技術(shù)創(chuàng)新方法培訓教材

1、,技術(shù)創(chuàng)新方法（TRIZ理論）,培訓教材,,目錄,一、TRIZ概述,二、TRIZ的技術(shù)系統(tǒng)八大進化法則＋S曲線三、最終理想解(IFR)四、技術(shù)矛盾,五、40個創(chuàng)新原理,六、39個工程參數(shù)及矛盾矩陣七、物理矛盾和四大分離原理,一、TRIZ概述,1.1何謂創(chuàng)新,創(chuàng)新就是稀奇古怪的事,創(chuàng)新是靈光一現(xiàn)式偶然,創(chuàng)新源于敢吃螃蟹的人,在別人眼里，創(chuàng)新者就是那些腦瓜里裝滿奇思怪想的“異類”創(chuàng)造力并非憑空妄想，而是一種行為的綜合,,1.

2、1何謂創(chuàng)新,發(fā)明是指通過思維或?qū)嶒炦^程首先為一項科學或技術(shù)難題找到,或發(fā)現(xiàn)了解決方案、解決方法。,創(chuàng)造是指第一次提出、造出的東西，是第一次產(chǎn)生嶄新的物質(zhì)成果或精神成果的行為，它給人們帶來新奇或方便。,創(chuàng)新是運用知識或相關(guān)信息創(chuàng)造和引進某種有用的新事物的,過程。,創(chuàng)新就是把生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的新組合引入生產(chǎn)體系，目,的是為獲取潛在的利潤。,創(chuàng)新思維就是意料之外情理之中，別人想不到的你想到了。,,當阿奇舒勒對250萬個專利進行研究時，發(fā)現(xiàn)

3、可以根據(jù)創(chuàng)新程度的不同，將,這些專利技術(shù)解決方法分為5個“創(chuàng)新等級”。,第1級：技術(shù)系統(tǒng)的簡單改進，所要求技術(shù)在系統(tǒng)相關(guān)的某行業(yè)范圍內(nèi),（32%）；,第2級：包括技術(shù)矛盾解決方法的發(fā)明，要求系統(tǒng)相關(guān)的不同行業(yè)知識,（45%）；,第3級：包含物理矛盾解決方法的發(fā)明，要求系統(tǒng)相關(guān)行業(yè)以外的知識,（18%）；,第4級：包含突破性解決方法的新技術(shù)，要求不同科學領(lǐng)域知識（4 %）；,第5級：新現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)（1%）。（括號中的為占總專利比重。）,1.

4、1何謂創(chuàng)新,1.1何謂創(chuàng)新,時時都是創(chuàng)造之時處處都是創(chuàng)造之地人人都是創(chuàng)造之人,阻礙創(chuàng)新最主要的因素是人們頭腦中的傳統(tǒng)的、固定的觀念和思維中形成的習慣與定勢，要創(chuàng)新就必須勇于突破思維的慣性和定勢。,1.1何謂創(chuàng)新,人們因為局限于既有的信息或認識的現(xiàn)象，形成的一種固定的思維模,式，也就是說人們習慣于從固定的角度來觀察、思考問題；,思維慣性是決定創(chuàng)新能力的關(guān)鍵因素，習慣于單向思維、線性思維、慣性思維的大腦只能是機械地重復(fù)舊的行為，

5、只能是習慣于接受大家所說的，很難產(chǎn)生創(chuàng)新的靈感和成果。,思維慣性的正面作用：是人們能夠輕車熟路需迅速的解決相似的問題；思維慣性的負面作用：在發(fā)明創(chuàng)新活動中，它是影響創(chuàng)新思維的主要思,維障礙。,小明家有三個小孩，老大叫大毛，老二叫二毛，老三叫什么？如何用6根火柴組成4個等邊三角形？如何用4根火柴組成一個“田”字？,在荒蕪人跡的河邊停著一個小船，這只小船只能容納一個人，有兩個人同時來到河邊，并且這兩個人都坐著這條船過了河，請問

6、：他們是怎樣過河的？,1.2、TRIZ的由來,TRIZ理論是由根奇·阿奇舒勒（G.S.Altshuller,1926~1998)(前蘇聯(lián)的一位偉大發(fā)明家和創(chuàng)造學家）通過 對4萬份（后來擴展到250萬份）高水平發(fā)明專利的研究、分析、歸納總結(jié)，揭示出隱藏在專利之中的奧秘，萃取發(fā)數(shù)以百萬計發(fā)明家的智慧而創(chuàng)建的卓越成果。被喻為“神奇點金術(shù)”。TRIZ理論是一種創(chuàng)新方法，它使創(chuàng)新思維從發(fā)散走向收,斂；它利用創(chuàng)新的規(guī)律，使創(chuàng)

7、新走出了盲目的、高成本的試錯和靈光一現(xiàn)式的偶然。,拉丁文：Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch =TRIZ英文：Theory of Inventive Problem Solving =TIPS=TRIZ中文含義：發(fā)明問題解決理論中文簡稱：萃智,1.3、常規(guī)問題與發(fā)明問題,如果產(chǎn)品的初始狀態(tài)與理想狀態(tài)之間存在距離，則稱之謂問題。產(chǎn)品設(shè)計過程主要是解決問題的過程，是使產(chǎn)品由初始

8、狀態(tài)通過單步,或多步變換實現(xiàn)或接近理想狀態(tài)的過程。,如果實現(xiàn)變換的所有步驟都已知，則稱為“常規(guī)問題”（Routine,problem),如果至少有一步未知，則稱為發(fā)明問題（Inventive problem);解決常規(guī)問題的設(shè)計是常規(guī)設(shè)計解決發(fā)明問題的設(shè)計是創(chuàng)新設(shè)計,在利用TRIZ解決問題的過程中，我們首先將待設(shè)計的產(chǎn)品表達成為TRIZ問題，然后利用TRIZ中的工具，如發(fā)明原理、標準解等，求出該TRIZ問題的普適解或稱模擬解

