第3讲triz理论工程机械设计与方法

工程机械设计理论及方法第3讲Triz理论传统创新方法大部分国内企业的研发模式：头脑风暴法效率低，成本高测绘与仿制凭经验设计试错法测绘与仿制现有产品测绘+部分设计产品图纸加工装配样机创新不足可能侵权歼6米格21测绘与仿制苏27歼11实例：经验设计法我以前都是这么做的聘用有经验的行业专家，根据自己的经验提出技术方案容易形成思维定式缺乏创新试错法定义：试错法是一种追求目标的通过不断试验和消除误差，探索具有黑箱性质的系统的方法。

第n次排错第一次猜测排错第n次猜测…试错法的效率

10,000“Ideas”的数量12345673000个不成文的想法300个提交的想法125个小型方案9个早期阶段的开发4个主要的开发1.7个推向市场1个成功资料来源：G.StevensandJ.Burley,“3000RawIdeas=1CommercialSuccess!”，Research•TechnologyManagement,40(3):16-27,May-June,1997.据记载，爱迪生试验电灯用过1600多种金属材料和6000多种非金属材料，而采集的材料更多达14000多种；试验新型蓄电池用过9000多种材料，失败50000多次。

查尔斯.固特异和他的橡胶硫化技术试错法的典型代表，一生仅做成了这一件事。美国创造学家A·F·奥斯本于1939年首次提出（5-10人参与）

╫╬╦╧♥♦♠♣▲►◄可激发个人潜能，获得好的创新成果但得到的方案太多，方案筛选困难，成本较高，对参与人个人素质要求高创新的困惑与挑战？创新，难啊！创新现状：决心多，成果少概念多，方法少侧重文化和机制多，面向科技少创新以企业为主体，重点为技术创新技术创新，应该遵循创新的客观规律，研究创新的方法实现技术创新的关键在于创新的方法！寻找有效的创新方法！ 有意识地突破思维惯性，创新思维！营造创新的氛围，构建创新型企业！企业的知识管理！创新是反复进行的思维发散与收敛过程定义问题头脑风暴问题情境真正的问题创新方案方案产生方案评价可行的方案经典创新方法TRIZ创新方法更有效的创新过程！什么是TRIZ(萃智)？发明问题解决理论

TRIZ理论是由苏联人GenrichAltshuller（根里奇•阿奇舒勒）在1946年创立。他审阅世界各种专利二百五十万件，而发现这些发明之后的规律。一种系统改良的方法；一种自觉性演化的技术系统解决工程问题的方法；一种消除工程冲突而不抵消妥协的工具；分享无数发明家的知识与经验来增加工程人员知识创造力和解决问题技巧的方法。

TRIZ在前苏联的军事、工业、航空航天等领域均发挥了巨大作用，被西方特工称之为“神奇点金术”。苏联解体后，大批TRIZ研究者移居美国等西方国家，从而促进了TRIZ在全世界的传播，使其得到了广泛应用。起源于前苏联，被广泛使用TRIZ的形成与发展现代企业的制胜法宝前苏联军事工业TRIZ在三星韩国的三星企业是亚洲地区利用TRIZ创新理论取得成功的最为典型的企业。2003年，三星电子在67个研究开发项目中使用了TRIZ，为三星电子节约了1.5亿美元，并产生了52项专利技术。到2005年，三星电子的美国发明专利授权数量在全球排名第5，领先于日本竞争对手索尼、日立等公司。目前，三星电子是在中国申请发明专利最多的国外企业。

2006年,市值突破1000亿美元(索尼,410亿美元)2005年,品牌价值超过索尼(达149亿美元)2004年,全球市场份额第一销售额528亿美元，纯利润103亿美元，市值710亿美元存贮芯片、TFT-LCD、CDMA手机、显示器、HDTV2003年,全球品牌价值增幅全球之首(31%)–

