TRIZ资源分析

1、triz理论理论资源分析资源分析 一、资源分析法概述一、资源分析法概述 理想的系统需要资源，为了能够达到目理想的系统需要资源，为了能够达到目 标中的任何一个目标，系统难免选择出最有标中的任何一个目标，系统难免选择出最有 效的方法。必要的资源需要寻找或创造。在效的方法。必要的资源需要寻找或创造。在 需要的时候，系统会有能力利用全部常识和需要的时候，系统会有能力利用全部常识和 周围环境选择正确的资源。周围环境选择正确的资源。 在发明创造设计过程中，可用系统资源在发明创造设计过程中，可用系统资源 起着重要作用，问题的解越接近理想解，系起着重要作用，问题的解越接近理想解，系 统资源就越重要。只有具备并

2、使用资源才能统资源就越重要。只有具备并使用资源才能 解决所有问题。解决所有问题。 实用技术资源是提高理想度最重要手段实用技术资源是提高理想度最重要手段 之一。之一。 triz理论的问题分析工具理论的问题分析工具 问题问题 分析工具分析工具 功能分析功能分析 资源分析资源分析矛盾分析矛盾分析 物场模型物场模型 资源分析资源分析 triz理论认为：解决发明问题必须指明理论认为：解决发明问题必须指明“给给 定的条件定的条件”和要求和要求“应得的结果应得的结果” 发明创造的过程就是从分析发明情景开始，发明创造的过程就是从分析发明情景开始， 包括技术、生产、研究、生活、军事等各包括技术、生产、研究、生活

3、、军事等各 种资源情景，对系统资源分析得越详细，种资源情景，对系统资源分析得越详细， 越深刻，就越能接近问题的理想解越深刻，就越能接近问题的理想解 讨论讨论: 举例说明什么是资源？举例说明什么是资源？ 完成（任务完成（任务/功能），用了（功能），用了（资源）资源） 资源就是一切可被人类开发和资源就是一切可被人类开发和 利用的物质、能量和信息的总称。利用的物质、能量和信息的总称。 农业经济阶段农业经济阶段 经济发展主要取决于劳力资源的占有和配置经济发展主要取决于劳力资源的占有和配置 人类开发自然资源的能力很低人类开发自然资源的能力很低 工业经济阶段工业经济阶段 经济发展主要取决于自然资源的占有和

4、配置经济发展主要取决于自然资源的占有和配置 人类开发自然资源的能力不断增强，大多数可认识资源都成为短缺资源，于人类开发自然资源的能力不断增强，大多数可认识资源都成为短缺资源，于 是制约了经济发展是制约了经济发展 知识经济阶段知识经济阶段 经济发展主要取决于智力资源的占有和配置经济发展主要取决于智力资源的占有和配置 人类认识资源的能力、开发富有资源替代短缺资源的能力大大增强自然资源人类认识资源的能力、开发富有资源替代短缺资源的能力大大增强自然资源 的作用退居次要地位，科学技术成为经济发展的决定因素的作用退居次要地位，科学技术成为经济发展的决定因素 人类认识资源的阶段人类认识资源的阶段 从技术进步

5、和生产力发展的角度来看，经济发展可以分为三个阶段从技术进步和生产力发展的角度来看，经济发展可以分为三个阶段 为什么需要资源分析？为什么需要资源分析？ 所有技术系统进化的终极目标：ifr 理想度理想度 有用功能有用功能 有害作用有害作用+ 成本成本 资源的消耗资源的消耗 有害作用有害作用 有用功能有用功能 0 0 现代资源观现代资源观 资源辨证观资源辨证观 系统性：系统性：各种资源都是人与自然这个系统的子系统各种资源都是人与自然这个系统的子系统 矛盾性：矛盾性：有限与无限，有用与有害，量与质等有限与无限，有用与有害，量与质等 动态性：动态性：系统内、子系统之间达成动态平衡，共同发展系统内、子系统

6、之间达成动态平衡，共同发展 资源层次观资源层次观 物质资源物质资源能量资源能量资源信息资源信息资源 理想的资源理想的资源 成本成本 免费的、廉价的资源免费的、廉价的资源 功能功能 带来有用作用的资源或减少有害作用的资源带来有用作用的资源或减少有害作用的资源 数量数量 足够用的资源、无限的资源足够用的资源、无限的资源 资源分析训练的目的资源分析训练的目的 显性资源显性资源 隐性资源隐性资源 隐性资源隐性资源显性资源显性资源 triz理论要求问题的解决者在应用其理论解决理论要求问题的解决者在应用其理论解决 问题时要全面详细地考察并列出系统涉及的所有资问题时要全面详细地考察并列出系统涉及的所有资 源

