RIZ发明创新理论及应用三

技术创新的利器—TRIZ世界范围内的TRIZ效应TRIZ在世界500强企业和跨国公司得到广泛应用

TRIZ在世界500强企业和跨国公司得到广泛应用世界范围内的TRIZ效应国内知名企业的典型应用船舶系统工程部等702,710，712，713，715等研究所中航601等研究所203等研究所

世界范围内的TRIZ效应几个典型案例—福特汽车公司福特汽车公司：运用TRIZ，得到了28个对“汽车的推力轴承在大负荷时会出现偏移”这一技术难题的解决方案。其中最吸引人的方案是：利用低膨胀系数的材料制造轴承。世界范围内的TRIZ效应几个典型案例—波音公司

2001年，波音邀请25名前苏联TRIZ专家对波音450名工程师进行了2周的培训和讨论，获得了重要的技术创新启示，解决了大量的技术难题。其直接结果：战胜空客，赢得15亿美元的空中加油机订单。世界范围内的TRIZ效应

三星公司以TRIZ为核心，在水原市建立“价值创新计划”中心。并将TRIZ应用于技术问题解决、产品进化预测、专利对抗和构建企业文化等四个方面。几个典型案例—韩国三星世界范围内的TRIZ效应目前，TRIZ不仅在工程技术领域发挥着巨大作用，成为企业创新的利器，而且已经在自然科学、社会科学、管理科学、生物科学等多领域得到了应用。世界范围内的TRIZ效应TRIZ的荣誉超级发明术20世纪最伟大的发明前苏联对世界影响最大的三大发明之一TRIZ理论简介何为TRIZTRIZ的理论体系（谋+略+技巧+套路）TRIZ解决问题的方法和流程TRIZ解决问题的范围技术矛盾与创新原理物场模型与标准解法简介TRIZ的预测工具—S曲线和技术系统进化法则TRIZ理论简介2.1何为TRIZ

