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文檔簡介
技術創新方法-TRIZ理論及運用目錄一、TRIZ概述二、TRIZ的技術系統八大進化法則+S曲線三、最終理想解(IFR)四、技術矛盾五、40個創新原理六、39個工程參數及矛盾矩陣七、物理矛盾和四大分離原理一、TRIZ概述1.1何謂創新創新就是稀奇古怪的事創新是靈光一現式偶然創新源于敢吃螃蟹的人在別人眼里,創新者就是那些腦瓜里裝滿奇思怪想的“異類”創造力并非憑空妄想,而是一種行為的綜合1.1何謂創新發明是指通過思維或實驗過程首先為一項科學或技術難題找到或發現了解決方案、解決方法。
創造是指第一次提出、造出的東西,是第一次產生嶄新的物質成果或精神成果的行為,它給人們帶來新奇或方便。創新是運用知識或相關信息創造和引進某種有用的新事物的過程。創新就是把生產要素和生產條件的新組合引入生產體系,目的是為獲取潛在的利潤。創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,發現可以根據創新程度的不同,將這些專利技術解決方法分為5個“創新等級”。第1級:技術系統的簡單改進,所要求技術在系統相關的某行業范圍內(32%);第2級:包括技術矛盾解決方法的發明,要求系統相關的不同行業知識(45%);第3級:包含物理矛盾解決方法的發明,要求系統相關行業以外的知識(18%);第4級:包含突破性解決方法的新技術,要求不同科學領域知識(4%);第5級:新現象的發現(1%)。(括號中的為占總專利比重。)1.1何謂創新1.1何謂創新時時都是創造之時處處都是創造之地人人都是創造之人阻礙創新最主要的因素是人們頭腦中的傳統的、固定的觀念和思維中形成的習慣與定勢,要創新就必須勇于突破思維的慣性和定勢。1.1何謂創新人們因為局限于既有的信息或認識的現象,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;
思維慣性是決定創新能力的關鍵因素,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舊的行為,只能是習慣于接受大家所說的,很難產生創新的靈感和成果。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:在發明創新活動中,它是影響創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: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(1926~1998)(前蘇聯的一位偉大發明家和創造學家)通過對4萬份(后來擴展到250萬份)高水平發明專利的研究、分析、歸納總結,揭示出隱藏在專利之中的奧秘,萃取發數以百萬計發明家的智慧而創建的卓越成果。被喻為“神奇點金術”。
TRIZ理論是一種創新方法,它使創新思維從發散走向收斂;它利用創新的規律,使創新走出了盲目的、高成本的試錯和靈光一現式的偶然。拉丁文:TeoriyaResheniyaIzobreatatelskikhZadatch=TRIZ英文:TheoryofInventiveProblemSolving=TIPS=TRIZ中文含義:發明問題解決理論中文簡稱:萃智1.3、常規問題與發明問題如果產品的初始狀態與理想狀態之間存在距離,則稱之謂問題。產品設計過程主要是解決問題的過程,是使產品由初始狀態通過單步或多步變換實現或接近理想狀態的過程。如果實現變換的所有步驟都已知,則稱為“常規問題”(Routineproblem)如果至少有一步未知,則稱為發明問題(Inventiveproblem);解決常規問題的設計是常規設計解決發明問題的設計是創新設計在利用TRIZ解決問題的過程中,我們首先將待設計的產品表達成為TRIZ問題,然后利用TRIZ中的工具,如發明原理、標準解等,求出該TRIZ問題的普適解或稱模擬解(Analogoussolution);最后設計者在把該解轉化為領域的解或特解。