TRIZ的矛盾解决理论

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1、TRIZTRIZ的冲突解决的冲突解决 理论与方法理论与方法讲座人 孙国强2010 9 19. 葡萄藤的问题.高层建筑的安全问题高层建筑的安全问题1、概述 矛盾是普遍存在的。冲突是矛盾的极 端表现，只有不断地发现并解决冲突， 社会才能发展和进步。一、冲突 TRI认为：发明问题的核心是解决冲突 ，未克服冲突的设计不是创新设计。 产品进化过程是不断解决产品中冲突的过程 ，一个冲突解决后，产品进化过程处于停顿状 态；之后的另一个冲突解决后，产品移到一个 新的状态，推动产品向理想化方向进化。6 已存在产品中的冲突 2、冲突分类 冲突的一般分类易难难技术冲突物理冲突管理冲突个性冲突组织冲突文化冲突宇宙定律

2、冲突自然定律冲突工程冲突社会冲突自然冲突冲突管理冲突管理冲突为了避免某些现象或希望取得某些结果，需要做一些事 情，但不知如何去做。管理冲突本身具有暂时性，而无 启发价值。因此，不能表现出问题的解的可能方向。 物理冲突物理冲突为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特 性，但同时出现了与该特性相反的特性。 技术冲突技术冲突一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用 作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统 或系统变坏。2.基于TRIZ的冲突的分类：技术冲突实例n 汽车改善恶化 增加速度稳定性降低安全性降低冲突冲突管理冲突管理冲突技术冲突技术冲突物理冲突物理冲突结实 厚 轻便 薄厚度

3、（桌面）桌子物理冲突实例冲突冲突管理冲突管理冲突技术冲突技术冲突物理冲突物理冲突二、技术冲突解决原理1 概述 2 发明原理 3 冲突矩阵 4 技术冲突解决过程 5 应用实例与讨论1、概述技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突 。 技术冲突出现的情况：1）在一个子系统中引入一个有用功能，导致另一个子系统产 生有害的功能，或加强了已存在的有害功能。2）消除一种有害功能导致另一个子系统有用功能的变坏。3）有用功能的加强或有害功能的减少使另一个子系统或系统变得太复杂。2、发明原理1分割11事先防范21减少有害作用时 间31多孔材料2抽取12等势22变害为利32改变颜色、拟态3局部质量13反向作

4、用23反馈33同质性4增加不对称 性14曲率增加24借助中介物34抛弃或再生5组合、合并15动态特性25自服务35物理或化学参数 变化6多用性16未达到或过 度的作用26复制36相变7嵌套17一维变多维27廉价替代品37热膨胀8重量补偿18机械振动28机械系统替代38加速氧化9预先反作用19周期性动作29气压或液压结构39惰性环境10预先作用20有效作用的 连续性30柔性壳体或薄膜40复合材料阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的，设计者掌握这些原理，就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期，而且能使发明过程更具有可预见性。发明原理的分类 提高系统效率： 10、14、15、17、18、19、2

5、0、 28、29、35、36、37、40 消除有害作用： 2、9、11、21、22、32、 33、34、38、39 易于操作和控制： 12、13、16、23、24、25、26、27 提高系统协调性： 1、3、4、5、6、7、8、30、31使用几率排行前二十名的发明原理排 名原理及其编码编码排 名原理及其编码编码1状态态和参数变变化原理（ 35）6动态动态 化原理（15）2预预先作用原理（10）7周期性动动作原理（19）3分割原理（01）8振动动原理（18）4替换换机械系统统原理（28 ）9变换颜变换颜 色原理（32）5抽出原理（02）10反向作用原理（13）排 名原理及其编码编码排 名原理及其

6、编码编码11复制原理（26）16不足或过过度作用原理（ 16）12局部特性原理（03）17复合材料原理（40）13一次性用品替代原理（ 27）18中介原理（24）14气压压或液压结压结 构原理（ 29）19多维维化原理（17）15自弃与再生原理（34）20多用性原理（06）3、冲突矩阵 39个工程参数有关39个通用技术参数编编号 参数名称 解 释释1运动动物体的 重量运动动物体的重量指重力场场中的运动动物体作用在阻止其自由下落的支撑物 上的力，重量也常常表示物体的质质量2静止物体的 重量静止物体的重量指重力场场中的静止物体作用在阻止其自由下落的支撑物 上或者放置该该物体的表面上的力，重量也常常

