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文档简介

技术创新方法和TRIZ理论1技术创新方法和TRIZ理论1第一部分形势与任务第二部分创新的理论和工具2第一部分形势与任务2第一部分

形势与任务

3第一部分

、形势与任务3胡锦涛在中共十七大指出要坚持走中国特色自主创新道路,把增强自主创新能力贯彻到现代化建设的各个方面。加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。4胡锦涛在中共十七大指出要坚持走中国特色自主创新道路,把增强自2005年8月8日美国商业周刊:知识经济时代

创新经济时代创意的想象力创新力主宰世界经济潮流时代特征52005年8月8日美国商业周刊:主宰时代特征5存在问题

创新思维与创新精神培养缺位。

目前的应试教育体系抑制了学生的创新思维和创新精神;过分强调专业知识的教授,缺少科学思维、科学方法方面的引导和训练。

科研活动中的创新思维不足,自主创新研究成果少。

跟踪模仿为主,自主创新较少。多数学科发展滞后,属于世界领先的学科很少。

尊重科学、崇尚科学的氛围不够。传统的“学而优则仕”,“官本位”的思想依然存在,不按照科学规律办事的问题普遍存在。6存在问题创新思维与创新精神培养缺位。6创造性人才自我设计、创新思维表达能力个性品质体能外语能力创新技法和方法创新技能基础知识、专业知识、交叉学科知识哲学理论基础创造力、7创造性人才自我设计、创新表达个性体能外语创新技法和方法创新技传统创新技法的分类逻辑思维非逻辑思维科学推理型

演绎法

归纳法

类比法

自然现象和科学原理探索法

等价变换法

KJ法

类推法

组合法

分解法

形态分析法

信息交合法

横向思考法

奥斯本检核表法

5W1H法

和田法

智力激励法(头脑风暴法)

联想法

逆向构思法

形象思维法

灵感启示法

大胆设想法

特性列举法

缺点列举法

希望点列举法组合型形象思维型列举型有序思维型联想型608传统创新技法的分类逻辑思维非逻辑思维科学推理型

演绎法

组合第二部分创新技法和TRIZ理论9第二部分创新技法和TRIZ理论9TRIZ技法(发明问题解决理论)

-TRIZ的含义TRIZ的含义是发明问题解决理论,是原俄文字母的缩写,并按ISO/R9-1968E规定,转换成拉丁文的首字母缩写ТеорияРешенияИзобретательскихЗадач→

TeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch10TRIZ技法(发明问题解决理论)

-TRIZ的含义TRIZTRIZ理论创始者根里奇·阿奇舒勒G.S.Altshuller(1926-1998)是前苏联的一位天才发明家和创造创新学家,于1946年创立TRIZ理论。TRIZ理论研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则,曾经被称作前苏联的“国术”和“点金术”。TRIZ理论来源:浓缩数百万发明专利

在Altshuller的带领下,动用前苏联的1500多名专家,经过50多年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组,建立起一整套体系化的、实用的解决发明问题的理论方法体系——TRIZ11TRIZ理论创始者根里奇·阿奇舒勒G.S.Altshul.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学效应知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系12.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法TRIZ理论的九把利剑1、八大进化法则:预测技术系统进化模式和产品成熟度;2、最终理想解:系统的进化总是向着更理想化的方向发展;3、40个发明原理:浓缩250万份专利背后所隐藏的共性发明原理;4、39个工程参数和矛盾矩阵:为解决问题直接提供化解矛盾的发明工具;5、物理矛盾的分离原理:分离原理是针对物理矛盾的解决而提出的;6、物场模型分析:用于建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型;7、发明问题的标准解法:5级共76个标准解法,可以将标准问题在一两步中快速进行解决;8、发明问题标准算法(ARIZ):针对非标准问题而提出的一套解决算法;9、物理效应和现象知识库:将物理现象和效应应用在问题解决过程中。13TRIZ理论的九把利剑1、八大进化法则:预测技术系统进化模式技术系统进化八大法则1、技术系统的S曲线进化法则;2、提高理想化法则;3、子系统不均衡进化法则;4、动态性进化法则;5、向超系统进化法则;6、子系统协调性法则;7、向微观级和场的应用进化法则;8、向自动化方向进化法则。14技术系统进化八大法则1、技术系统的S曲线进化法则;14技术系统进化法则之一

-S曲线进化法则、一个技术系统的进化一般经历4个阶段,典型的S曲线是描述一个技术系统的完整生命周期。当一个技术系统的进化完成4个阶段后,必然会出现一个新的技术系统来替代它,如此不断的替代。婴儿期衰退期成长期成熟期15技术系统进化法则之一

-S曲线进化法则、一个技术系统的技术系统进化法则之二

-提高理想度法则最理想的技术系统:“它既不消耗任何资源,但却能够实现所有必要的功能”(作为物理实体它并不存在)技术系统是沿着提高其理想度,向最理想系统的方向进化提高理想度法则是所有进化法则的基础。16技术系统进化法则之二

-提高理想度法则最理想的技术系统:“技术系统进化法则之三

-子系统不均衡进化法则技术系统由多个实现各自不同功能的子系统组成。子系统不均衡进化法则包含着:任何技术系统中的每一个子系统都是沿着各自的S曲线进化的;组成技术系统所包含的各个子系统都是不同步、不均衡进化的;整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的即最不理想的子系统(木桶原理)利用这一法则的知识,可以帮助创造者及时发现并改进最不理想的子系统.17技术系统进化法则之三

-子系统不均衡进化法则技术系统由多个实技术系统进化法则之四

-(结构)动态性进化法则沿着增加系统可移动性的方向发展沿着增加系统的柔性方向发展沿着增加系统可控性方向发展18技术系统进化法则之四

-(结构)动态性进化法则沿着增加系统可刚体单铰链多铰链柔性体液体/气体场系统的柔性进化19刚体单铰链多铰链柔性体液体/气体场系统的柔性进化19不同产品技术的进化路径刚性单铰链多铰链柔性气体、液体场20不同产品技术的进化路径刚性单铰链多铰链柔性气体、液体场20切割技术的动态性进化水切割激光切割线切割机床21切割技术的动态性进化水切割激光切割线切割机床21技术系统进化法则之五

-向超系统进化法则技术系统首先向系统的合成方向发展技术系统的简化子系统双系统多系统单系统超系统此时,子系统功能得到加强的同时,也简化了原有的系统。22技术系统进化法则之五

