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文檔簡介

創新思維和創造技法1面臨的形勢經濟繁榮背后隱藏著的危機感社會經濟可持續發展能力有待加強2我國出口一臺DVD一美元利潤出口售價32美元交專利費18美元成本13美元企業利潤1美元3關鍵技術的自給率低關鍵技術大部分來自進口,其中工程機械高技術產品80%以上;數控機床70%;石油化工裝備76%;集成電路芯片制造設備80%;光釬制造裝備100%;通訊、半導體、生物、醫藥和計算機行業60%~90%;DVD產量占全球70%以上,但沒有掌握核心專利技術;彩電、手機和微機的CPU都是掌握在別人手里。4高科技出口額增長主要來自跨國公司和中外合資企業2003年外商獨資企業出口金額為683億美元,占高技術產品出口總額62%;中外合資企業出口金額為236億美元,占高技術產品出口總額21%;外商獨資企業和中外合資企業出口金額共占我國高技術出口總額的83%5創造性人才必備條件、創造性人才創造者個性品質創造學知識及發明原理創造思維能力基礎領域知識創造技能學習精神合作精神結構特性奉獻精神獨立精神知識能力綜合創造能力創造技法6創新的特征新穎性、獨特性、先進性,代表先進生產力和先進文化,能推動人類社會的進步形成社會價值7有效的創新方法希望打破“常規”的人廣博的技術知識實現創新!創新三要素8腦科學理論凡是健康的人,就具有創造創新能力每個人都有潛在的創新能力創新能力是可以激發的創新能力可通過培訓提高的9人腦的創造創新能力大腦是人的智慧之府,是人的創造創新之源。人腦類似由100~140億臺微型計算機所組成的龐大的電子計算機信息網絡處理系統。一個正常人的大腦可儲存1000萬億信息單位,相當于一般電子計算機儲量的100萬倍,如果全部用來儲備知識,人腦的記憶容量相當于5億本書籍的知識總量。人腦的功能非常強大,俄羅斯學者伊.尹爾菲莫夫研究指出:人的大腦可以同時學習40種語言,默記一套大英百科全書所容納的全部內容,還可以有余力去完成十門大學課程的教研活動。10智商與創造力力關系圖高智商是高創造造力的必要條條件,但不是是充分條件,,高智商的人人也可能是低低創造力。創造學知識及及發明原理創造技法日本中國11國外創造創新新學的發展史史

序時代人物貢獻1亞里斯多德將知識分為理論科學、實踐科學和創造科學三大類218世紀康德創造是人們創造性想象以及直覺、靈感等思維方式的綜合過程31870高爾頓發表“遺傳與天才”一書,第一次用典型案例的方法研究創造41891C·倫布羅卓發表“天才人物”,提出天才的成長受到社會文化環境的影響的重要理論,但他力圖找出天才和精神病因素的關系引起廣泛的爭論51911熊比德發表“經濟與發展理論”,第一次推出“創新”概念61926襖勒斯提出創造過程四階段:準備、醞釀、明朗、驗證71931R·P克勞斯福創造技法——“特性列舉法”首先在美國納布拉斯大學開設創造性思維課程81937A·R斯蒂文森在美國通用電氣公司率先開設“創造工程”課程,對職工進行創造學培訓12國外創造創新新學的發展史史(續)、序年代人物貢獻91938奧斯本發明了“智力激勵法”,1941年發表名著“思考和方法”提出“每日一創”、“一日一構思”101942茲威基發明了“形態分析法”111944康頓發明了“綜攝法”121946阿列舒列爾提出解決發明問題的理論(TRIZ超級發明術)131950吉爾福發表了“論創造力”的演講,引起極大震動141954李約滋提出創造家和發明家可以根據一定的方法訓練出來,1954年,美國成立“創造性教育基金會(CEF),在美國推動創造性教育。151956日本大學開設創造能力培訓課程,各地先后成立“創造研究會”、“創造工作研究所”、“創造學會”“星期日發明學校”每年4月18日定為發明節161982福田糾夫首相“開發日本人的創造力是日本通向21世紀的支柱”創造變成各級政府、企業決策依據。13國內創造創新新學的發展史史16世紀前的的中國是個發發明大國,世世界史上的100項重大大發明的前27項,其中中有18項是是屬于中國人人的發明。到到了先秦時期期,老子、孔孔子、孟子及及商鞅等人都都從治學、治治身、治政等等方面論述過過創造,但他他們極力反對對標新立異,,起到了壓抑抑創造精神的的反作用。致致使自1610年以后的的長達400年的歷史時時期內,在世世界科技史上上的重大發明明似乎已與中中國人無緣。。至今尚未發發現自先秦后后有關論述創創造的著作。。直至改革開放放后,創造學學逐步傳入中中國,1980年許立言言教授首先把把國外有關創創造學著作引引入中國,1983年成成立“中國創創造學研究會會籌委會”并并于1994年正式成立立,標志著創創造學在我國國進入獨立研研究發展階段段。