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1、 最终理想解 Ideal final result1高级材料3.1理想化简介3.2TRIZ中的理想化3.3理想化水平3.4理想化方法3.5理想化设计3.6最终理想解3.7最终理想解的确定第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解创新思维方法创新思维方法2高级材料3.1理想化简介1、TRIZ解题思路TRIZ理论，在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（idealfinalresult，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新设计方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率
2、。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化简介理想化简介理想化简介理想化简介创新思维方法创新思维方法3高级材料2、理想化理想化是科学研究中创造性思维的基本方法之一。它主要是在大脑之中设立理想的模型，通过思想实验的方法来研究客体运动的规律。一般的操作程序为：首先要对经验事实进行抽象，形成一个理想客体，然后通过想象，在观念中模拟其实验过程，把客体的现实运动过程简化和升华为一种理想化状态，使其更接近理想指标的要求。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化简介理想化简介理想化简介理想化简介创新思维方法创新思维方法4高级材料3、思想实验理想化方
3、法最为关键的部分是思想实验，或称理想实验。思想实验是从一定的原理出发，在观念中按照实验的模型展开的思维活动，模型的运转完全是在思维中进行操作的，然后运用推理得出符合逻辑的实验结论。思想实验是形象思维和逻辑思维共同作用的结果，同时也体现了理想化和现实性的对立统一。新的理论往往与常识相距甚远，人们常常为传统观念所束缚，不易走向理论创新，因此，借助于思想实验来进行理论创新以及对新理论加以认同，不失为一种有效的手段。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化简介理想化简介理想化简介理想化简介创新思维方法创新思维方法5高级材料4、理想模型理想化方法的另一个关键部分是如何设立理
4、想模型。理想模型建立的根本指导思想是最优化原则，即在经验的基础上设计最优的模型结构，同时也要充分考虑到现实存在的各种变量的容忍程度，把理想化与现实性结合起来。理想中的优化模型往往具有超前性，这是创新的天然标志。理想模型的设计并不一定非要迁就现实的条件，有时候也需要改造现实，改变现实中存在的不合理之处，特别是需要彻底扭转人们传统的落后的思维方式和生活方式，为理想模型的建立和实施创造条件。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化简介理想化简介理想化简介理想化简介创新思维方法创新思维方法6高级材料5、思想实验实例伽俐略惯性定律牛顿万有引力定律爱因斯坦相对论卢瑟福原子有核
5、模型第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化简介理想化简介理想化简介理想化简介创新思维方法创新思维方法7高级材料3.2TRIZ中的理想化TRIZ理论中，在问题解决之初，先抛开各种限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解（idealfinalresult，IFR），以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。如果将TRIZ创造性解决问题的方法比做通向胜利的桥，那么最终理想解就是这座桥的桥墩。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解TRIZ
6、TRIZ中的理想化中的理想化中的理想化中的理想化创新思维方法创新思维方法8高级材料理想系统就是没有实体，没有物质，也不消耗能源，但能实现所有需要的功能。理想过程就是只有过程的结果，而无过程本身，突然就获得了结果。理想资源就是存在无穷无尽的资源，供随意使用，而且不必付费。理想方法就是不消耗能量及时间，但通过自身调节，能够获得所需的功能。理想机器就是没有质量、体积，但能完成所需要的工作。理想物质就是没有物质，功能得以实现。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解TRIZTRIZ中的理想化中的理想化中的理想化中的理想化创新思维方法创新思维方法几个常用名词的理想化表述几个常用名
7、词的理想化表述9高级材料3. 3 理想化水平理想化水平1、理想化水平公式技术系统的理想化水平与有用功能之和成正比，与有害功能之和成反比。理想化水平越高，产品的竞争能力越强。创新中以理想化水平增加的方向作为设计的目标。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化水平理想化水平理想化水平理想化水平创新思维方法创新思维方法理想度理想度 有用功能有用功能有害作用有害作用10高级材料2、增加理想化水平的4个方向1）增大分子，减小分母，理想化增加显著；2）增大分子，分母不变，理想化增加；3）分子不变，分母减少，理想化增加；4）分子分母都增加，但分子增加的速率高于分母增加的速率，理
