TRIZ法技术矛盾
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4
盾矩阵表（局部）
恶化的 技术特性 改善的 技术特性 1 运动 物体 重量 2 静止 物体 重量 3 运动物 体长度 4 静止物 体长度 5 运动物 体面积 。。 22 能量的 损失 。。 30 物体外部 有害因素 作用的敏 感性 。 39 生 产 率
1运动物体重量
2静止物体重量
8,15 29,34
+
3运动物体长度
35,28 40,29
+
4静止物体长度 2,17 29,4
14,15 18,4
+
5运动物体面积
-
-
+
33 可操作性
25,2 15,13
35,26 24,37
6,13 1,25
28,27 15,3
1,17 13,12
18,4 28,38
30,7 14,26
3
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。 • 由于矛盾不可能由自身造成，行与列号相同（i=j）的矩 阵元素Mi-j为空集，用“＋”表示；若i≠j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 盾但尚未找到适合的解，用“－”号表示；若i≠j时，矩 阵元素Mi-j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的 编号，可在技术矛盾矩阵表中找到。
9
提取技术矛盾对的例子：射击场打 扫
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。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。 改善的通用工程参数是：希望增大靶标体积 （序号7运动物体的体积）；恶化的通用工程 参数是：靶标碎片对地面产生作用（序号31物 体产生的有害因素）的矛盾。 因此本例子的技术矛盾是：“运动物体的体积 VS物体产生的有害因素”。
15
应用于设计场合的13项原理
一． 1.分割与切割原理 二． 2.分离与分开原理 三． 3.局部质量原理 四． 4.不对称原理 五． 26.复制原理 六． 5.通用原理 七． 7.嵌套原理（集成原理） 八． 8.质量补偿原理（反重力原理） 九． 13.反向功能原理 一○．15.动态化原理 一一．17.维度变化原理（主要是扩大） 一二．24.利用中介质原理 一三．31.利用多孔材料原理
1,17 13,16
10,26 34,31
2 19,13
28,10 29,5
2,25 28,39
22,35 13,24
15,1 28
-
39 生产率
6
39个技术特征参数
• • • • • • • • • • • • • 1.运动物体的重量 2.静止物体的重量 3.运动物体的长度 4.静止物体的长度 5.运动物体的面积 6.静止物体的面积 7.运动物体的体积 8.静止物体的体积 9.速度 10.力 11.应力或压力 12.形状 13.结构稳定性
• 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。可见TIRZ法浅谈教程第四章同样位置。
2
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。
程式解 应用到实 际问题
专门的解
x1 1 x2 2 3
12
TRIZ法程式化的求解
操作 用TRIZ术语表达 通用矛盾 在TRIZ法中找到 该矛盾的若干通 用解
概念化 程式化 不断试错 寻找技术 问题的解 具体的技术问题
通用解 应用到具 体问题
若干解决技术问 题的解
13
40个发明创新原理的使用窍门
• 为了方便发明人有针对性的利用40条发明 创新原理，德国TRIZ专家统计出40条发明创 新原理中特别适用于 • 1）走捷径立即可求解，10条； • 2）有利于设计场合，13条； • 3）有利于大幅降低成本的三大类发明原理， 10条。
14
10个使用频率最高的创新原理：
一．35.参数变化原理 二．10.预加作用原理 三．1.分割与切割原理 四．28. 机械系统替代原理 五．2.分离与分开原理 六．15.动态化原理 七．19.周期性作用原理 八．18.利用机械振动原理 九．32. 颜色变化原理 一○．13.反向功能原理
+
-
15,8 29,34
-
10,1 29,35 -
29,37 38,34
15,17 4 -
6,12 34,19
18,19 28,15 7 35,9 6,28 15,17 30,26
22,21 18,27
2,19 22,7 1,15 17,24 1,18 22,23 28,1
35,3 24,37
1,28 15,35 14,4 28,29 30,14 7,26 10,26 34,2
14.强度 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
• • • • • • • • • • • • •
• 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。 • 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。
TRIZ法技术矛盾和物理矛盾解的基本 思路
• 一元二次方程求根有两种途径，头脑风暴 法（试错法）与TRIZ法的差异类似如此。
操作公式 通用公式
ax 2 bx c 0
通用的解
b b 2 4ac x1,2 2a
概念化 程式化 头脑智力 风暴 专门的问题方程 3x 2 5 x 2 0求根
技术矛盾及其解决原理
技术矛盾表现为： ①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； ②一种有害功能会导致 另一子系统有用功能的 削弱； ③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。
1
39个通用工程参数与40个发明原理
17
