第六章TRIZ技术进化理论及其应用案例

1、第六章第六章TRIZ技术进化理论及其应用技术进化理论及其应用TRIZ主要工具主要工具基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例Altshuller 经过分析经过分析250万件世界专利发现任何领域的产品万件世界专利发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，是有规律可循的。长、成熟、衰老、灭亡的过程，是有规律可循的。 通过对世界专利库的分析，发现并确认了技术在结构上进通过对世界专利库的分析，发现并确认了技术在结构上进化的趋势，即进化模式与进化路线；化的趋势，即进化模

2、式与进化路线； 而且还发现，在一个工程领域中总结出的进化模式与进化而且还发现，在一个工程领域中总结出的进化模式与进化路线可在另一工程领域实现，即技术进化模式与进化路线具路线可在另一工程领域实现，即技术进化模式与进化路线具有可传递性有可传递性根据技术系统进化曲线图，用户可对企业现有产品准确定位，根据技术系统进化曲线图，用户可对企业现有产品准确定位，同时可预测产品未来的发展趋势，最终实现生产一代、开发同时可预测产品未来的发展趋势，最终实现生产一代、开发下一代的企业发展战略。为产品创新、市场经营策略的正确下一代的企业发展战略。为产品创新、市场经营策略的正确制定提供依据，使企业用户在竞争中始终处于领先

3、地位。制定提供依据，使企业用户在竞争中始终处于领先地位。u系统进化原理系统进化原理基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例例子例子: 自行车进化过程自行车进化过程 1818年，诞生了第一辆自行车，称为年，诞生了第一辆自行车，称为“木房子木房子” 1840年，引入了脚踏板，可以提高速度年，引入了脚踏板，可以提高速度 1845年，车闸出现了，可以对速度进行控制年，车闸出现了，可以对速度进行控制 1870年，木头车轮被金属材料的车轮所替代年，木头车轮被金属材料的车轮所替代 1885年，链轮及链条传动的自行车设计成功年，链轮及链条传动的自行车设计成功 1888年，引入了充气

4、轮胎年，引入了充气轮胎 1890年，引入了飞轮离合器年，引入了飞轮离合器 20世纪，各种新材料用于自行车零件世纪，各种新材料用于自行车零件在自行车进化的过程中，全世界申请了相关专利在自行车进化的过程中，全世界申请了相关专利1万件。万件。从历史的观点看，产品处于不断进化之中。从历史的观点看，产品处于不断进化之中。TRIZ理论认为所有产品都理论认为所有产品都是处于进化中的是处于进化中的“技术系统技术系统”，进化是指技术系统特性参数即性能的进，进化是指技术系统特性参数即性能的进化化基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例从历史的观点看，产品进化分为如下从历史的观点看，产品

5、进化分为如下4个阶段：个阶段：u为系统选择零部件；为系统选择零部件；u改善零部件；改善零部件；u系统动态化；系统动态化；u系统的自控制。系统的自控制。产品进化四个阶段产品进化四个阶段基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例为系统选择零部件：为系统选择零部件：飞机的发明是从100多年前开始的。当时的发明人所考虑的问题是：飞行的部件是什么？发动机是否在机翼内？机翼是固定的还是活动的？如果是活动的，是否与鸟的翅膀相同？发动机的类型是什么？蒸汽发动机还是电动发动机？经过多次实验，选用了固定式机翼及内燃机。改善零部件改善零部件：发明人改进组成技术系统的不同零部件，对其形状、各

6、种关系进行优化，采用更合适的材料、尺寸等。对于飞机的改进，该阶段的问题是：一架飞机采用几个机翼，一个、两个还是三个；控制系统放在什么位置，前部还是后部；发动机的具体位置；螺旋浆应如何设计，是推动型还是拉动型；一架飞机应采用多少个齿轮，等等。经过该阶段的进化所设计的飞机与今天的飞机已很相似了。系统动态化：系统动态化：在该阶段，很多采用刚性连接的零部件改为柔性连接，如发明了飞机的可伸缩起落架，能改变形状的机翼，机身的前部可上下移动，发明了使飞机垂直升降的发动机等。由于系统动态化进化，系统性能空前提高。系统的自控制：系统的自控制：这一进化步骤还没有广泛实现，但可从火箭、航天器的设计中看出该进化步骤已

