TRIZ法的實踐應用應用舉例(一)：開啟果殼分析：取杏仁時必須去殼，現用錘砸或用機械方式壓碎。制造性能好但產品的形狀不好。查39個通用工程參數，得出32（可制造性）和12（形狀）之間有技術矛盾。TRIZ法求解：查39×39矛盾矩陣，得出可用的發明創新原理為1（分割與切割）、28（機械系統的替代）、13（反向）和27（用廉價而壽命短的替代昂貴而壽命長的物體）。分析改進的具體技術方案：分割意味要把殼完全分開，機械系統的替代意味要用另一種系統，反向意味應從里向外加力。在密閉容器內加入高壓空氣，突然降壓，杏仁內的空氣膨脹，立刻打開杏仁殼。為了得到高壓，可用高壓空氣，也可加熱容器使氣壓升高。類似的技術問題：開雞蛋殼，開蠶豆殼，開核桃。2TRIZ技術矛盾分析通用工程參數運動物體重量靜止物體重量運動物體長度形狀123121運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…32可制造性………1,28,13,273應用舉例(二)：升降定位式燃氣灶5步驟一:分析問題，發現矛盾如圖所示,家用燃氣灶具和鍋是一個小型技術系統,在功能域層面：燃氣燃燒產生熱量,熱量傳導到鍋和抵御外界干擾三項功能。在物理域層面,由被加熱的鍋,支鍋的支架,燃燒火焰和燃燒器四部分組成。物理域的四大部分保證功能域的最優實現。在現有燃氣灶中，燃氣的燃燒一般比較充分，不必做大的調整。而應該在以下三個方面提出創新措施：1，由于鍋底的形狀和大小不同，鍋底接觸火焰的程度不同，影響加熱效率。2，并且家用燃氣灶是一個開放的系統，外界環境氣流會影響火焰的穩定性。3，外界環境氣流會帶走一部分燃燒熱。6步驟二：根據TRIZ法，表述矛盾第一對矛盾： 現有結構鍋底與燃燒器的距離隨鍋底的尺寸和形狀不同而變，火焰不能以最優的方式把熱量傳給鍋。查TRIZ，得到通用工程參數32（可制造性）和22（能量損失）之間構成矛盾對。第二對矛盾： 燃氣灶的火焰長，外界氣流影響火焰的穩定，造成系統對環境有害因素的高度敏感和火焰靜尺寸變化的矛盾。是通用工程參數30（物體外部有害因素作用的敏感性）和4（靜止物體的長度）之間的矛盾。第三對矛盾：燃氣灶是開放的技術系統，環境里空氣會與系統內熱氣進行交換帶走熱量。從而構成35（適應性及多樣性）和22（能量損失）的矛盾。7步驟三：對照工具，得出解法第一對矛盾：查矛盾矩陣，得到解決矛盾的發明創新原理是19（周期性作用原理）和35（參數變化）。兩個發明創新原理結合一起思考，可以得到鍋底與燃燒器之間應該解決尺寸周期性變化時保持穩定距離的問題。通用工程參數運動物體重量靜止物體重量運動物體長度能量損失123221運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…32可制造性………19，358步驟三：對照工具，得出解法第三對矛盾： 查矛盾矩陣，所示的解決矛盾的發明創新原理編號18、15、1,分別是利用機械振動、動態化和分割與切割。利用機械振動在此不適合，分割與切割可以把燃氣灶系統和外界環境分離開來，而且應該是動態可變的。通用工程參數運動物體重量靜止物體重量運動物體長度能量損失123221運動物體重量+15,8,29,34…2靜止物體重量+…3運動物體長度8,15,29,34+…35適應性及多樣性………1,15,1810效果分析通過以上分析可知，長期努力得到的家用燃氣灶的改進與短期采用TRIZ法得到的結果一致。