7、。这一点非常重要，可以这样认为，解决问题的源。这一点非常重要，可以这样认为，解决问题的 实质就是对资源的合理应用。任何系统，只要还没实质就是对资源的合理应用。任何系统，只要还没 有达到理想解，就应该具有可用资源。对资源进行有达到理想解，就应该具有可用资源。对资源进行 分类，详细分析，深刻理解，对设计人员是十分必分类，详细分析，深刻理解，对设计人员是十分必 要的。要的。 二、资源分类二、资源分类 设计中的产品是一个系统，任何系统都是设计中的产品是一个系统，任何系统都是 超系统中的一部分，超系统又是自然的一部分。超系统中的一部分，超系统又是自然的一部分。 在设计过程当中，合理地利用资源可使问题的在

8、设计过程当中，合理地利用资源可使问题的 解更容易接近理想解，如果利用了某些资源，解更容易接近理想解，如果利用了某些资源， 还可能取得附加的、未曾设想的效益。还可能取得附加的、未曾设想的效益。 系统在特定的空间与时间中存在，要由物系统在特定的空间与时间中存在，要由物 质构成，要应用场来完成某种特定的功能。按质构成，要应用场来完成某种特定的功能。按 自然、空间、时间、系统、物质、能量、信息自然、空间、时间、系统、物质、能量、信息 和功能等将资源分为和功能等将资源分为8 8类。类。 1.自然或环境资源自然或环境资源 自然界中任何存在的材料或场。自然界中任何存在的材料或场。 如：太阳能电池、斜井靠重力

9、下放矿车、放顶煤开发工艺如：太阳能电池、斜井靠重力下放矿车、放顶煤开发工艺 2.时间资源：时间资源： 没有充分利用或根本没有利用的时间间隔，没有充分利用或根本没有利用的时间间隔， 它存在于系统启动之前、工作之后、两个循环它存在于系统启动之前、工作之后、两个循环 之间的时间。之间的时间。 如：采煤机割煤同时装运煤如：采煤机割煤同时装运煤 牛的反刍牛的反刍 例：谷物干燥例：谷物干燥 在火车车厢底部安装螺旋输送机，在运输过程中直接在车厢中干燥在火车车厢底部安装螺旋输送机，在运输过程中直接在车厢中干燥 谷物谷物 运行之前、之中、之后的时间预处理运行之前、之中、之后的时间预处理 同时作用（并行工程）同时

10、作用（并行工程） 运输的过程中加工 事后处理事后处理 移除、再生、测量 批处理批处理 操作之间的停顿、空闲的时间操作之间的停顿、空闲的时间 清洁、改造、测量 交错加工 3.空间空间资源资源 系统及周围可用的闲置空间系统及周围可用的闲置空间 内、外，上、下，正、反；未用的空间；其内、外，上、下，正、反；未用的空间；其 他维度，反面，嵌套，空腔他维度，反面，嵌套，空腔 例：双层床，某种产品包装中有本企业其他产品的广告例：双层床，某种产品包装中有本企业其他产品的广告 例：非洲人的发型例：非洲人的发型 非洲人卷曲的头发，可以非洲人卷曲的头发，可以 存储空气形成绝缘层以隔热存储空气形成绝缘层以隔热 例：

11、间隔种植例：间隔种植 在一种农作物的株距之间，种植另一种农作物，以充分在一种农作物的株距之间，种植另一种农作物，以充分 利用农田面积利用农田面积 4.系统资源系统资源 当改变子系统之间的连接、超系统引进新的独当改变子系统之间的连接、超系统引进新的独 立技术时，所获得的有用功能或新技术。立技术时，所获得的有用功能或新技术。 例：采煤机与装载机的功能结合形成连续采煤机例：采煤机与装载机的功能结合形成连续采煤机 5.物质资源物质资源 系统内及超系统的任何材料或物质系统内及超系统的任何材料或物质 原材料、产品、组件、废料等原材料、产品、组件、废料等 免费或廉价物质，如水、空气、砂子免费或廉价物质，如水

