创新方法TRIZ理论入门（高职）全套教学课件

创新方法TRIZ理论第1章前言第2章工程系统进化趋势第3章功能分析第4章因果分析第5章剪裁第6章特性传递第7章发明原理第8章技术矛盾和矛盾矩阵第9章物理矛盾的解决第10章物场模型和标准解全套可编辑PPT课件人类发展及科学技术进步中的每一次重大跨越和重要发现都与思维创新、方法创新、工具创新密切相关。离开了“创新”，人类社会不可能向前迈进，科学技术也不可能有实质性的进步。可以说，“创新”已经成为现代社会发展与进步的基本动力。创新理论和实践都证明，创新是人人都具有的一种潜在的能力，而且这种能力可以通过一定的学习和训练得到激发和提升。同时，创新是有规律可循的。人类在解决工程技术问题时所采用的方法都是有规律的，这些规律可以通过总结和学习加以掌握和应用。发明与创新

发明与创新创新思维是在客观需要的推动下，以新获得的信息和已储存的知识为基础，综合运用各种思维形态或思维方式，克服思维定势，经过对各种信息、知识的匹配、组合，或者从中选出解决问题的最优方案，或者系统地加以综合，或者借助于类比、直觉等创造出新办法、新概念、新形象、新观点，从而使认识或实践取得突破性进展的思维活动。创新思维具有新颖性、灵活性、探索性、能动性和综合性等特点，是创新过程中最基本的手段。对创新思维的内在规律加以总结归纳，形成有助于方案产生或问题解决的策略，即为创新思维技法。在具体的问题解决和方案生成中，对创新思维技法的系统化应用以及辅助工具的支持也是非常关键的。创新国策：建设创新型国家口号：大众创业、万众创新实现创新的途径，关键要找到“抓手”，要与实际工作相结合

——过去，人们认为创新是一个付出海量的艰苦努力与试错过程，没有规律和方法可循

——创新有方法，发明创造不再是少数人的“专利”第1章绪论1.1什么是TRIZ1.2TRIZ发展历史1.3经典TRIZ理论1.1什么是TRIZ1948年12月,阿奇舒勒写了一封引来危险的信,在信的末尾他还表达了更激烈的想法：有一种理论可以帮助工程师进行发明。这种理论能够带来可贵的成果并可以引起技术世界的一场革命.在1950年，他们突然得到通知要到格鲁吉亚的第比利斯，他们到达后就被逮捕了。2天后，在贝利亚的一个监狱里审讯开始，他们被指控利用发明技术进行阴谋破坏，被判刑25年。一直转展了几个监狱，直到斯大林去世他才被放出来，而回到家才获知自己的母亲，因无法盼到与他重逢的机会，选择了自杀。他先后被转移了5个监狱。在一个关押着很多高级知识分子（科学家、律师、建筑设计师）里他开创“一个学生的大学”，每天有12—14个小时，他挨个到每个重新激起生活热情的教授那里去听课，这样他获得了他的“大学教育”。阿奇舒勒一生1956年，阿奇舒勒和沙佩罗合写的文章“发明创造心理学”在《心理学问题》杂志上发表了1961年，阿奇舒勒写出了他的第一本书《如何学会发明》，在这本书里他嘲笑人们普遍接受的看法，即只有天生的发明家。他批判了用错误尝试法去进行发明。1968年12月在到格鲁吉亚的津塔里举行第一个发明方法的研讨会。得到了苏联最高专利机构VOIR（苏联发明创造者联合会）的认可。1969年，阿奇舒勒出版了他的新作《发明大全》，提供了40个创新原则——第一套解决复杂问题的完整法则。苏联TRIZ协会于1989年成立，由阿奇舒勒出任主席。阿奇舒勒1998年9月24日逝世于彼得罗扎沃茨克，享年72岁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。1.1什么是TIRZ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的俄文拼写为теориирешенияизобрет-ательскихзадач

俄语词头缩写为

ТРИЗ按ISO/R9-1968E规定，转换成拉丁文Teoriya

Resheniya

Izobreatatelskikh

Zadatch拉丁文词头缩写为TRIZ。翻译为发明问题解决理论

中文：翠子发明问题解决理论

如何让笔记本电脑在使用时操作方便，即键盘输入更加容易？发明问题解决理论笔记本电脑的键盘太大又会引起另外一个问题，即携带起来不太方便，要求笔记本电脑的键盘既要大，又要小，这就是产生了矛盾，出现了问题。发明问题解决理论用常规的方法解决时遇到了矛盾的问题就是发明问题。巧妙的解决发明问题的方案存在于大量的专利中，用巧妙的方法而不是常规的方法解决发明问题的理论就是TRIZ

。TRIZ解决方案1.2TRIZ发展历史TRIZ发展历史回顾TRIZ理论的发展史，大致可分为四个时期：萌芽时期

1946—1955初建时期

1956—1985发展时期

1986—1990成熟时期

1991—至今萌芽时期

1946—19551946年，TRIZ理论之父阿奇舒勒在前苏联里海海军的专利局工作期间，经过研究成千上万份专利，阿奇舒勒发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在生产、生长、成熟、衰老、灭亡，是有规律可循的。人们一旦掌握了这些规律，就能进行产品设计并能预测产品未来趋势。这种思想为后来建立TRIZ理论奠定了基础。初建时期

1956—1985经过萌芽期，阿奇舒勒的TRIZ理论科学思想框架初步形成，然后把TRIZ理论描述或为一种技术矛盾、理想的最终结果、发明原则、一种程序。这种思想框架真正构建了TRIZ基本理论。从1961-1977年间，阿奇舒勒不断的补充了TRIZ的理论：发明问题解决算法，69个发明原则和技术矛盾矩阵，1969年解释了ARI2-61、ARI2-71以及ARI2-71的实际应用，并首次描述了40项发明原理和技术矛盾矩阵。由于当时的世界格局，TRIZ仅限于苏联使用。发展时期

1986—19901985年以后，随着部分TRIZ专家移居到欧美等国，TRIZ理论在全世界范围内开始广泛传播，致使世界各国研究TRIZ理论的专家学者越来越多，极大推动了TRIZ理论的发展。美国于1991年发表了一篇介绍TRIZ理论的论文。这一时期TRIZ研究的特点是仍以前苏联为主，但在世界范围内特别是被西方欧美发达国家逐渐认可，这预示着TRIZ研究将在全世界广泛兴起。前苏联军事工业成熟时期1991—至今1991年原苏联解体后，世界范围内的TRIZ研究迅速兴起。1992年开始，美国一些公司着手进行TRIZ的咨询和软件开发1992年，俄罗斯学者Vikentvev和Kaikov出版了TRIZ理论的案例实证研究的著作。1996年，美国学者Kvowalickhe和Evllen