14世界界科科技技史史上上的的前前27項項重重大大發發明明、序發明年代國家或地域發明者發明項目評價或影響1前4000埃及不明陶器獻給人類最早的人造容器2前3500美索不達米亞不明青銅器獻給人類最早的金屬制品3前3000西亞西亞不明玻璃這是影響久遠的新材料4前2000中國不明絲綢開創歷史上絲綢產業,提高人們衣著質量5前770~前746中國不明冶鐵術創造歷史上起過革命作用的最重要原料之一6前600古希臘不明瓦對房屋產生深遠影響7前507~前444中國不明磨對人類的機械制造具有極大的示范作用15世界界科科技技史史上上的的前前27項項重重大大發發明明((續續一一))表序號發明年代國家或地域發明者發明項目評價或影響8前400中國不明自來水開創自來水產業9前206中國不明十進位李約瑟:“沒有這個十進位,幾乎不可能出現我們這個統一化的世界了。”10前105中國蔡倫紙對人類文化傳播產生了廣泛、久遠影響。11前60古羅馬凱撒報紙這是傳播人類文化的最早載體1225中國不明瓷器它是中國人對世界文明的獨特貢獻1325中國不明水車風車它是人類利用水力、風力的早期工具14220中國不明算盤它是“世界上最早的手動計算機16世界界科科技技史史上上的的前前27項項重重大大發發明明((續續二二))、序號發明年代國家或地域發明者發明項目評價或影響15220~280中國馬鈞指南車它是一切自動控制機械的祖先16215~282中國皇甫針灸術是中醫學中最天才、最具獨特風格的發明。17約500印度西薩象棋是世界上影響最久遠的智力玩具18808中國不明火藥它曾改變了整個世界事物的面貌和狀態19900中國不明指南針造成航海技藝方面的巨大改革201000中國不明曲釀酒術它為人類奉獻了獨步世界的美酒佳釀211041~1048中國畢升活字印刷術這是人類印刷術史上的第一次革命221247中國秦九韶秦九韶法它是世界數學史上解高次方程的最早發明17世界界科科技技史史上上的的前前27項項重重要要發發明明((續續三三))、序號發明年代國家或地域發明者發明項目評價或影響231453德國古騰堡印刷機推動了世界鉛字印刷機械化的發展241508阿拉伯不明玻璃眼鏡這是人類第一種增強視力,有利于學習文化的新工具251556德國阿古里科拉螺絲釘這是用于機件連接用途最廣泛的新元件261567~1572中國不明人痘接種法世界醫學史上人工免疫預防傳染病的重大發明271536~1610中國朱載育十二平均率科學美學史上“一個革命性的變革”18創造造哲哲學學心理理學學神經經生生理理學學腦科科學學認知知科科學學行為為科科學學自然然科科學學社會會科科學學政治治經濟濟軍事事科學學研研究究工程程技技術術文學學藝藝術術社會會發發展展創造造過過程程創造造人人才才創造造原原理理創造造環環境境創造造技技法法創造造教教育育研究究領領域域研究究對對象象創造造學學是是一一門門研研究究人人類類創創造造活活動動的的規規律律和和方方法法,,探探索索其其過過程程、、特特點點和和機機理理,,并并開開發發人人類類創創造造力力的的學學科科應用用領領域域創造造學學的的研研究究領領域域、、對對象象及及應應用用19創造造思思維維能能力力、20創造造性性思思維維的的基基本本特特性性、創造造性性思思維維基基本本特特性性突破破性性新穎穎性性突發發性性多向向性性形象象性性深刻刻性性獨立立性性敏捷捷性性風險險性性綜合合性性21創造造性性思思維維方方法法、-創造性思維方法邏輯思維直覺思維形象思維幻想思維聯想思維靈感思維相似聯想關系聯想接近聯想對比聯想22創造造者者個個性性品品質質、23良好好個個性性品品質質1-卓卓越越的的奉奉獻獻精精神神每天天進進步步一一點點點點無止止境境地地追追求求完完美美擁有有自自信信,,超超越越對對手手堅忍忍不不拔拔,,勇勇往往直直前前對變變化化有有所所準準備備24良好好個個性性品品質質2-堅堅持持不不懈懈的的學學習習精精神神和和科科學學理理性性的的獨獨立立精精神神不迷迷信信不盲盲從從敢懷懷疑疑敢超超越越25良好好個個性性品品質質3-熱熱情情洋洋溢溢的的合合作作精精神神樹立立正正確確、、積積極極、、主主動動的的溝溝通通意意識識::寬容容他他人人注意意贊贊美美保持持微微笑笑尊重重他他人人以““誠誠””待待人人26良好好個個性性品品質質4-結結構構特特性性、結構構特性性心理理結構構能力力結構構27良好好的的心心理理結結構構希望望打打破破““常常規規””的的創創新新意意識識深究究事事物物機機理理的的強強烈烈好好奇奇心心多視視角角認認識識問問題題和和解解決決問問題題的的靈靈活活性性不怕怕批批評評,,不不怕怕失失敗敗,,敢敢于于堅堅持持,,敢敢于于冒冒險險28良好好的的能能力力結結構構感情情智智力力((情情商商EI))人的的一一生生20%由由智智商商決決定定,,80%由由情情感感智智力力主主宰宰,,職職位位越越高高,,EI的的作作用用越越顯顯著著,,高高達達85%。。始始終終保保持持善善待待他他人人,,嚴嚴于于律律己己。。超越越對對手手著眼眼于于已已知知領領域域,,更更著著眼眼于于未未知知領領域域加加大大思思維維的的““前前進進跨跨度度””、、““聯聯想想跨跨度度””,,超超越越對對手手。。