1.4、TRIZ理論核心心思想和基基本特征征首先,無無論是一一個簡單單產品還還是復雜雜的技術術系統,,其核心心技術的發展都都是遵循循著客觀觀的規律律發展演演變的,,即具有有客觀的的進化規規律和模式。。其次,各各種技術術難題、、沖突和和矛盾的的不斷解解決是推推動這種種進化過程的動動力。再就是技技術系統統發展的的理想狀狀態是用用盡量少少的資源源實現盡盡量多的功能。。1.7、相對于于傳統的的創新方方法,TRIZ理論的特特點和優優勢:a)TRIZ理論對研研發或解解決問題題的思路路有明確確的指導導性。這這種指導導性避免免了耗費費大量人力力、物力力、財力力的盲目目試錯,,讓解決決產品問問題變得得有律可可循、有有術可依,給技技術創新新留下了了巨大的的、易操操作的空空間,讓讓創新不不再是一一個概念念或一句口號b)它成功地地揭示了了創造發發明的內內在規律律和原理理,快速速確認和和解決系系統中存存在的矛盾,而而且它是是在技術術的發展展進化規規律及整整個產品品發展過過程的基基礎上運運行的;c)運用TRIZ理論可大大大加快發明創創造的進進程,提提高產品品創新速速度;d)它可以幫幫助我們們對問題題情境進進行系統統的分析析,快速速發現問問題本質質,準確確定義創新性問問題和矛矛盾;e)對創新性性問題或或者矛盾盾提供更更合理的的解決方方案和更更好的創創意;f)打破思維維定勢,,激發創創新思維維,從更更廣的視視角看待待問題;;g)基于技術術系統進進化規律律準確確確定探索索方向,,預測未未來發展展趨勢,,開發新新產品;h)打破知識識領域界界限,實實現技術術突破+S曲線二、TRIZ的技術系系統的八八大進化化法則++S曲線針對技技術系系統進進化演演變規規律,,在大大量專專利分分析的的基礎礎上TRIZ理論總總結提煉出出八個個基本本進化化法則則。利用這這些進進化法法則,,可以以分析析確認認當前前產品品的技技術狀狀態,,并預預測未未來發展趨趨勢,,開發發富有有競爭爭力的的新產產品。。可以應應用于于產生生市場場需求求、定定性技技術預預測、、產生生新技技術、、專利利布局局和選擇企企業戰戰略制制定的的時機機等。。它可可以用用來解解決難難題,,預測測技術術系統統,產產生并加強強創造造性問問題的的解決決工具具技術系系統法法則1:完備備性法法則技術系系統法法則2:能量量傳遞遞法則則技術系系統法法則3:協調調性法法則技術系系統法法則4:提高高理想想度法法則技術系系統法則5:動態態性和和可控控性進進化法法則技術系統法法則6:子系系統不不均衡衡進化化法則則技術系系統法法則7:向微微觀級級進化化法則則技術系系統法法則8:向超超系統統進化化法則則技術系系統法法則1:完備性性法則則一個完完整的的技術術系統統必須須包括括以下下四個個部分分:動力裝裝置傳輸裝裝置執行裝裝置控制裝裝置技術系系統法法則2:能量量傳遞遞法則技術系系統實實現功功能的的必要要條件件:能能量必必須能能夠從從能量量源流流向技技術系統的的所有有元件件;技術系系統應應該沿沿著使使能量量流動動路徑徑縮短短的方方向進進化,,以減減少能能量損失;;如果某某個元元件接接收不不到能能量,,就不不能發發揮作作用,,這會會影響響到技技術系統的的整體體功能能。實例::手搖搖絞肉肉機替替代菜菜刀用刀片片旋轉轉運動動代替替刀的的垂直直運動,能能量傳傳遞路路徑縮縮短,,能量量損失失減少,同同時提提高了了效率率。技術系系統法法則3:協調調性法法則技術系系統是是沿著著各個個子系系統之之間更更協調調的方方向進進化,,這也也是整整個技術系系統能能發揮揮其功功能的的必要要條件件;子系統統間的的協調調性主主要表表現在在:?結構上上的協協調?各性能能參數數之間間的協協調?工作節節奏/頻率上上的協協調實例一一、積木玩玩具的的進化化-結構上上的協協調早期::只能能摞、、搭的的積木木現代::可自自由組組合的的玩具具,隨隨意合合成不同的的形狀狀。技術系系統法法則3:協調調性法法則實例二二、網球拍拍-各性能能參數的的協調調網球拍拍重量量與力力量的的協調調:較較輕的的球拍拍更靈靈活,較較重的的球拍拍能產產生更更大的的揮拍拍力量量,因因此需要要考慮慮兩個個性能能參數數的協協調。。