第8章TRIZ中的思維工具創新設計研究所主要內容九窗口法空間-時間-成本算子聰明小人法8-1九窗口法九窗口法又稱為系統算子，是處理由過去到現在及將來變化的動態影像的具體方法。應用系統算子是將系統問題擴展。當設計者解決問題時，通常在其頭腦里都會產生關于新設計或已有設計的靜態影像，僅有這類影像是不夠的。如果我們頭腦中有動態影像，會增加設計者的解決問題的能力。8-1九窗口法應用系統算子將問題邊界擴大，很多情況下系統內難于解決的問題換個角度分析則很容易解決，考慮在超系統、子系統、系統前后過程等尋找原問題的替代解決方法。分析問題角度替代問題解決方法描述系統構成超系統是否可在超系統做某些改進，達到解決原問題同樣效果。子系統是否可在子系統做某些改進，達到解決原問題同樣效果。時間過去在問題發生的前過程做某些改進，達到解決原問題同樣效果。將來在問題發生的后過程做某些改進，達到解決原問題同樣效果。因果關系原因消除問題原因，使原問題不發生。結果分析問題不解決的不良結果，消除不良結果繞過原問題。輸入-輸出輸入對系統輸入做出改進，解決原問題。輸出分析對系統輸出造成的不良結果，改變系統輸出解。解決原問題8-1九窗口法實例1：對系統輸入做出改進解決問題統計數據顯示服用安眠藥已成為自殺的最主要途徑，為防止自殺對安眠藥成分（系統發揮作用前）作出改進。增加安眠藥外衣，達到緩釋效果；在安眠藥外衣中增加可導致服用者嘔吐物質；少量服用時對服用者無作用，大量服用時嘔吐劑發生作用。8-1九窗口法實例2：對超系統作出改進解決問題作戰半徑是衡量戰機乃至空軍作戰能力的重要指標之一。為了提高飛機的作戰半徑，人們總是盡可能地增大飛機的載油量，但過大的油料載荷，只能以犧牲飛機的其他性能為代價。在單一飛機技術系統內解決這個沖突非常困難。在超系統內，在飛行編隊中增加專用的加油機，就能較好地解決這一沖突。經過一次空中加油，轟炸機的作戰半徑可以增加25～30％；戰斗機的作戰半徑可增加30～40％；運輸機的航程差不多可增加一倍。如果實施多次空中加油，作戰飛機就可以做到“全球到達，全球作戰”。8-1九窗口法實例3：對系統后過程作出改進解決問題圓木裝車前需要測量計算圓木體積，傳統方法測量費時，費力。在系統后過程解決原問題，裝車以后，相機拍照采用圖片對比測量計算圓木體積，提高了效率。8-2空間-時間-成本算子TRIZ中將空間-時間-成本（Space-Time-Cost）方法稱為稱為STC算子（STCoperator），該算子也翻譯為尺寸-時間-成本(Dimensions-Time-Cost,DTC)算子，簡稱參數算子。其基本思想是將待改變的系統（如汽車、飛機、機床等）與DTC建立關系，以打破人們的思維慣性，思考尺寸參數、時間參數、成本的變化會給問題解決帶來的改變，得到創新解。8-2空間-時間-成本算子DTC算子的規則為：將系統的尺寸從目前的狀態減小到0，再將其增加到無窮大，觀察系統的變化。將系統的作用時間由目前狀態減小到0，再將其增加到無窮大，觀察系統的變化。將系統的成本由目前狀態減小到0，再將其增加到無窮大，觀察系統的變化。參數算子不能給出一個精確的答案，它的目的是產生幾個“指向問題解”的想法，幫助克服分析問題時的思維慣性。8-2空間-時間-成本算子按照上述規則改變原系統后，使人們能從不同的角度去觀察與研究系統，這往往可以幫助人們打破思維慣性的束縛，從而發現創新解。為了使上述規則更有效，變化的過程需與系統功能有關：尺寸變化的過程直接與系統的功能相關。如汽車的功能是載貨，可以考慮貨物是一個原子，或一個星系。時間變化的過程與系統功能所對應的性能相關。如汽車的功能是載貨，載貨的過程可以一瞬間，也可以是一千年。成本與實現功能的系統相關。如汽車的功能是載貨，汽車的成本可以是1分錢，也可以是1000萬人民幣。8-2空間-時間-成本算子實例8.4:廢舊電線回收方法廢舊電線回收以后，需要將沒有利用價值的電線絕緣層和金屬分離，以回收金屬。現在采用的方法是燃燒電線絕緣層，但對環境污染比較嚴重。現在需要找到一種方法回收金屬并不污染環境。參數改變改變的物體或過程會給問題解決方法帶來哪些改變得到的問題解決途徑尺寸→