7、初露端倪，如运行中的航天器可对其自身的某些行为进行自组织。这只是该进化步骤的开始，未来的系统能自动的适应环境。基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例一、系统进化定律和系统进化阶段一、系统进化定律和系统进化阶段系统进化定律是系统发展过程中组件和外部环境之间基本的、稳定的、可重复的关系统进化定律是系统发展过程中组件和外部环境之间基本的、稳定的、可重复的关系。这些定律的应用使工程师能够避免系统研发过程中的试验和尝试。系。这些定律的应用使工程师能够避免系统研发过程中的试验和尝试。系统进化定律系统进化定律定律的第一组定律的第一组指定系统生命开始的指定系统生命开始的条件条件定

8、律的第二组定律的第二组指定独立于技术和物理指定独立于技术和物理因素的系统发展条件因素的系统发展条件定律的第三组定律的第三组指定指定在技术和物理因在技术和物理因素影响下的系统研发素影响下的系统研发第一阶段第一阶段为新系统选择为新系统选择零部件零部件第二阶段第二阶段为给定的新系为给定的新系统改进零部件统改进零部件第三阶段第三阶段系统的动态化系统的动态化第四阶段第四阶段系统的自控制、系统的自控制、自我发展自我发展基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例系统进化定律定律的第一组系统进化定律定律的第一组定律的第一组定律的第一组指定系统生命开始指定系统生命开始的条件的条件系统完

9、整性定律系统完整性定律该定律指出一个独立的技术系统都必须包括该定律指出一个独立的技术系统都必须包括四个最基本的功能主件：四个最基本的功能主件： 动力装置动力装置能源；能源； 传动装置传动装置能源传递；能源传递； 执行部件执行部件工具工具执行系统的主要功执行系统的主要功能；能； 控制部件控制部件导航和控制导航和控制系统中能量流缩短定律系统中能量流缩短定律该定律指出技术系统进化是沿着能量传递最该定律指出技术系统进化是沿着能量传递最短的方向进化（从动力装置到执行部件短的方向进化（从动力装置到执行部件系统参数的同步系统参数的同步/协调定律协调定律该定律指出一个有效的技术系统存在的该定律指出一个有效的技

10、术系统存在的必要条件是作用周期和其他任何相关参必要条件是作用周期和其他任何相关参数值的协调性（或自然频率）。数值的协调性（或自然频率）。系统完整性定律系统完整性定律该定律指出一个独立的技术系统都必须包括四个最基本的功能主该定律指出一个独立的技术系统都必须包括四个最基本的功能主件：件： 动力装置动力装置能源；能源； 传动装置传动装置能源传递；能源传递； 执行部件执行部件工具工具执行系统的主要功能；执行系统的主要功能； 控制部件控制部件导航和控制导航和控制能源能源动力装置动力装置传送装置传送装置执行部件执行部件产品产品控制部件控制部件基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计

11、案例能源能源动力装置动力装置传送装置传送装置执行部件执行部件产品产品控制部件控制部件弓弓基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例能源能源动力装置动力装置传送装置传送装置执行部件执行部件产品产品控制部件控制部件马车马车基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例能源能源动力装置动力装置传送装置传送装置执行部件执行部件产品产品控制部件控制部件汽车手动刹车汽车手动刹车基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例能源能源动力装置动力装置传送装置传送装置执行部件执行部件产品产品控制部件控制部件汽车汽车基于基于TRIZ技术进化理论

12、的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例练习练习基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例练习练习基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例练习练习基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例定律的第一组定律的第一组指定系统生命开始指定系统生命开始的条件的条件系统完整性定律系统完整性定律该定律指出一个独立的技术系统都必须包括该定律指出一个独立的技术系统都必须包括四个最基本的功能主件：四个最基本的功能主件： 动力装置动力装置能源；能源； 传动装置传动装置能源传递；能源传递； 执行部件执行部件工具工具执行系统的主要功执行系

13、统的主要功能；能； 控制部件控制部件导航和控制导航和控制系统中能量流缩短定律系统中能量流缩短定律该定律指出技术系统进化是沿着能量传递最该定律指出技术系统进化是沿着能量传递最短的方向进化（从动力装置到执行部件短的方向进化（从动力装置到执行部件系统参数的同步系统参数的同步/协调定律协调定律该定律指出一个有效的技术系统存在的该定律指出一个有效的技术系统存在的必要条件是作用周期和其他任何相关参必要条件是作用周期和其他任何相关参数值的协调性（或自然频率）。数值的协调性（或自然频率）。基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例定律的第一组定律的第一组指定系统生命开始指定系统生命开

