TRIZ理论三-技术矛盾与发明原理
triz矛盾矩阵表原理
triz矛盾矩阵表原理TRIZ矛盾矩阵：创新解码器，挑战与机遇的奇妙碰撞在创新的海洋里遨游，我们常常遭遇各式各样的问题瓶颈，仿佛站在科技树的一个棘手节点，进退维谷。
此时，一种名为“TRIZ”的强大工具——矛盾矩阵表便犹如神秘的航海图，以其独特且富有创意的方式引导我们破浪前行，揭示出问题解决的新路径。
TRIZ（发明问题解决理论）的核心之一便是这个矛盾矩阵表，它可不是寻常的表格那么简单，而是由俄国发明家阿利赫舒列尔精心研发的一套系统化创新方法论。
就如同武侠小说中的武学秘籍，矛盾矩阵表以其独特的矛盾对立体和40个发明原理，为我们在设计、研发乃至生活中的种种难题提供了破解之道。
矛盾矩阵表，顾名思义，其核心在于识别并解决技术系统的矛盾。
当我们的创新之旅遇到“鱼与熊掌不可兼得”的困境时，比如想要提高产品质量却又想降低成本，或者希望产品更小巧但性能却要求提升，这些看似无法调和的矛盾就是矩阵表大展身手的地方。
在这个神奇的矩阵中，矛盾被分为39种功能对立和1种物理矛盾，每一对矛盾都对应着一套针对性的创新原理。
如同侦探解开谜团一般，工程师们只需将问题对立项定位到矩阵中，就能找到一系列可能的解决方案。
这就是TRIZ矛盾矩阵的独门秘诀，既直观又高效，让你忍不住惊叹：“哇塞！原来还可以这样解决问题！”矛盾矩阵的魅力不仅体现在它的实用性上，更在于它激发创新思维的独特方式。
它鼓励我们打破常规思维框架，从新的视角审视旧问题，让那些看似无解的僵局瞬间变得柳暗花明。
这就像是一位智慧的老者，以平易近人的口吻，通过生动的案例，教诲我们如何举一反三，触类旁通。
总而言之，在创新探索的路上，TRIZ矛盾矩阵就像是一个充满魔力的指南针，引领我们在问题丛林中披荆斩棘，不断挖掘潜在的可能性。
每一次成功应用，都是人类智慧与科技力量的巧妙结合，也是挑战与机遇的一次奇妙碰撞。
让我们手握矛盾矩阵这张创新解码器，勇往直前，共同绘制科技创新的美好蓝图吧！。
Triz(发明问题解决)理论及矛盾矩阵表
人们通常面临两类问题：一类是知道一般的解决方法，一类是不知道解决方法。 有解决方法的通常可以通过查找书籍、技术文献或相关专家提供信息来解决。假定 我要设计一种车床，但只要低速100rpm的电机就够了，但大多数的交流电机都是高 速3600rpm的，那么问题就是如何降低电机的速度，解决方案是用齿轮箱或变流器， 于是就设计特定尺寸、重量、转速、扭矩的齿轮箱等等，来解决问题。
表三 40个发明原则 1. 分割 a. 把一个物体分成几个独立的部分 b. 把物体变成可组合的 c. 增加物体的自由度 实例:
组合式家俱, 模块化计算机组件, 可折叠木尺 花园里浇水的软管可以接起来以增加长度。 2. 抽取
3.1.2 公式化的问题: TRIZ棱镜
在客观矛盾下重申问题并识别可能存在的问题。会不会存在改善了一种技术特 性而导致其他技术特性的性能下降或其他问题出现了，会不会有技术冲突存在而进 行折衷处理。 实例: 我们无法控制饮料罐的高度，由于原材料的价格使我们要降低成本，这样罐 体的厚度要薄，但是这会引起罐体强度不够。这就是一对客观矛盾，如果我们解决 了这对矛盾，我们就会得到一个理想的工程系统。
发明问题解决理论(TRIZ)
1.0 介绍
二战以后，美国品质优良、技术先进的产品充实了全世界，但是二十世纪七十 年代的石油危机，使得美国在许多与石油相关的廉价产品上，输给了欧洲和亚洲的 竞争对手。美国的创新技术不再具有优势。
二十世纪九十年代以后美国的工业开始复苏，尤其在汽车工业，这主要得益于 这些工业受到了许多日本质量控制方法的影响，这些质量控制方法使帮助美国的工 业产品提高了质量、降低了成本，并重新赢得了客户，随着美国产品质量的差距和 日本产品越来越小，美国就开始寻找新的方法来增加客户满意度、提高产品质量、 降低成本、加快产品面市时间，在美国被称为“更快、更好、更便宜”。
如何运用TRIZ创新原理解决技术矛盾？
如何运用TRIZ创新原理解决技术矛盾？在追求技术突破的过程中，不可避免地会遇到各种技术矛盾，这些矛盾往往成为制约创新步伐的瓶颈。
TRIZ作为一种系统化的创新方法论，为我们提供了一种科学、高效的途径来解决这些技术难题。
具体步骤如深圳天行健企业管理咨询公司下文所述：一、确定技术矛盾1. 首先，要明确技术系统中存在的问题。
例如，在汽车设计中，我们希望提高汽车的速度（这是一个我们追求的改进特性），但同时可能会导致油耗增加（这是一个恶化的特性），这就构成了一对技术矛盾。
2. 对问题进行准确的描述和分析，确定哪些参数需要改进，哪些参数会因此受到负面影响。
可以通过功能分析等方法，将技术系统分解为各个组件及其功能，以便更清晰地识别矛盾。
二、查找TRIZ矛盾矩阵1. TRIZ矛盾矩阵是解决技术矛盾的重要工具。
它将工程中经常遇到的技术矛盾进行了归纳和总结，并给出了相应的创新原理推荐。
2. 以刚才汽车速度与油耗的矛盾为例，我们查找矛盾矩阵。
速度相关的参数可能对应“运动物体的速度”这一行，油耗相关的参数可能对应“能量损失”这一列。
在矛盾矩阵中找到这一行列的交叉点，会得到一组推荐的创新原理编号。
三、应用创新原理1. 根据矛盾矩阵得到的创新原理编号，查找对应的创新原理并理解其含义。
例如，可能得到的创新原理有“分割”“局部质量”等。
- “分割”原理：可以考虑将汽车的某些部件进行分割设计。