9、（Analogous solution）；最后設(shè)計者在把該解轉(zhuǎn)化為領(lǐng)域的解或特解。,,1.4、TRIZ理論核心思想和基本特征,首先，無論是一個簡單產(chǎn)品還是復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，其核心技術(shù)的發(fā)展都是遵循著客觀的規(guī)律發(fā)展演變的，即具有客觀的進化規(guī)律和模式。,其次，各種技術(shù)難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動這種進化,過程的動力。,再就是技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用盡量少的資源實現(xiàn)盡量多,的功能。,1.5、TRIZ的理論體系,發(fā)明問題解決算法（A

10、RIZ）專利分析自然科學,系統(tǒng)科學,思維科學,功能分析 物場模型 矛盾分析 資源分析技術(shù)矛盾 物理矛盾 發(fā)明問題 科學原理創(chuàng)新原理 分離原理 標準解法 知識庫,創(chuàng)新思維培養(yǎng),技術(shù)系統(tǒng)/技術(shù)過程,矛盾,資源,理想化,辯證法＋系統(tǒng)論＋認識論技術(shù)系統(tǒng)進化法則,解題流程理論來源,問題分析與求解,基本概念,哲學理論基礎(chǔ),1.6、TRIZ理論中發(fā)明問題解決路徑,技術(shù)系統(tǒng)進化法則

11、理想化需求功能/資源分析及矛盾定義,物場模型,分離原理,發(fā)明問題解決程序（ARIZ）選擇和描述問題,矛盾矩陣76個發(fā)明問題標準解法40個發(fā)明原理效應(yīng)知識庫,39個工程通用參數(shù),發(fā)明問題最終解決方案,1.7、相對于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，TRIZ理論的特點和優(yōu)勢：,a) TRIZ理論對研發(fā)或解決問題的思路有明確的指導性。這種指導性避免了耗費大量人力、

12、物力、財力的盲目試錯，讓解決產(chǎn)品問題變得有律可循、有術(shù)可依，給技術(shù)創(chuàng)新留下了巨大的、易操作的空間，讓創(chuàng)新不再是一個概念或一句口號,b) 它成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，快速確認和解決系統(tǒng)中存在的矛盾，而且它是在技術(shù)的發(fā)展進化規(guī)律及整個產(chǎn)品發(fā)展過程的基礎(chǔ)上運行的；,c) 運用TRIZ理論可大大加快發(fā)明創(chuàng)造的進程，提高產(chǎn)品創(chuàng)新速度；,d) 它可以幫助我們對問題情境進行系統(tǒng)的分析，快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)，準確定義,創(chuàng)新

13、性問題和矛盾；,e) 對創(chuàng)新性問題或者矛盾提供更合理的解決方案和更好的創(chuàng)意；f) 打破思維定勢，激發(fā)創(chuàng)新思維，從更廣的視角看待問題；,g) 基于技術(shù)系統(tǒng)進化規(guī)律準確確定探索方向，預(yù)測未來發(fā)展趨勢，開發(fā)新產(chǎn),品；,h) 打破知識領(lǐng)域界限，實現(xiàn)技術(shù)突破,,,,＋,S曲線,二、TRIZ的技術(shù)系統(tǒng)的八大進化法則＋S曲線針對技術(shù)系統(tǒng)進化演變規(guī)律，在大量專利分析的基礎(chǔ)上TRIZ理論總結(jié)提煉出八個基本進化法則。

14、利用這些進化法則，可以分析確認當前產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)，并預(yù)測未來發(fā)展趨勢，開發(fā)富有競爭力的新產(chǎn)品?？梢詰?yīng)用于產(chǎn)生市場需求、定性技術(shù)預(yù)測、產(chǎn)生新技術(shù)、專利布局和選擇企業(yè)戰(zhàn)略制定的時機等。它可以用來解決難題，預(yù)測技術(shù)系統(tǒng)，產(chǎn)生并加強創(chuàng)造性問題的解決工具技術(shù)系統(tǒng)法則1：完備性法則技術(shù)系統(tǒng)法則2：能量傳遞法則,技術(shù)系統(tǒng)法則3：協(xié)調(diào)性法則技術(shù)系統(tǒng)法則4：提高理想度法則技術(shù)系統(tǒng)法則5：動態(tài)性和可控性進

15、化法則技術(shù)系統(tǒng)法則6：子系統(tǒng)不均衡進化法則技術(shù)系統(tǒng)法則7：向微觀級進化法則技術(shù)系統(tǒng)法則8：向超系統(tǒng)進化法則,,技術(shù)系統(tǒng)法則1:完備性法則,一個完整的技術(shù)系統(tǒng)必須包括以下四個部分：,動力裝置傳輸裝置執(zhí)行裝置控制裝置,能源風能,動力裝置帆,對象水,執(zhí)行裝置船體,傳動裝置桅桿,控制裝置舵外部控制水手練習：以切割工具（鋸）為例，按照完備性法則分析系統(tǒng)的組成和進化的

16、趨勢。,技術(shù)系統(tǒng)法則1:完備性法則例： 帆船的運輸系統(tǒng),,技術(shù)系統(tǒng)法則2：能量傳遞法則,技術(shù)系統(tǒng)實現(xiàn)功能的必要條件：能量必須能夠從能量源流向技術(shù),系統(tǒng)的所有元件；,技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該沿著使能量流動路徑縮短的方向進化，以減少能量,損失；,如果某個元件接收不到能量，就不能發(fā)揮作用，這會影響到技術(shù),系統(tǒng)的整體功能。,實例：手搖絞肉機替代菜刀,用刀片旋轉(zhuǎn)運動代替刀的垂直運,動，能量傳遞路徑縮短，能量損失減少，同時提高了效率。,,技術(shù)系統(tǒng)法則3

