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1、创造学创造技法之创造学创造技法之TRIZ(TRIZ(萃智萃智) )1内容提要一、TRIZ广泛应用的国家背景二、世界范围内的TRIZ效应三、TRIZ理论与方法概述2创建创新型国家的基本内涵创新型国家，是指把科技创新作为基本战略，大幅度提高科技创新能力，形成日益强大的竞争优势，从而在国际社会中保持强大竞争力的国家。它主要与依靠自身丰富自然资源增加国家财富，以及主要依附发达国家资本、市场和技术的国家相区别。 要坚持走中国特要坚持走中国特色自主创新道路，把色自主创新道路，把增强自主创新能力增强自主创新能力贯贯彻到现代化建设的各彻到现代化建设的各个方面！个方面！3按照现在权威的表述，创新型国家应至少具备
2、以下4个基本特征：一是，创新投入高，国家的研发投入占GDP的比例在2以上；二是，科技进步贡献率在70以上；三是，自主创新能力强，国家的对外技术依存度指标在30以下；四是，创新产出高。创建创新型国家的基本内涵自主创新，自主创新，方法先行！方法先行！4国家的危机中国科协副主席邓楠：中国科协副主席邓楠：由于没有核心技术，国内企业不得不将每部国产手机售价的20%、计算机售价的30%、数控机床售价的20%到40%支付给国外专利持有者全国人大副委员长成思危：全国人大副委员长成思危：我国技术对外依赖度已超过50%；现在科技对我国经济发展的贡献率只有30%左右，一半以上的技术要靠引进，只有万分之三的国内企业真
3、正具有自主的知识产权5目前世界上公认的创新型国家有20个左右，包括美国、日本、芬兰、韩国等，这些国家所拥有的发明专利数量占全世界总数的99。 国家创新能力目前大多用创新综合指数来评价。创新综合指数指标体系一般包括投入指标和产出指标两大类，在这两类指标体系中，最为重要的有：（1）全社会研发投入占国内生产总值的比重；（2）研发人员数量；（3）对外技术依存度；（4）国际科学论文被引用数；（5）本国人专利年度授权量等。创新型国家的基本内涵6创新型国家的概念创新型国家的概念创新型国家创新型国家：是指每：是指每100100万人口获得美国专利与商万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权在标局的发明专利授权在
4、1515个以上的国家或经济体个以上的国家或经济体2001年每年每100万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权在万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权在15个以上的国家或经济体排名个以上的国家或经济体排名排排名名国家或国家或经济体经济体数数量量排排名名国家或国家或经济体经济体数数量量排排名名国家或国家或经济体经济体数数量量排排名名国家或国家或经济体经济体数数量量1.美国美国3147芬兰芬兰14013奥地利奥地利7219挪威挪威592日本日本2618德国德国13614新加坡新加坡7220澳大利亚澳大利亚453中国台湾中国台湾2409加拿大加拿大11615比利时比利时7021爱尔兰爱尔兰374瑞
5、士瑞士19610丹麦丹麦9016法国法国6822中国香港中国香港345瑞典瑞典19611荷兰荷兰8317英国英国6623新西兰新西兰326以色列以色列16312韩国韩国7418冰岛冰岛6324意大利意大利307其它非创新型国家的排名及每其它非创新型国家的排名及每100100万人口获得万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权数量美国专利与商标局的发明专利授权数量排排名名国家或国家或经济体经济体专利授专利授权数量权数量排排名名国家或国家或经济体经济体专利授专利授权数量权数量33俄罗斯俄罗斯1.6443巴西巴西0.6458印度印度0.1762中国中国0.158我国与创新型国家我国与创新型国家技术对外
6、依存度技术对外依存度比较比较、9 世界经济论坛世界经济论坛（WEFWEF）20102010年年9 9月月9 9日向全球日向全球公布了全球竞争力报告公布了全球竞争力报告2010-20112010-2011。瑞士继续占居。瑞士继续占居榜首，瑞典取代美国占据第榜首，瑞典取代美国占据第二、新加坡继续保持第三，二、新加坡继续保持第三，美国因金融危机落至第四。美国因金融危机落至第四。与去年相比与去年相比, ,中国排名由中国排名由2929位位上升为第上升为第2727位，为金砖四国位，为金砖四国唯一进入前唯一进入前3030的国家。的国家。 2010-2011全球竞争力前30个国家排名102010-2011年度
7、创新型国家或经济体创新型国家或经济体WEFWEF排名排名1台湾台湾287.18瑞典瑞典110.215丹麦丹麦70.922香港香港43.62日本日本279.19德国德国109.516奥地利奥地利59.923爱尔兰爱尔兰39.33美国美国261.710加拿大加拿大108.817澳大利亚澳大利亚57.324新西兰新西兰29.54以色列以色列195.011新加坡新加坡92.818比利时比利时56.025意大利意大利22.55韩国国181.412冰冰岛80.019挪威挪威55.226马耳他马耳他15.06芬芬兰163.013荷兰荷兰77.620英国英国51.551中国中国1.27瑞士瑞士158.914卢
8、森堡卢森堡72.021法国法国50.4创新型国家或经济体每百万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权在15个以上的国家或经济体 Resource：The Global Competitiveness Report 20102011，World Economic Forum，Geneva11创新型国家或经济体每百万人口获得美国专利与商标局的发明专利授权在15个以上的国家或经济体2009-20102009-2010年度年度创新型国家或经济体创新型国家或经济体WEFWEF排名排名排排名名国家或国家或经济体经济体数量数量排排名名国家或国家或经济体经济体数量数量排排名名国家或国家或经济体经济体数量数量排
9、排名名国家或国家或经济体经济体数量数量1 1台湾台湾279.3279.37 7瑞士瑞士148.3148.31313荷兰荷兰80.580.52020英国英国50.750.72 2日本日本263.3263.38 8瑞典瑞典115.2115.21414丹麦丹麦71.171.12121比利时比利时48.648.63 3美国美国250.9250.99 9德国德国109.1109.11515澳大利亚澳大利亚61.561.52222香港香港42.642.64 4以色列以色列166.6166.61010加拿大加拿大102.2102.21616挪威挪威58.158.12323爱尔兰爱尔兰37.337.35 5韩
