TRIZ创新理论阿奇舒勒矛盾矩阵课件

• 3.矛盾元素是非工程参数，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； • 歌咏比赛的奖项既要设立得多，又要设立得少等。
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例1：土地爷的哲学
• 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。他走后，前前后后来了四个祈 祷者——
TRIZ（萃智）理论
阿奇疏勒矛盾矩阵
创新操作方法
2012.7
TRIZ创新理论阿奇舒勒矛盾矩阵
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物理矛盾与技术矛盾的解决原理
• 1.矛盾的概念及分类 • 2.物理矛盾及其解决原理 • 3.技术矛盾及其解决原理 • 4.矛盾矩阵及其应用
• 4.1矛盾矩阵的构造 • 4.2矛盾矩阵的应用 • 4.3技术矛盾解决方法实际应用举例
• 5.TRIZ法技术矛盾和物理矛盾解的基本思路 • 6.40条发明创新原理的使用窍门
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1.矛盾的概念及其分类
矛盾普遍存在于各种产品或技术系统中。 技术系统进化过程就是不断解决系统所存在矛盾的
过程。
矛盾的类型：
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2.物理矛盾及其解决原理
• 第j使，三用该步。矩，阵按元照素相值矛表盾示的40通条用发工明程创参新数原编理号的i序和号j，，在按矛照盾该矩序阵号中找找出到相相应应的的原矩理阵供元下素一M步i-
• 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。
• 4.整体与部分分离：将矛盾双方在不同的层次分离，以降低解决问题的难度。 当系统矛盾双方在系统层次只出现一方时，整体与部分分离是可能的。 • 举例：采用柔性生产线，以满足大众化和个性化市场需求的不同要求。
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物理矛盾的解决方法（11种表示法）
序号
解决方法
应用举例
1 矛盾特性的空间分离
12.形状
38.自动化程度
13.结构稳定性
39.生产率
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4.2 矛盾矩阵的应用
• 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。 • 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TRIZ提供的39个通用工程特性参数中选定相应的工程参 数。
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土地爷的办法
• 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----果园农夫， • 刮风河边好行船----船夫； • 白天天晴好走路----商人， • 夜晚下雨润良田----种田农夫。
• 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。
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燃灶燃气输入控制方法
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，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。
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物理矛盾的解决方法（4种表示法）
• 2.时间分离：将矛盾双方分离在不同的时间，以降低解决问题的难度。当系 统矛盾双方在某一时间只出现一方时，时间分离是可能的。 • 举例：将飞机机翼设计成可调的活动机翼，以适应在飞行中各个时间段 的不同要求。 • 又如为了解决用电高峰期电能紧缺的矛盾，进行时间分离，用电低峰时 降低电价，鼓励人们低峰时间用电。
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从一种状态向另一种状态 下不会松开。
过渡
利用状态变化所伴随的现 一种输送冷冻物品装置的支撑部件是由冰制成的，
9象
在冷冻物品融化过程中能最大限度地减少摩擦力。
用两相的物质代替单相的
10 物质
抛光液可由一种液体与一种粒子混合组成。
通过物理作用及化学反应
为了增加木材的可塑性，可将木材注入含有盐的氨
11
使物质从一种状态过渡到 水。
另一种状态
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物理矛盾的类型
• 1.矛盾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。
• 2.矛盾元素是通用工程参数，不同的工况条件对它有着不同的要求。 • 例如，某个装置要实现温度达到100℃，又要实现温度达到200 ℃ ； • 灯泡的功率既要是25W，又要是100W。
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例3.管理问题
• 3.空间分离
设置小办公室和大会议室。或者大办公室中设置挡板隔成相对单独的办 公空间。
• 4.基于条件的分离
小型家庭办公如soho，大家在网络上沟通并随时上交工作结果，定期到 公司交流与接收新任务。
• 5.整体与部分分离
领导使用单独办公室，一般职员集体办公。
一种有害功能会导致另一子 系统有用功能的削弱；
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。
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39个工程参数与40个发明原理
• TRIZ法通过对百万件专利的详细研究，提出用39个通用工程参数 来描述技术矛盾。
• 在实际应用时，首先要把组成矛盾双方的性能用该39个通用工程 参数来表示，这样就将实际工程技术中的矛盾转化为一般的标准 的技术矛盾。
29、34、37
整体与部分分 12、28、31、32、35、36、38、39、40
离
基于条件的分 1、7、25、27、5、22、23、6、8、14、
离
TRIZ创新理论阿奇舒勒2矛5盾、矩阵35、13
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3.技术矛盾及其解决原理
技术矛盾表现为：
在一个子系统中引入一种有 用功能后，会导致另一子系 统产生一种有害功能，或加 强了已存在的一种有害功能；
