技术创新与TRIZ理论教材(51页PPT)

1协调性法则：实例协调性法则：实例结构不协调结构不协调性能参数之间不协调性能参数之间不协调2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、可控制性增加的方向进化。1.提高柔性子法则提高柔性子法则2.提高可移动性子法则提高可移动性子法则3.提高可控性子法则提高可控性子法则31.提高柔性子法则提高柔性子法则单铰链单铰链多铰链多铰链刚体刚体柔性体柔性体气体气体液体液体场场粉末粉末有两种特性有两种特性的刚体的刚体4实例：实例：键盘键盘5提高可移动性子法则提高可移动性子法则l技术系统应该沿着系统整体可移动性增强的技术系统应该沿着系统整体可移动性增强的方向进化。方向进化。不可动不可动部分可动部分可动高度可动高度可动整体可动整体可动l可移动性进化路线可移动性进化路线6实例实例不可动不可动部分可动部分可动高度可动高度可动整体可动整体可动7提高可控性子法则提高可控性子法则l技术系统应该沿着系统整体可控制性增强的方技术系统应该沿着系统整体可控制性增强的方向进化。向进化。（利用中介物）（利用中介物）（引入反馈机制）（引入反馈机制）（智能反馈）（智能反馈）直接控制直接控制间接控制间接控制反馈控制反馈控制自我控制自我控制8子系统不均衡进化法则子系统不均衡进化法则发动机功率小，机翼面积大发动机功率小，机翼面积大发动机功率提高，机翼面积减小发动机功率提高，机翼面积减小早期早期一战期间一战期间发动机功率进一步提高发动机功率进一步提高二战结束二战结束近现代近现代后掠翼后掠翼三角翼三角翼任何技术系统所包含的各个子系统都不是同步、均衡进化的，每个子系统都是沿着自己的S曲线向前发展；这种不均衡的进化常常导致子系统之间出现矛盾；整个技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；9子系统不均衡进化法则子系统不均衡进化法则一只木桶，最短的一片决定其容量！10向微观级进化法则向微观级进化法则电子管收音机电子管收音机晶体管收音机晶体管收音机集成电路收音机集成电路收音机技术系统是沿着减小其元件尺寸的方向进化的。技术系统是沿着减小其元件尺寸的方向进化的。11向超系统进化法则向超系统进化法则A、技术系统沿着以下路线进化：l单系统 双系统多系统B、当技术系统进化到极限的时候，系统中实现某项功能的子系统会从系统中被剥离出来，转移到超系统中，成为超系统的一部分。在该子系统的功能得到增强的同时，也简化了原有的技术系统。1212产品进化产品进化1313不同产品技术的进化路径不同产品技术的进化路径刚性刚性单铰链单铰链多铰链多铰链柔性柔性气体、液体气体、液体场场有规律可循有规律可循（道亦有道）（道亦有道）1414WashingMachine:FunctionStructureLoosendirtSeparatedirtRemovedirtWaterDetergent洗净剂洗净剂WaterremoveWaterWaterDirtywaterDryClothesHotairMoistairSoiledclothesCleanClothesSmoothClothesRobot松散松散分离分离1515技术预测技术预测技术进化定律给出了技术进化的一般方向，但没有给出每个方向进化的细节。每条定律之下有多技术进化定律给出了技术进化的一般方向，但没有给出每个方向进化的细节。每条定律之下有多条技术进化路线，每条技术进化路线由技术所处的不同状态构成，表明了技术进化由低级向高级条技术进化路线，每条技术进化路线由技术所处的不同状态构成，表明了技术进化由低级向高级进化的过程，提供了技术预测的功能。进化的过程，提供了技术预测的功能。1616技术预测技术预测工程系统的进化遵循一定的技工程系统的进化遵循一定的技术进化模式和规律。这就是说，术进化模式和规律。这就是说，技术系统的发展（在一定限度技术系统的发展（在一定限度内）是可预测的。内）是可预测的。