14、始的条件的条件系统完整性定律系统完整性定律该定律指出一个独立的技术系统都必须包括该定律指出一个独立的技术系统都必须包括四个最基本的功能主件：四个最基本的功能主件： 动力装置动力装置能源；能源； 传动装置传动装置能源传递；能源传递； 执行部件执行部件工具工具执行系统的主要功执行系统的主要功能；能； 控制部件控制部件导航和控制导航和控制系统中能量流缩短定律系统中能量流缩短定律该定律指出技术系统进化是沿着能量传递最该定律指出技术系统进化是沿着能量传递最短的方向进化（从动力装置到执行部件短的方向进化（从动力装置到执行部件系统参数的同步系统参数的同步/协调定律协调定律该定律指出一个有效的技术系统存在的该

15、定律指出一个有效的技术系统存在的必要条件是作用周期和其他任何相关参必要条件是作用周期和其他任何相关参数值的协调性（或自然频率）。数值的协调性（或自然频率）。基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例系统参数的同步系统参数的同步/协调定律协调定律该定律指出一个有效的技术系统存在的必该定律指出一个有效的技术系统存在的必要条件是协调：要条件是协调： 作用周期的协调（或自然频率）作用周期的协调（或自然频率） 其他任何相关参数值的协调。其他任何相关参数值的协调。频率协调频率协调新工程系统按照这样的方向来发展：一个物体对另一个物体或者一个工件新工程系统按照这样的方向来发展：一个物

16、体对另一个物体或者一个工件对另一个工件的作用变得更具动态性和更与工况匹配。对另一个工件的作用变得更具动态性和更与工况匹配。连续的作用被脉动取代，脉动的频率可以选择与系统的大部分工况相匹配。连续的作用被脉动取代，脉动的频率可以选择与系统的大部分工况相匹配。额外的作用可以引入，有效的相互作用进行排列额外的作用可以引入，有效的相互作用进行排列基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例应用应用可调模板可调模板一块模板（带有孔的厚板）引导在曲面上钻孔。一块模板（带有孔的厚板）引导在曲面上钻孔。缺点：重新调整模板或孔的模式很费时间。缺点：重新调整模板或孔的模式很费时间。建议：使用

17、弹性元件制成模板，带有刚性部分的多个系统。重新调整模板的过程建议：使用弹性元件制成模板，带有刚性部分的多个系统。重新调整模板的过程被减少到简单地被减少到简单地弯曲（在两个方向上拉伸）和固定模板。导孔自动放置在同样的倾斜度下。弯曲（在两个方向上拉伸）和固定模板。导孔自动放置在同样的倾斜度下。基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例弹性刀片问题问题当刮不规则的皮肤表面时，传统的剃刀不能完全地将当刮不规则的皮肤表面时，传统的剃刀不能完全地将胡须剃掉，同时会有刮破皮肤的危险。胡须剃掉，同时会有刮破皮肤的危险。解决方案解决方案弹性刀片使用黏合剂连接在弹性支架上。握着剃刀的弹性

18、刀片使用黏合剂连接在弹性支架上。握着剃刀的使用者可以用他的手指使支架发生变形，这就使刀片使用者可以用他的手指使支架发生变形，这就使刀片发生变形。刀片的弹性应变改变了它的曲率，结果，发生变形。刀片的弹性应变改变了它的曲率，结果，剃刀刀片可以完全的配合被刮表面轮廓，有效地刮掉剃刀刀片可以完全的配合被刮表面轮廓，有效地刮掉胡须。除此之外，割伤皮肤的危险也大大降低了。胡须。除此之外，割伤皮肤的危险也大大降低了。US Patent 4 893 641基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例汽车前灯在转弯时与方向盘同步汽车前灯在转弯时与方向盘同步基于基于TRIZ技术进化理论的创

19、新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例练习：参加婚礼的女孩练习：参加婚礼的女孩基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例晚上的祷告晚上的祷告基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例重载的分担重载的分担基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例家庭家庭基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例