29創造造技技能能、創造造技技能能綜綜合合反反映映創創造造者者的的智智力力技技能能、、感感情情技技巧巧和和動動作作技技能能的的綜綜合合水水平平。。它它與與創創造造創創新新的的關關系系,,猶猶如如摩摩天天大大廈廈與與堅堅固固地地基基的的關關系系30十三三種種主主要要創創造造技技能能創造造技能能信息息能力力注意意力力理解解力力發現現問題題能能力力開發發選題題能能力力抓住住機機遇能能力力操作作能力力工程程能力力智能能技技術術運用用能能力力破譯譯黑黑箱能能力力系統統分分析析和系系統統決決策能能力力觀察察力力記憶憶力力31信息息能能力力科技技人人員員95%~99%各種種問問題題可可通通過過科科技技信信息息,,借借助助于于他他人人的的經經驗驗或或成成果果解解決決系統統搜搜集集美美、、日日、、英英、、法法、、德德五五國國的的專專利利,,就就可可了了解解整整個個發達達國國家家60%~90%的科科技技發發展展情情況況充分分利利用用專專利利文文獻獻可可縮短短科科研研周周期期60%,節約約研研究究經費費40%據20世世紀紀60年年代代一一次次調調查查結結果果,,美美國國和和日日本本化化學學研研究究人人員員用用于于查查閱閱文文獻獻資資料料時時間間占占50.9%,研究究實實驗驗時時間間占占32.1%,計計劃劃與與思思考考時時間間占占7.7%書寫科科研報報告時時間占占9.3%.32創造技技法、33創造技技法科學中中難能能可貴貴的創創造才才華,,由于于方法法拙劣劣可能能削弱弱,甚甚至被被扼殺殺;而而良好好的方方法則則會增增長、、促進進這種種才華華。34十二種種主要要創造造技法法、創造技法TRIZ法法智力激勵法法列舉法法逆向構思法法類比創造法法信息交合法法聯想技法形態分析法法信息交合法法演繹發明法法移植法法綜合應用法法35TRIZ理論來來源TRIZ意意譯為為發明明問題題的解解決理理論1946年年由G.S.Altshuller創創立分析了了不同同工程程領域域中250萬個個發明明專利利,從從中研研究人人類進進行發發明創創造、、解決決技術術難題題過程程中所所遵循循的科科學原原理和和法則則36TRIZ理理論前提和和基本認識識:產品及其技技術的發展展總是遵循循著一定的的客觀規律律同一條規律律往往在不不同的產品品或技術領領域被反復復應用,很很多創新實實質上往往往是其他領領域技術在在某一領域域的全新應應用人們只要遵遵循著產品品及其技術術發展的客客觀規律就就能能動地地進行產品品設計并預預測產品的的未來發展展趨勢37TRIZ理理論體系、辯證法+系系統論+認認識論技術系統進進化法則功能分析物場模型解決發明問問題規則系系統(ARIZ)專利分析創新思維培養自然科學矛盾分析資源分析發明問題標準解法科學原理知識庫技術矛盾創新原理物理矛盾分離方法系統科學思維科學理論基礎問題分析工工具問題求解工工具解題流程理論來源38TRIZ理理論基礎———技術系系統進化法法則涵蓋了各種種產品核心心技術的進進化規律技術系統由由多個子系系統組成,,子系統由由元件和操操作構成。。系統的更更高級系統統稱超系統統技術系統進進化指實現現系統功能能的技術從從低級向高高級變化的的過程每個技術系系統的進化化一般都要要經歷如S-曲線所所示的四個個階段:嬰嬰兒期-成成長期-成成熟期-衰衰退期(幼年期))(發展期))(老年期))39技術系統進進化生命周周期S曲線線、40法則1:完完備性法則則一個完整的的技術系統統包含動力力裝置、傳傳輸裝置、、執行裝置置、和控制制裝置四個個部件控制裝置產品傳輸裝置執行裝置動力裝置能量源控制裝置完整的技術術系統41法則1實例例帆船完成““貨物運輸輸”功能的的技術系統統貨物桅桿船體帆風能水手42法則2:能能量傳遞法法則必須保證能量能從能量源源流向技術系系統的所有有元件能使能量流動的路徑縮短的的方向發展,以減減少能量損損失43法則2實例例盡管收音機機內各子系系統工作都都正常,但收音音機在汽汽車(金屬屬屏蔽的環境)中中電臺傳導導的能量源源受阻不能正常常收聽廣播播,在汽車車外加一根根天線,問問題就解決決了絞肉機替代代菜刀,用用旋轉運動動代替刀的垂直直運動,能能力傳遞路路徑縮短,能量量損失減少少,同時提提高了效率率44法則3:動動態性進化化法則技術系統的的進化應沿沿著增加結構柔性、、可移動性性、可控性性的方向發展展,以適應應環境狀況況或執行方方式的變化化45法則3實例例柔軟性可移動性可控性照相機進化化:剛體單絞體多絞體柔性體液體/氣體體場四腿椅轉椅滾輪椅手動調焦通過按鈕調調焦感應光線調調焦自動調焦46法則4:提提高理想度度法則技術系統沿沿著提高理理想度,向向最理想系統統的方向進進化,代表著所所有技術系系統進化法法則的最終終方向。理想化意味味著:系統的質量量、尺寸、、能量消耗耗0實現的功能能數量∞∞47法則4實例例第一臺計算算機重量:數噸噸功能:計計算現代計算機機重量:1000克功能:上千千種。