[信息与通信]6Triz创新原理

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1、Triz创新原理n一条马路要穿过校园，于是问题就出现了：怎样迫使所有通过该路段的司机全 程都低速行驶呢？n人们讨论后得出了两个方案：把这段马路全都画上“斑马”线，或者把该地段的 道路改造成波浪形（Z字形）曲折道路。第一个办法花费很少，但是成效很差， 第二个办法代价昂贵，但却相对牢靠。最好的办法就是把两个方案的优点结合 起来，使他们的缺点都消失，你有什么好办法?n我们生活经常会遇到所谓“萝卜白菜各有所爱”的问题。当土地面积一定的时候 ，有人爱吃萝卜，有人爱吃白菜，怎么办？常规的解决方案可能是各种一半， 或者让其中一些人妥协。那么到底有没有更好的办法做到最优的解决呢？答案 是肯定，就是使用TRIZ

2、（发明问题解决理论）。n萝卜有用部分是地下部分，而白菜有用部分是地上部分。TRIZ解决问题思路是 将有用的部分结合起来，去除无用的部分。如果种植一种具有白菜叶和萝卜根 的蔬菜，那么就达到了爱吃萝卜和爱吃白菜的两个需求均得到最大化的目的。n同样，运用TRIZ这种神奇的方法让我们来解决校园街道的问题，就使问题变得 很简单了在普通道路上画上扭曲的斑马线，使它看起来就像波浪路面上的 斑马线一样，司机们大脑中条件反射产生着作用，价格和效果最优结合。7.1 Trin7.1.1 Tri的提出 (1) TRIZ 理论是由苏联人阿奇舒勒 (Genrich Altshuller)在1940年代创立。他 审阅世界各

3、种专利二百五十万件，而发现这些发明之后的规律。 (2) 1946年，阿奇舒勒开始了发明问题解决理论的研究工作。当时阿奇舒勒在前 苏联里海海军专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他总是 考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循 的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？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 在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，是有规律可循的。以后数十年中 ，阿奇舒勒穷其毕生的精力致力于TRI的研究和完善。在他的领导下， 前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析了

4、世界 近250万份高水平的发明专利，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式， 以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术 问题，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科 领域的原理和法则，建立起TRI体系。 TRIZ（创造性解决问题理论）之父 阿奇舒勒发现的革命性结果之一 爆米花的启迪：不同行业中的问题，采 用了相同的解决方法利用瞬间压力差 甜椒去籽和蒂 钻石破碎 砂糖粉碎 过滤网清洗阿奇舒勒发现的革命性结果之二n 产品和生物系统一样，是按照一定的规律在发展和进化的电子管晶体管集成电路大规模集 成电路7.1 Trin7.1.2 Tri的形成与发展nTR

5、IZ在前苏联的军事、工业、航空航天等 领域均发挥了巨大作用。被西方特工称之 为“神奇点金术”。n 苏联解体后，大批TRIZ研究者移居美国等 西方国家，从而促进了TRIZ在全世界的转 播，使其得到了广泛应用。7.1 Trin7.1.3 Tri的主要内容n 40条创新原理n 技术进化系统法则n 技术矛盾与物理矛盾 n 矛盾矩阵n 物质场分析n 理想性观念和标准解法工具创新的思维创新的规律S曲线能量传递法则 协调性法则 动态性法则 子系统不均衡进化向超系统进化向微观型进化提高理想度法则创新的方法物理矛盾 分离方法 物场模型 标准解法知识库技术矛盾创新原理小人法 金鱼法 STC算子九屏幕法IFR资源

6、术语术语矛盾 理想度效应 功能技术系统完备性法则功能分析根本原因分析算法ARIZ自己的算法九步法TRIZ的理论体系中中间间间间工具工具转转转转化化演演绎绎绎绎问题问题 模型最终终解决 方案解决方案 模型待解决的 问题问题TRIZ的解题模式与思路7.2 技术系统进化法则7.2 技术系统进化法则7.2 技术系统进化法则7.2 技术系统进化法则7.2 技术系统进化法则7.2.1 技术系统的形成7.2.1 技术系统的形成7.2.1 技术系统的形成7.2.1 技术系统的形成7.2.2 技术进化法则-1完备性法则7.2.2 技术进化法则-2能量传递法则7.2.2 技术进化法则-3动态性进化法则7.2.2

7、技术进化法则-4提高理想度法则7.2.2 技术进化法则-5提高理想度法则7.2.2 技术进化法则-6向超系统进化法则7.2.2 技术进化法则-7向微观进化法则7.2.2 技术进化法则-8协调性法则7.3 40条创新原理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

8、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7.3 40条创新原理-1分离法7.3 40条创新原理-2提取法7.3 40条创新原理-3局部质量改善法7.3 40条创新原理-4非对称法鱼嘴形喷气式飞机进气口n以不对称形状取代对称形状7.3 40条创新原理-5组合法7.3 40条创新原理-6一物多用法7.3 40条创新原理-7套叠法7.3 40条创新原理-8重量补偿法7.3 40条创新原理-9预先反作用法7.3 40条创新原理-10预先作用法7.3 40条创新原理-11预先防范法7.3 40条创新原理-12相对法7.