17、：協(xié)調(diào)性法則,技術(shù)系統(tǒng)是沿著各個子系統(tǒng)之間更協(xié)調(diào)的方向進化，這也是整個,技術(shù)系統(tǒng)能發(fā)揮其功能的必要條件；,子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)性主要表現(xiàn)在：,? 結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào),? 各性能參數(shù)之間的協(xié)調(diào)? 工作節(jié)奏/頻率上的協(xié)調(diào),實例一、,積木玩具的進化-結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào)早期：只能摞、搭的積木,現(xiàn)代：可自由組合的玩具，隨意合成不同的形狀。,,技術(shù)系統(tǒng)法則3：協(xié)調(diào)性法則,實例二、,網(wǎng)球拍-各性能參數(shù)的協(xié)調(diào),網(wǎng)球拍重量與力量的協(xié)調(diào)：較輕的球拍更靈活，較重的球

18、拍能產(chǎn)生更大的揮拍力量，因此需要考慮兩個性能參數(shù)的協(xié)調(diào)。,將球拍整體重量降低，提高了靈活性，同時增加球拍頭部的重量，保證了揮拍的力量。,實例三、,混凝土澆注—工作節(jié)奏/頻率上的協(xié)調(diào),建筑工人在混凝土澆注施工中，為發(fā)提高質(zhì)量，總是一面灌混凝土，一面用振蕩器進行振蕩，使混凝土由于振蕩的作用而變得更緊密、結(jié)實。,,技術(shù)系統(tǒng)法則4：提高理想度法則,最理想的技術(shù)系統(tǒng)：作為物理實體它并不存在，但卻能夠?qū)崿F(xiàn),所有必要的功能。,技術(shù)系統(tǒng)是沿著

19、提高其理想度，向最理想系統(tǒng)的方向進化。提高理想度法則是所有進化法則的方向。,提高理想度的途徑：1、提高有益的參數(shù)2、降低有害的參數(shù),3、提高有益參數(shù)的同時降低有害參數(shù),例：,手機的進化,第一部手機：1973年誕生，重800g，功能僅為電話通信；現(xiàn)代手機：重僅數(shù)十克，功能可超過100種，包括通話、游戲、MP3、照相等。,,技術(shù)系統(tǒng)法則5：動態(tài)性和可控性進化法則,技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該沿著結(jié)構(gòu)柔性、可移動性、可控制性增加的方向進化。

20、,動態(tài)性法則有以下三個子法則：A.提高柔性法則,B.提高可移動性法則C.提高可控性法則,例一：,清掃工具的進化,例二：,照相機的進化,,技術(shù)系統(tǒng)法則6：子系統(tǒng)不均衡進化法則,任何技術(shù)系統(tǒng)所包含的各個子系統(tǒng)都不是同步、均衡進化的，每個子系,統(tǒng)都是沿著自己的S曲線發(fā)展；,這種不均衡的進化常常導致子系統(tǒng)之間出現(xiàn)矛盾；,整個技術(shù)系統(tǒng)的進化速度取決于系統(tǒng)中最“慢”的那個子系統(tǒng)的進化速度。,,技術(shù)系統(tǒng)法則7：向微觀級進化法則,技術(shù)系統(tǒng)是沿著

21、減小其元件尺寸的方向進化的；,最初，技術(shù)系統(tǒng)是在宏觀級別是進化的，當資源耗盡時，就開始在微觀,級別是進化；,進化路徑：,1.提高物質(zhì)的可分性和分散物質(zhì)的組合性；,2.提高混合物質(zhì)（空隙+物質(zhì)）的可分性，運用毛細現(xiàn)象和多孔材料；3.用場代替物質(zhì)，向“場+物質(zhì)”或場轉(zhuǎn)變,,,,技術(shù)系統(tǒng)法則8：向超系統(tǒng)進化法則1.技術(shù)系統(tǒng)沿著以下路線進化：單系統(tǒng)→雙系統(tǒng)→多系統(tǒng)2.當技術(shù)系統(tǒng)進化到極限的時候，系統(tǒng)中實現(xiàn)某項功能

22、的子系統(tǒng)會從系統(tǒng)中被剝離出來，，轉(zhuǎn)移到超系統(tǒng)中，成為超系統(tǒng)的一部分。在該子系統(tǒng)的功能得到增強的同時，也簡化了原有的技術(shù)系統(tǒng)。實例：飛機的航程受載油量的限制,子系統(tǒng),超系統(tǒng),,S曲線,S曲線預(yù)測指系統(tǒng)的主要參數(shù)或性能的變化是依賴發(fā)展時期呈,S曲線形式進化。,技術(shù)系統(tǒng)是呈階段性發(fā)展：嬰兒期、成長期、成熟期、衰退,期。,,嬰兒期的特征：,當實現(xiàn)系統(tǒng)功能的原理出現(xiàn)后，系統(tǒng)也隨之產(chǎn)生；,新系統(tǒng)的各組成部

23、分通常是從其它已有的系統(tǒng)中“借”來的，并不,適應(yīng)新系統(tǒng)的要求。,嬰兒期的主要問題：,缺乏資源；,新系統(tǒng)中存在一系列“瓶頸”問題；新系統(tǒng)的性能通常不如舊系統(tǒng)。,對嬰兒期的建議：,充分利用已有技術(shù)系統(tǒng)中部件和資源；與已有的其他先進系統(tǒng)或部件相結(jié)合；重點解決阻礙產(chǎn)品進入市場的瓶頸問題。,,成長期的特征：,制約系統(tǒng)的主要“瓶頸”問題得到解決，系統(tǒng)的主要性能參數(shù)快速,提升，產(chǎn)量迅速增加，成本降低；,隨著收益度的提高，投資額大幅增長；