27.可靠性 28.测试精度 29.制造精度 30.物体外部有害因素作 用的敏感性 31.物体产生的有害因素 32.可制造性 33.可操作性 34.可维修性 35.适应性及多用性 36.装置的复杂性 37.监控与测试的困难程 度 38.自动化程度 39.生产率
7
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。 • 第三步，按照相矛盾的通用工程参数编号i和j，在矛盾矩阵中找 到相应的矩阵元素Mi-j，该矩阵元素值表示40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。 • 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。 • 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 述工作。
10
技术矛盾解决方法实际应用举例
技术矛盾解决方法的步骤： 步骤一 分析问题，发现矛盾。 步骤二 根据TRIZ，表述矛盾。
采取某项措施时,矛盾对中的一个参数变优, 另一个参数变劣。
步骤三 对照工具，得出解法。
在矩阵表中寻找该矛盾对的解决办法。
回到具体技术系统，解决具体问题。
11
步骤四 针对问题，构思设计。
16
可大幅降低产品的成本的10项原理
一．1.分割与分离原理 二．2.分离与分开原理（取消某一部分） 三．3.局部质量原理 四．5.通用万能原理 五．10.预加作用原理 六．16.不完全达到或超过原理 七．20.持续有效作用原理 八．25.自服务原理 九．26.复制原理 一○．28. 用价廉而寿命短的代替昂贵而寿命长的原理
8
提取技术矛盾对：陨石撞地球
• 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，但往往仅能得到约百万分之一。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。 • 改善的通用工程参数是37（监控制和测试的困难程 度）：为了得到陨石，必须对地面上所有的石块进 行分析；恶化的通用工程参数是将耗费大量时间即 25（时间损失）。 • 因此本例子的技术矛盾是“监控制和测试的困难程 度vs时间损失”。
盾矩阵表（局部）
恶化的 技术特性 改善的 技术特性 1 运动 物体 重量 2 静止 物体 重量 3 运动物 体长度 4 静止物 体长度 5 运动物 体面积 。。 22 能量的 损失 。。 30 物体外部 有害因素 作用的敏 感性 。 39 生 产 率
1运动物体重量
2静止物体重量
8,15 29,34
+
3运动物体长度
35,28 40,29
+
4静止物体长度 2,17 29,4
14,15 18,4
+
5运动物体面积
-
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33 可操作性
25,2 15,13
35,26 24,37
6,13 1,25
28,27 15,3
1,17 13,12
18,4 28,38
30,7 14,26
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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。 • 由于矛盾不可能由自身造成，行与列号相同（i=j）的矩 阵元素Mi-j为空集，用“＋”表示；若i≠j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 盾但尚未找到适合的解，用“－”号表示；若i≠j时，矩 阵元素Mi-j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的 编号，可在技术矛盾矩阵表中找到。
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提取技术矛盾对的例子：射击场打 扫
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。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。 改善的通用工程参数是：希望增大靶标体积 （序号7运动物体的体积）；恶化的通用工程 参数是：靶标碎片对地面产生作用（序号31物 体产生的有害因素）的矛盾。 因此本例子的技术矛盾是：“运动物体的体积 VS物体产生的有害因素”。
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应用于设计场合的13项原理
一． 1.分割与切割原理 二． 2.分离与分开原理 三． 3.局部质量原理 四． 4.不对称原理 五． 26.复制原理 六． 5.通用原理 七． 7.嵌套原理（集成原理） 八． 8.质量补偿原理（反重力原理） 九． 13.反向功能原理 一○．15.动态化原理 一一．17.维度变化原理（主要是扩大） 一二．24.利用中介质原理 一三．31.利用多孔材料原理
1,17 13,16
10,26 34,31
2 19,13
28,10 29,5
2,25 28,39
22,35 13,24
15,1 28
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39 生产率
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39个技术特征参数
• • • • • • • • • • • • • 1.运动物体的重量 2.静止物体的重量 3.运动物体的长度 4.静止物体的长度 5.运动物体的面积 6.静止物体的面积 7.运动物体的体积 8.静止物体的体积 9.速度 10.力 11.应力或压力 12.形状 13.结构稳定性
• 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。可见TIRZ法浅谈教程第四章同样位置。