Domb在互联网上创办了TRIZ期刊。俄罗斯学者Timokhov把生物学、生态学与TRIZ理论相结台，从生物学、生态学的视野寻求发明问题的TRIZ解决方案。TRIZ在中国在中国最早介绍TRIZ的书籍产生于1986年，由赵惠田、谢燮正撰写的《发明创造学教程》。1998年牛占文教授在中国发表首篇介绍TRIZ的论文以来，TRIZ在很多研究领域都受到关注。TRIZ被大学和相关政府部门列为国家创新工程得到财政支持，国家及省市级的一些基金委员会特别把TRIZ确定为资助项目。黑龙江背靠俄罗斯，接触TRIZ以及对TRIZ在中国的发展起到了非常重要的作用，到2019年已连续举办了第七届中国TRIZ杯大学生创新方法大赛。并且成果非常显著‘TRIZ在中国在我国学术界，少数研究专利的科技工作者和学者在20世纪80年代中期就已经初步接触TRIZ，并对其做了一定的资料翻译和技术跟踪。在20世纪90年代中后期，国内部分高校开始研究和跟踪TRIZ，在一定范围内开展了持续的研究和应用工作。进入21世纪，TRIZ开始从学术界走向企业界。如今，作为一个比较实用的创新方法学，TRIZ在我国已经逐步得到企业界和科技界的青睐，也得到国家领导人的高度重视。自2007年开始，国家科学技术部和地方政府科技厅陆续展开了对TRIZ的大范围的推广与普及活动。2008年，国家科技部、发展改革委、教育部、中国科协联合发布了《关于加强创新方法工作的若干意见》，明确了创新方法工作的指导思想、工作思路、重点任务及其保障措施等。华为公司已引入TRIZ专家对科研人员进行培训和引导，成果显著1.3经典TRIZ理论阿奇舒勒从不同角度，利用不同方法对专利进行分析，总结出了多种规律。如果按照抽象程度由高到低进行划分，可以将经典TRIZ中的这些规律表示为一个金字塔结构。1.经典TRIZ的理论体系结构随着TRIZ的不断发展和完善，TRIZ不仅增加了很多新发现的规律和方法，还从其他学科和领域中引入了很多新的内容，从而极大地富和完善了TRIZ的理论体系。1.经典TRIZ的理论体系结构从上图中可以看出：（1）TRIZ的理论基础是自然科学、系统科学和思维科学。（2）TRIZ的哲学范畴是辩证法和认识论。（3）TRIZ来源于对海量专利的分析和总结。（4）TRIZ的理论核心是技术系统进化法则。（5）TRIZ的基本概念——进化、理想度、系统、功能、矛盾和资源。（6）TRIZ的创新问题分析工具包括：创新思维技法、功能分析、组件分析、因果分析、物场分析和资源分析等。（7）TRIZ的创新问题求解工具包括：发明原理、分离方法、科学效应库、标准解系统和创新思维技法。（8）TRIZ的创新问题通用求解算法是发明问题求解算法（ARIZ）。2.经典TRIZ的工具问题模型工具解决方案模型技术矛盾矛盾矩阵40个发明原理物理矛盾分离原理40个发明原理物-场模型76个标准解标准解的物-场模型功能化（Howto）模型效应库具体的效应让创新掌握在您的手中第2章工程系统进化趋势2.1经典TRIZ进化法则2.2现代TRIZ工程系统进货趋势2.3动态进化趋势2.1经典TRIZ进化法则阿奇舒勒通过对大量的发明专利的分析，发现产品的进化规律满足一条S形的曲线。S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期，横轴代表时间；纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数。2.1.1S曲线进化法则2.1.1S曲线进化法则

一个技术系统的进化一般经历4个阶段：1）婴儿期2）成长期3）成熟期

4）衰退期2.1.1S曲线进化法则例：汽车的发明和使用；从最初的婴儿期（即最初的蒸汽机车）到成长期（即内燃机车）再到成熟期（现代型汽车）最后到衰退期。S曲线各阶段的特点：1．技术系统的婴儿期

这一阶段技术系统所呈现的特征是：发展非常缓慢；产生的专利级别很高，但专利数量较少；所以经济收益为负值。S曲线各阶段的特点：2．技术系统的成长期

这一阶段技术系统所呈现的特征是：性能得到急速提升，专利级别开始下降，但专利数量上升，经济收益明显上升。S曲线各阶段的特点：3．技术系统的成熟期这一阶段技术系统所呈现的特征是：仍会产生大量的专利，但专利级别会更低，此时需要警惕垃圾专利的大量产生，经济收益巨大。S曲线各阶段的特点：4．技术系统的衰退期这一阶段技术系统所呈现的特征是：性能参数、专利等级、专利数量、经济收益均呈现快速的下降趋势。2.1.2八大进化法则1.完备性进化法则

完备性进化法则是指一个完整的技术系统应包含动力装置、传动装置、执行装置及控制装置等四部分。2.1.2八大进化法则1.完备性进化法则电动机——动力装置：波轮——执行装置带传动和减速器（齿轮传动）——传动装置控制面板——控制装置。自动洗衣机的组成2.1.2八大进化法则2.提高理想度法则

提高理想度法则是指任何技术系统，在其生命周期之中，是沿着提高其理想度向最理想系统的方向进化的，提高理想度法则代表着所有技术系统进化法则的最终方向。

简单说，就是“功能俱全，结构消失”的系统为最理想的技术系统。2.1.2八大进化法则3.

子系统不均衡进化法则

子系统不均衡进化法则是指组成系统的子系统发展不均衡，系统越复杂，不均衡的程度越高。例：音乐手机，不均衡发展其音乐播放功能。木桶原理2.1.2八大进化法则4.动态性和可控性进化法则——组成技术系统的结构更加柔性化、可移动性和可控性增加的方向发展，以适应变化的性能要求、变化的环境条件、及功能的多样性。

图2-8雨伞进化（可折叠）

图2-9自行车的进化（可折叠）2.1.2八大进化法则5.子系统协调性进化法则——指组成系统的子系统发展向着其子系统各参数协调、系统参数与超系统各参数协调的方向发展。包括形状协调、频率协调、材料协调等。

电脑主机，散热风扇和主机功率相协调；新能源汽车使用轻质材料。2.1.2八大进化法则6.增加集成度再进行简化的法则——增加集成度再进行简化的法则是指技术系统由单系统向双系统及多系统进化，技术系统发展到极限时，实现某项功能的子系统会从系统中剥离，转移到超系统中，作为超系统的一部分。

例：手机移动电源，将手机电池单独做成移动电源供手机使用。2.1.2八大进化法则7.向微观级和增加场应用的进化法则——向微观级和增加场应用的进化法则是指系统沿着减小其元件尺寸的方向发展，从最初的尺寸向原子、基本粒子的尺寸进化，同时能够更好的实现相同的功能。

例：体积大的集成电器集中成小小的电子芯片；从最初的大型计算机（数吨）到现代计算机（微机、手提电脑）。2.1.2八大进化法则8.能量传递法则——能量传递法则是指能量必需能从能量源流向技术系统的所有元件，是技术系统实现功能的必要条件，技术系统向着减少能量流经系统的路径长度的方向发展。

例：车载电话代替手持电话；用手摇绞肉机代替菜刀剁肉馅；用刀片旋转运动代替刀的垂直运动。2.2现代TRIZ工程系统进化趋势S曲线进化趋势增加理想度趋势向超系统转化趋势增加协调性趋势增加系统完备性趋势增加剪裁度趋势流增强趋势减少人工介入趋势增加可控性趋势部件的不均衡发展趋势增加动态性趋势2.2.1S曲线进化趋势——S曲线进化趋势处于整个进化趋热的最上端，也就是说任何工程系统都遵守S曲线进化趋势。与经典TRIZ理论不同的是，对于S曲线的研究，现代TRIZ理论中的进化趋势更加详细、清晰和实用。