1717四、技术创新方法（四、技术创新方法（TRIZ理论）理论）18问题100100万只青椒要去籽做罐头，有什么好的办法呢？万只青椒要去籽做罐头，有什么好的办法呢？19解决方案置于压力锅内，先升至置于压力锅内，先升至6psi6psi，后急速降至后急速降至2psi2psi20其他问题类似的解决方案其他问题类似的解决方案坚果工业化加工原理坚果工业化加工原理葵花籽工业化加工原理葵花籽工业化加工原理21工程矛盾往复出现工程矛盾往复出现（道法自然）（道法自然）人们不断的用相同的方法来解决来自于不人们不断的用相同的方法来解决来自于不同领域的同领域的“相同相同”问题。问题。解决问题的规律性解决问题的规律性 在不同的时代，不同的技术系在不同的时代，不同的技术系统中，同样的问题反复出现，统中，同样的问题反复出现，相同的解决方法被反复使用！相同的解决方法被反复使用！（它山之石，可以攻玉）（它山之石，可以攻玉）22前苏联的专利前苏联的专利2020万万4 4万万Descriptive TitleCurrent DesignPurpose ofInventionSolutionDescriptionPicture ofDesign23发明的级别发明的级别Level Level Level Level 1:1:1:1:显而易见的解显而易见的解显而易见的解显而易见的解(32%)(32%)(32%)(32%)常规的解决方法常规的解决方法没有解决矛盾没有解决矛盾专业范围内已经熟知的方法专业范围内已经熟知的方法试错次数试错次数:1:12 20 0Level Level Level Level 2:2:2:2:小的改进小的改进小的改进小的改进(45%45%45%45%)对现有系统进行小的改进对现有系统进行小的改进部分解决矛盾，通常有妥协部分解决矛盾，通常有妥协行业范围内已经熟知的方法行业范围内已经熟知的方法试错次数试错次数 :2 201000100Level Level Level Level 3:3:3:3:根本性的改进根本性的改进根本性的改进根本性的改进(18%18%18%18%)对现有系统进行根本性改进对现有系统进行根本性改进解决矛盾解决矛盾行业范围外已知的方法行业范围外已知的方法试错次数试错次数 :1001,0001001,000Level Level Level Level 4:4:4:4:全新的概念全新的概念全新的概念全新的概念(4%4%4%4%)使用新的原理实现系统主要功能使用新的原理实现系统主要功能不是在技术方面，而是在科学方面找到更多不是在技术方面，而是在科学方面找到更多的解决方案的解决方案试错次数试错次数 :1,00010,0001,00010,000Level Level Level Level 5:5:5:5:科学发现科学发现科学发现科学发现(1%1%1%1%)科学发现科学发现全新的系统开拓性创新全新的系统开拓性创新试错次数试错次数 :10,000100,00010,000100,000为提高防寒效果：双层玻璃为提高防寒效果：双层玻璃为减轻重量，将斧头柄做成空心的为减轻重量，将斧头柄做成空心的电动控制系统代替机械控制系统电动控制系统代替机械控制系统 内燃机替代蒸汽机内燃机替代蒸汽机 飞机、计算机飞机、计算机重要结论：重要结论：95%的问题可以依靠的问题可以依靠已有的知识体系来解决已有的知识体系来解决2440个创新原理个创新原理01、分割原理02、抽取原理03、局部质量原理04、增加不对称性原理05、组合，合并原理06、多用性原理07、嵌套原理08、重量补偿原理09、预先反作用原理10、预先作用原理11、预先防范原理12、等势原理13、反向作用原理14、曲面化原理15、动态特性原理16、未达到或过度的作用原理17、空间维数变化原理18、机械振动原理19、周期性作用原理20、有效作用的连续性原理21、减少有害作用的时间原理22、变害为利原理23、反馈原理24、借助中介物原理25、自服务原理26、复制原理27、廉价替代品原理28、机械系统替代原理29、气动与液压结构原理30、柔性壳体或薄膜原理31、多孔材料原理32、颜色改变，拟态原理33、均质性原理34、抛弃或再生原理35、物理或化学参数改变原理36、相变原理37、热膨胀原理38、加速氧化原理39、惰性环境原理40、复合材料原理25原理原理1：分割：分割A