20、基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例TRIZ主要工具主要工具定律和系统进化阶段定律和系统进化阶段系统进化定律是系统发展过程中组件和外部环境之间基本的、稳定的、可重复的关系统进化定律是系统发展过程中组件和外部环境之间基本的、稳定的、可重复的关系。这些定律的应用使工程师能够避免系统研发过程中的试验和尝试。系。这些定律的应用使工程师能够避免系统研发过程中的试验和尝试。系统进化定律系统进化定律定律的第一组定律的第一组指定系统生命开始的指

21、定系统生命开始的条件条件定律的第二组定律的第二组指定独立于技术和物理指定独立于技术和物理因素的系统发展条件因素的系统发展条件定律的第三组定律的第三组指定指定在技术和物理因在技术和物理因素影响下的系统研发素影响下的系统研发第一阶段第一阶段为新系统选择为新系统选择零部件零部件第二阶段第二阶段为给定的新系为给定的新系统改进零部件统改进零部件第三阶段第三阶段系统的动态化系统的动态化第四阶段第四阶段系统的自控制、系统的自控制、自我发展自我发展基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例系统进化定律定律的第二组系统进化定律定律的第二组定律的第二组定律的第二组指出独立于技术和物理指出

22、独立于技术和物理因素的系统研发条件因素的系统研发条件增加理想化水平定律增加理想化水平定律技术系统进化的基本定律。它指出技术系统技术系统进化的基本定律。它指出技术系统是向着理想化水平增加的方向进化。任何一是向着理想化水平增加的方向进化。任何一个技术系统，在它的整个生命周期，都是朝个技术系统，在它的整个生命周期，都是朝着更可靠、更简单、更有效、更完美的趋势着更可靠、更简单、更有效、更完美的趋势发展，包括：发展，包括： 增加功能数；增加功能数； 将一些功能转移到工件上；将一些功能转移到工件上； 将一些功能转移到超系统或外界环境中；将一些功能转移到超系统或外界环境中； 利用已经存在和可用的内部和外部资

23、源利用已经存在和可用的内部和外部资源子系统（系统组件）的不均衡进化定子系统（系统组件）的不均衡进化定律律技术冲突技术冲突该定律指出技术系统不同的子系统（零件该定律指出技术系统不同的子系统（零件/组组件）在其整个生命周期总是以不同的频率进件）在其整个生命周期总是以不同的频率进化化这就产生了技术冲突这就产生了技术冲突。向超系统过渡的进化定律向超系统过渡的进化定律该定律指出，系统在其整个生命周期总是朝该定律指出，系统在其整个生命周期总是朝着从单系统到双系统和多系统或是不同系统着从单系统到双系统和多系统或是不同系统组合的方向进化组合的方向进化。理想解决方案，理想解和增加理想化水平定律理想解决方案，理想

24、解和增加理想化水平定律增加理想化水平定律增加理想化水平定律技术系统进化的基本定律。它指出技术系统是向着理想化水平增加的技术系统进化的基本定律。它指出技术系统是向着理想化水平增加的方向进化。任何一个技术系统，在它的整个生命周期，都是朝着更可方向进化。任何一个技术系统，在它的整个生命周期，都是朝着更可靠、更简单、更有效、更完美的趋势发展，包括：靠、更简单、更有效、更完美的趋势发展，包括： 增加功能数；增加功能数； 将一些功能转移到工件上；将一些功能转移到工件上； 将一些功能转移到超系统或外界环境中；将一些功能转移到超系统或外界环境中； 利用已经存在和可用的内部和外部资源利用已经存在和可用的内部和外

25、部资源基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例理想的解决方案和最终理想解理想的解决方案和最终理想解理想的解决方案的概念是从为什么有些事情不能做到什么是可能的理想的解决方案的概念是从为什么有些事情不能做到什么是可能的并且如何实现它的过程中释放思维。并且如何实现它的过程中释放思维。最终理想解是通过将您的思维集中到理想的解决方案是什么样的来最终理想解是通过将您的思维集中到理想的解决方案是什么样的来从从TRIZ中产生一些最具创造性的概念。中产生一些最具创造性的概念。最终理想解同时帮助您从理想状态回到现实（实际的工程问题及其最终理想解同时帮助您从理想状态回到现实（实际的工程问

26、题及其所有的约束条件）的过程中找出解决方案的范围。所有的约束条件）的过程中找出解决方案的范围。基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例完美（理想）系统完美（理想）系统完美（理想）系统是要求不需要消耗能量、不需要完美（理想）系统是要求不需要消耗能量、不需要成本来生产和不占据空间。这样的系统虽然不存在成本来生产和不占据空间。这样的系统虽然不存在并且不能被创建，但是它是我们的目标，它为我们并且不能被创建，但是它是我们的目标，它为我们的系统设置了模式。的系统设置了模式。它就像是一个完美的人或是完美的事。我们理解它就像是一个完美的人或是完美的事。我们理解我们不能做到完美，但是