而且還可以看出，TRIZ還提供了不同的改進方案，可以采用支架隨鍋底上下升降的方案；也可以采用保溫圈罩設計成動態變形的方式。提供了進一步改進的思路。12應用舉例（三）：防彈衣纖維織成的防彈衣用于保護執法人員和軍事人員免于遭受手槍子彈的襲擊。纖維織成的防彈衣由于有多層纖維結構層，具有層疊式結構。纖維在結構層內相互以適當的角度定向排列。為了使纖維織成的防彈衣具有足夠的防護能力，這種防彈衣必須具有足夠的厚度，增加防彈衣的厚度會使其重量增加，靈活性降低。此外，使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太方便。由此定義技術矛盾：增加運動物體的長度（防彈衣的厚度）會降低操作流程的方便性（防彈衣的舒適性）。通過查詢39X39矛盾矩陣，得知可能的解集是M3-33=[15，29，35，4]四個發明創新原理。應用第4號增加不對稱性原理，將物體的對稱形式變為不對稱形式。使防彈衣的纖維呈不對稱定向排列。每層纖維以相對于前一層作20°～70°范圍的不同角度旋轉，將纖維織各層間制造成定向轉動的排列形式。沿子彈飛行方向排列的大部分纖維可以確保防彈衣在受子彈沖擊的方向具有更高的強度。防彈衣的厚度和重量減小了。通過減小防彈衣的厚度提高了其舒適性，同時不會降低防彈衣的保護效果。14應用舉例(四)：鈑金件零件圖a所示為某一鈑金件零件圖，在折彎前其展開圖如圖b所示。折彎加工時，由于拐角處會產生局部的塑性變形，其尺寸（H-P）很難保證。應用TRIZ法，分析找出該技術矛盾的一對工程參數，由矛盾矩陣找出解決問題的相應發明創新原理，再求具體解。15問題分析1.首先考慮到該鈑金件的形狀是其重要的工程特征，對照39個通用工程參數，其序號為12。又在折彎加工過程中，由于變形尺寸不易保證，其通用工程參數為32號，即可制造性。2.第12和第32通用工程參數構成本問題的一對技術矛盾，在矛盾矩陣中找到第12行第32列矩陣元素，得M13-32=[1,17,32,28],其相應的發明創新原理分別為1號分割與切割、17號維數變化、32號顏色變化、28號機械系統替代。3.分析該工程實際問題，第32號和第28號發明創新原理與本問題無關，擬采用1號和17號發明創新原理來解決本問題。4.如圖

c所示，通過局部切除部分材料的方法，對鈑金件展開圖拐角處切割一個斜槽，避免折彎過程中拐角處材料塑性變形所導致的尺寸精度的變化，以此解決了本問題的技術矛盾。16應用舉例(四):熱水器管聯接1.分析問題家用電加熱熱水器中常用管子與管接頭聯接,兩者頭部分別加工成螺紋,用生料作為螺紋聯接的填充材料進行密封。熱水器經常用與不用,生料溫度隨水溫經常變化,導致生料老化失效。為了改善性能,可采用增加生料用量和加大管子與管接頭的旋入程度,或者提高螺紋尺寸的精度來解決。但會造成其他常見的失效形式,如管接頭開裂等。2.TRIZ法解決問題提取通用工程參數,組建矛盾對,搜索解決矛盾的發明創新原理。參照TRIZ提出的39個通用工程參數,可靠性(編號為27),裝置的復雜(編號為36),兩者之間構成矛盾,即采取現有措施,可靠性即密封性能提高的同時帶來了系統復雜程度的提高。