-向超系统进化法则技术系统首先向系统的飞机燃油系统向超系统跃迁

—空中加油机实例、超系统空中加油机系统受油机输油管子系统超系统23飞机燃油系统向超系统跃迁

—空中加油机实例、超系统系统输油管技术系统进化法则之六

-子系统协调性进化法则组成技术系统的各个子系统、各个部件在保持协调的前提下,充分发挥各自的功能。表现在:结构上协调。比如:早期积木只能摞、搭;现代积木可自由组合、随意插合成不同的形状。性能参数的协调。比如:网球拍需要考虑两个性能参数的协调:一方面要将球拍整体重量降低,以提高其灵活性;同时要增加球拍头部重量,以保证产生更大的挥拍力量。工作节奏和频率上的协调。比如吸尘器.吸力太大,吸嘴会粘住地毯.24技术系统进化法则之六

-子系统协调性进化法则组成技术系统的各(a)积木(c)浇灌混凝土(b)网球拍结构、性能、节奏和频率的协调性25(a)积木(c)浇灌混凝土(b)网球拍结构、性能、节奏技术系统进化法则之七

-向微观级和场的应用进化法则技术系统:元件:场的应用:微观宏观微观最初的尺寸原子、基本粒子尺寸高效场和增加场效率的方向26技术系统进化法则之七

-向微观级和场的应用进化法则技术系统:录音机随身听便携CD机mp3耳环播放机播放机向微观的进化27录音机随身听便携CD机mp3耳环播放机向微观的进化27计算机从宏观进化到微观10210110010-110-210-310-410-510-610-710-810-9量子计算机28计算机从宏观进化到微观10210110010-1通信产品的波长从宏观进化到微观10210110010-110-210-310-410-510-610-710-810-9波长约300-3米波长约1-0.1米波长约0.1米-3纳米向微观进化法则意味着:从最初的尺寸向原子、基本粒子的尺寸进化,同时能够更好的实现相同的甚至更好的功能29通信产品的波长从宏观进化到微观1021011001技术系统进化法则之八

-向自动化方向进化法则

技术系统:摒弃那些机械的、重复的、枯燥无味的手工操作,实现并提高技术系统功能的效益,解放人们去完成更具有创造性的工作。30技术系统进化法则之八

-向自动化方向进化法则

技术系统:摒弃.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学原理知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系31.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法矛盾的解决办法传统设计是在矛盾双方取得折中方案,矛盾并没有彻底克服和解决TRIZ理论的核心是建立了基于消除矛盾的逻辑方法。使设计人员在设计过程中不断地发现并解决矛盾,推动产品的不断进化,从一个状态进化到一个新的状态,向着理想化创新产品设计的实现。32矛盾的解决办法传统设计是在矛盾双方取得折中方案,矛盾并没有彻技术系统矛盾的分类:

技术矛盾物理矛盾技术系统矛盾的两大类33技术系统矛盾的分类:技术矛盾物理矛盾技术系统矛盾33什么是技术矛盾?由表述系统性能的两个参数所构成的矛盾称之谓技术矛盾当用已知的方法去改善系统的一部分或一个参数时,该系统的其它部分或参数就要不可容忍地变坏的现象.常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾:

1)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;

2)消除一种有害功能导致另一个子系统有用功能降低;

3)有用功能的加强或有害功能的减少导致另一个子系统或系统变得复杂化。34什么是技术矛盾?由表述系统性能的两个参数所构成的矛盾称之谓技解决产品设计技术矛盾的三步骤描述问题,建立问题模型确定技术矛盾(确定两个通用工程参数)发明原理待解决的问题最终解决方案第三步:应用第一步:分析技术系统第二步:解决技术矛盾(应用矛盾矩阵)如果由矛盾矩阵所有给出的原理都完全不能应用,则需重新确定技术矛盾,再做一遍,直到找出可操作的解决方案。35解决产品设计技术矛盾的三步骤描述问题,建立问题模型发明原理待技术系统分析方向准确分析技术系统,技术矛盾即可轻松获解!分析方向:了解组成系统的各个部分(子系统)、系统所从属的上级系统以及问题本身的根源;了解整个系统的持续情况:系统的过去、现在以及将来在各个子系统就上级系统可以发展的情况。36技术系统分析方向准确分析技术系统,技术矛盾即可轻松获解!36如何描述问题确定技术矛盾?1、问题是什么?2、现在有什么解决方案?3、这个解决方案有什么问题?利用39个通用工程参数(技术特性)来描述需要改善的特性和可能恶化的特性。37如何描述问题确定技术矛盾?1、问题是什么?37.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学效应知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系38.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法40个发明原理

-用有限的40条原理来解决无限的发明问题。

阿奇舒勒通过对250万份发明专利的研究发现,大约只有20%左右的专利才称得上是真正的创新,其它80%的专利往往早已在其它的产业中出现并被应用过。阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的,设计者掌握这些原理,就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期,而且能使发明过程更具有可预见性。为此,阿奇舒勒对大量的专利进行研究、分析、总结、提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的40个发明原理。当前,40个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、医学、管理、文化、教育等社会的各个领域问题。40个发明原理的广泛应用,导致不计其数新的专利发明的产生。3940个发明原理

-用有限的40条原理来解决无限的发明问题。40个创新原理01、分割原理02、抽出原理03、局部特性原理04、不对称原理05、合并原理06、多功能原理07、嵌套原理08、质量补偿原理09、预先反作用原理10、预先作用原理11、预置防范原理12、等势原理13、反向作用原理14、曲面化原理15、动态化原理16、不足或过度作用原理17、多维化原理18、振动原理19、周期性作用原理20、有效持续作用原理21、急速作用原理22、变害为益原理23、反馈原理24、中介物原理25、自助原理26、复制原理27、一次性用品替代原理28、替换机械系统原理29、气压或液压结构替代原理30、柔性壳体或薄膜结构原理31、多孔材料原理32、变换颜色原理33、同质性原理34、自弃与修复原理35、改变状态原理36、相变原理37、热膨胀原理38、强氧化作用原理39、惰性(或真空)环境原理40、复合材料原理4040个创新原理01、分割原理16、不足或过度作用原理29、气01、分割原理将物体分割成相互独立的部分;使物体成为可组合的(易于拆卸和组装)的部分;提高物体的分割程度或分散程度;4101、分割原理将物体分割成相互独立的部分;4101、分割原理将卡车分成牵引车头和拖车组合家具百叶窗拉圾桶活动房屋将物体分割成相互独立的部分使物体成为可组合的(易于拆卸和组装)的部分提高物体的分割程度或分散程度4201、分割原理将卡车分成牵引车头和拖车组合家具百叶窗拉圾桶活美国陆军