27、我们知道什么是一个完我们不能做到完美，但是我们知道什么是一个完美的人或者说他是我们完美的人或完美事的例子。美的人或者说他是我们完美的人或完美事的例子。基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例技术系统的理想化水平可用理想度技术系统的理想化水平可用理想度D D表示表示增加理想化水平定律增加理想化水平定律 式中式中FuFu是有用功能；是有用功能；FhFh是有害功能；是有害功能；FcFc是与功能相关的成本。是与功能相关的成本。 cnuFFF理想度=基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例Example: 注射器注射器基于基于TRIZ技术进化理论的

28、创新设计案例技术进化理论的创新设计案例太阳软管太阳软管在您的屋顶上可以捕获到阳光，然后将其沿着高反射轴导入，扩散到您的内部在您的屋顶上可以捕获到阳光，然后将其沿着高反射轴导入，扩散到您的内部空间空间理想键盘理想键盘一个小的投影器一个小的投影器(1.4- by 1.4- by 2.6-inch ) 在您面前的桌面上传递显示器。在您面前的桌面上传递显示器。触摸每个字母或数字，您都可以听到一个舒适的敲击声记载下您的输入。触摸每个字母或数字，您都可以听到一个舒适的敲击声记载下您的输入。占用较少的空间占用较少的空间- 消耗较少的能量消耗较少的能量- 基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论

29、的创新设计案例现代无绳电话现代无绳电话它是由单片铝精心制成。它柔美的曲线与人类的脸型相匹配，很自然的握在手中它是由单片铝精心制成。它柔美的曲线与人类的脸型相匹配，很自然的握在手中更小更小- 消耗更少的能量消耗更少的能量- 更多的功能更多的功能基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例手表电视手表电视占用较小的空间占用较小的空间- 消耗较少的能量消耗较少的能量- 基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例Adidas 立体豪华太阳镜立体豪华太阳镜镜片和镜框一个部件镜片和镜框一个部件基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计

30、案例“无壳无壳”子弹子弹新型的子弹技术新型的子弹技术- “无壳无壳”子弹的子弹的G11 步枪步枪基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例系统进化定律定律的第二组系统进化定律定律的第二组定律的第二组定律的第二组指出独立于技术和物理指出独立于技术和物理因素的系统研发条件因素的系统研发条件增加理想化水平定律增加理想化水平定律技术系统进化的基本定律。它指出技术系统技术系统进化的基本定律。它指出技术系统是向着理想化水平增加的方向进化。任何一是向着理想化水平增加的方向进化。任何一个技术系统，在它的整个生命周期，都是朝个技术系统，在它的整个生命周期，都是朝着更可靠、更简单、更有效

31、、更完美的趋势着更可靠、更简单、更有效、更完美的趋势发展，包括：发展，包括： 增加功能数；增加功能数； 将一些功能转移到工件上；将一些功能转移到工件上； 将一些功能转移到超系统或外界环境中；将一些功能转移到超系统或外界环境中； 利用已经存在和可用的内部和外部资源利用已经存在和可用的内部和外部资源子系统（系统组件）的不均衡进化定子系统（系统组件）的不均衡进化定律律技术冲突技术冲突该定律指出技术系统不同的子系统（零件该定律指出技术系统不同的子系统（零件/组组件）在其整个生命周期总是以不同的频率进件）在其整个生命周期总是以不同的频率进化化这就产生了技术冲突这就产生了技术冲突。向超系统过渡的进化定律向

32、超系统过渡的进化定律该定律指出，系统在其整个生命周期总是朝该定律指出，系统在其整个生命周期总是朝着从单系统到双系统和多系统或是不同系统着从单系统到双系统和多系统或是不同系统组合的方向进化组合的方向进化。系统进化定律定律的第二组系统进化定律定律的第二组定律的第二组定律的第二组指出独立于技术和物理指出独立于技术和物理因素的系统研发条件因素的系统研发条件增加理想化水平定律增加理想化水平定律技术系统进化的基本定律。它指出技术系统技术系统进化的基本定律。它指出技术系统是向着理想化水平增加的方向进化。任何一是向着理想化水平增加的方向进化。任何一个技术系统，在它的整个生命周期，都是朝个技术系统，在它的整个生

