triz作品案例解析(注释说明)
triz案例分析
triz案例分析TRIZ案例分析。
TRIZ是一种系统的创新方法,它通过分析问题的本质,找到问题的根源,并提供了一系列的工具和方法来解决问题。
在工程领域,TRIZ被广泛应用于产品设计、工艺改进、问题解决等方面。
下面我们将通过一个实际的案例来分析TRIZ的应用。
某汽车制造公司在生产过程中遇到了一个问题,在汽车发动机的设计中,由于燃烧室内的空间受限,导致燃烧效率不高,同时还会产生较多的尾气排放。
这个问题严重影响了汽车的性能和环保指标,需要寻找一种创新的解决方案。
首先,我们可以通过TRIZ的矛盾矩阵来分析这个问题。
矛盾矩阵是TRIZ中的一个重要工具,它可以帮助我们找到矛盾的本质,并提供相应的解决方法。
在这个案例中,燃烧室内的空间受限,这是一个技术矛盾,即在燃烧室内需要有足够的空间来实现充分的燃烧,但又需要保持燃烧室的紧凑设计。
通过矛盾矩阵的分析,我们可以找到一些与此类似的问题,并找到相应的解决方法。
其次,我们可以利用TRIZ的40个原则来寻找解决方案。
在这个案例中,可以考虑利用“分割”原则,即将燃烧室分割成若干部分,以增加燃烧室的有效容积;同时可以考虑利用“局部质量”原则,即在燃烧室的关键部位增加质量,以改善燃烧效率。
通过这些原则的应用,我们可以找到一些创新的设计方案。
最后,我们可以结合TRIZ的技术演化趋势来指导解决方案的设计。
在这个案例中,可以考虑利用高温高压燃烧技术,以提高燃烧效率;同时可以考虑利用智能控制技术,以实现对燃烧过程的精准控制。
这些技术的应用都可以帮助我们解决这个问题。
通过以上分析,我们可以看到,TRIZ作为一种系统的创新方法,可以帮助我们找到问题的根源,并提供创新的解决方案。
在工程领域,TRIZ的应用可以帮助我们提高产品的设计质量,改进工艺流程,解决各种技术问题。
因此,掌握和应用TRIZ方法对于工程师和设计师来说是非常重要的。
希望这个案例分析可以帮助大家更好地理解TRIZ的应用价值。
TRIZ总结及案例分析
TRIZ总结及案例分析TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是由苏联工程师戈尔杰·阿尔图诺夫于上世纪40年代提出的一种创新问题解决方法。
TRIZ 通过对历史发明和技术发展的研究总结归纳,提出了一系列解决问题和创新的原则和工具。
TRIZ的核心思想是“在创新中避免重复”,即通过引用过去的解决方案和发明,避免重复发明和解决已经存在的问题。
TRIZ认为创新不是凭空产生,而是遵循其中一种规律和原则,并通过对问题的系统分析和归纳解决。
以下是对TRIZ的总结及案例分析。
首先,TRIZ提出了40个发明原则,这些原则是对过去成功发明的总结,用于引导创新和解决问题。
例如,“分割”原则是指将一个物体或一个过程分成几个部分,以解决复杂或难以实现的问题。
案例分析中可以考虑分析如何将一个复杂产品分解成几个独立组件,从而降低难度和成本。
其次,TRIZ还提供了一些技术和创新工具,如矛盾矩阵和趋势预测等,用于问题分析和创新设计。
矛盾矩阵是一种工具,用于对矛盾需求进行分析和解决。
它列出了矛盾的各种情况及其解决方案,提供了对矛盾问题的指导。
例如,当需要提高一个产品的性能但又要降低成本时,可以使用矛盾矩阵来寻找已有的解决方案。
最后,TRIZ还强调了创新的趋势和模式。
通过对历史发明和技术发展的研究,TRIZ总结出了一些创新发展的规律和趋势。
例如,技术发展往往是从“动力”向“结构”发展,从“物质”向“能量”发展。
在案例分析中,可以考虑这些趋势和模式来指导创新设计和问题解决。
案例分析一:苹果公司的创新以苹果公司为例,TRIZ可以用来分析苹果公司的创新过程和成功原因。
苹果公司在产品设计和技术创新方面一直领先于竞争对手,其中TRIZ的方法和原则起到了重要作用。
首先,苹果公司通过运用“分割”原则,将电子产品分割成几个独立模块,以方便维护和升级。
这种设计使得苹果产品具有更高的可维护性和可扩展性,也提高了用户的使用体验。
triz创新案例及其创新方法
triz创新案例及其创新方法
Triz(Theory of Inventive Problem Solving)是一种系统性的创新方法,旨在帮助人们解决复杂的技术问题并找到创新解决方案。
下面是一些Triz创新案例及其创新方法的例子:
1. 海豚鳍与船舶设计:传统的船舶设计存在一些问题,如阻力大、能源消耗高等。
通过应用Triz方法,设计师借鉴了海豚鳍的设计,将其应用于船舶上,从而减少了阻力,提高了船舶的速度和燃油效率。
创新方法:与生物学中的知识领域进行交叉,寻找类似的问题和解决方案,以获得新的灵感和思路。
2. 智能手机设计:在智能手机的设计中,Triz方法被用于解决电池寿命短和各种功能冲突的问题。
通过使用Triz的功能冲突解决方法,设计师可以找到新的解决方案,例如使用智能节能技术来延长电池寿命,或者使用可拆卸电池以方便更换。
创新方法:通过识别功能冲突,寻找新的解决方案并调整系统的设计。
3. 食品保鲜技术:在食品保鲜技术领域,Triz方法被用于解决食品腐败和变质的问题。
通过使用Triz的逆向思维方法,研究人员发现了一种新的抗菌技术,可以延长食品的保质期。
创新方法:利用逆向思维,寻找反向效应,并寻找新的解决方案。
总结起来,Triz创新方法通过利用不同领域的知识和思维方式,帮助解决复杂的问题并找到创新解决方案。
TRIZ原理的应用案例
TRIZ原理的应用案例引言TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是由俄罗斯工程师Altshuller在20世纪40年代创立的一种创新方法论。
该方法论通过总结和归纳数千个已解决问题的特点和解决方法,提出了一套系统的创新原理和解决问题的方法。
本文将通过列举几个TRIZ原理的应用案例,以说明TRIZ在解决实际问题中的价值和作用。
案例一:减少能源消耗在某家电制造厂,一款新型冰箱的设计团队面临一个问题:如何在不牺牲冰箱制冷效果的前提下,降低能源消耗,提高产品的能效比。
TRIZ原理1:分离通过分析发现,冰箱的制冷系统和冷藏系统是在同一个密封空间中运行的,导致能源的浪费。
于是,设计团队将冷藏和制冷系统分离,通过不同的循环管道进行运行。
这样一来,可以根据实际需求来控制制冷和冷藏系统的工作时间,从而达到节能的目的。