2.2.2增加理想度趋势——增加理想度趋势是S曲线进化趋势的子趋势。现代TRIZ理念的理想度用V＝（总功能）/（总成本）来衡量

2.2.3向超系统转化趋势——随着工程系统进化，系统将逐渐消除冗余的资源，逐渐与超系统的组件集成。

“桌子+椅子的进化2.2.4增加系统完备性趋势——工程系统在发展过程中，将逐渐包含执行功能、传动功能、能源功能和控制功能等四大功能。

缝纫设备的发展2.2.5增加协调性趋势——指系统在进化过程中，其组件沿着与其他组件和超系统更协调的方向发展。

包括形状的协调、韵律的协调、材料的协调和动作的协调四个子趋势。协调参数的选择可提前设计或在操作中控制。2.2.6增加剪裁度趋势——随着工程系统的发展，系统元素（组件或子系统）逐渐被剪裁，而不影响系统的功能，甚至还有所改善。

剪裁笔帽2.2.7流增强进化趋势能量流动到系统中的所有元素是工程系统实现功能的必要条件。随着工程系统的发展，能量流的流动路径向缩短的方向进化，以减少能量损失；能量流的形式向统一化的方向进化，以减少能量转换损失；能量流的形式逐渐优化，以增强可控性。

2.2.8减少人工介入进化趋势——减少人工介入进化趋势是指系统在发展过程中，由人力执行的系统功能数量减少。在工和工程系统出现前，人工执行全部各种功能。

灭火系统的进化2.2.9增加可控性进化趋势——可控性进化趋势指的是系统向着增加控制程度的方向进化的趋势。

交通系统自动控制的进化2.2.10部件的不均衡进化趋势由于材料成本、技术水平等因素的影响，各部件之间的发展并不是均衡的。这种不均衡往往会引起物理与技术之间的矛盾，而消除这种矛盾恰恰是系统发明创新的任务所在。部件的不均衡进化趋势分析类似于水桶原理分析，即一个系统的短板往往是进化得最落后的部件，找出短板部件，就可以实现技术系统的改进目标。

2.2.11动态性进化趋势——动态性进化趋势是指在进化过程中，系统及其部件变得更“动态”。

激光尺的进化2.3动态进化趋势2.3.1经典TRIZ动态化法则——经典TRIZ理论中的动态化进化法则是指工程系统的物质组件获得了越来越多的自由度，先后可能呈现出不同的状态。

2.3.1经典TRIZ动态化法则

（a）刚体（b）多个铰链（c）柔性体（d）液体/气体（e）场键盘的进化轨迹2.3.2现代TRIZ理论动态化法则1.设计的动态化设计的动态化趋势包括物质的动态化和场的动态化两个子趋势。

图2－20场动态化2.3.2现代TRIZ理论动态化法则1.设计的动态化如下图照明灯的进化，脉冲灯（如警车灯）即经历了如下场的动态化进化：恒定的光场（裸灯泡）—梯度上不均匀的光场（带有灯罩的灯）—时间上可以变化的光场（带调光器的灯）—脉冲式光场（脉冲灯）。

照明灯的进化2.3.2现代TRIZ理论动态化法则2.分割的动态化——是指随着工程系统的进化，组件被分割的程度越来越深。

随着工程系统的进化，其组件可能出现以下状态：单体：即工程系统的组件由一个刚体组成。板状多体系统：即工程系统的组件由刚体变成诸多板状物质组成的系统。毛须状系统：即工程系统的组件由一组很细的丝组成。可移动的针或者球组成的系统：即组成工程系统的细丝或者很小的球可以移动。海棉、多孔系统：即工程系统的组件内部或者表面有众多的孔道。

2.3.2现代TRIZ理论动态化法则2.分割的动态化

单体

——板状多体系——毛须状系统——可移动的针或球组成——海绵、多孔结构散热器的进化2.3.2现代TRIZ理论动态化法则3.功能的动态化——指工程系统的功能由单一功能向多功能方向进化。如：手机，从单一的语音通话功能进化到通话、短信、上网、拍照、录像等多种功能；打印机，从单一的打印机功能进化到打印、复印、传真、扫描等多种功能。

小结（1）经典TRIZ进化法则：S曲线、八大进化法则。（2）现代TRIZ工程系统进化趋势：与经典TRIZ的进化法则相比，代TRIZ理论中的工程系统更加具体，深层次地提示了工程系统进货的本质与驱动力。（3）以动态化进化趋势为例，对比了经典TRIZ理论中的动态进化法则和现代TRIZ理论中的进化趋势。（4）要开发新产品，就要首先了解该产品未来的市场、发展趋势和发展方向，要做到有目的地开发，避开开发过程中的盲目性，能够为尚未有明晰发展前景的技术提供史无前例的预测视角，从而降低风险，提前布局，领先对手。

第3章功能分析3.1功能分析3.2功能分析流程3.3功能分析实例3.1功能分析现代TRIZ理论体系分为问题识别、问题解决和概念验证三大模块，而功能分析是问题识别的重要一环。功能分析是一种分析问题的工具，也是因果分析、裁剪、功能导向搜索等工具的基础。功能分析的目的，是通过分析产品的功能找到技术系统中功能的缺点或存在问题的组件。功能分析是从功能角度而不是从技术角度来分析系统。它将抽象的技术系统转化为具体的图表，通过理清系统中各组件之间或与外部环境的相互关系，减化系统结构，凸显产品特征，从而进行合理的创新设计。1．技术系统技术系统又称工程系统，指正在发生问题的当前系统，由组件组成，通过组件之间的相互作用实现一定的功能。技术系统中要求至少含有一个组件。2．子系统子系统是构成技术系统的低一层级的系统，可从微观上来思考构成技术系统的内部组件。3.1.1功能分析相关的概念3．超系统超系统是技术系统之外的高层级系统。亦即指从宏观上思考系统使用的环境（或资源）。

子系统技术系统超系统超系统不能删除或重新设计。超系统可能使工程系统出现问题。超系统可以作为工程系统的资源，也可以作为解决问题的工具。超系统应该对系统有影响时才列入。超系统具有以下特点4．组件组件是技术系统的组成部分，它执行一定的功能。组件至少有一个元件组成；组件也可以是一个包含有多个元件组成的子系统。系统层级的划分没有明确的界定，要根据具体的功能分析目标和限制来选择合适的层级。无论是系统、子系统或者超系统，从广义来说，它们都是指“某种物质”或“某种实体”。超系统经常从宏观上思考技术系统所在的外部环境及提供实现技术系统的各种资源。5．功能功能的概念最早是由美国通用电气的工程师迈尔斯在19世纪40年代提出的，他认为功能就是“起作用的特性”。功能体现的是产品具有某种具体效用并满足顾客的某种需求，所以顾客之所以购买产品，追求的是产品的功能价值。研究产品的功能，是技术开发的首要任务。功能是产品存在的目的，产品是功能实现所需的载体。一个功能如果存在，必须满足以下三个条件1．功能的载体和功能的对象都是组件,即物质或场。2．功能的载体与功能的对象之间必须有相互作用、相互接触。3．至少有一个功能对象的参数被这个相互作用改变或者保持技术系统的层级关系生产阶段－设备、原料、生产场地等等。使用阶段－功能对象（产品）、消费者、能量源、与对象相互作用的其它系统。储存和运输阶段－交通手段、包装、仓库、储存手段等等。与技术系统作用的外界环境－空气、水、灰尘、热场、重力场等等。典型的超系统组件练习：眼镜系统的级别功能是系统满足使用者需求（现实需求和潜在需求）的任何属性。3.1.2功能的描述功能描述的表达尽量抽象，避免使用专业术语。功能描述得越抽象，引发的构想就越丰富。功能的描述通常用“动词+名词”来完成。这两个词要能描述出产品的某种性能或效用。动词部分描述实现功能的方法和手段，名词部分则描述该功能的属性。如：传递能量、分离枝叶、调节电能、储存食物、保持水温、产生转矩、显示时间、利用杠杆。如果“动词+名词”的形式不足以表达清楚功能,此时可适当地增加一个形容词来修饰名词。例如收音机的功能描述：提供信息，这样的描述并不能明确表明其功能，即可增加一个形容词，将其功能描述为提供广播信息。功能的载体必须是物质，且必须与功能分离；功能受体必须是物质，不能是物质的参数。功能受体至少要有一个参数受到影响，比如传输电流是电荷位置改变；去除牙垢是牙垢空间位置改变；控制房间温度是房间温度发生改变；折射光线是光线长度发生改变；挤压气体是气体密度（体积）发生改变；输送液体是液体位置发生改变。

