知识管理第章矛盾与矛盾的解决技术矛盾解决

2023/1/151第4章技术矛盾及其解决方法第4章技术矛盾及其解决方法通过本章学习可以掌握以下内容：1、什么是技术矛盾？2、39个技术参数是什么？3、什么是矛盾矩阵表？4、应用矛盾矩阵表解决技术矛盾的方法。4.1

技术矛盾概述矛盾的分类１、工程矛盾、社会矛盾及自然矛盾２、TRIZ理论将矛盾分为三类，物理矛盾、技术矛盾和管理矛盾。矛盾工程矛盾社会矛盾自然矛盾物理矛盾管理矛盾技术矛盾个性矛盾社会矛盾组织矛盾自然定律矛盾宇宙定律矛盾物理矛盾：系统中的问题是由1个参数导致的技术矛盾：系统中的问题是由2个参数导致的，互相制约管理矛盾：子系统之间产生的相互影响，例如，提高计算机性能，增加企业收入，提高投资效率，投入增加等等4.1

技术矛盾概述什么是技术矛盾？为了改善技术系统的某个参数，导致该技术系统的另一个参数发生恶化。这种由两个参数构成的矛盾叫技术矛盾。其特点是:有两个不同参数。

4.1

技术矛盾概述技术矛盾举例1、慢工出细活想让任务做得细致，干活速度就得慢；改善的参数：产品的质量（加工精度）恶化的参数：时间损失

反之，干活速度快，任务完成的就不细致。改善的参数：时间损失恶化的参数：产品的质量（加工精度）

通常采用折衷的办法，速度不快不慢，精度不高不低，回避，掩盖并保留基本矛盾，没有真正解决矛盾。4.1

技术矛盾概述4.1.339个技术参数1、阿奇舒勒分析大量的技术文献总结出来的。2、可以用来描述技术系统中出现的绝大部分技术矛盾。39个通用工程参数1.运动物体的重量14.强度27.可靠性2.静止物体的重量15.运动物体的作用时间28.测量精度3.运动物体的长度16.静止物体的作用时间29.制造精度4.静止物体的长度17.温度30.作用于物体的有害因素5.运动物体的面积18.照度31.物体产生的有害因素6.静止物体的面积19.运动物体的能量消耗32.可制造性7.运动物体的体积20.静止物体的能量消耗33.操作流程的方便性8.静止物体的体积21.功率34.可维修性9.速度22.能量损失35.适应性及通用性10.力23.物质损失36.系统的复杂性11.应力或压强24.信息损失37.控制和测量的复杂性12.形状25.时间损失38.自动化程度13.稳定性26.物质的量39.生产率工程参数的意义1．运动物体的重量

重力场中运动物体，作用在防止其自由滑落的悬挂或水平支架上的力，常表示为物体的质量。2．静止物体的重量重力场中静止物体，作用在防止其自由滑落的悬挂、水平支架上的力，常表示为物体的质量。3．运动物体的长度

运动物体的任意线性尺寸，不一定是最长的长度。不仅可以是一个系统的两个几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲线的长度或封闭环的周长。4．静止物体的长度

静止物体的任意线性尺寸，不一定是最长的长度。不仅可以是一个系统的两个几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲线的长度或封闭环的周长。工程参数的意义5．运动物体的面积