包括括計算、繪繪圖、通信信、多媒體體等48法則5:子子系統不均均衡進化法法則任何技術系系統所包含含的子系統統都不是同同步、均衡衡進化的,,每個子系系統都是沿沿自己的S曲線向前前發展不均衡的進進化經常會會導致子系系統之間的的矛盾出現現整個技術系系統的進化化速度取決決于系統中中發展最慢慢的子系統統的進化速速度49法則5實例例自行車的進進化起先、腳蹬蹬子直接安安裝在前輪輪上,自行行車速度與與前輪直徑徑成正比,,為提高速速度人們著著眼與增加加前輪直徑徑;隨著前前后輪尺寸寸差異加大大,自行車車的穩定性性變得很差差,于是人人們開始研研究自行車車的傳動系系統,在自自行車上裝裝上了鏈條條和鏈輪50法則6:向向超系統進進化法則技術系統沿沿著從單系系統→雙系系統→多系系統的方向向發展進化到極限限時,實現現某項功能能的子系統統會從系統統中剝離,,轉移至超超系統,作作為超系統統的一部分分。在該子子系統的功功能得到增增強改進的的同時,也也簡化了原原有的技術術系統51法則6實例例飛機在長距距離飛行時時,需要在在飛行中加加油。最初:燃油油箱是飛機機的一個子子系統;進化后::燃油箱箱脫離了了飛機,進進化至超超系統,,以空中加加油機的的形式給給飛機加油油。飛機機系統簡簡化,不必必再隨身身攜帶龐龐大的燃燃油箱52法則7::向微觀觀進化法法則沿著減小小其元件件尺寸的的方向發發展,從從最初的的尺寸向向原子、、基本粒粒子的尺尺寸進化化,同時時能夠更更好的實實現相同同的功能能實例:電電子元件件的進化化真空管晶體管集成電路路53法則8::協調性性法則技術系統統的進化化是沿著著各個子子系統相相互之間間更協調調的方向向發展。。即系統統的各個個部件在在保持協協調的前前提下,,充分發發揮各自自的功能能。表現現在:結構上的的協調各性能參參數的協協調工作節奏奏/頻率率上的協協調54法則8實實例結構上的的協調早期積木木:只能能摞、搭搭現代積木木:可自自由組合合、隨意意插合成成不同的的形狀各性能參參數的協協調網球拍需需要考慮慮兩個性性能參數數的協調調:將球球拍整體體重量降降低,以以提高其其靈活性性,同時時增加球球拍頭部部重量,,以保證證產生更更大的揮揮拍力量量工作節奏奏/頻率率上的協協調為提高混混凝土強強度,建建筑工人人在澆注注施工中中,一面面灌混凝凝土,一一面用震震蕩器進進行振蕩蕩,以確確保混凝凝土的密密實55TRIZ理論的的問題分分析工具具、問題分析工具功能分析資源分析矛盾分析物場模型56功能分析析與物場場模型產品是功功能的一一種實現現。所有產品品的功能能均可以以分解為為兩種物物質S1、S2和一種場場F,三三元素組組成物-場模型型必須建立立完整的的物-場場模型。。如果在在一個具具體問題題中出現現了一個個沒有價價值的物物-場,,就有必必要在S1、S2之間引進進S3,如果情況況不許可可的話,,引進的的S3可以是S1、S2的變體57\、鋼丸S1非磁性管管S2磁體S3鋼丸發送送器建立完整整的物-場模型型實例1給鋼丸發發送機彎彎管強烈烈磨損區添加保保護層58建立完整的物物-場模型實實例2鑄件拋砂鑄件S2砂顆粒S1干冰S3F59矛盾分析及其其消除原理矛盾是TRIZ的的一個核心概概念。要改進進系統的某一一部分屬性,,其他的某些些屬性就會惡惡化,這種問問題就稱系統統矛盾系統的進化就是不斷消除除系統矛盾的的過程,不僅僅要改善矛盾盾的一個方面面,同時又希希望不要惡化化矛盾的另一一方面,以達達到解決矛盾盾的理想化。。60典型的系統矛矛盾分析實例例重量和強度;;形狀和速度度;可靠性和和復雜性是經經常出現的、、典型的物理理矛盾矛盾的解決是是既增加零件件的強度,又又不要增加另另部件的質量量和尺寸61資源分析TRIZ理論論認為:解決決發明問題必必須指明“給給定的條件””和要求“應應得的結果””發明創造的過過程就是從分分析發明情景景開始,包括括技術、生產產、研究、生生活、軍事等等各種資源情情景,對系統統資源分析得得越詳細,越越深刻,就越越能接近問題題的理想解62TRIZ理論論的求解問題題工具、TRIZ理論論求解問題工工具發明問題標準解法科學原理知識庫技術矛盾創新原理物理矛盾分離方法63發明問題標準準解法首先將特殊的的問題歸結為為TRIZ的的一般問題,,應用TRIZ理論尋求求標準解法,,然后演繹成成初始問題的的具體解法TRIZ標準解決方案案TRIZ一般性問題特殊的問題與需求具體的解決方案TRIZTRIZ理論論解決問題的的思路64物理矛盾分離離方法及科科學原理知識識庫TRIZ認為為:為了降低低解決問題的的難度,往往往首先應用分分離原理來解解決物理矛盾盾。