比如将车身设计成可调节的空气动力学模块，在高速行驶时调整为低风阻形态以提高速度，在低速行驶时调整为其他形态以减少不必要的重量和空气阻力，这样可能在一定程度上平衡速度和油耗的矛盾。
- “局部质量”原理：针对汽车的不同部位采用不同的材料和设计，以满足速度和油耗的不同要求。
例如，在汽车的前脸等关键部位采用更轻质且高强度的材料，减少整车重量从而降低油耗，同时又不影响高速行驶时的稳定性和安全性。
2. 对每个创新原理进行深入思考和尝试，结合实际技术系统的特点，探索多种可能的解决方案。
(TRIZ)技术矛盾与创新原理
ARIZ
矛盾矩阵表 分离原理 知识效应库 76个标准解 创新原理 创新原理 科学效应
通过本讲学习可以掌握以下内容：
1、什么是技术矛盾? 2、解决技术矛盾的40个创新原理是什么? 3、矛盾矩阵表如何使用? 4、怎样定义技术矛盾，并通过创新原理产生
有用的方案？
目录
一、关于矛盾 二、39个通用工程参数 三、40个创新原理 四、矛盾矩阵表的使用 五、技术矛盾案例详解
22
能量损失
做无用功消耗的能量。减少能量损失有时需要应用不同的技术来提升能 量利用率
23
物质损失
部分或全部，永久或临时，物体材料、物质、部件或者子系统的损失
部分或全部，永久或临时，系统数据的损失，后者系统获取数据的损失，
24
信息损失
经常也包括气味、材质等感性数据
2.3、39个通用工程参数的定义
25
12.形状 13.稳定性
14.强度 15.运动物体的作用时间 16.静止物体的作用时间 17.温度 18.照度 19.运动物体的能量消耗 20.静止物体的能量消耗 21.功率 22.能量损失 23.物质损失 24.信息损失
25.时间损失 26.物质的量
27.可靠性 28.测量精度 29.制造精度 30.作用于物体的有害因素 31.物体产生的有害因素 32.可制造性 33.操作流程的方便性 34.可维修性 35.适应性，通用性 36.系统的复杂性 37.控制和测量的复杂性
TRIZ的解题流程
工具
TRIZ一般的问题 （基本的专有名词）
抽象
具体 发明问题
试错
TRIZ 一般的解决方法
类比
解决具体 问题的方法
2.1、TRIZ解决技术矛盾的流程
TRIZ理论知识培训
从上面的例子中我们可以定义出: 执行功能的组件是功能的载体， 功能的对象是接受功能的组件， 是功能使某个参 数得到保持或发生了改变的组件。
三、功能分析
3、功能存在的三个必备条件 一个功能如果存在， 必须同时具备三个条件: (１) 功能的载体和功能的对象都是组件， 即物质或场。 (２) 功能的载体与功能的对象之间必须有相互作用， 即二者必须相互接触。 (３) 功能的对象至少是一个参数被这个相互作用改变或者保持。
对比这两种描述， 我们可以看到第二种更加接近事物的本质。 如果把头盔的作用描述成为保护头部， 那么在今后的工作中将主要围绕头盔和头部来展开。
若是描述成如何能有效地挡住子弹， 则在今后的工作中将会把着眼点放在怎样才能使头盔更加有效地挡住子弹。
表 ９ － １ 为一些常用的可用于描述功能的词。 在日常用语中有些动词很常用， 但用于功能描述是错的， 例如允许、 保护、 连接、
TRI Z
创新方法
前言
在Altshuller的带领下，动用前苏联的1500多名专家，经过50多年对250万的专 利文献加以搜集、研究、整理、归纳、提炼和重组,建立起一整套体系化的、实用的 解决发明问题的理论方法体系——TRIZ（解决发明问题理论）
TRIZ是工程技术人员的“孙子兵法”：TRIZ=方法学+知识库 TRIZ包含以下三个方面：方法学(A)：对于技术的新认识；方法学(B)：关于解决 问题的思维方式知识库：实施方法学(A)的案例(知识)集合。
TRIZ理论(发明问题解决理论)简介
TRIZ理论（发明问题解决理论）简介冷战时期，以美国为首西方国家的特工与前苏联的克格勃曾经进行过无数次惊心动魄的间谍战，其中一次就是围绕被称为神奇的“点金术”展开的。
因为美国、德国等西方国家惊异于前苏联在军事、工业等方面的创造能力，他们把创造这种奇迹的神秘武器称为“点金术”，可结果强大的克格勃使欧美国家只能望“术”兴叹。
那么这种神奇的“点金术”到底是什么呢？它为什么有这么大的威力？这个“点金术”就是当前世界上著名的发明问题解决理论，被简称为TRIZ理论，TRIZ就是“发明问题解决理论”的俄语缩写，是由前苏联发明家阿奇舒勒在1946年创立的，因而阿奇舒勒也被尊称为TRIZ理论之父。
TRIZ理论被公认为是使人聪明的理论。
1946年，阿奇舒勒开始了发明问题解决理论的研究工作。
当时阿奇舒勒在前苏联里海海军专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？答案是肯定的！阿奇舒勒发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程，是有规律可循的。
人们如果掌握了这些规律，就会能动地进行产品设计并能预测产品未来发展趋势。
以后数十年中，阿奇舒勒穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。
