阿奇舒勒矛盾矩阵演示文稿

阿奇舒勒矛盾矩阵演示文稿1现在是1页\一共有40页\编辑于星期五5.139个通用工程参数5.2通用工程参数分类5.3阿奇舒勒矛盾矩阵的组成5.4查找阿奇舒勒矛盾矩阵5.5应用阿奇舒勒矛盾矩阵的步骤5.6综合应用实例

第5章阿奇舒勒矛盾矩阵创新思维方法2现在是2页\一共有40页\编辑于星期五5.139个通用工程参数3现在是3页\一共有40页\编辑于星期五1、TRIZ方法论的主要思想对于一个具体问题，无法直接找到对应解，那么，先将此问题转换并表达为一个TRIZ的问题，然后利用TRIZ体系中的理论和工具方法获得TRIZ通用解，最后将TRIZ通用解转化为具体问题的解，并在实际问题中加以实现，最终获得问题的解决。

第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法4现在是4页\一共有40页\编辑于星期五2、如何将具体的问题转化并表达为TRIZ问题呢?TRIZ理论中的一个方法是使用通用工程参数来进行问题的表达，通用工程参数是连接具体问题与TRIZ理论的桥梁，是开启问题之门的第一把“金钥匙”。阿奇舒勒通过对大量专利的详细研究，总结提炼出工程领域内常用的表述系统性能的39个通用工程参数，通用工程参数是一些物理、几何和技术性能的参数。在问题的定义、分析过程中，选择39个工程参数中相适应的参数来表述系统的性能，这样就将一个具体的问题用TRIZ的通用语言表述了出来。这是TRIZ解决问题中的路径之一。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法5现在是5页\一共有40页\编辑于星期五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适应性及多用性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生产率第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法6现在是6页\一共有40页\编辑于星期五3、39个通用工程参数的含义1）运动物体的重量在重力场中运动物体所受到的重力。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

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

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

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

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。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法7现在是7页\一共有40页\编辑于星期五7）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

物体的运动速度、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。11）应力或压力

单位面积上的力。12）形状

物体外部轮廓，或系统的外貌。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法8现在是8页\一共有40页\编辑于星期五13）结构的稳定性

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

强度是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。15）运动物体作用时间

运动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

静止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

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

单位面积上的光通量，系统的光照特性，如亮度，光线质量。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法9现在是9页\一共有40页\编辑于星期五19）运动物体的能量

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

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

单位时间内所作的功，即利用能量的速度。22）能量损失作无用功的能量。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

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

部分或全部、永久或临时的数据损失。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法10现在是10页\一共有40页\编辑于星期五25）时间损失

时间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

材料、部件及子系统等的数量，它们可以被部分或全部、临时或永久的被改变。27）可靠性

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

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

系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差。30）物体外部有害因素作用的敏感性

物体对受外部或环境中的有害因素作用的敏感程度。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法11现在是11页\一共有40页\编辑于星期五31）物体产生的有害因素

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

物体或系统制造过程中简单、方便的程度。33）可操作性

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

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）适应性及多用性

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）装置的复杂性

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。

第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法12现在是12页\一共有40页\编辑于星期五37）监控与测试的困难程度

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

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

指单位时间内所完成的功能或操作数。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法13现在是13页\一共有40页\编辑于星期五两个术语

39个工程参数中常用到运动物体(Movingobjects)与静止物体(Stationaryobjects)

运动物体是指自身或借助于外力可在—定的空间内运动的物体。静止物体是指自身或借助于外力都不能使其在空间内运动的物体。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——39个通用工程参数

