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1、会计学1TRIZ物理物理(wl)矛盾矛盾第一页,共83页。n n理论基础冲突分析40条发明创新原理建议方案物质场分析ARIZ算法分析76个标准解需求功能分析效应知识库技术系统进化模式问题分析分析工具基于知识的工具结论矛盾矩阵2回顾回顾(hug):TRIZ法体系结构法体系结构第1页/共82页第二页,共83页。n4.1 矛盾的概念及分类n4.2 物理矛盾及其解决原理n4.3 技术矛盾及其解决原理n4.4 矛盾矩阵及其应用n4.4.1 矛盾矩阵的构造n4.4.2 矛盾矩阵的应用n4.4.3 技术矛盾解决方法实际应用举例n4.5 TRIZ法技术矛盾和物理矛盾解的基本思路n4.6 40条发明创新原理的使
2、用(shyng)窍门第2页/共82页第三页,共83页。p矛盾普遍存在于各种产品或技术系统中。p技术系统进化过程就是(jish)不断解决系统所存在矛盾的过程。p矛盾的类型4.1 矛盾矛盾(modn)的概念及分类的概念及分类第3页/共82页第四页,共83页。4.2 4.2 4.2 4.2 物理物理物理物理(wl)(wl)(wl)(wl)矛盾及其解决原理矛盾及其解决原理矛盾及其解决原理矛盾及其解决原理第4页/共82页第五页,共83页。 当一个技术系统中对同一个元素当一个技术系统中对同一个元素(yun s)(yun s)具有相具有相反的需求时,就出现了物理矛盾。反的需求时,就出现了物理矛盾。一、物理矛
3、盾一、物理矛盾(modn)的概念的概念第5页/共82页第六页,共83页。结实(jishi) 轻便(qngbin)厚度厚度(hud)(hud)(桌面)(桌面)厚厚薄薄物理矛盾v符号表示符号表示A+A+,A-A-第6页/共82页第七页,共83页。物理矛盾物理矛盾(modn)的实例的实例1散热效果散热效果(xiogu)(xiogu)好好大大面积面积(min j)(min j)(散热片)(散热片)节省空间节省空间小小第7页/共82页第八页,共83页。同一参数同一参数(cnsh),两个,两个不同要求不同要求两个(lin )参数之间的矛盾技术(jsh)矛盾与物理矛盾的比较第8页/共82页第九页,共83页。
4、矛盾矛盾(modn)技术技术(jsh)矛盾矛盾分离分离(fnl)方法方法物理矛盾物理矛盾矛盾矩阵矛盾矩阵创新原理创新原理矛盾转化第9页/共82页第十页,共83页。n nStep 1 Step 1 Step 1 Step 1 :技术系统的因果:技术系统的因果:技术系统的因果:技术系统的因果(yngu)(yngu)(yngu)(yngu)轴分析轴分析轴分析轴分析n nStep 2 Step 2 Step 2 Step 2 :从因果:从因果:从因果:从因果(yngu)(yngu)(yngu)(yngu)轴定义技术矛盾轴定义技术矛盾轴定义技术矛盾轴定义技术矛盾n nA+ B-A+ B-A+ B-A+
5、B-n nB+ A-B+ A-B+ A-B+ A-n nStep 3 Step 3 Step 3 Step 3 :提取物理矛盾:在这对技术矛盾中找到一个:提取物理矛盾:在这对技术矛盾中找到一个:提取物理矛盾:在这对技术矛盾中找到一个:提取物理矛盾:在这对技术矛盾中找到一个参数,及其相反的两个要求参数,及其相反的两个要求参数,及其相反的两个要求参数,及其相反的两个要求n nC+C+C+C+n nC-C-C-C-n nStep 4 Step 4 Step 4 Step 4 :定义理想状态:提取技术系统在每个参数状:定义理想状态:提取技术系统在每个参数状:定义理想状态:提取技术系统在每个参数状:定义
6、理想状态:提取技术系统在每个参数状态的优点,提出技术系统的理想状态态的优点,提出技术系统的理想状态态的优点,提出技术系统的理想状态态的优点,提出技术系统的理想状态定义(dngy)物理矛盾第10页/共82页第十一页,共83页。分离分离(fnl)原理原理空间分离空间分离时间分离时间分离系统级别分离系统级别分离条件分离条件分离解决物理矛盾(modn)的核心思想:实现矛盾(modn)双方的分离二、物理矛盾二、物理矛盾(modn)的解决的解决方法方法第11页/共82页第十二页,共83页。n n物理矛盾物理矛盾n n分离方法分离方法n n空间分离空间分离n n时间分离时间分离n n条件条件(tiojin)
7、(tiojin)分离分离n n系统级别分离系统级别分离主题主题(zht)(zht)大纲大纲第12页/共82页第十三页,共83页。1、空间(kngjin)分离 将对同一个参数的两个不同的要求在不同的空间上将对同一个参数的两个不同的要求在不同的空间上得到得到(d do)满足。满足。红红蓝蓝颜色颜色(yns)第13页/共82页第十四页,共83页。红红蓝蓝操作(cozu)空间1操作(cozu)空间2第14页/共82页第十五页,共83页。飞行(fixng)时间长大飞机(fij)油箱战斗(zhndu)灵活性强小空间分离的实例一空间分离的实例一第15页/共82页第十六页,共83页。水杯不烫手沏茶温度热凉哪哪