分離原理包括括以下4種方方法:空間分離時間分離條件分離整體與局部分離分離原理65分離原理應用用實例空間分離:測量海底時時,將聲納探探測器與船體體空間分離,,用以防止干干擾,提高測測試精度時間分離:將飛機機翼翼設計成可調調的活動機翼翼,以適應在在飛行中各個個時間段的不不同要求條件分離:將水射流條條件分離,給給予不同的射射流速度和壓壓力,即可獲獲得“軟”的的或“硬”的的不同用途的的射流,用于于洗澡按摩或或用作加工手手段或武器整體與局部分分離:采用柔性生生產線,以滿滿足大眾化和和個性化市場場需求的不同同要求66科學原理知識識庫(創新方方案庫)科學原理知識識庫涵蓋了多多學科領域的的原理,包括括物理、化學學、幾何等,,對自然科學學及工程領域域中事物間紛紛繁復雜的關關系實現全面面的描述,借借助于這些通通用的原理,,把問題簡化化到最基本的的要素,引導導和幫助創造造者利用它來來解決某一特特定技術領域域的知識問題題(見“創造造創新方略””表4-2))67創新方案構建建過程9,000,000近25年的歐美專利創新問題庫行業應用分析工具Pro/Innovator本體論創新方案庫庫Pro/Innovator創新方案庫庫本體論構建工具專利分析工具語義處理工具68技術矛盾創創新原理TRIZ理理論歸納出出40條創創新原理及及示例(表表4-3))和39個個通用工程程矛盾參數數來描述矛矛盾,并根根據它們之之間建立的的對應關系系設計了矛矛盾表(附附錄F)在實際工程程設計中,,如果改進進了系統的的一個參數數,總會引引起另一參參數的變化化,利用矛矛盾矩陣表表,就能找找出組成雙雙方內部性性能的某兩兩個矛盾,,并能得到到趨于理想想化的標準準解69矛盾表應用用實例簡介介傳統扳手美國專利扳扳手常規的扳手手,為擰開開生銹的螺螺母非常困困難,還經經常損壞螺螺母,要揭揭開這個難難題,可以以有三個答答案:70、1)提高制制造精度,,使扳手內內側和螺母母側面較好好吻合;2)允許扳扳手的側面面做自我調調整,使其其與螺母的的側面相符符;3)使用軟軟一些材料料做扳手,,以使不不損壞螺母母。上述三個答答案中的第第一個是最最切實際的的。如果制制造精度越越高,工藝藝性則越差差。從而確確定了它們們之間相應應的技術沖突:試圖改進的的因素參數數——No.31““物體產生生的有害因因素”變壞的因素素——No.29““制造精度度”把它們映射到通用用工程表上,即可得得到四組數據,再將這些些數據對照40條條創造發明明原理表,,即可得到4條推薦的的發明原理理:No.04不對稱稱、No.17變變維、No.34拋拋棄和再再生、No.26復制。對No.04及No.17兩條發明原原理進行深深入分析表表明,如果果扳手工作作面與螺母母側面能多多點接觸,,而不只是是棱角單點點接觸,問問題就可以以得到解決決。該設計計于1995年在美美國獲得了了專利。71、通用工程矩矩陣表應用用事例介紹紹基本特性改進特性12313839物體產生有害因素1229制造精度04、1734、2639、72TRIZ解解題流程———

解決決發明問題題規則系統統(ARIZ)ARIZ是是TRIZ理論的解解題流程。。是顯示一一種系列行行為的程序序ARIZ認認為:發明明問題求解解的過程是是對問題不不斷描述和和程式化的的過程,描描述得越清清楚,問題題就越容易易解決。ARIZ就就是由一整整套邏輯過過程組成的的規則系統統,將初始始問題程式式化,并使使技術系統統逐漸向理理想化的方方向進化。。73解決發明問問題規則系系統(ARIZ)ARIZ主主要包括有有七個邏輯輯過程,即即7個步驟驟每一步驟下下列有分步步驟,總計計約為40個分步驟驟;每一分步驟驟列有幾個個不同的操操作;每一操作列列有避免出出錯的法則則、主要步步驟和方法法的清單,,以及如何何運用物理理效應的圖圖表。已全部有軟軟件支持74解決發明問問題的規則則系統圖選擇問題系統矛盾定定義描述物理矛矛盾描述理想方方案消除物理矛盾的方法法重新表述問題分析矛盾區區及資源域知識庫初始的問題題獲得解決方方案無解決方案案、、75TRIZ理理論的發展展歷程-S曲線、1946195619851989199920042008+中國大規模模教育與行行業應用歐美日韓大大規模工業業應用和教教育普及中國教育與與行業應用用探索蘇聯國內教教育普及理論體系建建立與完善善蘇聯國內專專家級應用用歐美日韓行行業應用探探索歐美專家級級應用76ARIZ生生命周期的的第一個S曲線1946~1956誕誕生期。開始研究隱隱藏在發明明背后的規規律至第一一篇TRIZ論文發發表(TRIZ-56)1956~1985發發展期。解決發明問問題規則系系統新版本本的發布((TRIZ-85))標志TRIZ理論論體系建立立與完善。。從蘇聯國國內專家級級研究應用用走向教育育普及1985~1989成成熟期。成立俄羅斯斯TRIZ協會,開開發出第一一個TRIZ軟件,,開始研究究TRIZ理論與其其他理論方方法的結合合1989年年,隨著前前蘇聯解體體,TRIZ理論走走向世界77TRIZ理理論發展的的第二個S曲線1993年年TRIZ正式進入入美國,1999年年美國阿列列舒列爾TRIZ研研究院和歐歐洲TRIZ協會相相繼成立,,伴隨著TRIZ在在歐美亞的的大規模研研究和應用用的興起,,TRIZ的發展進進入新的進進化階段———第二個個S曲線1999~2004歐美美、日、韓韓從專家級級研究應用用發展到大大規模行業業應用探索索應用并走走向教育普普及,廣泛泛吸收產品品研發與創創新的最新新成果,試試圖建立基基于TRIZ的技術術創新理論論體系;2004年年TRIZ國際認證證進入中國國,中國教教育與行業業應用探索索預計2008年后,,中國將大大規模教育育與行業應應用78TRIZ理理論的應用用1創新需要建建立起自然然科學和工工程技術領領域的基本本原理以及及人類已有有科研成果果之間的全全新聯系,,依據對科科學的貢獻獻程度、技技術的應用用范圍及為為社會帶來來的經濟效效益劃分一一定的發明明創造等級級,等級越高,,獲得該發明明專利時所所需的知識識就越多,,這些知識識所處的領領域就越寬寬,搜索有有用知識的的時間就越越長。