24、待定資源的引入使系統(tǒng)變得更有效。,成長期的特點：,開始獲利；,進入不同的細分市場；,系統(tǒng)及其部件會有些適度的改變；是產(chǎn)品生命周期中最好的階段。,對成長期的建議：,將新主品推向市場，搶占先發(fā)優(yōu)勢；,不斷對產(chǎn)品進行改進，不斷推出基于該核心技術(shù)的性能更好的產(chǎn)品；到成長期結(jié)束要使其主要性能指標（性能參數(shù)、效率、可靠性等）基,本達到最優(yōu)。,,成熟期的特征：,系統(tǒng)發(fā)展趨于緩慢；生產(chǎn)量趨于穩(wěn)定；,新出現(xiàn)的矛盾會阻礙系統(tǒng)的進一步發(fā)展。,成

25、熟期的特點：,系統(tǒng)消耗大量的特定資源；,系統(tǒng)被附加一些與其主要功能完全不相關(guān)的附加功能；系統(tǒng)的發(fā)展寄希望于新的材料和技術(shù)；系統(tǒng)的改變主要是外在的變化。,對成熟期的建議：,下一步的努力方向是：降低成本，改善外觀；增強系統(tǒng)服務(wù)功能的可能性；,簡化系統(tǒng)，和其它系統(tǒng)或技術(shù)相結(jié)合,,衰退期的特征：,相同功能的新技術(shù)系統(tǒng)開始排擠老系統(tǒng)；系統(tǒng)帶來的收益下降；,衰退期出現(xiàn)的原因：,新系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第二階段迫使現(xiàn)在系統(tǒng)退出市場；超系統(tǒng)

26、的改變導致對系統(tǒng)需求的降低；超系統(tǒng)的改變導致系統(tǒng)生存困難。,對衰退期的建議：,尋找新的民展領(lǐng)域；,重點投入資金尋找、選擇和研究能夠進一步提高產(chǎn)品性能的替代技術(shù)。,,進化法則的作用：,預(yù)測產(chǎn)品未來的發(fā)展方向，做出前檐決策；通過產(chǎn)品發(fā)展方向的預(yù)測，解決實際問題；進行專利規(guī)避，超越競爭對手。對設(shè)計活動的指導作用：,? 新產(chǎn)品設(shè)計：確定符合進化規(guī)律的設(shè)計方向? 現(xiàn)有產(chǎn)品改進：選擇符合進化規(guī)律的解決方案,,三、最終理想解(IF

27、R),最理想的技術(shù)系統(tǒng)：作為物理實體它并不存在，但卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有,必要的功能；,IFR：產(chǎn)品處于理想狀態(tài)的解成為最終理想系統(tǒng)在保持有用功能正常運作的同時，能夠自行消除有害的、不足的、過度的作用。,IFR的特點：,?保持了原系統(tǒng)的特點?消除了原系統(tǒng)的不足?沒有使系統(tǒng)變得復(fù)雜?沒有引入新的缺陷,,最終理想解確定的步驟：,?第一步：設(shè)計的最終目的是什么？?第二步：理想解是什么？,?第三步：達到理想解的障礙是什么？?第四步

28、：它為什么成為障礙？?第五步：如何使障礙消失？,?第六步：什么資源可以幫助你？,?第七步：在其它領(lǐng)域或其它工具可以解決這個問題嗎？,實現(xiàn)IFR的幾個建議：,能利用現(xiàn)有的能量和資源實現(xiàn)有用的功能；,自我服務(wù)，實現(xiàn)有用功能，利用“聰明”的材料或物質(zhì)；有害作用的自我消除,,實例：割草機,問題：草坪上的草長得很快，且參差不齊傳統(tǒng)解決方案：用割草機，缺點噪音很大,等,IFR：草坪上的草不需要修剪，自己始終,維持在一個高度,從IF

29、R出發(fā)的解決方案：,四、技術(shù)矛盾矛盾的分類樹矛盾,工程矛盾,自然矛盾,個性矛盾,社會矛盾組織矛盾,文化矛盾,技術(shù)矛盾,物理矛盾,管理矛盾,宇宙定律矛盾,自然定律矛盾,技術(shù)矛盾是技術(shù)系統(tǒng)中兩個參數(shù)之間的矛盾物理矛盾是技術(shù)系統(tǒng)中針對一個參數(shù)的矛盾,TRIZ解決矛盾的流程確認矛盾使用39個通用工程參數(shù),物理矛盾分離原理,技術(shù)矛盾40個發(fā)明原理類

30、比思考確認解決方案,轉(zhuǎn)換,,技術(shù)矛盾是指系統(tǒng)中一個部分性能的增強導致了有用及有害兩種結(jié)果,也可指有用作用的引入或有害效應(yīng)的消除導致其他的一個或幾個子系統(tǒng)性能的劣化.技術(shù)沖突常表現(xiàn)為一個系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)之間的沖突.,技術(shù)矛盾出現(xiàn)的幾種情況:,(1). 在一個子系統(tǒng)中引入一個有用功能,導致另一子系統(tǒng)產(chǎn)生一有害功能或是加強了已存在的有害功能;,(2). 消除一有害功能導致另一子系統(tǒng)有用功能降低;,(3). 有用功能的加強或有

31、害功能的減少使另一子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得復(fù)雜化;,技術(shù)矛盾,,如何定義技術(shù)矛盾模式一、,Step1:問題是什么？找到問題入手點Step2：現(xiàn)在有什么辦法解決？目前的解決辦法，改進了什么參數(shù)Step3：上述的方法有什么缺點？,此方法導致什么參數(shù)惡化案例：在射擊運動員的訓練中需要有靶標，當運動員擊中后靶標破裂成大量的碎片落在地面上，難以打掃Step1:問題是什么？射擊需要有靶標Step2：現(xiàn)在有什么辦