M270多管火箭炮

发射中的M270M270反装甲子母弹攻击

正在爆裂的M270子母弹将物体分割成相互独立的部分;C.提高物体的分割程度或分散程度;43美国陆军M270多管火箭炮发射中的M270M270反装39个通用工程参数几何参数:长度、面积、体积、形状一般物理参数:重量、速度、力、应力/压强、温度、光照度系统参数:作用于物体的有害因素、物体产生的有害因素功率参数;物体的能量消耗、功率技术参数:操作时间、可靠性、强度、适用性和通用性、可制造性/可操作性/可维护性、制造精度、设计复杂性、自动化程度、生产率、对象的稳定性与测量有关的参数:测量的必要性、测量精度损失参数:能量损失、物质损失、信息损失、时间损失4439个通用工程参数几何参数:长度、面积、体积、形状一般物理参矛盾矩阵表的组成阿奇舒勒将39个通用工程参数和40条发明原理有机地联系起来,建立起对应关系,整理成39×39的矛盾矩阵表(详见(《创新制胜》附录)。矛盾矩阵的第1行、列为39个通用工程参数的编码,第2行、列分别为39个通用工程参数的名称。但是,纵行表示要改善的参数,横行表示会恶化的参数。39×39个通用工程参数从行、列两个纬度构成矩阵的方格共1521个,在其中1263个方格中,均列有几个数字,这几个数字就是由TRIZ推出的解决对应工程矛盾的发明原理的编码。按照编码查“40条发明创造原理”表,即可得到该编码的实际含义。使用者根据系统中产生矛盾的2个通用工程参数,从矛盾矩阵表中直接查找出化解矛盾的发明原理,并使用这些原理来解决问题。45矛盾矩阵表的组成阿奇舒勒将39个通用工程参数和40条发明原理矛盾矩阵表13346矛盾矩阵表13346实例一:坦克装甲的改进法国“雷诺FT-17”式坦克战斗全重:7吨装甲:22mm德国“虎2”式重型坦克战斗全重:69.8

吨炮塔前部装甲:185mm47实例一:坦克装甲的改进法国“雷诺FT-17”式坦克战斗全问题描述↑装甲抗打击能力↑装甲厚度战斗全重↑整车重量增加引起的一系列后果:坦克的机动性能降低坦克的耗油量增加48问题描述↑装甲抗打击能力↑装甲厚度战斗全重↑整车重量增加引起一、对问题进行抽象抽象矛盾矩阵具化待解决的问题问题模型:技术矛盾解模型:创新原理最终解决方案(一)(二)(三)49一、对问题进行抽象抽象矛盾矩阵具化待解决的问题问题模型:技术定义矛盾的过程第一步:问题是什么?

为了提高坦克在战场上的生存能力,需要提高装甲的抗打击能力第二步:现在有什么解决方案?增加装甲的厚度,以便提高装甲的强度第三步:这个解决方案有什么问题?装甲厚度增加后,坦克的战斗全重增加

50定义矛盾的过程第一步:问题是什么?第二步:现在有什么解决方建立原问题的问题模型强度运动物体的重量51建立原问题的问题模型强度运动物体的重量51利用矛盾矩阵求解问题模型14052利用矛盾矩阵求解问题模型1405201、分割原理08、重量补偿原理40、复合材料原理15、动态特性原理TRIZ推荐的创新原理(解决方案模型)5301、分割原理TRIZ推荐的创新原理(解决方案模型)53三、回到问题:“坦克装甲的改进”强度运动物体的重量改善的参数:装甲抗打击能力恶化的参数:战斗全重原问题:问题模型:解决方案模型:01、分割原理08、重量补偿原理40、复合材料原理15、动态特性原理54三、回到问题:“坦克装甲的改进”强度运动物体的重量改善的参数装甲改进方案(最终解决方案)01、分割原理40、复合材料原理15、动态特性原理复合装甲a)陶瓷复合装甲(“乔巴姆”装甲);b)贫铀装甲;c)缝隙装甲;均质钢装甲1装甲陶瓷均质钢装甲255装甲改进方案(最终解决方案)01、分割原理复合装甲a)陶瓷复改进结果战斗全重:52吨车体正面:110mm美国“M60A1”坦克56改进结果战斗全重:52吨美国“M60A1”坦克56.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学原理知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系57.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法什么是物理矛盾及其解决方法物理矛盾——一个参数的矛盾技术系统要求某参数B的性质为正(+)的同时又要求某参数B的性质为负(-)比如要求系统既要出现又要不出现;既要高又要低;既要大又要小等完全相反的需求。解决物理矛盾的方法——分离空间分离分离方法时间分离系统级别上的分离条件分离58什么是物理矛盾及其解决方法物理矛盾——一个参数的矛盾空间分离十字路口的物理矛盾描述要通过十字路口,车辆必须占据十字路口的某个位置(A)而要不和其它车辆相撞,一定不得占据十字路口的位置(非A)道路必须交叉,以使车辆驶向目的地(A)道路一定不得交叉,以避免车辆相撞(非A)59十字路口的物理矛盾描述要通过十字路口,车辆必须占据十字路口的分离原理应用实例空间分离:测量海底时,将声纳探测器与船体空间分离,用以防止干扰,提高测试精度时间分离:将飞机机翼设计成可调的活动机翼,以适应在飞行中各个时间段的不同要求条件分离:将水射流条件分离,给予不同的射流速度和压力,即可获得“软”的或“硬”的不同用途的射流,用于洗澡按摩或用作加工手段或武器整体与局部分离:采用柔性生产线,以满足大众化和个性化市场需求的不同要求60分离原理应用实例空间分离:测量海底时,将声纳探测器与船体空间应用实例

——解决交通的物理矛盾空间分离时间分离61应用实例

——解决交通的物理矛盾空间分离时间分离61各分离方法相对应的发明原理列表空间分离时间分离条件分离个体与整体分离发明原理01分离02抽取03局部质量04非对称07嵌套13逆向思维17多维化24中介物26复制30柔性外壳或薄膜09预制反作用10预先作用11预先应急措施15动态性16不足或超额行动18振动19周期性动作20有效作用的持续性21减少有害作用29气动或液压结构34抛弃与再生37热膨胀01分割05组合06多功能性07嵌套08重量补偿13逆向思维14曲面化22变害为益23反馈25自服务27一次性用品33同质性35几何/物理/化学状态变化12等势28机械系统替代31多孔物质32改变颜色35几何/物理/化学状态变化36相变38强氧化39惰性和真空环境40复合材料62各分离方法相对应的发明原理列表空间分离时间分离条件分离个体与.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学效应知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系63.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法物-场标准模型所有的功能都能分解成为三个基本元素(两个物质一个场)S1S2F164物-场标准模型所有的功能都能分解成为三个基本元素(两个物质一

如何迅速而准确地查找出压缩机氟利昂渗漏处?将掺有荧光粉的润滑油注入压缩机内,在暗室里用紫外光照射压缩机,通过渗漏出的润滑油中荧光粉发出的光,可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。给出的条件是物S1(氟利昂),不能构成完整的物-场模型,引入第二个物S2(荧光粉)和一个场F(紫外辐射),完善了具有不完整功能的系统。S1S2FS1S2S1++F氟利昂荧光粉氟利昂紫外辐射紫外辐射氟利昂荧光粉建立完善的物场模型65