TRIZ原理2:简化再次分析发现,冰箱的控制系统存在着过于复杂的问题。
为了解决这个问题,设计团队采用了先进的智能控制技术,将冰箱的温度和湿度等参数通过传感器实时监测,并对制冷系统进行智能调节。
这样可以大大简化冰箱的控制系统,减少能源的消耗。
TRIZ原理3:替代通过研究发现,传统冰箱的制冷工艺中使用了大量的氟利昂等有害物质,对环境造成了一定的污染。
为了解决这个问题,设计团队采用了新型的无氟利昂制冷剂,从而达到环保的目的。
案例二:提高生产效率一家汽车工厂的生产线上,一个装配工序的工人每天需要完成1000个零部件的装配任务,但存在装配效率低下的问题,导致工人经常加班。
TRIZ原理4:局部质量变化通过分析发现,有些零部件的装配过程存在一些复杂的步骤和操作,导致装配效率低下。
为了解决这个问题,工厂引入了新的装配工具,该工具在设计上考虑到了操作的简便性和装配的稳定性,从而提高了装配工人的效率。
TRIZ原理5:统一再次分析发现,不同的零部件在装配过程中可能需要使用不同的工具和设备,导致了装配效率的低下。
TRIZ40个创新原理举例说明
TRIZ40个原理图文详解班级:车辆124##:易咏诗学号:303124192013年10月14日一、40个创新原理内容:二、图文解析:1、分割原理:A、将一个物体分成独立的几部分:大货车的车头与车厢B、将一物体分成可组合的几部分(便于安装和拆卸):活动房屋组合家具C、提高一物体的分离性:活动百叶窗取代整幅大窗帘2、抽取原理:A、将物体中“负面”的部分或属性抽取出来:医学透析治疗为防止病人过多地接触X光,一个特殊设计的铅屏使X光只射在必需的部位B、只抽取物体中必要的、有用的部分或属性:飞机的副油箱(进入战斗时,抛弃副油箱)手机中的SIM 卡 3、局部质量改善原理:A 、将一物体或外部环境的同类结构转换成异类结构:USB 接口腿部残疾人的鞋(高度不一样)B 、使物体的不同部分各具不同功能:带多种常用工具的瑞士军刀计算机键盘C、物体的各部分都处于各自的最佳状态(促进整体运作的状态):工具箱超声波钻孔机4、增加不对称性原理:A、将对称物体变为不对称:电插头(引入一个几何特性来防止元件不正确的使用)B、已经是不对称的物体,进一步增强其不对称程度:底部呈斜面的液化气罐一旦燃气快用完时,燃气罐会自动发生倾斜5、组合原理:A、在空间上将同类或需要连续操作的物体组合起来:集成电路板上的多个电子芯片B、从时间上将同类的部分或需要持续操作的部分组合起来:冷热水混和龙头坑道里装有喷嘴的掘进器将热蒸汽喷向冻土以便采掘6、一物多用原理:使物体具有复合功能以替代其它物体牙刷的把柄内装牙膏门铃和烟气报警器组合7、嵌套原理:A、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……形成重叠俄罗斯套娃悬浮式储油箱可同时存储不同型号的原油B、让一物体穿过另一物体的空腔滑行门/推拉门教鞭笔8、重量补偿(巧提重物):A、将某一物体与另一能产生提升力的物体组合,以补偿其重量救生圈用氦气球悬挂广告条幅B、通过物体与环境的相互作用实现物体的重量补偿(利用气体、液体的动力或浮力)有浮力的材料制作毛笔笔杆轮船(应用水上浮力承载重物)9、预先反作用:A、事先施加反作用,以避免完工时的不良效果内有波纹层的包装箱纸板在制作时使其波纹层和表面层反向弯曲,当胶水干燥后,纸板即可达到平直状态B、如果一个物体处于或将处于受拉伸状态,预先施加压力在灌注混凝土之前,对钢筋施加应力10、预先作用原理:A、预先完成部分或全部的动作或机能给树木刷渗透漆来阻止(枕木)腐朽B、预置有用的物体,使其在必要时能立即发挥作用在停车场安置的预付费系统11、预置防X原理:对具有较低可靠性的物体预置紧急防X措施应急楼梯/防火通道备用降落伞12、等势原理:改变工作状况,在势能场中,避免物体位置的改变自动运料小车运送大型预制混凝土管的卡车工厂中与操作台同高的传送带带轮子的“车臂”穿过管子使它稍离地面,即可起运13、逆向运作原理:A、不用常规的解决方法而是反其道行之(如需加热时反而用冷却法)铸造大型薄壁零件让装有铁水的浇杯静止,而让装有铸型的工作台运动B、把物体 (或过程) 翻转或倒置:C、让通常活动部分变为静止的,而让通常静止的部分变为活动的:跑步机14、曲线、曲面化:A、将直线或平面变成曲线或曲面,方形结构变成球形结构飞机场上的圆形跑道有无限的长度B、利用滚筒、球状和螺旋状的结构转椅犁头由刀片式改为滚筒式使工作效率提高1倍底部安装球形轮,以利移动C、利用离心力将线性运动变成旋转运动15、增强动态性原理:A、使物体或其环境自动调节,以使操作的每一步都能达到最佳效果B、将一物体分成几个部分,各部分之间能够相对改变位置折叠椅适应于崎岖路面的货车卡车C、使不动的物体变为可动的,增加其运动性(具有自适应)洗衣机(通过高速旋转,产生离心力来去除衣物上的水分)油井架装有80~90米的转轮形状记忆合金医疗检查所使用的胃镜和结肠镜可弯曲的饮用吸管16、不足或过度作用原理:用化学试剂攻击冰雹17、多维化原理:A、将物体的运动或布置由一维变为二维或三维空间:B、将物体的单层结构变成多层结构:C、将物体竖置(倾斜或侧向放置):D、利用物体给定表面的“另一面”:螺旋梯可以减少占用空间多碟CD机圆木竖起来存放在暖房放置太阳能接收器将光线照到物体相邻的区域或物体的反面18、机械振动原理:A、让物体处于振动状态:电动剃须刀B、已振动的物体,提高其振动的频率甚至达超声波频率:机械零件在超音速振动的液体中得到清洗C、利用共振频率:音叉D、用压电振动替代机械振动:高精度时钟使用石英振动机芯;E、使用超声波和电磁场振荡耦合:在手术中采用超声波接骨19、周期性运动:A、将持续运动变成间歇运动(周期性动作或脉动):警车的警铃(间歇性鸣叫,避免产生刺耳的声音)B、如果运动已经的间歇性的,改变其间歇频率:C、利用脉动之间的间歇来提供附加作用:利用脉冲原理使烟囱冒出的烟变成间歇的环状烟雾,并能升至3000米高空20、有效持续运作原理:A、持续运作,使一物体的各组成部分持续保持其最佳状态运行:B、消除空闲或间歇的部分:21、快速运作原理:将危险或有害的作业在极高速下运行:照相用闪光灯锻造焊接机的焊头做成轮状,以便持续作业点阵打印机或喷墨打印机(打印机头在回程中也执行打印动作)(锻锤高速落下)22、变害为利原理:A、利用有害的因素,获取有益的效果:让原油和酸性液体轮流从管道通过当原油通过管道时会在管道内壁留下沉积物,当酸性液体通过管道时会腐蚀管道内壁B、将一有害的要素与另一有害要素结合,用以消除物体所存在的有害作用:在炸毁旧房子前,为降低震害,先在周围挖一道深沟,振动波达到深沟时,即会反射回来从而抵消冲击波C、提高有害因素的程度使之不再有害:建立防火隔离带(在森林灭火时,强力鼓风机灭火,或为控制野火的蔓延,在野火推进的前方,预先燃火将草木烧光的办法)23、反馈原理:A、引入反馈,改善性能:B、若反馈已存在,则改变其大小和作用:根据环境的亮度自行控制路灯系统汽化器中的燃料通过燃料箱中的浮筒自我调节高度24、借助中介物原理:A、利用中介物转换或执行所需动作:装配 (保护产品)弹琴用的拨片声控喷泉B、临时将原物体和一个容易去除的物体结合在一起:托盘25、自服务原理:A、让物体服务于自我,具有自补充、自恢复功能:自补充饮水机B、利用废弃的资源、能量或物资:铺设钢轨时,在钢轨的两边各装两个极易装卸的半圆形磁铁插入器,使钢轨因暂时变成圆形便于滚动而减轻劳动强度永不磨损的擦刮器加大擦刮器和传送带之间的间隙让松散物质上的粉粒掉落在擦刮器上,从而减少空隙而起到擦刮作用锥形混凝土坝体地震时候具有自我保护作用26、复制原理:A、不便于操作的易损、易碎、昂贵物应由简易的、和廉价的复制品替代:虚拟现实系统,如飞行员虚拟训练系统;看电视实况转播而不是去亲自到会场;用唱片、录音磁带、MP3或看光盘来听喜爱的歌曲;B、用光学复制品或图像替代实物,图像可以按比例放大或缩小:通过拍照来测量和计算铁路货车上的大圆木C、如果可见光复制品已被采用,可用红外线或紫外线替代:利用紫外光诱杀蚊蝇27、廉价物品替代原理:用便宜的物品替代昂贵的物品,对性能稍作让步28、机械系统替代原理:A 、用感官刺激的方法(光学、声学、热学及味觉系统)替代机械系统:B、运用电场、磁场和电磁场和一物体进行相互作用:C、场的替代:用可变场代替恒定场;用随时间变化的场代替固定场;用有组织的场代替随机场:D、利用场和铁磁离子组合:29、气压或液压结构替代原理:将物体的固体部分用气体或流体替代(如利用气垫、液体静压、流体动压产生缓冲功能)气垫运动鞋汽车中的安全气囊用电热器加热金属棒,使显微镜下的物质做微量运动抛光过程通过话筒来控制在熔化的金属表面生产玻璃电磁搅拌形成的曲面使熔化的金属表面呈波浪状花纹30、柔性壳体或薄膜结构替代原理:A、使用柔性壳体或薄膜替代传统结构:网球场地上充气薄膜结构保暖装置柔性计算机键盘B、使用柔性壳体或薄膜,将物体与外部环境隔离:31、多孔化原理:A、给物体加孔,或运用辅助的有孔材料(插入或涂层等):B、若一物体已经有孔,则利用这些孔引入有用的物质或功能:液压系统中,泵出的油通过孔状盘来起阀门的作用为在液态金属中加入添加剂将浸透添加剂的砖块放入液态金属的方法A、改变物体或周围环境的颜色:使用随温度改变颜色的示温漆测量室内温度B、改变难以观察的物体或过程的透明度或可视性:C、利用有颜色的添加剂,用以观察难以看到的物体或过程:用于检测光缆破损区的变色触膜D、如果已经用了添加剂,则考虑增加发光成分,借助发光迹线追踪物质:在炼钢厂,使用彩色水帘保护工人免遭紫外线将一物体及与其相互作用的其它物体采用同样材料或具有相同性质的材料制成用气态氧解冻固态氧34、自生自弃原理:A、物体中已经完成功能和无用的部分自动消失,或在操作过程中自动调整:微型弹簧的制造(将弹簧绕在被冻洁的弹簧芯上,而后,将芯熔化)B、在工作过程中消耗或减少的部分迅速自动补充:自动铅笔35、改变物理/化学参数原理:A、改变系统的物理状态:将气体液化,以减小体积便于运输B、改变物体的浓度或粘度:C、改变物体的柔性(灵活性程度):36、相变原理:运用物体相态转换液态水变成了像白粉一样的固体水37、热膨胀原理:随温度的变化启闭暖房的通风窗38、加速氧化原理:为持久在水下呼吸,水下呼吸器中储存压缩空气39、惰性(或真空)环境:霓虹灯用氩气等惰性气体填充灯泡40、复合材料原理:用复合材料替代单一材料图像由磁性墨水形成焊接剂中加入高熔点的金属纤维。
triz案例
triz案例TRIZ案例。
TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是由苏联工程师阿尔波罗诺夫在上个世纪50年代提出的一种创新问题解决理论。
TRIZ通过对已有的数千种发明创造的分析,总结出了一套通用的创新原理和方法,帮助人们更快速、更有效地解决问题,实现创新。
下面我们来看一个关于TRIZ的案例,通过这个案例来了解TRIZ的具体应用。
某汽车制造公司在设计新车型时,遇到了一个问题,传统的车门锁在车辆发生碰撞时容易失效,导致车门无法打开。
这给车辆安全带来了很大隐患。
为了解决这个问题,该公司决定运用TRIZ理论进行创新解决方案的研究。
首先,他们利用TRIZ的40个发明原理中的“逆向思维”原理,即反其道而行之,来寻找解决方案。
通过分析,他们发现传统车门锁在碰撞时失效的原因是由于受到外力撞击导致内部结构受损,无法正常开启。
于是,他们提出了一个“逆向”的解决方案,设计一种能够在碰撞时自动解锁的车门锁系统。
接着,他们利用TRIZ的“技术趋势预测”原理,即通过对技术发展趋势的分析来预测未来的解决方案。
他们调研了最新的车辆安全技术,发现了一种能够感知碰撞并自动解锁的传感器技术。
于是,他们将这项技术应用到车门锁系统中,设计出了一种能够在碰撞时自动解锁的车门锁系统。
最后,他们利用TRIZ的“资源利用”原理,即通过有效利用已有资源来解决问题。
他们发现车辆中已经装配了许多传感器和控制系统,于是他们利用这些已有的资源,结合新的传感器技术,成功地设计出了一种能够在碰撞时自动解锁的车门锁系统。
通过TRIZ的理论指导,该汽车制造公司成功地解决了传统车门锁在碰撞时失效的问题,大大提高了车辆的安全性能,获得了市场的好评。
这个案例充分展示了TRIZ在实际工程问题中的应用价值。
TRIZ不仅可以帮助人们更快速、更有效地解决问题,还可以激发创新思维,为企业带来更多的商业机会。
因此,TRIZ理论在工程领域的应用前景十分广阔,相信随着时间的推移,TRIZ将会在更多领域展现出其强大的创新力量。
triz中小人法的案例
triz中小人法的案例
那我给你讲个用TRIZ小人法解决交通堵塞的有趣案例吧。
你看啊,咱们把道路上的汽车想象成一个个小人。
在一条经常堵塞的马路上,就像是这些小人们乱成了一团,谁也走不了。