32、法解決？,制造飛碟做靶標（7運動物體的體積）Step3：上述的方法有什么缺點？碎片不易清理，費時費力（ 25時間損失）,參數(shù)A,參數(shù)B,運動物體的體積VS時間損失,,五、40個發(fā)明原理,原理一、分割原理,a．將物體分成幾個獨立的部分。,b．使物體成為可拆卸的或易于組裝的幾部分。c．增加物體的分割程度。,實例一：組合家具,實例二：將塑膠模具的公模拆分成若干鑲塊，以便于加工及維修,原理二、抽取原理,a．物體中抽出產(chǎn)生負面影響的部

33、分或?qū)傩?b．只從物體抽取必要的部分或?qū)傩?實例一：避雷針,實例二：將磨擦墊片的毛邊去除,,原理三、局部質(zhì)量,a．將均勻的物體結(jié)構(gòu)或外部環(huán)境變成不均勻的,b．讓物體的各部分執(zhí)行不同的功能c．讓物體的各部分執(zhí)行不同的功能,實例：瑞士軍刀,原理四、增加不對稱性,a．將對稱物體變?yōu)椴粚ΨQ,b．如果物體不是對稱的，則加強它的不對稱程度,實例一：電插頭,實例二：為了防止將零件裝反，將相對的兩定位柱（孔）設(shè)計成大小不一,,原理五、組合,a．空間

34、上同類的或相鄰的或輔助的操作物體組合在一起b．將時間上相同的或相近的或輔助的操作物體組合在一起,實例：飲料點心杯,原理六、多用性,使一個物體具有能替代其它物體的多項功能,實例一：菜刀,實例二：在LCD顯示器底座正面做幾個小凹槽，以存放便筏、名片等,,原理七、嵌套,a．把一個物體嵌入第二個物體，然后將第二個物體嵌入第三個物,體之，依此類推,b．一個物體穿過另一個物體的形腔,實例一：拉桿天線,實例二：POM滑動式（升降）顯示器支架,原

35、理八、重量補償,a.將物體與另一具有升力的物體組合，來補償物體的重量,b.利用外部環(huán)境（空氣動力或流體動力或其它力）來補償物體的重量,實例一：用氫氣球懸掛廣告幅,實例二：升降式顯示器支架，增加摩擦力調(diào)節(jié)機構(gòu)，產(chǎn)生磨擦力，以對顯示器產(chǎn)生托附力或支撐力,,原理九、預(yù)先反作用,a．事先施加反作用，來消除事后可能出現(xiàn)的不利因素,b．在部件上建立預(yù)應(yīng)力，以抵消事后出現(xiàn)的不希望的工作應(yīng)力,實例：軸心的除氫處理,原理十、預(yù)先作用,a.預(yù)先完成

36、部分或全部的動作或機能,b.在方便的位置預(yù)先安置物體，使其在最適當?shù)臅r機發(fā)揮作用而不浪,費時間,實例一：創(chuàng)可貼,實例二：在磨擦墊片上增加儲油槽,,原理十一、事先防范,對可靠性較低的物體預(yù)設(shè)緊急防范措施,實例一：備用輪胎,實例二：為防止鐵件生銹，先件做防銹處理（涂防銹油）,原理十二、等勢,在勢能場中限制位置改變(即在重力場中改善運作狀態(tài)），以減少物體,提升或下降,實例：三峽大壩五級船閘,,原理十三、逆向思維,a.用相反的動作替代要求指定

37、的動作b.讓物體可動部分不動，不動部分可動c.將物體上下或內(nèi)外顛倒（或過程）,實例：跑步機,原理十四、曲面化,a.將直線、變成曲線或曲面，將立方體變成球狀結(jié)構(gòu)b.使用柱狀、球狀、螺旋狀等物體c.利用離心力改直線運動為回轉(zhuǎn)運動,實例一：在家具底部安裝輪子，便于移動,實例二：將塑膠產(chǎn)品轉(zhuǎn)角處由直角改為圓角，以避免應(yīng)力集中,,原理十五、動態(tài)特性,a.使物體或其環(huán)境自動調(diào)節(jié)，以使其在每個動作階段的性能都達,到最佳狀態(tài),b.把物

38、體分成幾個部分，各部分之間可相對改變位置c.將不動的物體改變可動的，或使其具有柔性,實例：吸管,原理十六、不足或過度的作用,當所期望的效果難以百分之百實現(xiàn)時，則可以用同樣的辦法完成“稍少,于”或“稍多于“期望的效果，以使問題簡化,實例：用針管抽取液體時不能吸入準確的計量，而是先多吸再把多余的液體排出，這樣可以簡化操作難度。,,原理十七、多維化,a.將物體由一維變?yōu)槎S或是由二維變?yōu)槿S空間的運動b.利用多層結(jié)構(gòu)替代單層結(jié)構(gòu)

39、c.將物體傾斜或側(cè)向放置d.利用物體給定面的背面,實例：雙面都焊接電子元件的電路板,原理十八、機械振動a.使物體處于振動狀態(tài),b.對有振動的物體增加其振動頻率直至超聲頻率c.利用物體的共振頻率,d.用壓電振動替代機械振動,實例：手機的來電振動功能,,原理十九、周期性動作,a.用周期性動作（或脈動）替代持續(xù)動作,b.如果動作已經(jīng)是周期性的，則改變其周期頻率c.利用脈動的間歇來完成另一個動作,實例：壽命測試機（搖擺機）,