10、国韩国156.0156.01111新加坡新加坡88.788.71717奥地利奥地利55.155.12424新西兰新西兰25.025.06 6芬兰芬兰155.5155.51212冰岛冰岛85.885.818 18 1919法国法国卢森堡卢森堡51.1 51.1 50.850.825255050意大利意大利中国中国23.023.00.90.912二、世界范围内的TRIZ效应在TRIZ的诞生地前苏联，20世纪80年代，有500多所以TRIZ作为核心内容的“发明学校”，其任务是：训练学生具备解决各种发明性课题的能力。一些重要的科研机构和工程单位中，一度要求“每7个工程技术人员中有一个TRIZ工程师”。
11、 此时，此时，TRIZTRIZ尚属于前苏联的国家机密。随着尚属于前苏联的国家机密。随着苏联的解体，大批苏联的解体，大批TRIZTRIZ专家移居欧美，专家移居欧美，TRIZTRIZ理论理论迅速在世界范围掀起创新浪潮。迅速在世界范围掀起创新浪潮。13二、世界范围内的TRIZ效应在美国，很多企业，特别是大企业（如波音、通用、克莱斯勒、摩托罗拉等公司）将TRIZ全面应用在产品研发中，并取得了可观的经济效益。 美国企业普遍认为：美国企业普遍认为：TRIZTRIZ不仅提高了技术不仅提高了技术问题的解决能力，缩短了产品的研发周期，还问题的解决能力，缩短了产品的研发周期，还使企业技术创新的方向具有可预见性，从
12、而降使企业技术创新的方向具有可预见性，从而降低了企业技术创新的风险。低了企业技术创新的风险。14二、世界范围内的TRIZ效应TRIZTRIZ在世界在世界500强企业和跨国公司得到广泛应用强企业和跨国公司得到广泛应用 TRIZTRIZ在世界在世界在世界在世界500500强企业和跨国公司得到广泛应用强企业和跨国公司得到广泛应用强企业和跨国公司得到广泛应用强企业和跨国公司得到广泛应用15二、世界范围内的TRIZ效应国内知名企业的典型应用国内知名企业的典型应用国内知名企业的典型应用国内知名企业的典型应用船舶系统工程部等702 , 710，712， 713 ，715等研究所中航601等研究所203等研究
13、所 16二、 世界范围内的TRIZ效应几个典型案例福特汽车公司福特汽车公司：运用TRIZ，得到了28个对“汽车的推力轴承在大负荷时会出现偏移”这一技术难题的解决方案。其中最吸引人的方案是：利用低膨胀系数的材料制造轴承。17二、世界范围内的TRIZ效应三星公司以三星公司以TRIZTRIZ为核心，为核心，在水原市建立在水原市建立 “价值创新计价值创新计划划”中心。并中心。并将将TRIZTRIZ应用于应用于技术问题解决、技术问题解决、产品进化预测、产品进化预测、专利对抗和构专利对抗和构建企业文化等建企业文化等四个方面四个方面几个典型案例韩国三星 18二、世界范围内的TRIZ效应几个典型案例中兴通讯公
14、司 2005年，中兴通讯公司对来自于研发一线的25名技术骨干(每人一个技术问题)进行了为期5周的TRIZ理论与方法学培训。结果在21个技术项目中取得了突破性进展，8个项目申请了专利。19二、世界范围内的TRIZ效应世界范围内的一组统计数据：世界范围内的一组统计数据：专利数量增加80%-100%，并提高专利质量。将产品开发效率提高60%-70%；缩短产品上市时间50%；20二、世界范围内的TRIZ效应目前，TRIZ不仅在工程技术领域发挥着巨大作用，成为企业创新的利器，而且已经在自然科学、社会科学、管理科学、生物科学等多领域得到了应用。21二、世界范围内的二、世界范围内的TRIZTRIZ效应效应T
15、RIZ的荣誉超级发明术20世纪最伟大的发明前苏联对世界影响最大的三大发明之一22三、TRIZ理论简介何为TRIZTRIZ的理论体系（谋+略+技巧+套路）TRIZ解决问题的方法和流程TRIZ解决问题的范围技术矛盾与创新原理23三、三、TRIZTRIZ理论简介理论简介3.1 何为TRIZ RIZ RIZ的名称由来：的名称由来： TRIZ TRIZ发明问题解决理论，是原俄文字发明问题解决理论，是原俄文字母的缩写，并按母的缩写，并按ISO/R9-1968EISO/R9-1968E规定，转换成拉丁规定，转换成拉丁文的首字母缩写文的首字母缩写 Teoriya Resheniya Izobretatelsk
16、ikh Zadatch24三、TRIZ理论简介3.1何为TRIZ上世纪40年代，前苏联科学家阿奇舒勒带领他的团队开始了一项伟大的研究，希望找到发明创造的方法。在研究了250万份发明专利后，得出一个惊人的结论：人们解决技术问题的方法很多是重复的。阿奇舒勒一共总结出40种最常用的方法，并起名为40个创新原理。根里奇根里奇阿奇舒勒阿奇舒勒G. S. Altshuller （19261998 ）25应用瞬间压力差原理产生的典型发明时间表：应用瞬间压力差原理产生的典型发明时间表：应用瞬间压力差原理产生的典型发明时间表：应用瞬间压力差原理产生的典型发明时间表：1945 迅速去除青椒籽和蒂的发明1950 迅
17、速剥除松子、葵花籽和花生的壳的发明1972 使钻石沿内部原有的微裂纹分割的发明1979 船用发动机冷却水过滤器的快速清洁系统。 应用该原理产生的发明已多达应用该原理产生的发明已多达应用该原理产生的发明已多达应用该原理产生的发明已多达200200200200多种多种多种多种26三、TRIZ理论简介3.1何为TRIZ通过对大量专利的分析，阿奇舒勒得出了以下三条发现：通过对大量专利的分析，阿奇舒勒得出了以下三条发现：1.类似的问题与解在不同的工业及科学领域交替出现。创新的规律性2.技术系统进化的模式在不同的工程及科学领域交替出现。他山之石，可以攻玉3.创新所依据的科学原理往往属于其他领域。拓宽思路、
18、打破思维定势以上三条即为以上三条即为TRIZTRIZ的核心思想的核心思想27三、TRIZ理论简介3.1何为TRIZ解决发明问题程序(ARIZ)它是TRIZ理论的基础28三、TRIZ理论简介3.2 TRIZ3.2 TRIZ的理论体系的理论体系 谋略技巧方法294040个发明原理个发明原理个发明原理个发明原理3939个通用工程参数和矛盾矩阵个通用工程参数和矛盾矩阵个通用工程参数和矛盾矩阵个通用工程参数和矛盾矩阵物理矛盾的分离原理物理矛盾的分离原理物理矛盾的分离原理物理矛盾的分离原理物场模型分析物场模型分析物场模型分析物场模型分析三、TRIZ理论简介3.2 TRIZ的理论体系 谋略技巧方法TRIZT