如何迅速而准确地查找出压缩机氟利昂渗漏处?S1S2FS1S.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学原理知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系66.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法标准解系统的由来阿奇舒勒(Altshuller)发现的规律:如果问题的物场模型是一样的,那么解决方案的物场模型也是一样的,和这个问题来自于哪个领域无关。某一类技术问题问题模型解决方案模型?技术问题1解决方案1技术问题2解决方案2S1S2FS1’S2’F’技术问题物场模型解决方案物场模型(发明、专利)发明家67标准解系统的由来阿奇舒勒(Altshuller)发现的规律:发明问题76个标准解系统构成第一级建立或完善物场模型的标准解系统………13

1.1建立物场模型……81.2消除物场模型的有害效应………5第二级强化物场模型的标准解系统………………23

2.1向复合物场模型进化…………22.2加强物场模型……62.3采用频率协调强化物场模型……32.4引入磁性添加物强化物场模型…………12第三级向双、多、超系统或微观级协调进化的标准解系统………6

3.1向双系统或多系统进化…………53.2向微观级系统进化………………168发明问题76个标准解系统构成第一级建立或完善物场模型的标发明问题76个标准解系统构成第四级测量与检测的标准解系统…………………17§4.1间接方法………………3§4.2建立测量的物场模型…4§4.3加强测量的物场模型……3§4.4向铁-场模型转化……5§4.5测量系统的进化方向…2

第五级标准解应用策略准则……175.1引入物质………………45.2引入场…………………35.3相变……55.4利用自然现象和物理效应……………25.5通过分解或结合获得物质粒子………3

合计7669发明问题76个标准解系统构成第四级测量与检测的标准解系统应用物场模型分析标准解的流程、当前问题判断问题类型需要改进系统建立物场模型测量和检测问题建立物场模型第四级判断模型类型产生有害效应模型不完整作用不足第一级第二、三级第五级70应用物场模型分析标准解的流程、当前问题判断问题类型需要改进系.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学效应知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系71.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法物理效应和现象知识库

(效应知识库)效应知识库涵盖了多学科领域的原理,包括物理、化学、几何等,对自然科学及工程领域中事物间纷繁复杂的关系实现全面的描述,借助于这些通用的原理,把问题简化到最基本的要素,引导和帮助创造者利用它来解决某一特定技术领域的知识问题(详见“创造创新方略”表4-2)72物理效应和现象知识库

(效应知识库)效应知识库涵盖了多学科领化学电子机械光学创新设计遇到的障碍知识领域的“泾渭分明”要“产生光”,您能想出多少方法?12173化学电子机械光学创新设计遇到的障碍知识领域的“泾渭分明”要“功能化模型与效应知识库功能化模型是最容易定义的问题模型效应知识库中的方案最接近于最终的解决方案效应知识库是CAI软件的最大亮点,软件为创新者建立有多达四万余条创新功能方案。74功能化模型与效应知识库功能化模型是最容易定义的问题模型74效应知识库(物理效应和现象知识库)应用应用TRIZ理论所以能消除矛盾,有赖于强大的效应知识库的支持。物理效应和现象是部件(或系统)功能突变的创新源,隐藏在其背后的是科学原理。物理效应和现象知识库涵盖了多学科领域的原理,包括物理、化学、几何等,应用“本体论”并对自然科学及工程领域中事物之间纷繁复杂的关系实现全面的描述,借助于这些已有的关系和全新技术和相关知识,可以大大加快创新进程。75效应知识库(物理效应和现象知识库)应用应用TRIZ理论所以能效应知识库应用5步骤、发明问题提出确定相应的功能代码TRIZ对解题的建议优选适合解决问题的建议定义问题要求实现的功能功能代码表效应知识库逐一筛选形成解决方案应用于发明问题76效应知识库应用5步骤、发明问题提出确定相应的TRIZ对解题优.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾巨阵创新原理科学效应知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系77.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法发明问题解决程序

(ARIZ)ARIZ是应对解决发明问题中另一类非标准问题的工具(在应用ARIZ之前,需要先核查一下你的问题是否可用标准解法来解决,如果是标准问题,直接查找76个标准解法进行问题的解决,就没有必要用ARIZ)一个创新问题解决的取决于对该问题的准确描述和趋向标准化程度,创新问题的求解过程就是对问题的不断描述和不断地向标准化进程。ARIZ以一套连续过程的程序,针对非标准问题采用步步紧逼的方法,巧妙地将一个状况模糊的原始发明问题转化为一个简单的问题模型,并构想其理想解ARIZ是一套较为复杂的应用工具,为了能很好地掌握,接受专门的培训是非常必要的。78发明问题解决程序

(ARIZ)ARIZ是应对解决发明问题ARIZ-85解题步骤2分析问题模型3陈述IFR和物理矛盾5运用效应知识库4运用物-场资源6转换或替代问题7分析解决物理矛盾的方法8运用解决方案9分析解决问题的过程1分析问题把状态模糊问题准确描述为单一问题创建空间、时间、物质和场等有效资源清单:确定最终理想解方向及其阻碍的物理矛盾重新选择并定义另一对技术矛盾求得最终理想解获取资源的最大化应用借以透彻分析增长创新潜能在上述的每一个步骤中,均包含有数量不等的多个子步骤。在一个具体的问题解决过程中,并不强制要求按顺序走完所有的9个步骤。当完成步骤3后,一般可尝试用标准解法解决新问题,如果得到解决则可直接跳到步骤7,如果没有解决则进入步骤4。79ARIZ-85解题步骤2分析3陈述IFR5运用4TRIZ发明问题

求解工具间的联系、80TRIZ发明问题

求解工具间的联系、80效应知识库矛盾矩阵76个发明问题标准解法发明问题解决程序(ARIZ)理想化技术系统进化法则需求功能/资源分析及矛盾定义物场模型39个通用工程参数分离原理选择和描述问题40个发明原理发明问题最终解决方案81效应知识库矛盾矩阵76个发明问题发明问题解决实例二:洗衣机的创新设计问题的描述:设计项目:“绿色”洗衣机用户需求:省水、省电、省洗涤剂理想化最终结果:利用一些高新技术(比如纳米)使衣服不沾污渍而实现“免洗”82实例二:洗衣机的创新设计问题的描述:82定义矛盾减少物质的浪费是否能达到原来的效果,即:“物质的浪费”与“功率”之间的矛盾