创新思维方法14现在是14页\一共有40页\编辑于星期五5.2通用工程参数分类15现在是15页\一共有40页\编辑于星期五1、根据39个通用工程参数的特点分类1）物理及几何参数（共15个）运动物体的重量，静止物体的重量，运动物体的长度，静止物体的长度，运动物体的面积，静止物体的面积，运动物体的体积，静止物体的体积，速度，力，应力或压力，形状，温度，光照度，功率。2）技术负向参数（指这些参数提高时，系统的性能变差，共11个）运动物体作用时间，静止物体作用时间，运动物体的能量，静止物体的能量，能量损失，物质损失，信息损失，时间损失，物质或事物的数量，物体外部有害因素作用的敏感性，物体产生的有害因素。3）技术正向参数（指这些参数提高时，系统的性能变好，共13个）结构的稳定性，强度，可靠性，测试精度，制造精度，可制造性，可操作性，可维修性，适应性及多用性，装置的复杂性，监控与测试的困难程度，自动化程度，生产率。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——通用工程参数分类创新思维方法16现在是16页\一共有40页\编辑于星期五2、根据系统改进时工程参数的变化分类1）欲改善的参数系统改进中将提升和加强的特性所对应的工程参数。2）欲恶化的参数根据矛盾论，在某个工程参数获得提升的同时，必然会导致其他一个或多个工程参数变差了，这些变差的工程参数称为恶化的参数。欲改善的参数与欲恶化的参数就构成了技术系统内部的矛盾，TRIZ理论就是克服这些矛盾，从而推进系统向理想化进化的。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——通用工程参数分类创新思维方法17现在是17页\一共有40页\编辑于星期五例5-1法兰连接的工程参数确定两段管道的接口处，经常会用到法兰连接。因为维修时法兰连接需要拆开，所以希望螺钉数量少些，以便快速完成拆卸工作，同时，系统的重量可以轻些。但从密封的角度讲，又要求螺钉数量尽可能的多，以得到均匀的密封压力，尤其在输送一些高温高压气体时，对螺钉数的要求更多。本例的问题是：如果保证密封性好，则维修时需要耗费较长时间来拆卸，效率低，系统重量大。对照39个工程参数来进行描述，欲改善的工程参数是：