19、RIZ的创造性思维：的创造性思维：系统思维多屏幕法、智能小人法、金鱼法、尺度-时间-成本算子技术系统进化法则技术系统进化法则技术系统进化法则技术系统进化法则最终理想解（最终理想解（最终理想解（最终理想解（IFRIFR）发明问题的（发明问题的（发明问题的（发明问题的（7676个）标准解法个）标准解法个）标准解法个）标准解法发明问题标准算法发明问题标准算法发明问题标准算法发明问题标准算法物理效应和现象知识库物理效应和现象知识库物理效应和现象知识库物理效应和现象知识库TRIZTRIZ的的的的9 9大大大大经典理论经典理论经典理论经典理论30三、TRIZ理论简介3.3 TRIZ解决问题的方法和流程效效
20、 应应 知知 识识 库库矛盾矩阵矛盾矩阵76个发明问题个发明问题标准解法标准解法发明问题解决程序发明问题解决程序(ARIZ)理想化理想化 技术系统进化法则技术系统进化法则需求功能需求功能/资源分析及矛盾定义资源分析及矛盾定义物场模型物场模型39个通用工程参数个通用工程参数分离原理分离原理选择和描述问题选择和描述问题40个个发明原理发明原理发明问题发明问题最终解决最终解决方案方案313.3 TRIZ3.3 TRIZ解决问题的方法和流程解决问题的方法和流程 技术矛盾解题流程：对大量专利的统计分析表技术矛盾解题流程：对大量专利的统计分析表技术矛盾解题流程：对大量专利的统计分析表技术矛盾解题流程：对大
21、量专利的统计分析表明明明明,95,95,95,95以上的创新问题存在已知解决方案。以上的创新问题存在已知解决方案。以上的创新问题存在已知解决方案。以上的创新问题存在已知解决方案。TRIZTRIZTRIZTRIZ的目标就是把创新问题转换为常规问题的目标就是把创新问题转换为常规问题的目标就是把创新问题转换为常规问题的目标就是把创新问题转换为常规问题, , , ,利用前人利用前人利用前人利用前人的经验快速获得创新问题解。下图为的经验快速获得创新问题解。下图为的经验快速获得创新问题解。下图为的经验快速获得创新问题解。下图为TRIZTRIZTRIZTRIZ问题解问题解问题解问题解决流程的简化示意图。决流
22、程的简化示意图。决流程的简化示意图。决流程的简化示意图。323.4 TRIZ解决问题的范围解决问题的范围 (1) TRIZ(1) TRIZ通常不解决技术领域以外的问题；通常不解决技术领域以外的问题；(2) TRIZ(2) TRIZ不解决技术领域中的不解决技术领域中的5 5级发明问题，最适于解决级发明问题，最适于解决2-42-4级的级的发明问题；发明问题；(3) TRIZ(3) TRIZ不解决原始不解决原始( (从无到有从无到有) )发明问题；发明问题；(4) TRIZ(4) TRIZ不解决与技术规律无关的思维问题（只讲心理活动而与不解决与技术规律无关的思维问题（只讲心理活动而与技术规律无关的问
23、题（头脑风暴）。技术规律无关的问题（头脑风暴）。补充知识：在补充知识：在TRIZ理论中，阿奇舒勒将发明划分为理论中，阿奇舒勒将发明划分为5个等级个等级发明的等级发明的等级创新的程度创新的程度比例比例举例举例一级明确的结果32%水杯，使用隔热层减少热量损失二级少量的改进45%带盖子的水杯（改进一个组件），737发动机的不对称设计三级根本的改进18%保温杯（改进几个组件，增加功能），鼠标，圆珠笔四级全新的概念4%内燃机、集成电路五级重大的发现1%晶体管、电话、飞机、PC（自然界从未有过的东西）33发明等级各个发明等级的特征原始状况问题来源及解题所需知识范围困难程度转换规律解题后引起的变化课题比例第
24、一级合理化建议带有一个通用工程参数的课题问题明显且解题容易；基本专业培养课题没有冲突在相应工程参数上发生显著变化在相应特性上产生明显的变化80第二级适度新型革新带有数个通用工程参数、有结构模型的课题存在于系统中的问题不明确；传统的专业培训标准问题选择常用的标准模型在作用原理不变的情况下解决了原系统的功能和结构问题第三级专利成堆工作量，只有功能模型的课题通常由其他等级系统中衍生而来；发展和集成的创新思想非标准问题利用集成方法解决发明问题在转换作用原理的情况下使系统成为有价值的、较高效应的发明16第四级综合性重要专利有许多不确定的因素，结构和功能模型都无先例的课题来源于不同的知识领域；强烈的相关概
25、念，渊博的知识和脱离传统观念的能力复杂问题利用效应知识库解决发明问题使系统产生极高的效应、并将会明显地导致相近技术系统改变的“高级发明”3第五级新发现和基础性专利没有最初目标，也没有任何现存模型的课题来源或用途均不确定，选择的动力没有先例独特异常问题科学和技术上的重大突破使系统产生突变、并将会导致社会文化变革的“卓越发明”1发明等级及其特征发明等级及其特征343.53.5技术矛盾与创新原理技术矛盾与创新原理 (1) 39个通用工程参数与技术冲突个通用工程参数与技术冲突(2)40个个发明发明原理原理(3) 阿奇舒勒矛盾矩阵表阿奇舒勒矛盾矩阵表(4) 运用创新原理解决技术矛盾实例运用创新原理解决技
26、术矛盾实例35在对专利研究中，阿奇舒勒发现，仅有仅有3939项工程项工程参数在彼此相对改善和恶化参数在彼此相对改善和恶化，而这些专利都是在不同的领域上解决这些工程参数的冲突与矛盾。这些矛盾不断地出现，又不断地被解决。由此他由此他总结出了解决冲突和矛盾的总结出了解决冲突和矛盾的4040个创新原理个创新原理。之后，将这些冲突与冲突解决原理组成一个由39个改善参数与39个恶化参数构成的矩阵，矩阵的横轴表示希望得到改善的参数，纵轴表示某技术特性改善引起恶化的参数，横纵轴各参数交叉处的数字表示用来解决系统矛盾时所使用创新原理的编号。这就是，著名的技术矛盾矩阵。阿奇舒勒矛盾矩阿奇舒勒矛盾矩阵为问题解决者提
27、供了一个可以根据系统中产生阵为问题解决者提供了一个可以根据系统中产生矛盾的两个工程参数，矛盾的两个工程参数，从矩阵表中直接查找化解该矛盾的发明原理来解决问题。363939个通用技术参数个通用技术参数: :用来描述技术系统中出现的绝大部分技术冲突的物理参数、数学参数和概括性参数序号序号名称名称序号序号名称名称序号序号名称名称1运运动物体的重量物体的重量14强强度度27可靠性可靠性2静止物体的重量静止物体的重量15运运动物体作用物体作用时间28测试精度精度3运运动物体的物体的长度度16静止物体作用静止物体作用时间29制造精度制造精度4静止物体的静止物体的长度度17温度温度30 物体外部有害因素作用