對照TRIZ給出的矛盾矩陣表,在27行36列的格子中,找到解決矛盾的發明創新原理M27-36=[13,35,1],即13(反向),35(參數變化)和1(分割與切割)。17應用舉例(五):熱水器管聯接3.發明創新原理的篩選和具體化原理13和原理1都很難使用到本問題中去.擬采用原理35,改變參數是指幾何、化學和物理參數的變化。工程技術人員搜索自身頭腦中的已有知識,認為幾何參數的變化是指采用不同的螺紋,甚至于在管子與管接頭端部取消螺紋；化學和物理學上的參數變化可采用其它材料和塑料管件。4.效果本方法已由美國Shmith公司在其生產的電加熱熱水器中采用,在中國維修時可見到.本方法還有個附加優點,即省去了傳統方法必需有的活接頭,進一步降低了成本。18應用舉例(六)：清除飛機跑道上的積雪分析問題：下大雪后，要及時清除飛機跑道上的積雪。傳統上消除道路上的積雪可采用加助融劑的方法，但此法不適于飛機跑道，因為雪融化后的水分會對飛機在跑道上的行駛安全構成威脅。可以如下圖所示，用裝在汽車上的強力鼓風機產生的空氣流來驅趕積雪。但積雪量大的時候效果并不明顯，必須加大氣流的流量和壓力，需要大的動力。現如何解決此技術難題。20解決方案TRIZ法提供了40條發明創新原理。可以不強求構造矛盾對，而直接從40條發明創新原理中尋找答案。聯想比較目前經常見到的鏟除物件的辦法，如用沖擊鉆開挖馬路路面，用嘴突然吹氣去除理發后留在頸項上的頭發，用手拍打地毯去除地毯中的灰塵，可采用40條發明創新原理中的第19條“周期性作用原理”來實現創新設計。只要在鼓風機上加裝脈沖裝置，使空氣按脈沖方式噴出，就能有效地把積雪吹離跑道。還可以優化選用最佳的脈沖頻率、空氣壓力和流量。工程實際證明，脈沖氣流除雪效率是連續氣流除雪的兩倍。21解決方案首先從39個通用工程參數中選擇并確定技術矛盾的一對特性參數：質量提高的參數：物體產生的有害因素（No.31）變小，即不會壓壞棱邊。帶來負面影響的參數：可制造性（No.32）變差，即要求扳手與螺母側邊無間隙。由矛盾矩陣確定可用發明創新原理M31-32=[4,17,34,26],即：No.4不對稱No.17維數變化No.34拋棄和修復No.26復制對No.17及No.4兩條發明創新原理的分析表明，扳手工作面的一些點要與螺母/螺釘的側面接觸，而不是與其棱邊接觸，就可解決該矛盾。23實際應用圖為美國專利USPatent5,406,868，該設計于1995年在美國獲得了專利。圖片雖不清晰，但完全可以明白其原理。24問題分析1.問題描述：怎樣用最少的時間安全快捷地取出信封內的文件或資料。2.解決思路和關鍵步驟：節約拆信時間與降低拆信的可靠性之間的矛盾，該矛盾是時間節約導致拆信可靠性下降，查矛盾矩陣表得M25-27=[10,30,4],即以下發明創新原理：10：預加作用；30：采用柔性殼體或薄膜；4：不對稱性；3.在上述三個原理中，重點考慮前兩個原理。A.發明創新原理10建議：1．預置必要的動作、功能；2．預先在方便的位置安置相關設備，使其在需要的時候及時發揮作用而不浪費時間；B.發明創新原理30建議：1．使用柔性殼體或薄膜替代傳統的三維結構；2．使用柔性殼體或薄膜，將物體與環境隔離；26實際設計方案根據發明創新原理10和發明創新原理30建議的信封設計是通過封裝前于封蓋下放置拆封線或拆封條來實現。該方案已申報美國專利，如圖所示。