8、想化增加。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化水平理想化水平理想化水平理想化水平创新思维方法创新思维方法理想度理想度 有用功能有用功能有害作用有害作用11高级材料3、实际工程中，理想化水平衡量公式实际工程中，理想化水平衡量公式第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化水平理想化水平理想化水平理想化水平创新思维方法创新思维方法理想度理想度 有用功能有用功能有害作用有害作用+ 成本成本12高级材料1）通过增加新的功能，或从超系统获得功能，增加有用功能的数量；2）传输尽可能多的功能到工作元件上，提升有用功能的等级；3）利用内部或外部已存在
9、的可利用资源，尤其是超系统中的免费资源，以降低成本；4）通过剔除无效或低效率的功能，减少有害功能的数量；5）预防有害功能，将有害功能转化为中性的功能，减轻有害功能的等级；6）将有害功能移到超系统中去，不再成为系统的有害功能。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化水平理想化水平理想化水平理想化水平创新思维方法创新思维方法4、工程中，增加理想化水平的、工程中，增加理想化水平的6个方向个方向 13高级材料3. 4 理想化方法理想化方法1、部分理想化部分理想化是指在选定的原理上，考虑通过各种不同的实现方式使系统理想化。部分理想化是创新设计中最常用的理想化方法，贯穿于整个
10、设计过程中。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法部分理想化常用到以下部分理想化常用到以下6种模式：种模式：1）加强有用功能。）加强有用功能。 2）降低有害功能。）降低有害功能。 3）功能通用化）功能通用化。4）个别功能专用化。）个别功能专用化。5）增加集成度。）增加集成度。 6）增加柔性。）增加柔性。14高级材料1）加强有用功能。通过优化提升系统参数、应用高一级进化形态的材料和零部件、给系统引入调节装置或反馈系统，让系统向更高级进化，获得有用功能作用的加强。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最
11、终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法15高级材料2）降低有害功能。通过对有害功能的预防、减少、移除或消除.降低能量的损失、浪费等，或采用更便宜的材料、标准件等。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法 城市的生活垃圾和工业垃圾高温处理后作为下水城市的生活垃圾和工业垃圾高温处理后作为下水道管道的制作原料，代替了水泥或塑料就是元素转换模式的道管道的制作原料，代替了水泥或塑料就是元素转换模式的产物。产物。 16高级材料3）功能通用化。应用多功能技术增加有用功能的数量。
12、比如手机，具有MP3播放器、收音机、照相机、掌上电脑等通用功能，功能通用化后，系统获得理想化提升。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法17高级材料4）个别功能专用化。功能分解，划分功能的主次，突出主要功能，将次要功能分解出去。比如，近年来专用制造划分越来越细，元器件、零部件制造交给专业厂家生产，汽车厂家只进行开发设计和组装。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法18高级材料5）增加集成度。集成有害功能，使其不再有害
13、或有害性降低，甚至变害为利，以减少有害功能的数量，节约资源。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法19高级材料6）增加柔性。系统柔性的增加，可提高其适应范围，有效降低系统对资源的消耗和空间的占用。比如，以柔性设备为主的生产线越来越多，以适应当前市场变化和个性化定制的需求。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法20高级材料2、全部理想化全部理想化是指对同一功能，通过选择不同的原理使系统理想化。全部理想化是在部分理想化尝
14、试无效后才考虑使用。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法全部理想化4种模式：1）功能的剪切。2）系统的剪切。3）原理的改变。4）系统换代。21高级材料全部理想化4种模式：1）功能的剪切。在不影响主要功能的条件下，剪切系统中存在的中性功能及辅助的功能，让系统简单化。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法22高级材料全部理想化4种模式：2）系统的剪切。如果能够通过利用内部和外部可用的、或免费的资源后可省掉辅助子系统，则
15、能够大大降低系统的成本。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法23高级材料全部理想化4种模式：3）原理的改变。为简化系统或使得过程更为方便，如果通过改变已有系统的工作原理可达到目的，则改变系统的原理，获得全新的系统。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法24高级材料全部理想化4种模式：4）系统换代。依据产品进化法则，当系统进入第4个阶段衰退期。需要考虑用下一代产品来替代当前产品，完成更新换代。第第第第3 3章章章章
