于^[5]：
1) 传统卷烟包装方存在误区。在拆开烟盒后，手与滤嘴直接接触，成为吸烟者第一污染源。
2)每个人的生活工作环境变化复杂，吸烟时间、地点又无规则。消费者的手指不能保持清洁，又很难做到吸烟前洗手。被污染的手指接触过的滤嘴放入口中，病菌也就随之进入了人体。
3)相互敬烟在国人日常社交活动中已属一种礼节与友好，然而就是这个享受吸烟乐趣的过程，却成了交叉感染各种疾病和致病微生物的过程。
 
2.2 应用ARIZ-85C求解
应用ARIZ-85C的问题求解首先要对现有问题分析，按照ARIZ-85C中第一步进行现有问题分析，其详细步骤为
Step 1.1 描述最小问题
系统名称：便于取烟的卫生卷烟包装方法
系统功能：存储卷烟，方便无危害的取烟。
系统组成部分：烟盒，烟卷，手
定义系统中存在的技术矛盾：
TC1：取出卷烟，会污染卷烟。
TC2：不污染卷烟，则不能取出卷烟。
Step1.2 揭示并定义出技术矛盾的组件
工具是：手
产品是：卷烟


图1 技术矛盾模型
 
Step 1.4 选择技术矛盾TC1
TC1：取出卷烟，会污染卷烟。
 
Step 1.5 加大矛盾冲突
用手从烟盒中取出卷烟时，由于卷烟密集排列，会污染大多数卷烟。
Step 1.6 引入X元素
X元素有能力保证在正常取出卷烟的时候，消除污染或者不产生污染。
Step 1.7 应用标准解法
确定矛盾改善参数为技术系统的可操作性，恶化参数为作用于物体的有害因素，则得到求解原理号为2，25，28，39.
No. 2原理为抽取原理，详细内容为：
(1)将一个物体不利因素剥离出去；
(2)将物体关键部分分离出来。
有多种办法可实现这种分离，下面列举其中的两种：
1 香烟在包装时，倒置在包装盒内，，实现过滤咀从感染区分离。在取出卷烟时，手指接触不到过滤咀。


 
2 采用卧式包装盒。卷烟盒为侧开，这样在取出香烟时，手指接触香烟杆，实现过滤咀从感染区分离。
图3 卧式卷烟包装盒
 
仅用ARIZ算法的第一步就得到了解决方案。
可实现过滤咀从感染区分离的方法很多，除上述方法外，还可使用弹出式、拨出式、推出式等形式的包装盒，或者立式或者卧式与弹出式、拨出式、推出式的多种组合形式，解决卷烟过滤咀污染问题。
 
3 结论
本文分析了立式卷烟包装盒包装卷烟的污染隐患问题，应用ARIZ-85C提出了问题的多种可行方案， 每种方案都可解决卷烟取出时产生污染的问题。这些方案可独立或组合使用。对产生的新方案进行分析，找出新方案中存在的问题，继续应用TRIZ进行分析，可进一步推进卷烟包装方法的改进。