A、一个物体分割成几个独立的部分、一个物体分割成几个独立的部分B B、使物体成易于组装和拆卸几部分、使物体成易于组装和拆卸几部分C C、提高物体的分割程度、提高物体的分割程度椿头分割为砂粒以分散受力椿头分割为砂粒以分散受力奶粉分装盒奶粉分装盒临时交通灯的电杆临时交通灯的电杆26原理原理3：局部质量：局部质量A A、将均匀的物体结构或外部环境变成不均匀的、将均匀的物体结构或外部环境变成不均匀的B B、让物体的各部分、让物体的各部分执行不同的功能执行不同的功能C C、使物体的各部分、使物体的各部分具有不同的功能具有不同的功能尘土过滤器尘土过滤器婴儿勺婴儿勺超声波钻孔机超声波钻孔机为降低温度，核心部分用导热材料，为降低温度，核心部分用导热材料，外围部分用耐磨材料外围部分用耐磨材料27原理原理7：嵌套：嵌套A A、把一个物体嵌入第二个物体，然后将这两个物体把一个物体嵌入第二个物体，然后将这两个物体再嵌入第三个物体，依此类推再嵌入第三个物体，依此类推B B、一物体穿过另一物体的空腔一物体穿过另一物体的空腔俄罗斯套娃俄罗斯套娃28原理原理8：重量补偿：重量补偿A A、将物体与另一具有升力的物体组合，来补偿物体的重将物体与另一具有升力的物体组合，来补偿物体的重量量B B、利用外部环境（空气动力或流体动力或其它力）来补利用外部环境（空气动力或流体动力或其它力）来补偿物体的重量偿物体的重量 借力（重量补偿）借力（重量补偿）利用浮力（环境补偿）利用浮力（环境补偿）29原理原理12：等势：等势在势能场中限制位置改变（即在重力场中改善运作状态），在势能场中限制位置改变（即在重力场中改善运作状态），以减少物体提升或下降以减少物体提升或下降三峡大坝五级船闸三峡大坝五级船闸30原理原理31：多孔材料：多孔材料A A、使物体多孔或添加多孔元素（嵌入其中或涂层）使物体多孔或添加多孔元素（嵌入其中或涂层）B B、如果已经是多孔的物体，则利用这些孔，引入有用的物质或如果已经是多孔的物体，则利用这些孔，引入有用的物质或功能功能焦炭焦炭用药棉沾药水擦伤口用药棉沾药水擦伤口31四种工具：四种工具：l创新原理技术矛盾l分离方法物理矛盾l标准解系统标准问题l科学原理/效应库“How toHow to”32创新原理创新原理技术矛盾技术矛盾产品技术矛盾产品技术矛盾改进产品或工艺流程的某一特性时改进产品或工艺流程的某一特性时常常引起其它特性恶化常常引起其它特性恶化参数参数A参数参数B技术矛盾是两个参数之间的矛盾：技术矛盾是两个参数之间的矛盾：对参数对参数 A 的改善，导致参数的改善，导致参数 B 的恶化的恶化33实例：折叠椅实例：折叠椅为了提高折叠椅的承受能力，最简单的方法就是将其主要的支撑部件加粗，但如此一来却增加了整个系统的重量。折叠椅折叠椅强度折叠椅折叠椅的重量矛盾矛盾强度运动对象的重量技术矛盾技术矛盾34用来对技术系统中出现的技术矛盾进行分类用来对技术系统中出现的技术矛盾进行分类；寻找“通用”技术参数的目的：39个通用技术参数个通用技术参数来自于不同技术领域的众多参数39个具有代表性的参数归纳、总结3539个通用技术参数个通用技术参数0101、运动对象的重量、运动对象的重量0202、静止对象的重量、静止对象的重量0303、运动对象的长度、运动对象的长度0404、静止对象的长度、静止对象的长度0505、运动对象的面积、运动对象的面积0606、静止对象的面积、静止对象的面积0707、运动对象的体积、运动对象的体积0808、静止对象的体积、静止对象的体积0909、速度、速度1010、力、力1111、应力或压力、应力或压力1212、形状、形状1313、稳定性、稳定性1414、强度、强度1515、运动对象的