比如说,在十字路口这个地方,以前呢,就像小人们没有什么规则一样,大家都一股脑地往前冲。
这时候,我们根据小人法来解决这个问题。
就好比把小人分成了不同的小组,对应汽车的不同行驶方向。
绿灯一亮,每个小组的小人们(汽车)就按照特定的顺序前进。
向北行驶的小人先整齐地迈出步伐(汽车启动),走了一会儿后,向东行驶的小人们再走,就像在跳一种很有秩序的舞蹈。
而且啊,为了避免碰撞,小人们还得互相“打个招呼”。
这就好比汽车上的转向灯,要转弯的小人(汽车)提前给周围的小人们发出信号,“嗨,我要往这边走啦,你们注意点哦。
”
通过这种把汽车想象成小人,然后规划小人行动规则的方式,就好像给交通这个混乱的局面制定了一套简单易懂的规则,让交通堵塞的问题得到了一定程度的改善呢。
再给你说个关于搬家的时候整理东西的例子。
我们把各种物品当成小人。
要搬家的时候,屋子里的东西就像一群调皮的小人到处乱放。
如果按照小人法,我们可以把小人们(物品)分类。
把经常一起使用的小人们放在一个盒子里,就像把文具类的小人们(钢笔、铅笔、橡皮等)都放在一个小盒子里,这个盒子就像他们的小家。
然后,那些大个儿的小人们(家具)呢,也安排好他们在搬家车上的位置,就像给每个大个儿小人都找个合适的站立位置,这样既不会互相挤到,又能充分利用空间,就像小人们在搬家车上愉快又有序地待着,等待到达新家呢。
triz案例分析
triz案例分析TRIZ案例分析。
TRIZ是俄罗斯发明家Altshuller提出的一种创新解决问题的方法,它通过对已有发明和创新的分析,总结出了40个发明原理和39个技术参数的演化趋势,帮助人们更好地解决问题和创新。
下面我们通过一个实际案例来分析TRIZ的应用。
某汽车制造公司在设计新款轿车时,遇到了一个难题,如何减轻车身重量,提高燃油效率,同时不影响车辆的安全性能。
在应用TRIZ方法之前,工程师们曾经尝试过各种传统的方法,但效果并不理想。
在应用TRIZ的过程中,工程师们首先对该问题进行了分析,发现了一些矛盾点,轿车需要保证车身的安全性能,但又需要减轻车身重量以提高燃油效率。
根据TRIZ的思想,矛盾是创新的源泉,解决矛盾就是创新的关键。
工程师们运用TRIZ的发明原理,发现了一个潜在的解决方案,采用新型材料来替代传统的钢铁材料。
这样一来,既可以减轻车身重量,提高燃油效率,又可以保证车辆的安全性能。
通过进一步分析,他们选择了一种新型碳纤维复合材料,这种材料具有很高的强度和刚度,同时重量却很轻。
在应用TRIZ的过程中,工程师们还发现了一个技术参数的演化趋势,材料的强度和刚度与重量之间的关系。
传统的材料通常是强度和刚度较高,但重量也相对较重;而新型碳纤维复合材料则打破了这一趋势,具有了更高的强度和刚度,同时重量却很轻。
这正是TRIZ方法的威力所在,通过对技术参数的演化趋势的分析,帮助工程师们找到了更好的解决方案。
最终,该汽车制造公司成功地将新型碳纤维复合材料应用到了新款轿车的设计中,不仅减轻了车身重量,提高了燃油效率,还保证了车辆的安全性能。
这个案例充分展示了TRIZ方法在实际工程问题中的应用价值,通过对矛盾的分析和技术参数的演化趋势的把握,帮助工程师们找到了创新的解决方案。
总之,TRIZ方法的应用为工程领域的创新提供了一种科学的方法论,通过对已有发明和创新的分析,总结出了一些通用的发明原理和技术参数的演化趋势,帮助人们更好地解决问题和创新。
(完整版)triz作品案例(注释说明)
(完整版)triz作品案例(注释说明)案例分析:尺蠖式移动直尺第一部分:问题描述1、项目概述(这部分内容要包括:项目来源,问题描述,技术参数,配图片或手绘简图等)目前绘图工具主要包括直尺、三角板、量角器和丁字尺等(主要结构、子系统或组成部件),当我们需要测量或者需要画出某段超出所用尺子量程的直线段时,就需要反复摆放尺子的位置来继续进行测量或者绘制,这样会造成误差的加大以及效率的降低(主要问题:操作/结构的复杂性、高能耗损失、精度/效率不足)。
2、发明问题初始形势分析(要求写清楚系统的工作原理;存在主要问题;限制条件;目前解决方案,已有专利,类似产品的解决方案,仍存在问题和不足;配图片或手绘简图)因此,为了解决上述问题,应该设计一种新型绘图工具,其应满足如下一些限制条件:(预期目标:成本、存储/携带/运输、结构/外观/体积、施用条件)①该绘图工具制造不应太复杂,成本不应超过现有绘图工具组合;②该绘图工具不应有过于严格的使用环境限制;③该绘图工具体积不能太大,要方便携带;④类似产品的解决方案为反复重新摆放尺子来进行绘图和测量。
第二部分:系统分析(一)系统完备性法则(机械系统)图1 系统完备性法则(二)功能分析表1 功能分析表(实用新型说明摘要)外部作用外部条件(三)九屏幕图图2 九屏幕图(技术系统进化的S曲线)图3 生命曲线图(根据现有的专利信息检索,归纳该技术系统的发展趋势,原有主要部件(组成部分)技术系统初级-高级系统技术的缺点和局限……,现有的该技术或产品的专利授权情况,如专利等级较低和专利数量较少……;技术系统的进化需要和不断增加的市场需求,本技术系统尚具有较大的发展前景。
)技术系统的进化一般按照如上的生命曲线进行,我国科技教育事业正处于蓬勃发展时期,教育中、工程中直尺的使用非常普遍,各行各业的人们对直尺的需求量很大。
直尺在我国已经有非常久远的历史,但是鲜有大的改变,专利等级较低,专利数量少,直尺的单件利润也比较低,但是由于数量较大,整个产业的经济收益还是很可观的,故直尺应处于生命曲线的成长期和成熟期的交汇处,尚具有较大的发展前景。
TRIZ经典案例分享
TRIZ经典案例分享
某纪念堂以白色大理石砌成,是一个开放式的、由大量石柱环绕的罗马万神殿式圆顶建筑,高约百尺,周边翠湖环绕,鸥鸟和鸽子在顶部聚集纷飞,一派祥和景象。
但是建成后的一段时间里,其外墙白色大理石表面变色和污损严重。
如何避免白色大理石表面的污损?通过结合了“追问法”的因果分析,可以在不断追问的过程中找到解决问题的突破点。
追问法的基本步骤就是从一个起点问题,一直对问题答案进行探问,知道找到启发性答案,并根据启发性答案做出问题的因果分析图。
问:为什么纪念堂的外墙表面经常污损?
答:因为经常用酸性的洗涤剂清洗墙面。
问:为什么要用酸性溶液经常清洗墙面?
答:因为墙面总是有大量鸟粪。
问:为什么墙面总是有大量鸟粪?
答:因为有大量的鸟聚集在纪念堂的墙垛上。
问:为什么有大量的鸟聚集在纪念堂的墙垛上?