在他的领导下，前苏联的数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析了世界近250万份高水平的发明专利，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术问题，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。
TRIZ的核心是技术进化原理。
按这一原理，技术系统一直处于进化之中，解决矛盾是其进化的推动力。
它们大致可以分为3类：TRIZ的理论基础、分析工具和知识数据库。
TRIZ理论—技术盾与发明原理
14 速度 15 力 16 运动物体消耗的能量. （能量消耗）
17 静止物体的消耗能量 33 兼容性/可连通性
（能量消耗）
34 使用方便性（操作性）
18 功率
35 可靠性
19 张力/压力（应力或压强） 36 易维护性（维修性）
20 强度
37 安全性
21 结构的稳定性
46. 控制的复杂性
31 有害的副作用
47 测量难度
（物体产生的有害因素） 48 测量的准确度（精度）
32 适应性
2003与1970 矩阵表比较： ■ 编码相同的； ■ 编码有变动的；
成就别人才能成就自己 ■ 增加的发明9原理编码
9
二、物理矛盾与技术矛盾的关系
物理矛盾 一个参数 一个元素
技术矛盾 二个参数 一个系统
试图改变物体状态的任何作用。
成就别人才能成就自己
15
39个通用工程参数及定义
（11）应力或压力
是指单位面积上的力。
（12）形状
是指物体外部轮廓或系统的外貌。
（13）稳定性
是指系统的完整性及系统组成部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。
（14）强度
是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。
（15）运动物体作用时间
（30）作用于物体有害因素
是指物体对受外部或环境中的有害因素作用的敏感程度。
（31）物体产生的有害因素
是指有害因素将降低物体或系统的效率，或完成功能的质量。这些有害因素是由物体或系统操作的一部分而产生的。
成就别人才能成就自己
17
39个通用工程参数及定义
（32）可制造性
是指物体或系统制造过程中简单、方便的程度。
4.TRIZ理论主要内容
创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程，TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。
现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容：1. 创新思维方法与问题分析方法TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法，它可以帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在。
2. 技术系统进化法则针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。
利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。
3. 技术矛盾解决原理不同的发明创造往往遵循共同的规律。
TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。
4. 创新问题标准解法针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。
5. 发明问题解决算法ARIZ主要针对问题情境复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统。
它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深入分析，问题转化，直至问题的解决。
6. 基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。
TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
（一）TRIZ的技术系统八大进化法则。
阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，被称为“三大进化论”。
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。
TRIZ理论三-技术矛盾与发明原理PPT
TRIZ理论是系统创新方法的重要理论之一，本PPT将介绍技术矛盾的类型和 发明原理的概述，以及TRIZ方法的优势和限制，以及应用TRIZ理论的效果证 明。
TRIZ 理论简介
TRIZ是一种系统化创新的方法论，帮助我们解决技术问题和提升创新能力。
技术矛盾的定义和类型
案例2: 创新企业
应用TRIZ理论，该企业实现了技术创新的突破，取 得了巨大的市场竞争优势。
总结和展望
TRIZ理论为技术问题的解决提供了系统方法和方法论，未来的发展将在更广泛的领域展开。
3
例子或案例解释
通过实际案例来解释技术矛盾解决方法的应用。
TRIZ方法的优势和局限性
1 优势
2 局限性
提供了系统性的解决问题的方法，帮助创新。
需要对TRIZ理论有深入理解，应对复杂问题 有挑战。
应用TRIZ理论的效果证明