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

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

运动物体所占有的空间体积。8．静止物体的体积

静止物体所占有的空间体积。9．速度

物体的速度或者效率，或者过程或活动与时间之比。10．力

力是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。工程参数的意义11．应力或压强

单位面积上的作用力，也包括张力。例如，房屋作用于地面上的力，液体作用于容器壁上的力，气体作用于汽缸活塞上的力，压强也可理解为无压强（真空）。12．形状

物体的轮廓或外观。形状的变化可能表示物体的方向性变化或者物体在平面和空间两方面的形变。13．结构的稳定性

物体的组成和性质不随时间而变化的性质。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。14．强度

强度是指物体在外力作用下抵制使之变化的能力。工程参数的意意义15．运动物体作用用时间运动物体具备备其性能或者者完成规定动动作的时间、、服务时间以以及耐久力。。两次故障之之间的平均时时间也是作用用时间的一种种度量。16．静止物体作用用时间运动物体具备备其性能或者者完成规定动动作的时间、、服务时间以以及耐久力。。两次故障之之间的平均时时间也是作用用时间的一种种度量。17．温度物体或系统所所处的热状态态，代表宏观观系统热动力力平衡的状态态特征。还包包括其他热学学参数，如如如影响改变温温度变化速度度的热容量。。18．照度照射到某一表表面上的光通通量与该表面面面积的比值值，也可以理理解为物体的的光照特性，，如亮度，反反光性和色彩彩等光线质量量。19．运动物体的能能量消耗运动物体执行行给定功能所所需的能量。。在经典力学学中，能量等等于力与距离离的乘积。包包括消耗超系系统提供的能能量。工程参数的意意义20．静止物体的能能量消耗静止物体执行行给定功能所所需的能量。。在经典力学学中，能量等等于力与距离离的乘积。包包括消耗超系系统提供的能能量。21．功率单位时间内完完成的工作量量或消耗的能能量。22．能量损失做无用功消耗耗的能量。为为了减少能量量损失，需要要不同的技术术来改善能量量的利用。23．物质损失部分或全部、、永久或临时时的材料、部部件或子系统统等物质的损损失。24．信息损失部分或全部、、永久或临时时的数据损失失。25．时间损失时间是指一项项活动所延续续的时间间隔隔。改进时间间的损失指减减少一项活动动所花费的时时间。工程参数的意意义26．物质的量材料、部件及及子系统等的的数量，它们们可以被部分分或全部、临临时或永久的的被改变。27．可靠性系统在规定的的方法及状态态下完成规定定功能的能力力。常常可以以理解为无故故障操作概率率或无故障运运行时间。28．测试精度系统特征的实实测值与实际际值之间的误误差。减少误误差将提高测测试精度。29．制造精度系统或物体的的实际性能与与所需性能之之间的误差，，与图纸技术术规范和标准准所预定参数数的一致性。。30．作用于物体的的有害因素外部环境或系系统的其他部部分对物体的的有害作用，，使物体的功功能退化。31．物体产生的有有害因素有害因素将降降低物体或系系统的效率，，或完成功能能的质量。这这些有害因素素来自于物体体或作为其操操作过程一部部分的系统。。工程参数的意意义32．可制造性物体或系统制制造过程中简简单、方便的的程度。33．操作流程的方方便性要完成的操作作应需要较少少的操作者、、较少的步骤骤以及使用尽尽可能简单的的工具。一个个操作的产出出要尽可能多多。34．可维修性对于系统可能能出现失误所所进行的维修修要时间短、、方便和简单单。35．适应性及多用用性物体或系统响响应外部变化化的能力，或或应用于不同同条件下的能能力。36．系统的复杂性性系统中元件数数目及多样性性，如果用户户也是系统中中的元素将增增加系统的复复杂性。掌握握系统的难易易程度是其复复杂性的一种种度量。工程参数的意意义37．控制和测量的的复杂度如果一个系统统复杂、成本本高、需要较较长的时间建建造及使用，，或部件与部部件之间关系系复杂，都使使得系统的监监控与测试困困难。测试精精度高，增加加了测试的成成本也是测试试困难的一种种标志。38．自动化程度是指系统或物物体在无人操操作的情况下下完成任务的的能力。自动动化程度的最最低级别是完完全人工操作作。最高级别别是机器能自自动感知所需需的操作、自自动编程和对对操作自动监监控。中等级级别的需要人人工编程、人人工观察正在在进行的操作作、改变正在在进行的操作作及重新编程程。39．生产率是指单位时间间内所完成的的功能或操作作数，或者完完成一个功能能或操作所需需时间以及单单位时间的输输出，或单位位输出的成本本等。通用工程参数数分类为了应用方便便，上述39个通用工程参参数可分为如如下三类：1)通用物理及几几何参数：2)负向参数(Negativeparameters)指这些参数变变大时，使系系统或子系统统的性能变差差。如子系统统为完成特定定的功能所消消耗的能量(No．19—20)越大，则设计计越不合理。。3)正向参数(Positiveparameters)指这些参数变变大时，使系系统或子系统统的性能变好好。如子系统统可制造性(No．32)指标越高，子子系统制造成成本就越底。。