28、的敏感性物体外部有害因素作用的敏感性5运运动物体的面物体的面积18光照度光照度31物体物体产生的有害因素生的有害因素6静止物体的面静止物体的面积19运运动物体的能量物体的能量32可制造性可制造性7运运动物体的体物体的体积20静止物体的能量静止物体的能量33可操作性可操作性8静止物体的体静止物体的体积21功率功率34可可维修性修性9速度速度22能量能量损失失35适适应性及通用性性及通用性10力力23物物质损失失36装置的复装置的复杂性性11应力或力或压力力24信息信息损失失37监控与控与测试的困的困难程度程度12形状形状25时间损失失38自自动化程度化程度13结构的构的稳定性定性26物物质或事物
29、的数量或事物的数量39生生产率率373939个通用技术参数的属性分类个通用技术参数的属性分类几何参数：几何参数：几何参数：几何参数：长度、面积、体积、形状长度、面积、体积、形状一般物理参数：一般物理参数：一般物理参数：一般物理参数：重量、速度、力、应力重量、速度、力、应力/ 压强、温度、光照度压强、温度、光照度系统参数：系统参数：系统参数：系统参数：作用于物体的有害因素、物体产生的有害因素作用于物体的有害因素、物体产生的有害因素功率参数；功率参数；功率参数；功率参数；物体的能量消耗、功率物体的能量消耗、功率技术参数：技术参数：技术参数：技术参数：操作时间、可靠性、强度、适用性和通用性、可制造性
30、、操作时间、可靠性、强度、适用性和通用性、可制造性、可操作性、可操作性、 可维护性、制造精度、设计复杂性、自动化程度、生产率、可维护性、制造精度、设计复杂性、自动化程度、生产率、对象的稳定性对象的稳定性与测量有关的参数：与测量有关的参数：与测量有关的参数：与测量有关的参数：测量的必要性、测量精度测量的必要性、测量精度损失参数：损失参数：损失参数：损失参数：能量损失、物质损失、信息损失、时间损失能量损失、物质损失、信息损失、时间损失38冲突冲突:为了改善改善改善改善技术系统的某个参数，导致该技术系统的另一个参数恶化。恶化。恶化。恶化。两个参数之间的冲突两个参数之间的冲突:改善改善A参数参数，导致
31、B参数发生恶化参数发生恶化。3.5 3.5 技术冲突技术冲突( (矛盾矛盾) )与创新原理与创新原理39传统设计传统设计是在矛盾双方取得是在矛盾双方取得折中方案，折中方案，矛矛盾并没有彻底克服和解决盾并没有彻底克服和解决TRIZTRIZ理论的核心理论的核心是建立了是建立了基于消除矛盾基于消除矛盾的的逻辑方法。逻辑方法。 使设计人员在设计过程中不断使设计人员在设计过程中不断地发现并解决矛盾，推动产品的不断进化，地发现并解决矛盾，推动产品的不断进化，从一个状态进化到一个新的状态，向着理从一个状态进化到一个新的状态，向着理想化想化创新产品设计的实现创新产品设计的实现。40技术系统矛盾的分类技术系统矛
32、盾的分类 技术矛盾技术矛盾物理矛盾物理矛盾技术系统矛盾技术系统矛盾的两大类的两大类41什么是技术矛盾？什么是技术矛盾？由表述系统性能的由表述系统性能的两个参数所构成的矛盾两个参数所构成的矛盾称之称之谓技术矛盾谓技术矛盾当用已知的方法去改善系统的一部分或一个参数时，该系统的当用已知的方法去改善系统的一部分或一个参数时，该系统的其它部分或参数就要不可容忍地变坏的现象其它部分或参数就要不可容忍地变坏的现象常常表现为表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾：一个系统中两个子系统之间的矛盾：1）在一个子系统中引入一种有用功能，导致另一个子系统产在一个子系统中引入一种有用功能，导致另一个子系统产生一种有害功能
33、或加强了已存在的一种有害功能；生一种有害功能或加强了已存在的一种有害功能；2）消除一种有害功能导致另一个子系统有用功能降低；消除一种有害功能导致另一个子系统有用功能降低；3）有用功能的加强或有害功能的减少导致另一个子系统或系有用功能的加强或有害功能的减少导致另一个子系统或系统变得复杂化。统变得复杂化。42如何描述问题确定技术矛盾？如何描述问题确定技术矛盾？1 1、问题是什么？、问题是什么？2 2、现在有什么解决方案？、现在有什么解决方案？3 3、这个解决方案有什么问题？、这个解决方案有什么问题？ 利用利用3939个通用工程参数（技术特性）来个通用工程参数（技术特性）来描述需要改善的特性和可能恶
34、化的特性。描述需要改善的特性和可能恶化的特性。43矛盾矩阵表的组成矛盾矩阵表的组成阿奇舒勒将阿奇舒勒将39个通用工程参数和个通用工程参数和40条发明原理有机地联系起来，条发明原理有机地联系起来，建立起对应关系，整理成建立起对应关系，整理成3939的矛盾矩阵表。的矛盾矩阵表。矛盾矩阵的第矛盾矩阵的第1行、列为行、列为39个通用工程参数的编码，第个通用工程参数的编码，第2行、列分行、列分别为别为39个通用工程参数的名称。但是，个通用工程参数的名称。但是，纵行表示要改善的参数，纵行表示要改善的参数，横行表示会恶化的参数。横行表示会恶化的参数。3939个通用工程参数从行、列两个纬个通用工程参数从行、列
35、两个纬度构成矩阵的方格共度构成矩阵的方格共1521个，在其中个，在其中1263个方格中，均列有几个方格中，均列有几个数字，这几个数字就是由个数字，这几个数字就是由TRIZ推出的解决对应工程矛盾的发明推出的解决对应工程矛盾的发明原理的编码。按照编码查原理的编码。按照编码查“40条发明创造原理条发明创造原理”表，即可得到该编表，即可得到该编码的实际含义。码的实际含义。使用者根据系统中产生矛盾的使用者根据系统中产生矛盾的2个通用工程参数个通用工程参数，从矛盾矩阵表，从矛盾矩阵表中直接中直接查找出化解矛盾的发明原理查找出化解矛盾的发明原理，并使用这些原理来，并使用这些原理来解决问题。解决问题。44解决
36、产品设计解决产品设计技术矛盾技术矛盾的三步骤的三步骤描述问题，建立问题模型描述问题，建立问题模型确定技术矛盾确定技术矛盾（确定两个通用工程参数）（确定两个通用工程参数）发明原理发明原理待解决的问题待解决的问题最终解决方案最终解决方案第三步：应用第三步：应用第一步：第一步：分析技术系统分析技术系统第二步：解决技术矛盾第二步：解决技术矛盾（应用矛盾矩阵）（应用矛盾矩阵）如果由矛盾矩阵所有给出的原理都完全不能应用，则需重新如果由矛盾矩阵所有给出的原理都完全不能应用，则需重新确定技术矛盾，再做一遍，确定技术矛盾，再做一遍，直到找出可操作的解决方案。直到找出可操作的解决方案。4540个发明原理个发明原理