9、3 40条创新原理-13逆向运作法7.3 40条创新原理-14曲化法7.3 40条创新原理-15动态法7.3 40条创新原理-16局部作用法7.3 40条创新原理-17多维法7.3 40条创新原理-18机械振动法7.3 40条创新原理-19离散法7.3 40条创新原理-20有效作用持续法7.3 40条创新原理-21快速法7.3 40条创新原理-22变害为利法7.3 40条创新原理-23反馈法7.3 40条创新原理-24中介法7.3 40条创新原理-25自助法7.3 40条创新原理-26复制法7.3 40条创新原理-27替代法7.3 40条创新原理-28系统替代法7.3 40条创新原理-30柔化

10、法7.3 40条创新原理-31孔化法7.3 40条创新原理-32色彩法7.3 40条创新原理-33同质性7.3 40条创新原理-34抛弃或再生7.3 40条创新原理-35物理或化学参数变化7.3 40条创新原理-36相变7.3 40条创新原理-37热膨胀性7.3 40条创新原理-38加速氧化性7.3 40条创新原理-39惰性环境7.3 40条创新原理-40复合材料法7.4 矛盾矩阵48个通用技术参数（对应更新矛盾参数矩阵）1、运动物体的重量14、速度27、能量损失40、作用于物体的有害因 素2、静止物体的重量15、力28、信息损失41、可制造性3、运动物体的长度16、运动物体的能量消耗29、噪

11、音42、制造精度4、静止物体的长度17、静止物体的能量消耗30、有害的发散43、自动化程度5、运动物体的面积18、功率31、有害的副作用44、生产率6、静止物体的面积19、应力或压强32、适应性45、系统的复杂性7、运动物体的体积20、强度33、兼容性或连通 性46、控制和测量的复杂性8、静止物体的体积21、结构的稳定性34、操作的方便性47、测量的难度9、形状22、温度35、可靠性48、测量精度10、物质的数量23、照度36、易维修性11、信息的数量24、运行效率37、安全性12、运动物体的作用时间25、物质损失38、易受伤性13、静止物体的作用时间26、时间损失39、美观2003矛盾矩阵（

12、局部）35,28,31, 8,2,3,1035,31,13, 3,17,2,40, 2835,3,40,2, 31,1,26引导表格和矩阵应用案例：n 案例：汽车为了便于加速并降低加速的油耗，汽车底盘的重量越小越好。但为了保证高速行驶时汽车的安全，底盘重量越大越好。这种要求底盘同时具有大重量和小重量的情况。对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾，解决该矛盾是汽车设计的关键。分析：这个设计与汽车底盘的重量有关。汽车属于移动物体，解决此问题应该分析的特征参数是“移动物体的重量”，引导表格查得的创新原则分别为：35、28、31、8、2、3、10。下表是对个性创新原则的注意分析，从中选出合适的方案：创新原

13、则分析:原 则有用的提示方 案35、改变状态改变系统的物理状态。改变汽车获取重量的物理 状态。28、替换机械系统取代场，包含，以可变的取代恒定的。以随 时变化的取代固定的。原有汽车利用底盘的重量 保证车的稳定性。要利用 可变得重力场取代固定的 重量。31、多孔材料使物体变成多孔性的或加 入具有多孔性的元素（如 嵌入、覆盖等等）把某些部件变成多孔结构 ，以减轻汽车的重量，或 利用孔增加重量。 8、平衡力利用外部环境的空气动力 学或流体力来抵消物体本 身的重量。利用空气动力学原理增加 汽车的重量。2、抽出将会“妨碍”的零件或属性 从物体中抽出。适当减轻汽车底盘的重量 以减少油耗。创新原则分析:原

14、则有用的提示方 案3、局部特性物体各部位的零件要放置于最 适合让它运行的地方。在适当的位置放置改 变汽车重量的部件。10、预先作用事先放置好物体，如此便可直 接从最方便的位置开始操作。提前把改变汽车重量 的部件安装好。最后的解决方案：在汽车上安装汽车导流装置，通过该装置产生的重力场获得重量，使汽车的速度越快达到的重力场就越大，以达到最后的设计要求。通过解决实际问题可以看出，引导表格给出的创新原则，均得到 了有效利用。这说明要得到满意的解决方案，就必须针对问题展开联想 ，在汲取基本知识的基础上萌发不同的想法。7.4 Triz创新原理的应用 波音引入TRIZ时间比任何人想像都早“困扰研发小组长达数

15、年的一些难题，经过仅数个星期的TRIZ培训，就找 到了完美的解决方案。”“TRIZ在行业的成功推广与应用迫切需要网络化的教学平台。”Don Masingale 波音公司先进技术预研项目负责人TRIZ专家世界知名企业：三星电子 从”技术跟随者”到”行业领跑者”2006年, 市值突破1000亿美元 (索尼, 410亿 美元)2005年, 品牌价值超过索尼 (达149亿美元)2004年, 全球市场份额第一 销售额528亿美元，纯利润103亿美元 ，市值710亿美元 存贮芯片、TFT-LCD、CDMA手机、显 示器、HDTV2003年, 全球品牌价值增幅全球之首 (31%)n吸尘器的问题？n圆形吸尘器漂亮，但是墙边扫不干净nTRIZ分析问题n矛盾：圆方nTRIZ提供的解决思路n时间分离方法n空间分离方法n动态特性经典应用实例：三星吸尘器的改进三星吸尘器的改进n TRIZ提供的解决思路l 时间分离方法l 空间分离方法l 动态特性通过工具过滤 提高创新效率