从”技术跟随者”到”行业领跑者”TRIZ的作用发明问题解决理论四种常见的困惑如何正确预测产品未来？如何找到正确的问题？如何正确的解决问题？如何克服

思维惯性？当阿奇舒勒对250万个专利进行研究时，发现可以根据创新程度的不同，将这些专利技术解决方法分为5个“创新等级”。第1级：技术系统的简单改进，所要求技术在系统相关的某行业范围内（32%）；第2级：包括技术矛盾解决方法的发明，要求系统相关的不同行业知识（45%）；第3级：包含物理矛盾解决方法的发明，要求系统相关行业以外的知识（18%）；第4级：包含突破性解决方法的新技术，要求不同科学领域知识（4%）；第5级：新现象的发现（1%）。（括号中的为占总专利比重。）何谓创新TRIZ之可用是因为经显示工程人员所面对的90%的问题已于其他地方被解决过；若我们能利用此资讯，则研发将更加有效；主要焦点是浮现、了解、强化与删除冲突；Altshuller（根里奇·阿奇舒勒）已证明发明可系统化地导出，而不必源自尝试错误。TRIZ的核心思想专利专利250万份很多的方法和原理在发明的过程中是重复使用的—。

技术系统的进化和发展并不是随机的，而是遵循着一定客观的趋势—（技术预测）。各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。

TRIZ的核心思想40条创新原理技术进化系统法则技术矛盾和物理矛盾TRIZ理论中发明问题解决路径

技术系统进化法则 理想化需求功能/资源分析及矛盾定义物场模型分离原理

发明问题解决程序 （ARIZ）选择和描述问题

矛盾矩阵

76个发明问题标准解法40个发明原理 效应知识库39个工程通用参数

发明问题最终解决 方案阿奇舒勒发现的革命性结果产品和生物系统一样，是按照一定的规律在发展和进化的——技术进化系统法则电子管晶体管集成电路大规模集成电路＋S曲线TRIZ的技术系统的八大进化法则＋S曲线

针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结 提炼出八个基本进化法则。 利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来 发展趋势，开发富有竞争力的新产品。 可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和 选择企业战略制定的时机等。它可以用来解决难题，预测技术系统，产生 并加强创造性问题的解决工具 技术系统法则1：完备性法则 技术系统法则2：能量传递法则技术系统法则3：协调性法则技术系统法则4：提高理想度法则技术系统法则5：动态性和可控性进化法则技术系统法则6：子系统不均衡进化法则技术系统法则7：向微观级进化法则技术系统法则8：向超系统进化法则技术系统法则1:完备性法则一个完整的技术系统必须包括以下四个部分：动力装置传输装置执行装置控制装置能源风能动力装置 帆对象 水执行装置 船体传动装置 桅杆

控制装置 舵 外部控制 水手练习： 以切割工具（锯）为例，按照完备性法则分析系统的组成和进化的趋势。技术系统法则1:完备性法则

例：帆船的运输系统技术系统法则2：能量传递法则技术系统实现功能的必要条件：能量必须能够从能量源流向技术系统的所有元件；技术系统应该沿着使能量流动路径缩短的方向进化，以减少能量损失；如果某个元件接收不到能量，就不能发挥作用，这会影响到技术系统的整体功能。实例：手摇绞肉机替代菜刀用刀片旋转运动代替刀的垂直运动，能量传递路径缩短，能量损失减少，同时提高了效率。技术系统法则3：协调性法则技术系统是沿着各个子系统之间更协调的方向进化，这也是整个技术系统能发挥其功能的必要条件；子系统间的协调性主要表现在：•结构上的协调•各性能参数之间的协调•工作节奏/频率上的协调实例一、积木玩具的进化-结构上的协调早期：只能摞、搭的积木现代：可自由组合的玩具，随意合成不同的形状。技术系统法则3：协调性法则实例二、网球拍-各性能参数的协调网球拍重量与力量的协调：较轻的球拍更灵活，较重的球拍能产生更大的挥拍力量，因此需要考虑两个性能参数的协调。将球拍整体重量降低，提高了灵活性，同时增加球拍头部的重量，保证了挥拍的力量。实例三、混凝土浇注—工作节奏/频率上的协调建筑工人在混凝土浇注施工中，为发提高质量，总是一面灌混凝土，一面用振荡器进行振荡，使混凝土由于振荡的作用而变得更紧密、结实。技术系统法则4：提高理想度法则最理想的技术系统：作为物理实体它并不存在，但却能够实现所有必要的功能。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方向。提高理想度的途径：1、提高有益的参数2、降低有害的参数3、提高有益参数的同时降低有害参数例：手机的进化第一部手机：1973年诞生，重800g，功能仅为电话通信；现代手机：重仅数十克，功能可超过100种，包括通话、游戏、MP3、照相等。技术系统法则5：动态性和可控性进化法则技术系统应该沿着结构柔性、可移动性、可控制性增加的方向进化。动态性法则有以下三个子法则：A.提高柔性法则B.提高可移动性法则C.提高可控性法则例一：清扫工具的进化例二：照相机的进化牙刷的进化轨迹<适应性,流动性>动态法则:

技术系统向着适应性,流动性和可操作性增加的方向发展由刚性趋向柔性技术系统法则6：子系统不均衡进化法则任何技术系统所包含的各个子系统都不是同步、均衡进化的，每个子系统都是沿着自己的S曲线发展；这种不均衡的进化常常导致子系统之间出现矛盾；整个技术系统的进化速度取决于系统中最“慢”的那个子系统的进化速度。技术系统法则7：向微观级进化法则技术系统是沿着减小其元件尺寸的方向进化的；最初，技术系统是在宏观级别是进化的，当资源耗尽时，就开始在微观级别是进化；进化路径：1.提高物质的可分性和分散物质的组合性；2.提高混合物质（空隙+物质）的可分性，运用毛细现象和多孔材料；3.用场代替物质，向“场+物质”或场转变技术系统法则8：向超系统进化法则

1.技术系统沿着以下路线进化： 单系统→双系统→多系统

2.当技术系统进化到极限的时候，系统中实现某项功能的子系统会从 系统中被剥离出来，，转移到超系统中，成为超系统的一部分。 在该子系统的功能得到增强的同时，也简化了原有的技术系统。 实例：

飞机的航程受载油量的限制子系统超系统S曲线S曲线预测指系统的主要参数或性能的变化是依赖发展时期呈S曲线形式进化。技术系统是呈阶段性发展：婴儿期、成长期、成熟期、衰退期。婴儿期的特征：当实现系统功能的原理出现后，系统也随之产生；新系统的各组成部分通常是从其它已有的系统中“借”来的，并不适应新系统的要求。婴儿期的主要问题：缺乏资源；新系统中存在一系列“瓶颈”问题；新系统的性能通常不如旧系统。对婴儿期的建议：充分利用已有技术系统中部件和资源；与已有的其他先进系统或部件相结合；重点解决阻碍产品进入市场的瓶颈问题。成长期的特征：制约系统的主要“瓶颈”问题得到解决，系统的主要性能参数快速提升，产量迅速增加，成本降低；随着收益度的提高，投资额大幅增长；待定资源的引入使系统变得更有效。成长期的特点：开始获利；进入不同的细分市场；系统及其部件会有些适度的改变；是产品生命周期中最好的阶段。对成长期的建议：将新主品推向市场，抢占先发优势；不断对产品进行改进，不断推出基于该核心技术的性能更好的产品；到成长期结束要使其主要性能指标（性能参数、效率、可靠性等）基本达到最优。成熟期的特征：系统发展趋于缓慢；生产量趋于稳定；新出现的矛盾会阻碍系统的进一步发展。成熟期的特点：系统消耗大量的特定资源；系统被附加一些与其主要功能完全不相关的附加功能；系统的发展寄希望于新的材料和技术；系统的改变主要是外在的变化。对成熟期的建议：下一步的努力方向是：降低成本，改善外观；增强系统服务功能的可能性；简化系统，和其它系统或技术相结合衰退期的特征：相同功能的新技术系统开始排挤老系统；系统带来的收益下降；衰退期出现的原因：新系统已经发展到第二阶段迫使现在系统退出市场；超系统的改变导致对系统需求的降低；超系统的改变导致系统生存困难。对衰退期的建议：寻找新的民展领域；重点投入资金寻找、选择和研究能够进一步提高产品性能的替代技术。进化法则的作用：预测产品未来的发展方向，做出前檐决策；通过产品发展方向的预测，解决实际问题；进行专利规避，超越竞争对手。对设计活动的指导作用：•新产品设计：确定符合进化规律的设计方向•现有产品改进：选择符合进化规律的解决方案三、最终理想解(IFR)最理想的技术系统：作为物理实体它并不存在，但却能够实现所有必要的功能；

IFR：产品处于理想状态的解成为最终理想系统在保持有用功能正常运作的同时，能够自行消除有害的、不足的、过度的作用。IFR的特点：•保持了原系统的特点•消除了原系统的不足•没有使系统变得复杂•没有引入新的缺陷最终理想解确定的步骤：•第一步：设计的最终目的是什么？•第二步：理想解是什么？•第三步：达到理想解的障碍是什么？•第四步：它为什么成为障碍？•第五步：如何使障碍消失？•第六步：什么资源可以帮助你？•第七步：在其它领域或其它工具可以解决这个问题吗？实现IFR的几个建议：能利用现有的能量和资源实现有用的功能；自我服务，实现有用功能，利用“聪明”的材料或物质；有害作用的自我消除实例：