8、里里热热?哪哪里里凉凉?什什么么(shn me)时时候候热热?什什么么(shn me)时时候候凉凉?第16页/共82页第十七页,共83页。热热凉凉空间(kngjin)分离v对同一个参数的不同要求,在不同的空间(kngjin)实现。第17页/共82页第十八页,共83页。操作操作(cozu)空间空间1 操作操作(cozu)空间空间2热热凉凉(杯子(bi zi)内)(杯子外)空间分离v杯子的空间分离第18页/共82页第十九页,共83页。_Step1:定义(dngy)物理矛盾Step2:如果想实现技术(jsh)系统的理想状态,这个参数的不同要求应该在什么空间得以实现?Step3:以上(yshng)两个
9、空间区域是否交叉?是 否 应用空间分离尝试其他分离方法_空间1:_空间2:参数:_要求1:_要求2:解决物理矛盾空间分离第19页/共82页第二十页,共83页。如何实现空间(kngjin)分离v分割原理v抽取原理v局部(jb)质量原理v嵌套原理v增加不对称性原理v一维变多维原理v 第20页/共82页第二十一页,共83页。n n物理矛盾物理矛盾n n分离分离(fnl)(fnl)方法方法n n空间分离空间分离(fnl)(fnl)n n时间分离时间分离(fnl)(fnl)n n条件分离条件分离(fnl)(fnl)n n系统级别分离系统级别分离(fnl)(fnl)主题主题(zht)(zht)大纲大纲第2
10、1页/共82页第二十二页,共83页。飞机的机翼(j y)的设计提供很大的升力长机翼(j y)长度占有空间小短时间分离时间分离(fnl)(fnl)的实例一的实例一第22页/共82页第二十三页,共83页。时间时间(shjin)(shjin)分离的实例二分离的实例二缝衣针的设计(shj)穿线方便长针 眼防止扎坏衣服小第23页/共82页第二十四页,共83页。小小大大操作(cozu) 时间1操作(cozu)时间2(穿线的时候(sh hou))(缝衣的时候)第24页/共82页第二十五页,共83页。n n这个方案有什么不足,有更好的解决(jiju)方法吗?第25页/共82页第二十六页,共83页。时间(shj
11、in)分离v对同一个参数(cnsh)的不同要求,在不同的时间段实现。携带方便遮雨体积大小第26页/共82页第二十七页,共83页。操作操作(cozu)时间时间1操作操作(cozu)时间时间2大大小小(下雨的时候(sh hou))(携带的时候)时间分离v雨伞的时间分离第27页/共82页第二十八页,共83页。解决物理矛盾时间(shjin)分离Step1:定义(dngy)物理矛盾Step2:如果想实现技术系统的理想状态,这个参数的不同要求应该在什么(shnme)时间得以实现?Step3 :以上两个时间段是否交叉?是 否 应用时间分离尝试其他分离方法。_时间1:_时间2:参数:_要求1:_要求2:第28
12、页/共82页第二十九页,共83页。如何实现(shxin)时间分离v动态特性原理v抛弃或再生(zishng)原理v预先作用原理v预先反作用原理v事先防范原理v 第29页/共82页第三十页,共83页。n n物理矛盾物理矛盾n n分离方法分离方法(fngf)(fngf)n n空间分离空间分离n n时间分离时间分离n n条件分离条件分离n n系统级别分离系统级别分离主题主题(zht)(zht)大纲大纲第30页/共82页第三十一页,共83页。将矛盾双方在不同将矛盾双方在不同(b tn)条件条件下分离下分离3 3、条件、条件(tiojin)(tiojin)分离分离第31页/共82页第三十二页,共83页。时
13、间(shjin)/空间条件(tiojin)分离v条件(tiojin)分离的使用情况第32页/共82页第三十三页,共83页。解决(jiju)物理矛盾条件分离vStep 1 :定义(dngy)物理矛盾v Step 2 :如果想实现技术系统的理想状态,这个参数的不同要求应该在什么时间/空间得以实现?v Step 3 :以上两个时间/空间是否交叉?v是,尝试其他分离方法v如果对参数的不同要求,可以按照某种条件实现分离和切换,尝试条件分离方法第33页/共82页第三十四页,共83页。水的条件水的条件(tiojin)分离分离灭火快水速洗澡慢第34页/共82页第三十五页,共83页。跳水跳水(tioshu)(t
14、ioshu)训练训练 OZ 训练池里的水要软,以减轻水对运动员的冲击伤害,训练池里的水要软,以减轻水对运动员的冲击伤害,但又要求但又要求(yoqi)(yoqi)水必须硬,以支撑运动员的身体。水必须硬,以支撑运动员的身体。采用(ciyng)物理参数改变水的密度,向游泳池的水中打入气泡,降低水的密度,使水变得柔软一些,防受伤第35页/共82页第三十六页,共83页。条件(tiojin)分离v对同一个参数的不同(b tn)要求,在不同(b tn)的条件下实现。v水是软的还是硬的?第36页/共82页第三十七页,共83页。如何实现条件(tiojin)分离v复合材料原理(yunl)v多孔材料原理(yunl)