12、、空气、砂子 方案：用坚硬物体对电池进方案：用坚硬物体对电池进 行挤压，使电池中间产生凹行挤压，使电池中间产生凹 槽，里面剩余的化学物质充槽，里面剩余的化学物质充 分混合接触，从而继续反应分混合接触，从而继续反应 放电放电 例如：渔夫把湖底的泥土堆积到一端，用其上的生物和蚯蚓来吸引鱼类例如：渔夫把湖底的泥土堆积到一端，用其上的生物和蚯蚓来吸引鱼类 电池电压低怎么办？电池电压低怎么办？ 例：金属拉链用了一段时间后，开合的时候困难例：金属拉链用了一段时间后，开合的时候困难 例：炼油管道容易受到含硫物质毁坏，因此经常例：炼油管道容易受到含硫物质毁坏，因此经常 需要更换需要更换 管道输送少量油时，会在

13、管管道输送少量油时，会在管 道内部形成油膜；在热风作道内部形成油膜；在热风作 用下，油膜氧化变硬，会形用下，油膜氧化变硬，会形 成油漆型涂层，可以可靠地成油漆型涂层，可以可靠地 保护管道保护管道 6.能量能量( (场场) )资源资源 系统中或超系统中任何可用的能量或场系统中或超系统中任何可用的能量或场 机械能：机械能：旋转、压力、压强等 热能：热能：加热、冷却等 化学能：化学能：化学反应产生热、新物质等 电能电能 磁能磁能 例如：热电厂的冷却水供暖 例如：风力发电，水力发电，地热，太阳能热水器 不剥开电线，如何检测电线何处断裂？不剥开电线，如何检测电线何处断裂？ 自清洁的浮子自清洁的浮子 u1

14、958年的专利 一种清洗水中标塔表面的设备，塔上有个面包圈型的浮子， 浮子有弹簧驱动的滚子。当浮子随着水的波浪垂直运动时， 滚子就清洗塔的表面 u1964年的专利 一个清除水泵入口处海藻的设备，入口上套着一个带刃的轭 （套筒）。波浪垂直运动时，浮子就能清洗管道 7.信息资源信息资源 系统中任何存在或是能产生的信号。系统中任何存在或是能产生的信号。 系统中累积的任何知识、信息、技能系统中累积的任何知识、信息、技能 常用于检测和测量常用于检测和测量 如：加工中心正在加工的零件误差可用于在线补偿如：加工中心正在加工的零件误差可用于在线补偿 在茂密的森林里看不见太阳，如何判断方向？在茂密的森林里看不见

15、太阳，如何判断方向？ 如何判断树龄？如何判断树龄？ 中医靠什么判断患者的病情？中医靠什么判断患者的病情？ 西医呢？西医呢？ 例：通过数鱼鳞上的环数来判断鱼的年龄例：通过数鱼鳞上的环数来判断鱼的年龄 根据汽车尾气的成分分析，检测发动机的工作情况根据汽车尾气的成分分析，检测发动机的工作情况 超系统的信息资源超系统的信息资源 u自然界的现象、规律 u技术系统的发展规律 u专利库、知识库、科学效应 马玉林（公元19061981年） 8.功能资源功能资源 系统或是环境能够实现辅助功能的能力。系统或是环境能够实现辅助功能的能力。 如：刮板输送机兼作采煤机的轨道如：刮板输送机兼作采煤机的轨道 利用系统的已有

16、组件，产生新的功能利用系统的已有组件，产生新的功能 铅笔有多少种功能？铅笔有多少种功能？ 铅笔的功能 资源分类小结资源分类小结 u自然或环境资源 u时间资源 u空间资源 u系统资源 u物质资源 u能量/场资源 u信息资源 u功能资源 资源依据其在系统中的作用又可分为内资源依据其在系统中的作用又可分为内 部资源和外部资源。部资源和外部资源。 内部资源：内部资源：矛盾发生的时间、区域内产生的资源 外部资源外部资源：不在其系统时间或区域内的资源 依据其在设计当中的应用又可以分为：依据其在设计当中的应用又可以分为： 现成资源、派生资源和差动资源。现成资源、派生资源和差动资源。 1.现成资源现成资源 在

17、当前存在状态下可被应用的资源。在当前存在状态下可被应用的资源。 功能资源：功能资源：如人站在椅子上更换灯泡时，椅子高度是一种辅 助的功能的利用。 物质资源：物质资源：煤可用作燃料 空间资源：空间资源：多层货柜 信息资源：信息资源：汽车尾气表明发动机的性能信息 能量资源：能量资源：发动机可驱动轮子，又驱动液压泵 场资源：场资源：地球上的重力及磁场 时间资源：时间资源：双向打印机 2.派生（导出）资源派生（导出）资源 通过某种变换，使不能利用的资源成为可利用的资源，这通过某种变换，使不能利用的资源成为可利用的资源，这 种可利用的资源为派生资源。必要的物理或化学变化使原材料、种可利用的资源为派生资源