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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。
程式解 应用到实 际问题
专门的解
x1 1 x2 2 3
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TRIZ法程式化的求解
操作 用TRIZ术语表达 通用矛盾 在TRIZ法中找到 该矛盾的若干通 用解
概念化 程式化 不断试错 寻找技术 问题的解 具体的技术问题
通用解 应用到具 体问题
若干解决技术问 题的解
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40个发明创新原理的使用窍门
• 为了方便发明人有针对性的利用40条发明 创新原理，德国TRIZ专家统计出40条发明创 新原理中特别适用于 • 1）走捷径立即可求解，10条； • 2）有利于设计场合，13条； • 3）有利于大幅降低成本的三大类发明原理， 10条。
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10个使用频率最高的创新原理：
一．35.参数变化原理 二．10.预加作用原理 三．1.分割与切割原理 四．28. 机械系统替代原理 五．2.分离与分开原理 六．15.动态化原理 七．19.周期性作用原理 八．18.利用机械振动原理 九．32. 颜色变化原理 一○．13.反向功能原理
+
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15,8 29,34
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10,1 29,35 -
29,37 38,34
15,17 4 -
6,12 34,19
18,19 28,15 7 35,9 6,28 15,17 30,26
22,21 18,27
2,19 22,7 1,15 17,24 1,18 22,23 28,1
35,3 24,37
1,28 15,35 14,4 28,29 30,14 7,26 10,26 34,2
14.强度 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
• • • • • • • • • • • • •
• 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。 • 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。
TRIZ法技术矛盾和物理矛盾解的基本 思路
• 一元二次方程求根有两种途径，头脑风暴 法（试错法）与TRIZ法的差异类似如此。
操作公式 通用公式
ax 2 bx c 0
通用的解
b b 2 4ac x1,2 2a
概念化 程式化 头脑智力 风暴 专门的问题方程 3x 2 5 x 2 0求根
技术矛盾及其解决原理
技术矛盾表现为： ①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； ②一种有害功能会导致 另一子系统有用功能的 削弱； ③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。
1
39个通用工程参数与40个发明原理
17
27.可靠性 28.测试精度 29.制造精度 30.物体外部有害因素作 用的敏感性 31.物体产生的有害因素 32.可制造性 33.可操作性 34.可维修性 35.适应性及多用性 36.装置的复杂性 37.监控与测试的困难程 度 38.自动化程度 39.生产率
7
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。 • 第三步，按照相矛盾的通用工程参数编号i和j，在矛盾矩阵中找 到相应的矩阵元素Mi-j，该矩阵元素值表示40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。 • 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。 • 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 述工作。
10
技术矛盾解决方法实际应用举例
技术矛盾解决方法的步骤： 步骤一 分析问题，发现矛盾。 步骤二 根据TRIZ，表述矛盾。
采取某项措施时,矛盾对中的一个参数变优, 另一个参数变劣。
步骤三 对照工具，得出解法。
在矩阵表中寻找该矛盾对的解决办法。
回到具体技术系统，解决具体问题。
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步骤四 针对问题，构思设计。
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可大幅降低产品的成本的10项原理
一．1.分割与分离原理 二．2.分离与分开原理（取消某一部分） 三．3.局部质量原理 四．5.通用万能原理 五．10.预加作用原理 六．16.不完全达到或超过原理 七．20.持续有效作用原理 八．25.自服务原理 九．26.复制原理 一○．28. 用价廉而寿命短的代替昂贵而寿命长的原理
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提取技术矛盾对：陨石撞地球
• 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，但往往仅能得到约百万分之一。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。 • 改善的通用工程参数是37（监控制和测试的困难程 度）：为了得到陨石，必须对地面上所有的石块进 行分析；恶化的通用工程参数是将耗费大量时间即 25（时间损失）。 • 因此本例子的技术矛盾是“监控制和测试的困难程 度vs时间损失”。