15、v改变颜色原理(yunl)v局部质量原理(yunl)v周期性作用原理(yunl)v一维变多维原理(yunl)v 第37页/共82页第三十八页,共83页。n n物理矛盾物理矛盾n n分离方法分离方法(fngf)(fngf)n n空间分离空间分离n n时间分离时间分离n n条件分离条件分离n n系统级别分离系统级别分离主题主题(zht)(zht)大纲大纲第38页/共82页第三十九页,共83页。系统(xtng)级别分离v三个术语(shy)v超系统v系统v子系统第39页/共82页第四十页,共83页。4 4、系统级别、系统级别(jbi)(jbi)分离分离将矛盾双方在不同层次将矛盾双方在不同层次(cngc
16、)上分离上分离灵活性高软车链耐磨损硬第40页/共82页第四十一页,共83页。系统(xtng)级别分离v将对同一个参数(cnsh)的不同要求,在不同的系统级别上实现。子系统系统(xtng)超系统第41页/共82页第四十二页,共83页。固定电话(dinhu)矛盾:人打电话(dinhu)不能离开,又需要离开电线与主机连在一起。机械系统的替代,电磁场子母机第42页/共82页第四十三页,共83页。解决物理解决物理(wl)(wl)矛盾矛盾系统级别分离系统级别分离vStep 1 :定义物理矛盾v Step 2 :如果想实现技术系统的理想状态,这个参数的不同要求应该在什么时间/空间(kngjin)得以实现?v
17、 Step 3 :以上两个时间/空间(kngjin)是否交叉?v是,尝试其他分离方法v如果对参数的不同要求,可以按照不同的系统级别(如系统+子系统,或系统+超系统)实现分离,尝试系统级别分离方法第43页/共82页第四十四页,共83页。如何(rh)实现系统级别分离v分割(fng)原理v组合原理v同质性原理v等势原理v 第44页/共82页第四十五页,共83页。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
18、的儿子(r (r (r (r zi)zi)zi)zi)替他在土地庙替他在土地庙替他在土地庙替他在土地庙“当值当值当值当值”,并且一定要把前来祈祷者的话记下来。他走后,前前,并且一定要把前来祈祷者的话记下来。他走后,前前,并且一定要把前来祈祷者的话记下来。他走后,前前,并且一定要把前来祈祷者的话记下来。他走后,前前后后来了四个祈祷者后后来了四个祈祷者后后来了四个祈祷者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;一位船夫祈祷赶快刮风,以便乘风远航;一位船夫祈祷赶快刮风,以便乘风远航;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;一位果农祈祷别刮风,避
19、免把快成熟的果子给刮下来;一位果农祈祷别刮风,避免把快成熟的果子给刮下来;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;一个种地的农民祈祷赶紧下雨,以免耽误播种的季节;一个种地的农民祈祷赶紧下雨,以免耽误播种的季节;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。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。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。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这一下子可难住了土地爷的儿
20、子这一下子可难住了土地爷的儿子这一下子可难住了土地爷的儿子(r zi)(r zi)(r zi)(r zi),他不知该怎么办才能满足这些人们,他不知该怎么办才能满足这些人们,他不知该怎么办才能满足这些人们,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。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。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。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。46案例案例(n l)1 (n l)1 土地爷的哲学土地爷的哲学第45页/共82页第四十六页,共83页。很快,土地爷回来了,看
21、了儿子很快,土地爷回来了,看了儿子很快,土地爷回来了,看了儿子很快,土地爷回来了,看了儿子(r zi)(r zi)(r zi)(r zi)的记录,哈哈一笑说,别愁眉苦脸了,的记录,哈哈一笑说,别愁眉苦脸了,的记录,哈哈一笑说,别愁眉苦脸了,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: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: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: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,刮风莫到果树园