37、用有限的用有限的40条原理来解决无限的发明问题。条原理来解决无限的发明问题。 阿奇舒勒通过对阿奇舒勒通过对250250万份发明专利的研究发现，大约只有万份发明专利的研究发现，大约只有2020左右的专利才称得上是真正的创新，其它左右的专利才称得上是真正的创新，其它8080的专利的专利往往早已在其它的产业中出现并被应用过往往早已在其它的产业中出现并被应用过 。阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的，设计者掌握阿奇舒勒坚信发明问题的原理是客观存在的，设计者掌握这些原理，就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期，这些原理，就可以大大提高发明的效率、缩短发明的周期，而且能使发明过程更具有可预见性。为此，
38、阿奇舒勒对大而且能使发明过程更具有可预见性。为此，阿奇舒勒对大量的专利进行研究、分析、总结、提炼出了量的专利进行研究、分析、总结、提炼出了TRIZTRIZ中最重要中最重要的、具有普遍用途的的、具有普遍用途的4040个发明原理。个发明原理。当前，当前，4040个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、个发明原理已经从传统的工程领域扩展到微电子、医学、管理、文化、教育等社会的各个领域问题。医学、管理、文化、教育等社会的各个领域问题。4040个发个发明原理的广泛应用，导致不计其数新的专利发明的产生。明原理的广泛应用，导致不计其数新的专利发明的产生。4601 分割原理分割原理02 抽出原理抽出原理0
39、3 局部特性原理局部特性原理04 不对称原理不对称原理05 合并原理合并原理06 多功能原理多功能原理07 嵌套原理嵌套原理08 质量补偿原理质量补偿原理09 预先反作用原理预先反作用原理10 预先作用原理预先作用原理11 预置防范原理预置防范原理12 等势原理等势原理13 反向作用原理反向作用原理14 曲面化原理曲面化原理15 动态化原理动态化原理16 不足或过度作用原理不足或过度作用原理17 多维化原理多维化原理18 振动原理振动原理19 周期性作用原理周期性作用原理20 有效持续作用原理有效持续作用原理21 快速作用原理快速作用原理22 变害为益原理变害为益原理23 反馈原理反馈原理24
40、 中介物原理中介物原理25 自助原理自助原理26 复制原理复制原理27 一次性用品替代原理一次性用品替代原理28 替换机械系统原理替换机械系统原理29 气压或液压结构替代原理气压或液压结构替代原理30 柔性壳体或薄膜结构原理柔性壳体或薄膜结构原理31 多孔材料原理多孔材料原理32 变换颜色原理变换颜色原理33 同质性原理同质性原理34 自弃与修复原理自弃与修复原理35 改变参数原理改变参数原理36 相变原理相变原理37 热膨胀原理热膨胀原理38 强氧化作用原理强氧化作用原理39 惰性环境原理惰性环境原理40 复合材料原理复合材料原理4040个发明原理个发明原理 用有限的用有限的4040条原理来
41、解决无限的技术冲突问题条原理来解决无限的技术冲突问题47矛盾矩阵表矛盾矩阵表系统恶化的特性系统恶化的特性系统改善系统改善的特性的特性运动物体质量运动物体质量 静止物体质量静止物体质量 运动物体尺寸运动物体尺寸 速度速度 运动运动物体物体质量质量 静止静止物体物体质量质量 运动运动物体物体尺寸尺寸速度速度运动运动物体物体使用使用能量能量制造制造精度精度13348阿奇舒勒矛盾矩阵表阿奇舒勒矛盾矩阵表 49实例：坦克装甲的改进实例：坦克装甲的改进法国法国 “雷诺雷诺FT-17” 式坦克式坦克战斗全重：战斗全重： 7 7 吨吨装甲：装甲：2222 mm德国德国 “虎虎2” 式重型坦克式重型坦克战斗全重
42、：战斗全重：69.869.8 吨吨炮塔前部装甲：炮塔前部装甲：185 185 mm50问题描述问题描述装甲抗打击能力装甲抗打击能力装甲厚度装甲厚度战斗全重战斗全重整车重量增加引起的一系列后果：整车重量增加引起的一系列后果：n 坦克的机动性能降低坦克的机动性能降低n 坦克的耗油量增加坦克的耗油量增加51一、对问题进行抽象一、对问题进行抽象抽象抽象矛盾矩阵矛盾矩阵具化具化待解决的问题待解决的问题问题模型：技术矛盾问题模型：技术矛盾解模型：创新原理解模型：创新原理最终解决方案最终解决方案（一）（一）（二）（二）（三）（三）52定义矛盾的过程定义矛盾的过程第一步：问题是什么？第一步：问题是什么？ u为
43、了提高坦克在战场上的生存能力，需要提高装为了提高坦克在战场上的生存能力，需要提高装甲的抗打击能力甲的抗打击能力第二步：现在有什么解决方案？第二步：现在有什么解决方案？u增加装甲的厚度，以便增加装甲的厚度，以便提高装甲的强度提高装甲的强度第三步：这个解决方案有什么问题？第三步：这个解决方案有什么问题？u装甲厚度增加后，坦克的装甲厚度增加后，坦克的战斗全重增加战斗全重增加 53建立原问题的问题模型建立原问题的问题模型强度强度运动物体的重量运动物体的重量54利用矛盾矩阵求解问题模型利用矛盾矩阵求解问题模型1405501、分割原理、分割原理08、重量补偿原理、重量补偿原理40、复合材料原理、复合材料原
44、理15、动态特性原理、动态特性原理TRIZ推荐的创新原理（解决方案模型）推荐的创新原理（解决方案模型）56三、回到问题三、回到问题:“坦克装甲的改进坦克装甲的改进”强度强度运动物体的重量运动物体的重量改善的参数：装甲抗打击能力改善的参数：装甲抗打击能力恶化的参数：战斗全重恶化的参数：战斗全重原问题：原问题：问题模型：问题模型：解决方案模型：解决方案模型：01、分割原理、分割原理08、重量补偿原理、重量补偿原理40、复合材料原理、复合材料原理15、动态特性原理、动态特性原理57装甲改进方案（最终解决方案）装甲改进方案（最终解决方案）01、分割原理、分割原理40、复合材料原理、复合材料原理15、动
45、态特性原理、动态特性原理复合装甲复合装甲a a）陶瓷复合装甲）陶瓷复合装甲( (“乔巴姆乔巴姆”装甲装甲) )；b b）贫铀装甲；）贫铀装甲；c) c) 缝隙装甲；缝隙装甲；均质钢装甲均质钢装甲1 1装甲陶瓷装甲陶瓷均质钢装甲均质钢装甲2 258改进结果战斗全重：战斗全重：52 52 吨吨车体正面：车体正面：110 110 mm美国“M60A1”坦克594040个发明原理个发明原理01、分割原理、分割原理A. 将物体分割成相互独立的部分；将物体分割成相互独立的部分；B. 使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分；使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）的部分；C. 提高物体的分割程度或分散程度；