功能描述时禁止使用“不”来代替具有否定意义的动词，比如橡胶不能传导电流是不正确的，应该表达成橡胶阻碍电流传导。头盔不让子弹击穿也是错的，正确的说法是头盔阻挡子弹击穿。功能的图形化描述

为了更方便进行功能分析，除了可用文字的方式进行功能定义外，还常常用图形的方式来形象地描述功能，即功能的图形化描述方法。

功能的图形化描述常用箭头和矩形框来表示(动宾结构)，其中：箭头代表动词（动作）矩形框代表名词（组件）

功能的图形化描述是将功能载体和功能受体相分离，也即将组件与其功能相分离，从而更好地反映功能的本质。常用来描述功能的动词有吸收、分解、加热、阻止、聚集、沉淀、支撑、加工、装配、破坏、告知、保护、弯曲、检测、连接、移除、拆解、干燥、定位、旋转、相变、嵌插、混合、分离、清洁、浸蚀、移动、振动、凝结、蒸发、定向、固定、冷却、析取、擦亮、传递、腐蚀、煮沸、防护、转动 1．按功能的主次顺序分类（1）主要功能

主要功能是用户要求的必需功能，是系统设计的基础功能，必须得到充分实现的功能。（2）次要功能

次要功能是为了更好地实现主要功能而添加上去的功能。次要功能是为实现主要功能服务的。

主要功能才是实现设计产品目的所必需的，而次要功能是非必需的，有时可有可无。3.1.3功能的分类2．按功能的性能分类（1）有用功能

作用并有利于对象，有利于系统预期设计目标实现功能。有用功能根据作用水平又分为充分功能、不足功能和过度功能三类。（2）有害功能

作用并有害于对象，不利于系统预期设计目标实现的功能，一般用波浪箭头表示。（3）中性功能

作用于对象但对系统预期设计目标没有影响的功能。例如：作为台灯的白炽灯泡除了有用功能“发光”外，还有有害功能“发热”。而在孵化箱中，同样的灯泡“发热”的功能是有用的，“发光”则是中性的。功能的分类及图形化表示3．按有用功能的对象分类（1）基本功能

如果功能的对象是系统的目标,则这个功能是基本功能。（2）辅助功能

如果功能的对象是系统中的其他组件,则我们称这个功能是辅助功能。功能按对象分类3.2功能分析流程

功能分析的过程分为三个步，即组件拆分、相互作用分析和功能模型建立。01组件拆分是指将系统和超系统的组件加以区分，并分类依次列出来。02相互作用分析是辨别组件两两之间的相互作用，为后续的功能模型建立打下基础。03功能模型建立是指识别组件之间的具体功能,并根据它们执行功能的性能加以评估，最后形成功能模型图。组件拆分时，要选择合理的分析层级。比如，我们的研究对象是电脑主机箱时，那么分析到的组件层级可能是硬盘、光驱、电源、主板、内存条等。而如果研究等对象是主板，则分析到的组件层级可能是南桥、北桥、I/O插槽等。如再往下层级分析，可能涉及到的对象就是电阻、电容、电感、运放芯片等具体的电子元器件。选择的层级越高，可能会忽略某些细节，导致找不到问题的根源，但如果选择的层级过低，又将会出现很多过细的组件，导致系统分析复杂化。所以，选择合理的层级来拆分组件显得尤为关键。3.2.1组件拆分组件拆分注意事项尽量在同一层级上选择的组件,不要混杂01如果有多个相同的组件,可以将它们看作一个组件02如果发现在一个组件需要更加详细的分析,则可将这个组件列到低一层级进行组件的重新拆分03超系统组件是指超系统中的组件,它不是被研究技术系统的一部分,却与技术系统相互影响04在进行功能分析时,拆分出来的组件数量控制在10个以内,否则将给功能分析带来极大的困难。05技术系统组件超系统组件电脑主机硬盘主板内存显卡电源机箱……空气人电力网络……【例】电脑主机的组件分析

组件拆分完成后，需要对组件之间或与超系统组件之间进行两两辨别并判断是否存在相互作用。相互作用不仅仅指组件间相互接触，它应该被理解成一个组件对另一个组件有着某种作用或者功能。

因此，即使没有相互直接接触，但通过某种作用场，比如磁场、电场、声场、光场等，使组件间产生某种效应或者影响，也算是组件之间有相互作用。3.2.2相互作用分析组件相互作用矩阵表组件组件a组件b组件c……组件a

组件b

组件c

……

分析过程中，如果两个组件之间存在相互作用，则在矩阵表中用“+”标记。如果没有相互作用，则以“-”表示。依次逐个分析组件两两之间的相互作用情况，直至矩阵表的所有项均被填满，同一组件间的矩阵单元格无需填写，用斜线划除。

分析过程中，如果发现某个组件与其它任何组件都没有相互作用。此时需要认真复核，确实存在此情况的，则说明该组件在当前技术系统中不存在功能，那么可以将该组件直接裁剪掉，不再参与下一步分析。组件组件a组件b组件c……组件a

+-+组件b+

+-组件c-+

+……+-+

两两组件分析3.2.3功能模型建立1．组件功能模型列表

功能模型是功能分析的输出。通过组件拆分、组件相互作用分析，可列出技术系统组件功能模型列表。

表中根据不同组件列出功能、功能等级、性能水平三项指标。

功能等级分为基本功能、辅助功能和有害功能三项。

性能水平则分充分功能、不足功能和过量功能三项。技术系统组件功能模型列表功能功能等级(分类)性能水平组件a动词-对象1基本功能/辅助功能/有害功能充分/不足/过量动词-对象2基本功能/辅助功能充分/不足/过量组件b动词-对象3基本功能/辅助功能充分/不足/过量动词-对象4基本功能/辅助功能充分/不足/过量2．功能模型的图形化表达

系统组件用直角矩形框表示，超系统组件用六角边框表示，系统作用对象用圆角矩形表示，上图所示的功能模型中，组件2对组件3的功能是不足的功能，组件4对组件3的功能为有害功能，而组件4对组件2的功能是过度功能。此功能模型中暂时省略了组件间的相互作用。3.3功能分析实例练习：

对瓶装可乐饮料进行功能分析，并建立瓶装可乐的功能模型。要进行组件拆分之前,首先要根据项目限制划分出系统和超系统,然后才能列出系统组件和超系统组件。3.3.1拆分组件技术系统系统组件超系统组件瓶装可乐饮料瓶子瓶盖标签可乐人桌子空气3.3.2分析相互作用组件瓶子瓶盖标签可乐人桌子空气瓶子

