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1、发明问题解决理论1triz物理矛盾及其解决办法本次本次课的核心内容的核心内容：1 物理矛盾概述2物理矛盾的解决办法3物理矛盾与技术矛盾的关系4分离原理与40个创新原理的对应关系5物理矛盾实例分析2triz物理矛盾及其解决办法1.1矛盾的分类1)、工程矛盾、社会矛盾及自然矛盾2)、TRIZ理论将工程矛盾分为三类，物理矛盾、技术矛盾和管理矛盾。 矛盾矛盾工程矛盾社会矛盾自然矛盾物理矛盾管理矛盾技术矛盾个性矛盾社会矛盾组织矛盾自然定律矛盾宇宙定律矛盾3triz物理矛盾及其解决办法1.2物理矛盾的定义对系系统的同一个参数有不同的要求的同一个参数有不同的要求桌子的厚与薄桌子的厚与薄4triz物理矛盾及其
2、解决办法 1) 矛盾的定义阿奇舒勒对物理矛盾的定义是，当一个技术系统的工程参数具有相反的需求，就出现了物理矛盾。比如说，要求系统的某个参数既要出现又不存在，或既要高又要低，或既要大又要小等等。5triz物理矛盾及其解决办法物理矛盾表现在：1)系统或关键子系统必须存在，又不能存在；2)系统或关键子系统具有某性能“F”，同时应具有性能“-F”，“F与“-F是相反的性能；3)系统或关键子系统必须处于状态“S”及状态“-S”，“S”与“-S”是不同的状态；4)系统或关键子系统不能随时间变化，又要随时间变化。6triz物理矛盾及其解决办法 例如：为了便于加速并降低加速时的油耗，汽车的底盘应有较小的重量，
3、但为了保证高速行驶时汽车的安全，底盘又应有较大的重量，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，解决该矛盾是汽车底盘设计的关键7triz物理矛盾及其解决办法2)、物理矛盾元素的几种情况、物理矛盾元素的几种情况这个元素是通用工程参数，不同的设计条件对它提出了完全相反的要求，例如：对于建筑领域，墙体的设计应该有足够的厚度以使其坚固，同时墙体又要尽量薄以使建筑进程加快并且总重比较轻；温度既要高又要低；尺寸既要长又要短；材质既要软又要硬等等。这个元素是通用工程参数，不同的工况条件对它有着不同(并非完全相反)的要求，例如：灯泡的功率既要是25瓦，又要是100瓦；一个工
4、件的形状，既要是直的，又要是弯的等等。这个元素是非工程参数，不同的工况条件对它有着不同的要求，例如：冰箱的门既要经常打开，又要经常保持关闭；道路上既要有十字路口，又要没有十字路口；8triz物理矛盾及其解决办法类别类别物理矛盾物理矛盾几何类几何类长与短长与短对称与非对对称与非对称称平行与交叉平行与交叉厚与薄厚与薄材料及能量材料及能量类类时间长与短时间长与短粘度高与低粘度高与低功率大与小功率大与小摩擦系数大摩擦系数大与小与小功能类功能类喷射与堵塞喷射与堵塞推与拉推与拉冷与热冷与热快与慢快与慢类别类别物理矛盾物理矛盾几何类几何类圆与非圆圆与非圆锋利与钝锋利与钝宽与窄宽与窄水平与垂直水平与垂直材料及
5、能量材料及能量类类多与少多与少密度大与小密度大与小导热率高与导热率高与低低温度高与低温度高与低功能类功能类运动与静止运动与静止强与弱强与弱软与硬软与硬成本高与低成本高与低9triz物理矛盾及其解决办法物理矛盾物理矛盾 长度度长与短与短时间长与短与短用量多与少用量多与少粘度高与低粘度高与低密度大与小密度大与小磁磁场强与弱与弱速度快与慢速度快与慢功率大与小功率大与小温度高与低温度高与低硬度硬度软与硬与硬导热率高与低率高与低摩擦系数大与摩擦系数大与小小10triz物理矛盾及其解决办法这是古时候的一个神话故事。有一次土地爷外出，临行前嘱咐他的儿子替他在土地庙“当值”，并且一定要把前来祈祷者的话记下来。