“物质的浪费”“功率”83定义矛盾减少物质的浪费是否能达到原来的效果,即:“物质的浪费8484推荐的创新原理推荐原理有用的具体提示应用改进方案28.替换机械系统A用感官刺激的方法(光学、声学、热学及味觉系统)替代机械系统用其它系统替代现有的机械系统18.振动B已振动的物体,提高其振动的频率至超声波超声波振动水流把脏污从缝隙中弹出来38.强氧化作用C使用离子氧替代纯氧将自来水电解产生活性氧与次氧酸,以溶解衣服上的有机汗污25.自助B利用废弃的材料及能源能重复利用的洗衣水13.反向作用C把通常可移动部分变为固定的,把通常固定的部分变为可移动的让原来转动的水流变为不动的3.局部特性无效无效85推荐的创新原理推荐原理有用的具体提示应用改进方案28.替换机合成的改进方案及其分析合成改进方案:利用水电解与超声波振荡相结合的方式,取代原有电机拖动波轮或滚筒的系统合成改进方案的分析:该方案可以避免衣物缠绕,也可降低甚至免用洗涤剂,且洗衣水可以重复利用,达到环保与节能的功效。从大电流的电机驱动到电解与振荡装置的发展,符合技术系统的进化趋势。虽然离理想化最终方案还很远,但实现了省水、省电和省洗涤剂的要求。86合成的改进方案及其分析合成改进方案:利用水电解与超声波振荡相计算机辅助创新CAI过程、想象力空间经验

问题分析

进化模式

产品成熟度

矛盾矩阵及发明原理

物场模型和标准解

效应知识库

解决发明问题程序

创新方案库

CAI软件模块问题领域解创新问题87计算机辅助创新CAI过程、想象力经验CAI软件模块问题领CAI总体框架、产品成熟度进化模式物场模型及标准解矛盾矩阵及发明原理效应知识库创新方案库解决发明问题程序系统问题分析问题分解概念设计方案方案评价最终方案生成报告项目总结报告生成专利知识管理88CAI总体框架、产品成熟度进化模式物场模型及标准解矛盾矩阵及问题分析模块、分析转化后的启发式问题列表根本原因列表现象/事件的因果分析(因果轴)初始问题描述资源分析流程/操作的时序分析(时间轴)产品/系统的层次分析(空间轴)89问题分析模块、分析转化后的根本原因列表现象/事件的因果分析(矛盾矩阵及发明原理模块、创新问题定义问题情景分析技术/物理矛盾定义矛盾解决具体创新问题解解决方案评价矛盾矩阵发明原理或分离原理无效有效39个通用工程参数90矛盾矩阵及发明原理模块、创新问题定义问题情景分析技术/物理矛物场模型及标准解模块、开发设计概念形成创新产品引入新的场或物质,加强不足的和消除有害的效应、76个标准解确定系统功能及相关元素建立物场模型与实际问题相对照,并考虑各种限制条件无效有效找出不完整的元素、效应不足的和有害的作用因素91物场模型及标准解模块、开发设计概念引入新的场或物质,加强、7技术系统进化模块、技术系统分析性能参数专利数量及等级市场份额及利润确定技术系统当前所处的发展阶段引导新产品设计和研发方向制订新产品设计和研发决策预见该技术系统领域发展方向预见该技术系统领域发展方向

精简化

复杂化(物场)

理想化

柔性化

曲面化

多维化

协调化

集成化

自动化

智能化进化模式92技术系统进化模块、技术系统分析确定技术系统当前引导新产品设计产品成熟度模块、专利汇总统计检索、筛选专利数据建立专利库产品成熟度预测曲线拟合预测结论评价数据库产品性能分析与专利等级划分93产品成熟度模块、专利汇总统计检索、筛选专利数据建立专利库产品效应知识库模块、发明问题定义问题分析确定系统功能确定相应的发明原理直接应用利用关联和控制效应获得新概念方案验证发明问题原理解关联效应控制效应改变控制参数输入/输出关联效应效应知识库94效应知识库模块、发明问题定义问题分析确定系统功能确定相应的发Pro/Innovator解题流程问题定义问题求解方案实施与管理95Pro/Innovator解题流程问题定义问题求解方案实施与现象/事件的因果分析(因果轴)初始问题描述系统分析后发现的系统不足启发式问题列表Pro/Innovator问题解决模块

典型使用流程备选方案基于可用资源的启发式问题列表备选方案矛盾问题求解矛盾问题定义/创新原理模块解决方向资源分析产品系统的层次分析(空间轴)流程操作的时序分析(时间轴)根本问题求解解决方案模块专利查询模块备选方案矛盾问题求解可行性分析/实施风险分析矛盾问题定义/创新原理模块方案融合和评价96现象/事件的因果分析(因果轴)初始问题描述系统分析后启发式系统分析模块专利生成模块创新方案的技术系统分析专利申请信息填写新颖性检索解决问题和备选方案选择申请专利类型选择备选方案专利申请文档草稿权利要求自动生成Pro/Innovator专利生成模块

典型使用流程97系统分析模块专利生成模块创新方案的技术系统分析专利申请信息填现有技术分析系统分析问题定义方案生成仿真验证方案评价知识管理IP管理方案实施市场需求用户需求初始工况描述专利检索分析竞争性分析检索预测分析专利申请改进后产品企业知识IP战略专利生成专利规划功能分析资源分享因果分析知识库检索专利库检索矛盾定义与求解评价模型评价专家仿真平台知识库构建知识库检索研发评审与质量控制产品研发决策产品改进方向被选方案Pro/Innovator典型流程——已有产品改进98现有技术系统分析方案生成仿真验证知识管理IP方案市场需求用户祝大家成功谢谢!99祝大家成功谢谢!99演讲完毕,谢谢观看!演讲完毕,谢谢观看!技术创新方法和TRIZ理论101技术创新方法和TRIZ理论1第一部分形势与任务第二部分创新的理论和工具102第一部分形势与任务2第一部分

形势与任务

103第一部分

、形势与任务3胡锦涛在中共十七大指出要坚持走中国特色自主创新道路,把增强自主创新能力贯彻到现代化建设的各个方面。加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。104胡锦涛在中共十七大指出要坚持走中国特色自主创新道路,把增强自2005年8月8日美国商业周刊:知识经济时代

创新经济时代创意的想象力创新力主宰世界经济潮流时代特征1052005年8月8日美国商业周刊:主宰时代特征5存在问题

创新思维与创新精神培养缺位。

目前的应试教育体系抑制了学生的创新思维和创新精神;过分强调专业知识的教授,缺少科学思维、科学方法方面的引导和训练。

科研活动中的创新思维不足,自主创新研究成果少。

跟踪模仿为主,自主创新较少。多数学科发展滞后,属于世界领先的学科很少。

尊重科学、崇尚科学的氛围不够。传统的“学而优则仕”,“官本位”的思想依然存在,不按照科学规律办事的问题普遍存在。106存在问题创新思维与创新精神培养缺位。6创造性人才自我设计、创新思维表达能力个性品质体能外语能力创新技法和方法创新技能基础知识、专业知识、交叉学科知识哲学理论基础创造力、107创造性人才自我设计、创新表达个性体能外语创新技法和方法创新技传统创新技法的分类逻辑思维非逻辑思维科学推理型