33、命周期，都是朝着更可靠、更简单、更有效、更完美的趋势着更可靠、更简单、更有效、更完美的趋势发展，包括：发展，包括： 增加功能数；增加功能数； 将一些功能转移到工件上；将一些功能转移到工件上； 将一些功能转移到超系统或外界环境中；将一些功能转移到超系统或外界环境中； 利用已经存在和可用的内部和外部资源利用已经存在和可用的内部和外部资源子系统（系统组件）的不均衡进化定子系统（系统组件）的不均衡进化定律律技术冲突技术冲突该定律指出技术系统不同的子系统（零件该定律指出技术系统不同的子系统（零件/组组件）在其整个生命周期总是以不同的频率进件）在其整个生命周期总是以不同的频率进化化这就产生了技术冲突这就产

34、生了技术冲突。向超系统过渡的进化定律向超系统过渡的进化定律该定律指出，系统在其整个生命周期总是朝该定律指出，系统在其整个生命周期总是朝着从单系统到双系统和多系统或是不同系统着从单系统到双系统和多系统或是不同系统组合的方向进化组合的方向进化。向超系统过渡的进化定律向超系统过渡的进化定律该定律指出系统在其整个生命周期总是朝该定律指出系统在其整个生命周期总是朝着下列的方向进化：从单系统着下列的方向进化：从单系统 到双系统和多系统到双系统和多系统 到不同系统的组合到不同系统的组合基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例到双系统和多系统到双系统和多系统潮汐涡轮机潮汐涡轮机单一

35、系统双系统多系统单一系统双系统多系统基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例从一个机身的单架飞机从一个机身的单架飞机- 双机身双机身- 多个机身多个机身基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例焊接焊接:from one laser beam - double laser beam基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新

36、设计案例不同系统的组合不同系统的组合基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例？基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例？基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ

37、技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例瑞典瑞典 丹麦丹麦基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例TRIZ主要工具主要工具基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例定律和系统进化阶段定律和系统进化阶段系统进化定律是系统发展过程中组件和外部环境之间基本的、稳定的、可重复的关系统进化定律是系统发展过程中组件和外部环境之间基本的、稳定的、可重复的关系。这些定律的应用使工程师能够避免系统研发过程中的试验和尝试。系。这些定律的应用使工程师能够避免系统研发过程中的试验和尝试。系统进化定律系统进化定律定律的第一组定律的第一组指定系统生命开始的

38、指定系统生命开始的条件条件定律的第二组定律的第二组指定独立于技术和物理指定独立于技术和物理因素的系统发展条件因素的系统发展条件定律的第三组定律的第三组指定指定在技术和物理因在技术和物理因素影响下的系统研发素影响下的系统研发第一阶段第一阶段为新系统选择为新系统选择零部件零部件第二阶段第二阶段为给定的新系为给定的新系统改进零部件统改进零部件第三阶段第三阶段系统的动态化系统的动态化第四阶段第四阶段系统的自控制、系统的自控制、自我发展自我发展基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例系统进化定律定律的第三组系统进化定律定律的第三组定律的第三组定律的第三组指定在物理因素指定在物

39、理因素/限制限制条件条件向微级别（纳米级别）过渡的定律向微级别（纳米级别）过渡的定律该定律指出系统是向着组件分割的方向进化（首先是，工作方式的分割）增加系统的可控性增加系统的可控性/柔性的定律柔性的定律技术系统的进化是朝着下列方向：l增加可控性；l从“刚性”到柔性结构；l 从“刚性”到柔性参数。物理限制条件物理限制条件光学测量法的准确性受光的波长限制光学测量法的准确性受光的波长限制基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例向微级别（纳米级别）过渡的定律向微级别（纳米级别）过渡的定律该定律指出系统是向着组件分割的方向进化（首先是，工作方式的分割）基于基于TRIZ技术进化

40、理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例微型发动机微型发动机基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例系统进化定律定律的第三组系统进化定律定律的第三组定律的第三组定律的第三组指定在物理因素指定在物理因素/限制限制条件条件向微级别（纳米级别）过渡的定律向微级别（纳米级别）过渡的定律该定律指出系统是向着组件分割的方向进化（首先是，工作方式的分割）增加系统的可控性增加系统的可控性/柔性的定律柔性的定律技术系统的进化是朝着下列方向：l增加