案例1: 全球公司
通过应用TRIZ方法，该公司成功解决了技术矛盾， 提升了产品性能。
原理15: 动态规划
通过在不同阶段引入不同的参数，解决技术矛盾。
原理27: 必要条件的消除
通过消除技术矛盾中的必要条件，实现创新解决方 案。
技术矛盾解决方法
1
分析矛盾与找到解决方案
通过深入分析技术矛盾并寻找创新的解决方案来解决问题。
2
TRIZ矛盾矩阵的使用
利用TRIZ矛盾矩阵辅助找到对应的发明原理。
物理矛盾
当两个或多个参数的变化相互冲突时出现的矛盾。
引用矛盾
在特定条件下，对系统的要求相互冲突。
质量矛盾
在产品或系统中存在互相冲突的质量要求。
发明原理的概述
发明原理是一些常见的解决技术矛盾的方法和思路，其中包括39个经过总结和归纳的原理。
TRIZ理论简介
TRIZ的主要内容
理想化 理想化是对客观世界中所存在物体的一种抽象，理想化 物体是真实物体存在的一种极限状态。 理想机器 没有质量、体积，但 能完成所需的工作 理想方法 不消耗能量及时间， 但通过自身调节，获 得所需的效应 理想过程 只有过程的结果，而 无过程本身，突然就 获得了机会 理想物质
没有物质，功能得以 实现
增加另外一个场F2来强化有用的效果。 例：利用蒸气来代 替机械力，以去 除墙上的墙纸， 效率和效果提升 许多。
物-场分析模型： （5）物-场模型解法： 3. 效应不足的完整模型: 插进一个物质S3并加上另一个场F2来提高有用效应 例：过滤网加装一个电 场，将细小的粒子给
聚集成大颗粒子，其
过滤效率得到大幅提 升。
壁过热，冷却功能不足。
4.有害功能模型 组件齐全，但产生了与设计者所追求的的效应相冲突的效应，需要消除有害功
能。例如，炉壁因生火而过热。
物-场分析模型：
（5）物-场模型解法： 1.不完整模型： 解法：补齐所缺失的元素，增加场F或工具S2，完整模 型。
例：液体（S1）中存在着气泡(S2)。使用离心机 （增加机械场F）将气泡从液体中分解出来。
一个技术系统进化需要经过四个阶段：婴儿期、成长期、系统进化的阶段性 S曲线各时期的特点：
衰退期 成熟期 成长期 婴儿期
价值和潜力显然 大量人力和财力 投入，效率和性 能得到提高 系统高速发展 系统日趋完善 性能水平得到最 佳 利润最大并有下 降趋势 研究成果水平低 下 技术达极限，将 被新的技术系统 所取代，新的S 曲线开始
TRIZ 核 心 思 想
TRIZ的思维模式：
把该解转化为领域的解或特解
利用 TRIZ 中的工具，如发明原理、 标准解等，求出该 TRIZ 问题的普 适 解 或 称 模 拟 解
TRIZ物理矛盾与技术矛盾解决原理
17 温度
18 光照度
19 运动物体的能量
20 静止物体的能量
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
序 号
名称
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
❖ 问题表述：波音公司在改进737 设计过程中, 希望发动机 增大功率,增大功率就需要吸入更多的空气,这样发动机罩 的直径需要增大,导致发动机罩与地面的距离变小,而发动 机罩与地面的距离又不希望减小,这就出现了技术冲突。
❖ 由此定义技术矛盾：增加功率（发动机功率）会降低物质 或事物的数量（发动机罩与地面的距离）。
1、空间分离原理。 ❖ 创新原理l：分割 ❖ 创新原理2：抽取 ❖ 创新原理3：局部质量 ❖ 创新原理4：增加不对称性 ❖ 创新原理7：嵌套 ❖ 创新原理13：逆向 ❖ 创新原理17：多维化 ❖ 创新原理24：借助中介物 ❖ 创新原理26：复制 ❖ 创新原理30：柔性外壳或薄膜
发明原理7: 嵌套
五、分离原理与40个创新原理的对应关系
。 ❖ 带来负面影响的参数：可制造性（No.32）变差，即要求扳手与螺母侧边
无间隙。
❖ 由矛盾矩阵确定可用发明创新原理M31-32=[4,17,34,26],即：
❖ No.4 不对称 ❖ No.17 维数变化 ❖ No.34 抛弃和修复 ❖ No.26 复制
❖ 对No.17及No.4两条发明创新原理的分析表明，扳手工作面 的一些点要与螺母/螺钉的侧面接触，而不是与其棱边接触， 就可解决该矛盾。
TRIZ理论简介
冲突
工程冲突
社会冲突
自然冲突
宇宙定律冲突
自然定律冲突
个性冲突
组织冲突
文化冲突
技术冲突
物理冲突
数学冲突
图3-1 冲突分类树
在图3-1中冲突解决的容易程度自底向上,自左向右,即技 术冲突最容易解决,自然冲突最不容易解决.
基于TRIZ的分类 的分类 基于
GSAltshuler将冲突分为三类,即管理冲突(Administrative Contradictions),物理冲突(Physical Contradictions)及 技术冲突(Technical Contradictions). 管理冲突是指为了避免某些现象或希望取得某些结果,需要 做一些事情,但不知如何去做. 物理冲突是指为了实现某种功能,一个子系统或元件应具有 一种特性,但同时出现了与该特性相反的特性. 技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果,也可 指有用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系 统变坏.