割草机问题：草坪上的草长得很快，且参差不齐传统解决方案：用割草机，缺点噪音很大等IFR：草坪上的草不需要修剪，自己始终维持在一个高度从IFR出发的解决方案：四、技术矛盾 矛盾的分类树 矛盾工程矛盾自然矛盾个性矛盾社会矛盾 组织矛盾文化矛盾技术矛盾物理矛盾管理矛盾宇宙定律矛盾自然定律矛盾技术矛盾是技术系统中两个参数之间的矛盾物理矛盾是技术系统中针对一个参数的矛盾技术矛盾实例汽车改善恶化增加速度稳定性降低安全性降低物理矛盾

存在于更基本层次的矛盾；

对系统同一个参数有不同的要求结实厚轻便薄厚度（桌面）技术矛盾和物理矛盾比较同一个参数，两个不同要求两个参数之间的矛盾物理矛盾技术矛盾

技术矛盾是指系统中一个部分性能的增强导致了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其他的一个或几个子系统性能的劣化.技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突.技术矛盾出现的几种情况:(1).在一个子系统中引入一个有用功能,导致另一子系统产生一有害功能或是加强了已存在的有害功能;(2).消除一有害功能导致另一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使另一子系统或系统变得复杂化;技术矛盾如何定义技术矛盾模式一、Step1:问题是什么？ 找到问题入手点Step2：现在有什么办法解决？ 目前的解决办法，改进了什么参数Step3：上述的方法有什么缺点？

此方法导致什么参数恶化案例：在射击运动员的训练中需要有靶标，当运动员击中后靶标破裂成大量的碎片落在地面上，难以打扫

Step1:问题是什么？ 射击需要有靶标

Step2：现在有什么办法解决？

制造飞碟做靶标（7运动物体的体积）Step3：上述的方法有什么缺点？ 碎片不易清理，费时费力（25时间损失）参数A参数B运动物体的体积VS时间损失40条创新原理1分割11事先防范21减少有害作用时间31多孔材料2抽取12等势22变害为利32改变颜色、拟态3局部质量13反向作用23反馈33同质性4增加不对称性14曲率增加24借助中介物34抛弃或再生5组合、合并15动态特性25自服务35物理或化学参数变化6多用性16未达到或过度的作用26复制36相变7嵌套17一维变多维27廉价替代品37热膨胀8重量补偿18机械振动28机械系统替代38加速氧化9预先反作用19周期性动作29气压或液压结构39惰性环境10预先作用20有效作用的连续性30柔性壳体或薄膜40复合材料01.分割原则02.拆出原则03.局部性质原则04.不对称原则煤气罐的传统结构设计中，气罐的底面一般是完整的圆形。现在，要改变这种习惯性的对称结构，采用非对称的结构。新的设计是：煤气罐的底面做成部分斜面。这样，当有液体燃气充当气罐底部重物时，气罐保持直立，一旦液态燃气消耗完毕时，底部失去压重物，煤气罐会在重力作用下歪向一边。相当于提醒用户：“煤气将尽，请速更换。”

05.联合原则06.多功能原则07.嵌套原则08.反重量原则09.预先反作用原则10.预先作用原则卷状食品保鲜袋，事先在2个保鲜袋间切口，但保留部分相连，使用时可以轻易拉断相连部分11.事先防范原则俄沙皇害怕敌人投毒害他，就每天服用少量的毒药培养抗毒性。后来他想服毒自杀，居然没有成功

12.等势原则13.逆向原则14.球形原则15.动态原则16.局部作用或过量作用故事1——火星车

一个科幻故事里描述了一次火星探险。宇宙飞船降落在一个石头山谷，宇航员乘坐一辆火星车开始火星之旅。这个特型火星车有巨大的轮胎，当行驶到陡坡时，很容易在石头的颠簸下翻车。怎么办？这个问题刊登在一本杂志上，收到了大量的读者来信，提供解决办法：在火星车的下面悬挂重物，降低整车的重心，增加稳定性；将轮胎的气放出一半，轮胎下陷，增加稳定性；在火星车的两边分别多安装一只轮胎；让宇航员探出身体来保持车子的平衡；……