TRIZ可可以高效效地完成這這個過程,,構建類比和和聯想的機機制,構建建出科學的的創新設計計方案,大大優化研研發進程,減少后期期的重復開開發和資源源浪費,再再也不用過過多地依賴賴于勞民傷傷財的反復復試驗和等等待觸發靈靈感的降臨臨。79TRIZ理理論的應用用2-在蘇蘇聯有300多多所學校教教授這種獨獨特的解決決問題的技技術,從職職業工程師師開始,逐逐漸發展到到大學生、、高中生、、甚至發展展到對五、、六年級以以上的學生生進行講授授。通過學學習、掌握握、運用TRIZ,,每個人人都會成為為善于創新新的發明家家,80TRIZ理理論的應用用3-在美美國專門成立了了TRIZ研究小組組,美國供供應商協會會(ASI)把TRIZ與QFD(質質量功能推推廣)方法法、Taguchi倡導的方方法一起推推薦給世界界500強強,開發了了基于TRIZ知識識庫的計算算機輔助軟軟件,指導導研究人員員和咨詢人人員在工業業發展中更更好的應用用TRIZ,創造造出成千上上萬項的重重大發明,,取得了可可觀的經濟濟效益。81計算機輔助助創新技術術(CAI)美國億維訊訊公司將TRIZ理論、現現代設計方方法學、本本體論、語語義處理技技術及計算算機軟件技技術集為一一體,開發了針對對不同行業業技術特點點的創新工工具——計算機輔助助創新技術術(CAI),把TRIZ理論推推向了一個個嶄新的階階段。目前前已登陸中中國市場,,北京、成成都、香港港等地均設設有分公司司,將計算算機輔助創創新技術、、應用平臺臺及相關服服務引入了了我國,包包括全方位位創新技術術培訓以及及企業創新新系統的建建立和實施施服務。82(CAI))特點獨特的問題題描述方法法,快速準準確地發現現現有方案案中存在的的問題,明明確研發的的方向把握握技術發展展的趨勢涵蓋了不同同學科領域域的創新方方案庫,成成為企業創創造創新的的指南。企企業在產品品研發中可可迅速獲得得獨特的集集成創新方方案,為企企業獲得具具有自主知知識產權的的名牌產品品開路基于900萬件件發明專利利的分析技技術,保保證證了了提提供供方方案案的的有有效效性性和和可可操操作作性性,,并并大大大大提提高高研研發發效效率率和和成成功功率率在概概念念設設計計階階段段即即可可對對方方案案進進行行技技術術和和經經濟濟的的評評估估,,從從而而大大大大降降低低產產品品的的研研發發和和生生產產成成本本作為為企企業業智智力力資資產產的的管管理理平平臺臺,,實實現現行行業業知知識識積積累累、、共共享享和和管管理理一一體體化化83當前前技技術術創創新新的的特特點點1技術術創創新新能能力力已已經經取取代代價價格格等等傳傳統統因因素素成成為為競競爭爭成成敗敗的的決決定定因因素素。。技術術創創新新不不但但能能適適應應市市場場和和消消費費的的需需求求,,而而且且更更重重要要的的是是可可以以開開拓拓市市場場、、引引導導消消費費、、創創造造新新的的消消費費需需求求。。迅速速提提高高國國家家、、民民族族的的技技術術創創新新能能力力是是涉涉及及民民族族利利益益、、地地位位乃乃至至民民族族生生存存的的迫迫切切任任務務。。84當前前技技術術創創新新的的特特點點2新學學科科的的發發明明和和發發現現及及其其關關鍵鍵技技術術的的突突破破往往往往導導致致制制造造技技術術和和制制造造產產業業的的重重大大進進步步,,成成為為實實現現跨跨越越發發展展開開創創技技術術新新紀紀元元的的革革命命性性變變革革18世世紀紀以以蒸蒸汽汽機機為為標標志志的的英英國國工工業業革革命命揭揭開開了了工工業業經經濟濟時時代代的的序序幕幕內燃燃機機的的發發明明引引發發了了制制造造產產業業的的革革命命激光光等等光光刻刻技技術術的的發發明明,,使使大大規規模模集集成成電電路路等等微微電電子子與與精精密密制制造造成成為為可可能能,,促促進進了了計計算算機機和和信信息息技技術術的的發發展展…………關鍵鍵技技術術的的創創新新和和突突破破所所產產生生的的影影響響是是深深遠遠的的85特點點3科技技成成果果的的轉轉化化周周期期大大大大縮縮短短發明項目發明年代應用年代間隔年限人造絲16651885220蒸汽機16801780100電話1829188657無線電1867190235飛機1897191114電視機1922193412太陽能電池195319552激光19541955186當前技術術創新的的特點4各學科相相互綜合合、滲透透與交叉叉促進了集集成創新新的發展展在市場場需求的的驅動下下,創造造性地集集成創新新成為實實現技術術跨越的的突破口口研究與開開發的國國際化趨趨勢跨國公司司已成為為國家爭爭奪市場場、資源源、開展展全球競競爭的新新形式,,控制了了世界生生產總值值的40~50%。