设计中的冲突课件

1设计中的冲突1、概述2、冲突及其分类3、冲突问题的结构4、技术冲突的一般化5、技术冲突的确定方法6、工程实例21、概述一条马路要穿过校园，怎样迫使所有通过该路段的司机全程都低速行驶？最好的方法就是把两个方案的优点结合起来，使它们的缺点都消失方案一、把整个路段都画上斑马线（花费少，成效差）方案二、把该地段的道路改成波浪形（Z字形）曲折道路（代价昂贵，相对牢靠）在普通的路面上画上扭曲的斑马线，是它看起来就像波浪路面上的斑马线一样，司机们大脑中的条件反射精确地产生着作用，达到价格和效果上的最优结合3矛盾（冲突）普遍存在于各种产品的设计中。按照传统设计中的折中法，冲突并没有彻底的解决，而是在冲突双方去的折中方案，或称降低冲突的程度。TRIZ理论认为发明问题的核心是解决冲突，未克服冲突的设计不是创新设计。产品创新的过程就是不断解决产品所存在冲突的过程，一个冲突解决后，产品进化过程处于停滞状态，之后的另一个冲突解决后，产品移到一个新的状态。设计人员在设计过程中不断的发现并解决冲突，是推动其走向理想化方向的动力5基于TRIZ的分类管理冲突、物理冲突、技术冲突管理冲突是指为了避免某些现象获希望得到某些结果，需要做一些事，但又不知道如何去做。例如：希望提高产品质量，又不知如何去提高。在解决管理冲突问题时，要将管理冲突转化成为物理冲突或者技术冲突。6技术冲突与物理冲突技术冲突：技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统变坏。技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突。技术冲突出现的几种情况：

物理冲突：物理冲突是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但同时出现了与该特性相反的特性。物理冲突的核心是指对一个物体或系统中的一个子系统有相反的、矛盾的需求。

在一个子系统中引入一种有用功能，导致另一个子系统产生一种有害功能，或加强了已存在的一种有害功能。消除一种有害功能导致另一个子系统有用功能变坏；有用功能的加强或有害功能的减少使另一个子系统或系统变得太复杂。一个子系统中有用功能加强，同时导致该子系统中有害功能的加强。一个子系统中有害功能降低，同时导致该子系统中有用功能的降低。7技术冲突与物理冲突的区别与联系技术冲突总是涉及到两个基本参数A与B，当A得到改善时，B变得更差。物理冲突仅涉及系统中的一个子系统或部件，而对该子系统或部件提出了相反的要求。往往技术冲突的存在隐含物理冲突的存在，有时物理冲突的解比技术冲突更容易。从技术冲突出发确定物理冲突的核心是确定另一参数或物体，该参数或物体控制着技术冲突的两个参数A与B。8实例：

用化学的方法为金属表面镀层的过程如下：金属制品放置于充满金属盐溶液的池子中，溶液中含有镍、钴/等金属元素，在化学反应过程中，溶液中的金属元素凝结到金属制品表面形成镀层，温度越高，镀层形成的速度越快，但温度高有用元素沉淀到池子底部与池壁的速度也越快。温度低又大大降低生产率。

。技术冲突为：两个标准参数为生产率(A)与材料浪费(B)，加热溶液使生产率(A)提高，同时材料浪费(B)增加。

转变成为物理冲突，选温度作为另一参数(C)。物理冲突可描述为：溶液温度(C)增加，生产率(A)提高，材料浪费(B)增加；反之，生产率(A)降低，材料(B)浪费减少：溶液温度既应该高，以提高生产率，又应该低，以减少材料消耗。