++++++瓶盖+

-++-+标签+-

-+--可乐++-

+--人++++

-+桌子+----

-空气++--+-

瓶装可乐饮料系统组件相互作用矩阵表1．功能模型列表

对相互作用矩阵表中的每个组件所对应标有“+”的单元，一一分析两者的功能，得到功能模型列表。其中，瓶子对其他的组件有多种功能，如支撑瓶盖、容纳可乐、支撑标签、阻挡空气等。3.3.3建立功能模型功能功能等级性能水平瓶子支撑瓶盖辅助功能充分容纳可乐基本功能充分支撑标签辅助功能充分阻挡空气基本功能充分瓶盖密封可乐基本功能充分阻挡空气基本功能充分标签通知人辅助功能充分人支撑瓶子辅助功能充分喝饮料辅助功能充分开启瓶盖辅助功能充分桌子支撑瓶子辅助功能充分瓶装可乐技术系统组件功能模型列表2．功能模型图形化表示

通过功能模型的图形化，可以一目了然地看到每一个功能，特别是问题功能。本技术系统中没有发现有害功能、不足或过度功能。小结01功能分析是现代TRIZ理论体系中进行问题识别的重要一环，是分析问题的基础性工具，也是改善系统实现创新过程中非常重要的步骤。03掌握功能分析方法，为后续因果分析、裁剪、功能导向搜索等工具的使用做好铺垫。02功能分析要按组件拆分、相互作用分析、功能模型建立的三步流程对系统进行分析，找出系统的有害的，不足的和过度的功能，以便找出系统的问题所在，进而把存在的问题彻底消除掉。第4章因果分析4.15WHY分析法4.2因果链分析法4.3鱼骨图分析法简介4.15WHY分析法来源：丰田的五个why一个生产线的机器经常停转，修过多次仍不见好转问：“为什么机器停了?”答：“因为超过了负荷，保险丝就断了。”问：“为什么超负荷呢?”答：“因为轴承的润滑不够。”问：“为什么润滑不够?”答：“因为润滑泵吸不上油来。”问：“为什么吸不上油来?”答：“因为油泵轴磨损、松动了。”问：“为什么磨损了呢?”答：“因为没有安装过滤器，混进了铁屑等杂质。”解决办法：在油泵轴上安装过滤器。4.1.15WHY分析法的由来1．5WHY分析法——打破砂锅问到底对一个问题连续以5个“为什么”来自问，以追究其根本原因。虽为5个为什么，但使用时不限定只做“5次为什么的探讨”。2．关键点从结果着手，沿着因果关系链条，顺藤摸瓜，直至找出原有问题的根本原因。4.1.2什么是5WHY分析法准备工作的目的是为了理清问题,掌握现状。1．问题的整理、细分4.1.3开始5WHY前的准备制品上粘着了异物。问题铁异物铝异物木屑异物丝线2mm左右切屑卷状切屑粉末独立的问题2．问题的发现场所≠问题的发生场所切屑发现2mm切屑2mm切屑2mm切屑洗净工序2mm切屑镗孔工序无2mm切屑无2mm切屑组装线加工线工序流切屑发生3．问题发生状况的掌握可以采用5W1H方法，5W+1H（1）对象（What）—什么事情（2）场所（Where）—什么地点（3）时间和程序（When）—什么时候（4）人员（Who）—责任人（5）为什么（Why）—原因（6）方式（How）—如何（1）设备;（2）材料;（3）方法;（4）人员5．相关事物，系统的构造和功能要对相关事物，系统的构造和功能进行了解。4．关注不同点1.说明问题并描述相关信息。2.问“为什么”直到找出根本原因。3.制定对策并执行4.执行后，验证有效性。4.1.45WHY分析法的步骤据说美国华盛顿广场有名的杰弗逊纪念大厦，因年深日久，墙面出现裂纹。为能保护好这幢大厦，有关专家进行了专门研讨。分析案例一开始认为是酸雨，后面发现对墙体侵蚀最直接的原因，是每天冲洗墙壁所含的清洁剂对建筑物有酸蚀作用。问题一：为什么每天要冲洗墙壁呢？

问题二：为什么会有那么多鸟粪呢？

问题三：为什么会有那么多燕子呢？

问题四：为什么会有那么多蜘蛛呢？

问题五：为什么有这么多飞虫？

问题六：为什么飞虫在这里繁殖特别快？

问题七：为什么这里的环境最适宜飞虫繁殖？

答案一：是因为墙壁上每天都有大量的鸟粪。答案二：因为大厦周围聚集了很多燕子。答案三：因为墙上有很多燕子爱吃的蜘蛛。答案四：因为大厦四周有蜘蛛喜欢吃的飞虫。答案五：因为大厦四周有蜘蛛喜欢吃的飞虫。答案六：因为这里的环境最适宜飞虫繁殖。答案七：因为开着的窗阳光充足，大量飞虫在此超常繁殖……

由此发现解决方案很简单，只要关上整幢大厦的窗帘。此前专家们设计的一套套复杂而又详尽的维护方案也就成了一纸空文。遇到重重迷雾的时候，你真能关上你的窗帘吗？4.2因果链分析法是指出事件发生的原因和导致的结果的分析方法。是全面识别工程系统缺点的分析工具。可挖掘隐藏于初始缺点背后的各种缺点。因果链分析方法源于5WHY分析法，可以说是5WHY分析法的一个延伸和扩展因果链分析是通过分析造成问题出现的原因,并对原因进行层层分析并构建因果链条。4.2.1什么是因果链分析转换问题，现代TRIZ的一个重要特点！4.2.1因果链分析中几个关键的术语缺点的种类1．初始缺点2．中间缺点3．末端缺点

采用图形化表达后，因果链起始于初始缺点，终结于被发现的末端缺点，在初始缺点和末端缺点之间是中间缺点。缺点4．关键缺点1．初始缺点初始缺点是由项目的目标决定的，一般来说是项目目标的反面．项目目标：降低成本初始缺点：成本过高项目目标：提高效率初始缺点：效率太低2．中间缺点中间缺点指处于初始缺点和末端缺点之间的缺点，它是上一层级缺点的原因，又是下一层级缺点造成的结果。2．中间缺点注意事项：（1）明确上下层级的逻辑关系。注意寻找直接缺点（物理上直接接触的缺点），非间接缺点；要层层分析，避免跳跃。如：在端高温水杯时，手被水杯烫伤，但我们不能直接将手被烫伤的原因确定为是由于水的温度较高造成。手被烫伤-手表面的温度高-手与水杯接触和杯子表面温度高-水杯导热性高和水的温度高2．中间缺点注意事项：（2）明确同一层级的相互关系，合理使用运算符And/Or。2．中间缺点寻找方法：1）在功能分析、成本分析和流分析中发现的缺点列表中查找2）运用科学公式查找如摩擦力：Ff=μFN3）咨询领域专家4）查找文献2．中间缺点在端高温水杯时，手被水杯烫伤，请试分析其因果链。3．末端缺点理论上，因果链分析是无穷尽的，但实际上，需要一个终点——末端缺点（最底层的缺点）确定方法：1）达到物理、化学、生物或几何等领域的极限时。2）达到自然现象时。3）达到法规、国家或行业标准等限制时。4）不能继续找到下一层原因时。5）达到成本的极限或者人的本性时。6）根据项目的具体情况，继续深挖下去就会变得与本项目无关时。4．关键缺点