27應用舉例（九）：飛機機翼的變革應用背景：早期的飛機機翼都是平直的。最初是矩形機翼，很容易制作。但由于其翼端寬，會給飛機帶來阻力，嚴重地影響了飛機的飛行速度。之后開發出梯形翼，大大增加了飛機速度。然后，西方發達國家的噴氣式飛機先后上天。飛機開始進入噴氣式時代，其飛行速度迅速提高，很快接近音速。機翼上出現“激波”，使機翼表面的空氣壓力發生變化。但是同時飛機阻力驟然劇增，比低速飛行時大十幾倍甚至幾十倍，這就是所謂的“音障”。為了突破“音障”，許多國家都在研制新型機翼。德國人發現，把機翼做成向后掠的形式，像燕子的翅膀一樣，可以延遲“激波”的產生，緩和飛機接近音速時的不穩定現象。但是，向后掠的機翼比不向后掠的平直機翼，在同樣的條件下產生的升力小，這對飛機的起飛、著陸和巡航都帶來了不利的影響，浪費了很多燃料。能否設計一種適應各種飛行速度，具有快慢兼顧特點的機翼呢？這成為當時航空界面臨的最大課題。28變后掠翼戰斗機實際應用中，設計者設計成功了這種在當時是新型的F111變后掠翼戰斗轟炸機，這是世界是第一架應用變后掠翼設計思想的飛機，而世界戰機家族又多了“變后掠翼戰斗機”這個新成員。F111戰斗機處在起飛階段，機翼呈平直狀，獲得較大的升力，良好的低速特性，從而有效地解決了飛機在低速度狀態下速度與能量之間的矛盾。30變后掠翼戰斗機F111在云層之上高速飛行，兩翼后掠減小阻力，從而減小了能耗，延遲“激波”的產生，緩和飛機接近音速時的不穩定現象，使飛機能夠達到更高的速度。該飛機可在不同的速度之下采用不同的后掠角，以適應當前的飛行速度。31應用舉例（十）失重狀態下的錘子應用背景：許多設備在太空失重狀態下無法正常工作或根本無法工作。例如：我們在地面上使用錘子時，其重量會抵消打擊后可能的反彈；而在太空中，由于沒有重力，發生碰撞后，錘子會以非常危險的速度反彈向使用者的頭部。現設計能夠在太空中使用的錘子。首先，定義技術矛盾。這里要改善的參數是錘子產生的沖擊力（力），而惡化的參數是很可能傷人的錘子的反彈作用（物體產生的有害因素）。轉化為由39個通用工程參數描述的標準技術矛盾，即為力與物體產生的有害因素之間的矛盾。32問題分析查矛盾矩陣后得到M10-31=［13，3，36，24］,即：13：反向作用原理a、用相反的動作代替問題定義中所規定的動作;b、使物體或外部介質的活動部分成為不動的，而使不動的成為可動的．c．將物體上下或內外顛倒．3：局部質量原理a．從物體或外部介質(外部作用)的一致結構過渡到不一致結構。b．物體的不同部分應當具有不同的功能c．物體的每一部分均應具備最適于它工作的條件。36：應用相變過程原理利用物質相變時產生的某種效應。如體積改變，吸熱或放熱。24：借助中介質原理a．使用中介物質實現所需動作；b．把一物體與另一容易去除的物體暫時結合。33解決方案分析以上發明創新原理24、3、36、13，可以改變錘子的局部結構，在錘子的局部引入一種和錘子（固態）相比具有不同物態的中介物，利用該中介物在錘子沖擊時產生的反向作用抵消錘子的反彈。綜合應用各個發明創新原理的啟示，設計一種中空的錘子，將一種高密度的流散狀中介物置于錘子的空腔內，該中介物在錘子下落時位于錘子空腔的頂部；沖擊的瞬間，中介物下落產生的慣性力將抵消錘子的反彈力。用水銀注于空腔中可能是不錯的解決方案，考慮到水銀具有毒性，不適合民用，用細鐵砂作為中介物就是工程中的實用方案。