答:因为纪念堂楼内有大量鸟爱吃的蜘蛛。
问:为什么纪念堂楼内有大量鸟爱吃的蜘蛛?
答:因为楼内有大量的蜘蛛喜欢吃的小虫。
问:为什么楼内有大量的小虫?
答:因为楼内窗台附近阳光充足,沉积了大量富含有机物的尘土。
问到这里,产生问题的根源已经找到了。
分析示意图如下:
基于上述因果属性分析,我们可以对某纪念堂外墙面污损的解决方案进行汇总和评价:
经过比较以上方案,最小问题(根本原因)聚焦在尘土和阳光上。
除了表中的最后一个解决方案之外,其他解决方案都在空间上涉及范围较大,因此成本较高,无法根治。
较好的解决办法是:给纪念堂的窗户配备上遮阳的窗帘。
该方案符合最小问题、最小改动、最小成本的要求,是一个符合IFR的解决方案。
1TRIZ发明原理案例部分
???
???原理—案例
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局部特征(Local Condition)
局部特征原理—案例
需求:买了一包花生,想吃,又不要乱 丢垃圾;
矛盾: 我要吃花生(物质旳总量26) 我不能乱扔花生壳(有危害旳副作用31) 处理方案: 局部特征原理(3)-(5、40、39)
将装花生旳口袋,对称局部也做一种口 袋,分别执行不同功能,这么能够装花 生壳,不需要乱扔花生壳。
变化物理或化学状态原理 变化物体旳汇集状态,浓度,柔度,或温度
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变化物理或化学状态 (Transform the Physical/Chemical State)
变化物理或化学状态原理—案例
需求:变不良为可用;
矛盾: 喝咖啡,咖啡很烫(17) 咖啡热能挥霍(22),手机没有电。
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抽取\分离(Extraction)
抽取\分离原理: 1、从物体中抽出产生负面影响旳部分或属性; 2、从物体中抽出必要旳、有用旳部分或属性。
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抽取(Extraction)
抽取\分离原理—案例
需求:插电旳插头太多,形状不一,遇 到大头或特型旳插线头时插线板插不下 去;
惰性环境原理 1、用惰性环境替代一般环境; 2、在真空中操作; 3、对非自然系统而言,怎样制造一种“惰性环境”以支持所需
功能
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惰性环境(Inert Environment)
惰性环境原理—案例
需求:想睡觉,还有工作没有完毕,怎么处 理;
矛盾: 我好困,想睡觉(25) 工作没完毕,不能睡(31) 处理方案: 惰性环境原理(39)-(35、22、18、39) 发明一种环境,让自己不产生睡意; 不让睡觉,要提神。 喝“红牛”。
TRIZ技术矛盾实例
TRIZ技术矛盾实例第一篇:TRIZ 技术矛盾实例TRIZ 技术矛盾实例: 实例一:学生书包问题学生的书包应该需要很大的容量以便容纳更多的物品,但是书包大了放的物品多了书包又重了,增加了学生的负担实例二:飞机油箱问题飞机油箱越大盛的油越多,飞机的续航能力越强飞的越远,但是飞机的油箱越大也影响了飞机的机动性和耗油量实例三:手机的功能问题手机的功能自然是越强大越好,但是手机的功能越多越强大手机的耗电量和价格也就会上升TRIZ物理矛盾实例: 实例一:手机体积与电池容量大小问题现代手机希望体积变小而电池的容量变大即电池的体积变大实例二:公交车的体积与载客量的问题现在一般希望公交车的体积变小减小交通拥挤但同时又希望能够多载客实例三:自行车的体积问题人们总是希望自行车在行走的时候体积变大但在停放时体积变小第二篇:Triz理论实例TRIZ理论应用淬火工艺的案例一个车间得到一份订单,对很大的金属零件进行热处理。
要进行这项工作,吊车司机必须从炼铁炉中吊出通红的铸铁,将它运到一个油池上方并使其落人油槽。
工作了几天之后,吊车司机找到老板抱怨说:“这样干我很难呼吸。
我的控制室离房顶很近,所有从油槽里升起的烟都向我飘来,我不干了。
”烟雾本来不是问题,因为处理小部件时,车问里的通风设备满足要求;现在,在处理大型部件时,烟就变成了主要问题。
因为处理过程不能改变,老板面临一个典型的管理局面:得想出一种办法,但他还不知办法在哪里。
从定义上来说,一个技术系统应该有三种成分:两种物质和一个场(能量)。
要解决问题,首先应明确引起问题的技术系统。
在这个例子中,引起问题的技术系统是油池里的油、金属部件,以及该部件的热能。
烟是这个过程的副产物,对吊车司机造成危害。
现在,需要确定在技术系统中必须改善的特性。
为做到这一步,我们来填写附表1,指出需改善的特性。
1.标明技术系统的名称金属处理过程2.指出技术系统的系统对大型金属部件进行过油处理3.列出该技术系统中的主要成分及相应作用4.描述技术系统的操作本例中,吊车司机将通红的部件放到装满油的油槽中,金属部件一接触油就会激起浓烟,污染环境。
triz作品案例(注释说明)
案例剖析:尺蠖式移动直尺第一部分:问题描写1.项目概述(这部分内容要包含:项目起源,问题描写,技巧参数,配图片或手绘简图等)今朝画图对象重要包含直尺.三角板.量角器和丁字尺等(重要构造.子体系或构成部件),当我们须要测量或者须要画出某段超出所用尺子量程的直线段时,就须要反复摆放尺子的地位来持续进行测量或者绘制,如许会造成误差的加大以及效力的下降(重要问题:操纵/构造的庞杂性.高能耗费掉.精度/效力缺少).2.创造问题初始形势剖析(请求写清晰体系的工作道理;消失重要问题;限制前提;今朝解决计划,已有专利,相似产品的解决计划,仍消失问题和缺少;配图片或手绘简图)是以,为懂得决上述问题,应当设计一种新型画图对象,其应知足如下一些限制前提:(预期目标:成本.存储/携带/运输.构造/外不雅/体积.施用前提)①该画图对象制作不该太庞杂,成本不该超消失有画图对象组合;②该画图对象不该有过于严厉的应用情形限制;③该画图对象体积不克不及太大,要便利携带;④相似产品的解决计划为反复从新摆放尺子来进行画图和测量.第二部分:体系剖析(一)体系完整性轨则(机械体系)图1 体系完整性轨则(二)功效剖析表1 功效剖析表(实用新型解释摘要)(三)九屏幕图 技巧体系 尺蠖式移动直尺(作品名) 用处 测量和绘制随便率性长度的直线段(不合于以往产品的重要用处) 技巧功效使直尺可以或许沿固定的直线移动(创新点) 重要功效 应用直尺体和滑块的相对活动来实现直尺沿固定的直线移动,实现固定偏向随便率性长度直线段的绘制和测量.