10（1）点问题在一个子系统内部包含一个物理冲突为点问题。物理冲突是隐含的，但通常是导致问题的根本原因。如在一个子系统中希望增加一种有用功能UF，但导致一种有害功能HF。（2）对问题在被两个子系统实现的功能之间存在一个技术冲突为对问题。表达方式为：UFn导致或需求HFk（k≠n，k与n为不同的子系统序号）子系统nUFn子系统kHFk（对问题）子系统UFHF（点问题）12（5）星型问题当一个子系统的某一功能改善后，另几个子系统的功能均变差。如：UFn导致HFk及HFp，UFn又需求Ufl，UFn消除HFm（n≠k≠p≠l≠m）子系统kHFk子系统pHFp子系统lUFl子系统mHFm子系统nUFn（星型问题）145、技术冲突的确定方法技术冲突由矛盾双方所引起，设参数A与B代表矛盾双方图1中的曲线称为等设计能力曲线。参数A的选择可使产品某方面的性能提高，但将使参数B影响产品另一方面的性能，并使之降低15技术冲突的传统解法是在等设计能力曲线上根据经验确定一折中点作为解TRIZ与折中法不同，在选择参数A与B时，既要使参数A所影响的质量提高，又要使参数B所影响的质量提高，即要消除冲突16物质—场系统物质—场分析是TRIZ理论进行技术冲突确定的工具，这一工具基于物质—场符号系统产品设计的概念设计阶段就是要进行产品的功能分析并提出原理解，因此对功能的描述是关键技术之一功能描述三定律：（1）所有的功能都可分解为三个基本元件（2）一个存在的功能必定由三个基本元件构成（3）将三个相互作用的基本元件有机的组合将产生一个功能17组成功能的3个基本元件分别为两种物质和一种场，这三个基本原件可用符号系统来描述，构成功能的基本图形描述，如下图：其中F为场，S1、S2为物质，S1为被动元件，S2为主动元件，其含义为场F通过物质S2作用于物质S1并改变物质S1例如：人手产生的机械能（F）驱动牙刷（S2）刷牙（S1）电能（F）驱动车床（S2）车削工件（S1）18后人对上述的符号系统进行了发展，功能图形表示如下所示：Ftype：场的类型Me—机械、Th—热、Ch—化学、E—电、M—磁、G—重力20一个产品或系统往往是多个支持功能的实现系统中同时存在有效完整功能及有害功能，如果改善有效完整功能，则可能加剧有害功能的负面影响，因此，存在技术冲突系统中同时存在非有效完整功能及有害功能，如果改善非有效完整功能，则可能加剧有害功能的负面效应，因此，存在技术冲突216、工程实例汽车正面碰撞是造成交通事故65%伤亡的原因，很多的轿车安装有安全气囊，对这些轿车所包含的交通事故调查发现，安全气囊每保护20人，就有1人不能受其保护而死亡，而且死亡的人中一般身体矮小，如妇女和儿童23对管理问题进行分析后，可将其转为技术冲突造成这一结果的原因是：目前的气囊只保护了身高的司机和乘客，对身材矮小的司机和乘客可能起伤害作用。进一步分析可知，气囊在完全膨胀后由于表层的弹性可以对前排司机和客户起到保护作用，但气囊在膨胀过程中，像一个刚体，很容易碰到身材矮小（离方向盘近）的司机和乘客，而使他们受伤。

这样，我们可以对系统的冲突重新定义：

24系统名称：安全气囊

系统主要功能：保护前排的司机和乘客。实现这一功能的同时，出现了负面影响，如图4气囊的功能模型所示S1.1：身高的司机和乘客；S1.2：身材矮小的司机和乘客；S2：气囊

FMe：机械能量场

如果要进行创新设计，其标志是彻底的克服现有设计中存在的冲突，即安全气囊既要保护身体较高的司机与乘客，也要保护身体矮小的司机与乘客，改进后的模型应该如图5所示：26设计中应改善的特性：减小膨胀时的功率，消除乘客撞到方向盘（挡风玻璃上）的风险。

因此，在39个工程参数中选择No.15运动物体的时间，和No.31物体产生有害因素作为设计参数。查冲突矩阵得21，39，16，22几条原理。

27根据上述原理，得到解决方案如下：No.21紧急行动加快而不是减小气囊膨胀速度，当气囊完全膨胀后，才会出现乘客与之碰撞的