7、表示物体的质质量3运动动物体的 长长度运动动物体的长长度指运动动物体上的任意线线性尺寸，而不一定是自身最长长的 长长度。它不仅仅可以是一个系统统的两个几何点或零件之间间的距离，而且可 以是一条曲线线的长长度或一个封闭环闭环 的周长长 4静止物体的 长长度静止物体的长长度指静止物体上的任意线线性尺寸，而不一定是自身最长长的 长长度。它不仅仅可以是一个系统统的两个几何点或零件之间间的距离，而且可 以是一条曲线线的长长度或一个封闭环闭环 的周长长5运动动物体的 面积积运动动物体的面积积指运动动物体被线线条封闭闭的一部分或者表面的几何度 量，或者运动动物体内部或者外部表面的几何度量。面积积是以填充平面

8、图图 形的正方形个数来度量的，如面积积不仅仅可以是平面轮轮廓的面积积也可以 是三维维表面的面积积，或一个三维维物体所有平面、凸面或凹面的面积积之和6静止物体的 面积积静止物体的面积积指静止物体被线线条封闭闭的一部分或者表面的几何度 量，或者静止物体内部或者外部表面的几何度量。面积积是以填充平面 图图形的正方形个数来度量的，如面积积不仅仅可以是平面轮轮廓的面积积，也 可以是三维维表面的面积积，或一个三维维物体所有平面、凸面或凹面的面 积积之和编编号 参数名称 解 释释7运动动物体的 体积积运动动物体的体积积以填充运动动物体或者运动动物体占用的单单位立方体个数 来度量。体积积不仅仅可以是三维维物体

9、的体积积，也可以是与表面结结合、具 有给给定厚度的一个层层的体积积8静止物体的 体积积静止物体的体积积以填充静止物体或者静止物体占用的单单位立方体个数来 度量。体积积不仅仅可以是三维维物体的体积积，也可以是与表面结结合、具有 给给定厚度的一个层层的体积积9速度速度指物体的速度或者效率，或者过过程、作用与完成过过程、作用的时时 间间之比10力力指系统间统间 相互作用的度量。在经经典力学中，力是质质量与加速度之积积 。在了RIZ中，力是试图试图 改变变物体状态态的任何作用1l应应力、压压强应应力、压压强指单单位面积积上的作用力，也包括张张力。例如，房屋作用于 地面上的力；液体作用于容器壁上的力；气

10、体作用于气缸一活塞上的力 。压压强也可以来表示无压压强(真空)12 形状形状指一个物体的轮轮廓或外观观。形状的变变化可能表示物体的方向性变变 化，或者表示物体在平面和空间间两种情况下的形变变有关39个通用技术参数编编号参数名称 解 释释1 3对对象的稳稳定 性对对象的稳稳定性指物体的组组成和性质质(包括物理状态态)不随时间时间 改变变而变变化 的性质质，它表示了物体的完整性或者组组成元素之间间的关系。磨损损、化学分 解及拆卸都代表稳稳定性的降低，而增加物体的熵熵，则则是增加物体的稳稳定性14强度强度指物体受外力作用时时，抵制使其发发生变变化的能力；或者在外部影 响 下抵抗破坏(分裂)和不范性形

11、变变的性质质15运动动物体的 作用时间时间运动动物体的作用时间时间 指运动动物体具备备其性能或者完成作用的时间时间 、服务务 时间时间 以及耐久时间时间 等。两次故障之间间的平均时间时间 ，也是作用时间时间 的一种 度量16静止物体的 作用时间时间静止物体的作用时间时间 指静止物体具备备其性能或者完成作用的时间时间 、服务时务时 间间以及耐久时间时间 等。两次故障之间间的平均时间时间 ，也是作用时间时间 的一种度 量17温度表示物体所处处的热热状态态，反映在宏观观上系统热动统热动 力平衡的状态态特征，也 包括其他的热热学参数，比如影响温度变变化速率的热热容量18照度照度指照射到物体某一表面上的