演绎法

归纳法

类比法

自然现象和科学原理探索法

等价变换法

KJ法

类推法

组合法

分解法

形态分析法

信息交合法

横向思考法

奥斯本检核表法

5W1H法

和田法

智力激励法(头脑风暴法)

联想法

逆向构思法

形象思维法

灵感启示法

大胆设想法

特性列举法

缺点列举法

希望点列举法组合型形象思维型列举型有序思维型联想型60108传统创新技法的分类逻辑思维非逻辑思维科学推理型

演绎法

组合第二部分创新技法和TRIZ理论109第二部分创新技法和TRIZ理论9TRIZ技法(发明问题解决理论)

-TRIZ的含义TRIZ的含义是发明问题解决理论,是原俄文字母的缩写,并按ISO/R9-1968E规定,转换成拉丁文的首字母缩写ТеорияРешенияИзобретательскихЗадач→

TeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatch110TRIZ技法(发明问题解决理论)

-TRIZ的含义TRIZTRIZ理论创始者根里奇·阿奇舒勒G.S.Altshuller(1926-1998)是前苏联的一位天才发明家和创造创新学家,于1946年创立TRIZ理论。TRIZ理论研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则,曾经被称作前苏联的“国术”和“点金术”。TRIZ理论来源:浓缩数百万发明专利

在Altshuller的带领下,动用前苏联的1500多名专家,经过50多年对数以百万计的专利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组,建立起一整套体系化的、实用的解决发明问题的理论方法体系——TRIZ111TRIZ理论创始者根里奇·阿奇舒勒G.S.Altshul.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学效应知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系112.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法TRIZ理论的九把利剑1、八大进化法则:预测技术系统进化模式和产品成熟度;2、最终理想解:系统的进化总是向着更理想化的方向发展;3、40个发明原理:浓缩250万份专利背后所隐藏的共性发明原理;4、39个工程参数和矛盾矩阵:为解决问题直接提供化解矛盾的发明工具;5、物理矛盾的分离原理:分离原理是针对物理矛盾的解决而提出的;6、物场模型分析:用于建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型;7、发明问题的标准解法:5级共76个标准解法,可以将标准问题在一两步中快速进行解决;8、发明问题标准算法(ARIZ):针对非标准问题而提出的一套解决算法;9、物理效应和现象知识库:将物理现象和效应应用在问题解决过程中。113TRIZ理论的九把利剑1、八大进化法则:预测技术系统进化模式技术系统进化八大法则1、技术系统的S曲线进化法则;2、提高理想化法则;3、子系统不均衡进化法则;4、动态性进化法则;5、向超系统进化法则;6、子系统协调性法则;7、向微观级和场的应用进化法则;8、向自动化方向进化法则。114技术系统进化八大法则1、技术系统的S曲线进化法则;14技术系统进化法则之一

-S曲线进化法则、一个技术系统的进化一般经历4个阶段,典型的S曲线是描述一个技术系统的完整生命周期。当一个技术系统的进化完成4个阶段后,必然会出现一个新的技术系统来替代它,如此不断的替代。婴儿期衰退期成长期成熟期115技术系统进化法则之一

-S曲线进化法则、一个技术系统的技术系统进化法则之二

-提高理想度法则最理想的技术系统:“它既不消耗任何资源,但却能够实现所有必要的功能”(作为物理实体它并不存在)技术系统是沿着提高其理想度,向最理想系统的方向进化提高理想度法则是所有进化法则的基础。116技术系统进化法则之二

-提高理想度法则最理想的技术系统:“技术系统进化法则之三

-子系统不均衡进化法则技术系统由多个实现各自不同功能的子系统组成。子系统不均衡进化法则包含着:任何技术系统中的每一个子系统都是沿着各自的S曲线进化的;组成技术系统所包含的各个子系统都是不同步、不均衡进化的;整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的即最不理想的子系统(木桶原理)利用这一法则的知识,可以帮助创造者及时发现并改进最不理想的子系统.117技术系统进化法则之三

-子系统不均衡进化法则技术系统由多个实技术系统进化法则之四

-(结构)动态性进化法则沿着增加系统可移动性的方向发展沿着增加系统的柔性方向发展沿着增加系统可控性方向发展118技术系统进化法则之四

-(结构)动态性进化法则沿着增加系统可刚体单铰链多铰链柔性体液体/气体场系统的柔性进化119刚体单铰链多铰链柔性体液体/气体场系统的柔性进化19不同产品技术的进化路径刚性单铰链多铰链柔性气体、液体场120不同产品技术的进化路径刚性单铰链多铰链柔性气体、液体场20切割技术的动态性进化水切割激光切割线切割机床121切割技术的动态性进化水切割激光切割线切割机床21技术系统进化法则之五

-向超系统进化法则技术系统首先向系统的合成方向发展技术系统的简化子系统双系统多系统单系统超系统此时,子系统功能得到加强的同时,也简化了原有的系统。122技术系统进化法则之五

-向超系统进化法则技术系统首先向系统的飞机燃油系统向超系统跃迁

—空中加油机实例、超系统空中加油机系统受油机输油管子系统超系统123飞机燃油系统向超系统跃迁

—空中加油机实例、超系统系统输油管技术系统进化法则之六

-子系统协调性进化法则组成技术系统的各个子系统、各个部件在保持协调的前提下,充分发挥各自的功能。表现在:结构上协调。比如:早期积木只能摞、搭;现代积木可自由组合、随意插合成不同的形状。性能参数的协调。比如:网球拍需要考虑两个性能参数的协调:一方面要将球拍整体重量降低,以提高其灵活性;同时要增加球拍头部重量,以保证产生更大的挥拍力量。工作节奏和频率上的协调。比如吸尘器.吸力太大,吸嘴会粘住地毯.124技术系统进化法则之六

-子系统协调性进化法则组成技术系统的各(a)积木(c)浇灌混凝土(b)网球拍结构、性能、节奏和频率的协调性125(a)积木(c)浇灌混凝土(b)网球拍结构、性能、节奏技术系统进化法则之七

-向微观级和场的应用进化法则技术系统:元件:场的应用:微观宏观微观最初的尺寸原子、基本粒子尺寸高效场和增加场效率的方向126技术系统进化法则之七

-向微观级和场的应用进化法则技术系统:录音机随身听便携CD机mp3耳环播放机播放机向微观的进化127录音机随身听便携CD机mp3耳环播放机向微观的进化27计算机从宏观进化到微观10210110010-110-210-310-410-510-610-710-810-9量子计算机128计算机从宏观进化到微观10210110010-1通信产品的波长从宏观进化到微观10210110010-110-210-310-410-510-610-710-810-9波长约300-3米波长约1-0.1米波长约0.1米-3纳米向微观进化法则意味着:从最初的尺寸向原子、基本粒子的尺寸进化,同时能够更好的实现相同的甚至更好的功能129通信产品的波长从宏观进化到微观1021011001技术系统进化法则之八

