1、2022/7/101第4章 技術矛盾及其處理方法.第4章 技術矛盾及其處理方法經過本章學習可以掌握以下內容： 1、什么是技術矛盾？2、39個技術參數是什么？3、什么是矛盾矩陣表？4、運用矛盾矩陣表處理技術矛盾的方法。.4.1 技術矛盾概述4.1.1矛盾的分類、工程矛盾、社會矛盾及自然矛盾、TRIZ實際將矛盾分為三類，物理矛盾、技術矛盾和管理矛盾。矛盾工程矛盾社會矛盾自然矛盾物理矛盾管理矛盾技術矛盾個性矛盾社會矛盾組織矛盾自然定律矛盾宇宙定律矛盾物理矛盾：系統中的問題是由1個參數導致的技術矛盾：系統中的問題是由2個參數導致的，相互制約管理矛盾：子系統之間產生的相互影響，例如，提高計算機性能，添加

2、企業 收入，提高投資效率，投入添加等等 .4.1 技術矛盾概述4.1.2什么是技術矛盾？ 為了改善技術系統的某個參數，導致該技術系統的另一個參數發生惡化。這種由兩個參數構成的矛盾叫技術矛盾。 其特點是:有兩個不同參數。 .4.1 技術矛盾概述技術矛盾舉例1、慢工出細活想讓義務做得細致，干活速度就得慢；改善的參數：產品的質量加工精度惡化的參數：時間損失 反之，干活速度快，義務完成的就不細致。改善的參數：時間損失惡化的參數：產品的質量加工精度 通常采用折衷的方法，速度不快不慢，精度不高不低，逃避，掩蓋并保留根本矛盾，沒有真正處理矛盾。.4.1 技術矛盾概述4.1.3 39個技術參數1、阿奇舒勒分析

3、大量的技術文獻總結出來的。2、可以用來描畫技術系統中出現的絕大部分技術矛盾。.39個通用工程參數1.運動物體的重量14.強度27.可靠性2.靜止物體的重量15.運動物體的作用時間28.測量精度3.運動物體的長度16.靜止物體的作用時間29.制造精度4.靜止物體的長度17.溫度30.作用于物體的有害因素5.運動物體的面積18.照度31.物體產生的有害因素6.靜止物體的面積19.運動物體的能量消耗32.可制造性7.運動物體的體積20.靜止物體的能量消耗33.操作流程的方便性8.靜止物體的體積21.功率34.可維修性9.速度22.能量損失35.適應性及通用性10.力23.物質損失36.系統的復雜性1

4、1.應力或壓強24.信息損失37.控制和測量的復雜性12.形狀25.時間損失38.自動化程度13.穩定性26.物質的量39.生產率.工程參數的意義1運動物體的分量 重力場中運動物體，作用在防止其自在滑落的懸掛或程度支架上的力，常表示為物體的質量。2靜止物體的分量 重力場中靜止物體，作用在防止其自在滑落的懸掛、程度支架上的力，常表示為物體的質量。3運動物體的長度 運動物體的恣意線性尺寸，不一定是最長的長度。不僅可以是一個系統的兩個幾何點或零件之間的間隔，而且可以是一條曲線的長度或封鎖環的周長。4靜止物體的長度 靜止物體的恣意線性尺寸，不一定是最長的長度。不僅可以是一個系統的兩個幾何點或零件之間的

5、間隔，而且可以是一條曲線的長度或封鎖環的周長。.工程參數的意義5運動物體的面積 運動物體內部或外部所具有的外表或部分外表的面積。6靜止物體的面積 靜止物體內部或外部所具有的外表或部分外表的面積。7運動物體的體積 運動物體所占有的空間體積。8靜止物體的體積 靜止物體所占有的空間體積。9速度 物體的速度或者效率，或者過程或活動與時間之比。10力 力是兩個系統之間的相互作用。對于牛頓力學，力等于質量與加速度之積，在triz中，力是試圖改動物體形狀的任何作用。.工程參數的意義11應力或壓強 單位面積上的作用力，也包括張力。例如，房屋作用于地面上的力，液體作用于容器壁上的力，氣體作用于汽缸活塞上的力，壓