通用物理和几何参数

通用技术消极参数

通用技术积极参数

排序

通用工程参数名称排序

通用工程参数名称排序通用工程参数名称1运动物体的重量15运动物体作用时间13稳定性2静止物体的重量16静止物体作用时间14强度3运动物体的尺寸19运动物体消耗能量27可靠性4静止物体的尺寸20静止物体消耗能量28测量精度5运动物体的面积22能量损失29制造精度6静止物体的面积23物质损失32可制造性7运动物体的体积24信息损失33操作流程的方便性8静止物体的体积25时间损失34可维修性9速度26物质或事物的数量35适应性，通用性10力30作用于物体的有害因素38自动化程度11应力，压强3l物体产生的有害因素39生产率12形状36系统的复杂性17温度37控制与测试的复杂性18照度21功率通用工程参数数的改善与恶恶化39个通用工程参参数又可以分分为“改善的的参数”和““恶化的参数数”两大类：：(1)改善的参数：：系统改进中中将提升或加加强的特性所所对应的通用用工程参数。。当这个参数数提高时，系系统的性能会会变好。(2)恶化的参数数：在某个个工程参数数得以改善善的同时，，将会导致致其他一个个或多个工工程参数变变差，这些些变差的通通用工程参参数称为恶恶化的参数数。改善的参数数和恶化的的参数组成成了技术系系统内部的的技术矛盾盾。创新的的过程就是是消除这些些矛盾，让让相互矛盾盾的两个通通用工程参参数不再相相互制约，，能同时改改善，实现现“双赢””，从而推推动产品向向提高理想想度方向发发展。4.1技术矛盾概概述如何提取技技术矛盾１、问题是是什么？２、39个技术参数数的熟练掌掌握3、将问题中的具体体参数归结结为39个技术参数数４、技术矛矛盾的两个个参数（改改善和恶化化了什么））改善的参数数恶化的参数数提取技术矛矛盾实例例１：为了了用一只手手能倒出饮饮料塑料瓶瓶中的饮料料。需要改善的的通用工程程参数是：：减小塑料瓶瓶的直径(4静止物体的的长度)，恶化的通用用工程参数数是：降低低塑料瓶的的稳定性(13稳定性)。因此本例子子的技术矛矛盾是“静静止物体的的长度Vs稳定性”。。例２提取技术矛矛盾实例思考题1：每分钟都都有几十块块陨石撞击击到地球上上。由于对对陨石成分分和结构的的分析能提提供更多关关于太阳系系的信息，，所以科学学家需要获获得更多的的陨石。但但区分陨石石和普通岩岩石是很困困难的，必必须耗费大大量的时间间在地球表表面上将陨陨石挑拣出出来，但往往往仅能得得到约百万万分之一。。这就产生生了技术矛矛盾，即必必须寻找大大量陨石，，但会大大大增加寻找找的时间。。提取技术矛矛盾实例思考题2：在射击运运动员的训训练中需要要有飞行中中的靶标，，当运动员员击中靶标标后靶标破破裂成大量量的碎片落落到地面上上，难以打打扫。这个个问题的技技术矛盾初初始可表述述为：具有有一定体积积的飞行靶靶标对射击击运动员的的训练是必必要的，但但靶标碎片片叉将地面面弄脏乱。。提取技术矛矛盾实例思考题1：改善的通通用工程参参数是：为了获得大大量陨石，，必须对地地面上所有有的石块进进行分析(37控制和测量量的复杂度度)；恶化的通用用工程参数数是：这将耗费大大量时间(25时间损失)。因此本例子子的技术矛矛盾是“控控制和测量量的复杂性性VS时间损失””。