6、他走后，前前后后来了四个祈祷者一位船夫祈祷赶快刮风，以便乘风远航；一位果农祈祷别刮风，避免把快成熟的果子给刮下来；一个种地的农民祈祷赶紧下雨，以免耽误播种的季节；一位商人祈祷千万别下雨，以便趁着好天气带着大量的货物赶路。这一下子可难住了土地爷的儿子，他不知该怎么办才能满足这些人们的彼此不同的要求，只好把所有祈祷者的话都原封不动地记了下来。11土地土地爷的哲学的哲学11triz物理矛盾及其解决办法很快，土地爷回来了，看了儿子的记录，哈哈一笑说，别愁眉苦脸了，照我的办法做就是了，肯定能满足他们各自的要求。土地爷提笔在上面批了四句话：刮风莫到果树园，刮风河边好行船；白天天晴好走路，夜晚下雨润良田。如
7、此一来，四个不同的祈祷都如愿以偿、皆大欢喜。其实，土地爷的前两句话说的是风的“空间分离”，后两句话说的是雨的“时间分离”。12土地土地爷的的办法法12triz物理矛盾及其解决办法2 物理矛盾的解决物理矛盾的解决办法法物理矛盾的4大分离原理空空间分离分离时间分离分离条件分离条件分离整体与部分分离整体与部分分离13triz物理矛盾及其解决办法分离方法分离方法应用用实例例空空间分离：分离：测量海底量海底时，将声，将声纳探探测器与船体空器与船体空间分分离，用以防止干离，用以防止干扰，提高，提高测试精度精度时间分离：可折叠雨分离：可折叠雨伞的的设计，在下雨，在下雨时撑开，存放撑开，存放时减少占用空减少占
8、用空间条件分离：将水射流条件分离，条件分离：将水射流条件分离，给予不同的射流速度予不同的射流速度和和压力，即可力，即可获得得“软”的或的或“硬硬”的不同用途的射的不同用途的射流，用于洗澡按摩或用作加工手段或武器流，用于洗澡按摩或用作加工手段或武器系系统级别分离：采用柔性生分离：采用柔性生产线，以，以满足大众化和个足大众化和个性化市性化市场需求的不同要求需求的不同要求14triz物理矛盾及其解决办法空空间分离分离所谓空间分离原理是指将矛盾双方在不同的空间上分离，以降低解决问题的难度，进而找到解决问题的方法。15triz物理矛盾及其解决办法生活中物理矛盾空生活中物理矛盾空间分离的分离的实例例冰箱分
9、冰箱分为保保鲜层和急冷和急冷层16triz物理矛盾及其解决办法某欧洲鞋业公司生产一种知名品牌的运动靴。为了节约生产成本，该公司把生产地点转移到了东南亚某个国家。刚开始时生产工艺和质量控制得非常严格，一切似乎都很顺利。但是没有过多久，问题出现了，管理者很快发现少数当地工人有偷靴子的行为。管理者曾多次公开警告，包括使用降薪、开除等管理手段，但始终难以奏效。我们现在来分析一下这个欧洲鞋业公司遇到的问题。生产过程需要降低成本，因此需要让东南亚国家的当地人生产靴子，但是因为有当地工人偷靴子，所以又不能让当地工人生产靴子。在这里，“既要”又“不要”让当地工人生产靴子的矛盾出现了，这是一个典型的物理矛盾。1
10、7欧洲鞋欧洲鞋业公司遇到的公司遇到的问题17triz物理矛盾及其解决办法解决这个矛盾的资源，实际上就是在这双靴子的本身。在咨询了技术创新专家以后，这个欧洲鞋业公司选择了如下的生产方案。生产地点还是选择在东南亚，但是，在某个国家生产左靴子，在另外一个国家生产右靴子，在第三个国家生产靴带子。对于生产地点来说，应用的空间分离原理；对于靴子来说，应用的是整体与部分的分离原理。此后，工人偷靴子的现象基本上就杜绝了。同理，在生产诸如枪械等军工产品的时候，也常常采用把枪栓、撞针等零部件异地生产的方法，以避免在某一地枪支零部件丢失以后被窃贼装成整枪的危险。18欧洲鞋欧洲鞋业公司的解决公司的解决办法法18tri
11、z物理矛盾及其解决办法时间分离原理分离原理所谓时间分离原理是指将矛盾双方在不同的时间段上分离，以降低解决问题的难度。19triz物理矛盾及其解决办法时间分离原理分离原理20triz物理矛盾及其解决办法十字路口的物理矛盾描述十字路口的物理矛盾描述道路必道路必须交叉，以使交叉，以使车辆驶向目的地（向目的地（A）道路一定不得交叉，以避免道路一定不得交叉，以避免车辆相撞（非相撞（非A）要通要通过十字路口，十字路口，车辆必必须占据十字路口的某个位占据十字路口的某个位置（置（A）而要不和其它而要不和其它车辆相撞，一定不得占据十字路口的相撞，一定不得占据十字路口的位置（非位置（非A）21triz物理矛盾及其