22、,刮风莫到果树园,刮风莫到果树园,刮风河边好行船;刮风河边好行船;刮风河边好行船;刮风河边好行船;白天天晴好走路,白天天晴好走路,白天天晴好走路,白天天晴好走路,夜晚下雨润良田。夜晚下雨润良田。夜晚下雨润良田。夜晚下雨润良田。如此一来,四个不同的祈祷都如愿以偿、皆大欢喜。如此一来,四个不同的祈祷都如愿以偿、皆大欢喜。如此一来,四个不同的祈祷都如愿以偿、皆大欢喜。如此一来,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其实,土地爷的前两句话说的是风的其实,土地爷的前两句话说的是风的其实,土地爷的前两句话说的是风的“空间分离空间分离空间分离空间分离”,后两句话说的是雨的,后两
23、句话说的是雨的,后两句话说的是雨的,后两句话说的是雨的“时时时时间分离间分离间分离间分离”。47案例案例(n l)1 土地爷的哲学土地爷的哲学续续空间空间(kngji(kngjin)n)分离分离时间分离时间分离第46页/共82页第四十七页,共83页。案例案例2 2 十字路口十字路口(shzlku)(shzlku)中的中的物理矛盾物理矛盾 在车流量大的十字路口,经常出现车辆拥堵和事故在车流量大的十字路口,经常出现车辆拥堵和事故的发生,怎样设计十字路口才能兼顾两方面的发生,怎样设计十字路口才能兼顾两方面(fngmin)(fngmin)的的需求呢?需求呢? (即快又要慢)(即快又要慢)第47页/共8
24、2页第四十八页,共83页。1、空间(kngjin)分离第48页/共82页第四十九页,共83页。2、时间(shjin)分离第49页/共82页第五十页,共83页。3、条件(tiojin)分离车辆只能直行,车辆只能直行,转弯走环路转弯走环路第50页/共82页第五十一页,共83页。4、系统级别(jbi)分离 将十字路口设计成两个丁字路口,延缓一将十字路口设计成两个丁字路口,延缓一个方向的行车速度,加大与另外一个方向的避让距个方向的行车速度,加大与另外一个方向的避让距离。离。第51页/共82页第五十二页,共83页。案例案例(n l)(n l)三三 打桩打桩问题问题 在打桩的过程在打桩的过程(guchng
25、)(guchng)中,希望桩头锋利,以便打桩容易被打中,希望桩头锋利,以便打桩容易被打入土中;同时在结束打桩后,又不希望桩头继续保持锋利,因为在桩到达入土中;同时在结束打桩后,又不希望桩头继续保持锋利,因为在桩到达位置后,锋利的桩头不利于桩承受较重的负荷。位置后,锋利的桩头不利于桩承受较重的负荷。第52页/共82页第五十三页,共83页。1、运用空间(kngjin)分离 在桩的上部加上一个锥形的圆环,并将该圆环与桩固定在桩的上部加上一个锥形的圆环,并将该圆环与桩固定在一起,从空间上将矛盾进行分离,既保证了钢桩容易打入,同时在一起,从空间上将矛盾进行分离,既保证了钢桩容易打入,同时又可以又可以(k
26、y)(ky)承受较大的载荷。承受较大的载荷。第53页/共82页第五十四页,共83页。2、运用(ynyng)时间分离 在钢桩的导入阶段,采用在钢桩的导入阶段,采用(ciyng)(ciyng)锋利的桩头锋利的桩头将桩导入,到达制定的位置后,将桩头分成两半或者采将桩导入,到达制定的位置后,将桩头分成两半或者采用用(ciyng)(ciyng)内置的爆炸物破环桩头,使得桩可以承受内置的爆炸物破环桩头,使得桩可以承受较大的载荷。较大的载荷。 第54页/共82页第五十五页,共83页。3、运用基于(jy)条件的分离 在钢桩上加入一些螺纹,将冲击式打桩改为将桩螺旋拧在钢桩上加入一些螺纹,将冲击式打桩改为将桩螺旋
27、拧入的方式。当将桩旋转时,桩就向下运动入的方式。当将桩旋转时,桩就向下运动(yndng)(yndng);不旋转桩;不旋转桩时,桩就静止。从而解决了方便地导入桩与使桩承受较大的载时,桩就静止。从而解决了方便地导入桩与使桩承受较大的载荷之间的矛盾。荷之间的矛盾。 第55页/共82页第五十六页,共83页。4、系统级别(jbi)分离 将原来的一个较粗的钢桩用一组较细的钢桩来代替,从而将原来的一个较粗的钢桩用一组较细的钢桩来代替,从而解决解决(jiju)(jiju)方便地导入桩与使桩承受较重的载荷之间的矛盾。方便地导入桩与使桩承受较重的载荷之间的矛盾。 第56页/共82页第五十七页,共83页。创新(ch
28、ungxn)原理在分离方法中的应用第57页/共82页第五十八页,共83页。4.3 4.3 技术矛盾技术矛盾(modn)(modn)及其解决原理及其解决原理第58页/共82页第五十九页,共83页。n n技术矛盾表现为:技术矛盾表现为:技术矛盾表现为:技术矛盾表现为:n n在一个子系统中引入一种有用功能后,在一个子系统中引入一种有用功能后,在一个子系统中引入一种有用功能后,在一个子系统中引入一种有用功能后,会导致会导致会导致会导致(dozh)(dozh)另一子系统产生一种另一子系统产生一种另一子系统产生一种另一子系统产生一种有害功能,或加强了已存在的一种有有害功能,或加强了已存在的一种有有害功能,