34應用舉例（十一）：消防服的改進應用背景：過去，消防員用他們的大胡子過濾濃煙，用他們裸露的雙手和耳朵感覺溫度。今天，消防員有了特殊的，可以保護他們可以在火災區工作更長時間的專用消防裝置；但是另一方面，這又阻礙了消防員及時察覺火焰所產生的強烈而危險的熱。專用消防裝備，如消防夾克，雖然可以防火隔熱，但是如果火區溫度過高，超過消防夾克所能承受的極限，消防員的身體會被高溫灼傷。此外，消防員的身體還有可能被高溫的水蒸氣灼傷，有可能被濃煙熏倒甚至喪失生命。為了保護消防員，發明了溫度探測器，該系統可以探測溫度，并且在溫度過高時發出警報，然而，現在市場上買的到的溫度探測器太沉，體積大，不夠靈敏或探測的溫度不夠準確，而且，一個探測器只能探測某一部位的溫度，不能全面而準確的報告內衣上的溫度。同樣，濕度探測器可以探測濕度，當空氣水蒸氣過多，造成傷害時，探測器將報警。但在應用中，也存在同溫度探測器一樣的問題。351．技術矛盾解決思路應用TRIZ法原理，根據TRIZ法的39個通用工程參數分析，得到兩組技術矛盾：提高測定精度，但增加了系統的質量；提高測定精度，但增大了系統的體積。分別對這兩組技術矛盾運用技術矛盾解決矩陣，得到發明創新原理提示以開拓思路。（1）提高測定精度，但增加了系統的質量。矛盾矩陣：M28,2=[28,35,25,26]，即以下發明創新原理：原理28：機械系統替代原理；原理35：參數變化原理；原理25：自服務原理；原理26：復制原理。（2）提高測定精度，但增大了系統的體積。矛盾矩陣：M28,7=[32,13,6]，即以下發明創新原理：原理32：顏色變化原理；原理13：反向功能原理；原理6：通用原理；362．物理矛盾解決思路應用TRIZ理論的分離原則。分離原則包含兩個方面：（1）時間分離不是任何時刻都需要探測系統，在不很重要或不很關鍵的時候，無需使用探測系統，探測系統的使用取決于外部條件。（2）空間分離針對實際問題來進行不同分析：探測系統應該能夠被分成幾個部分，不同的部分有不同的設計使用方法，故解決方案也不相同。373.最終解決方案（1）針對探測器的技術矛盾，應用了發明創新原理28和6。應用發明創新原理28：在消防夾克上安裝能發送信息給中央處理器的無線傳感器。這樣，只需一個電池和報警器即能滿足要求。應用發明創新原理6：溫度探測，濕度探測和當危險發生時（如被濃煙熏倒）報警的功能分別由不同的探測器完成，把不同功能的探測器合并成一臺綜合探測器。通過金屬線把各探測器內部的傳感器相互連接起來，這些傳感器通過金屬線連接到中央處理單元。（2）解決探測器的物理矛盾，應用了分離原則：把探測器中較沉重的部分（電池/報警器）設計為可移動，可卸載，而較輕的傳感器縫在夾克里。信息由無線傳感器發送。結論：應用以上兩個發明創新原理和分離原則，最終得到解決方案并已形成產品，這就是聰明夾克。它功能齊全，并且重量輕、易于攜帶、探測準確，有效保護了消防員的人身安全，且不妨礙消防員的活動。38應用舉例（十二）：免充氣空心輪胎應用背景：徐州有位發明家通過觀察發現，現有的自行車、殘疾人用車的輪胎都必須時常充氣；而一旦輪胎被意外戳破或刮破，就必須立即修補和充氣，給日常生活帶了不便和煩惱。那用實心輪胎能解決這個問題嗎？的確可以。但實心輪胎如同飛機起落架輪胎一樣，不僅造價貴，還十分笨重。