突出的市市場性和和戰略性性一切創新新活動都都是圍繞繞市場需需求展開開的。為為使技術術創新獲獲得理想想的、長長期的經經濟效益益,就要要有更長長遠的眼眼光,制制定戰略略用以指指導技術術創新的的可持續續發展87創新戰略略類型\突破創新連續創新集成創新模仿創新戰略選擇擇創新流88、連續創新新、突破破創新與與創新流流89連續創新新特征企業在已已有的專專業知識識基礎、、相應的的技術標標準和規規范的支支持下,,沿著已已有的技技術軌道道,為使使產品獲獲得更高高的性能能、更低低的成本本、更安安全和更更長的生生命周期期而進行行的創新新面對成熟熟的市場場,市場場占有率率高受已有的的標準和和技術規規范指導導,在組組織上擁擁有穩定定可靠的的傳統創創新體系系“每天進進步一點點點”是是企業開創創名牌產產品的極好好手段段。90、企業漸進進式連續創創新切入口口精度、純純度、改進重量量安全使用用壽命環保、節節省能源時代發展展新時尚智能化、、網絡化化、柔性性化數字化、、自動化化、“傻傻瓜”化化提升傳統統產品性能能系列化、、模塊化化、集成成化多功能化化,組合合化、功功能單一一化小型化,,便攜化化、精密密化高靈敏化化、大型型化、輕輕量化未來化、、個性化化、高級級化高功能化化、高速速化耐用性、、耐久性性、免修修化無故障化化平臺化綠色化、、資源再再生化、、廉價化化省能源資資源化,,工藝簡簡單化,,企業漸進進式連續續創新切切入口91企業員工工都可以以成為連連續創新新的能手手日立制作作所職工工圍繞技技術創新新一年曾曾提出421萬萬項建議議松下電器器員工一一年曾提提出約261萬萬項建議議富士電機機員工一一年曾提提出約168萬萬項建議議92技術周期期的螺旋旋式增長長技術突破連續創新醞釀主導設計技術突破連續創新醞釀主導設計技術突破連續創新醞釀主導設計選擇選擇選擇保持變化變化變化保持保持技術替代代技術替代代技術替代代、93突破創新新產生替代代技術醞釀期共同學習習型連續創新新工藝、結結構、流程創新新主導設計計出現潛在用戶戶政府供應應商新行業標標準政府采購購特定用用戶突破創新新結構創創新全新系列列產品投投入市場場新的基礎礎實施新新的供應應鏈新的市場場空間新新的服務務突破創新新成果的的轉化94、創新流與與產品生生命周期期圖3、主導導設計2、醞釀釀期4、連續續創新和和結構性性創新期期95創新流與與產品生生命周期期說明創新動態態過程發發展階段段依次是是技術突突變、醞醞釀期、、主導設設計、連連續創新新和結構構創新。。產品創新新數量隨隨著主導導設計的的逐步確確立而不不斷遞減減,工藝藝創新數數量隨著著競爭的的加劇而而不斷加加大,又又最終因因工藝的的完善而而逐步遞遞減。當主導設設計確定定后,企企業內的的創新轉轉回到新新產品的的工藝創創新和結結構創新新,并要要進行不不斷的連連續創新新通過突破破式組織織變革,,對戰略略進行重重新取向向,形成成創新流流戰略,,96創新流與與產品生生命周期期說明((續)理想的開開發突破破性新產產品的醞醞釀期為為圖中的的陰影部部分其間消費費需求迅迅速激發發,市場場容量擴擴大,產產品技術術開始穩穩定,產產品創新新和工藝藝創新的的空間很很小,這這為企業業實施第第二次技技術突破破創新創創造了條條件。97為了適應應迅速變變化的市市場技術術發展,,企業的的主導產產業將是是動態的的,組織織結構必必須具有有靈敏的的應變能能力,不不斷淘汰汰過時的的產品,,發展新新的產業業。應根根據企業業自身情情況適時時調整戰戰略戰術術韋爾奇領領導的美美國通用用電氣公公司,通通過600次重重組、調調整兼并并、擴大大服務領領域、三三分之二二的收入入來源于于咨詢、、信息、、金融和和產品服服務,使使一個世世界最大大的制造造企業變變為以服服務為主主的企業業,這一一做法值值得我們們深思。。98集成創新新、99集成和集集成創新新的一般般概念“集成””將獨立的的若干部部分組合合在一起起成為一一個整體體。“集成創創新”將各種創創新要素素進行創創造性匹匹配、融融合,絕絕不是簡簡單的疊疊加、混混合、匯匯總,是是建立在在社會聯聯系基礎礎上的互互動,強強調主動動優選行行為。集成創新新的重要要意義:100現導科學學研究的的特性需需要集成成面對迅速速膨脹的的知識體體系,科科學的發發展越來來越依靠靠多學科科的綜合合滲透和和交叉,,當前學學科的交交叉總量量占全部部學科總總是的46.8%。光光機電一一體化技技術的產產生和快快速發展展就是最最好的說說明。