29、或加强了已存在的一种有有害功能,或加强了已存在的一种有害功能;害功能;害功能;害功能;n n一种有害功能会导致一种有害功能会导致一种有害功能会导致一种有害功能会导致(dozh)(dozh)另一子另一子另一子另一子系统有用功能的削弱;系统有用功能的削弱;系统有用功能的削弱;系统有用功能的削弱;n n有用功能的加强或有害功能的削弱使有用功能的加强或有害功能的削弱使有用功能的加强或有害功能的削弱使有用功能的加强或有害功能的削弱使另一子系统或系统变得复杂。另一子系统或系统变得复杂。另一子系统或系统变得复杂。另一子系统或系统变得复杂。604.3 技术矛盾技术矛盾(modn)及其解决及其解决原理原理第59
30、页/共82页第六十页,共83页。n nTRIZTRIZTRIZTRIZ法通过对百万件专利的详细研究,提出用法通过对百万件专利的详细研究,提出用法通过对百万件专利的详细研究,提出用法通过对百万件专利的详细研究,提出用39393939个通用工程参数来描述技术矛盾。个通用工程参数来描述技术矛盾。个通用工程参数来描述技术矛盾。个通用工程参数来描述技术矛盾。在实际在实际在实际在实际(shj)(shj)(shj)(shj)应用时,首先要把组成矛盾双方的性能用该应用时,首先要把组成矛盾双方的性能用该应用时,首先要把组成矛盾双方的性能用该应用时,首先要把组成矛盾双方的性能用该39393939个通用工程参数来表
31、个通用工程参数来表个通用工程参数来表个通用工程参数来表示,这样就将实际示,这样就将实际示,这样就将实际示,这样就将实际(shj)(shj)(shj)(shj)工程技术中的矛盾转化为一般的标准的技术矛盾。工程技术中的矛盾转化为一般的标准的技术矛盾。工程技术中的矛盾转化为一般的标准的技术矛盾。工程技术中的矛盾转化为一般的标准的技术矛盾。n nTRIZTRIZTRIZTRIZ法研究人员在对全世界专利进行分析研究的基础上,提出了法研究人员在对全世界专利进行分析研究的基础上,提出了法研究人员在对全世界专利进行分析研究的基础上,提出了法研究人员在对全世界专利进行分析研究的基础上,提出了40404040条解
32、决技术矛盾条解决技术矛盾条解决技术矛盾条解决技术矛盾的发明创新原理。的发明创新原理。的发明创新原理。的发明创新原理。n n这两表是解决技术矛盾的关键。这两表是解决技术矛盾的关键。这两表是解决技术矛盾的关键。这两表是解决技术矛盾的关键。6139个通用工程个通用工程(gngchng)参数与参数与40个发明原个发明原理理第60页/共82页第六十一页,共83页。n n1.1.运动物体的重量运动物体的重量n n2.2.静止物体的重量静止物体的重量n n3.3.运动物体的长度运动物体的长度n n4.4.静止物体的长度静止物体的长度n n5.5.运动物体的面积运动物体的面积n n6.6.静止物体的面积静止物
33、体的面积n n7.7.运动物体的体积运动物体的体积 n n8.8.静止物体的体积静止物体的体积n n9.9.速度速度n n10.10.力力 n n11.11.应力应力(yngl)(yngl)或压或压力力 n n12.12.形状形状 n n13.13.结构稳定性结构稳定性n n27.27.可靠性可靠性 n n28.28.测试精度测试精度 n n29.29.制造精度制造精度 n n30.30.物体外部有害因素作物体外部有害因素作用的敏感性用的敏感性 n n31.31.物体产生的有害因素物体产生的有害因素 n n32.32.可制造性可制造性 n n33.33.可操作性可操作性 n n34.34.可维
34、修性可维修性 n n35.35.适应性及多用性适应性及多用性 n n36.36.装置装置(zhungzh)(zhungzh)的复的复杂性杂性 n n37.37.监控与测试的困难程监控与测试的困难程度度 n n38.38.自动化程度自动化程度 n n39.39.生产率生产率14.强度(qingd) 15.运动物体作用时间 16.静止物体作用时间 17.温度 18.光照度 19.运动物体的能耗20.静止物体的能耗21.功率 22.能量损失 23.物质损失 24.信息损失 25.时间损失 26.物质或事物的数量 6239个通用工程参数个通用工程参数第61页/共82页第六十二页,共83页。40个发明个
35、发明(fmng)原原理理第62页/共82页第六十三页,共83页。4.4 4.4 矛盾矩阵矛盾矩阵(j (j zhn)zhn)及其应用及其应用第63页/共82页第六十四页,共83页。n nTRIZTRIZ法解决问题流程大致分为四步:法解决问题流程大致分为四步:n n1.1.对待解决的实际问题作详尽的分析并提取存在的矛盾,对待解决的实际问题作详尽的分析并提取存在的矛盾,n n2.2.将该矛盾转化为将该矛盾转化为TRIZTRIZ法中的某种通用问题模型,法中的某种通用问题模型,n n3.3.利用利用TRIZTRIZ法工具得到法工具得到(d do)TRIZ(d do)TRIZ法提供的通用形式的解,法提供