提取技术矛矛盾实例思考题2：改善的通通用工程参参数是：希望增大靶靶标体积(7运动物体的的体积)，恶化的通用用工程参数数是：靶标碎片对对地面产生生作用(31物体产生的的有害因素素)的矛盾。因此本例子子的技术矛矛盾是“运运动物体的的体积VS物体产生的的有害因素素”。4.3矛盾矩阵表表4.3矛盾矩阵表表为40行40列的一个矩矩阵，其中中第一行或或第一列为为按顺序排排列的39个描述冲突突的通用工工程参数序号。第1列所代表的工工程参数是是需改善的的一方，第1行所描述的工工程参数为为冲突中可可能引起恶恶化的一方方。除了第一行行与第一列列外，其余余39行39列形成一个个矩阵，矩矩阵元素中中或空、或或有几个数数字，这些些数字表示示40条发明原理理中推荐采采用原理序序号；对角角线的格表表示物理矛矛盾。4.3矛盾矩阵表表查找矛盾矩矩阵表4.3矛盾矩阵表表矛盾矩阵表表的作用：：便于找到到创新原理理，提高解解决技术矛矛盾问题的的效率矛盾矩阵表表的说明：：1.格中的数字字表示常用用的创新原原理，顺序序的先后表表示应用频频率的高低低；2.对角线的格格表示物理理矛盾；3.其他无数字字的格表示示无常用的的创新原理理。应用创新原原理解决技技术矛盾的的步骤１、问题描描述２、系统分分析３、定义技技术矛盾１）问题是是什么？２）现在有有什么解决决方案？３）这个解解决方案有有什么问题题？４）技术矛矛盾的两个个参数改善的参数数恶化的参数数４、利用矛矛盾矩阵查查找５、推荐的的创新原理理６、最终的的解决方案案例1:开口扳手的的设计扳手在外力力的作用下下拧紧或松松开一个六六角螺母.由于螺钉或或螺母的受受力集中到到两条棱边边,容易产生变变形,而使螺钉或或螺母的拧拧紧或松开开困难.4.5实例分析改善的参数数:物体产生的的有害因素素(31),减少对螺母棱边的的磨损.恶化的参数数:制造精度(29),新的改进可可能使制造困难4:不对称..17:维数变化..34:抛弃或再生生26:复制例3:莫斯科克里里姆林宫钟钟楼上的红红星60米高高楼楼上上的的五五角角星星,重2吨,风大大如如何何保保持持不不掉掉.改善善:静止止物物体体的的面面积积(18)恶化化:应力力,压力力(31)2:预先先作作用用7:动态态化化….26:相变变4:机械械系系统统替替代代解决决方方案案:使五五角角星星随随风风旋旋转转,支撑撑轴轴不不在在中中心心,类似似于于风风向向标标例4：波音音公公司司改改进进737设计计波音音公公司司改改进进737设计计过过程程中中，，出出现现的的技技术术冲冲突突为为：：即即希希望望发发动动机机吸吸入入更更多多的的空空气气，，但但又又不不希希望望发发动动机机罩罩与与地地面面的的距距离离减减少少。。改善善的的是是““运运动动物物体体的的面面积积””，，恶恶化化的的是是““运运动动物物体体的的尺尺寸寸””。。查查矛矛盾盾矩矩阵阵，，建议议的的原原理理：：创新新原原理理14-曲面面化化原原理理创新新原原理理15-动态态化化原原理理创新新原原理理18-振动动原原理理创新新原原理理4-不对对称称原原理理选择择的的解解决决方方案案：：应用用创创新新原原理理4，将将整整流流罩罩改改为为不不对对称称形形状状例5：防防弹弹衣衣改改进进设设计计纤维维织织成成的的防防弹弹衣衣用用于于保保护护执执法法人人员员和和军军事事人人员员免免于于遭遭受受手手枪枪子子弹弹的的袭袭击击。。