(TRIZ)技术矛盾与创新原理
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。
在triz中解决物理矛盾的主要原理是
在triz中解决物理矛盾的主要原理是
矛盾解决是TRIZ方法中的核心概念之一,其主要原则包括以下几点:
1. 的分离原理:物理矛盾通常源于系统中的两个特性或参数之间的冲突。
通过将系统分为两部分或分离系统的特性,可以解决矛盾。
2. 资源限制原理:在解决物理矛盾时,通常会出现资源(如能量、材料、时间等)的限制。
通过对资源的分配、重新利用和节省等方式,可以解决矛盾。
3. 过渡过程原理:矛盾常常与系统的过渡过程有关。
通过优化过渡过程,包括加快过渡速度、平滑过渡等方式,可以解决矛盾。
4. 偏向反作用原理:在系统中常常存在着以一种特性的增加为代价而导致另一种特性减少的矛盾。
通过引入偏向反作用,可以实现这两个特性的双赢,从而解决矛盾。
5. 分子分离原理:当物理矛盾无法通过直接的分离来解决时,可以通过引入第三个组件或实现分子分离,使两个矛盾特性可以同时实现。
以上原理仅为TRIZ方法中解决物理矛盾的主要原理之一,TRIZ方法还包括大量的工具和方法,用于帮助解决矛盾并促进创新。
TRIZ理论及其在产品创新中的应用
TRIZ理论及其在产品创新中的应用一、TRIZ概述TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是苏联工程师根据揭示与发明创造相关的普遍规律所创立的一种创新方法,它强调创新的目标是解决矛盾。
TRIZ方法包括多种工具和技术,例如创新原则、実体模型、矛盾矩阵等。
二、TRIZ的基本原理1. 矛盾理论:一个系统或产品有一个或多个目标,同时也有一个或多个矛盾。
如果通过解决矛盾来达到目标,就可以实现创新。
2. 创新原则:TRIZ提供了40条创新原则,可以在解决矛盾的过程中帮助寻找解决方案。
例如,利用资源的多功能性(原则4)、实现局部负反馈(原则15)、在微小的变化中寻找解决方案(原则17)等。
3. 実体模型:TRIZ将各种物体抽象出来,形成基本的物理实体模型,例如突出重点、局部移位模型等。
将问题抽象到实体模型,可以更深入地了解问题的本质。
三、TRIZ在产品创新中的应用1. 产品设计:TRIZ可以帮助产品设计师在解决矛盾时快速寻找最佳解决方案。
通过使用创新原则、実体模型等工具,可以找到创新的理念,开拓设计思路。
2. 产品改进:TRIZ可以帮助企业解决产品中存在的矛盾。
例如,针对能源消耗大的问题,可以利用资源多功能原则,将一部分能源转移到其他地方使用,降低能源使用成本。
3. 产品优化:TRIZ可以帮助企业优化产品的功能和性能。
例如,通过利用局部移位原则,可以使产品更加灵活、更具可定制性。
4. 产品创新:TRIZ可以帮助企业创新并巩固自己在市场上的竞争地位。
通过应用创新原则,可以提高产品的独特性和竞争优势。
例如,应用“从矛盾中诞生”原则,可以发现一些市场需求中存在的矛盾,为创新提供更好的思路。
四、TRIZ在企业中的应用案例1. 惠普公司:惠普公司应用TRIZ中的基本原则,通过创新设计不同的产品,使其在市场中具有更强的竞争力。
惠普手机的外观设计采用“弯曲”的方式,得到了消费者的好评。
(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—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。
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打开创新之门的金钥匙(之十六)技术矛盾和矛盾矩阵
TRIZ ——打开创新之门的金钥匙(十六)技术矛盾和矛盾矩阵文\孙永伟刘江南作者简介:孙永伟,博士,国际TRIZ协会副主席,国际TRIZ协会中国大陆地区协调人,中国发明协会发明方法研究分会常务副理事长,获得MATRIZ(国际TRIZ协会)三级证书、DFSS(六西格玛设计——黑带大师,全国六西格玛管理工作推进委员会专家委员,中国神华集团北京低碳清洁能源研究所黑带大师。
曾任通用电气(GE)中国研发中心研发工程师,GE能源集团黑带,GE油气集团NPI项目经理等职,具有丰富的企业内部推行TRIZ理论和六西格玛设计的经验,并利用这些方法论解决或者指导解决了多个新产品研发项目中的难题,并获得多项专利。