40、原理二十、有效作用的持續(xù)性,a.保持連續(xù)運轉(zhuǎn)，使機器各部件同時滿負荷工作b.消除工作中所有的間隙和中斷c.用旋轉(zhuǎn)運動代替往復(fù)運動,實例：用絞肉機代替人工切肉,,原理二十一、減少有害作用的時間,快速的完成危險或有害的作業(yè)（將危險或有害的流程在高速下進行),原理二十二、變害為利,a.利用有害的因素獲得有益的效果,b.將物體的有害因素與另一個有害因素結(jié)合，用以消除物體所存在的,有害作用,c.加大有害因素程度，使之不在有害,實例：照相機

41、用閃光燈,實例：森林滅火有時會在火將通過的通道上先放火后撲火，這樣等火到時沒有可燃物，火將無法向外蔓延，達到滅火的目的。,,原理二十四、借助中介物,a.利用中介物體來轉(zhuǎn)移和傳遞作用,b.將物體和另一個容易去除的物體臨時組合在一起,實例：托盤,原理二十三、反饋,a.引入反饋,b.如果反饋已存在則改變其大小或作用,實例：聲控噴泉（音樂噴泉）,,原理二十六、復(fù)制,a.用簡易或廉價的復(fù)制品替代復(fù)雜的、不便于操作的、不容易獲得的,或易損、易碎

42、、昂貴的物體,b.用可以按比例放大或縮小的影像（圖像或光學復(fù)制品）來替代實物c.如果可見光復(fù)制品已被采用，可轉(zhuǎn)向用紅外或紫外線光的復(fù)制品,實例：虛擬駕駛游戲機,原理二十五、自服務(wù),a.讓物體服務(wù)于自我，具有自補充、自修復(fù)功能b.利用廢棄的物質(zhì)資源或能源獲得有效作用,實例：冬天用發(fā)動機的余熱來取暖,,原理二十七、廉價替代品,用廉價的物體替代昂貴的物體，在某些性能上稍作此讓步,實例：轉(zhuǎn)軸上的套筒（間隔作用）用ABS材料代替AISI

43、 1215材料,原理二十八、機械系統(tǒng)替代,a.用刺激感官系統(tǒng)（光學、聲學、味覺、嗅覺）替代機械系統(tǒng)b.采用電場、磁場的電磁場與物體進行相互作用,c.場的替代：用可變場代替恒定場，用隨時間 變化的場代替定時場，,用有組織結(jié)構(gòu)的場代替隨機場d.將場和鐵磁粒子組合使用,實例：手機來電感應(yīng)器,,原理二十九、氣體和液壓結(jié)構(gòu),使用氣體或液體的膨脹或靜壓緩沖功能代替物體的固體零部件,實例：產(chǎn)線用氣缸治具固定產(chǎn)品,原理三十、柔性外殼,a.用柔

44、性殼體或薄膜結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),b.使用柔性殼體或薄膜將物體與外部環(huán)境隔離,實例二：在產(chǎn)品的外面套一個PE袋或氣泡袋，以防,止產(chǎn)品被刮傷,實例一：農(nóng)業(yè)使用塑料大棚種菜,,原理三十一、多孔材料,a.使物體多孔或添加多孔元素（嵌入其中或涂層）,b.如果已經(jīng)是多孔的物體，則利用這些孔，引入有用的物質(zhì)或功能,實例：利用氣輔成型使塑膠產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生氣孔,原理三十二、改變顏色,a.改變物體或周圍環(huán)境的顏色,b.改變難以觀察的物體或過程的透明度，以提高可

45、視性c.引入有色添加劑來提高觀察物體或作用過程的可視性,d.如果已經(jīng)使用了顏色添加劑，則可借助于發(fā)光跡線來追蹤物質(zhì),實例：為防止混料將相似零件改為不同顏色,,原理三十三、同質(zhì)性,將一物體及與其它相互作用的其它物體采用同一材料或閃有相同性質(zhì),的材料制成,實例：用金剛石切鉆石,原理三十四、拋棄與再生,a.通過溶解、蒸發(fā)等手段拋棄或改變物體中已經(jīng)完成其功能和無用的,部分,b.在運作過程中消耗或減少的部分迅速獲得修復(fù)或補充,實例一：美工刀,

46、實例二：使用酒精擦拭產(chǎn)品表面的油污,,,,實例：液態(tài)潤滑油,固態(tài)潤滑油,原理三十六、相變利用物體相變時產(chǎn)生的物理效應(yīng)或自然現(xiàn)象（如物質(zhì)體積改變、吸熱或放熱產(chǎn)生有用力）實例：水在冰凍后會膨脹，可以用于爆破,原理三十五、物理或化學參數(shù)的改變a.改變物體 的物理狀態(tài)，即使物體在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)之間變化b.改變物體的濃度或黏度c.改變物體的柔性d.改變溫度,,原理三十七、熱膨脹,原理三十八、強氧化

47、,a.用富氧空氣代替普通空氣b.用純氧替代富氧空氣,c.用電離射線處理空氣或氧氣，使用離子化氧氣d.用臭氧替代離子化空氣,實例：為了持久在水下呼吸，水下呼吸中儲存濃縮空氣,a.利用材料的熱膨脹冷收縮來實現(xiàn)有效或功能或完成某一操作過程b.組合使用具有不同熱膨脹系數(shù)的物質(zhì),實例：滾珠軸承的組裝,,原理三十九、惰性環(huán)境,原理四十、復(fù)合材料,將物質(zhì)由單一材料轉(zhuǎn)換用復(fù)合材料,實例：玻璃纖維加入塑膠原材料（如ABS/PC等）,a.用惰

