《TRIZ理论与计算机辅助创新设计介绍(powerpoint 49页)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TRIZ理论与计算机辅助创新设计介绍(powerpoint 49页)（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章第十章 TRIZ TRIZ理论与创新设计理论与创新设计 TRIZTRIZ为俄文字母对应的拉丁字母缩写，含义为为俄文字母对应的拉丁字母缩写，含义为发明问题的解决理论，也有人将其译为技术冲发明问题的解决理论，也有人将其译为技术冲突的解决原理。其英语名词为：突的解决原理。其英语名词为：Theory of Theory of Inventive Problem SolvingInventive Problem Solving。TRIZTRIZ理论认为发理论认为发明问题的核心是解决冲突，在设计过程中，不明问题的核心是解决冲突，在设计过程中，不断发现冲突，利用发明原理解决冲突，才能获断发现冲突，利用
2、发明原理解决冲突，才能获得理想的产品得理想的产品 第一节第一节 TRIZ TRIZ理论的概念理论的概念 一、解决产品设计面临的方法一、解决产品设计面临的方法 人们进行机械产品设计通常面临两类需人们进行机械产品设计通常面临两类需要解决的问题：一类是知道一般的解决方法，要解决的问题：一类是知道一般的解决方法，一类是不知道解决方法。一类是不知道解决方法。 对于知道一般的解决方法的问题，人们对于知道一般的解决方法的问题，人们通常可以通过查找书籍、技术文献或相关专家通常可以通过查找书籍、技术文献或相关专家提供信息来解决。提供信息来解决。另一类问题是没有解决方法的，这被称为发明另一类问题是没有解决方法的，
3、这被称为发明问题。问题。二、发明的级别与应用前提概述二、发明的级别与应用前提概述1 1、发明的级别、发明的级别G.S.AltshullerG.S.Altshuller将发明问题的解决方法分为五级将发明问题的解决方法分为五级 100000100000所有的知所有的知识识 1% 1%新新发现发现 5 51000010000行行业业以外知以外知识识 4% 4%新概念新概念 4 410001000行行业业知知识识 18% 18%大的改大的改进进 3 3100100公司知公司知识识 45% 45%小的改小的改进进 2 21010个人知个人知识识 32% 32%方法明方法明显显 1 1考考虑虑的的问题问题
4、知知识识来源来源解决方法解决方法 % %发发明程度明程度级别级别发明的级别发明的级别表表2 2、TRIZTRIZ的理论前提的理论前提TRIZTRIZ的理论前提和基本认识是：的理论前提和基本认识是：1 1、产品或技术系统的进化有规律可循；、产品或技术系统的进化有规律可循； 2 2、生产实践中遇到的工程冲突重复出现；、生产实践中遇到的工程冲突重复出现； 3 3、彻底解决工程冲突的发明原理容易掌握；、彻底解决工程冲突的发明原理容易掌握； 4 4、其它领域的科学原理可解决本领域技术问题。、其它领域的科学原理可解决本领域技术问题。三、三、TRIZTRIZ解决发明问题的方法解决发明问题的方法特定问题特定问
5、题建建立立问问题题的的通通用用模模型型通用问题通用问题通用解决方法通用解决方法特定解决方法特定解决方法找找到到通通用用问问题题的的通通用用解解决决方方法法找找到到特特定定问问题题的的特特定定解解决方法决方法第二节第二节 技术系统及进化法则技术系统及进化法则一、产品的进化分析一、产品的进化分析1 1、婴儿期：婴儿期代表产品处于原理实现阶段、婴儿期：婴儿期代表产品处于原理实现阶段 2 2、成长期：成长期代表产品处于性能优化和商、成长期：成长期代表产品处于性能优化和商 品化开发阶段。品化开发阶段。 3 3、成熟期：成熟期说明该产品技术发展已经比、成熟期：成熟期说明该产品技术发展已经比 较成熟。较成熟