邮箱:ywsun@ QQ:80892215,新浪微博:/trizchina刘江南,工学博士,湖南大学机械与运载工程学院教授,University of California,San Diago访问学者,先后通过了MATRIZ(国际TRIZ协会)主席Sergei Ikovenko先生主持的国际TRIZ二级、三级认证和“基于TRIZ的专利策略与产品开发策略”高级研修班培训。
主要社会兼职:2013-2017教育部机械基础课程教学指导委员会委员、创新方法研究会技术创新方法专业委员会理事、湖南省创新方法研究会副秘书长等。
目前主持国家自然科学基金、国家重大科技支撑计划、中央国有资本经营预算项目、国家军工专项、湖南省自然科学基金和科技计划项目等课题。
在指导学生科技创新活动和参加学科竞赛、主持国家精品课程建设和国家级精品资源共享课、向社会推广科技创新方法等方面做出了突出成绩,获得多项国家发明专利。
邮箱:liujiangnan@ QQ: 770418911国际TRIZ协会QQ.群:214504596上一期中,我们介绍了一个解决问题的工具,功能导向搜索,这一期中,我们将介绍另外一个问题的模型及其解决方法,技术矛盾和矛盾矩阵。
这一部分是早期经典TRIZ理论中最重要的内容之一,也非常有名,在TRIZ理论发展的过程中起到了非常重要的作用。
TRIZ发明的40个发明原理
TRIZ发明的40个发明原理TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是由俄罗斯工程师阿尔图尔·彼得罗维奇·安普罗波夫于20世纪40年代提出的一种发明和问题解决方法。
TRIZ不仅提供了一套有效的发明原则,而且还提供了一种思维模式,帮助人们解决复杂问题和创造新的解决方案。
以下是TRIZ 发明的40个发明原理:原理1:分割将一个对象或系统分割成较小的部分,以寻找问题的解决方案。
原理2:抽离将一些与问题无关的因素抽离出来,以减少不必要的复杂性。
原理3:局部质量在一个系统中,将不同部分的质量要求不同化,以提高整体效能。
原理4:反压通过应用相反方向的力或压力,以克服问题的障碍。
原理5:统一将不同的部分或功能进行统一,以减少重复和冗余。
原理6:纵向拆分将一个系统或对象的垂直层次重新组织,以提高效率。
原理7:横向拆分将一个系统或对象的水平分布重新组织,以改善协调和合作。
原理8:碎片将一个对象或系统分成较小的碎片,以便更好地管理和控制。
原理9:反周期将不同周期或节奏的变量相互作用,以产生新的效果或解决方案。
原理10:预期反应预测未来的问题或反应,以提前采取预防措施。
原理11:使用资源充分利用已有的资源,不浪费和滥用。
原理12:选择组合选择最佳的组合方案,以满足不同需求和要求。
原理13:相反通过采取相反方向的行动,来解决问题。
原理14:轮替按照固定的时间表或顺序,进行循环操作,以提高效率和效果。
原理15:逃逸通过引入新的因素或变量,逃避现有的问题和限制。
原理16:引导通过引导、导向和控制,以达到预期的效果和目标。
原理17:透明物质使用透明材料或技术,以便更好地观察和控制。
原理18:机械振动利用机械振动的特性,以解决问题或创造新的效果。
原理19:传导通过导热、传热或传导,以改变温度、压力等变量。
原理20:连通将不同的对象或系统连通在一起,以提高协同和协作。
技术创新方法一TRIZ理论
技术创新方法一TRIZ理论TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是由苏联科学家爱尔兰·奥列兴(Genrich Altshuller)于20世纪40年代提出的一种系统性技术创新理论和方法。
TRIZ理论通过研究和总结大量的创新案例,揭示了技术创新的内在规律,并提出了一系列创新工具和原则,帮助人们解决技术问题和促进技术创新。
TRIZ理论的基本思想是:技术创新不是一种盲目的试错过程,而是遵循特定规律和原则进行的。
TRIZ认为,创新问题具有普遍性,解决问题的方法也可以普遍应用。
因此,通过对各个领域的创新案例进行分析和总结,TRIZ理论找出了一些常见的创新模式和规律,并将其表达为一组创新原则和工具。
TRIZ理论包括四个核心要素:矛盾、创新原则、创新工具和创新知识库。
首先,TRIZ理论认为技术创新中存在着矛盾,矛盾是问题的本质,只有解决了矛盾,才能得到创新的解决方案。
