2023学年完整公开课版种分离方法

《创新方法与训练》

——4种分离方法主讲人：张梦龙建设单位：天津轻工职业技术学院国家级创新创业教育教学资源库在实际工作中，很难将11个分离原理一一记住。为了让使用者能更方便地利用分离的思想进行思考，现代TRIZ在总结解决物理矛盾的各种方法的基础上，将11个分离原理概括为四种分离方法，即：时间分离、空间分离、条件分离、系统级别上的分离。这四种方法的核心思想是完全相同的，都是为了将针对于同一个对象（系统、参数、特性、功能等）的相互矛盾的需求分离开，从而使矛盾的双方都得到完全的满足。它们之间不同点在于，不同的分离方法选择了不同的方向来分离矛盾的双方。例如，时间分离所选择的求解方向就是在时间上将矛盾双方互斥的需求分离开。4种分离方法时间分离01国家级创新创业教育教学资源库时间分离是指在时间上将矛盾双方互斥的需求分离开，即通过在不同的时刻满足不同的需求，从而解决物理矛盾。当系统中存在互斥需求（P和-P）的时候，如果其中的一个需求（P）只存在于某个时间段内，而在其他时间段内并没有这种需求，就可以使用时间分离的方法将这种互斥的需求分离开。使用这种分离方法的时候，首先要回答下面的问题：是否在所有的时间段，都需要既是“P”，又是“-P”？如果不是，则表示至少在某一个时间段内，没有要求既是“P”又是“-P”。因此，就可以在该时间段内，将这种对于系统的矛盾需求分离开。一、时间分离举例1）在十字路口，去往不同方向的汽车都要通过相同的区域。但是，它们又不能同时通过相同的区域，否则就会造成交通事故。利用红绿灯就可以使去往不同方向的汽车在不同的时间通过相同的区域。2）在下雨的时候，我们希望伞能够尽量大一些，以便更好地遮挡风雨；在不下雨的时候，我们希望伞能够尽量小一些，以便随身携带。折叠伞就很好地解决了这个矛盾。3）在起飞、降落和正常飞行时，飞机机翼会分别呈现出不同的几何形状。这种形状上的变化是为了满足不同时间段内飞机对升力的不同需求。一、时间分离空间分离02国家级创新创业教育教学资源库空间分离是指在空间上将矛盾双方互斥的需求分离开，即系统在不同的空间位置满足不同的需求，或在系统的不同部位满足不同的需求，从而解决物理矛盾。当系统中存在互斥需求（P和-P）的时候，如果其中的一个需求（P）只存在于某个空间位置，而在其他空间位置并没有这种需求，就可以使用空间分离的方法将这种互斥的需求分离开。在应用这种分离方法的时候，首先要回答下面的问题：是否在所有的空间位置上，都需要既是“P”，又是“-P”？如果不是，则表示至少在某一个空间位置，没有要求既是“P”，又是“-P”。因此，就可以在该空间位置，将这种对于系统的矛盾需求分离开。二、空间分离举例1）在十字路口，去往不同方向的汽车都要通过相同的区域。但是，它们又不能同时通过相同的区域，否则就会造成交通事故。利用立交桥可以使去往不同方向的汽车在同一时间利用不同的空间位置通过该区域。2）烧菜的时候，锅应该是热的，以便加热食物；同时，锅又应该是不热的，以便厨师用手“抓”住锅进行操作。因此，在锅上安装了用耐高温塑料或木头制成的柄，使锅的不同部位满足不同的需求。二、空间分离3）在利用声呐对海底进行测量的过程中，如果将声呐探测器安装在船上，那么轮船发出的噪声会影响测量的精度。解决这个问题的方法之一就是用一根很长的电缆将声呐探测器拖在船后很远的地方。从而在空间上将声呐探测器与产生噪声的船分离开。二、空间分离条件分离03国家级创新创业教育教学资源库条件分离是指根据条件的不同将矛盾双方互斥的需求分离开，即通过在不同的条件下满足不同的需求，从而解决物理矛盾。当系统中存在互斥需求（P和-P）的时候，如果其中的一个需求（P）只在某一种条件下存在，而在其他条件下不存在的时候，就可以使用条件分离的方法将这种互斥的需求分离开。三、条件分离在应用这种分离方法的时候，首先要回答下列问题：是否在任何的条件下，都需要既是“P”又是“-P”？如果不是，则表示至少在某一个条件下，没有要求既是“P”，又是“-P”。因此，就可以在该条件下，将这种对于系统的矛盾需求分离开。三、条件分离举例1）在十字路口，去往不同方向的汽车都要通过相同的区域。但是，它们又不能同时通过相同的区域，否则就会造成交通事故。利用“环岛”使去往不同方向的汽车在同一时间通过相同的区域，就是条件分离（汽车从各个入口进入环岛，再按照不同的目的地，选择不同的出口从环岛出来）。2）常温下，氮气的化学性质很不活泼，既不助燃，也不能帮助呼吸。游离态的氮气，用途并不广。在博物馆里，那些贵重的画卷常常保存在充满氮气的圆筒里，这样可以避免蛀虫毁坏画卷。在高温条件下，氮气十分活泼，能与许多元素化合。例如，在高温高压下氮气与氢化合物生成氮氢化合物。可以说，氮是否活泼取决于温度。三、条件分离例

可变色的眼镜对于近视的人来说，当太阳光很强的时候，希望镜片的颜色深一些，当太阳光弱的时候，希望镜片的颜色浅一些，甚至是无色。即，物理矛盾是：镜片的颜色既应该是深的，又应该是浅的。解决方案：在镜片中加入少量氯化银和明胶。其中，氯化银是一种见光能够分解的物质，分解出来的金属银的颗粒很细，但可使镜片的颜色变暗变黑，降低镜片的透明度。在没有太阳光直射的情况下，明胶能使已经分解出来的银和氯重新结合，转变为氯化银。利用这种镜片制成的眼镜可以根据光线强度的不同，呈现不同的颜色。三、条件分离系统级别上的分离04国家级创新创业教育教学资源库系统级别上的分离是指在系统级别上将矛盾双方互斥的需求分离开，即通过在不同的系统级别上满足不同的需求，从而解决物理矛盾。当系统中存在互斥需求（P和-P）的时候，如果其中的一个需求（P）只存在于某个系统级别上（例如，只存在于系统级别上），而不存在于另一个系统级别上（例如，不存在于子系统或超系统级别上）时，就可以使用系统级别分离的方法将这种互斥的需求分离开。四、系统级别上的分离使用这种分离方法的时候，首先要回答下列问题：是否在所有的系统级别上，都需要既是“P”又是“-P”？如果不同的需求可以存在于不同的系统级别上，就可以在系统的不同级别上将矛盾的需求分离开。四、系统级别上的分离举例自行车链条应该是柔软的，以便精确地环绕在传动链轮上，它又应该是刚性的，以便在链轮之间传