因果链分析后得到的初始缺点，中间缺点以及末端缺点很多，但并不是每一个缺点都是可以解决的。那些经过精心挑选需要进一步解决的缺点就是关键缺点。5．关键问题

从因果链中挑选出关键缺点，需要解决关键缺点所对应的问题就是关键问题。

比如我们遇到一个关键缺点是“道路交会过多”，那么相应的关键问题就是“如何让道路减少交会。”4.2.3关键缺点的解决1.关键缺点的选择2.显而易见的解决方案3.矛盾的挖掘4.2.4因果链分析的步骤（1）列出目标问题，或者根据项目的实际情况列出需要解决的初始缺点。（2）根据寻找中间缺点的规则，对每一个缺点逐级列出造成本层缺点所有的直接原因。（3）将同一层级的缺点用And或Or运算符连接起来。（4）重复第（2）、（3）步，继续查找造成本层缺点的下一层直接原因，直到末端缺点。（5）检查前面分析问题的工具所寻找出来的缺点是否全部包含在因果链中。（6）根据项目的实际情况确定关键缺点（7）将关键缺点转化为关键问题，然后寻找可能的解决方案。（8）从各个关键问题出发挖掘可能存在的矛盾。4.2.5因果链分析案例1：变湿软的PIZZA问题描述：PIZZA店烤熟的PIZZA在外卖运送过程中，容易变冷。为此，采用了密闭的盒子包装，但是在送达消费者手中时，却发现PIZZA已经变得湿软，口感不佳。2.问题解决步骤（1）找到初始缺点

我们的目标是PIZZA在运送的过程中仍能保持松脆的口感，因此初始缺点是PIZZA在外卖运送的过程中变得湿软，这也是我们需要解决的目标问题。（2）寻找中间缺点

现在，着手分析深层次的原因。变湿软是由什么引起的？

第一层次，就写1PIZZA上的水、2PIZZA自身的材料、3过长的时间。（3）确定相互关系PIZZA上的水、PIZZA自身的材料、过长的时间这三个条件必须同时满足，缺一不可，因此是And关系。分析PIZZA变湿软的第一层中间缺点（4）重复2～3步（5）检查功能分析和流分析中的缺点是否被全部包括（6）根据项目实际情况选择关键缺点①“3过长的时间”和“1.1.3过长的时间”；②“1.1.2.1.1低温的盒子”；③“1.1.2.2.2密闭的盒子”；④“1.1.2.3.2不吸水的盒子”；⑤“1.1.2.1.1隔热差的盒子”⑥“1.1.2.2.1.1高温的PIZZA”；（7）将关键缺点转化为关键问题，并寻找可能的解决方案？？？（请同学们开动脑筋）（8）从各个缺点出发挖掘可能存在的矛盾同学们来继续找一下矛盾序号关键缺点关键问题可能的解决方案矛盾描述1过长的时间把烤熟的Pizza运送到顾客手中需要花费时间，如何缩短这一时间？①采用更快捷的交通工具，如无人机；②采用外卖运送车，一边烤制Pizza一边运送，送到顾客手中是刚出炉的Pizza无2低温的盒子如何提高盒子的温度？将盒子适当加热，再装入Pizza，并在运输过程中保持盒子的温度，如放入保温箱无3密闭的盒子如何做成非封闭的盒子？设计成侧面或上部有孔洞的盒子无4不吸水的盒子如何让盒子吸水？①放置食品专用的干燥剂；②在盒盖处放置吸水材料；③或者直接采用吸水材料制作盒盖和盒身有矛盾：在盒盖处放置吸水材料，或者直接采用吸水材料制作盒盖和盒身这些解决方案可以解决盒子不吸水的问题，但是会增加成本5隔热差的盒子如何让盒子隔热性能好？采用隔热性能好的材料制作盒子有矛盾：采用隔热性能好的材料制作盒子，可以提高盒子的隔热性，但是又会增加成本6高温的Pizza如何让Pizza冷却？根据每天大致的外卖订单量，提前制作部分Pizza，冷却后再装入盒子运送，或者采用速冻的方式让Pizza快速冷却有矛盾：Pizza运送过程中，希望它是冷的，但是到达顾客手中的时候，又希望它是热的4.2.6因果链分析案例2：杏鲍菇生产成本高问题描述：（1）问题背景

接种是杏鲍菇等食用菌生产中的一个关键环节，但该环节容易遭受杂菌污染，影响食用菌的接种率和产量。

在杏鲍菇工厂化生产过程中出现的空气净化不彻底，接种速度慢等问题，造成了菌包接种污染率高，生产成本大。在通过采用液体菌种取代固体菌种接种后，问题有所改善，但仍然不能达到预期的要求。（2）工作原理（3）存在问题

（4）限制条件2.问题解决步骤（1）列出初始缺点（2）寻找中间缺点（3）确定相互关系（4）重复（2）～（3）步。最终可以建立起因果链分析图（5）检查功能分析和流分析中的缺点是否被全部包括（6）根据项目实际情况确定关键缺点。（7）将关键缺点转化为关键问题，并寻找可能的解决方案（8）从各个缺点出发挖掘可能存在的矛盾对于“空气中存在杂菌”这个关键缺点”，可以采取的解决方案是在接种区域增加空气净化装置，非接种区域保持原状。（1）

对于“接种室不密闭”这个关键缺点，将接种区域密封真空，并加强消毒和净化，保证密闭空间不含杂菌，非接种区域保持现有状态。（2）解决方案挖掘矛盾

菌包与空气接触，因为菌包需要接种，但是菌包又不能与空气接触，因为空气中含有杂菌，这就是一个矛盾。

接种过程中由于菌种自身特性，为保证菌种更好的在菌包中生长，要求接种速度较慢，但是为了防止菌包污染，需要接种速度要快，这也是一个矛盾。4.3鱼骨图分析法简介鱼骨图是常用的查找原因的工具。它是由出现的问题出发，从人机料法环测，即操作人员、机器设备、物料、操作方法、操作环境，以及测量方法等6个维度去寻找原因。4.3.1鱼骨图分析法1.将所要解决的问题、特性、结果放在鱼头的位置。2.将6个方面的主骨头画好。3.不一定非要6个方面，只要能把问题的原因查找清楚就行。4.参与讨论的人员就某一方面的原因进行讨论，一次只讨论一个方面。5.如有子分支，则可沿着这个分支继续向下讨论。6.对产生方案的重要性以及困难程度两个维度出发进行评估。4.3.2鱼骨图构建的步骤鱼骨图的分析步骤3．摩擦力的应用鱼头在右，特性值通常以“为什么……”来写。4.3.3鱼骨图三种类型及举例1．原因型特点是比较简单，分类比较明确，缺点则是有可能深度不够，不具层次性。某医院手术感染率增加鱼骨分析图3．摩擦力的应用鱼头在左，特性值通常以“如何提高/改善……”来写4.3.3鱼骨图三种类型及举例2．对策型通过案例增强护士对洗手重要性认知环境流程

管理增强护士手消毒意识接触病人前后洗手执行护理操作前后洗手护士长加强护士洗手管理、监督提高护士慎独精神，无人监督时也能洗手加强护士洗手培、考核提高护士日常护理工作洗手依从性护士长加强对护士洗手培训、考核保证科室有充足洗手资源如洗手池、洗手液、擦手纸、垃圾筐等护理部对护士洗手进行不定期抽查制订有关洗手制度、流程护士提高护士日常护理工作洗手依从性鱼骨图3．摩擦力的应用各要素与特性值间不存在原因关系，而是结构构成团系。4.3.3鱼骨图三种类型及举例3．整理问题型员工培训整理型鱼骨图本章小结（1）本章主要介绍了5WHY分析法、因果链分析法、鱼骨图等三种因果分析方法。（2）5WHY分析法的由来，概念，开始前的准备，以及分析的步骤，并通过两个案例展示5WHY分析法的应用。（3）因果链分析概念、缺点分类、关键缺点解决以及因果链分析的步骤，通过两个案例详细描述了建立因果链分析的完整过程。（4）针对鱼骨图分析法，简单叙述了该方法的概念、分析步骤和三种常用的类型。第5章