TRIZ的名称由来：TRIZ——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

ТеорияРешения

Изобретательских

ЗадачTeoriyaResheniyaIzobretatelskikhZadatchTRIZ理理论简介2.1何为为TRIZ上世纪40年代，前前苏联科学学家阿奇舒舒勒带领他他的团队开开始了一项项伟大的研研究，希望望找到发明明创造的方方法。在研研究了250万份发明专利利后，得出出一个惊人人的结论：：人们解决技技术问题的的方法很多多是重复的的。阿奇舒勒勒一共总结结出40种最常常用的方法法，并起名名为40个创新新原理。根里奇•阿奇舒勒G.S.Altshuller（1926－1998）应用瞬间压压力差原理理产生的典典型发明时时间表：1945迅迅速去除除青椒籽和和蒂的发明明1950迅迅速剥除除松子、葵葵花籽和花花生的壳的的发明1972使使钻石沿沿内部原有有的微裂纹纹分割的发发明1979船船用发动动机冷却水水过滤器的的快速清洁洁系统。应用该原理理产生的发发明已多达达200多种种TRIZ理理论简介2.1何为为TRIZ通过对大量量专利的分分析，阿奇奇舒勒得出出了以下三三条发现：：1.类似似的问题与与解在不同同的工业及及科学领域域交替出现现。—创新的的规律性2.技术术系统进化化的模式在在不同的工工程及科学学领域交替替出现。—他山之之石，可以以攻玉3.创新新所依据的的科学原理理往往属于于其他领域域。—拓宽思思路、打破破思维定势势以上三条即即为TRIZ的的核心思想想TRIZ理理论简介2.1何为为TRIZTRIZ理理论简介2.2TRIZ的的理论体系系谋略技巧方法40个发明明原理39个通用用工程参数数和矛盾矩矩阵物理矛盾的的分离原理理物－场模型型分析TRIZ理理论简介2.2TRIZ的的理论体系系谋略技巧方法TRIZ的的创造性思思维：系统思维多多屏幕法、、智能小人人法、金鱼鱼法、尺度度-时间-成成本算子技术系统进进化法则最终理想解解（IFR）发明问题的的（76个）标标准解法发明问题标标准算法物理效应和和现象知识识库TRIZ的的9大经典理论TRIZ理理论简介2.3TRIZ解解决问题的的方法和流流程效应知知识识库库矛盾矩阵76个发明明问题标准解法发明问题解解决程序(ARIZ)理想化技术系统进进化法则需求功能/资源分析析及矛盾定定义物场模型39个通用用工程参数数分离原理选择和描述述问题40个发明原理发明问题最终解决方案TRIZ理理论简介2.3TRIZ解解决问题的的方法和流流程技术矛盾解解题流程：：TRIZ理理论简介2.4TRIZ解解决问题的的范围(1)TRIZ通通常不解决决技术领域域以外的问问题；(2)TRIZ不不解决技术术领域中的的5级发明明问题，最最适于解决决2-4级级的发明问问题；(3)TRIZ不不解决原始始(从无到到有)发明明问题；(4)TRIZ不不解决与技技术规律无无关的思维维问题（只只讲心理活活动而与技技术规律无关的问题题（头脑风暴暴））。补充知识：：在TRIZ理理论中，阿阿奇舒勒将将发明划分分为5个等等级发明的等级创新的程度比例举例一级明确的结果32%水杯，使用隔热层减少热量损失二级少量的改进45%带盖子的水杯（改进一个组件），737发动机的不对称设计三级根本的改进18%保温杯（改进几个组件，增加功能），鼠标，圆珠笔四级全新的概念4%内燃机、集成电路五级重大的发现<1%晶体管、电话、飞机、PC（自然界从未有过的东西）TRIZ理理论简介2.5技技术冲突(矛盾)与与创新原理理(1)39个通用用工程参数数与技术冲冲突(2)40个发明明原理(3)阿阿奇舒勒矛矛盾矩阵表表(4)运运用创新原原理解决技技术矛盾实实例39个通用用技术参数数:用来描述技技术系统中中出现的绝绝大部分技技术冲突的的物理参数数、数学参参数和概括括性参数序号名称序号名称序号名称1运动物体的重量14强度27可靠性2静止物体的重量15运动物体作用时间28测试精度3运动物体的长度16静止物体作用时间29制造精度4静止物体的长度17温度30物体外部有害因素作用的敏感性5运动物体的面积18光照度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32可制造性7运动物体的体积20静止物体的能量33可操作性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装置的复杂性11应力或压力24信息损失37监控与测试的困难程度12形状25时间损失38自动化程度13结构的稳定性26物质或事物的数量39生产率39个通用用技术参数数的属性分分类几何参数：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、时间损失冲突:为了改善技术系统的的某个参数数，导致该该技术系统统的另一个个参数恶化。两个参数之之间的冲突突:改善A参数，导致B参数发生生恶化。TRIZ理理论简介2.5技技术冲突(矛盾)与与创新原理理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快速作用原理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改变参数原理36相变原理37热膨胀原理38强氧化作用原理39惰性环境原理40复合材料原理40个发明明原理——用有限的40条原理理来解决无无限的技术术冲突问题题原理举例：：分割原理（1）分割物体为独立的零件分割物体成为组合式的物件件增加物体分割的程度度例：组合式家具、小包装的饼饼干、木制折尺、百叶窗。分割原理将卡车分成成牵引车头头和拖车组合家具百叶窗拉圾桶活动房屋将物体分割割成相互独独立的部分分使物体成为为可组合的的（易于拆拆卸和组装装）的部分分提高物体的的分割程度度或分散分割原理举例例：组合式挖掘掘爪挖掘爪的磨磨损速度不不一，更换换成本增加加。组合式挖掘掘爪可以个个别更换。分割原理举例例：浮法玻玻璃玻璃批量生产线上的辊轴传输线用盛满熔化锡的槽子来替代熔化锡玻璃拆卸原理举例：：动态化原原理（15）将一个静止止的物体变变为运动的的物体；将一个结构构刚性的物物体变为柔柔性物体；；使系统具有有自动调节节的特性。。例：带铰接的超超常公交车车（使得公公交车的长长度可以达达到25米，乘乘客可以达达到300人）；加加了万向轮轮的椅子；；活动扳手手；人造卫卫星上的天天线（形状状记忆合金金）；原理举例：：曲面化原理(14)以曲线取代代线性零件件，以曲面面取代平面面，以球体体取代立方方体使用滾筒、、球、螺旋旋以旋转运动动取代线性性运动，利利用离心力力例：滑鼠用用球状结构构将平面动动作转换成成向量曲面化原理理的应用———比萨盒的设计如何使比萨萨盒既保温温又可以保保证比萨的的口感拱形底增加加强度和隔隔热。不仅可以使使比萨盒密密封从而保保温，而且且由于蒸馏馏水聚集到到盒底避免免了影响口口感。阿奇舒勒矛矛盾矩阵表表阿奇舒勒矛矛盾矩阵表表（局部放放大）系统恶化的特性(参数)系统改善的特性(参数)运动物体质量静止物体质量运动物体尺寸速度运动物体质量静止物体质量运动物体尺寸速度运动物体使用能量制造精度案例1——波音音飞机发动动机整流罩罩的改造问题描述：为了采用功功率更大的的引擎，需需要有更多多的空气进进入引擎，，必须使引引擎整流罩罩的直径增增大，但与与地面的距距离减小了了，严重地地影响了飞飞机的安全全技术冲突分析：“运动物体体的面积””(希望改善的技术特性性)和“运动动物体的尺尺寸”(恶化的技术特性性)是该系统统中发生冲冲突的两个个参数。整流罩整流罩案例1——波音音飞机发动动机整流罩罩的改造39个通用技术参数39个通用技术参数创新原理建议：原理14-曲曲面化原原理原理15-动态态化原理原理18-振动动原理原理4-不对对称原理最终解决方方案：应用创新原原理4，将整流罩改为不不对称形状状案例1——波音音飞机发动动机整流罩罩的改造以曲线取代代线性零件，以曲面取取代平面，，以球体取取代立方体体使用滾筒、、球、螺旋旋以旋转运动动取代线性性运动，利利用离心力力以非对称形形式替代对对称形式如果对象已已经是非对对称，增加加其非对称称得程度案例2——纺织织工艺流程程的改进问题描述：：纺织印涂工工艺过程中中，织物要要经过印涂涂辊进行印印涂。通过过特殊的涂涂敷过程使使布料表面面产生涂层层，因而不不再用浸泡泡织物的方方法来产生生涂层。系系统存在的的技术矛盾盾有：在这这个操作中中，机器的的速度提高高了，但是是涂层的重重量减轻了了。我们需需要的是一一种方法来来使我们增增加涂敷速速度的同时时提供足够够的涂层重重量。案例2——纺织织工艺流程程的改进解决思路和和关键步骤骤：在生产过程程中，我们们要求涂敷敷部件应能能完成这样样的操作：：增加涂敷敷速度的同同时使织物物有足够厚厚的涂层。。我们利用技技术矛盾矩矩阵来尝试试解决上面面提出的问问题：矩阵表中，，使系统提提高的技术术特性是：：速度；矩阵表中，，使系统恶恶化的技术术特性是（（矛盾的特特性）：可可靠性。案例2——纺织织工艺流程程的改进系统恶化的特性(参数)系统改善的特性(参数)运动物体质量……