(具体实行方法)重要部件症结部件 外部感化外部前提技巧体系初级高等体系重要部件(构成部分)图2 九屏幕图(技巧体系进化的S曲线)图3 性命曲线图(依据现有的专利信息检索,归纳该技巧体系的成长趋向,原有技巧的缺陷和局限……,现有的该技巧或产品的专利授权情形,如专利等级较低和专利数目较少……;技巧体系的进化须要和不竭增长的市场需求,本技巧体系尚具有较大的成长远景.)技巧体系的进化一般按照如上的性命曲线进行,我国科技教导事业正处于蓬勃成长时代,教导中.工程中直尺的应用异常广泛,各行各业的人们对直尺的需求量很大.直尺在我国已经有异常长远的汗青,但是鲜有大的转变,专利等级较低,专利数目少,直尺的单件利润也比较低,但是因为数目较大,全部财产的经济收益照样很可不雅的,故直尺应处于性命曲线的成长期和成熟期的交汇处,尚具有较大的成长远景.(五)资本剖析直尺的现有资本包含:轨道.滑块.画图板.气.选择资本的次序如下表:表2选择资本的次序表3现有资本比较选择优先应用轨道.机械能.空气和X 元素,个中X 元素为引入的幻想化的地位资本.第三部分:应用TRIZ 对象解决问题表4 最终幻想解剖析表(七)技巧抵触1.尺子测量和绘制直线段时,既须要知道其长度,又愿望同时可以或许一向沿一条直线移动,这须要直尺和滑块两个对象,为掌握成本,尺子不该太重,构成外形与物体质量之间的技巧抵触.改良的参数为物体质量,恶化的参数为外形.由抵触矩阵表查到创造道理为(见表5):(3)局部特点原则——使物体的不合部分应当具有不合的功效;(4)增长不合错误称性原则——物体的对称情势转为不合错误称情势;(7)嵌套原则——一个物体经由过程另一个物体的空腔;(14)曲面化原则——从直线部分过渡到曲线部分,从平面过渡到球面,从正六面体或平行六面体过渡到球形构造;(17)向另一维渡过渡的原则——应用多层构造替代单层构造.我们采取创造道理7(嵌套原则),在尺子的下方设计滑块嵌套于轨道中的构造用于便利直尺移动.2.为应用便利,尺子不该太大,这就能减小尺子占领的体积,但同时也将引起尺子的外形庞杂度进步,构成物体的面积与外形之间的抵触.改良的参数为物体的面积,恶化的参数为外形.由抵触矩阵表查得创造道理为(见表6):(4)不合错误称原则——物体的对称情势转为不合错误称情势;(14)曲面化原则——从直线部分过渡到曲线部分,从平面过渡到球面,从正六面体或平行六面体过渡到球形构造;(15)动态原则——将物体分成彼此相对移动的几个部分;(17)向另一维渡过渡的原则——应用多层构造替代单层构造.我们采取创造道理15(动态原则),将直尺与滑块两个相对移动联合在一路,实现一向画直线的功效.3.为了增多对象的实用性及多用性,由上述知,尺子要实现包含绘制测量.同时实用于左.右手的人在内的多种功效,为使构造轻便要使一个对象具有多种功效或使某构造具有多种功效,构成实用性及多用性与构造稳固性之间的抵触.改良的参数为实用性及多用性,恶化的参数为构造稳固性.由抵触矩阵表查得创造道理为(见表7):(1)朋分原则——将物体分轻易组装和装配的部分;(3)局部性原则——使物体的不合部分应当具有不合的功效;(24)中介原则——把另一个(易离开的)物体临时附加给某一物体.我们采取创造道理1(朋分原则),使尺子与滑块轻易组装和装配,同一装配可以或许实现阁下手都可以便利移动直尺和滑块来我们既愿望设计的尺子可以或许小便于携带,又愿望尺子足够长来实现一向画直线的目标.故决议所设计的直尺长度采取解决物理抵触中的空间分别道理(空间分别.时光分别.整体和部分分别道理),将通俗直尺朋分成为一个直尺和一个滑块两个小模块,彼此轻易组装和装配;(九)物场剖析S1纸S2尺子F1是机械场图4问题模子这是通俗的物场剖析后的成果,如斯是不成能实现一向画直线的功效.我们须要加一个机械场和一个滑块来实现移动,进而可以测量和绘制无穷长度的直线段.S1纸S2尺子F是机械场S3滑块F机械场图5 计划模子第四部分:技巧计划整顿与评价计划1:将直尺从新摆放,持续未画完的直线画,如下图所示.图6 计划一图应用这种办法,在从新摆放尺子时轻易产生窜动,造成画得的直线不直,误差加大.计划2:将两个或者多个直尺衔接起来,如下图所示.图7 计划二图应用这种办法,在两个尺子衔接处啮合不是异常完整,再画线时轻易在啮合处造成凹陷,使得所画直线不再是直线;并且当两个尺子的量程达到时又反复消失计划1的弊病.计划3:应用足够长的米尺或者墨线,如下图所示.图8 计划三图应用这种办法,因为皮尺较为柔嫩,不轻易画出直线.计划4:在通俗尺子壳体的不和设计一个轨道,将滑块嵌套于轨道中,应用滑块和尺子的相对活动来实现尺子沿固定偏向一向做直线活动,从而可以或许使尺子测量和绘制出随便率性长度的直线段.肯定最终计划经由分解比较斟酌,我们决议采取计划4.应用TRIZ道理设计一个实用于随便率性长度可沿固定偏向一向画直线的尺子,以便利随便率性长度直线段的绘制.具体解决计划如下:一种可以或许一向画直线的直尺,其构成包含:直尺壳体,位于尺体下方的滑块;其特点在于:所述直尺壳体不和设有与直尺平行的滑道,滑块置于滑道中,由此滑块和直尺可以或许保持相对直线活动;在尺体阁下两侧以及滑块上设计有凹槽,如斯可以便利应用者随便应用阁下手按住尺子和滑块来移动直尺,达到一向画直线的后果.图9 最终计划图。
triz40个发明原理案例分析
TRIZ 40个基本原理
21 快速原理 22 变害为利原理 23 反馈原理 24 中介原理 25 自服务原理 26 复制原理 27 替代原理 28 机械系统替代原理 29 压力原理 30 柔化原理 31 孔化原理 32 色彩原理 33 同化原理 34 自生自弃原理 35 性能转换原理 36 相变原理 37 热膨胀原理 38 逐级氧化原理 39 惰性环境原理 40 复合材料原理
资源分析
资源是指系统姐其环境中的各种要素,能反应诸如 系统作用、功能、组分、组分间的联系结构、信息能量 流、物质、形态、空间分布、功能的时间参数、效能以 及其他有关功能质量的个别参数。
现成资源、派生资源、差动资 源
一.现成资源 1.现成物质资源 2.现成能源资源 3.现成场资源 4.现成信息资 5.现成空间资源 6.现成时间资源 现成功能资源
triz40个基本原理分割原理21快速原理抽取原理22变害为利原理局部质量原理23反馈原理非对称原理24中介原理组合合并原理25自服务原理多元性原理26复制原理嵌套原理27替代原理重量补偿原理28机械系统替代原理预先反作用原理29压力原理10预先作用原理30柔化原理11预置防范原理31孔化原理12等势原理32色彩原理13反向作用原理33同化原理14曲线曲面化原理34自生自弃原理15动态原理35性能转换原理16部分超越原理36相变原理17多维运作原理37热膨胀原理18机械振动原理38逐级氧化原理19周期性动作原理39惰性环境原理20有效动作持续原理40复合材料原理10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546