于是，該發明家想：能否發明一種既不需要充氣，又能在一定承重條件下保持較大彈性的輪胎呢？用TRIZ法來嘗試一下。對照39個通用工程參數，采用實心輪胎時參數27可靠性得到改善，而由于采取實心輪胎導致參數1運動物體的重量的惡化。特性參數27和特性參數1之間構成矛盾對。通過查詢附錄A技術矛盾矩陣表得M27-1=[3,8,10,40]，對應的發明創新原理為：原理3：局部質量原理；原理8：質量補償原理；原理10：預加作用原理；原理40：應用復合材料原理。39問題分析對照這四條發明創新原理，可以構思出免充氣輪胎的方案。首先取消內胎，只用外胎。在具體設計制造時，先用鋼絲包裹橡膠做成一個環形的框架，從框架的徑向截面看，是一個網絡狀結構。在該環形框架表面再敷一層較厚的橡膠外胎層，就成為一只免充氣輪胎。采用鋼絲包裹橡膠符合原理40（應用復合材料）。在網狀結構中，質量即鋼絲和橡膠只分布在網狀的網線上，網線間的孔是空白的，符合原理3（局部質量）。同時網狀結構的網線的布置以考慮能使輪胎承受壓力為主，符合原理8（質量補償）和10（預加作用）。40實際產品圖中三種輪胎，分別為充氣輪胎、實心輪胎和免充氣輪胎。實驗數據表明，免充氣自行車輪胎的壽命可超過充氣輪胎。在免充氣的自行車輪胎上扎若干小孔，根本不影響其正常工作。目前產品已經行銷海內外。A充氣輪胎B實心輪胎C免充氣輪胎41應用舉例（十三）：折疊嵌套拖鞋與折疊方桌應用背景：經常出差、旅行的人們，希望能自帶一雙合腳的拖鞋，但由于拖鞋形狀的問題，放置于旅行箱很占地方。利用TRIZ法，來考慮一種簡單的解決方法。需要改善的通用工程參數是8靜止物體的體積，即拖鞋的體積要小。會損害的通用工程參數為12物體的形狀。查附錄A技術矛盾解決矩陣表得到解決方法M8-12=[7,2,35]，即發明創新原理：原理7：嵌套原理；原理2：分離與分開原理；原理35：參數變化原理。嘗試原理7。根據該原理，考慮讓拖鞋突出部分嵌套進拖鞋主體部分即鞋底。42解決方案：圖為日本某設計師設計的便攜拖鞋。在組裝之前，拖鞋與普通鞋墊沒什么區別，可以很方便的塞進旅行箱，帶上五六雙也沒有問題。在使用時，只要將兩頭微微翹起的環狀邊緣向內拉起并扣在一起，一雙漂亮的拖鞋就瞬間現身了。43折疊嵌套方桌同樣，可以設計出方便攜帶與存放的折疊嵌套桌，如圖。44應用舉例（十四）：醫藥箱版瑞士軍刀應用背景：瑞士軍刀利用的是合并、折疊嵌套的多用途設計理念，對應40條發明創新原理的第5條“合并原理”和第7條“嵌套原理”。同理，可以設計一套新型的緊急醫療用“瑞士軍刀”，如圖所示。只要將其部件一一打開，你就會發現這原來是一款微型醫藥箱——創可貼、急救藥丸、消毒噴霧和哨子，小小的空間一點也不浪費，滿滿當當。正如依據該設計生產出的產品廣告中所寫：“移除的是刀光劍影的鋒利，留下的是滿滿的愛與和平”。45醫藥箱版瑞士軍刀是不是很有創意46應用舉例（十五）：自動伸縮的面板插座應用背景：在日常生活中，有不少人都遇到過插座太遠、電器電源線太短的情況，在使用電吹風、筆記本電腦時給人帶來姿勢或移動的不方便。如圖4.22A中女士使用電吹風時受到電源線長度的限制不能方便的使用，并且還需留意以免扯出插頭。最直接的解決辦法是把各種電器的電源線都加長，保證長距離使用。不過對生產廠家來說電器的生產成本將提高，對用戶來說長電源線