46、提高物体的分割程度或分散程度；60原理举例：分割原理（1）分割物体为独立的零件分割物体成为组合式的物件增加物体分割的程度例：组合式家具、小包装的饼干、木制折尺、百叶窗。61分割原理将卡车分成牵引车头和拖车将卡车分成牵引车头和拖车组合家具组合家具百叶窗百叶窗拉圾桶拉圾桶活动房屋活动房屋 将物体分割成相互独立的部分将物体分割成相互独立的部分 使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）部分使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）部分 提高物体的分割程度或分散提高物体的分割程度或分散62原理举例：分割（分离）原理举例：分割（分离）0101大鼎带耳高大鼎带耳高133厘米，长厘米，长110厘米，宽厘米，宽78厘米，
47、重达厘米，重达875公公斤。庞大器物，斤。庞大器物，分块浇铸分块浇铸。司母戊鼎司母戊鼎63A将将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现代应用实例：现代应用实例：为垃圾的回收分门别类地设置多个不同为垃圾的回收分门别类地设置多个不同的回收箱。的回收箱。大货车分割成独立的大货车分割成独立的车头与车厢车头与车厢发射中的发射中的M270和正在爆裂的和正在爆裂的M270子母弹子母弹64B将物体分成可拆卸的几部分将物体分成可拆卸的几部分现代应用实例：现代应用实例：组合家具组合家具活动房屋活动房屋65分割原理举例：组合式挖掘爪挖掘爪的磨损速度不一，更换成本增加。组合式挖掘爪可以个别更换。6
48、6钢筋混凝土梁的运输钢筋混凝土梁的运输（美国专利：美国专利：6,581,343）工程背景：工程背景：钢筋混凝土梁广泛用于民用和工业建筑。往往是在钢筋混凝土梁广泛用于民用和工业建筑。往往是在工厂造好以后，才运送到工地。过工厂造好以后，才运送到工地。过宽宽的单段工字型钢筋的单段工字型钢筋混凝土梁在公路上运输时需要专用的运输车辆。在许多混凝土梁在公路上运输时需要专用的运输车辆。在许多情况下，情况下，（尤其是狭窄路面或山区）（尤其是狭窄路面或山区）预制混凝土梁的运预制混凝土梁的运输都是个大问题。输都是个大问题。单组钢梁单组钢梁路面的路面的最大宽度最大宽度67钢筋混凝土梁的运输钢筋混凝土梁的运输应用分割
49、原理应用分割原理将预制钢筋混凝土梁分成容易组装和拆卸的两部分。将预制钢筋混凝土梁分成容易组装和拆卸的两部分。钢梁分钢梁分成两半成两半一半一半钢梁钢梁另一半另一半钢梁钢梁平底板平底板加强柱加强柱螺母螺母螺栓螺栓68抽取原理（抽取原理（02） A抽出物质中的抽出物质中的“负面部分负面部分”或属性或属性将物质中不需要的部分或有妨碍的性质抽取出来将物质中不需要的部分或有妨碍的性质抽取出来现代应用实例：现代应用实例：干燥剂、冰箱除味剂将潮气和异味抽出。干燥剂、冰箱除味剂将潮气和异味抽出。医学透析治疗医学透析治疗为防止病人过多地接触为防止病人过多地接触X光，一个特殊设计的铅屏使光，一个特殊设计的铅屏使X光
50、只射在必需的部位光只射在必需的部位69B抽取物质中必要的、有用的部分或属性抽取物质中必要的、有用的部分或属性现代应用实例：现代应用实例：成分献血，只采集血液中的血小板；成分献血，只采集血液中的血小板；微波滤波器；微波滤波器；飞机的副油箱（进入战斗时，抛弃副油箱）飞机的副油箱（进入战斗时，抛弃副油箱）手机中的手机中的SIM卡卡70A将物体（或外部环境、外部作用）由同类结构变成将物体（或外部环境、外部作用）由同类结构变成异类结构异类结构USB接口接口腿部残疾人的鞋腿部残疾人的鞋(高度不一样高度不一样)凸轮机构凸轮机构 原理举例：局部特性原理（原理举例：局部特性原理（0303）71B使使物体的不同部
51、分具有不同功能物体的不同部分具有不同功能现代应用实例：现代应用实例：有轨电车具有用以沿轨道运动的金属轮和用于在无轨地有轨电车具有用以沿轨道运动的金属轮和用于在无轨地段运行的普通汽车轮，沿轨道运行时，普通汽车轮作为段运行的普通汽车轮，沿轨道运行时，普通汽车轮作为推进装置，而金属轮用来控制运动方向。推进装置，而金属轮用来控制运动方向。带多种常用工具带多种常用工具的瑞士军刀的瑞士军刀计算机键盘计算机键盘尘土过滤器尘土过滤器内层过滤器（进一步过滤孔稍小）内层过滤器（进一步过滤孔稍小）外层过滤器（初过滤孔稍大）外层过滤器（初过滤孔稍大）72原理举例：不对称性原理（原理举例：不对称性原理（0404） A
52、A将物体的形状由对称变为不对称将物体的形状由对称变为不对称现代应用实例：现代应用实例：为改善密封性，将为改善密封性，将O型密封圈的截面由圆形改为椭圆形；型密封圈的截面由圆形改为椭圆形；在搅拌容器中，使用不对称形的搅拌叶片；在搅拌容器中，使用不对称形的搅拌叶片；电插头电插头(引入形状不对称用于吸引人们的注意来防止不正确的使用引入形状不对称用于吸引人们的注意来防止不正确的使用)73B B已经是不对称形状的物体，进一步加大其不已经是不对称形状的物体，进一步加大其不对称的程度对称的程度现代应用实例：现代应用实例：底部呈斜面的液化气罐底部呈斜面的液化气罐一旦燃气快用完时，一旦燃气快用完时，燃气罐会自动发
53、生倾斜燃气罐会自动发生倾斜电力冶炼炉电力冶炼炉电极非对称地置于炉中，以方便电极非对称地置于炉中，以方便矿石的送入和金属溶液的流出矿石的送入和金属溶液的流出74组合原理（组合原理（0505） A A在空间上将同类的或相邻的或辅助的操作物在空间上将同类的或相邻的或辅助的操作物体组合在一起体组合在一起现代应用实例：现代应用实例：将多层玻璃用水粘合在一起，便于磨削加工；将多层玻璃用水粘合在一起，便于磨削加工；组合音响设备（收音机、组合音响设备（收音机、CD、磁带等）、磁带等）水陆两用汽车；水陆两用汽车；集成电路板上的多个电子芯片集成电路板上的多个电子芯片75B B将时间上相同的或相近的或辅助的操作物体
54、将时间上相同的或相近的或辅助的操作物体组合在一起组合在一起现代应用实例：现代应用实例：利用生物芯片可同时化验多项血液指标；利用生物芯片可同时化验多项血液指标；摄影机在拍摄影象时同时录音；摄影机在拍摄影象时同时录音；计算机反病毒软件在扫描病毒的同时完成隔离、杀毒、移动计算机反病毒软件在扫描病毒的同时完成隔离、杀毒、移动/复制文件等复制文件等操作。操作。冷热水混和龙头；冷热水混和龙头；坑道里装有喷嘴的掘进器坑道里装有喷嘴的掘进器将热蒸汽喷向冻土以便采掘将热蒸汽喷向冻土以便采掘76多功能原理（多功能原理（0606）使一物体具有能替代其它使一物体具有能替代其它物体的多项功能物体的多项功能现代应用实例：