6、強也可了解為無壓強真空。12外形 物體的輪廓或外觀。外形的變化能夠表示物體的方向性變化或者物體在平面和空間兩方面的形變。13構造的穩定性 物體的組成和性質不隨時間而變化的性質。系統的完好性及系統組成部分之間的關系。磨損、化學分解及裝配都降低穩定性。14強度 強度是指物體在外力作用下抵抗使之變化的才干。.工程參數的意義15運動物體作用時間 運動物體具備其性能或者完成規定動作的時間、效力時間以及耐久力。兩次缺點之間的平均時間也是作用時間的一種度量。16靜止物體作用時間 運動物體具備其性能或者完成規定動作的時間、效力時間以及耐久力。兩次缺點之間的平均時間也是作用時間的一種度量。17溫度 物體或系統所

7、處的熱形狀，代表宏觀系統熱動力平衡的形狀特征。還包括其他熱學參數，如如影響改動溫度變化速度的熱容量。18照度 照射到某一外表上的光通量與該外表面積的比值，也可以了解為物體的光照特性，如亮度，反光性和顏色等光線質量。19 運動物體的能量耗費 運動物體執行給定功能所需的能量。在經典力學中，能量等于力與間隔的乘積。包括耗費超系統提供的能量。.工程參數的意義20靜止物體的能量耗費 靜止物體執行給定功能所需的能量。在經典力學中，能量等于力與間隔的乘積。包括耗費超系統提供的能量。21功率 單位時間內完成的任務量或耗費的能量。22 能量損失 做無用功耗費的能量。為了減少能量損失，需求不同的技術來改善能量的利

8、用。23物質損失 部分或全部、永久或暫時的資料、部件或子系統等物質的損失。 24 信息損失 部分或全部、永久或暫時的數據損失。25 時間損失 時間是指一項活動所延續的時間間隔。改良時間的損失指減少一項活動所破費的時間。.工程參數的意義26物質的量 資料、部件及子系統等的數量，它們可以被部分或全部、暫時或永久的被改動。27可靠性 系統在規定的方法及形狀下完成規定功能的才干。經常可以了解為無缺點操作概率或無缺點運轉時間。28測試精度 系統特征的實測值與實踐值之間的誤差。減少誤差將提高測試精度。29制造精度 系統或物體的實踐性能與所需性能之間的誤差，與圖紙技術規范和規范所預定參數的一致性。30作用于

9、物體的有害要素 外部環境或系統的其他部分對物體的有害作用，使物體的功能退化。31物體產生的有害要素 有害要素將降低物體或系統的效率，或完勝利能的質量。這些有害要素來自于物體或作為其操作過程一部分的系統。.工程參數的意義32可制造性 物體或系統制造過程中簡單、方便的程度。33操作流程的方便性 要完成的操作應需求較少的操作者、較少的步驟以及運用盡能夠簡單的工具。一個操作的產出要盡能夠多。34可維修性 對于系統能夠出現失誤所進展的維修要時間短、方便和簡單。35順應性及多用性 物體或系統呼應外部變化的才干，或運用于不同條件下的才干。36系統的復雜性 系統中元件數目及多樣性，假設用戶也是系統中的元素將添

10、加系統的復雜性。掌握系統的難易程度是其復雜性的一種度量。.工程參數的意義37控制和丈量的復雜度 假設一個系統復雜、本錢高、需求較長的時間建造及運用，或部件與部件之間關系復雜，都使得系統的監控與測試困難。測試精度高，添加了測試的本錢也是測試困難的一種標志。38自動化程度 是指系統或物體在無人操作的情況下完成義務的才干。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控。中等級別的需求人工編程、人工察看正在進展的操作、改動正在進展的操作及重新編程。39消費率 是指單位時間內所完成的功能或操作數，或者完成一個功能或操作所需時間以及單位時間的輸出，或單位輸

11、出的本錢等。.通用工程參數分類為了運用方便，上述39個通用工程參數可分為如下三類：1)通用物理及幾何參數：2)負向參數(Negativeparameters)指這些參數變大時，使系統或子系統的性能變差。如子系統為完成特定的功能所耗費的能量(No1920)越大，那么設計越不合理。3)正向參數(Positiveparameters)指這些參數變大時，使系統或子系統的性能變好。如子系統可制造性(No32)目的越高，子系統制造本錢就越底。. 通用物理和幾何參數 通用技術消極參數 通用技術積極參數 排序 通用工程參數名稱排序 通用工程參數名稱排序通用工程參數名稱 1運動物體的重量 15運動物體作用時間