48、性氣體環(huán)境替代通常環(huán)境b.向物體添加中性或惰性元素c.利用真空環(huán)境,實例：真空包裝食品，延長保存期,,六、39個工程參數(shù)及矛盾矩陣Altshuller將39個通用工程參數(shù)和40個發(fā)明原理有機地聯(lián)系起來，建立起對應(yīng)關(guān)系，整理成39*39的矛盾矩陣表。在矛盾矩陣中：列——所代表的工程參數(shù)是系統(tǒng)改善的特性,行——所代表的工程參數(shù)是系統(tǒng)惡化的特性,橫縱軸各參數(shù)交叉處的數(shù)字表示用來解決系統(tǒng)矛盾時所使用創(chuàng)新原理的編號

49、系統(tǒng)惡化的參數(shù)系統(tǒng)改善的特性,矛盾矩陣表,TRIZ,40,問題描述,Altshuller歷經(jīng)16年，分析歸納經(jīng)常遇到技術(shù)矛盾的技術(shù)特征，共三十六個：物理或幾何參數(shù)、品質(zhì)或功能參數(shù)、負面性質(zhì)參數(shù)。將其對應(yīng)解決的法則，整理成矩陣的方式，提供一個快速簡單的方式，找到解決技術(shù)矛盾的法則，這個矩陣為39*39的矩陣，共有1263個元素，空矩陣共234個，表示此類問題較少見。改善,的

50、工程參數(shù),惡化的,工程參數(shù),問題,矛盾矩陣表,條創(chuàng)新原理,問題解決方案,使用矛盾矩陣表的解題過程功能分析,,39個通用工程參數(shù)的分類,,（1）運動物體的重量：是指在重力場中運動物體多受到的重力。如運動物體作用于其支撐或懸掛裝置上的力。,（2）靜止物體的重量：是指在重力場中靜止物體所受到的重力。如靜止物體作用于其支撐或懸掛裝置上的力。,（3）運動物體的長度：是指運動物

51、體的任意線性尺寸，不一定是最長的，都認為是其長度。（4）靜止物體的長度：是指靜止物體的任意線性尺寸，不一定是最長的，都認為是其長度。,（5）運動物體的面積：是指運動物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積。（6）靜止物體的面積：是指靜止物體內(nèi)部或外部所具有的表面或部分表面的面積。（7）運動物體的體積：是指運動物體所占有的空間體積。（8）靜止物體的體積：是指靜止物體所占有的空間體積。（9）速度：是指物體的運動速度、過程或活動

52、與時間之比。,（10）力：是指兩個系統(tǒng)之間的相互作用。對于牛頓力學，力等于質(zhì)量與加速度之積。在TRIZ中，力是試圖改變物體狀態(tài)的任何作用。（11）應(yīng)力或壓力：是指單位面積上的力。（12）形狀：是指物體外部輪廓或系統(tǒng)的外貌。,（13）穩(wěn)定性：是指系統(tǒng)的完整性及系統(tǒng)組成部分之間的關(guān)系。磨損、化學分解及拆卸都降低穩(wěn)定性。,39個通用工程參數(shù)及定義,,（14）強度：是指物體抵抗外力作用使之變化的能力。,（15）運動物體作用時間：是指物體

53、完成規(guī)定動作的時間、服務(wù)期。兩次誤動作之間的時間也是作用時間的一種度量。,（16）靜止物體作用時間：是指物體完成規(guī)定動作的時間、服務(wù)期。兩次誤動作之間的時間也是作用時間的一種度量。,（17）溫度：是指物體或系統(tǒng)所處的熱狀態(tài)，包括其他熱參數(shù)，如影響改變溫度變化速度的熱容量。,（18）光照度：是指單位面積上的光通量，系統(tǒng)的光照特性，如亮度、光線質(zhì)量。（19）運動物體的能量消耗：是指能量是物體做功的一種度量。在經(jīng)典力學中，能量等于力

54、與距離的乘積。能量也包括電能、熱能及核能等。,（20）靜止物體的能量消耗：是指能量是物體做功的一種度量。在經(jīng)典力學中，能量等于力與距離的乘積。能量也包括電能、熱能及核能等。,（21）功率：是指單位時間內(nèi)所做的功，即利用能量的速度。,（22）能量損失：是指為了減少能量損失，需要不同的技術(shù)來改善能量的利用。（23）物質(zhì)損失：是指部分或全部、永久或臨時的材料、部件或子系統(tǒng)等物質(zhì)的損失。（24）信息損失：是指部分或全部、永久或臨時的數(shù)據(jù)損

55、失。,（25）時間損失：是指一項活動所延續(xù)的時間間隔。改進時間的損失指減少一項活動所花費的時間。,（26）物質(zhì)或事物的數(shù)量：是指材料、部件及子系統(tǒng)等的數(shù)量，它們可以被部分或全部、臨時或永久地改變。,,（27）可靠性：是指系統(tǒng)在規(guī)定的方法及狀態(tài)下完成規(guī)定功能的能力。,（28）測試精度：是指系統(tǒng)特征的實測值與實際值之間的誤差。減少誤差將提高測試精度。（29）制造精度：是指系統(tǒng)或物體的實際性能與所需性能之間的誤差。,（30）作用于物體有

56、害因素：是指物體對受外部或環(huán)境中的有害因素作用的敏感程度。（31）物體產(chǎn)生的有害因素：是指有害因素將降低物體或系統(tǒng)的效率，或完成功能的質(zhì)量。這些有害因素是由物體或系統(tǒng)操作的一部分而產(chǎn)生的。,（32）可制造性：是指物體或系統(tǒng)制造過程中簡單、方便的程度。,（33）操作流程的方便性：是指要完成的操作應(yīng)需要較少的操作者、較少的步驟以及使用盡可能簡單的工具。一個操作的產(chǎn)出要盡可能多。,（34）可維修性：是指對于系統(tǒng)可能出現(xiàn)失誤所進行的維修要