55、现代应用实例：门铃和烟气报警器组合；门铃和烟气报警器组合；多用途可折叠沙发床；多用途可折叠沙发床；带有圆珠笔的教鞭；带有圆珠笔的教鞭；具有扫描、传真和复印功能的打印机；具有扫描、传真和复印功能的打印机；带电击器的手电筒；带电击器的手电筒；便携水壶的盖子同时也是水杯。便携水壶的盖子同时也是水杯。牙刷的把柄内装牙膏牙刷的把柄内装牙膏门铃和烟气报警器组合门铃和烟气报警器组合77嵌套（嵌套（07） A把一个物体嵌入第二个物体，然后将这两个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，依此类推物体再嵌入第三个物，依此类推现代应用实例：现代应用实例：伸缩式天线；伸缩式天线；液压起重；液压起重；
56、伸缩式钓鱼杆；伸缩式钓鱼杆；俄罗斯套娃俄罗斯套娃悬浮式储油箱悬浮式储油箱可同时存储不同型号的原油可同时存储不同型号的原油78B B使一物体穿过另一物体的空腔使一物体穿过另一物体的空腔现代应用实例：现代应用实例：手机书写笔（平时插入机体上专用的孔中）手机书写笔（平时插入机体上专用的孔中）;汽车平台上的起重机的伸缩起重臂。汽车平台上的起重机的伸缩起重臂。折刀和可伸缩刀；折刀和可伸缩刀；滑行门滑行门/推拉门推拉门教鞭笔教鞭笔79反重力原理（反重力原理（0808） 将物体与另一具有升力的物体组合，来补偿物将物体与另一具有升力的物体组合，来补偿物体的重量体的重量现代应用实例：现代应用实例：气球、降落伞、
57、飞艇、船、潜水艇等。气球、降落伞、飞艇、船、潜水艇等。用氦气球悬挂广告条幅用氦气球悬挂广告条幅救生圈救生圈80巨大船坞的建造巨大船坞的建造（美国专利：（美国专利：3,942,460）工程背景：工程背景：装配船体通常在造船厂进行。装配船体通常在造船厂进行。在陆地上建立在陆地上建立装配大型船只的大装配大型船只的大型造船厂，要建立巨大的干船坞，成本过高。型造船厂，要建立巨大的干船坞，成本过高。81巨大船坞的建造巨大船坞的建造建立水上船坞建立水上船坞利用水的浮力来实现重量补偿利用水的浮力来实现重量补偿82浮式船坞浮式船坞浮式船坞大型船坞装着潜艇大型船坞装着潜艇 83预先反作用（预先反作用（0909）现
58、代应用实例：现代应用实例：为使混凝土在拉伸状态下很好地工作，预先通过压缩的方法将其缩短为使混凝土在拉伸状态下很好地工作，预先通过压缩的方法将其缩短（提供预应力）（提供预应力）在灌注混凝土之前，对钢筋施加应力在灌注混凝土之前，对钢筋施加应力84预先作用（预先作用（1010） A预先部分或全部完成物体所需的作用预先部分或全部完成物体所需的作用现代应用实例：现代应用实例：邮票打孔；邮票打孔；不干胶粘贴不干胶粘贴（预先将塑料带粘上胶制成（预先将塑料带粘上胶制成“胶胶带纸带纸”，到时可随用随扯），到时可随用随扯）为了解决铁道枕木易于腐朽的问题，为了解决铁道枕木易于腐朽的问题，预先給树木刷上渗透漆预先給树
59、木刷上渗透漆85B B预置预置物体，一旦需要时能及时地从物体，一旦需要时能及时地从最方便的位置发挥作用最方便的位置发挥作用现代应用实例：现代应用实例：为解决马路两旁树木的浇灌，在树底土壤中预先埋入水管；为解决马路两旁树木的浇灌，在树底土壤中预先埋入水管；道路转弯、分岔或出口处设置的预先提示牌；道路转弯、分岔或出口处设置的预先提示牌；手机预设单键拨号功能；手机预设单键拨号功能；在停车场安置的预付费系统在停车场安置的预付费系统打石膏时预置锯片打石膏时预置锯片86预置防范（预置防范（1111）对可靠性较低的物体预置紧急防范措施对可靠性较低的物体预置紧急防范措施现代应用实例现代应用实例：图书中的防盗磁
60、卡；图书中的防盗磁卡；汽车安全气囊；汽车安全气囊；码头边上的防撞轮胎；码头边上的防撞轮胎；电闸盒里的保险丝。电闸盒里的保险丝。应急楼梯应急楼梯/防火通道防火通道备用备用降落伞降落伞87等势（等势（1212）改变工作条件，减少物体的提升或下降改变工作条件，减少物体的提升或下降现代应用实例：现代应用实例：方便轮椅通行的无障碍通道；方便轮椅通行的无障碍通道；为方便汽车维修设置的地槽；为方便汽车维修设置的地槽；工厂中自动运料小车工厂中自动运料小车与操作台同高的传送带与操作台同高的传送带运送大型预制混凝土管的卡车运送大型预制混凝土管的卡车带轮子的带轮子的“车臂车臂”穿过管子使它稍离穿过管子使它稍离地面，
61、即可起运地面，即可起运88逆向运作（逆向运作（1313） A A不以常规的要求作用，而是用相反的作不以常规的要求作用，而是用相反的作用来替代用来替代现代应用实例：现代应用实例：在切割金属时，按常规，用冷却液浇在刀在切割金属时，按常规，用冷却液浇在刀具和被加工件的表面上进行冷却。然而，具和被加工件的表面上进行冷却。然而，采用局部冷却工具的工艺，同时给予局部采用局部冷却工具的工艺，同时给予局部激光，可以大大改善金属切割的质量和经激光，可以大大改善金属切割的质量和经济性。济性。采用冷却内置件的方法，使两个套紧的物采用冷却内置件的方法，使两个套紧的物体分离，而不是用加热外层的物体。体分离，而不是用加热
62、外层的物体。89B B把物体把物体 ( (或过程或过程) ) 上下翻转或倒置上下翻转或倒置现代应用实例：现代应用实例：切割时，为使粒屑不落到零件上，将刀具安装在加工件下切割时，为使粒屑不落到零件上，将刀具安装在加工件下滑轮的应用滑轮的应用90C C把通常活动部分变为不活动的，把通常不把通常活动部分变为不活动的，把通常不活动的部分变为活动的活动的部分变为活动的现代应用实例：现代应用实例：“游泳跑步机游泳跑步机” (2.6 X 5.2)零件放置台零件放置台铁水槽铁水槽铸造大型薄壁零件装置铸造大型薄壁零件装置按常规，铸件是处于静止状态，按常规，铸件是处于静止状态，当铸造大型薄壁铸件时，让装有当铸造大
63、型薄壁铸件时，让装有铁水的浇杯静止，而让装有铸型铁水的浇杯静止，而让装有铸型的工作台运动。的工作台运动。跑步机跑步机加工中心将工具旋转改为加工中心将工具旋转改为工件旋转工件旋转91防暴盾防暴盾（美国专利：（美国专利： 6,622,607）工程背景：工程背景：手持式防弹盾牌仅能够保护使用人员的部分身体。为了手持式防弹盾牌仅能够保护使用人员的部分身体。为了防护整个身体，盾牌的面积必须增大。但是，增大盾牌面防护整个身体，盾牌的面积必须增大。但是，增大盾牌面积会使得盾牌变得沉重、巨大，而且不便于使用。积会使得盾牌变得沉重、巨大，而且不便于使用。旧式手提旧式手提防暴盾防暴盾因面积小不足以因面积小不足以防