纤纤维维织织成成的的防防弹弹衣衣有有多多层层纤纤维维结结构构层层，，具具有有层层叠叠式式结结构构。。纤纤维维在在结结构构层层内内相相互互以以适适当当的的角角度度定定向向排排列列。。当当结结构构层层连连接接好好后后，，所所有有的的纤纤维维都都以以相相互互垂垂直直的的方方向向定定向向排排列列。。为为了了使使纤纤维维织织成成的的防防弹弹衣衣具具有有足足够够的的防防护护能能力力，，这这种种防防弹弹衣衣必必须须具具有有足足够够的的厚厚度度。。增增加加防防弹弹衣衣的的厚厚度度会会使使其其重重量量增增加加，，灵灵活活性性降降低低。。此此外外，，使使用用这这种种厚厚厚厚的的防防弹弹衣衣的的人人员员也也不不能能充充分分通通风风。。换换句句话话说说，，较较厚厚的的防防弹弹衣衣穿穿着着时时不不太太方方便便。。定义技术术矛盾：：增加运运动物体体的长度度(防弹衣的的厚度)会降低操操作流程程的方便便性(防弹衣的的舒适性性)。通过查询询阿奇舒舒勒矛盾盾矩阵，，得知可可能的解解集是[15，29，35，4]四个创新新原理。。应用第4号增加不不对称性性原理，，将物体的的对称形形式变为为不对称称形式。。在防弹弹衣的栈栈结构内内使纤维维呈不对对称定向向排列。。通过将将每层以以相对于于第一层层呈20～70度范围的的不同角角度旋转转，将纤纤维织成成防弹衣衣的各定定向层内内的纤维维定向转转换为不不对称的的排列形形式。防防弹衣栈栈结构内内不对称称的纤维维定向相相对于纤纤维定向向排列的的防弹衣衣来讲，，会使很很大一部部分纤维维沿子弹弹飞行的的方向定定向。沿沿子弹飞飞行方向向排列的的大部分分纤维可可以确保保栈结构构防弹衣衣在受子子弹冲击击的方向向具有更更高的强强度。在在具有同同等保护护效果的的情况下下，防弹弹衣的厚厚度和重重量减小小了。因因而，通通过减小小防弹衣衣的厚度度提高了了其舒适适性，同同时不会会降低防防弹衣的的保护效效果。例6—解决一次次性牙膏膏开启的的问题外出入住住宾馆，，在盥洗洗室洗漱漱中，如如何开启启宾馆为为我们提提供的一一次性牙牙膏。矛盾分析析要解决这这样一对对矛盾，，可以用用39个个技术参参数中的的两个来来描述该该矛盾：：需要改进进的特性性——可操作性性No.33变差的特特性——强度No.14把这两个个技术参参数映射射到技术术矛盾矩矩阵表上上，即可可得到一一组数据据，找出出这些数数据在40条创造发发明原理理中对应应的技术术矛盾解解决方法法。分析选择择解决原原理No.32———变色原则则；No.40———复合材料料原则；；No.3———局部性质质原则；；No.28———机械系统统的替代代原则。。经过分析析，32、40、28这三个原原理基本本不适合合，只有有第3号局部性性质原则则适合。。采用这这一原理理，我们们对牙膏膏盖进行行了改进进，在制制作中使使其形成成一个尖尖椎体，，用其顶顶挤牙膏膏头，就就能够很很好地解解决开启启牙膏的的问题了了。例7—解决多人人使用一一台自行行车出行行的问题题许多人都都有在自自行车大大梁和后后座驮人人的经历历，由于于重量大大，骑行行起来十十分不方方便。最