6、。 4 4、衰退期：衰退期表明应用于系统的技术已经、衰退期：衰退期表明应用于系统的技术已经 发展到极限，很难再进一步的突破发展到极限，很难再进一步的突破婴儿期婴儿期成长期成长期 成熟期成熟期衰退期衰退期性能性能时期时期新产品替代新产品替代产品优化产品优化产品进化曲线产品进化曲线二、技术系统及其进化法则二、技术系统及其进化法则1 1、技术系统、技术系统 技术系统由多个子系统组成，并通过子系统技术系统由多个子系统组成，并通过子系统间的相互作用实现一定的功能。间的相互作用实现一定的功能。 子系统本身也是系统，是由元件和操作构成子系统本身也是系统，是由元件和操作构成的。的。 系统的更高级系统称为超系统
7、。系统的更高级系统称为超系统。 如电冰箱这个技术系统，其压缩机、散热板、如电冰箱这个技术系统，其压缩机、散热板、温控管、照明灯、门、壳体等都是电冰箱的子温控管、照明灯、门、壳体等都是电冰箱的子系统。系统。 电冰箱所处的环境，如房间就可以称为电冰电冰箱所处的环境，如房间就可以称为电冰箱这个技术系统的超系统。箱这个技术系统的超系统。2 2、技术系统进化法则、技术系统进化法则 技术系统进化法则主要包含提高理想度法技术系统进化法则主要包含提高理想度法则，完备性法则，能量传递法则，提高柔性、移则，完备性法则，能量传递法则，提高柔性、移动性和可控性法则，子系统非一致性进化法则，动性和可控性法则，子系统非一
8、致性进化法则，向超系统升迁法则，向微观系统升迁法则，协调向超系统升迁法则，向微观系统升迁法则，协调法则等。这些技术系统进化法则基本涵盖了各种法则等。这些技术系统进化法则基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律，每条法则又包含多种产品核心技术的进化规律，每条法则又包含多种具体进化路线和模式。具体进化路线和模式。1 1）完备性法则）完备性法则 要实现某项功能，一个完整的技术系统要实现某项功能，一个完整的技术系统必须包含以下四个部件：动力装置、传输装置、必须包含以下四个部件：动力装置、传输装置、执行装置和控制装置。执行装置和控制装置。 例如汽车这个完整的技术系统，就包括例如汽车这个完整的技术系统，就包括
9、动力总成、传动总成、底盘总成和操作总成等动力总成、传动总成、底盘总成和操作总成等装置。装置。2 2）能量传递法则）能量传递法则 技术系统要实现其功能，必须保证能量技术系统要实现其功能，必须保证能量能够从能量源流向技术系统的所有元件。能够从能量源流向技术系统的所有元件。 例如收音机在金属屏蔽的环境（如汽车）例如收音机在金属屏蔽的环境（如汽车）中就不能正常收听高质量广播。尽管收音机内中就不能正常收听高质量广播。尽管收音机内各子系统工作都正常，但电台传导的能量源各子系统工作都正常，但电台传导的能量源（作为系统的组成部分）受阻，使整个系统不（作为系统的组成部分）受阻，使整个系统不能正常工作，需要在汽车
10、上增加车外天线来解能正常工作，需要在汽车上增加车外天线来解决问题。决问题。3 3）动态性进化法则）动态性进化法则技术系统应该沿着结构柔性、可移动性、可控技术系统应该沿着结构柔性、可移动性、可控性增加的方向发展，以适应环境状况和执行方式性增加的方向发展，以适应环境状况和执行方式的变化。的变化。动态性法则包括三个子法则：动态性法则包括三个子法则：（1 1）提高柔性法则：提高系统柔性的进化过程）提高柔性法则：提高系统柔性的进化过程为刚体为刚体单铰链单铰链多铰链多铰链柔性体柔性体液体液体/ /气体气体场。例如门锁进化过程为从挂锁场。例如门锁进化过程为从挂锁链条锁链条锁电电子锁子锁指纹锁。指纹锁。（2
11、2）提高可移动性法则：技术系统的进化应该）提高可移动性法则：技术系统的进化应该沿着提高系统整体可移动性增强的方向发展。如沿着提高系统整体可移动性增强的方向发展。如座椅进化过程为从四腿椅座椅进化过程为从四腿椅转椅转椅滚轮椅。滚轮椅。（3 3）提高可控性法则：技术系统的进化将沿着）提高可控性法则：技术系统的进化将沿着系统内各部件的可控性增加的方向发展。可控性系统内各部件的可控性增加的方向发展。可控性的进化过程从直接控制的进化过程从直接控制间接控制间接控制反馈控制反馈控制智能控制。智能控制。 例如照相机进化过程为从手动调焦例如照相机进化过程为从手动调焦电动调电动调焦焦自动调焦；自动调焦； 4）提高理