64、护全身防护全身加大盾的面积加大盾的面积会使盾变得很会使盾变得很沉重使用不便沉重使用不便92新型手持防暴盾新型手持防暴盾用与原来相反的动作达到相同的目的用与原来相反的动作达到相同的目的( (手持式防弹盾牌必须携带手持式防弹盾牌必须携带使用。反向作用原理建议：使用防弹盾牌时不必携带。使用。反向作用原理建议：使用防弹盾牌时不必携带。) )新型的防暴盾新型的防暴盾滚轮滚轮93原理举例：原理举例：曲面化原理曲面化原理(14)(14)以曲线取代线性零件，以曲面取代平面，以球体取代立方体使用滾筒、球、螺旋以旋转运动取代线性运动，利用离心力例：滑鼠用球状结构将平面动作转换成向量94曲面化原理的应用比萨盒的设计
65、如何使比萨盒既保温又可以保证比萨的口感拱形底增加强度和隔热。不仅可以使比萨盒密封从而保温，而且由于蒸馏水聚集到盒底避免了影响口感。95原理举例：动态化原理（原理举例：动态化原理（1515）将一个静止的物体变为运动的物体；将一个结构刚性的物体变为柔性物体；使系统具有自动调节的特性。例：带铰接的超常公交车（使得公交车的长度可以达到25米，乘客可以达到300人）；加了万向轮的椅子；活动扳手；人造卫星上的天线（形状记忆合金）；96案例分析案例分析97案例案例11波音飞机发动机整流罩的改造波音飞机发动机整流罩的改造问题描述问题描述问题描述问题描述：为了采用功率更大的引擎，需要有更多的空为了采用功率更大的
66、引擎，需要有更多的空气进入引擎，必须使引擎整流罩的直径增大，但与气进入引擎，必须使引擎整流罩的直径增大，但与地面的距离减小了，严重地影响了飞机的安全地面的距离减小了，严重地影响了飞机的安全技术冲突技术冲突技术冲突技术冲突分析分析分析分析：“运动物体的面积运动物体的面积”(希望希望改善改善改善改善的技术特性的技术特性)和和“运动物体的尺寸运动物体的尺寸”(恶化恶化恶化恶化的技术特性的技术特性)是该系统中是该系统中发生冲突的两个参数。发生冲突的两个参数。整流罩整流罩整流罩整流罩98案例案例11波音飞机发动机整流罩的改造波音飞机发动机整流罩的改造3939个通用技术参数个通用技术参数3939个个通通用
67、用技技术术参参数数创创新新原原理理99建议：建议：原理14-曲面化原理原理15-动态化原理原理18-振动原理原理4-不对称原理最终解决方案：最终解决方案： 应用创新原理应用创新原理4，将整，将整流罩改为不对称形状流罩改为不对称形状案例案例11波音飞机发动机整流罩的改造波音飞机发动机整流罩的改造1.以曲线取代线性以曲线取代线性零件零件，以曲面取代平面，以曲面取代平面，以球体取代立方体以球体取代立方体2.使用滾筒、球、螺旋使用滾筒、球、螺旋3.以旋转运动取代线性运动，利用离心力以旋转运动取代线性运动，利用离心力1.以非对称形式替代对称形式以非对称形式替代对称形式2.如果对象已经是非对称，增加其非对
68、如果对象已经是非对称，增加其非对称得程度称得程度100案例案例2 22004年9月3日在全国大学生第3届“创新杯”设计大赛中，来自天津大学工业设计专业的参赛学生设计的“城市乌蓬”就是一个利用TRIZ理论结合工业设计与机械设计的成功案例。101竞赛主题是竞赛主题是“无动力旅游观光车设计方案无动力旅游观光车设计方案”，旨在为上海世博会提供方便、实用、美观，旨在为上海世博会提供方便、实用、美观的旅游观光车设计方案，设计要求观光车能的旅游观光车设计方案，设计要求观光车能够搭载够搭载1-41-4名乘客，并要求为人力（无动力）名乘客，并要求为人力（无动力）车，能够在热闹的观光景区和人流如梭的大车，能够在热
69、闹的观光景区和人流如梭的大街小巷穿行观光。街小巷穿行观光。102天津大学设计的观光车，因外形酷似南方水乡常天津大学设计的观光车，因外形酷似南方水乡常见的乌蓬船，取名为见的乌蓬船，取名为“城市乌蓬城市乌蓬”。由于观光车用途的特殊性，车子既要在搭载游客由于观光车用途的特殊性，车子既要在搭载游客时能够提供足够舒适的乘坐空间，而在不载人和时能够提供足够舒适的乘坐空间，而在不载人和停泊时又希望它所占用的空间越小越好。因此在停泊时又希望它所占用的空间越小越好。因此在观光车结构设计方面需要综合考虑进行结构设计观光车结构设计方面需要综合考虑进行结构设计创新。创新。TRIZ理论的学习和有效应用为理论的学习和有效
70、应用为3位学生的创位学生的创新思维提供了强大支持。新思维提供了强大支持。 103观光车总体方案的确定观光车总体方案的确定根据根据TRIZ理论理论40条条发明原理中第发明原理中第17条原理：一维变多维条原理：一维变多维（Transition Into a New Dimension）中的）中的“将将一维直线运动的物体变为二维平面运动，或三维一维直线运动的物体变为二维平面运动，或三维空间运动空间运动”子项，考虑到观光车载客需要稳定且子项，考虑到观光车载客需要稳定且不宜复杂的结构，初步确定观光车采用三轮车的不宜复杂的结构，初步确定观光车采用三轮车的结构形式实现载人和行驶。结构形式实现载人和行驶。10
71、4同时，需要有支持整体变形以缩小空间占用的同时，需要有支持整体变形以缩小空间占用的结构，根据结构，根据TRIZ理论第理论第15条发明原理条发明原理动态动态特性（特性（Dynamicity）中的）中的“使不动的物体可动使不动的物体可动或可自适应或可自适应”子项，在保持简单实用的设计原子项，在保持简单实用的设计原则基础上，选用平行四边形机构作为变形核心则基础上，选用平行四边形机构作为变形核心部分。部分。105106利用第利用第7条发明原理条发明原理嵌套（嵌套（Nesting）中的）中的“把一个物体嵌入第二个物体，然后将这两个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物体再嵌入第三个
72、物体”子项，实现伸缩子项，实现伸缩折叠功能，缩小两个车轮之间的距离，达到使折叠功能，缩小两个车轮之间的距离，达到使观光车占用空间变小的目的。观光车占用空间变小的目的。107图3实现折叠变形后的结构示意图108观光车驱动方案的选择观光车驱动方案的选择运用了运用了TRIZ理论的第理论的第13条发明原理：逆问题（条发明原理：逆问题（Do It in Reverse）。）。将链条驱动系统由后轮驱动改成了前轮驱动。其将链条驱动系统由后轮驱动改成了前轮驱动。其好处是使得后好处是使得后 轮在进行折叠变轮在进行折叠变 形时结构最简单，形时结构最简单， 也不易损坏，同也不易损坏，同 时增加了观光车时增加了观光车 的趣味性。的趣味性。109其它结构设计方案的产生也都直接或间接运其它结构设计方案的产生也都直接或间接运用到了用到了TRIZ理论所包含的创新原理。理论所包含的创新原理。由此可见，一辆看似简单的观光车蕴涵了给由此可见，一辆看似简单的观光车蕴涵了给人极大惊喜的创新设想，并且在先进创新理人极大惊喜的创新设想，并且在先进创新理论的指导下，许多难题迎刃而解。论的指导下，许多难题迎刃而解。110本次课程结束本次课程结束111个人观点供参考，欢迎讨论