上面的各种建议，确实能改善火星车的稳定性，但明显都带来另一些问题，比如：降低了火星车的运动性能，降低了车速，让火星车变得更复杂，增加宇航员的危险性等。由于以上正反两方面问题的存在，有一位读者干脆建议：“什么办法都没有了，让宇航员走路吧！”这个问题似乎是一个难以解决的问题。

……突然，TRIZ先生出现了。“将重物放得非常低以接近火星的地面，以降低车子的重心而且在火星车里面。”他说。随后，一个基于嵌套原理的解决方案展示了出来：在火星车的轮胎里放置球形重物，这些重物可以滚动，总处在轮胎的最下面，以最低的重心来保持火星车的稳定。

故事2——巧克力的窍门

这一天是一个漂亮女孩的生日，有一个客人带来了一大盒巧克力糖，这是一种酒瓶形的果汁巧克力糖，巧克力的中心是液态的果汁，大家都非常喜欢。一边吃着巧克力，有位客人好奇地问道：“我很纳闷这种果汁巧克力的果汁是怎么装进去的？”

“先做好巧克力，然后往里面灌上果汁，再封口。”另一位客人猜测道。“果汁必须非常的稠，要不然会影响巧克力成型，”第三位客人说，“但是果汁不容易灌进巧克力中。通过加热是可以让果汁稀些以便灌入，却会熔化巧克力。”

这个问题似乎是一个难以解决的问题。

……突然，TRIZ先生出现了。于是一个基于逆向思维的解决方案产生了。先将果汁降温，降到冰冻状态，将一颗颗冰冻的果汁颗粒放入巧克力中，然后进行成型，随后冰冻的果汁会在常温下恢复液体。果汁巧克力就完成了。17.一维变多维原则18.机械振动原则19.周期作用原则20.连续有益作用原则21.跃过原则22.变害为利原则渥伦哥尔船长要从加拿大乘雪橇前往阿拉斯加，一个叫“倒霉蛋”的团伙给他买了一只“鹿”和一条“狗”，但他实际收到的不是鹿和狗，所谓的“鹿”实际是牛，“狗”是狼。渥伦哥尔船长并没有被难住，他巧妙地利用牛和狼之间的有害作用，顺利完成了旅行任务。渥伦哥尔船长将牛和狼一前一后套在雪橇上，受惊吓的牛拼命的拉着雪橇向前奔，狼想扑牛也拼命地拉着雪橇向前跑。23.反向联系原则24.中介原则25.自我服务原则26.复制原则27.廉价替代品原则28.机械系统替代原则29.用气压与液压结构30.利用软壳和薄膜31.利用多孔材料原则32.改变颜色原则33.一致原则34.抛弃或再生原则35.改变物体聚合态36.相变原则37.利用热膨胀原则38.利用强氧化剂39.采用惰性介质40.利用混合材料课堂练习故事4——胶管上的孔

现在需要在一根长胶管上钻出很多径向小直径的标准孔，因为胶管很软，钻孔操作起来显得非常不容易。有人建议用烧红的铁棍来烫出小孔。经过尝试，发现烫出的小孔很毛糙，而且很容易破损，不能满足质量要求。

“有没有什么号的办法？”经理问。大家面面相觑。这似乎是一个不容易解决的问题。

……突然，TRIZ先生出现了。

“有一个很简单的办法，可以帮助我们完成这项加工。”他说。于是，一个基于中介物原理的解决方案产生了。先给胶管里面充满水，然后进行冷冻，待水冻成冰态时，再进行钻孔加工。加工完成后，冰会融化成水很容易流出管道。故事5——自动消失

铸造厂里，铸件表面需要清洁，常用的方法是吹砂机，用高速运动的沙子将铸件表面的污层冲掉。但是，这个工序带来的一个问题是，铸件的缝隙里会残留沙子而且不易清除干净，尤其是又大又重的产品，解决起来更是困难。工程师们被要求来解决这个难题。“也行可以先将缝隙盖上，”一位工程师说，“但增加大量的工作量。”“而且，铸件的清洁程度受到影响。”另一位附和道。这似乎是一个不易解决的难题。

……突然，TRIZ先生出现了。“沙子可以自己从缝隙里出来，”他说，“我们需要另一种沙子。”