速度运动物体质量……可靠性………2711,3527,28案例2——纺织织工艺流程程的改进11#创新新原理：预预先防范原原理建议：改进进过程中，，通过事先先使用某些些对策，来来增加物体体的可靠性性。解决方向：：改变织物物的物理特特性或涂敷敷物的物理理特性，增增加相互间间的吸附能能力。提出的解决决方案：①对织物物进行化学学处理：添添加某种化化学物质来来改进织物物的湿面特特性，织物物增加了对对涂敷物的的吸附能力力，这样就就能保证织织物在涂敷敷速度增加加的同时吸吸附上更多多的涂敷物物。②对涂敷敷物进行化化学处理：：添加某种种化学物质质，使涂敷敷物的粘性性增加，更更利于涂敷敷物在织物物的表面吸吸附。案例2——纺织织工艺流程程的改进35#创新新原理：状状态和参数数变化原理理建议：改变变物体的各各种状态参参数，如改改变物体的的密度，弹弹性程度或或温度等。。解决方向：：改变织物物的组成或或改变涂敷敷物的物理理特性。提出的解决决方案：在织物的涂涂敷过程之之前，可应应用预热方方法使织物物在涂敷过过程中吸收收涂敷物。。预热方法法有利于织织物的干燥燥，也有利利于涂敷物物的吸收。。加热涂敷敷物之后，，涂敷物的的粘度会降降低，从而而优化了涂涂敷物的流流体特性，，更利于涂涂敷物从涂涂敷部件转转移到织物物上。案例2——纺织织工艺流程程的改进28#创新新原理：替替换机械系系统原理建议：用一一个光学系系统，声学学系统或气气味的系统统来代替机机械系统，，即更换物物质场。解决方向：：改变或改改善系统的的作用场。。提出的解决决方案：当压力一定定时，如果果使用一个个更软一点点更富有弹弹性的橡皮皮辊，橡皮皮辊和印辊辊之间的接接触面积将将增加。这这将增加织织物吸附涂涂敷物的滞滞留时间。。印辊得到到的机械压压力来自捏捏合辊，捏捏合辊也可可用一个充充气辊来代代替，充气气辊是中空空的辊，可可通过中间间充气或放放气来增加加辊的硬度度。案例2——纺织织工艺流程程的改进最终解决方方案：通过理论上上的分析,我们利用用创新原理理28，最最终解决了了问题，即即：使用更更软一点的的辊，涂层层重量大大大增加了，，涂敷速度度就可以在在一定范围围内增加。。根据研究究结果，改改变原来的的硬度为90(邵氏氏硬度)的的橡皮辊，，取而代之之的是硬度度为60(邵氏硬度度)软一点点的橡皮辊辊。期望总总涂层重量量为大约2.50oz./yd2（（盎司/平平方码）。。以前以30yds./min（码码/分钟））速度运行行涂层重量量大约2.35oz./yd2（盎盎司/平方方码）。改改变辊的硬硬度后，取取得了非常常满意的效效果，问题题得到了有有效的解决决。TRIZ理论简简介2.6物物场场模型与与标准解解法简介介技术系统统的目的的是执行行”功能”。它的基基本组成包括两两个物质质(S1,S2)和它们之之间的作作用力，，称为场场(F)。场是产产生作用用力的一一种能量量。技术术系统的的功能模模型可以以用一个个完整的的物场三三角形来来表示。。物质───是指工程程系统中中包含的的任意复复杂级别别的体对对象材料：基料、辅辅料………工具：流水线、、设备、、部件（（组件））零件………环境、人人：物－场模模型所在在的周围围环境场──是指工程程系统中中物质之之间的相相互作用用基本物理理场：重力场、、电场、、磁场、、热场其它的作作用场：：机械场、、风场、、化学场场、放射射场、生物场、、声场、、嗅觉场场、………物－场模模型───是指工程程系统中中任意子子系统以以物质和和场的形形式，揭揭示系统统的功能能机制，，描述系系统中不不同元素素间发生生不足的、有害的、过度的和不需要的相互作作用（行行为）的的模型。。FS2S1榔头(功能载体)钉子(功能作用体)