12、想度法则）提高理想度法则 最理想的技术系统应该是作为物理实体时最理想的技术系统应该是作为物理实体时并不存在也不消耗任何的资源，却能够实现所有并不存在也不消耗任何的资源，却能够实现所有必要的功能。必要的功能。 例如最理想的汽车制动系统应该不占用任例如最理想的汽车制动系统应该不占用任何空间、不需要能量、没有消耗磨损、不传递有何空间、不需要能量、没有消耗磨损、不传递有害功能，但是却能够在任何需要的时间和场合实害功能，但是却能够在任何需要的时间和场合实现其制动功能。现其制动功能。5 5）子系统不均衡进化法则）子系统不均衡进化法则每个技术系统都由多个实现不同功能的子系统每个技术系统都由多个实现不同功能的
13、子系统组成。任何技术系统所包含的各个子系统都不组成。任何技术系统所包含的各个子系统都不会同步、均衡地进化，每个子系统都是沿着自会同步、均衡地进化，每个子系统都是沿着自己的技术进化路径向前发展。这种不均衡的进己的技术进化路径向前发展。这种不均衡的进化经常会导致子系统之间的冲突出现。整个技化经常会导致子系统之间的冲突出现。整个技术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的子术系统的进化速度取决于系统中发展最慢的子系统的进化速度。找到关键的子系统，可以帮系统的进化速度。找到关键的子系统，可以帮助人们及时发现并改进最不理想的子系统。助人们及时发现并改进最不理想的子系统。6）向超系统进化法则）向超系统进化法则
14、 技术系统的进化是沿着从单系统技术系统的进化是沿着从单系统双系统双系统多系统的方向发展。多系统的方向发展。 例如多功能的瑞士军刀、单头牙刷例如多功能的瑞士军刀、单头牙刷双头双头牙刷牙刷多头牙刷多头牙刷电动牙刷等。电动牙刷等。7 7）向微观级进化法则）向微观级进化法则 技术系统的进化沿着减小其元件尺寸的技术系统的进化沿着减小其元件尺寸的方向发展，即元件从最初的尺寸向原子、基本方向发展，即元件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粒子的尺寸进化，同时能够更好的实现相同的功能。功能。 例如微机械系统（例如微机械系统（MEMSMEMS）、电子元器件）、电子元器件的进化过程从真
15、空管的进化过程从真空管晶体管晶体管集成电路。集成电路。8）协调性法则）协调性法则 技术系统的进化是沿着各个子系统相互之技术系统的进化是沿着各个子系统相互之间更协调的方向发展，即系统的各个部件在保持间更协调的方向发展，即系统的各个部件在保持协调的前提下，充分发挥各自的功能。这也是整协调的前提下，充分发挥各自的功能。这也是整个技术系统能发挥其功能的必要条件，子系统间个技术系统能发挥其功能的必要条件，子系统间协调性可以表现在结构上的协调、各性能参数的协调性可以表现在结构上的协调、各性能参数的协调和工作节奏的协调。协调和工作节奏的协调。 例如网球拍重量与力量的协调，较轻的球拍例如网球拍重量与力量的协调
16、，较轻的球拍更灵活，较重的球拍能产生更大挥拍力量。因更灵活，较重的球拍能产生更大挥拍力量。因此需要考虑两个性能参数的协调，设计师将球此需要考虑两个性能参数的协调，设计师将球拍整体重量降低，提高了灵活性，同时增加球拍整体重量降低，提高了灵活性，同时增加球拍头部的重量，保证了挥拍的力量。拍头部的重量，保证了挥拍的力量。第三节第三节 TRIZ TRIZ理论及其应用理论及其应用 发明问题的核心就是解决冲突，而解决冲突发明问题的核心就是解决冲突，而解决冲突所应遵循的规则是：改进系统中的一个零部件或所应遵循的规则是：改进系统中的一个零部件或性能的同时，不能对系统或相邻系统中的其他零性能的同时，不能对系统或相邻系统中的其他零部件或性能造成负面影响。部件或性能造成负面影响。 冲突可分为物理冲突和技术冲突。对于物冲突可分为物理冲突和技术冲突。对于物理冲突可以采用分离原理寻找解决方案。对于技理冲突可以采用分离原理寻找解决方案。对于技术冲突，则依据冲突矩阵找到相应的发明原理，术冲突，则依据冲突矩阵找到相应的发明原理，找出解决冲突的方法。找出解决冲突的方法。 评价解评价解问题分析问题分析冲突物理冲突物理冲突技