剪

裁5.1什么是剪裁5.4功能的再分配5.2剪裁组件的选择5.3剪裁规则5.5剪裁模型及剪裁问题5.6建立剪裁模型的步骤5.7剪裁案例5.8剪裁的重要作用5.1什么是剪裁定义：将一个或一个以上的组件去掉，而将其所执行的有用功能利用系统或超系统中的剩余组件来替代的方法。组件A被裁剪理想组件（无成本/耗费）A对B的作用组件B组件A的功能保留组件A这里我们来举一个例子系统组件功能分析下面我们可以看一下，如何用剩余的组件执行杯把的功能，这里需要注意的是，要优先选择系统组件，当然也可以选择超系统组件1选择杯底2选择杯身3利用超系统组件利用超系统组件通常不如改变系统组件。比如用手这个超系统，可能有解决方案是带上手套；再比如桌子，可能的解决方案可能是底托。如下图所示：5.2剪裁组件的选择5.2裁剪组件的选择利用TRIZ理论中的几个问题识别工具，如功能分析、因果链分析等。可以有如下几条建议（1）选择那些剪裁后对系统改善最大或有多个缺点的组件。（成本也可作为缺点）（2）剪裁掉具有较低价值的组件。（3）剪裁的程度可以是激进的（主要构件被剪裁）或者渐进式（对工程系统做较小改变的限制）（4）如果无法对被剪裁组件的功能再分配，则不能剪裁5.3剪裁规则5.3剪裁规则什么样的组件最终可以被剪裁掉呢？有三条规则：规则A：如果有用功能的对象被去掉了，那么功能载体也是可以被剪裁掉的。举例：梳子、电风扇5.3剪裁规则规则B：如果有用功能的对象自己可以执行这个有用功能，那么功能的载体是可以被剪裁掉的。举例：割草机、自润滑轴承5.3剪裁规则规则C：如果能从系统或者超系统中找到另外一个组件执行功能，那么功能载体可以剪裁掉。举例：杯把、汽车暖风系统、自行车总结：A是最激进的，C是最常用的。5.4功能的再分配5.4功能的再分配运用规则B和规则C时，如何实现功能的再分配？新功能的载体应该具备什么样的特征呢？当新载体具备下面4个条件之一时，可以将其确定为新的功能载体。条件1一个组件已经对功能的对象执行了相似的功能条件2一个组件对另外的一个对象执行了相似的功能条件3一个组件对功能的对象执行了任意功能条件4一个组件拥有执行功能A所需要的一系列资源5.5剪裁模型及剪裁问题5.5剪裁模型及剪裁问题剪裁模型是指实施了剪裁之后的功能模型，即工程系统中的某个组件被去掉了，剩余的这些部件所组成的模型就是剪裁模型，它包含了一系列的需要进一步去解决的问题。5.6建立剪裁模型的步骤5.6建立剪裁模型的步骤我们介绍了什么是剪裁，剪裁的规则，功能的再分配以及它产生的剪裁模型如何去解决，那么如何一步一步实施剪裁呢？5.6建立剪裁模型的步骤根据前面所学内容，画出功能模型；利用剪裁指南选择工程系统中需要剪裁的组件；选择将被剪裁组件的第一个有用功能；4.选择合适的剪裁规则；（剪裁规则ABC，对于基本功能，剪裁规则A不适用）5.如果选择了剪裁规程C，则应该选择一个新的功能载体；6.得到了一个剪裁模型；7.描述剪裁之后的问题；8.重复3-7步，将组件所执行的有用功能全部分析一遍；9.重复2-8步，将所有可能被剪裁的组件尝试一遍。5.7剪裁的重要作用（1）剪裁法可以转换问题，如果解决或者改善一个组件带来的问题非常困难，则可以尝试剪裁掉这个组件，那么原来的问题就被替换成为一个新的问题，即如何让其他组件执行原来的有用功能。（2）消除功能不正常的组件，它所带来的有害因素也会随之消失。（3）减少组件的数量，降低系统的复杂程度，会使整个系统更可靠。（4）剪裁可以减少组件的数量，有可能降低成本，但不影响功能。（5）采用剪裁解决问题就意味着创新，剪裁的程度越大，则创新的水平就会越高。（6）剪裁法是一个非常强大的专利规避方法，很多世界知名企业都广泛应用这种方法规避对手的专利，将专利中所涉及的解决方案付诸实施而不会侵犯原有的专利。（7）剪裁是一种进化趋势。5.8剪裁案例实例15.8剪裁案例实例2：眼镜镜片镜框镜腿系统作用对象光线系统组件耳朵超系统组件眼睛鼻支撑支撑支撑支撑改变…方向到选择价值最低的组件：镜腿建立理想化的功能模型提出问题，寻找解决方案镜片镜框系统作用对象光线系统组件超系统组件眼睛鼻支撑支撑支撑改变…方向到？镜腿的功能：支撑镜框若符合以下条件，镜腿可被裁剪：A)没有镜框（因此镜框不需要支撑作用）B)镜框自我完成支撑作用C)技术系统中其它组件完成支撑镜框作用：镜片；或超系统组件完成支撑镜框作用：手、眼睛构思……第六章特性传递6.1何时使用特性传递6.4特性传递分析实例6.2特性传递概念6.3特性传递使用步骤6.5小结TRIZ分析问题的工具1、功能分析2、因果链分析3、剪裁4、特性传递特性传递是一种通过将某系统的功能传递到本系统中，解决系统问题或者完善系统功能，以便达到提高系统性能的工具。6.1.1特性传递创新标杆流分析功能分析因果链分析进化法则分析特性传递剪裁关键问题分析概念验证问题解决问题识别6.1何时使用特性传递6.1何时使用特性传递工程系统：是指能够执行特定功能的系统。工程系统基本上所有的功能都是有优点和缺点的，不可能有万能的工程系统，满足所有的需求。比如，现在功能强大的手机，就是把原来相机、电脑等的有用功能结合起来，使手机具有更强大和更全面的功能。对于工程系统来说，也是一样的，我们可以把其他工程系统中的好的特性移植到我们这个系统中，使系统具备更多的特性或者满足更广泛的需求。手机+对讲机除普通手机外，具备类似主要功能的产品还有对讲机等等。由于它们各自具备不同的优势，比如对讲机不需要基站，但传输距离比较短；而普通手机则传输距离比较远，但却需要基站的支持。因此，将这二种设备进行集成，将手机的功能集成到对讲机中，从而使之具备更加广泛的适应性。这些具有完全相反优点、缺点的工程系统称为互补工程系统。6.2特性传递概念竞争系统：是指主要功能相同的工程系统。备选系统：是指与原来工程系统具有完全相反特性的竞争系统。基础系统：是指具备一定缺点的工程系统。特性传递将以基础系统为项目进行分析做改善，将其他系统的特性传递到基础系统中，以完善系统的不足。特性来源工程系统：是指本系统具备基础系统所不具备的优点特性，在使用中，可以将本系统的这个特性转移到基础系统中。6.2特性传递概念我们平时出行时，经常会背着双肩包，但是双肩包出行背久了之后，肩膀就会非常的难受和累，直接用手一直拿着又不是很方便。经过分析，拉杆箱也是出行经常用到的一种出行装备。但是，拉杆箱在道路平坦的地方方便使用，对于爬楼梯或者道路不是特别平坦的地方，也不是很方便。那如果能够将这两个系统的优点特性识别出来，将优点进行集成，就可以开发出一种既可以背，也可以拉的新系统。这个例子我们知道，通过特性传递：（1）保持了原来系统的优点；（2）通过将其他系统的优点特性传递到基础系统，从而使基础系统具备新的优点，性能更完备。在这个过程当中，所有可以带行李的工程系统都可以作为竞争系统，比如普通的袋子，挎包等。备选系统就是拉杆箱，而基础系统就是双肩包。特性来源系统就是基础系统不具备的拉杆箱可拉动的优点特性，我们就是把本系统的这个特性转移到了基础系统中。6.3特性传递使用步骤需要特性传递的问题一般来源于以下两个方面：（1）已经有几种具备相同主要问题的系统，需要根据这些系统组合开发出一种新的系统；（2）通过因果分析、功能分析等工具，发现现有系统的缺点。特性传递的使用步骤如下：（1）识别系统的主要功能；（2）分析系统的优缺点是什么，一般来说，缺点就是希望新系统所具备的特性；（3）确定竞争系统；（4）寻找备选系统；（5）确定基础系统；（6）应用因果链分析，识别特性来源工程系统中造成优点的特性或者组件；（7）描述将选定的特性来源工程系统的新特性或组件移入到基础系统中所要解决的问题。6.3特性传递使用步骤6.4特性传递分析实例问题描述：传统的滑板车是一种很好的运动产品，但是在运动久之后，人累了，滑板车不能自动前行，而且携带也不方便，是一个问题。所以设计出一种滑板车，既可以运动娱乐，能骑行，也能够自行运动。6.4特性传递分析实例分析过程（1）识别系统的主要功能；滑板的主要功能是靠人力控制进行运动和娱乐。（2）分析系统的优点缺点是什么；系统的优点是有很好的运动特性，不能自行前行，需要人力带动。（3）确定竞争系统；可以借助外力运动的系统很多汽车、电动车、电动自行车等。（4）寻找备选系统；可以运动的最近系统是电动自行车。（5）确定基础系统；由于滑板车是项目目标，所以选择滑板车作为基础系统。（6）识别特性来源工程系统中造成优点的特性或者组件；因为我们选择了滑板车，所以电动自行车就成了特性来源工程系统。经分析发现，电动自行车设计的传动能够是在人操作下，通过电力传动自行行走。（7）描述将选定的特性来源工程系统的新特性或组件移入到基础系统中所要解决的问题。经过分析，需要解决的就是把自行车的骑行功能转移到滑板车上，使滑板车除了具备很好的运动娱乐功能，还能通过电力传动，在人的控制下行走。小结小结综上所述，特性传递是一个识别问题的工具，找出问题，通过其他系统的优点进行特性传递，优化基础系统，提高性能。但特性传递不是一个解决问题的工具，只能给出方向，最终解决问题，可以利用TRIZ工具来解决。第7章发明原理本章主要内容7.1发明原理7.4本章小结7.2发明原理内容详解7.3发明原理的应用7.5练习7.1发明原理