TRIZ理论简简介2.6物物场场模型与与标准解解法简介介例1：猎人人与狗FS1S2狗猎人声音不足分析：作作用不足足解法：引引入新的的物质S1FS3S2狗狗2猎人FTRIZ理论简简介2.6物物场场模型与与标准解解法简介介分析：有有害和有有用作用用同时存存在建议：引引入第二二个场来来消除有有害作用用S1S2F1压缩空气和钢珠管壁S2钢珠S1例2：防止止钢丸发发送机弯弯管破损损S1S2F1F2压缩空气和钢珠电磁铁F2钢珠S1管壁S2给钢丸发送机弯管强烈磨损区添加保护层电磁铁F2例2：防止止钢丸发发送机弯弯管破损损TRIZ理论简简介2.6物物场场模型与与标准解解法简介介韩国浦项项：TRIZ在钢铁铁生产中中的应用用韩国浦项项技术研研究实验验室J.E.Cho博士在在2005年应应用TRIZ理理论来解解决厚板板生产中中的氧化化铁皮问问题。下下面简要要介绍一一下这个个问题的的TRIZ解决决过程。。韩国浦项项：TRIZ在钢铁铁生产中中的应用用问题描述述：由于宽厚厚板工艺艺要求，，经常出出现钢板板在粗轧轧和精轧轧之间辊辊道上来来回摆动动的现象象。由于于钢板“上下表面面”热量散失失速度不不同，使使得钢板板上下表表面出现现较大的的温差，，从而导导致钢板板在经过过ACC（（快速冷冷却系统统）之后后出现板板形问题题。经过过调查分分析，表表面氧化化铁皮厚厚度是产产生钢板板上下表表面温差差的主要要原因，，同时氧氧化铁皮皮厚度不不均匀和和辊道冷冷却水的的使用有有很大关关系。弯曲的钢钢板问题描述述:需需求:钢板板的上部部和下部部的温度度差维持持在20°C以以内目目前:温温度差差50C°°钢板厚度度:40~60mm钢板上部部和下部部的温度度差引起起钢板弯弯曲.韩国浦项项：TRIZ在钢铁铁生产中中的应用用问题分析析：根据TRIZ理论，，这个问问题可以以形成一一个物场场模型，，即由钢钢板、辊辊道和冷冷却水组组成的系系统，三三者分别别通过力力学模型型、温度度模型和和化学模模型建立立相互之之间的联联系。该该系统主主要功能能是水冷冷却辊道道、辊道道搬运钢钢板，有有害功能能是水会会产生氧氧化铁皮皮、钢板板保持氧氧化铁皮皮。主要要功能和和有害功功能是相相互矛盾盾的，即即如果增增强水的的冷却效效果，势势必会增增加钢板板上下表表面氧化化铁皮厚厚度差，，如果为为了降低低氧化铁铁皮厚度度差要减减少水量量，就导导致辊道道冷却效效果下降降，从而而产生辊辊道不转转等设备备故障。。工艺流程程钢板:以温度度差(TB)的的变形率率(maxG1_M)钢板和上上部和下下部之间间scale(腐腐蚀物等等物质)的厚度度差冷却水的的有无状状态下的的钢板的的形态韩国浦项项：TRIZ在钢铁铁生产中中的应用用问题解决决：通过TRIZ理论分分析，J.E.Cho博士认认为可以以通过调调整辊道道设计，，使辊子子具有研研磨钢板板表面的的功能，，利