-向自动化方向进化法则

技术系统:摒弃那些机械的、重复的、枯燥无味的手工操作,实现并提高技术系统功能的效益,解放人们去完成更具有创造性的工作。130技术系统进化法则之八

-向自动化方向进化法则

技术系统:摒弃.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学原理知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系131.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法矛盾的解决办法传统设计是在矛盾双方取得折中方案,矛盾并没有彻底克服和解决TRIZ理论的核心是建立了基于消除矛盾的逻辑方法。使设计人员在设计过程中不断地发现并解决矛盾,推动产品的不断进化,从一个状态进化到一个新的状态,向着理想化创新产品设计的实现。132矛盾的解决办法传统设计是在矛盾双方取得折中方案,矛盾并没有彻技术系统矛盾的分类:

技术矛盾物理矛盾技术系统矛盾的两大类133技术系统矛盾的分类:技术矛盾物理矛盾技术系统矛盾33什么是技术矛盾?由表述系统性能的两个参数所构成的矛盾称之谓技术矛盾当用已知的方法去改善系统的一部分或一个参数时,该系统的其它部分或参数就要不可容忍地变坏的现象.常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾:

1)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;

2)消除一种有害功能导致另一个子系统有用功能降低;

3)有用功能的加强或有害功能的减少导致另一个子系统或系统变得复杂化。134什么是技术矛盾?由表述系统性能的两个参数所构成的矛盾称之谓技解决产品设计技术矛盾的三步骤描述问题,建立问题模型确定技术矛盾(确定两个通用工程参数)发明原理待解决的问题最终解决方案第三步:应用第一步:分析技术系统第二步:解决技术矛盾(应用矛盾矩阵)如果由矛盾矩阵所有给出的原理都完全不能应用,则需重新确定技术矛盾,再做一遍,直到找出可操作的解决方案。135解决产品设计技术矛盾的三步骤描述问题,建立问题模型发明原理待技术系统分析方向准确分析技术系统,技术矛盾即可轻松获解!分析方向:了解组成系统的各个部分(子系统)、系统所从属的上级系统以及问题本身的根源;了解整个系统的持续情况:系统的过去、现在以及将来在各个子系统就上级系统可以发展的情况。136技术系统分析方向准确分析技术系统,技术矛盾即可轻松获解!36如何描述问题确定技术矛盾?1、问题是什么?2、现在有什么解决方案?3、这个解决方案有什么问题?利用39个通用工程参数(技术特性)来描述需要改善的特性和可能恶化的特性。137如何描述问题确定技术矛盾?1、问题是什么?37.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学效应知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系138.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法40个发明原理

-用有限的40条原理来解决无限的发明问题。

阿奇舒勒通过对250万份发明专利的研究发现,大约只有20%左右的专利才称得上是真正的创新,其它80%的专利往往早已在其它的产业中出现并被应用过。阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的,设计者掌握这些原理,就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期,而且能使发明过程更具有可预见性。为此,阿奇舒勒对大量的专利进行研究、分析、总结、提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的40个发明原理。当前,40个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、医学、管理、文化、教育等社会的各个领域问题。40个发明原理的广泛应用,导致不计其数新的专利发明的产生。13940个发明原理

-用有限的40条原理来解决无限的发明问题。40个创新原理01、分割原理02、抽出原理03、局部特性原理04、不对称原理05、合并原理06、多功能原理07、嵌套原理08、质量补偿原理09、预先反作用原理10、预先作用原理11、预置防范原理12、等势原理13、反向作用原理14、曲面化原理15、动态化原理16、不足或过度作用原理17、多维化原理18、振动原理19、周期性作用原理20、有效持续作用原理21、急速作用原理22、变害为益原理23、反馈原理24、中介物原理25、自助原理26、复制原理27、一次性用品替代原理28、替换机械系统原理29、气压或液压结构替代原理30、柔性壳体或薄膜结构原理31、多孔材料原理32、变换颜色原理33、同质性原理34、自弃与修复原理35、改变状态原理36、相变原理37、热膨胀原理38、强氧化作用原理39、惰性(或真空)环境原理40、复合材料原理14040个创新原理01、分割原理16、不足或过度作用原理29、气01、分割原理将物体分割成相互独立的部分;使物体成为可组合的(易于拆卸和组装)的部分;提高物体的分割程度或分散程度;14101、分割原理将物体分割成相互独立的部分;4101、分割原理将卡车分成牵引车头和拖车组合家具百叶窗拉圾桶活动房屋将物体分割成相互独立的部分使物体成为可组合的(易于拆卸和组装)的部分提高物体的分割程度或分散程度14201、分割原理将卡车分成牵引车头和拖车组合家具百叶窗拉圾桶活美国陆军

M270多管火箭炮

发射中的M270M270反装甲子母弹攻击

正在爆裂的M270子母弹将物体分割成相互独立的部分;C.提高物体的分割程度或分散程度;143美国陆军M270多管火箭炮发射中的M270M270反装39个通用工程参数几何参数:长度、面积、体积、形状一般物理参数:重量、速度、力、应力/压强、温度、光照度系统参数:作用于物体的有害因素、物体产生的有害因素功率参数;物体的能量消耗、功率技术参数:操作时间、可靠性、强度、适用性和通用性、可制造性/可操作性/可维护性、制造精度、设计复杂性、自动化程度、生产率、对象的稳定性与测量有关的参数:测量的必要性、测量精度损失参数:能量损失、物质损失、信息损失、时间损失14439个通用工程参数几何参数:长度、面积、体积、形状一般物理参矛盾矩阵表的组成阿奇舒勒将39个通用工程参数和40条发明原理有机地联系起来,建立起对应关系,整理成39×39的矛盾矩阵表(详见(《创新制胜》附录)。矛盾矩阵的第1行、列为39个通用工程参数的编码,第2行、列分别为39个通用工程参数的名称。但是,纵行表示要改善的参数,横行表示会恶化的参数。39×39个通用工程参数从行、列两个纬度构成矩阵的方格共1521个,在其中1263个方格中,均列有几个数字,这几个数字就是由TRIZ推出的解决对应工程矛盾的发明原理的编码。按照编码查“40条发明创造原理”表,即可得到该编码的实际含义。使用者根据系统中产生矛盾的2个通用工程参数,从矛盾矩阵表中直接查找出化解矛盾的发明原理,并使用这些原理来解决问题。145矛盾矩阵表的组成阿奇舒勒将39个通用工程参数和40条发明原理矛盾矩阵表133146矛盾矩阵表13346实例一:坦克装甲的改进法国“雷诺FT-17”式坦克战斗全重:7吨装甲:22mm德国“虎2”式重型坦克战斗全重:69.8

吨炮塔前部装甲:185mm147实例一:坦克装甲的改进法国“雷诺FT-17”式坦克战斗全问题描述↑装甲抗打击能力↑装甲厚度战斗全重↑整车重量增加引起的一系列后果:坦克的机动性能降低坦克的耗油量增加148问题描述↑装甲抗打击能力↑装甲厚度战斗全重↑整车重量增加引起一、对问题进行抽象抽象矛盾矩阵具化待解决的问题问题模型:技术矛盾解模型:创新原理最终解决方案(一)(二)(三)149一、对问题进行抽象抽象矛盾矩阵具化待解决的问题问题模型:技术定义矛盾的过程第一步:问题是什么?