二.派生资源 1.派生物质资源 2.派生能源资源 3.派生场资源 4.派生信息资 5.派生空间资源 6.派生时质资源 2.差动场资源
TRIZ理论案例分析
TRIZ理论案例分析IFR理想解解决问题分析问题描述:现代战争中,由于科技的发展,各种装备车辆的装甲越来越厚,性能也越来越好,如坦克,装甲运兵车,突击战车等等,士兵们就像躲在一个个的乌龟壳子里,如何提高武器性能威力来打破这些壳子呢?1 .问题的最终目的是什么?消灭敌人,获得胜利。
2 .理想解是什么?敌人全部死光了(或被擒),而且缴获敌人所有装备。
3 .达到理想解的障碍是什么?敌人躲在厚厚的装甲里,不露面。
4 .出观这种障碍的结果是什么?一是有的武器威力不足以打破装甲,而是打破装甲后就得不到敌人的装备。
5 .不出现这种障碍的条件是什么?武器可以无视装甲(透过装甲且不损坏装甲)而击毙或使敌人晕倒。
6 .创造这些条件存在的可用资源是什么?人本身与装甲的不同性:人很脆弱,特别是神经系统等。
理想解是:发明一种武器,该武器可以无视装甲、穿透装甲摧毁人的神经系统或则暂时使人的神经系统紊乱,同时该武器不会毁坏装甲。
(如声波攻击武器,脑电波攻击武器等等)SF物场分析法解决问题分析问题描述:我们平常用的飞镖,由于一般人只是业余玩家,各种姿势都不是很标准,因此常常出现飞镖飞中镖靶但却钉不住的情况而脱靶。
那么怎么才能让初学者也能很轻松的不会因这种钉不住的原因而脱靶呢?1. 相关元素为:S1——镖靶;S2——飞镖; F1——机械能(手扔)2.3. 效应不足的完整模型有3个解法。
(1).用另一个场F2代替F1,但考虑到实际,我们不可能代替掉F1,因为(2).加上另一个场F2来强化有用效应。
(3).但考虑到加入S3后必定会改变飞镖,这会影响玩时的手感等。
最终解决方案:在标靶中加入永久性强磁性物质,飞镖的尖部也采用磁性物质制造,这样只要飞镖钉在标靶上,即使钉得不稳,也会由于磁场的作用不会掉.冲突矩阵解决问题分析问题描述:在交通事务中,为了节省到达目的地的时间,我们要求车速越快越好,但为了防止发生车子相撞的事故,又要求车速越慢越好,怎么解决这个冲突矛盾?1.对应39工程参数:一个是9——速度,一个是27——可靠度。
triz案例分析
triz案例分析TRIZ案例分析TRIZ,即“发明问题解决理论”(Theory of Inventive Problem Solving),是一套系统化的问题解决工具,它基于对大量专利的分析,总结出了创新过程中的规律和模式。
本文将通过一个具体的案例来分析TRIZ的应用。
案例背景:一家制造企业在生产过程中遇到了一个技术难题:如何提高产品A的组装效率。
产品A由多个部件组成,需要在流水线上进行组装。
目前,组装过程中存在部件定位不准确、组装速度慢等问题,导致生产效率低下。
问题分析:使用TRIZ中的“问题定义”工具,首先明确了问题的核心:提高组装效率。
接下来,通过“矛盾矩阵”分析了问题的主要矛盾,即在保持组装质量的前提下,如何减少组装时间。
解决方案探索:根据TRIZ的“40个发明原则”,团队选择了“预先反作用”原则,即在组装前就对部件进行预定位,以减少组装过程中的调整时间。
此外,还采用了“能量转换”原则,通过引入自动化设备来替代人工操作,提高组装速度。
实施步骤:1. 设计预定位装置,确保部件在进入组装环节前已经准确定位。
2. 引入自动化组装设备,减少人工操作,提高组装速度和准确性。
3. 对流水线进行重新布局,优化组装流程,减少不必要的移动和等待时间。
4. 进行小规模试验,验证新方案的有效性,并根据反馈进行调整。
5. 推广至整个生产线,全面提高组装效率。
效果评估:经过实施,产品A的组装效率提高了30%,同时组装质量也得到了保证。
自动化设备的引入减少了人工操作的误差,预定位装置的加入使得组装过程更加流畅。
总结:通过TRIZ理论的应用,企业成功解决了组装效率低下的问题。
TRIZ不仅提供了一套系统化的问题解决框架,还通过其丰富的工具和原则,帮助团队在面对复杂问题时能够快速找到创新的解决方案。
这个案例展示了TRIZ在实际工业生产中的应用价值,证明了其作为一种创新方法论的有效性。
TRIZ实例分析
机设二作业之TRIZE***班级机自**学号******** 问题一:宿舍阳台不够四个人晒鞋的问题问题描述:我们宿舍的阳台很小,由于衣服滴水,所以只有一小部分的地方可以晒鞋,现存在如下矛盾:★鞋多和可以晒鞋的地方有限之间的矛盾;★若有人晒有人不晒,则不能适应我们的需要。
解决思路:运用TRIZ理论,涉及的特性有:◆6# 静止物体的面积◆35# 适应性查阅TRIZ关系矩阵,可得如下两条发明原理:●15# 动态性●16# 部分或过量动作对结果分析:对于“16# 部分或过量动作”,让每个人只晒左脚鞋或是只晒右脚鞋,很显然不符合实际;所以选用“15# 动态性”作为最终结果,即单号两个人晒,双号另两个人晒,此法可行。
问题二:火车防盗问题问题描述:现在很多人在火车上都丢东西,而且经常有人丢失贵重的东西,因此乘警经常在车内游走来防止发生偷盗案件,但乘警人数有限,有精力有限,因此往往防的了东就防不了西,该如何办呢?相关元素:●S1----偷盗行为;●S2----乘警;●F------巡视。
本问题属于第3类模型,是效应不足的完整模型第3类模型:效应不足的完整模型,有3个一般解法:4,5,6。
在此我选用一般解法6:插进一个物质S3并加上另一个场F2来提高有用效应。
●S3------监控器;●F2------监控。
解决方案:在每个车厢内都装上监控器,不需要有人一直坐在电脑旁监控,就可以利用人们的心理作用,使犯罪分子望而却步,再加上乘警偶尔巡视一下,不敢说能完全杜绝偷盗行为,减少90%是不成问题的。
问题三:晾衣服问题描述:晾冬天后衣服的时候,往往由于衣服吸水很重,使晾衣架坠断,若使劲将水拧干,则会使衣服变形,如何能将衣服晾干不坠断衣架有不是衣服变形呢?1 问题的最终目的是什么?晾冬天的厚衣服时衣服不变形。
2 理想解是什么?晾冬天的厚衣服时衣服不变形而衣架又不会坠断。
3 达到理想解的障碍是什么?衣架强度有限,无法承受厚衣服加水的重量。
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案例分析:
尺蠖式移动直尺
第一部分:问题描述
1、项目概述
(这部分内容要包括:项目来源,问题描述,技术参数,配图片或手绘简图等)