41、可控性；l从“刚性”到柔性结构；l 从“刚性”到柔性参数。增加系统的可控性增加系统的可控性基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例增加系统的可控性增加系统的可控性基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例动态化动态化基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例倾转旋翼机倾转旋翼机基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计

42、案例技术进化理论的创新设计案例可携带的可携带的EZ 床床基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例站姿角度（柔性）椅站姿角度（柔性）椅基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例二、系统进化模式二、系统进化模式模式模式1 1：技术系统的进化的阶段性；：技术系统的进化的阶段性；模式模式2 2：向增加系统理想化水平的方向进化；：向增加系统理想化水平

43、的方向进化；模式模式3 3：技术系统的不均衡进化；：技术系统的不均衡进化；模式模式4 4：向增加动态性和可控性方向进化；：向增加动态性和可控性方向进化；模式模式5 5：先使系统的复杂性增加而后向减少系统：先使系统的复杂性增加而后向减少系统的复杂性方向进化；的复杂性方向进化；模式模式6 6：部件的匹配与不匹配交替出现；：部件的匹配与不匹配交替出现；模式模式7 7：由宏观系统向微观系统的进化；：由宏观系统向微观系统的进化；模式模式8 8：增加自动化程度，减少人的介入。：增加自动化程度，减少人的介入。基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创

44、新设计案例技术进化理论的创新设计案例三、技术进化路线三、技术进化路线相似的单一系统到集成系统的进化路线：单系相似的单一系统到集成系统的进化路线：单系统两系统多系统集成多系统；并行设计统两系统多系统集成多系统；并行设计基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例不同的单一系统到集成系统的进化路线：单不同的单一系统到集成系统的进化路线：单系统两系统多系统多系统的集成系统两系统多系统多系统的集成；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例物体和物质的分割进化路线：单一物体分割的物体和物质的分割进化路线：单一物体分割的多个物体液体或粉末气体场；多个物体

45、液体或粉末气体场；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例空间分割程度的进化路线：实体物体空心物体空间分割程度的进化路线：实体物体空心物体具有多空穴的物体具有毛细管的系统具有活具有多空穴的物体具有毛细管的系统具有活性毛细管的系统；性毛细管的系统；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例表面分割的进化路线：平面具有凸起的表面表面分割的进化路线：平面具有凸起的表面粗糙表面具有活性孔的表面；粗糙表面具有活性孔的表面；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例流体分割的进化路线：连续流体分成两部分的流体流体分割的进化路线

46、：连续流体分成两部分的流体分成几部分的流体分成很多部分的流体；分成几部分的流体分成很多部分的流体；增加动态性的进化路线；增加动态性的进化路线；刚性体单铰体多铰体柔性体液体或气体场；刚性体单铰体多铰体柔性体液体或气体场；超系统系统子系统物质；超系统系统子系统物质； 基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例节奏的一致性进化路线：节奏的一致性进化路线：连续作用脉动以共连续作用脉动以共振的方式脉动几个作用移动波；振的方式脉动几个作用移动波；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例动作一致性进化路线：不同步作用局部同步动作一致性进化路线：不同步作用

47、局部同步作用同步作用在间歇期间作用；作用同步作用在间歇期间作用；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例可控性增加的进化路线：直接对作用物体的控可控性增加的进化路线：直接对作用物体的控制通过中间物的控制具有反馈的控制具有制通过中间物的控制具有反馈的控制具有智能反馈的控制；智能反馈的控制；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例维度的进化路线：点线面体维度的进化路线：点线面体基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例线性结构的几何进化路线：线线性结构的几何进化路线：线2 2维曲线维曲线3 3维维曲线复合曲线复合3

48、3维曲线；维曲线；表面的几何进化路线：平面单一曲率的平面表面的几何进化路线：平面单一曲率的平面两个曲率的平面组合平面；两个曲率的平面组合平面；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例立体结构的几何进化路线：立方体圆柱体立体结构的几何进化路线：立方体圆柱体球体组合体球体组合体基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例场的可控性进化路线：场的可控性进化路线：重力场机械场热场电磁场化学场生重力场机械场热场电磁场化学场生物场；物场；机械场：摩擦场压力场移动场流场振机械场：摩擦场压力场移动场流场振动场；动场；电磁场：磁场电场光场；电磁场：磁场电场光场