于是，一个基于物理状态变化的解决方案产生了。用冰粒来替代沙子。冰粒也被用在批量土豆、红薯的清洁工序中。故事6——霜冻提前来临气象局通知，今年的霜冻将会提前来到。

“这将是一场灾难。”农场主沮丧的说，“我们的大片种子地怎么办呢？这些种子还未长大，仍然需要温暖的空气。”

“这片地太大了，我们没有薄膜进行覆盖，这种种子又不能经受火烤，不能点火加温。真是急死人了！”大家如同热锅上的蚂蚁，急得团团转。

……突然，TRIZ先生出现了。

“我们需要对种子进行保温吧！”他说，“请来消防队，我有一个主意。”于是一个基于惰性环境的解决方案产生了。让消防队给田地喷上一层惰性气体的泡沫，作为被子进行保温。10个使用频率最高的创新原理：35.参数变化原理10.预加作用原理1.分割与切割原理28.机械系统替代原理2.分离与分开原理15.动态化原理19.周期性作用原理18.利用机械振动原理32.颜色变化原理13.反向功能原理97应用于设计场合的13项原理1.分割与切割原理2.分离与分开原理3.局部质量原理4.不对称原理26.复制原理5.通用原理7.嵌套原理（集成原理）8.质量补偿原理（反重力原理）13.反向功能原理15.动态化原理17.维度变化原理（主要是扩大）24.利用中介质原理31.利用多孔材料原理9839(新48个)通用技术参数1、运动物体的重量14、速度27、能量损失40、作用于物体的有害因素2、静止物体的重量15、力28、信息损失41、可制造性3、运动物体的长度16、运动物体的能量消耗29、噪音42、制造精度4、静止物体的长度17、静止物体的能量消耗30、有害的发散43、自动化程度5、运动物体的面积18、功率31、有害的副作用44、生产率6、静止物体的面积19、应力或压强32、适应性45、系统的复杂性7、运动物体的体积20、强度33、兼容性或连通性46、控制和测量的复杂性8、静止物体的体积21、结构的稳定性34、操作的方便性47、测量的难度9、形状22、温度35、可靠性48、测量精度10、物质的数量23、照度36、易维修性11、信息的数量24、运行效率37、安全性12、运动物体的作用时间25、物质损失38、易受伤性13、静止物体的作用时间26、时间损失39、美观（1）运动物体的重量：是指在重力场中运动物体多受到的重力。如运动物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。（2）静止物体的重量：是指在重力场中静止物体所受到的重力。如静止物体作用于其支撑或悬挂装置上的力。（3）运动物体的长度：是指运动物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。（4）静止物体的长度：是指静止物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。（5）运动物体的面积：是指运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。（6）静止物体的面积：是指静止物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。（7）运动物体的体积：是指运动物体所占有的空间体积。（8）静止物体的体积：是指静止物体所占有的空间体积。（9）速度：是指物体的运动速度、过程或活动与时间之比。（10）力：是指两个系统之间的相互作用。对于牛顿力学，力等于质量与加速度之积。在TRIZ中，力是试图改变物体状态的任何作用。（11）应力或压力：是指单位面积上的力。（12）形状：是指物体外部轮廓或系统的外貌。（13）稳定性：是指系统的完整性及系统组成部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。39个通用工程参数及定义（14）强度：是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。（15）运动物体作用时间：是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。（16）静止物体作用时间：是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。（17）温度：是指物体或系统所处的热状态，包括其他热参数，如影响改变温度变化速度的热容量。（18）光照度：是指单位面积上的光通量，系统的光照特性，如亮度、光线质量。（19）运动物体的能量消耗：是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等。（20）静止物体的能量消耗：是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括电能、热能及核能等。（21）功率：是指单位时间内所做的功，即利用能量的速度。（22）能量损失：是指为了减少能量损失，需要不同的技术来改善能量的利用。（23）物质损失：是指部分或全部、永久或临时的材料、部件或子系统等物质的损失。（24）信息损失：是指部分或全部、永久或临时的数据损失。（25）时间损失：是指一项活动所延续的时间间隔。改进时间的损失指减少一项活动所花费的时间。（26）物质或事物的数量：是指材料、部件及子系统等的数量，它们可以被部分或全部、临时或永久地改变。（27）可靠性：是指系统在规定的方法及状态下完成规定功能的能力。（28）测试精度：是指系统特征的实测值与实际值之间的误差。减少误差将提高测试精度。（29）制造精度：是指系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差。（30）作用于物体有害因素：是指物体对受外部或环境中的有害因素作用的敏感程度。（31）物体产生的有害因素：是指有害因素将降低物体或系统的效率，或完成功能的质量。这些有害因素是由物体或系统操作的一部分而产生的。（32）可制造性：是指物体或系统制造过程中简单、方便的程度。（33）操作流程的方便性：是指要完成的操作应需要较少的操作者、较少的步骤以及使用尽可能简单的工具。一个操作的产出要尽可能多。（34）可维修性：是指对于系统可能出现失误所进行的维修要时间短、方便和简单。（35）适应性及通用性：是指物体或系统响应外部变化的能力，或应用于不同条件下的能力。（36）系统的复杂性：是指系统中元件数目及多样性，如果用户也是系统中的元素将增加系统的复杂性。掌握系统的难易程度是其复杂性的一种度量。（37）控制与测量的复杂度：是指如果一个系统复杂、成本高、需要较长的时间建造及使用，或部件与部件之间关系复杂，都使得系统的监控与测试困难。测试精度高，增加了测试的成本也是测试困难的一种标志。（38）自动化程度：是指自动化程度是指系统或物体在无人操作的情况下完成任务的能力。自动化程度的最低级别是完全人工操作。最高级别是机器能自动感知所需的操作、自动编程和对操作自动监控。中等级别的需要人工编程、人工观察正在进行的操作、改变正在进行的操作及重新编程。（39）生产率：是指单位时间内所完成的功能或操作数。物理矛盾技术矛盾一个参数二个参数一个元素一个系统七、物理矛盾和四大分离原理一个技术系统中，由表述系统性能的同一个参数具有相互排斥（相反的或不同的）需求所构成的矛盾称之为物理矛盾。例：现在手机制造要求整体体积设计得越小越好，便于携带，同时又要求显示屏和键盘设计得越大越好，便于观看和操作，所以对手机的体积设计要求具有大、小两个方面的趋势，这就是手机设计的物理矛盾。物理矛盾一般来说有2种表现：一是系统中有害性能降低的同时导致该子系统中有用性能的降低。二是系统中有用性能增强的同时导致该子系统中有害性能的增强。物理矛盾与技术矛盾的比较：解决物理矛盾的核心思想是——实现矛盾双方的分离 分离方法系统级别分离空间分离时间分离条件分离空间分离 对同一个参数的不同要求，在不同的空间实现 局部最佳化