TRIZ将矛盾分为两类:矛盾迫使和无法兼顾的矛盾。
矛盾迫使是指在创新过程中,在一个特定条件下改进一些方面会导致另一个方面变差,而无法兼顾的矛盾是指在创新过程中,两个或多个目标无法同时得到满足。
通过识别和分析矛盾,可以找到突破矛盾的创新方案。
其次,TRIZ理论提出了一组创新原则,用于指导技术创新过程中的决策和设计。
这些创新原则总结了各个领域的创新案例中常用的方法和思路,如逆向思维、分离矛盾、改变状态等。
这些原则可以提供启发与引导,帮助创新者思考和产生新的创意。
此外,TRIZ理论还提供了一系列创新工具,用于引导和辅助创新过程。
这些创新工具包括40个发明原理、技术逆推法、功能模块法等。
这些工具可以帮助创新者从不同层面和角度进行思考,发现问题的实质和潜在的创新机会。
最后,TRIZ理论还建立了一个创新知识库,包含了大量的创新案例和技术解决方案。
这个知识库可以帮助创新者查找和参考类似问题的解决方案,避免重复发明轮子,提高创新效率。
triz创新原理在日常生活中的应用
TRIZ创新原理在日常生活中的应用1. 简介TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是一种系统化的创新方法,通过分析和总结大量的专利和发明成果,提炼出39个创新原理,帮助人们解决问题并实现创新。
这些创新原理不仅在工程领域有广泛应用,也可以应用在日常生活中,解决一些常见的问题。
本文将介绍几个常用的TRIZ创新原理在日常生活中的应用案例,并说明其原理和效果。
2. 消除矛盾法TRIZ创新原理之一是消除矛盾法。
这个原理认为问题的根源通常是矛盾。
通过消除矛盾,可以找到更好的解决办法。
以下是几个消除矛盾法在日常生活中的应用案例。
2.1. 背包增加容量问题:背包容量有限,无法装下所有需要的物品。
解决办法:使用可以折叠的背包,当不需要使用时可以将其折叠成较小的体积,方便携带。
效果:增加了背包的容量,解决了装载物品过多的问题。
2.2. 储存空间扩展问题:家中物品杂乱无章,没有足够的空间来分类储存。
解决办法:利用柜子的挂层设计,将物品按照类型分类并挂放在柜子内。
效果:节省了空间,使得物品更加有序,易于找到。
2.3. 提高电池续航时间问题:移动设备电池续航时间短,不能满足长时间使用的需求。
解决办法:采用节能模式,关闭未使用的功能和应用;使用更高容量的电池。
效果:延长了移动设备的电池续航时间,提供了更长时间的使用。
3. 能量分配法TRIZ创新原理中的另一个重要原理是能量分配法。
该原理通过合理分配和利用能量,实现问题的解决。
下面是几个能量分配法在日常生活中的应用案例。
3.1. 节能灯节约能源问题:传统灯泡能源消耗过大,不节能。
解决办法:使用LED灯泡代替传统灯泡,LED灯泡能够将更多的电能转化为光能,节约能源。
效果:降低了家庭用电成本,延长了灯泡寿命。
3.2. 太阳能热水器利用清洁能源问题:传统热水器耗电量大,对环境造成污染。
解决办法:安装太阳能热水器,利用太阳能作为能源,减少对传统能源的依赖。
TRIZ技术矛盾与创新原理
技术矛盾 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。
技术矛盾
技术矛盾是指当用已知的办法去改善技术系统的 一部分(或一个参数)时,该系统的其它部分(或其 它参数)就要不可容忍地变坏。
常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾:
• 在一个子系统中引入一种有用功能,导致另一个子系统产生一种 有害功能或加强了已存在的一种有害功能;
• Altshuller发现这些矛盾一再的出现,而解决这些 矛盾的基本方法在不同时间、不同领域,一再的 被重复使用着。
一、关于矛盾
• 矛盾的分类树
矛盾
工程矛盾
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
易
管理矛盾
宇宙定律矛盾 自然定律矛盾
难
一、关于矛盾
• 工程矛盾的分类
技术系统矛盾、工程矛盾
三、40个创新原理
发明专利库
20万→250万
TRIZ工具
•39×39矛盾矩阵
•40个创新原理
4万→50万
•技术系统/过程分析、问题定义 •技术系统进化法则
有代表性的 实用专利 20%
------用有限的40条原理来解决无限的发明问题
三、40个创新原理——创新灵感源泉