49、；单一场两个混合场多个混合场的螺旋式进单一场两个混合场多个混合场的螺旋式进化；化；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例构件裁剪的进化路线：多构件执行功能的系统构件裁剪的进化路线：多构件执行功能的系统裁剪不执行功能的构件减少执行功能的构件裁剪不执行功能的构件减少执行功能的构件数增加执行构件的功能；数增加执行构件的功能；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例材料的进化路线：贵重材料一般材料复合材料的进化路线：贵重材料一般材料复合材料功能材料；材料功能材料；信息饱和度的进化路线：机械系统自动化系信息饱和度的进化路线：机械系统自动化系统自我

50、检测系统自我复制系统；统自我检测系统自我复制系统； 基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例物场作用加强的进化路线：物场作用加强的进化路线：非物场系统简单的物场系统改变的物质和场物质和非物场系统简单的物场系统改变的物质和场物质和场的一致性改变的物场结构加强的物场系统；场的一致性改变的物场结构加强的物场系统；改变的物场结构简单的物场综合的物场扩展的物场；改变的物场结构简单的物场综合的物场扩展的物场；综合的物场：内部综合的物场外部综合的物场使用外综合的物场：内部综合的物场外部综合的物场使用外部环境的综合物场；部环境的综合物场；扩展的物场：链式物场双重物场混合的物场；扩展

51、的物场：链式物场双重物场混合的物场；增强的物场：简单增强的物场综合增强的物场扩展增增强的物场：简单增强的物场综合增强的物场扩展增加的物场；加的物场；基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例引入物质或场的进化路线：引入物质或场的进化路线：引入物质与已有两物质中之一在广义概念上相同：引入物质与已有两物质中之一在广义概念上相同：内部添加外部添加环境添加两物质之间添内部添加外部添加环境添加两物质之间添加；加；引入物质与已有两物质不同：内部添加外部添引入物质与已有两物质不同：内部添加外部添加环境添加两物质之间添加；加环境添加两物质之间添加；引入场：内部添加外部添加环境添加两物

52、引入场：内部添加外部添加环境添加两物质之间添加；质之间添加； 基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例技术系统的进化潜能是为了实现技术系统的进化潜能是为了实现TRIZTRIZ进化进化模式与现代产品设计方法学的融合而提出的新概模式与现代产品设计方法学的融合而提出的新概念，将技术系统的进化潜能定义为当前技术系统念，将技术系统的进化潜能定义为当前技术系统的相对成熟度与其能够达到的进化极根之间的差的相对成熟度与其能够达到的进化极根之间的差值。进化潜能可通过图所示的进化潜能图直观地值。进化潜能可通过图所示的进

53、化潜能图直观地表示给定技术系统进化情况表示给定技术系统进化情况四、技术进化潜能四、技术进化潜能基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例产品进化位置的量化产品进化位置的量化产品相对进化模式位置的确定产品相对进化模式位置的确定 表表1 产品进化位置的模糊量化产品进化位置的模糊量化模糊值模糊值意义0产品沿该进化模式还没实施进化，沿该进化模式的开发是非常必要的。1产品沿该进化模式刚实施进化，产品的进一步开发可能主要沿这一进化模式。3产品沿该进化模式实施了一定的进化，当沿其它进化模式的进化不是刚刚开始时，也可考虑沿该方向的开发。5产品沿该进化模式的进化达到进化极限，没有必要沿

54、该方向进行产品的进一步开发。2，4产品沿该进化模式的进化程度介于1和3、3和5之间。基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例基于进化路线创新解产生过程基于进化路线创新解产生过程 基于基于TRIZ技术进化理论的创新设计案例技术进化理论的创新设计案例u问题描述问题描述 往复密封是液压缸关键技术，其性能对液压缸的低速往复密封是液压缸关键技术，其性能对液压缸的低速特性、运动的灵敏性和动、静刚度起决定性作用。特性、运动的灵敏性和动、静刚度起决定性作用。通过市场调研，用户要求对液压往复密封提出改进设通过市场调研，用户要求对液压往复密封提出改进设计要求。计要求。u液压往复密封的进化路线液压往复密封的进化路线 液压往复密封创新包括新的密封材料和功能性材料的液压往复密封创新包括新的密封材料和功能性材料的应用、密封件的截面形状设计、密封结构的改进和密应用、密封件的截面形状设计、密封