36、的通用形式的解,n n4.4.把把TRIZTRIZ解具体化为针对该实际问题的具体解。解具体化为针对该实际问题的具体解。654.4 矛盾矩阵矛盾矩阵(j zhn)及应用及应用第64页/共82页第六十五页,共83页。n n矛盾矩阵是用矛盾矩阵是用3939个通用工程特征参数组成的个通用工程特征参数组成的39393939正方正方(zhngfng)(zhngfng)矩阵。矩阵。n n该矩阵的行是按该矩阵的行是按3939个通用工程特性参数依次排列,代表工程参数需要改善的一方;个通用工程特性参数依次排列,代表工程参数需要改善的一方;该矩阵的列也是按该矩阵的列也是按3939个通用工程特性参数依次排列,代表工程
37、参数可能引起恶化个通用工程特性参数依次排列,代表工程参数可能引起恶化的一方。的一方。n n矩阵元素用矩阵元素用Mi-jMi-j表示,其下标表示,其下标i i表示该元素的行数,下标表示该元素的行数,下标j j表示该元素的列数。表示该元素的列数。664.4.1 矛盾矛盾(modn)矩阵矩阵的构造的构造第65页/共82页第六十六页,共83页。n n由于矛盾不可能由自身造成,行与列号相同(由于矛盾不可能由自身造成,行与列号相同(i=ji=j)的矩阵元素)的矩阵元素Mi-jMi-j为空集,为空集,用用“”表示;表示;n n若若ijij时,矩阵元素为空集,指这两个特征参数间不构成矛盾,或是存在矛时,矩阵元
38、素为空集,指这两个特征参数间不构成矛盾,或是存在矛盾但尚未找到适合的解,用盾但尚未找到适合的解,用“”号表示;号表示;n n若若ijij时,矩阵元素时,矩阵元素Mi-jMi-j为非空集,其数值为解决所在的行与列通用工程特为非空集,其数值为解决所在的行与列通用工程特征参数所产生的技术矛盾的相关发明创新原理征参数所产生的技术矛盾的相关发明创新原理(yunl)(yunl)的编号,可在技术矛的编号,可在技术矛盾矩阵表中找到。盾矩阵表中找到。第66页/共82页第六十七页,共83页。68技术矛盾技术矛盾(modn)矩阵表矩阵表(局部)(局部)第67页/共82页第六十八页,共83页。n n第一步,分析问题,
39、找出可能存在的技术矛盾,最好能用动宾结构的词来表示矛盾。第一步,分析问题,找出可能存在的技术矛盾,最好能用动宾结构的词来表示矛盾。n n第二步,针对具体问题确认一到几对技术矛盾,并将矛盾的双方转换成技术领域的有关术语,第二步,针对具体问题确认一到几对技术矛盾,并将矛盾的双方转换成技术领域的有关术语,进而根据有关术语在进而根据有关术语在TRIZTRIZ提供的提供的3939个通用工程特性参数中选定相应的工程参数。个通用工程特性参数中选定相应的工程参数。n n第三步,按照相矛盾的通用工程参数编号第三步,按照相矛盾的通用工程参数编号i i和和j j,在矛盾矩阵,在矛盾矩阵(j zhn)(j zhn)中
40、找到相应的矩阵中找到相应的矩阵(j (j zhn)zhn)元素元素Mi-jMi-j,该矩阵,该矩阵(j zhn)(j zhn)元素值表示元素值表示4040条发明创新原理的序号,按照该序号找出相应条发明创新原理的序号,按照该序号找出相应的原理供下一步使用。的原理供下一步使用。n n第四步,根据已找到的发明创新原理,结合专业知识,寻找解决问题的方案。一般情况下,解第四步,根据已找到的发明创新原理,结合专业知识,寻找解决问题的方案。一般情况下,解决某技术矛盾的发明原理不止一条,应该对每一条相应的原理作解决技术矛盾方案的尝试。决某技术矛盾的发明原理不止一条,应该对每一条相应的原理作解决技术矛盾方案的尝
41、试。n n第五步,如果第四步的努力没有取得较好的效果,就要考虑初始构思的技术矛盾是否真正表达第五步,如果第四步的努力没有取得较好的效果,就要考虑初始构思的技术矛盾是否真正表达了问题的本质,是否真正反映了针对问题创新改进的方向。应重新设定技术矛盾,并重复上述了问题的本质,是否真正反映了针对问题创新改进的方向。应重新设定技术矛盾,并重复上述工作。工作。694.4.2 技术矛盾技术矛盾(modn)矩阵的应用矩阵的应用第68页/共82页第六十九页,共83页。n n每一分钟都有几十块陨石撞击到地球上。由于对陨石成分和结构的分析能提供更多每一分钟都有几十块陨石撞击到地球上。由于对陨石成分和结构的分析能提供
42、更多关于太阳系的信息,所以科学家需要获得更多的陨石。但区分关于太阳系的信息,所以科学家需要获得更多的陨石。但区分(qfn)(qfn)陨石和普通陨石和普通岩石很困难,必须耗费大量的时间在地球表面将陨石挑拣出来,但往往仅能得到约岩石很困难,必须耗费大量的时间在地球表面将陨石挑拣出来,但往往仅能得到约百万分之一。百万分之一。n n这就产生了技术矛盾,即必须寻找大量陨石,但会大大增加寻找的时间。这就产生了技术矛盾,即必须寻找大量陨石,但会大大增加寻找的时间。n n改善的通用工程参数是改善的通用工程参数是3737(监控和测试的困难程度):为了得到陨石,必须对地面(监控和测试的困难程度):为了得到陨石,必