電線長度非常長對問題解決沒有帶來任何好處無尺寸→0電線長度非常限短當電線長度大大小于電線直徑成片狀時，電線表面的絕緣層很容易剝離。首先將電線破碎，再考慮絕緣層和金屬的分離。時間→0所用時間非常短對問題解決沒有帶來任何好處無時間→

所用時間非常長可以通過絕緣層的在特定條件下的自降解來剝離絕緣層，但必須保證電線在正常使用時不會降解。改進電線絕緣層材料成本→0所用成本非常低對問題解決沒有帶來任何好處無成本→

所用成本非常高通過化學試劑實現金屬的置換和還原提取金屬。采用化學試劑提取金屬8-3聰明小人法聰明小人法（SmartLittlePeople,SLP）是由Altshuller上個世紀60年代開發的一種方法。該方法能幫助設計者理解物理的、化學的微觀過程，并采用特殊術語克服思維慣性。一串高舉手臂的小人，可以表示一個實體，如棒料、水泥塊、金屬塊等；該串小人之間的距離變大，但處于連接狀態，表示物體的熱膨脹；處于奔跑中的一批小人可以描述一團運動中的氣體。小人雖然不懂語言，但按照場的規律存在。如增加溫度，由小人組成的液體之間的連接緊密程度下降，溫度進一步提高，液體將變成氣體。因此，聰明小人法是一種處理復雜情景的有效方法。向微觀系統傳遞是技術進化的一種趨勢。描述該趨勢的基本思想是宏觀系統的微觀特性的應用。如熱膨脹可以用于產生顯微鏡的微位移，而不采用機械齒輪傳動系統產生微位移。材料的各種特性均可用于微觀資源，如熱膨脹、磁、壓電等性能。小人法是描述該類傳遞技術的一種方法，并在后續的發明問題解決算法（ARIZ）中得到了應用。8-3聰明小人法實例5：水輪發電機葉片加工問題。葉片材料是特殊鋼，首先鍛造成型，之后用銑削方法進行粗加工。加工中出現的問題：長葉片支撐在夾具之間，由于自重及銑削力的影響，葉片向下彎曲，影響其加工精度。已有的解決方案為：專門增加葉片支撐，防止葉片彎曲變形，保證精度。但新問題依然存在：為了保證銑刀軸向移動，葉片支撐要移動新位置，不僅需要時間調整葉片支撐，調整后的新位置也影響加工精度。現采用聰明小人法提出解決方案。8-3聰明小人法問題描述：下圖是目前系統的聰明小人模型。刀具一面銑削，一面向右移動。葉片下一批小人向葉片施力，保證葉片不產生向下彎曲變形。在刀具右側還有一部分小人向左推刀具，影響刀具軸向運動。8-3聰明小人法小人法解決方案描述：如下圖，刀具作軸向運動的同時，上部的小人也向右奔跑，不影響刀具運動，下部小人還能支撐葉片，不使其向下彎曲。

基于該圖的模型，可以構造理想解，即發現某種可用資源（X-資源），消除葉片下面的支撐，但不致弱化支撐功能、不能使系統太復雜、不要引出新的問題。8-3聰明小人法最終的解決方案在銑削開始前，一圓柱型保護套套在葉片外部，保護套用泡沫塑料類軟材料制成，置于改進設計的原支撐之上，隨工件一起轉動，使葉片不產生向下彎曲的運動，同時刀具加工過程中很容易將一部分構成保護套的材料去掉，即刀具一面加工葉片，一面去掉保護套材料，保證刀具軸向運動。本章小結九窗口法（系統算子）從時間和系