TRIZ理论三-技术矛盾与发明原理

（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
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
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
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体中，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
五、39个通用工程参数
序号 名称 序号 名称 序号 名称 1.运动物体的质量 2.静止物体的质量 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.结构的稳定性 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. 明亮度 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.物质的数量 27.可靠性 28.测量准确度 29.制造准确度 30.来自外部作用于物体的有害 因素（外来有害因素） 31.物体产生的有害因素（有害 的副作用） 32.可制造性 33.可操作性（使用方便性） 34.可维修性（易维护性） 35.适应性 36.装置的复杂性 37.控制的复杂性 38.自动化程度 39.生产率
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
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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
（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。
（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。
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
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
（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。
7
39个通用工程参数及定义
（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。
（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。
是指要完成的操作应需要较少的操作者、较少的步骤以及使用尽可能简单的工具。一个操 作的产出要尽可能多。
（34）可维修性
是指对于系统可能出现失误所进行的维修要时间短、方便和简单。
（35）适应性及通用性
是指物体或系统响应外部变化的能力，或应用于不同条件下的能力。
（36）系统的复杂性
是指系统中元件数目及多样性，如果用户也是系统中的元素将增加系统的复杂性。掌握系 统的难易程度是其复杂性的一种度量。
（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。
（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
技术矛盾原因
当改善技术系统中某一特性或参数时，同时引起系统中有用和 有害两种结果，也可能有用作用的引入或有害效应的消除导致其他 的一个或几个子系统性能的劣化，技术冲突常表现为一个系统中两 个子系统之间的冲突
技术矛盾出现的几种情况
1、在一个子系统中引入一个有用功能，导致另一个子系统产生一 有害功能或是加强了已存在的有害功能 2、消除一有害功能时导致另一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使另一子系统或系统变得复 杂化
（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。
（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。
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。
（33）操作流程的方便性
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
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
（1）用另一个能产生提升力的物体补偿第一个物体 的重量 用气球携带广告条幅
（2）通过与环境（利用气体、液体的动力或浮力等） 相互作用实现物体重量的补偿 飞机机翼的形状使其上部空气压力减少，下部压 力增加，从而产生升力
40个发明原理介绍
No.9 预加反作用
（1） 预先施加反作用 缓冲器能吸收能量、减少冲击带来的负面影响 （ 2 ）如果物体处于或将处于受拉伸状态，预先增加 压力
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
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
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。
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