43、须对地面上所有的石块进行分析;上所有的石块进行分析;n n恶化的通用工程参数是将耗费大量时间即恶化的通用工程参数是将耗费大量时间即2525(时间损失)。(时间损失)。n n因此本例子的技术矛盾是因此本例子的技术矛盾是“监控和测试的困难程度监控和测试的困难程度vsvs时间损失时间损失”。70提取提取(tq)技术矛盾对:陨石撞地技术矛盾对:陨石撞地球球第69页/共82页第七十页,共83页。n n在射击运动员的训练中需要有供练习的靶标,当运动员击中靶标后,靶标破裂成大量在射击运动员的训练中需要有供练习的靶标,当运动员击中靶标后,靶标破裂成大量的碎片落到地面上,难以打扫。的碎片落到地面上,难以打扫。n
44、 n这个问题的技术矛盾初始可表述为:具有一定体积的飞行靶标对射击运动员的训练是这个问题的技术矛盾初始可表述为:具有一定体积的飞行靶标对射击运动员的训练是必要的,但靶标碎片又将地面弄脏乱必要的,但靶标碎片又将地面弄脏乱(zn lun)(zn lun)。n n改善的通用工程参数是:希望增大靶标体积(序号改善的通用工程参数是:希望增大靶标体积(序号7 7运动物体的体积)运动物体的体积)n n恶化的通用工程参数是:靶标碎片对地面产生作用(序号恶化的通用工程参数是:靶标碎片对地面产生作用(序号3131物体产生的有害因素)的物体产生的有害因素)的矛盾。矛盾。n n因此本例子的技术矛盾是:因此本例子的技术矛
45、盾是:“运动物体的体积运动物体的体积VSVS物体产生的有害因素物体产生的有害因素”。71提取技术矛盾提取技术矛盾(modn)对:射击场打对:射击场打扫扫第70页/共82页第七十一页,共83页。n n技术矛盾解决技术矛盾解决(jiju)(jiju)方法的步骤:方法的步骤:n n步骤一步骤一 分析问题,发现矛盾。分析问题,发现矛盾。n n步骤二步骤二 根据根据TRIZTRIZ,表述矛盾。,表述矛盾。n n 采取某项措施时采取某项措施时, ,矛盾对中的一个参数变优矛盾对中的一个参数变优, ,n n 另一个参数变劣。另一个参数变劣。n n步骤三步骤三 对照工具,得出解法。对照工具,得出解法。n n 在
46、矩阵表中寻找该矛盾对的解决在矩阵表中寻找该矛盾对的解决(jiju)(jiju)办法。办法。n n步骤四步骤四 针对问题,构思设计。针对问题,构思设计。n n 回到具体技术系统,解决回到具体技术系统,解决(jiju)(jiju)具体问题。具体问题。724.4.3 技术矛盾解决技术矛盾解决(jiju)方法实际应用举例方法实际应用举例第71页/共82页第七十二页,共83页。73应用举例:升降应用举例:升降(shngjing)定位定位式燃气灶式燃气灶第72页/共82页第七十三页,共83页。n n如图所示如图所示, ,家用燃气灶具和锅是一个小型技术系统家用燃气灶具和锅是一个小型技术系统, , 在功能域层
47、面:燃气燃烧在功能域层面:燃气燃烧产生热量产生热量, ,热量传导到锅和抵御外界干扰三项功能。热量传导到锅和抵御外界干扰三项功能。n n在物理域层面在物理域层面, ,由被加热的锅由被加热的锅, ,支锅的支架支锅的支架, ,燃烧火焰和燃烧器四部分组成。物燃烧火焰和燃烧器四部分组成。物理域的四大部分保证功能域的最优实现。理域的四大部分保证功能域的最优实现。n n在现有燃气灶中,燃气的燃烧一般在现有燃气灶中,燃气的燃烧一般(ybn)(ybn)比较充分,不必做大的调整。而应比较充分,不必做大的调整。而应该在以下三个方面提出创新措施:该在以下三个方面提出创新措施:n n1 1,由于锅底的形状和大小不同,锅
48、底接触火焰的程度不同,影响加热效率。,由于锅底的形状和大小不同,锅底接触火焰的程度不同,影响加热效率。n n2 2,并且家用燃气灶是一个开放的系统,外界环境气流会影响火焰的稳定性。,并且家用燃气灶是一个开放的系统,外界环境气流会影响火焰的稳定性。n n3 3,外界环境气流会带走一部分燃烧热。,外界环境气流会带走一部分燃烧热。74第73页/共82页第七十四页,共83页。n n第一对矛盾:第一对矛盾:n n现有结构锅底与燃烧器的距离随锅底的尺寸和形状不同现有结构锅底与燃烧器的距离随锅底的尺寸和形状不同(b tn)(b tn)而变,火焰不能以而变,火焰不能以最优的方式把热量传给锅。查最优的方式把热量
49、传给锅。查TRIZTRIZ,得到通用工程参数,得到通用工程参数3232(可制造性)和(可制造性)和2222(能量损(能量损失)之间构成矛盾对。失)之间构成矛盾对。n n第二对矛盾:第二对矛盾:n n燃气灶的火焰长,外界气流影响火焰的稳定,造成系统对环境有害因素的高度敏感和燃气灶的火焰长,外界气流影响火焰的稳定,造成系统对环境有害因素的高度敏感和火焰静尺寸变化的矛盾。是通用工程参数火焰静尺寸变化的矛盾。是通用工程参数3030(物体外部有害因素作用的敏感性)和(物体外部有害因素作用的敏感性)和4 4(静止物体的长度)之间的矛盾。(静止物体的长度)之间的矛盾。n n第三对矛盾:第三对矛盾:n n燃气