冲突矩阵
No.1 No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 … No.39 35,26 24,37 28,2715 ,3 18,4 28,38 30,7 14,26 10,26 34,3 2,17 29,4 8,15 29,34 35,28 40,29 14,15 16,4 No.2 No.3 15,8 29,34 10,1 29,35 15,17 4 No.4 No.5 29,17 38,34 … No.39 35,3 24,37 1,28 15,35 14,4 28,29 30,14 7,26 10,26 34,2
3.1.2 40发明原理 发明原理
序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 分割 分离 局部质量 不对称 合并 多用性 套装 序号 11 12 13 14 15 16 17 名称 预补偿 等势性 反向 曲面化 动态化 未达到或超过的 作用 维数变化 序号 21 22 23 24 25 26 27 名称 紧急行动 变有害为有益 反馈 中介物 自服务 复制 低成本, 低成本,不耐用 的物体代替 昂贵, 昂贵,耐用 的物体 机械系统的替代 气动与液压结构 柔性壳体或薄膜 序号 31 32 33 34 35 36 37 名称 多孔材料 改变颜色 同质性 抛弃与修复 参数变化 状态变化 热膨胀
triz发明物理矛盾与技术矛盾解决原理例题
triz发明物理矛盾与技术矛盾解决原理例题P129问题第9题第12题谐波传动HarmonicDrive三个基本构件：(1)带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮)2,它相当于行星系中的中心轮；(2)带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮)1,它相当于行星齿轮；(3)波发生器H,它相当于行星架特点承载能力高谐波传动中，齿与齿的啮合是面接触，加上同时啮合齿数(重叠系数)比较多，因而单位面积载荷小，承载能力较其他传动形式高。
传动比大单级谐波齿轮传动的传动比，可达i=70~500。
体积小、重量轻。
传动效率高、寿命长。
传动平稳、无冲击，无噪音，运动精度高。
由于柔轮承受较大的交变载荷，因而对柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高，工艺复杂。
谐波传动问题？冲突对？行星齿轮传动行星齿轮传动planetarygeardrive1)体积小、重量轻、结构紧凑，传动功率大、承载能力高2)传动比大3)传动效率高4)运动平稳、抗冲击和振动的能力较强少齿差行星齿轮传动planetarygeardrivemechanimwithmallteethdifference由某一种类型的少齿差齿轮副、偏心元件和输出机构所组成的传动机构。
行星齿轮1位外齿轮，中心齿轮为内齿轮2,他们之间的齿数差通常为1-4个。
两者之间的齿数差越小，则传动比越大。
但是，当内齿轮副的齿数差小到一定程度时，将会发生不在啮合位置的齿廓相互重迭现象。
少齿差行星齿轮传动两齿轮齿数差过少而引起的齿廓重迭干涉，需要采用较大的啮合角，因而增大了齿轮的径向力。
此外，还需要一个偏心输出机构，致使它的传递功率和传动效率都受到了一些限制。
所以，一般来说，少齿差传动适用于具有传动大而间断工作的中小型动力传动。
蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动优点工作平稳：兼有斜齿轮与螺旋传动的优点。
i大，传递动力时：i=8~100(常用15~50),传递运动时：i=几百~上千(单头，η↓结构紧凑、重量轻、噪音小自锁性能好(用于提升机构)缺点制造成本高，加工困难滑动速度v大η低蜗轮需用贵重的减摩材料几种机械传动形式的特点传动形式主要优点主要缺点中心距变化范围大，可有滑动，传动比不能保持恒定，外廓用于较远距离的传动，传动尺寸大，带的寿命较短(通常为3500h~带传平稳，噪音小，能缓冲吸振，5000h),由于带的摩擦起电不宜用于易动有过载保护作用，结构简单，燃、易爆的地方，轴和轴承上作用力大成本低，安装要求不高链传动齿轮传动蜗杆传动中心距变化范围大，可用于较远距离的传动，在高温、油、酸等恶劣条件下能可靠工作，轴和轴承上的作用力小外廓尺寸小，效率高，传动比恒定，圆周速度及功率范围广，应用最广结构紧凑，外廓尺寸小，传动比大，传动比恒定，传动平稳，无噪音，可做成自锁机构虽然平均速比恒定，但运转时瞬时速度不均匀，有冲击、振动和噪音，寿命较低(一般为5000h~15000h)制造和安装精度要求较高，不能缓冲，无过载保护作用，有噪音效率低，传递功率不宜过大，中高速需用价贵的青铜，制造精度要求高，刀具费用高高速机械之高速冲床高速冲床的滑块以长型导路设计，配备滑块平衡装置，确保运转精密与稳定。
TRIZ理论三-技术矛盾与发明原理
逆向矛盾
在不同条件下，需要相反的技术需求。
复合型技术矛盾
两个以上的互相冲突的要求，没有简单的平衡解决方案。
利用发明原理解决技术矛盾
1 发明原理1-分离原理
将矛盾要求分离开来，分别解决。
2 发明原理2-取代原理
找到替代物或新的方法，以满足矛盾要求。Leabharlann 3 发明原理3-多样性原理
在不同情况下使用不同的技术，以满足不同 的要求。
4 发明原理4-统一原理
将原本互相排斥的要求通过新的方式达到统 一。
TRIZ理论三-技术矛盾与 发明原理
在创新设计中，我们经常遇到技术矛盾。了解技术矛盾的定义和基本类型， 以及如何运用发明原理解决这些矛盾是非常重要的。
技术矛盾的定义
1 两个独立的要求
技术矛盾是指在设计中，存在两个相互冲突的要求，解决其中一个要求会导致另一个要 求的失效。
技术矛盾的基本类型
矛盾型技术矛盾
triz解决问题三步法的原理
triz解决问题三步法的原理
TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）是一种创新问题解决方法，它基于对大量发明专利的研究和分析，总结出了一套解决问题的原则和方法。
TRIZ的核心思想是通过发现和利用问题中的矛盾，找到创新的解决方案。
TRIZ解决问题的三步法包括：