原理1:分割
• A、一个物体分割成几个独立的部分 • B、使物体成易于组装和拆卸几部分 • C、提高物体的分割程度
• A、预先完成部分或全部的动作或机能 • B、在方便的位置预先安置物体,使其在最适当
的时机发挥作用而不浪费时间
药片上的沟槽(以 利切半)
有孔齿的邮票
原理抢答
原理抢答
原理抢答
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创新原理
triz创新原理
TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)创新原理是一种系统性的创新方法,旨在通过识别和利用普适的创新原则来解决问题。
以下是一些常见的TRIZ创新原理,可以用于激发创新思维和解决技术问题。
1. 分割原理:将问题或系统分割成更小的部分,以便更好地理解和解决。
2. 统一原理:将相似的元素或部分合并在一起,以便提高效率或减少复杂性。
3. 折衷原理:在两个或多个相互冲突的要求之间寻找平衡点。
4. 过渡原理:通过增加中间步骤或过渡状态来解决问题,以减少冲突或困难。
5. 功能转移原理:将某个元素或部分的功能从一种方面转移到另一种方面,以实现更好的效果。
6. 反向思维原理:反过来思考问题,寻找相反的解决办法。
7. 层次原理:通过增加层次或复杂性来解决问题,从而提高效率或解决矛盾。
8. 资源利用原理:利用现有的资源或条件来解决问题,以减少成本或提高效率。
9. 逆向思维原理:从目标状态开始思考,逆推出解决方案的步骤或过程。
10. 引起相反效果原理:通过引入相反的因素或条件来解决问题,达到相反的效果。
这些TRIZ创新原理可以被应用于各个领域,帮助人们解决技
术问题并激发创造力。
通过灵活运用这些原理,我们可以更好地理解问题的本质,并寻找创新的解决方案。
triz发明物理矛盾与技术矛盾解决原理
• 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。
✓ 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”。
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14
空间分离案例
折弯枪
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时间分离
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案例3 燃灶燃气输入控制
• 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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9
物理矛盾的表示方法(11种表示法可由四个原理表述)
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。 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。
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4.4.1 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
12
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案例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—— ✓ 一位船夫祈祷赶快刮风,以便乘风远航; ✓ 一位果农祈祷别刮风,避免把快成熟的果子给刮下来; ✓ 一个种地的农民祈祷赶紧下雨,以免耽误播种的季节; ✓ 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 。 ✓ 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。
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理论
一、TRIZ理论(一)TRIZ理论的基本思想基本思想;大量发明创造所包含的基本问题和矛盾是相同的。