將球拍拍整體體重量量降低低,提提高了了靈活活性,,同時時增加球球拍頭頭部的的重量量,保保證了了揮拍拍的力力量。。實例三三、混凝土土澆注注—工作節節奏/頻率上上的協協調建筑工工人在在混凝凝土澆澆注施施工中中,為為發提提高質質量,總總是一一面灌灌混凝凝土,,一面面用振振蕩器器進行行振蕩,,使混混凝土土由于于振蕩蕩的作作用而而變得得更緊緊密、結結實。。技術系系統法法則4:提高高理想想度法則最理想想的技技術系系統::作為為物理理實體體它并并不存存在,,但卻卻能夠夠實現現所有必必要的的功能能。技術系系統是是沿著著提高高其理理想度度,向向最理理想系系統的的方向向進化化。提高理理想度度法則則是所所有進進化法法則的的方向向。提高理理想度度的途途徑::1、提高高有益益的參參數2、降低低有害害的參參數3、提高高有益益參數數的同同時降降低有有害參參數例:手機的的進化化第一部部手機機:1973年誕生生,重重800g,功能能僅為為電話話通信信;現代手手機:重重僅數數十克克,功功能可可超過過100種,包包括通通話、、游戲戲、MP3、照相相等。。技術系系統法法則5:動態態性和和可控性進進化法法則技術系系統應應該沿沿著結結構柔柔性、、可移移動性性、可可控制制性增增加的的方向向進化化。動態性性法則則有以以下三三個子子法則則:A.提高柔柔性法法則B.提高可可移動動性法法則C.提高可可控性性法則則例一::清掃工工具的的進化化例二::照相機機的進進化技術系系統法法則6:子系系統不不均衡進化化法則則任何技技術系系統所所包含含的各各個子子系統統都不不是同同步、、均衡衡進化化的,,每個個子系系統都是是沿著著自己己的S曲線發發展;;這種不不均衡衡的進進化常常常導導致子子系統統之間間出現現矛盾盾;整個技技術系系統的的進化化速度度取決決于系系統中中最““慢””的那那個子子系統統的進進化速速度。。技術系系統法法則7:向微微觀級級進化法則則技術系系統是是沿著著減小小其元元件尺尺寸的的方向向進化化的;;最初,,技術術系統統是在在宏觀觀級別別是進進化的的,當當資源源耗盡盡時,,就開開始在在微觀觀級別是是進化化;進化路路徑::1.提高物物質的的可分分性和和分散散物質質的組組合性性;2.提高混混合物物質((空隙隙+物質))的可可分性性,運運用毛毛細現象象和多多孔材材料;;3.用場代代替物物質,,向““場+物質””或場場轉變變技術系系統法法則8:向超超系統統進化化法則則1.技術系系統沿沿著以以下路路線進進化::單系統統→雙雙系統統→多多系統統2.當技術術系統統進化化到極極限的的時候候,系系統中中實現現某項項功能能的子子系統統會從從系統中中被剝剝離出出來,,,轉轉移到到超系系統中中,成成為超超系統統的一一部分分。在該子子系統統的功功能得得到增增強的的同時時,也也簡化化了原原有的的技術術系統統。實例::飛機的的航程程受載載油量量的限限制子系統統超系統統S曲線S曲線預預測指指系統統的主主要參參數或或性能能的變變化是是依賴賴發展展時期期呈S曲線形形式進進化。。技術系系統是是呈階階段性性發展展:嬰嬰兒期期、成成長期期、成成熟期期、衰衰退期。嬰兒期期的特特征::當實現現系統統功能能的原原理出出現后后,系系統也也隨之之產生生;新系統統的各各組成成部分分通常常是從從其它它已有有的系系統中中“借借”來來的,,并不不適應新新系統統的要要求。。嬰兒期期的主主要問問題::缺乏資資源;;新系統統中存存在一一系列列“瓶瓶頸””問題題;新系統的的性能能通常常不如如舊系系統。。對嬰兒兒期的的建議議:充分利利用已已有技技術系系統中中部件件和資資源;;與已有有的其其他先先進系系統或或部件件相結結合;;重點解解決阻阻礙產產品進進入市市場的的瓶頸頸問題題。成長期的特特征:制約系統的的主要“瓶瓶頸”問題題得到解決,系統統的主要性性能參數快快速提升,產量量迅速增加加,成本降降低;隨著收益度度的提高,,投資額大大幅增長;;待定資源的的引入使系系統變得更更有效。成長期的特特點:開始獲利;;進入不同的的細分市場場;系統及其部部件會有些些適度的改改變;是產品生命命周期中最最好的階段段。