1. 定义问题：首先要明确问题的本质和目标，确定需要解决的矛盾和约束条件。
这一步骤有助于准确定义问题的范围和限制，为后续的解决方案提供指导。
2. 分析矛盾：在问题定义的基础上，通过分析问题中的矛盾，找出矛盾的本质和原因。
TRIZ认为，矛盾是问题的核心，解决矛盾就是解决问题的关键。
通过分析矛盾，可以发现问题中的矛盾要素和相互制约的因素，为下一步的解决方案提供线索。
3. 创造解决方案：在分析矛盾的基础上，通过应用TRIZ的创新原则和方法，寻找创造性的解决方案。
TRIZ提供了一系列的创新原则，如逆向思维、资源利用、功能转移等，可以帮助人们跳出传统思维模式，发现新的解决方案。
同时，TRIZ还提供了一些工具和技术，如矛盾矩阵、功能分析等，用于辅助创造解决方案的过程。
总之，TRIZ解决问题的三步法通过明确问题、分析矛盾和创造解决方案，帮助人们找到创新的解决方案。
它的原理是基于对发明专利的研究和分析，总结出的一套解决问题的原则和方法，通过发现和利用问题中的矛盾，寻找创新的解决方案。
现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面
现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。
首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。
其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。
再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。
发明问题解决理论的核心是技术进化原理。
按这一原理，技术系统一直处于进化之中，解决冲突是其进化的推动力。
进化速度随技术系统一般冲突的解决而降低，使其产生突变的唯一方法是解决阻碍其进化的深层次冲突。
G.S. Altshuller依据世界上著名的发明，研究了消除冲突的方法，他提出了消除冲突的发明原理，建立了消除冲突的基于知识的逻辑方法，这些方法包括发明原理（Inventive Principles）、发明问题解决算法（ARIZ，Algorithm for Inventive Problem Solving）及标准解（TRIZ Standard Techniques）。
在利用TRIZ解决问题的过程中，设计者首先将待设计的产品表达成为TRIZ问题，然后利用TRIZ中的工具，如发明原理、标准解等，求出该TRIZ问题的普适解或称模拟解（Analogous solution）；最后设计者在把该解转化为领域的解或特解。
TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。
首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式；其次，各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力；第三，技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能。
简单地说，ARIZ第一就是将系统中存在的问题最小化，原则是在系统能够实现其必要功能的前提下，尽可能不改变或少改变系统；第二是定义系统的技术矛盾，并为矛盾建立“问题模型”；然后分析该问题模型，定义问题所包含的时间和空间，利用物－场分析法分析系统中所包含的资源；接下来，定义系统的最终理想解。
TRIZ中矛盾理论及应用
TRIZ中矛盾理论及应用前言2008年4月,科学技术部、发展改革委、教育部及中国科协联合发布的《关于加强创新方法工作的――若干意见》中指出,针对建立以企业为主体的技术创新体系的重大需求,推进TRIZ 等国际先进技术创新方法与中国本土需求融合;推广技术成熟度预测、技术进化模式与路线、矛盾解决原理、效应及标准解等TRIZ 中成熟方法在企业的应用。
发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ)[1]是前苏联根里奇?阿奇舒勒(Genrich S.Altshuller)等人在分析数以百万计的优秀发明专利基础上归纳提练出来的系统化、实用的、解决发明问题的方法。
其核心思想是在解决发明问题的实践中,人们遇到的各种矛盾及相应的解决方案总是重复出现的;用来彻底而不是折中解决技术矛盾的创新原理与方法,其数量并不多,一般科技人员都可以学习、掌握;解决本领域技术问题的最有效的原理与方法,往往来自其他领域的科学知识[2]。
即TRIZ认为矛盾的产生与消除是推动技术系统进化的主导力量,且消除矛盾的方法是通用的,是可学习的。
进而把工程领域的矛盾分为技术矛盾与物理矛盾,且找到了消除这两类矛盾的通用方法。
TRIZ理论解决问题的根本就是消除矛盾,矛盾的消失意味着问题的解决。
下面以解决菜刀切菜时粘刀的问题为例来介绍TRIZ中矛盾解决原理及其应用。
1.问题的提出日常生活中,当你用菜刀切土豆、黄瓜、胡萝卜等菜时,这些菜总是粘在菜刀上沿刀面往上窜,时常要停下来用手把菜从刀面上捋下来,很不方便,大大影响了切菜的效率及所切出菜的形状。
通常当意识到现有技术系统(工具)存在缺点或不满意的方面时也就找到了创新的目标和动力。
创新的第一步就是提出问题。
2.技术矛盾与创新原理技术矛盾是指技术系统中两个参数之间存在着相互制约,简言之,即在提高技术系统的某一个参数(特性)时,导致另一个参数(特性)恶化所产生的矛盾。
TRIZ
系统的复杂性
控制和测量的复 杂性
操作流程的方便 可维修性 性
自动化程度
生产率
时间损失 作用域物体的有害因 素 适应性，通用性
27
解决技术矛盾的方法
发明问题
技术矛盾
约1500对常见冲突
改进参数
退化参数
矛盾矩阵
39个通用工程参数（标准参数）
退 化 改进
No.1
……
No.39
No.1 …… No.39
常用解 决方案
• 故事中描述了渔夫的愿望通过金 鱼变成了现实
• 映射金鱼法中，让幻想部分变为 现实的寓意
• 采用金鱼法，有助于将幻想式的解 决构想转变成切实可行的构想
21
STC算子
• 什么是STC算子 尺寸（S）-时间（T）-成本（C）算 子，
它是将尺寸、时间和成本因数进行一系列变 化的思维实验 • STC算子的目的： • 克服犹豫思维惯性的障碍 • 迅速发现对研究对象最初认识的不准确