12、光通量与该该表面面积积的比值值，也可以 理解为为物体的适当亮度、反光性和色彩等有关39个通用技术参数编编号参数名称 解 释释19运动动物体的 能量消耗运动动物体的能量消耗指运动动物体完成指定功能所需的能量，其中也包 括超 系统统提供的能量。经经典力学中，能量指作用力与距离的乘积积20静止物体的 能量消耗静止物体的能量消耗指静止物体完成指定功能所需的能量，其中也包 括 超系统统提供的能量。经经典力学中，能量指作用力与距离的乘积积21功率 功率指物体在单单位时间时间 内，完成的工作量或者消耗的能量22能量损损失 能量损损失指做无用功消耗的能量。为为减少能量损损失，有时时需要应应用不 同 的技术术手

13、段，来提高能量利用率23物质损质损 失 物质损质损 失指物体在材料、物质质、部件或者子系统统上，部分或全部、永久或 临时临时 的损损失24信息损损失 信息损损失指系统统数据或者系统获统获 取数据部分或全部、永久或临时临时 的损损失， 经经常也包括气味、材质质等感性数据有关39个通用技术参数编编号参数名称 解 释释25 时间损时间损 失时间损时间损 失指一项项活动动持续时间续时间 、改善时间时间 的损损失，一般指减少 活动动内容时时所浪费费的时间时间26 物质质的量物质质的量指物体(或系统统)的材料、物质质、部件或者子系统统的数 量，它们们一般能被全部或部分、永久或临时临时 地改变变27 可靠性

14、可靠性指物体(或系统统)在规规定的方法和状态态下，完成指定功能 的能力。可靠性常常可以被理解为为无故障操作概率或无故障运行 时间时间28 测测量精度测测量精度指对对系统统特性的测测量结结果与实际值实际值 之间间的偏差程度， 减小测测量中的误误差可以提高测测量精度29 制造精度制造精度指所制造的产产品在性能特征上，与技术规术规 范和标标准所 预预定内容的一致性程度30 作用于对对象的有害 因素作用于对对象的有害因素指环环境或系统对统对 于物体的(有害)作用， 它使物体的功能参数退化有关39个通用技术参数编编号参数名称 解 释释31对对象产产生的有害作 用对对象产产生的有害作用指使物体或系统统的功

15、能、效率或质质量降 低的有害作用，这这些有害作用一般来自物体或者与其操作过过 程有关的系统统32可制造性可制造性指物体或系统统在制造过过程中的方便或者简简易程度33操作流程的方便性操作流程的方便性指在操作过过程中，如果需要的人数越少， 操作步骤骤越少，以及所需工具越少，同时时又有较较高的产产出， 则则代表方便性越高34可维维修性可维维修性是一种质质量特性，包括方便、舒适、简单简单 、维维修时时 间间短等35适应应性、通用性遺应应性、通用性指物体或系统积统积 极响应应外部变变化的能力；或 者在各种 外部影响下，具备备以多种方式发挥发挥 功能的可能性有关39个通用技术参数编号参数名称 解 释36系

16、统的复杂性系统的复杂性指系统元素及其相互关系的数目和多样性。如果用户也 是系统的一部分，将会增加系统的复杂性。人们掌握该系统的难易程 度是其复杂性的一种度量37 控制和测量的 复杂度控制或者测量一个复杂系统，需要高成本、较长时间和较多人力去完 成。如果系统部件之间关系太复杂，也使得系统的控制和测量困难。 为了降低测量误差而导致成本提高，也是一种测试复杂度增加的度量38 自动化程度自动化程度指物体或系统，在无人操作的情况下，实现其功能的能力 。自动化程度的最低级别，是完全的手工操作方式。中等级别，则需 要人工编程，根据需要调整程序，来监控全部操作过程。而最高级别 的自动化，则是由机器自动判断所需操作任务、自动编程和自动对操 作监控39 生产率生产率指在单位时间内，系统执行的功能或者操作的数量；或者完成 一个功能或操作所需时间，以及单位时间