为了提高坦克在战场上的生存能力,需要提高装甲的抗打击能力第二步:现在有什么解决方案?增加装甲的厚度,以便提高装甲的强度第三步:这个解决方案有什么问题?装甲厚度增加后,坦克的战斗全重增加

150定义矛盾的过程第一步:问题是什么?第二步:现在有什么解决方建立原问题的问题模型强度运动物体的重量151建立原问题的问题模型强度运动物体的重量51利用矛盾矩阵求解问题模型140152利用矛盾矩阵求解问题模型1405201、分割原理08、重量补偿原理40、复合材料原理15、动态特性原理TRIZ推荐的创新原理(解决方案模型)15301、分割原理TRIZ推荐的创新原理(解决方案模型)53三、回到问题:“坦克装甲的改进”强度运动物体的重量改善的参数:装甲抗打击能力恶化的参数:战斗全重原问题:问题模型:解决方案模型:01、分割原理08、重量补偿原理40、复合材料原理15、动态特性原理154三、回到问题:“坦克装甲的改进”强度运动物体的重量改善的参数装甲改进方案(最终解决方案)01、分割原理40、复合材料原理15、动态特性原理复合装甲a)陶瓷复合装甲(“乔巴姆”装甲);b)贫铀装甲;c)缝隙装甲;均质钢装甲1装甲陶瓷均质钢装甲2155装甲改进方案(最终解决方案)01、分割原理复合装甲a)陶瓷复改进结果战斗全重:52吨车体正面:110mm美国“M60A1”坦克156改进结果战斗全重:52吨美国“M60A1”坦克56.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学原理知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系157.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法什么是物理矛盾及其解决方法物理矛盾——一个参数的矛盾技术系统要求某参数B的性质为正(+)的同时又要求某参数B的性质为负(-)比如要求系统既要出现又要不出现;既要高又要低;既要大又要小等完全相反的需求。解决物理矛盾的方法——分离空间分离分离方法时间分离系统级别上的分离条件分离158什么是物理矛盾及其解决方法物理矛盾——一个参数的矛盾空间分离十字路口的物理矛盾描述要通过十字路口,车辆必须占据十字路口的某个位置(A)而要不和其它车辆相撞,一定不得占据十字路口的位置(非A)道路必须交叉,以使车辆驶向目的地(A)道路一定不得交叉,以避免车辆相撞(非A)159十字路口的物理矛盾描述要通过十字路口,车辆必须占据十字路口的分离原理应用实例空间分离:测量海底时,将声纳探测器与船体空间分离,用以防止干扰,提高测试精度时间分离:将飞机机翼设计成可调的活动机翼,以适应在飞行中各个时间段的不同要求条件分离:将水射流条件分离,给予不同的射流速度和压力,即可获得“软”的或“硬”的不同用途的射流,用于洗澡按摩或用作加工手段或武器整体与局部分离:采用柔性生产线,以满足大众化和个性化市场需求的不同要求160分离原理应用实例空间分离:测量海底时,将声纳探测器与船体空间应用实例

——解决交通的物理矛盾空间分离时间分离161应用实例

——解决交通的物理矛盾空间分离时间分离61各分离方法相对应的发明原理列表空间分离时间分离条件分离个体与整体分离发明原理01分离02抽取03局部质量04非对称07嵌套13逆向思维17多维化24中介物26复制30柔性外壳或薄膜09预制反作用10预先作用11预先应急措施15动态性16不足或超额行动18振动19周期性动作20有效作用的持续性21减少有害作用29气动或液压结构34抛弃与再生37热膨胀01分割05组合06多功能性07嵌套08重量补偿13逆向思维14曲面化22变害为益23反馈25自服务27一次性用品33同质性35几何/物理/化学状态变化12等势28机械系统替代31多孔物质32改变颜色35几何/物理/化学状态变化36相变38强氧化39惰性和真空环境40复合材料162各分离方法相对应的发明原理列表空间分离时间分离条件分离个体与.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学效应知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系163.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法物-场标准模型所有的功能都能分解成为三个基本元素(两个物质一个场)S1S2F1164物-场标准模型所有的功能都能分解成为三个基本元素(两个物质一

如何迅速而准确地查找出压缩机氟利昂渗漏处?将掺有荧光粉的润滑油注入压缩机内,在暗室里用紫外光照射压缩机,通过渗漏出的润滑油中荧光粉发出的光,可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。给出的条件是物S1(氟利昂),不能构成完整的物-场模型,引入第二个物S2(荧光粉)和一个场F(紫外辐射),完善了具有不完整功能的系统。S1S2FS1S2S1++F氟利昂荧光粉氟利昂紫外辐射紫外辐射氟利昂荧光粉建立完善的物场模型165

如何迅速而准确地查找出压缩机氟利昂渗漏处?S1S2FS1S.产品创新技术系统进化法则40个发明原理发明问题解决算法物场模型分析最终理想解物理矛盾分离方法矛盾矩阵创新原理科学原理知识库发明问题标准解法TRIZ理论体系166.产品创新技术系统40个发明原理发明问题解决算法标准解系统的由来阿奇舒勒(Altshuller)发现的规律:如果问题的物场模型是一样的,那么解决方案的物场模型也是一样的,和这个问题来自于哪个领域无关。某一类技术问题问题模型解决方案模型?技术问题1解决方案1技术问题2解决方案2S1S2FS1’S2’F’技术问题物场模型解决方案物场模型(发明、专利)发明家167标准解系统的由来阿奇舒勒(Altshuller)发现的规律:发明问题76个标准解系统构成第一级建立或完善物场模型的标准解系统………13

1.1建立物场模型……81.2消除物场模型的有害效应………5第二级强化物场模型的标准解系统………………23

2.1向复合物场模型进化…………22.2加强物场模型……62.3采用频率协调强化物场模型……32.4引入磁性添加物强化物场模型…………12第三级向双、多、超系统或微观级协调进化的标准解系统………6

3.1向双系统或多系统进化…………53.2向微观级系统进化………………

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