35
5.2物理矛盾的解决办法
应用分离原理解决物理矛盾的步骤 矛盾双方在不同的空间上分离开来，以获得问题的解
决或降低问题的解决难度
第一步，定义物理矛盾，首先确定矛盾的参数，在此基础 上对矛盾的参数相反的要求进行描述；
第二步，对在什么空间上需要满足什么要求进行确定；
第三步，对以上两个空间段是否交叉进行判断，这一步很 重要，如果两个空间段不交叉，可以应用空间分离，否则 不可以应用空间分离。
5
TRIZ的产生
TRIZ理论是由前苏联发明家“TRIZ之父”阿奇舒勒在1946年创立 的。在以后数十年中，阿奇舒勒穷其毕生的精力致力于TRIZ理论 的研究和完善。在他的领导下，前苏联的数十家研究机构、大学、 企业组成了TRIZ的研究团体，先后分析了全球近250万份高水平的 发明专利，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各 种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术问 题，实现一创种新集合开，发文的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合 多学科领字域，的图像原，理图和法则，建立起TRIZ理论体系，1989年,随着前 苏联解体表，，T图R片I，Z声理论走向世界；2004年TRlZ国际认证进入中国， 开始行业音应，用动画与等中多国教育探索。
triz技术矛盾解决原理
技术矛盾解决原理
（1）运动物体的重量是指在重力场中运动物体多受 到的重力。如运动物体作用于其支撑或悬挂装置上 的力。 （2）静止物体的重量是指在重力场中静止物体所受 到的重力。如静止物体作用于其支撑或悬挂装置上 的力。 （3）运动物体的长度是指运动物体的任意线性尺寸, 不一定是最长的,都认为是其长度。 （4）静止物体的长度是指静止物体的任意线性尺寸, 不一定是最长的,都认为是其长度。 （5）运动物体的面积是指运动物体内部或外部所具 有的表面或部分表面的面积。
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
物体和几何参数
负向参数
--精品--
正向参数
5
--精品--
3
技术矛盾解决原理
• 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。
• 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。
--精品--
技术矛盾解决原理
（11）应力或压力是指单位面积上的力。 （12）形状是指物体外部轮廓或系统的外貌。 （13）结构的稳定性是指系统的完整性及系统组成 部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳 定性。 （14）强度是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。 （15）运动物体作用时间是指物体完成规定动作的 时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时 间的一种度量。
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（18）光照度
是指单位面积上的光通量，系统的光照特性，如亮度、光线质量。
（19）运动物体的能量消耗
是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括 电能、热能及核能等。
（20）静止物体的能量消耗
是指能量是物体做功的一种度量。在经典力学中，能量等于力与距离的乘积。能量也包括 电能、热能及核能等。
浇混凝土之前的预压缩钢筋
40个发明原理介绍
No.10 预操作
（ 1 ）事先完成部分或全部的动 作或功能 预制板、棉布预缩水处理
（ 2 ）在方便的位置预先安置物 体，使其在第一时间发挥作用， 避免时间的浪费 停车位的电子计时表
预着色
40个发明原理介绍
No.11 预先应急措施
采用预先准备好的应急措施补偿物 体相对较低的可靠性 汽车安全气囊 应急电路照明 防火通道
螺旋形楼梯 （3）用旋转运动代替直线运动，利用离心力 甩干洗衣机
40个发明原理介绍 No.15 动态化
（ 1 ）使物体或其环境自动调整，以使其在每个动作阶段 的性能达到最佳
39个通用工程参数及定义
（21）功率
是指单位时间内所做的功，即利用能量的速度。
（22）能量损失
是指为了减少能量损失，需要不同的技术来改善能量的利用。
（23）物质损失
是指部分或全部、永久或临时的材料、部件或子系统等物质的损失。
（24）信息损失
是指部分或全部、永久或临时的数据损失。
（25）时间损失
是指一项活动所延续的时间间隔。改进时间的损失指减少一项活动所花费的时间。
自然定律 矛盾
二、技术矛盾
技术矛盾---当改善技术系统中某一特性或参数时，同时引 起系统中另一特性或参数的变化，这种矛盾就称为 技术矛盾
物理矛盾---在一个技术系统中对同一参数提出了相反或是 不同的要求时，就构成了物理矛盾
技术矛盾是技术系统中两个参数之间的矛盾 物理矛盾是技术系统中针对一个参数的矛盾
（9）速度
是指物体的运动速度、过程或活动与时间之比。
（10）力
是指两个系统之间的相互作用。对于牛顿力学，力等于质量与加速度之积。在TRIZ中，力是 试图改变物体状态的任何作用。
39个通用工程参数及定义
（11）应力或压力
是指单位面积上的力。
（12）形状
是指物体外部轮廓或系统的外貌。
（13）稳定性
是指系统的完整性及系统组成部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。
（26）物质或事物的数量
是指材料、部件及子系统等的数量，它们可以被部分或全部、临时或永久地改变。
（27）可靠性
是指系统在规定的方法及状态下完成规定功能的能力。
（28）测试精度
是指系统特征的实测值与实际值之间的误差。减少误差将提高测试精度。
（29）制造精度
是指系统或物体的实际性能与所需性能之间的误差。
40个发明原理介绍
No.4 非对称
（1）用不对称形式代替对称形式 为了防止将插件装反， 电脑中的插接件为非对称形 式 （2）如果对象已经是不对称的，增加其不对称的程度