Step1:定义物理矛盾参数：要求1：要求2：Step2:如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么空间下得以实现？空间1：空间2：Step3:以上两个空间区域是否交叉？否□是□应用空间分离尝试其它分离方法热冷冷热空间1（杯子外）空间2（杯子内）水杯时间分离 对同一个参数的不同要求，在不同的时间段实现 不同的时间有不同的性质

Step1:定义物理矛盾参数：要求1：要求2：Step2:如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么时间得以实现？时间1：时间2：Step3:以上两个时间段是否交叉？否□是□应用时间分离尝试其它分离方法体积大时间1（骑的时间）时间2（存放的时间）体积小自行车雨伞的发明第一步：定义物理矛盾参数：面积要求1：大要求2：小第二步：什么时间需要满足什么要求？时间1：下雨时间2：携带、存放第三步：以上两个时间段是否交叉？否□应用时间分离是□尝试其他分离方法。条件分离 将对同一个参数的两个不同的要求在不同的条件上得到满足

Step1:定义物理矛盾

Step2:如果想实现技术系统的理想状态，这个参数的不同要求应该在什么时 间/空间得以实现？

Step3:以上两个时间段是否交叉？否□尝试用时间或空间分离方法

是□如果对参数的不同要求，可以按照某种条件实现分离和切换，尝试条件分离方法十字路口的物理矛盾描述道路必须交叉，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）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）解决交通的物理矛盾系统级别分离 将对同一个参数的不同要求，在不同的系统级别上实现A：系统子系统整体与部分分离（转化为子系统），矛盾在子系统（微观级系统）更易解决a.系统具有一种特性，其子系统有其相反的特性b.将系统转换到微观系统B：系统超系统整体与部分分离（转化为超系统），矛盾在超系统级别更易解决a.将同类或异类系统与超系统结合b.