优势;避免传统创新过程的试错法带来的盲目性和局限性。
掌握TRIZ理论提高发明的成功率,缩短发明周期。
TRIZ理论核心;是系统进化理论,解决技术矛盾和冲突是系统进化的推动力。
(二)TRIZ理论体系结构1、TRIZ理论的理论基础体系结构中的第一部分:TRIZ理论的理论基础TRIZ理论基础是技术系统的进化模式。
该模式包含用于工程技术系统进化的基本规律,理解这些模式可以帮助人们形成对问题发展轨迹的总体概念,得到其发展前景的正确判断,从而增强人们解决问题的能力。
TRIZ理论认为任何领域的技术产品都与生物系统一样,存在着产生、生长、成熟、衰老和灭亡的产品进化规律。
掌握了这些规律,人们就能能动的进行产品的创新设计、开发并能预测产品的未来趋势。
案例:数据化信息储存技术的进化穿孔纸带→磁带→磁盘光盘→U盘→移动硬盘案例:计算技术的进化伴随着人类历史发展的计算技术一样,先是算盘的发明、推广和广泛运用,达到珠算技术的成熟。
伴随着计算机的出现,算盘技术也就走向衰老和灭亡。
2、TRIZ理论分析工具(1)矛盾分析发明问题的核心是:解决矛盾冲突。
矛盾分为物理矛盾和技术矛盾。
A.物理矛盾是指一个系统中同一个参数的矛盾也就是自相矛盾;案例:自行车使用时变大、停放时缩小。
(这就是同一参数--体积的矛盾)B.技术矛盾:一个技术系统中的不同参数之间的矛盾。
案例:汽车速度越高,安全性下降。
TRIZ理论归纳整理了39个通用工程参数,对工程设计中存在的技术矛盾进行描述。
通过39个工程参数构造了矛盾冲突矩阵,来引导设计者选用TRIZ理论的40条发明原理。
(2)物质--场分析TRIZ理论认为:任何产品的所有功能都可以分解为两个物质和一个场,可以用物质--场分析法来分析产品的功能。
(3)ARIZ算法将初始问题程式化;将矛盾冲突与理想解进行程式化处理;使技术系统向理想解的方向进化。
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
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28
测量精度
可以提高测量精度
所制造产品的性能特征与图纸技术规范和标准所预定参数的一致性程度
29
制造精度
30
作用于物体的 有害因素
环境(或系统)其它部分对于物体的(有害)作用,它使 物体的功能参数退化
31
物体产生的 有害因素
降低物体(或系统)功能的效率或质量的有害作用。这些有害作用一般来 自物体或者作为其操作过程一部分的系统
• Altshuller发现这些矛盾一再的出现,而解决这些 矛盾的基本方法在不同时间、不同领域,一再的 被重复使用着。
一、关于矛盾
• 矛盾的分类树
矛盾
工程矛盾
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
易
管理矛盾
宇宙定律矛盾 自然定律矛盾
难
一、关于矛盾
• 工程矛盾的分类
技术系统矛盾、工程矛盾
2.3、39个通用工程参数的定义
16
静止物体作用时间
静止物体具备其性能或者完成作用的时间,服务时间,以及耐久力等。 两次故障之间的平均时间也是作用时间的一种度量
17
温度
物体所处的热状态,代表宏观系统热动力平衡的状态特征。还包括其它 热学参数,比如影响温度变化速率的热容量
照射到某一表面上的光通量与该表面面积的比值。也可以理解为物体的
38.自动化程度 39.生产率
2.2、39个通用工程参数及分类
通用物理和几何参数
排序
通用工程参数名称
1 运动物体的重量
2 静止物体的重量
3 运动物体的尺寸
4 静止物体的尺寸
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,压强 12 形状 17 温度 18 光照度 21 功率
技术矛盾 物理矛盾 功能模型 物场模型
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
时间损失
一项活动持续的时间,改善时间损失一般指减少活动所费时间
物体(或系统)的材料、物质、部件或者子系统的数量,
26
物质的量
它们一般能被全部或部分、永久或临时改变
物体(或系统)在规定的方法和状态下完成规定功能的能力。可靠性常常
27
可靠性
可以理解为无故障操作概率或无故障运行时间
系统特性的测量结果与实际值之间的偏差程度。比如减小测量中的误差