從20世世紀初到到20世世紀末,,學科的的分支發發展:600多多門6000多門101技術的復復雜性和和市場的的多變性性需要集集成一項技術術所包含含的知識識和技能能,往往已不不能由一一個專家家,甚至至某一個企企業完全全掌握,,而需要要融合不同同學科專專家,不不同企業業知識和技技能,西班牙門門澤乃斯斯發電廠堪稱是多多學科技技術集成成的絕妙產產物,它它包含有有太陽能能利用、溫溫室效應應、電機機、風力力等多種學學科原理理,需要要多種技技術人才才的通力力合作102集成是企企業發展展的原動動力面對當今今加入世世貿組織織經濟全全球化的的挑戰,,如果依依舊維持持在過去去的引進進、單純純模仿,,做外國國人已經經做過的的工作,,這僅僅僅是量變變的過程程,即使使再接近近國際水水平,也也很難形形成新的的產業,,必須強強調創新新,實現現跨越,,以求企企業為了了能持續續性發展展,力爭爭在新一一輪競爭爭中強占占制高點點。103愈加劇劇烈的的全球球產業業競爭爭需要要全球經經濟一一體化化,要要求企企業重重新配配置創創新資資源,,縮短短研發發周期期,減減少投投入和和分散散風險險,需需要迅迅速提提高競競爭力力,突出優優勢互互補,,并加加強企企業間間特別別是同同跨國國企業業間的的合作作開發發。20世世紀70年年代,,日本大大規模模基礎礎電路路產業業整體體上落落后美美國10年年以上上,日日立、、富士士通、、三菱菱、日日本電電氣和和東芝芝聯合合起來來,歷歷時4年對對VLSI的6項技技術實實施集集成創創新,,至1983年年,日日本存存儲器器產品品的世世界市市場占占有率率已與與美國國持平平,1988年年一躍躍為85%,把把美國國遠遠遠地拋拋在后后頭。。104對1900年以以來480項重大大科技技成果果統計計表明:在20世紀紀50年代代,人類的的創造造發明明大都都屬于獨創創性的的,此此后,,技術集成成性的的創造造發明明成果所占占比重重急劇劇上升升,當前已已占70%以上上。原創性性與集集成性性創造造發明明成果果統計計逐年年對照照曲線線圖集成性性105技術集集成的的形式式、技術集成多項常常規技技術集集成原創性性與常常規技技術的的集成成多學科科交叉叉集成成106多項常常規技技術集集成、單元技技術與與單元技技術的的集成成單元技技術與與系統技技術的的集成成傳統技技術與與信息技技術的的集成成大型系系統技技術集集成雙邊或或多邊邊技術聯聯盟合合作集集成多項常常規技術集集成107單元技技術與與單元元技術術集成成實例例波音747飛機機是波波音公公司的的工程程師們們把公公司噴噴氣發發動機機、航航空材材料、、導航航等方方面的的新技技術成成果集集成起起來,,開發發出與與之配配套的的制造造技術術和工工藝,,于1970年年投入入商業業運行行。由由于主主要用用的是是幾種種成熟熟的單單元技技術,,致使使說不不上波波音747飛機機的發發明者者究竟竟是誰誰。108單元技技術與與系統統技術術集成成實例例火力發發電機機就是是由鍋鍋爐、、汽輪輪機、、發電電機、、勵磁磁機等等產品品上大大量先先進單單元技技術和和測量量、控控制、、整體體優化化等系系統綜綜合集集成的的產物物我國由由于缺缺乏掌掌握行行業的的多種種單元元技術術又精精通系系統技技術的的復合合人才才,以以致出出現大大量重重復引引進國國外成成套設設備的的不良良現象象,甚甚至經經常有有國外外購買買我國國的單單元設設備,,經系系統集集成后后,再再高價價返銷銷我國國的不不正常常現象象發生生。109傳統技術與與信息技術術集成實例例北京機電研研究院生產產的立式加加工中心將將三維加工工工藝應用用軟件技術術與北京航航空航天大大學的計算算機數控軟軟件技術集集成,創造造出網絡化化、柔性化化的頂級數數控系統產產品,實現現了數控系系統制造方方面的跨越越式趕超。。該系統在Windows操作作系統下,,控制1~10個通通道,每個個通道可實實現1~8軸聯動,,成為一種種新穎的網網絡化數控控系統。是是傳統技術術與信息技技術集成的的典型。110實現了用光光纜局域網網進行信息息傳送。該系統能在在WINDOWS操操作系統統下控制1-10通通道,每個個通道可實實現1-8軸聯動。。五軸聯動加加工中心111在功能上和和開放性上上比8軸聯聯動的中華華I型(上上圖)有了了較大發展展,多通道道結構可實實現聯網控控制(DNC),成成為新穎的的-------網絡化數控控系統112PCI或ISA總線線CPUI/O顯示硬盤網卡機床SERCOS卡伺服單元電機伺服單元電機伺服單元電機伺服單元電機通用總線,,備件容易易,維修方方便光纜傳輸,,可靠性高高,抗干擾擾強,聯線線簡單,易易于維護隨當代PC機的發展展同步發展展采用先進的的現場串行行實時通訊訊標準113該技術不僅僅打破了發發達國家對對我國的技技術封鎖,,而且有力力的壓制了了國外同類類產品在國國內的銷售售價格。巴統組織的的官員,來來院了解了了機電院自自主知識產產權的五軸軸聯動技術術后,為機機電院的高高技術產業業化水平感感到驚訝。。認為在短短時間里開開發出這樣樣水平的數數控機床由由衷的敬佩佩,是對發發達國家技技術封鎖的的有力回擊擊。114大型系統技技術集成實實例宏偉的“阿阿波羅

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