對成長期的的建議:將新主品推推向市場,,搶占先發發優勢;不斷對產品品進行改進進,不斷推推出基于該該核心技術術的性能更更好的產品品;到成長期結結束要使其其主要性能能指標(性性能參數、、效率、可可靠性等))基本達到最優優。成熟期的特特征:系統發展趨趨于緩慢;;生產量趨于于穩定;新出現的矛矛盾會阻礙礙系統的進進一步發展展。成熟期的特特點:系統消耗大大量的特定定資源;系統被附加加一些與其其主要功能能完全不相相關的附加加功能;系統的發展展寄希望于于新的材料料和技術;;系統的改變變主要是外外在的變化化。對成熟期的的建議:下一步的努努力方向是是:降低成成本,改善善外觀;增強系統服服務功能的的可能性;;簡化系統,,和其它系系統或技術術相結合衰退期的特特征:相同功能的的新技術系系統開始排排擠老系統統;系統帶來的的收益下降降;衰退期出現現的原因::新系統已經經發展到第第二階段迫迫使現在系系統退出市市場;超系統的改改變導致對對系統需求求的降低;;超系統的改改變導致系系統生存困困難。對衰退期的的建議:尋找新的民民展領域;;重點投入資資金尋找、、選擇和研研究能夠進進一步提高高產品性能能的替代技技術。進化法則的的作用:預測產品未未來的發展展方向,做做出前檐決決策;通過產品發發展方向的的預測,解解決實際問問題;進行專利規規避,超越越競爭對手手。對設計活動動的指導作作用:?新產品設計計:確定符符合進化規規律的設計計方向?現有產品改改進:選擇擇符合進化化規律的解解決方案三、最終理理想解(IFR)最理想的技技術系統::作為物理理實體它并并不存在,,但卻能夠夠實現所有有必要的功能能;IFR:產品處于于理想狀態態的解成為為最終理想想系統在保保持有用功功能正常運作的同同時,能夠夠自行消除除有害的、、不足的、、過度的作作用。IFR的特點:?保持了原系系統的特點點?消除了原系系統的不足足?沒有使系統統變得復雜雜?沒有引入新新的缺陷最終理想解解確定的步步驟:?第一步:設設計的最終終目的是什什么??第二步:理理想解是什什么??第三步:達達到理想解解的障礙是是什么??第四步:它它為什么成成為障礙???第五步:如何使使障礙消失失??第六步:什什么資源可可以幫助你你??第七步:在在其它領域域或其它工工具可以解解決這個問問題嗎?實現IFR的幾個建議:能利用現有有的能量和和資源實現現有用的功功能;自我服務,,實現有用用功能,利利用“聰明明”的材料料或物質;;有害作用的自我我消除實例:割草機問題:草坪坪上的草長長得很快,,且參差不不齊傳統解決方方案:用割割草機,缺缺點噪音很很大等IFR:草坪上的的草不需要要修剪,自自己始終維持在一個個高度從IFR出發的解決方方案:技術矛盾是是指系統中中一個部分分性能的增增強導致了了有用及有有害兩種結結果,也可指有用作作用的引入入或有害效效應的消除除導致其他他的一個或或幾個子系系統性能的的劣化.技術沖突常常表現為一一個系統中中兩個子系系統之間的的沖突.技術矛盾出出現的幾種種情況:(1).在一個子系系統中引入入一個有用用功能,導致另一子子系統產生生一有害功功能或是加強了已已存在的有有害功能;(2).消除一有害害功能導致致另一子系系統有用功功能降低;(3).有用功能的的加強或有有害功能的的減少使另另一子系統統或系統變變得復雜化化;技術矛盾如何定義技技術矛盾模式一、Step1:問題是什么么?找到問題入入手點Step2:現在有什什么辦法解解決?目前的解決決辦法,改改進了什么么參數Step3:上述的方方法有什么么缺點?此方法導致致什么參數數惡化案例:在射射擊運動員員的訓練中中需要有靶靶標,當運運動員擊中中后靶標破破裂成大量的碎片落落在地面上上,難以打打掃Step1:問題是什么么?射擊需要有有靶標Step2:現在有什什么辦法解解決?制造飛碟做做靶標(7運動物體的的體積)Step3:上述的方方法有什么么缺點?碎片不易清清理,費時時費力(25時間損失))參數A參數B運動物體的的體積VS時間損失五、40個發明原理原理一、分分割原理a.將物體分分成幾個獨獨立的部分分。b.使物體成成為可拆卸卸的或易于于組裝的幾幾部分。c.增加物體體的分割程程度。實例一:組組合家具實例二:將將塑膠模具具的公模拆拆分成若干干鑲塊,以便于加工工及維修原理二、抽抽取原理a.物體中抽抽出產生負負面影響的的部分或屬屬性b.