1）静止物体的重量；

2）可操作性；

3）系统的复杂性。而随之欲恶化的参数是：

1）结构的稳定性；

2）可靠性。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——通用工程参数分类创新思维方法18现在是18页\一共有40页\编辑于星期五5.3阿奇舒勒矛盾矩阵的组成19现在是19页\一共有40页\编辑于星期五1、阿奇舒勒矛盾矩阵阿奇舒勒通过对大量专利的研究、分析、比较、统计，归纳出了当39个工程参数中的任意2个参数产生矛盾时，化解该矛盾所使用的发明原理，这些发明原理就是前面所介绍的40个发明原理，阿奇舒勒还将工程参数的矛盾与发明原理建立了对应关系，整理成一个39×39的矩阵，以便使用者查找。这个矩阵称为阿奇舒勒矛盾矩阵。阿奇舒勒矛盾矩阵是浓缩了对巨量专利研究所取得的成果，矩阵的构成非常紧密而且自成体系。阿奇舒勒矛盾矩阵使问题解决者可以根据系统中产生矛盾的2个工程参数，从矩阵表中直接查找化解该矛盾的发明原理，并使用这些原理来解决问题。该矩阵将工程参数的矛盾和40条发明原理有机地联系起来。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——阿奇舒勒矛盾矩阵的组成创新思维方法20现在是20页\一共有40页\编辑于星期五第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——阿奇舒勒矛盾矩阵的组成创新思维方法21现在是21页\一共有40页\编辑于星期五2、阿奇舒勒矛盾矩阵解释矛盾矩阵的第1，2列和第2，1行分别为39个通用工程参数的序号和名称。第2列是欲改善的参数。第1行是恶化的参数。39×39的工程参数从行、列2个维度构成矩阵的方格共1521个，其中1263个方格中，每个方格中有几个数字，这几个数字就是TRIZ所推荐的解决对应工程矛盾的发明原理的号码。45度对角线的方格，是同一名称工程参数所对应的方格（黑色带“+”的方格），表示产生的矛盾是物理矛盾而不是工程矛盾。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——阿奇舒勒矛盾矩阵的组成创新思维方法22现在是22页\一共有40页\编辑于星期五5.4查找阿奇舒勒矛盾矩阵23现在是23页\一共有40页\编辑于星期五根据问题分析所确定的工程参数，包括欲“改善的参数”和欲“恶化的参数”，查找阿奇舒勒矛盾矩阵。假设现在：欲改善的工程参数是加大“运动物体的重量”，随之恶化的工程参数是“速度”的损失，见表5-3。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——查找阿奇舒勒矛盾矩阵创新思维方法24现在是24页\一共有40页\编辑于星期五首先沿“改善的参数”箭头方向，从矩阵的第2列向下查找欲“改善的参数”所在的位置，得到“1运动物体的重量”；然后沿“恶化的参数”箭头方向，从矩阵的第1行向右查找被“恶化的参数”所在的位置，得到“9速度”；最后，以改善的工程参数所在的行和恶化的工程参数所在的列，对应到矩阵表中的方格中，方格中有系列数字，这些数字就是建议解决此对工程矛盾的发明原理的序号，这4个号码分别是：2，8，15，38。这些号码就是40个发明原理的序号，对应可得到发明原理：2——抽取。8——配重。15——动态化。8——加速氧化第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——查找阿奇舒勒矛盾矩阵创新思维方法25现在是25页\一共有40页\编辑于星期五5.5应用阿奇舒勒矛盾矩阵的步骤26现在是26页\一共有40页\编辑于星期五1、应用阿奇舒勒矛盾矩阵的步骤1）确定技术系统的名称。2）确定技术系统的主要功能。3）对技术系统进行详细的分解。划分系统的级别，列出超系统、系统、子系统各级别的零部件，各种辅助功能。4）对技术系统，关键子系统，零部件之间的相互依赖关系和作用进行描述。5）定位问题所在的系统和子系统，对问题进行准确的描述。避免对整个产品或系统笼统的描述，以具体到零部件级为佳，建议使用“主语+谓语+宾语”的工程描述方式，定语修饰词尽可能少。6）确定技术系统应改善的特性。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——应用步骤创新思维方法27现在是27页\一共有40页\编辑于星期五7）确定并筛选待设计系统被恶化的特性。因为，提升欲改善的特性的同时，必然会带来其他一个或多个特性的恶化，对应筛选并确定这些恶化的特性。由于恶化的参数属于尚未发生的，所有确定起来需要“大胆设想，小心求证”。8）将以上2步所确定的参数，对应39个通用工程参数进行重新描述。工程参数的定义描述是一项难度颇大的工作，不仅需要对39个工程参数的充分理解，更需要丰富的专业技术知识。9）对工程参数的矛盾进行描述。欲改善的工程参数、与随之被恶化的工程参数之间存在的就是矛盾。如果所确定的矛盾的工程参数是同一参数，则属于物理矛盾，将在第6章中详细进行解读。10）对矛盾进行反向描述。假如降低一个被恶化的参数的程度，欲改善的参数将被削弱，或另一个恶化的参数被改善。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——应用步骤创新思维方法28现在是28页\一共有40页\编辑于星期五11）查找阿奇舒勒矛盾矩阵表，得到阿奇舒勒矛盾矩阵所推荐的发明原理序号。12）按照序号查找发明原理汇总表，得到发明原理的名称。13）按照发明原理的名称，对应查找发明原理的详解。14）将所推荐的发明原理逐个应用到具体的问题上，探讨每个原理在具体问题上如何应用和实现。15）如果所查找到的发明原理都不适用于具体的问题，需要重新定义工程参数和矛盾，再次应用和查找矛盾矩阵。16）筛选出最理想的解决方案，进入产品的方案设计阶段。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——应用步骤创新思维方法29现在是29页\一共有40页\编辑于星期五5.6综合应用实例30现在是30页\一共有40页\编辑于星期五综合应用实例下面以开口扳手（美国专利5406868）举例说明通用工程参数、阿奇舒勒矛盾矩阵、40个发明原理的综合应用。例5-2专利开口扳手开口扳手见图5-2。当我们使用开口扳手拧开六角螺栓时，扳手受力集中在螺栓的2条棱边，棱边容易变形而造成扳手打滑。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——综合应用实例创新思维方法31现在是31页\一共有40页\编辑于星期五阿奇舒勒矛盾矩阵和发明原理的应用1、确定工程参数现在存在的主要问题是：扳手受力集中在螺栓的2条棱边，被边容易变形而造成扳手打滑，这是欲改善的特性。对应到通用工程参数中选择“31物体产生的有害因素”，以此作为改善的参数。欲避免打滑，扳手的开口尺寸需要做到合适，在确保可卡入螺栓头的前提下，扳手开口与螺栓头之间的间隙尽可能的小。因此，在扳手的制造过程中，对开口尺寸需要进行严格的控制。保证尺寸精度，这就是被恶化的特性。对应到通用工程参数中选择“29制造精度”，作为被恶化的参数。第5章阿奇舒勒矛盾矩阵——综合应用实例创新思维方法32现在是32页\一共有40页\编辑于星期五2、查找阿奇舒勒矛盾矩阵欲改善的参数：31物体产生的有害因素被恶化的参数：29制造