57、時間短、方便和簡單。（35）適應(yīng)性及通用性：是指物體或系統(tǒng)響應(yīng)外部變化的能力，或應(yīng)用于不同條件下的能力。（36）系統(tǒng)的復(fù)雜性：是指系統(tǒng)中元件數(shù)目及多樣性，如果用戶也是系統(tǒng)中的元素將增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。掌握系統(tǒng)的難易程度是其復(fù)雜性的一種度量。,（37）控制與測量的復(fù)雜度：是指如果一個系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、需要較長的時間建造及使用，或部件與部件之間關(guān)系復(fù)雜，都使得系統(tǒng)的監(jiān)控與測試困難。測試精度高，增加了測試的成本也是測試困難的一種標志。

58、,（38）自動化程度：是指自動化程度是指系統(tǒng)或物體在無人操作的情況下完成任務(wù)的能力。自動化程度的最低級別是完全人工操作。最高級別是機器能自動感知所需的操作、自動編程和對操作自動監(jiān)控。中等級別的需要人工編程、人工觀察正在進行的操作、改變正在進行的操作及重新編程。,（39）生產(chǎn)率：是指單位時間內(nèi)所完成的功能或操作數(shù)。,,七、物理矛盾和四大分離原理,一個技術(shù)系統(tǒng)中，由表述系統(tǒng)性能的同一個參數(shù)具有相互排斥（相反的或不同的）需求所構(gòu)成的矛

59、盾稱之為物理矛盾。,例：現(xiàn)在手機制造要求整體體積設(shè)計得越小越好，便于攜帶，同時又要求顯示屏和鍵盤設(shè)計得越大越好，便于觀看和操作，所以對手機的體積設(shè)計要求具有大、小兩個方面的趨勢，這就是手機設(shè)計的物理矛盾。,物理矛盾一般來說有2種表現(xiàn)：,一是系統(tǒng)中有害性能降低的同時導致該子系統(tǒng)中有用性能的降低。二是系統(tǒng)中有用性能增強的同時導致該子系統(tǒng)中有害性能的增強。,物理矛盾與技術(shù)矛盾的比較：,解決物理矛盾的核心思想是——實現(xiàn)矛盾雙方的分離

60、分離方法,系統(tǒng)級別分離,空間分離,時間分離,條件分離,,,,,,,,,,空間分離對同一個參數(shù)的不同要求，在不同的空間實現(xiàn)局部最佳化Step1:定義物理矛盾,參數(shù)：,要求1：,要求2：,Step2:如果想實現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的理想狀態(tài)，這個參數(shù)的不同要求應(yīng)該在什么空間下得以實現(xiàn)？,空間1：,空間2：,Step3:以上兩個空間區(qū)域是否交叉？,否□是□,應(yīng)用空間分離嘗試其它分離方法,熱,冷,冷,熱,空間1

61、（杯子外）,空間2（杯子內(nèi)）,水杯,,,,,,,,,,時間分離對同一個參數(shù)的不同要求，在不同的時間段實現(xiàn)不同的時間有不同的性質(zhì)Step1:定義物理矛盾,參數(shù)：,要求1：,要求2：,Step2:如果想實現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的理想狀態(tài)，這個參數(shù)的不同要求應(yīng)該在什么時間得以實現(xiàn)？,時間1：,時間2：,Step3:以上兩個時間段是否交叉？,否□是□,應(yīng)用時間分離嘗試其它分離方法,體積大,時間1（騎的時間）,時間2（存

62、放的時間 ）,體積小,自行車,,條件分離將對同一個參數(shù)的兩個不同的要求在不同的條件上得到滿足Step1:定義物理矛盾Step2:如果想實現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的理想狀態(tài)，這個參數(shù)的不同要求應(yīng)該在什么時間/空間得以實現(xiàn)？Step3:以上兩個時間段是否交叉？,否□,嘗試用時間或空間分離方法,是 □ 如果對參數(shù)的不同要求，可以按照某種條件實現(xiàn)分離和切換，嘗試條件分離方法神奇涂畫筆：

63、只能在專用的紙上才能顯現(xiàn)顏色,系統(tǒng)級別分離將對同一個參數(shù)的不同要求，在不同的系統(tǒng)級別上實現(xiàn),A： 系統(tǒng),子系統(tǒng),整體與部分分離（轉(zhuǎn)化為子系統(tǒng)），矛盾在子系統(tǒng)（微觀級系統(tǒng)）更易解決a.系統(tǒng)具有一種特性，其子系統(tǒng)有其相反的特性b.將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到微觀系統(tǒng),B： 系統(tǒng),超系統(tǒng),整體與部分分離（轉(zhuǎn)化為超系統(tǒng)），矛盾在超系統(tǒng)級別更易解決a.將同類或異類系統(tǒng)與超系統(tǒng)結(jié)合b.將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為超系統(tǒng)，或?qū)⑾到y(tǒng)與超系統(tǒng)相結(jié)合,一個產(chǎn)品或

64、物品都可以看做是一個技術(shù)系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)，系統(tǒng)是由多個子系統(tǒng)組成，并通過子系統(tǒng)間的相互作用實現(xiàn)一定的功能；子系統(tǒng)可以是零件、部件或是元素，系統(tǒng)之內(nèi)的低層次系統(tǒng)稱之為子系統(tǒng)；,系統(tǒng)之外的高層次系統(tǒng)稱之為超系統(tǒng)；我們所要研究的、正在發(fā)生當前問題的系統(tǒng)通常也稱作“當前系統(tǒng)”,系統(tǒng),子系統(tǒng),超系統(tǒng),,Step1:定義物理矛盾,Step2:如果想實現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)的理想狀態(tài)，這個參數(shù)的不同要求應(yīng)該在什么時間/空間得以實現(xiàn)？,Step