12、解决办法22triz物理矛盾及其解决办法条件分离条件分离所谓基于条件的分离原理是指将矛盾双方在不同的条件下分离，以降低解决问题的难度。23triz物理矛盾及其解决办法分析问题：燃具工作时燃气的输入大小希望可控，从而减少能源的浪费。当加热锅时，应加大燃气输入量，当锅是空的或锅不在位置时，应仅输入少量燃气，起保温或保持炉火燃烧的功能。物理矛盾提取：根据条件的不同，希望燃气输入可大可小，构成物理矛盾。24燃灶燃气燃灶燃气输入控制入控制24triz物理矛盾及其解决办法使用分离原理中的条件分离原理来解决。1.当锅被取走或锅内食物较轻时，移动杆受弹簧推力向上移动，移动杆上的控制孔与输气管道上的孔几乎封合，
13、燃气输入会变小。2.当锅内装有食物放在此燃具上时，移动杆受锅的重力下移量增加，控制孔与主管上的孔口相连部分变大，输气量也随之变大。25燃灶燃气燃灶燃气输入控制方法入控制方法25triz物理矛盾及其解决办法整体与部分的分离整体与部分的分离所谓分离原理是指将冲突双方在不同的层次上分离，以降低解决问题的难度。26triz物理矛盾及其解决办法应用分离原理解决物理矛盾的步用分离原理解决物理矛盾的步骤矛盾双方在不同的空间上分离开来，以获得问题的解决或降低问题的解决难度。应用空用空间分离原理解决物理矛盾的步分离原理解决物理矛盾的步骤第一步，定定义物理矛盾物理矛盾，首先确定矛盾的参数，在此基础上对矛盾的参数相
14、反的要求进行描述；第二步，对在什么空在什么空间上需要上需要满足什么要求足什么要求进行确定行确定；第三步，对以上两个空以上两个空间段是否交叉段是否交叉进行判断行判断，这一步很重要，如果两个空间段不交叉，可以应用空间分离，否则不可以应用空间分离。27triz物理矛盾及其解决办法例1：红蓝铅笔的发明问题28triz物理矛盾及其解决办法第一步：定义物理矛盾参数：颜色要求1：红要求2：蓝第二步：什么空间需要满足什么要求？空间1：铅笔的一端空间2：铅笔的另一端第三步：以上两个空间段是否交叉？否应用空间分离是尝试其他分离方法。29triz物理矛盾及其解决办法例题2：鱼雷引擎物理矛盾:鱼雷引擎必须足够大以充分
15、驱动鱼雷，又必须小，以适配鱼雷的体积。解决方案:引攀分离放置在岸边，通过缆线给鱼雷传递能量。30triz物理矛盾及其解决办法思考题1：某公司制造的一款新机器，一个关键零件须用一种特殊钢板材料制造，制造工艺是将钢板加热到1200C的成型温度后放在冲床上冲压成型。但发现这种钢板在加热到800C时，钢板的表面就发生了严重的氧化，无法满足质量要求。怎么办？31triz物理矛盾及其解决办法应用分离原理解决物理矛盾用分离原理解决物理矛盾矛盾双方在不同的时间上分离开来，以获得问题的解决或降低问题的解决难度。应用用时间分离原理解决物理矛盾的步分离原理解决物理矛盾的步骤第一步，定定义物理矛盾，物理矛盾，首先确定
16、矛盾的参数，在此基础上对矛盾的参数相反的要求进行描述；第二步，对在什么在什么时间上需要上需要满度什么要求度什么要求进行确定行确定；第三步，对以上两个以上两个时间段是否交叉段是否交叉进行判断行判断，这一步很重要，如果两个时间段不交叉，可以应用时间分离，否则不可以应用分离。32triz物理矛盾及其解决办法例1、雨伞的发明33triz物理矛盾及其解决办法第一步：定义物理矛盾参数：面积要求1：大要求2：小第二步：什么时间需要满足什么要求？时间1：下雨时间2：携带、存放第三步：以上两个时间段是否交叉？否应用时间分离是尝试其他分离方法。34triz物理矛盾及其解决办法香皂的成型香皂的成型过程：程：物理矛盾：在香皂的成型过程中，温度要低以便节省成型时间，但同时香皂要温度高，状态够软，以便填满整个摸具空间。解决方案:预先制造小粒香皂，与液态香皂混合后一起注入模具。35triz物理矛盾及其解决办法例题3：航空母舰上的飞机停放问题停放时机翼折叠，飞翔时机翼展开 36triz物理矛盾及其解决办法 思考思考题：焊接接过程的研究程的研究一个研究电焊焊接过程的实验，实验的主要目的是观察焊接过程中电弧的变化以及焊丝