18、。必要的物理或化学变化使原材料、 空气、水、废弃物经过处理或是变换在设计的产品中采用。空气、水、废弃物经过处理或是变换在设计的产品中采用。 派生物质资源：派生物质资源：由直接应用资源如物质或原材料变换或施加作用所得到的物 质。毛坯通过铸造相对与原材料就是派生资源。 派生能量资源：派生能量资源：对直接应用能量资源的变换或改变其作用的强度、方向及其 他特性所得到的能量资源。变压器变压器 派生场资源：派生场资源：通过直接应用场资源的变换或改变其作用的强度、方向及其他 特性所得到的场资源。无影灯无影灯 派生信息资源：派生信息资源：利用各种物理及化学效应将难以接受或处理的信息改造为有 用的信息。磁场探矿

19、磁场探矿 派生空间资源：派生空间资源：由于几何形状或效应的变化所得到的额外空间。双面磁盘双面磁盘 派生时间资源：派生时间资源：由于加速、减速或中断所获得的时间间隔。压缩数据传送压缩数据传送 派生功能资源：派生功能资源：经过合理变化后，系统完成辅助功能的能力。锻模上的商锻模上的商 标标 3.差动资源差动资源 通常，物质与场的不同特性是一种可形成某种技术通常，物质与场的不同特性是一种可形成某种技术 的资源，这种资源称为差动资源。的资源，这种资源称为差动资源。 差动物质资源差动物质资源 结构各向异性。结构各向异性。各向异性是指物质在不同的方向上物理性能不同。 光学特性：光学特性：钻石对称面显示亮度。

20、 电特性：电特性：石英板晶体沿某一方向切断时，才具有电伸缩的性能。 声学特性：声学特性：声波检测零件。 机械特性：机械特性：钻矿一般沿最省力的方向开。 化学性能：化学性能：晶体腐蚀往往在有缺陷的点发生。 几何性能：几何性能：只有球形表面符合要求的药丸才通过药机的分拣装置。 不同的材料特性：不同的材料特性：可在设计中用于实现有用功能。合金的分拣， 可加热到不同合金的居里点居里点，进行磁性分拣。 3.差动资源差动资源 差动场资源：差动场资源：场在系统中的不均匀可以在设计 中实现某些新的功能。 场梯度的利用场梯度的利用 烟囱（压力差） 空间不均匀场的利用空间不均匀场的利用工作点应处于声场最低的位置。

21、 场的值与标准值的偏差的利用场的值与标准值的偏差的利用脉搏（病人、健康） 三三、资源利用、资源利用 设计过程当中所用到的资源不一定明显，需要认真挖掘设计过程当中所用到的资源不一定明显，需要认真挖掘 才能称为有用资源。在设计中认真考虑各种资源有助于设计才能称为有用资源。在设计中认真考虑各种资源有助于设计 者的眼界，使其能跳出问题本身，这对于将全部精力都集中者的眼界，使其能跳出问题本身，这对于将全部精力都集中 于特定的子系统、工作空间、特定的空间与时间的设计者解于特定的子系统、工作空间、特定的空间与时间的设计者解 决问题特别重要。决问题特别重要。 挖掘资源常用方法：挖掘资源常用方法： a.将所有资

22、源首先集中于最重要的动作或子系统将所有资源首先集中于最重要的动作或子系统 b.合理地、有效地利用资源，避免损失、浪费等合理地、有效地利用资源，避免损失、浪费等 c.将资源集中到特定的空间与时间将资源集中到特定的空间与时间 d.利用其他过程中损失或是浪费的资源利用其他过程中损失或是浪费的资源 e.与其他子系统分享有用资源，动态地调节这些子系统与其他子系统分享有用资源，动态地调节这些子系统 f.根据子系统隐含功能，利用其他资源根据子系统隐含功能，利用其他资源 g.对其他资源进行变换，使其成为有用资源对其他资源进行变换，使其成为有用资源 1.克服空间资源限制方法克服空间资源限制方法 a) 选择最重要的子系统，将其他子系统放在选择最重要的子系统，将其他子系统放在 空间不十分重要的位置上空间不十分重要的位置上 b) 最大限度地利用闲置空间最大限度地利用闲置空间 c) 利用相邻子系统的某些表面或一表面的反利用相邻子系统的某些表面或一表面的反