只從物體體抽取必要要的部分或或屬性實例一:避避雷針實例二:將將磨擦墊片片的毛邊去去除原理三、局局部質量a.將均勻的的物體結構構或外部環環境變成不不均勻的b.讓物體的的各部分執執行不同的的功能c.讓物體的的各部分執執行不同的的功能實例:瑞士士軍刀原理四、增增加不對稱稱性a.將對稱物物體變為不不對稱b.如果物體體不是對稱稱的,則加加強它的不不對稱程度度實例一:電電插頭實例二:為為了防止將將零件裝反反,將相對對的兩定位位柱(孔)設計計成大小不不一原理五、組組合a.空間上同同類的或相相鄰的或輔輔助的操作作物體組合合在一起b.將時間上上相同的或或相近的或或輔助的操操作物體組組合在一起起實例:飲料料點心杯原理六、多多用性使一個物體體具有能替替代其它物物體的多項項功能實例一:菜菜刀實例二:在在LCD顯示器底座座正面做幾個小凹槽槽,以存放放便筏、名名片等原理七、嵌嵌套a.把一個物物體嵌入第第二個物體體,然后將將第二個物物體嵌入第第三個物體之,依此類類推b.一個物體穿穿過另一個物物體的形腔實例一:拉桿桿天線實例二:POM滑動式(升降)顯示器器支架原理八、重量量補償a.將物體與另一一具有升力的的物體組合,,來補償物體體的重量b.利用外部環境境(空氣動力力或流體動力力或其它力))來補償物體體的重量實例一:用氫氫氣球懸掛廣廣告幅實例二:升降降式顯示器支支架,增加摩摩擦力調節機構,,產生磨擦力力,以對顯示示器產生托附力或或支撐力原理九、預先先反作用a.事先施加反反作用,來消消除事后可能能出現的不利利因素b.在部件上建建立預應力,,以抵消事后后出現的不希希望的工作應應力實例:軸心的的除氫處理原理十、預先先作用a.預先完成部分分或全部的動動作或機能b.在方便的位置置預先安置物物體,使其在在最適當的時時機發揮作用用而不浪費時間實例一:創可可貼實例二:在磨磨擦墊片上增增加儲油槽原理十一、事事先防范對可靠性較低低的物體預設設緊急防范措措施實例一:備用用輪胎實例二:為防防止鐵件生銹銹,先件做防銹處理(涂涂防銹油)原理十二、等等勢在勢能場中限限制位置改變變(即在重力場中中改善運作狀狀態),以減少少物體提升或下降實例:三峽大大壩五級船閘閘原理十三、逆逆向思維a.用相反的動作作替代要求指指定的動作b.讓物體可動部部分不動,不不動部分可動動c.將物體上下或或內外顛倒((或過程)實例:跑步機機原理十四、曲曲面化a.將直線、變成成曲線或曲面面,將立方體體變成球狀結結構b.使用柱狀、球球狀、螺旋狀狀等物體c.利用離心力改改直線運動為為回轉運動實例一:在家家具底部安裝裝輪子,便于于移動實例二:將塑塑膠產品轉角角處由直角改改為圓角,以以避免應力集中原理十五、動動態特性a.使物體或其環環境自動調節節,以使其在在每個動作階階段的性能都都達到最佳狀態b.把物體分成幾幾個部分,各各部分之間可可相對改變位位置c.將不動的物體體改變可動的的,或使其具具有柔性實例:吸管原理十六、不不足或過度的的作用當所期望的效效果難以百分分之百實現時時,則可以用用同樣的辦法法完成“稍少少于”或“稍多于“期望的效果,,以使問題簡簡化實例:用針管管抽取液體時時不能吸入準準確的計量,,而是先多吸再把把多余的液體體排出,這樣樣可以簡化操操作難度。原理十七、多多維化a.將物體由一維維變為二維或或是由二維變變為三維空間間的運動b.利用多層結構構替代單層結結構c.將物體傾斜或或側向放置d.利用物體給定定面的背面實例:雙面都都焊接電子元元件的電路板板原理十八、機機械振動a.使物體處于振振動狀態b.對有振動的物物體增加其振振動頻率直至至超聲頻率c.利用物體的共共振頻率d.用壓電振動替替代機械振動動實例:手機的的來電振動功功能原理十九、周周期性動作a.用周期性動作作(或脈動))替代持續動動作b.如果動作已經經是周期性的的,則改變其其周期頻率c.利用脈動的間間歇來完成另另一個動作實例:壽命測測試機(搖擺擺機)原理二十、有有效作用的持持續性a.保持連續運轉轉,使機器各各部件同時滿滿負荷工作b.消除工作中所所有的間隙和和中斷c.用旋轉運動代代替往復運動動實例:用絞肉肉機代替人工工切肉原理二十一、、減少有害作作用的時間快速的完成危危險或有害的的作業(將危危險或有害的的流程在高速速下進行)原理二十二、、變害為利a.