50、灶是开放的技术系统,环境里空气会与系统内热气进行交换带走热量。从而构成燃气灶是开放的技术系统,环境里空气会与系统内热气进行交换带走热量。从而构成3535(适应性及多样性)和(适应性及多样性)和2222(能量损失)的矛盾。(能量损失)的矛盾。75由于锅底的形状和大小不同,锅底接触火焰(huyn)的程度不同,影响加热效率。并且(bngqi)家用燃气灶是一个开放的系统,外界环境气流会影响火焰的稳定性。外界环境气流会带走一部分燃烧热。第74页/共82页第七十五页,共83页。76第一对矛盾:通用工程参数32(可制造性)和22(能量损失)查矛盾矩阵,得到解决矛盾的发明创新原理是19(周期性作用原理)和35
51、(参数变化)。两个发明创新原理结合(jih)一起思考,可以得到锅底与燃烧器之间应该解决尺寸周期性变化时保持稳定距离的问题。由于(yuy)锅底的形状和大小不同,锅底接触火焰的程度不同,影响加热效率。解决办法:采用发明创新原理19和35的组合,随锅底尺寸和形状(xngzhun)的变动,锅底与火焰的距离基本不变。采用支架可移动或者火焰可移动的方法。本例的发明专利采用了燃烧器可随锅底升降的方法。第75页/共82页第七十六页,共83页。77第二对矛盾:通用工程参数30(物体外部有害因素作用的敏感性)和4(静止物体的长度)之间的矛盾。查矛盾矩阵,对应解决矛盾的发明创新原理(yunl)为1(分割与切割)和1
52、8(利用机械振动)。分割与切割的原理(yunl)在这里理解为把火焰分为细小区域,利用机械振动在此不适合。并且(bngqi)家用燃气灶是一个开放的系统,外界环境气流会影响火焰的稳定性。解决办法:应把火焰分割成细小(xxio)区域,增加稳定性。用陶瓷红外燃料器代替普通燃烧器喷头,设置几十个小孔为燃烧孔,燃烧充分稳定。第76页/共82页第七十七页,共83页。78第三对矛盾: 35(适应性及多样性)和22(能量损失)的矛盾查矛盾矩阵,所示的解决矛盾的发明创新原理编号(bin ho)18、15、1,分别是利用机械振动、动态化和分割与切割。利用机械振动在此不适合,分割与切割可以把燃气灶系统和外界环境分离开
53、来,而且应该是动态可变的。外界环境(hunjng)气流会带走一部分燃烧热。解决办法:在支架上设置金属保温圈罩,随锅底(u d)变化可取用不同大小的保温圈罩。本例考虑操作方便,只采用了一件保温圈罩。第77页/共82页第七十八页,共83页。n n升降式燃气灶具的设计升降式燃气灶具的设计(shj)(shj)符合公理设计符合公理设计(shj)(shj)的第一公理,的第一公理,即独立公理。功能要求和设计即独立公理。功能要求和设计(shj)(shj)要素实现了一一对应。要素实现了一一对应。n nA A)保证燃烧稳定。应用蜂窝状红外燃烧器。该燃烧器由陶瓷块拼接)保证燃烧稳定。应用蜂窝状红外燃烧器。该燃烧器由
54、陶瓷块拼接而成,每块上有若干通孔,火焰分割成细小状态。而成,每块上有若干通孔,火焰分割成细小状态。n nB B)保证锅底到火焰器的距离。应用可升降式的燃烧器,用杠杆重锤)保证锅底到火焰器的距离。应用可升降式的燃烧器,用杠杆重锤组合动作,用定距组合动作,用定距U U环控制。环控制。n nC C)减少环境干扰。应用一定型面的保温圈,分割燃烧系统和环境,)减少环境干扰。应用一定型面的保温圈,分割燃烧系统和环境,达到提高锅底吸热量。达到提高锅底吸热量。n n本创新原理图只完成了普适性设计本创新原理图只完成了普适性设计(shj)(shj)方法中的第二步即方案设方法中的第二步即方案设计计(shj)(shj
55、)。尚有整体设计。尚有整体设计(shj)(shj)和详细设计和详细设计(shj)(shj)没有进行,对没有进行,对下面的设计下面的设计(shj)(shj)工作,采用普适性设计工作,采用普适性设计(shj)(shj)方法会收到较好方法会收到较好的效果。的效果。79第78页/共82页第七十九页,共83页。矛盾(modn)小结n n定义问题中的矛盾,帮助我们认识技术系统中问题的本质定义问题中的矛盾,帮助我们认识技术系统中问题的本质n n技术矛盾与物理技术矛盾与物理(wl)(wl)矛盾相比,用后者理解问题更深刻矛盾相比,用后者理解问题更深刻n n用系统化的工具体系解决本质问题,得到最佳的解决方案用系统
56、化的工具体系解决本质问题,得到最佳的解决方案第79页/共82页第八十页,共83页。在实践在实践(shjin)创新方法上,中国人是领先的。创新方法上,中国人是领先的。在总结创新在总结创新(chungxn)方法上,中国人是方法上,中国人是落后的。落后的。在推广在推广(tugung)创新方法上,中国人是有优创新方法上,中国人是有优势的。势的。第80页/共82页第八十一页,共83页。Thanks!第81页/共82页第八十二页,共83页。内容(nirng)总结会计学。A+,A-。解决物理矛盾空间分离。这个方案有什么不足(bz),有更好的解决方法吗。解决物理矛盾时间分离。解决物理矛盾条件分离。解决物理矛盾系统级别分离。他走后,前前后后来了四个祈祷者。4.把TRIZ解具体化为针对该实际问题的具体解。采取某项措施时,矛盾对中的一个参数变优,。回到具体技术系统,解决具体问题。在支架上设置金属保温圈罩,随锅底变化可取用不同大小的保温圈罩。Thanks第八十三页,共83页。