将圆形垫片改成椭圆形或异型，来提高垫片密封性
40个发明原理介绍
No.5 合并
（1）合并空间上的同类或相邻的物体或操作 集成电路板上的多个电子芯片 （2）合并时间上的同类或相邻的物体或操作 同时分析多个血液参数的医疗诊断仪
39个通用工程参数和40个发明原理
技术矛盾与发明原理
2014年12月
一、矛盾
定义：指内在要素、作用或主张彼此不一致或相反的情景
TRIZ理论的发明观点： 发明的核心是解决矛盾 未克服矛盾的设计不是创新设计
矛盾分类树
工程矛盾
矛盾
社会矛盾
自然矛盾
个性矛盾
组织矛盾
文化矛盾
技术 矛盾
物理 矛盾
管理 矛盾
宇宙定律 矛盾
（37）控制与测量的复杂度
是指如果一个系统复杂、成本高、需要较长的时间建造及使用，或部件与部件之间关系复 杂，都使得系统的监控与测试困难。测试精度高，增加了测试的成本也是测试困难的一种标志。
（38）自动化程度
是指自动化程度是指系统或物体在无人操作的情况下完成任务的能力。自动化程度的最低 级别是完全人工操作。最高级别是机器能自动感知所需的操作、自动编程和对操作自动监控。中 等级别的需要人工编程、人工观察正在进行的操作、改变正在进行的操作及重新编程。
No.34
No.35 No.36 No.37 No.38 No.39 No.40
抛弃与修复
参数变化 相变 热膨胀 加速强氧化 惰性环境 复合材料
40个发明原理介绍
No.1 分割
（1）将一个物体分成相互独立的部分 用个人计算机代替大型计算机 （2）使物体分成容易组装及拆卸的部分 总装车间的快接气线、组合家具 （3）增加物体相互独立部分的程度 用百叶窗代替整体窗帘
原理名称
分割 抽取 局部质量
序号
No.11 No.12 No.13
原理名称
预先应急措施 等势性 逆向思维
序号
No.21 No.22 No.23
原理名称
紧急行动 变害为利 反馈
序号
No.31 No.32 No.33
原理名称
多孔材料 改变颜色 同质性
No.4
No.5 No.6 No.7 No.8 No.9 No.10
（39）生产率
是指单位时间内所完成的功能或操作数。
六、40个发明原理
40个发明原理概述
阿茨舒勒通过对大量的专利进行了研究、分析、总 结，提炼出了TRIZ理论中最重要，具有普遍用途的40个 发明原理。 40个发明原理开启了一道发明问题解决的天窗，将 发明从魔术推向科学。
40个发明原理
序号
No.1 No.2 No.3
（2）使物体中的运动部分静止，静止部分运动
使工件旋转，刀具固定 跑步机—机动人不动 （3）使一个物体的位置颠倒 翻转型窗户便于擦拭外玻璃
40个发明原理介绍
No.14 曲面化
（ 1 ）将直线、平面用曲线、曲面代替，将立方结构改变 成球体结构 在结构设计中用圆角过渡，避免应力集中
（2）采用滚筒、球体、螺旋状等结构
非对称
合并 多用性 套装 重量补偿 增加反作用 预操作
No.14
No.15 No.16 No.17 No.18 No.19 No.20
曲面化
动态化 不足或超额行动 维数变化 振动 周期性动作 有效运动的连续性
No.24
No.25 No.26 No.27 No.28 No.29 No.30
中介物
自服务 复制 廉价替代品 机械系统的替代 气动与液压结构 柔性壳体或薄膜
（14）强度
是指物体抵抗外力作用使之变化的能力。
（15）运动物体作用时间 （16）静止物体作用时间 （17）温度
是指物体或系统所处的热状态，包括其他热参数，如影响改变温度变化速度的热容量。
是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。
是指物体完成规定动作的时间、服务期。两次误动作之间的时间也是作用时间的一种度量。
40个发明原理介绍
No.2 抽取
（1）将物体中的“负面”部分或特性抽取出来
将嘈杂的压缩机放在室外 （2）只从物体中抽取必要的部分和特性 用狗叫声作为报警器的警声 ，而不用养一 条真正的狗
40个发明原理介绍
No.3 局部质量
（1）将物体或环境的同类结构转化成异类结构 采用温度、密度或压力的梯度，而不用恒定的温度、 密度或压力 （2）使组成物体的不同部分实现不同的功能 午餐盒被分成放热食、冷食及液体的空间 （3）使组成物体的每一部分都最大限度地发挥作用 带有橡皮的铅笔，带有起钉器的榔头等
（4）静止物体的长度
是指静止物体的任意线性尺寸，不一定是最长的，都认为是其长度。
（5）运动物体的面积
是指运动物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。
（6）静止物体的面积
是指静止物体内部或外部所具有的表面或部分表面的面积。
（7）运动物体的体积：
是指运动物体所占有的空间体积。
（8）静止物体的体积
是指静止物体所占有的空间体积。
三、TRIZ解决矛盾的流程
四、如何定义技术矛盾？
Step 1 ：问题是什么？ 找到问题的入手点
Step 2 ：现在有什么办法解决？ 现在的解决办法，改进了什么参数 Step 3 ：上述办法有什么缺点？ 此办法导致了什么参数的变化 案例：在射击运动员训练时要有靶标，当运动员击中后靶标破裂成大 量的碎片落在地面上，难以打扫 Step 1 ：问题是什么？射击需要靶标
安全气囊
40个发明原理介绍
No.12 等势性
在势能场中，避免物体位置的改变 运河上，在两个不同高度的水域之间设置水闸 电梯运送乘客，避免其爬楼梯 修汽车时保持汽车位置不变，修理工改变位置
40个发明原理介绍
No.13 逆向思维
（1）颠倒过去解决问题的办法 为了松开粘连在一起的物体，不是加热外部件， 而是冷却内部件
40个发明原理介绍
No.6 多用性
使物体或物体的一部分实现多种功能，以代替其它 部分的功能 多用雨伞
40个发明原理介绍
No.7 套装
（ 1 ）将一个物体放在第二个物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中，将第二个物 体放在第 三个物体中…… 俄罗斯套娃
（2）使一个物体穿过另一物体的空腔 收音机的伸缩天线 汽车安全带卷收器
40个发明原理介绍 No.8 重量补偿
参数A 参数B
Step 2 ：现在有什么办法解决？ 制造飞碟做靶标（7运动物体的体积）
Step 3 ：上述办法有什么缺点？碎片不易清扫（25时间损失）
技术矛盾：运动物体的体积 VS 时间损失