利用有害的因因素獲得有益益的效果b.將物體的有害害因素與另一一個有害因素素結合,用以以消除物體所所存在的有害作用c.加大有害因素素程度,使之之不在有害實例:照相機機用閃光燈實例:森林滅滅火有時會在在火將通過的的通道上先放放火后撲火,這樣樣等火到時沒沒有可燃物,,火將無法向向外蔓延,達到滅滅火的目的。。原理二十四、、借助中介物物a.利用中介物體體來轉移和傳傳遞作用b.將物體和另一一個容易去除除的物體臨時時組合在一起起實例:托盤原理二十三、、反饋a.引入反饋b.如果反饋已存存在則改變其其大小或作用用實例:聲控噴噴泉(音樂噴噴泉)原理二十六、、復制a.用簡易或廉價價的復制品替替代復雜的、、不便于操作作的、不容易易獲得的或易損、易碎碎、昂貴的物物體b.用可以按比例例放大或縮小小的影像(圖圖像或光學復復制品)來替替代實物c.如果可見光復復制品已被采采用,可轉向向用紅外或紫紫外線光的復復制品實例:虛擬駕駕駛游戲機原理二十五、、自服務a.讓物體服務于于自我,具有有自補充、自自修復功能b.利用廢棄的物物質資源或能能源獲得有效效作用實例:冬天用用發動機的余余熱來取暖原理二十七、、廉價替代品品用廉價的物體體替代昂貴的的物體,在某某些性能上稍稍作此讓步實例:轉軸上上的套筒(間間隔作用)用用ABS材料代替AISI1215材料原理二十八、、機械系統替替代a.用刺激感官系系統(光學、、聲學、味覺覺、嗅覺)替替代機械系統統b.采用電場、磁磁場的電磁場場與物體進行行相互作用c.場的替代:用用可變場代替替恒定場,用用隨時間變變化的場代替替定時場,用有組織結構構的場代替隨隨機場d.將場和鐵磁粒粒子組合使用用實例:手機來來電感應器原理二十九、、氣體和液壓壓結構使用氣體或液液體的膨脹或或靜壓緩沖功功能代替物體體的固體零部部件實例:產線用用氣缸治具固固定產品原理三十、柔柔性外殼a.用柔性殼體或或薄膜結構替替代傳統結構構b.使用柔性殼體體或薄膜將物物體與外部環環境隔離實例二:在產產品的外面套套一個PE袋或氣泡袋,,以防止產品被刮傷傷實例一:農業業使用塑料大大棚種菜原理三十一、、多孔材料a.使物體多孔或或添加多孔元元素(嵌入其其中或涂層))b.如果已經是多多孔的物體,,則利用這些些孔,引入有有用的物質或或功能實例:利用氣氣輔成型使塑塑膠產品內部部產生氣孔原理三十二、、改變顏色a.改變物體或周周圍環境的顏顏色b.改變難以觀察察的物體或過過程的透明度度,以提高可可視性c.引入有色添加加劑來提高觀觀察物體或作作用過程的可可視性d.如果已經使用用了顏色添加加劑,則可借借助于發光跡跡線來追蹤物物質實例:為防止止混料將相似似零件改為不不同顏色原理三十三、、同質性將一物體及與與其它相互作作用的其它物物體采用同一一材料或閃有有相同性質的材料制成實例:用金剛剛石切鉆石原理三十四、、拋棄與再生生a.通過溶解、蒸蒸發等手段拋拋棄或改變物物體中已經完完成其功能和和無用的部分b.在運作過程中中消耗或減少少的部分迅速速獲得修復或或補充實例一:美工工刀實例二:使用用酒精擦拭產產品表面的油油污實例:液態潤潤滑油固態潤滑油原理三十六、、相變利用物體相變變時產生的物物理效應或自自然現象(如如物質體積改改變、吸熱或放熱產生有有用力)實例:水在冰冰凍后會膨脹脹,可以用于于爆破原理三十五、、物理或化學學參數的改變變a.改變物體的的物理狀態,,即使物體在在氣態、液態態和固態之間間變化b.改變物體的濃濃度或黏度c.改變物體的柔柔性d.改變溫度原理三十七、、熱膨脹原理三十八、、強氧化a.用富氧空氣代代替普通空氣氣b.用純氧替代富富氧空氣c.用電離射線處處理空氣或氧氧氣,使用離離子化氧氣d.用臭氧替代離離子化空氣實例:為了持持久在水下呼呼吸,水下呼呼吸中儲存濃濃縮空氣a.利用材料的熱熱膨脹冷收縮縮來實現有效效或功能或完完成某一操作作過程b.組合使用具有有不同熱膨脹脹系數的物質質實例:滾珠軸軸承的組裝原理三十九、、惰性環境原理四十、復復合材料將物質由單一一材料轉換用用復合材料實例:玻璃纖纖維加入塑膠膠原材料(如如ABS/PC等)a.用惰性氣體環環境替代通常常環境b.