12、13穩定性 2靜止物體的重量 16靜止物體作用時間 14強度 3運動物體的尺寸 19運動物體消耗能量 27可靠性 4靜止物體的尺寸 20靜止物體消耗能量 28測量精度 5運動物體的面積 22能量損失 29制造精度 6靜止物體的面積 23物質損失 32可制造性 7運動物體的體積 24信息損失 33操作流程的方便性 8靜止物體的體積 25時間損失 34可維修性 9速度 26物質或事物的數量 35適應性，通用性 10力 30作用于物體的有害因素 38自動化程度 11應力，壓強 3l物體產生的有害因素 39生產率 12形狀 36系統的復雜性 17溫度 37控制與測試的復雜性 18照度 21功率.通用工

13、程參數的改善與惡化 39個通用工程參數又可以分為“改善的參數和“惡化的參數兩大類： (1)改善的參數：系統改良中將提升或加強的特性所對應的通用工程參數。當這個參數提高時，系統的性能會變好。 (2)惡化的參數：在某個工程參數得以改善的同時，將會導致其他一個或多個工程參數變差，這些變差的通用工程參數稱為惡化的參數。 改善的參數和惡化的參數組成了技術系統內部的技術矛盾。創新的過程就是消除這些矛盾，讓相互矛盾的兩個通用工程參數不再相互制約，能同時改善，實現“雙贏，從而推進產品向提高理想度方向開展。 .4.1 技術矛盾概述如何提取技術矛盾、問題是什么？、39個技術參數的熟練掌握 3、將問題中的詳細參數歸

14、結為39個技術參數、技術矛盾的兩個參數改善和惡化了什么改善的參數惡化的參數.提取技術矛盾實例例：為了用一只手能倒出飲料塑料瓶中的飲料。需求改善的通用工程參數是：減小塑料瓶的直徑(4靜止物體的長度)，惡化的通用工程參數是：降低塑料瓶的穩定性(13穩定性)。 因此本例子的技術矛盾是“靜止物體的長度Vs穩定性。 .例.提取技術矛盾實例 思索題1：每分鐘都有幾十塊隕石撞擊到地球上。由于對隕石成分和構造的分析能提供更多關于太陽系的信息，所以科學家需求獲得更多的隕石。但區分隕石和普通巖石是很困難的，必需耗費大量的時間在地球外表上將隕石挑揀出來，但往往僅能得到約百萬分之一。這就產生了技術矛盾，即必需尋覓大量

15、隕石，但會大大添加尋覓的時間。 .提取技術矛盾實例思索題2：在射擊運發動的訓練中需求有飛行中的靶標，當運發動擊中靶標后靶標破裂成大量的碎片落到地面上，難以清掃。這個問題的技術矛盾初始可表述為：具有一定體積的飛行靶標對射擊運發動的訓練是必要的，但靶標碎片叉將地面弄臟亂。 .提取技術矛盾實例思索題1：改善的通用工程參數是：為了獲得大量隕石，必需對地面上一切的石塊進展分析(37控制和丈量的復雜度 )；惡化的通用工程參數是：這將耗費大量時間(25時間損失)。 因此本例子的技術矛盾是“控制和丈量的復雜性VS時間損失。.提取技術矛盾實例思索題2：改善的通用工程參數是：希望增大靶標體積(7運動物體的體積)，

16、惡化的通用工程參數是：靶標碎片對地面產生作用(31物體產生的有害要素)的矛盾。因此本例子的技術矛盾是“運動物體的體積VS物體產生的有害要素。 .4.3 矛盾矩陣表.4.3 矛盾矩陣表 為40行40列的一個矩陣，其中第一行或第一列為按順序陳列的39個描畫沖突的通用工程參數序號。第1列所代表的工程參數是需改善的一方，第1行所描畫的工程參數為沖突中能夠引起惡化的一方。除了第一行與第一列外，其他39行39列構成一個矩陣，矩陣元素中或空、或有幾個數字，這些數字表示40條發明原理中引薦采用原理序號；對角線的格表示物理矛盾。 .4.3 矛盾矩陣表.查找矛盾矩陣表.4.3 矛盾矩陣表矛盾矩陣表的作用：便于找到