• 所谓物理矛盾是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有 某种特性，但该特性出现的同时会产生与此相反的不利或有害的 后果。
• 物理矛盾一般来说有两种表现：
• 一是系统中有害性能降低的同时导致该系统中有用性能的降低； • 二是系统中有用性能增强的同时导致该系统中有害性能的增强。
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39个技术特征参数
1.运动物体的重量 14.强度
27.可靠性
2.静止物体的重量
15.运动物体作用时间
28.测试精度
3.运动物体的长度 4.静止物体的长度
16.静止物体作用时间 17.温度 18.光照度
29.制造精度 30.物体外部有害因素作用
的敏感性
5.运动物体的面积 19.运动物体的能耗
31.物体产生的有害因素
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4.1 矛盾矩阵的构造
• 矛盾矩阵是用39个通用工程特征参数组成的39×39正方矩阵。 • 该矩阵的行是按39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39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。
• 矩阵元素用Mi-j表示，其下标i表示该元素的行数，下标j表示该元素的列数。 • 由表示于；矛若盾i不≠可j时能，由矩自阵身元造素成为，空行集与，列指号这相两同个（特i=征j）参的数矩间阵不元构素成M矛i-盾j为，空或集是，存用在“矛＋”
用齿形带进行运动传递可降低因齿轮啮合运动产生 的噪声。
2 矛盾特征的时间分离
折叠式自行车在行走时体积大，在储存时因折叠体 积变小。
不同系统或元件与另一系统相 轧钢时，传送带上的钢板首尾相连，使钢板端部保
3连
持一定温度。
将系统改为反系统，或将系统
4 与反系统相结合
为防止润滑系统渗漏，常采用密封装置。
系统作为一个整体具有特性+B，链条与链轮组成的传动系统是柔性的，但每个链节
盾数但 值尚 为未 解找 决到 所适 在合 的的行解与，列用通“用－工”程号特表征示参；数若 所产i≠生j时的，技矩术阵矛元盾素的M相i-j为关非发空明集创，新其原
理的编号，可在技术矛盾矩阵表中找到。
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技术矛盾矩阵（局部）
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• 一位果农祈祷别刮风，避免把快成熟的果子给刮下来； • 一位船夫祈祷赶快刮风，以便乘风远航； • 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。 • 一个种地的农民祈祷赶紧下雨，以免耽误播种的季节；
• 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。
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常见的物理矛盾
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物理矛盾的解决方法（4种表示法）
• 1.空间分离：将矛盾双方分离在不同的空间，以降低解决问题的难度。当系 统矛盾双方在某一空间只出现一方时，空间分离是可能的。 • 举例：测量海底时，将声纳探测器与船体空间分离，用以防止干扰，提 高测试精度。 • 又如在快车道上方建立人行天桥，车流和人流各行其道，实现空间的分 离。
5 其子系统具有特性－B
却是刚性的。
6 微观操作为核心的系统
微波炉可代替电炉加热食物。
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物理矛盾的解决方法（11种表示法续）
序号
解决方法
应用举例
系统中一部分物质的状态
7 交替变化
运输时氧气处于液态，使用时处于气态。
由于工作条件变化使系统
形状记忆合金管接头在低温下很容易安装，而常温
锅压力 输气管
控制孔 移动杆 弹簧
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例3：管理问题
• 矛盾表达：
• 工程技术人员需要单独工作，便于静心思考提高工作效率；同时需要他 们一起工作，便于交流想法，互相学习和促进。构成物理矛盾。
• 1.时间分离
• 1）咖啡间歇 平时各人单独工作，每天上下午有咖啡间歇，大家休息和交流。 • 2）弹性工作制 每人每天工作8小时，不限时间段，但每天下午必须上班，保证见面和交流时 间。
6.静止物体的面积 7.运动物体的体积 8.静止物体的体积
20.静止物体的能耗 21.功率 22.能量损失 23.物质损失
32.可制造性 33.可操作性 34.可维修性
9.速度
24.信息损失
35.适应性及多用性
10.力
25.时间损失
36.装置的复杂性
11.应力或压力
26.物质或事物的数量
37.监控与测试的困难程度
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物理矛盾与技术矛盾的联系
• 物理矛盾和技术矛盾是可以彼此转换的。通常来说，许多技术矛盾，经过分解和细化， 最终都转化成为物理矛盾。
4个分离原理与40条发明创新原理的对应
分离原理
发明原理序号
空间分离
1、2、3、4、7、13、17、24、26、30
时间分离 9、10、11、15、16、18、19、20、21、
• 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“空间分离”，后两句话说的是雨的“时间分离”。
TRIZ创新理论阿奇舒勒矛盾矩阵Biblioteka 14例2：燃灶燃气控制
• 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。
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物理矛盾的解决方法（4种表示法）
• 3.条件分离：将矛盾双方在不同的条件下分离，以降低解决问题的难度。当 系统矛盾双方在某一条件性下只出现一方时，条件分离是可能的。 • 举例：电子设计中的管脚复用
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物理矛盾的解决方法（4种表示法）
• TRIZ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 40条解决技术矛盾的发明创新原理。
• 这两表是解决技术矛盾的关键，但由于篇幅的原故在此不详列。
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4.矛盾矩阵及其应用 TRIZ法解决问题流程大致分为四步： 1.对待解决的实际问题作详尽的分析并提取存在的矛盾， 2.将该矛盾转化为TRIZ法中的某种通用问题模型， 3.利用TRIZ法工具得到TRIZ法提供的通用形式的解， 4.把TRIZ解具体化为针对该实际问题的具体解。