目前绘图工具主要包括直尺、三角板、量角器和丁字尺等(主要结构、子系统或组成部件),当我们需要测量或者需要画出某段超出所用尺子量程的直线段时,就需要反复摆放尺子的位置来继续进行测量或者绘制,这样会造成误差的加大以及效率的降低(主要问题:操作/结构的复杂性、高能耗损失、精度/效率不足)。
2、发明问题初始形势分析
(要求写清楚系统的工作原理;存在主要问题;限制条件;目前解决方案,已有专利,类似产品的解决方案,仍存在问题和不足;配图片或手绘简图)
因此,为了解决上述问题,应该设计一种新型绘图工具,其应满足如下一些限制条件:(预期目标:成本、存储/携带/运输、结构/外观/体积、施用条件)
①该绘图工具制造不应太复杂,成本不应超过现有绘图工具组合;
②该绘图工具不应有过于严格的使用环境限制;
③该绘图工具体积不能太大,要方便携带;
④类似产品的解决方案为反复重新摆放尺子来进行绘图和测量。
第二部分:系统分析
(一)系统完备性法则(机械系统)
图1 系统完备性法则
(二)功能分析
表1 功能分析表
(实用新型说明摘要)
外部作用
外部条件
(三)九屏幕图
图2 九屏幕图
(技术系统进化的S曲线)
图3 生命曲线图
(根据现有的专利信息检索,归纳该技术系统的发展趋势,原有主要部件
(组成部分)
技术系统
初级-高级系统
技术的缺点和局限……,现有的该技术或产品的专利授权情况,如专利等级较低和专利数量较少……;技术系统的进化需要和不断增加的市场需求,本技术系统尚具有较大的发展前景。
)
技术系统的进化一般按照如上的生命曲线进行,我国科技教育事业正处于蓬勃发展时期,教育中、工程中直尺的使用非常普遍,各行各业的人们对直尺的需求量很大。
直尺在我国已经有非常久远的历史,但是鲜有大的改变,专利等级较低,专利数量少,直尺的单件利润也比较低,但是由于数量较大,整个产业的经济收益还是很可观的,故直尺应处于生命曲线的成长期和成熟期的交汇处,尚具有较大的发展前景。
(五)资源分析
直尺的现有资源包括:
空气。
选择资源的顺序如下表:
选择优先使用轨道、机械能、空气和X 元素,其中X 元素为引入
的理想化的位置资源。
第三部分:运用TRIZ工具解决问题
表4 最终理想解分析表Array
(七)技术矛盾
1.尺子测量和绘制直线段时,既需要知道其长度,又希望同时能够一直沿一条直线移动,这需要直尺和滑块两个工具,为控制成本,尺子不应太重,构成形状与物体质量之间的技术矛盾。
改善的参数为物体质量,恶化的参数为形状。
由矛盾矩阵表查
到发明原理为(见表5):
表5矛盾矩阵表1
(3)局部特性原则——使物体的不同部分应当具有不同的功能;
(4)增加不对称性原则——物体的对称形式转为不对称形式;
(7)嵌套原则——一个物体通过另一个物体的空腔;
(14)曲面化原则——从直线部分过渡到曲线部分,从平面过渡到球面,从正六面体或平行六面体过渡到球形结构;
(17)向另一维度过渡的原则——利用多层结构替代单层结构。
我们采用发明原理7(嵌套原则),在尺子的下方设计滑块嵌套于轨道中的结构用于方便直尺移动。
2.为使用方便,尺子不应太大,这就能减小尺子占有的体积,但同时也将引起尺子的形状复杂度提高,构成物体的面积与形状之间的矛盾。
改善的参数为物体的面积,恶化的参数为形状。
由矛盾矩阵表查得发明原理为(见表6):
表6矛盾矩阵表2
(4)不对称原则——物体的对称形式转为不对称形式;
(14)曲面化原则——从直线部分过渡到曲线部分,从平面过渡到球面,从正六面体或平行六面体过渡到球形结构;
(15)动态原则——将物体分成彼此相对移动的几个部分;
(17)向另一维度过渡的原则——利用多层结构替代单层结构。
我们采用发明原理15(动态原则),将直尺与滑块两个相对移动结合在一起,实现一直画直线的功能。
3.为了增多工具的实用性及多用性,由上述知,尺子要实现包括绘制测量、同时适用于左、右手的人在内的多种功能,为使结构简便
要使一个工具具有多种功能或使某结构具有多种功能,构成实用性及多用性与结构稳定性之间的矛盾。
改善的参数为实用性及多用性,恶化的参数为结构稳定性。
由矛盾矩阵表查得发明原理为(见表7):
表7矛盾矩阵表3
(1)分割原则——将物体分容易组装和拆卸的部分;
(3)局部性原则——使物体的不同部分应当具有不同的功能;
(24)中介原则——把另一个(易分开的)物体暂时附加给某一物体。
我们采用发明原理1(分割原则),使尺子与滑块容易组装和拆卸,统一装置能够实现左右手都可以方便移动直尺和滑块来实现一直画直线的功能。
(八)物理矛盾
我们既希望设计的尺子能够小便于携带,又希望尺子足够长来实现一直画直线的目的。
故决定所设计的直尺长度采用解决物理矛盾中的空间分离原理(空间分离、时间分离、整体和部分分离原理),将普通直尺分割成为一个直尺和一个滑块两个小模块,彼此容易组装和拆卸;并且滑块嵌套在直尺背面的导轨中可以实现尺子长短的任意变换。
(九)物场分析
S1纸S2尺子F1是机械场
图4问题模型
这是普通的物场分析后的结果,如此是不可能实现一直画直线的功能。
我们需要加一个机械场和一个滑块来实现移动,进而可以测量和绘制无限长度的直线段。
S1纸S2尺子F是机械场S3滑块F机械场
图5 方案模型
第四部分:技术方案整理与评价
方案1:将直尺重新摆放,继续未画完的直线画,如下图所示。
图6 方案一图
使用这种方法,在重新摆放尺子时容易发生窜动,造成画得的直线不直,误差加大。
方案2:将两个或者多个直尺连接起来,如下图所示。
图7 方案二图
使用这种方法,在两个尺子连接处啮合不是非常完全,再画线时
容易在啮合处造成凹陷,使得所画直线不再是直线;并且当两个尺子的量程达到时又重复出现方案1的弊端。
方案3:使用足够长的米尺或者墨线,如下图所示。
图8 方案三图
使用这种方法,由于皮尺较为柔软,不易画出直线。
方案4:在普通尺子壳体的背面设计一个轨道,将滑块嵌套于轨道中,利用滑块和尺子的相对运动来实现尺子沿固定方向一直做直线运动,从而能够使尺子测量和绘制出任意长度的直线段。
确定最终方案
经过综合比较考虑,我们决定采用方案4。
利用TRIZ原理设计一个适用于任意长度可沿固定方向一直画直线的尺子,以方便任意长度直线段的绘制。
具体解决方案如下:
一种能够一直画直线的直尺,其组成包括:直尺壳体,位于尺体下方的滑块;其特征在于:所述直尺壳体背面设有与直尺平行的滑道,滑块置于滑道中,由此滑块和直尺能够保持相对直线运动;在尺体左右两侧以及滑块上设计有凹槽,如此可以方便使用者随意使用左右手
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按住尺子和滑块来移动直尺,达到一直画直线的效果。
图9 最终方案图。