向物體添加中中性或惰性元元素c.利用真空環境境實例:真空包包裝食品,延延長保存期1234運動物體的重 量靜止物體的重 量運動物體的長 度靜止物體的長 度1運動物體的重量+-15082934-2靜止物體的重量-+-100129353運動物體的長度15082934-+-4靜止物體的長度-35284029-+5運動物體的面積02172904-14151804-六、39個工程參數及及矛盾矩陣Altshuller將39個通用工程參參數和40個發明原理有有機地聯系起起來,建立起起對應關系,整理理成39*39的矛盾矩陣表表。在矛盾矩陣中中:列——所代表的工程參數數是系統改善善的特性行——所代表的工程參參數是系統惡惡化的特性橫縱軸各參數數交叉處的數數字表示用來來解決系統矛矛盾時所使用用創新原理的的編號系統惡化的參參數系統改善的特性矛盾矩陣表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序號參數名稱序號參數名稱序號參數名稱1運動物體的重量15運動物體作用時間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運動物體的長度19運動物體的能量消耗27可靠性4靜止物體的長度20靜止物體的能量消耗28測試精度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適應性及通用性10力30作用于物體有害因素36系統的復雜性11應力或壓力31物體產生的有害因素37控制與測量的復雜度12形狀38自動化程度17溫度39生產率18光照度21功率39個通用工程參參數的分類(1)運動物體的重重量:是指在重力場場中運動物體體多受到的重重力。如運動動物體作用于于其支撐或懸掛裝置上的的力。(2)靜止物體的重重量:是指在重力場場中靜止物體體所受到的重重力。如靜止止物體作用于于其支撐或懸掛裝置上的的力。(3)運動物體的長長度:是指運動物體體的任意線性性尺寸,不一一定是最長的的,都認為是是其長度。(4)靜止物體的的長度:是指靜止物體體的任意線性性尺寸,不一一定是最長的的,都認為是其長度度。(5)運動物體的面面積:是指運動物體體內部或外部部所具有的表表面或部分表表面的面積。。(6)靜止物體的的面積:是指靜止物體體內部或外部部所具有的表表面或部分表表面的面積。。(7)運動動物體體的體體積::是指運運動物物體所所占有有的空空間體體積。。(8)靜止止物體體的體體積::是指靜靜止物物體所所占有有的空空間體體積。。(9)速度度:是指指物體體的運運動速速度、、過程程或活動與與時間間之比比。(10)力:是指指兩個個系統統之間間的相相互作作用。。對于于牛頓頓力學學,力力等于于質量量與加加速度度之積積。在在TRIZ中,力力是試試圖改改變物物體狀狀態的的任何何作用用。(11)應力力或壓壓力:是指指單位位面積積上的的力。。(12)形狀狀:是指物物體外外部輪輪廓或或系統的的外貌貌。(13)穩定性性:是指系系統的的完整整性及及系統統組成成部分分之間間的關關系。。磨損損、化化學分分解及及拆卸卸都降降低穩定定性。。39個通用用工程程參數數及定定義(14)強度::是指物物體抵抵抗外外力作作用使使之變變化的的能力力。(15)運動物物體作作用時時間::是指物物體完完成規規定動動作的的時間間、服服務期期。兩兩次誤誤動作作之間間的時間也也是作作用時時間的的一種種度量量。(16)靜止物物體作作用時時間::是指物物體完完成規規定動動作的的時間間、服服務期期。兩兩次誤誤動作作之間間的時間也也是作作用時時間的的一種種度量量。(17)溫度::是指物物體或或系統統所處處的熱熱狀態態,包包括其其他熱熱參數數,如如影響響改變變溫度度變化化速度的熱熱容量量。(18)光照度度:是指單單位面面積上上的光光通量量,系系統的的光照照特性性,如如亮度度、光光線質質量。。(19)運動動物體體的能能量消消耗::是指能能量是是物體體做功功的一一種度度量。。在經經典力力學中,能能量等等于力與與距離離的乘乘積。。能量量也包包括電電能、、熱能能及核核能等等。