17、創新原理，提高處理技術矛盾問題的效率矛盾矩陣表的闡明：1.格中的數字表示常用的創新原理，順序的先后表示運用頻率的高低；2.對角線的格表示物理矛盾；3.其他無數字的格表示無常用的創新原理。.運用創新原理處理技術矛盾的步驟、問題描畫、系統分析、定義技術矛盾問題是什么？如今有什么處理方案？這個處理方案有什么問題？技術矛盾的兩個參數改善的參數惡化的參數、利用矛盾矩陣查找、引薦的創新原理、最終的處理方案.例1:開口扳手的設計扳手在外力的作用下擰緊或松開一個六角螺母.由于螺釘或螺母的受力集中到兩條棱邊,容易產生變形,而使螺釘或螺母的擰緊或松開困難.4.5 實例分析.改善的參數:物體產生的有害要素(31),

18、減少對 螺母棱邊的磨損.惡化的參數:制造精度(29),新的改良能夠使制 造困難4: 不對稱.17:維數變化.34:丟棄或再生26:復制.例3:莫斯科克里姆林宮鐘樓上的紅星 60米高樓上的五角星,重2噸,風大如何堅持不掉.改善:靜止物體的面積(18)惡化:應力,壓力(31)2:預先作用7:動態化.26:相變4:機械系統替代.處理方案:使五角星隨風旋轉,支撐軸不在中心,類似于風向標.例4：波音公司改良737設計.波音公司改良737設計過程中，出現的技術沖突為：即希望發動機吸入更多的空氣，但又不希望發動機罩與地面的間隔減少。改善的是“運動物體的面積，惡化的是“運動物體的尺寸。查矛盾矩陣，.建議的原理

19、：創新原理14 - 曲面化原理創新原理15 - 動態化原理創新原理18 - 振動原理創新原理 4 - 不對稱原理 選擇的處理方案： 運用創新原理4，將整流罩改為不對稱外形.例5：防彈衣改良設計 纖維織成的防彈衣用于維護執法人員和軍事人員免于蒙受手槍子彈的襲擊。纖維織成的防彈衣有多層纖維構造層，具有層疊式構造。纖維在構造層內相互以適當的角度定向陳列。當構造層銜接好后，一切的纖維都以相互垂直的方向定向陳列。為了使纖維織成的防彈衣具有足夠的防護才干，這種防彈衣必需具有足夠的厚度。添加防彈衣的厚度會使其分量添加，靈敏性降低。此外，運用這種厚厚的防彈衣的人員也不能充分通風。換句話說，較厚的防彈衣穿著時不

20、太方便。.定義技術矛盾：添加運動物體的長度(防彈衣的厚度)會降低操作流程的方便性(防彈衣的溫馨性)。經過查詢阿奇舒勒矛盾矩陣，得知能夠的解集是15，29，35，4四個創新原理。 運用第4號添加不對稱性原理，將物體的對稱方式變為不對稱方式。在防彈衣的棧構造內使纖維呈不對稱定向陳列。經過將每層以相對于第一層呈2070度范圍的不同角度旋轉，將纖維織成防彈衣的各定向層內的纖維定向轉換為不對稱的陳列方式。防彈衣棧構造內不對稱的纖維定向相對于纖維定向陳列的防彈衣來講，會使很大一部分纖維沿子彈飛行的方向定向。沿子彈飛行方向陳列的大部分纖維可以確保棧構造防彈衣在受子彈沖擊的方向具有更高的強度。在具有同等維護效果的情況下，防彈衣的厚度和分量減小了。因此，經過減小防彈衣的厚度提高了其溫馨性，同時不會降低防彈衣的維護效果。.例6處理一次性牙膏開啟的問題外出入住賓館，在盥洗室洗漱中，如何開啟賓館為我們提供的一次性牙膏。.矛盾分析要處理這樣一對矛盾，可以用39個技術參數中的兩個來描畫該矛盾：需求改良的特性可操作性No.33變差的特性強度No.14把這兩個技術參數映射到技術矛盾矩陣表上，即可得到一組數據，找出這些數據在40條發明發明原理中對應的技術矛盾處理方法。.分析選擇處理原理No.32 變色原那么；No.40 復合資料原那么；No.3 部分性質原那么；No.28 機械系統的替代原那么。 經過分析