阿奇舒勒通过对250万份专利进行研究、分析和总结，发现只有20%左右的专利才称得上是真正的创新，许多宣称为专利的技术，其实早已经在其他行业中出现并应用过。在不同的技术领域，类似的问题和相同的解决方案被人们反复使用。7.1发明原理食品加工行业中的爆米花设备、农产品加工行业中的辣椒去籽设备、珠宝加工行业中的钻石破碎设备等等，它们虽然所处的行业不同，解决的问题也不一样，但都运用了相同的原理，即应用缓慢加压，待压力增大到一定程度，再突然卸压，从而达到预期效果。40个发明原理

阿奇舒勒认为发明问题的原理一定是客观存在的，如果掌握了这些原理，就可将其应用到各个行业中。阿奇舒勒提炼出了TRIZ理论中最重要，具有普遍用途的40个发明原理。这40个发明原理开启了一道发明问题解决的天窗，将发明从魔术推向科学。40个发明原理

针对典型矛盾的典型解决方案，在大多数情况下，能够有效解决问题。阿奇舒勒将这些典型的解决方案进行归纳总结并进行编号，总共40个，称为40个发明原理。40个发明原理的序号和内容内容是一一对应的，顺序是固定不变的。序号原理名称序号原理名称序号原理名称序号原理名称No.1分割No.11预先应急措施No.21紧急行动No.31多孔材料No.2抽取No.12等势性No.22变害为利No.32改变颜色No.3局部质量No.13逆向思维No.23反馈No.33同质性No.4非对称No.14曲面化No.24中介物No.34抛弃与修复No.5合并No.15动态化No.25自服务No.35参数变化No.6多用性No.16不足或超额行动No.26复制No.36相变No.7套装No.17维数变化No.27廉价替代品No.37热膨胀No.8重量补偿No.18振动No.28机械系统的替代No.38加速强氧化No.9增加反作用No.19周期性动作No.29气动与液压结构No.39惰性环境No.10预操作No.20有效运动的连续性No.30柔性壳体或薄膜No.40复合材料

每一个发明原理包括原理的编号、名称、原理所包含的若干个指导原则。下面将40个发明原理结合案例逐一解释。3.局部质量原理A.将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的。B.让物体的不同部分各具不同功能。C.让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态。原理的编号原理的名称原理所包含的指导原则A.将一个物体分成多个相互独立的部分。(1)内燃机内部分成多个汽缸(2)暖气上的多个暖气片B.将物体分成容易组装和拆卸的部分。(1)组合家具方便运输和搬运(2)建筑上的预制件和活动房屋C.增加物体的分割程度。(1)武器中的子母弹(2)用百叶窗代替整体窗帘原理1.分割原理A.从物体中抽取出有害的部分或属性。(1)从口腔中拔掉一颗坏牙，以保持口腔的健康(2)分体式空调，将产生噪声的压缩机移到室外B.从物体中抽取出有用的部分或属性。(1)将稻草人放在稻田中，驱赶害鸟(2)使用狂吠的狗的声音，作为防盗报警器原理2.抽取原理A.将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀结构。(1)将好钢用在刀刃上，改善刀的强度(2)将金属表面进行渗碳处理，提高其耐磨性能B.让物体的不同部分具有不同的功能或特性。(1)带橡皮檫的铅笔（既可写字，又可擦字）(2)羊角锤运用锤子的两个部分（既可钉钉子，又可起钉子）C.让物体的不同部分处于完成各自功能的最佳状态。(1)快餐饭盒分区存放热、冷食物和汤(2)电脑键盘按使用频率来分布各键原理3.局部质量原理A.将物体由对称变为不对称。(1)搅拌车采用不对称的搅拌装置，增强搅拌效果(2)USB插头等设计成不对称的形状，避免插反B.增加不对称物体的不对称程度。(1)将圆形的垫片改成椭圆形或异形，以提高密封效果(2)坦克不同部位的装甲厚度不同原理4.非对称原理A.在空间上，将相似的（相同的、相关的、接近的、时间上连续）的对象加以组合（合并）。(1)利用网络将多台计算机联结起来(2)将多种机床按工艺排列形成一条生产线B.在时间上，将相似的(相关的、同类的、接近的、相同的、时间上连续的）操作或功能加以组合（合并）。(1)冷热水水龙头(2)摄像机