(20)靜止物物體的的能量量消耗耗:是指能能量是是物體體做功功的一一種度度量。。在經經典力力學中中,能能量等等于力與與距離離的乘乘積。。能量量也包包括電電能、、熱能能及核核能等等。(21)功率::是指單單位時時間內內所做做的功功,即即利用用能量量的速速度。。(22)能量損損失::是指為為了減減少能能量損損失,,需要要不同同的技技術來來改善善能量量的利利用。。(23)物質質損失失:是指部部分或或全部部、永永久或或臨時時的材材料、、部件件或子子系統統等物質質的損損失。。(24)信息息損失失:是指部部分或或全部部、永永久或或臨時時的數數據損損失。。(25)時間損損失::是指一一項活活動所所延續續的時時間間間隔。。改進進時間間的損損失指指減少少一項項活動動所花費的的時間間。(26)物質或或事物物的數數量::是指材材料、、部件件及子子系統統等的的數量量,它它們可可以被被部分分或全全部、、臨時或或永久久地改改變。。(27)可靠性性:是指系系統在在規定定的方方法及及狀態態下完完成規規定功功能的的能力力。(28)測試精精度::是指系系統特特征的的實測測值與與實際際值之之間的的誤差差。減減少誤誤差將將提高高測試試精度度。(29)制造造精度度:是指系系統或或物體體的實實際性性能與與所需需性能能之間間的誤誤差。。(30)作用于于物體體有害害因素素:是指物物體對對受外外部或或環境境中的的有害害因素素作用用的敏敏感程程度。。(31)物體體產生生的有有害因因素::是指有有害因因素將將降低低物體體或系系統的的效率,或或完成成功能能的質質量。。這些有害害因素素是由由物體體或系系統操操作的的一部部分而而產生生的。。(32)可制造造性::是指物物體或或系統統制造造過程程中簡簡單、、方便便的程程度。。(33)操作流流程的的方便便性::是指要要完成成的操操作應應需要要較少少的操操作者者、較較少的的步驟驟以及及使用用盡可可能簡單單的工工具。。一個個操作作的產產出要要盡可可能多多。(34)可維修修性::是指對對于系系統可可能出出現失失誤所所進行行的維維修要要時間間短、、方便便和簡簡單。。(35)適應應性及及通用用性::是指物物體或或系統統響應應外部部變化化的能能力,,或應應用于于不同同條件件下的的能力力。(36)系統統的復復雜性性:是指系系統中中元件件數目目及多多樣性性,如如果用用戶也也是系系統中中的元素將將增加加系統統的復雜雜性。。掌握握系統統的難難易程程度是是其復復雜性性的一一種度度量。。(37)控制與與測量量的復復雜度度:是指如如果一一個系系統復復雜、、成本本高、、需要要較長長的時時間建建造及及使用用,或部件件與部部件之之間關關系復復雜,,都使使得系系統的的監控控與測測試困困難。。測試試精度度高,,增加加了測測試的的成本本也是測測試困困難的的一種種標志志。(38)自動化化程度度:是指自自動化化程度度是指指系統統或物物體在在無人人操作作的情情況下下完成成任務務的能能力。。自動化程程度的的最低低級別別是完完全人人工操操作。。最高高級別別是機機器能能自動動感知知所需需的操操作、、自動動編程程和對對操作自自動監監控。。中等等級別別的需需要人人工編編程、、人工工觀察察正在在進行行的操操作、、改變變正在在進行行的操操作及及重新編程程。(39)生產率::是指單位位時間內內所完成成的功能能或操作作數。物理矛盾技術矛盾一個參數二個參數一個元素一個系統七、物理理矛盾和和四大分分離原理理一個技術術系統中中,由表表述系統統性能的的同一個個參數具具有相互互排斥(相反的的或不同同的)需需求所構構成的矛矛盾稱之之為物理理矛盾。。例:現在在手機制制造要求求整體體體積設計計得越小小越好,,便于攜攜帶,同同時又要要求顯示屏屏和鍵盤盤設計得得越大越越好,便便于觀看看和操作作,所以以對手機機的體積積設計要求求具有大大、小兩兩個方面面的趨勢勢,這就就是手機機設計的的物理矛矛盾。物理矛盾盾一般來來說有2種表現::一是系統統中有害害性能降降低的同同時導致致該子系系統中有有用性能能的降低低。二是系統統中有用用性能增增強的同同時導致致該子系系統中
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