16、最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化方法理想化方法理想化方法理想化方法创新思维方法创新思维方法25高级材料3. 5 理想化设计理想化设计理想化设计可以帮助设计者跳出传统问题解决办法的思维圈子，进入超系统或子系统寻找最优解决方案。理想设计常常打破传统设计中自以为最有效的系统，获得耳目一新的新概念。理想设计和现实设计之间的距离从理论上讲可以缩小到零，这距离取决于设计者是否具有理想设计的理念，是否在追求理想化设计。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化设计理想化设计理想化设计理想化设计创新思维方法创新思维方法26高级材料理想化设计案例测量金属腐蚀度第第第第3
17、 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解理想化设计理想化设计理想化设计理想化设计创新思维方法创新思维方法 测试合金对酸液抗腐蚀能力时，盛酸液的容器内壁测试合金对酸液抗腐蚀能力时，盛酸液的容器内壁很容易被腐蚀，碎裂。确定该问题的理想化最终结果？很容易被腐蚀，碎裂。确定该问题的理想化最终结果？传统设计者传统设计者 铂金容器铂金容器 耗费资源耗费资源 耗费时间耗费时间27高级材料、分析和解：分析和解：设计的最终目的是什么？设计的最终目的是什么？希望有容器盛装酸液以进行合金抗腐蚀能力的测试，但是又不希望因为合金对容器的腐蚀而经常更换容器。最理想的结果是什么？最理想的结果是什么？ 不再使用
18、容器（即没有容器）而达到测试合金的目的。达到理想结果的障碍是什么？达到理想结果的障碍是什么？没用容器时，酸液无法被保持而四处流淌。出现这些障碍可能产生什么后果？出现这些障碍可能产生什么后果？合金无法浸泡在酸液中，无法测试。需要贵金属做容器不出现这些障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么？不出现这些障碍的条件是什么？创造这些条件存在的可用资源是什么？ 有一种物体代替容器起到保持酸液的功能。合金本身就是可用资源，可以把合金做成容器，测试酸液对容器的腐蚀。28高级材料测量金属腐蚀度的理想方案测量金属腐蚀度的理想方案、 最终理想解最终理想解利用已有资源利用已有资源去掉容器去掉容器但能实现有
19、用功能但能实现有用功能盛酸溶液？盛酸溶液？腐蚀的有害作用自动消失腐蚀的有害作用自动消失这种方案有没这种方案有没有问题？有问题？29高级材料3. 6 最终理想解最终理想解1、最终理想解尽管在产品进化的某个阶段，不同产品进化的方向各异，但如果将所有产品作为一个整体，低成本、高功能、高可靠性、无污染等是产品的理想状态。产品处于理想状态的解称为最终理想解。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解创新思维方法创新思维方法30高级材料2、最终理想解的4个特点1）保持了原系统的优点；2）消除了原系统的不足；3）没有使系统变得更复杂；4）没有引入
20、新的缺陷。当确定了待设计产品或系统的最终理想解之后，可用这4个特点检查其有无不符合之处，并进行系统优化，以确认达到或接近IFR为止。第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解创新思维方法创新思维方法31高级材料3. 7 最终理想解的确定最终理想解的确定1、最终理想解确定的步骤1）设计的最终目的是什么?2）理想解是什么?3）达到理想解的障碍是什么?4）出现这种障碍的结果是什么?5）不出现这种障碍的条件是什么?创造这些条件存在的可用资源是什么?第第第第3 3章章章章 最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解最终理想解的确定最终理想解的确
21、定最终理想解的确定最终理想解的确定创新思维方法创新思维方法32高级材料最终理想解确定的案例割草机用割草机割草时，噪声大、产生空气污染、消耗能源、高速旋转的草飞出时，可能伤害到人。确定该问题的理想化最终结果？1)设计的最终目标是：2)理想方案是：3)达到理想化的障碍是：4)出现这种障碍的结果是：5)不出现这种障碍的条件是：6)创造这些条件存在的可用资源是：最终解答：发明一种漂亮草种，这种草生长到一定高度后就停止生长，割草机不再被采用，问题彻底解决。33高级材料实例：实例：农场主有一大片农场，放养大量的兔子，兔子需要农场主有一大片农场，放养大量的兔子，兔子需要吃到新鲜的青草，但农场主不想让兔子走的太远而照看不吃到新鲜的青草，但农场主不想让兔子走的太远而照看不到，也不愿意花费大量的资源割草运回来喂兔子？到，也不愿意花费大量的资源割草运回来喂兔子？1.问题的最终目的是什么？问题的最终目的是什么？2.问题的理想解是什么？问题的理想解是什么？3.达到理想解的障碍是什么？达到理想解的障碍是什么？4.出现这种障碍的结果是什么？出现这种障碍的结果是什么？5.不出现这种障碍的结果是什么？不出现这种障碍的结果是什么？6.创造这些条件的可用资源是什么？创造这些条件的可用资源是什么？最终理想解确定的案例农场兔子34高级材料