13
稳定性
性或者组成元素之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都代表稳定性的降
低,增加物体的熵就是增加物体的稳定性
物体在外力作用下抵制使其发生变化的能力,或者在外部影响下抗破坏
14
强度
(分裂)和不可逆变形的性质
运动物体具备其性能或者完成作用的时间,服务时间,以及耐久力等。
15
运动物体作用时间 两次故障之间的平均时间也是作用时间的一种度量
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
一、关于矛盾
• 一般矛盾的解决方法
一、关于矛盾
➢ Altshuller从二十万件的专利中,仔细研究其中的 四万件最具创意的专利,进而从中找出解决发明 问题的原理。
• Altshuller发现每一个具有创意的专利,基本上都 是在解决矛盾性问题,其中包含着需求矛盾的问 题。
工具
解决方案模型
乘法表 矛盾矩阵
21 创新原理
分离原理
创新原理
科学效应知识库 知识库中的方案
标准解系统
对应标准解
TRIZ解题流程及创新工具
分析问题(A) (1阶段)
定义问题(D) (2阶段)
解决问题(S) (3阶段)
评估方案(V) (4阶段)
因果分析 系统功能分析 资源分析 S曲线分析 多屏幕分析
技术矛盾与创新原理
主讲人 王其 南京信息工程大学信息与控制学院
Email:wangqiseu@
TRIZ理论体系
TRIZ解题模式
TRIZ工具
TRIZ问题模型
分析 定义
试错
待解决的 研发问题
解决方案 模型
类比 评估
最终解决 方案
TRIZ四类标准问题模型
问题模型
3X7 技术矛盾 物理矛盾 功能化模型 物场模型
2.3、39个通用工程参数的定义
以填充静止物体或者静止物体占用的单位立方体量。体积不仅可以是三
8
静止物体的体积 维物体的体积,也可以是合、具有给定厚度的一个层的体积
9
速度
物体的速度或者效率,或者过程、作用与时间之比
物体(或系统)间相互作用的度量。在牛顿力学量中力是质量与加速度之
10
力
积,在萃智中力是试图改变物体状态的任何作用
理想化/最终理 想解 技术矛盾 物理矛盾 物场模型 功能化模型
40创新原理 4大分离原理 76个标准解系统 科学效应库 ARIZ(发明问题 解决算法) 技术系统进化趋 势 系统裁剪设计
PUGH矩阵 专利引用分析
TRIZ系统化解题步骤
问题描述 功能分析 TRIMMING
因果分析
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
技术矛盾 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。
技术矛盾
技术矛盾是指当用已知的办法去改善技术系统的 一部分(或一个参数)时,该系统的其它部分(或其 它参数)就要不可容忍地变坏。
常表现为一个系统中两个子系统之间的矛盾:
• 在一个子系统中引入一种有用功能,导致另一个子系统产生一种 有害功能或加强了已存在的一种有害功能;
• 消除一种有害功能导致另一个子系统有用功能降低; • 有用功能的加强或有害功能的减少导致另一个子系统或系统变得 复杂化。
参数A
参数B
技术矛盾
• 符号表示
– A+,B– B+,A-
参数A
– 温度与能量的浪费 – 速度与能量的浪费
参数B
技术矛盾
• 案例:为了获得足够的伸长量,需将高强度钢筋加热到 700ºC,但这会导致机械强度降低。
运动物体卜的任意线性尺寸,不一定是最长的长度。它不仅可 以是一个系统的两个几何点或零件之间的距离,而且可以是一 条曲线的长度或一个封闭环的周长
静止物体上的任意线性尺寸,不一定是最长的长度。它不仅可 以是一个系统的两个几何点或零件之间的距离,而巳町以是一 条曲线的长度或一个封闭环的周长
运动物体被线条封闭的一部分或者表面的几何度量,运动物体 内部或者外部表面的几何度量。面积是面图形的正方形个数来 度量的,如面积不仅可以廓的面积,也可以是三维表面的面积, 或一个三有平面、凸面或凹面的面积之和
单位面积上的作用力,也包括张力。例如,房屋作用于地面上的力,液
11
应力,压强
体作用于容器壁上的力,气体作用于汽缸活塞上的力。压强也可以理解
为无压强(真空)
形状是一个物体的轮廓或外观。形状的变化可能表示物体的方向性变化
12
形状
或者物体在平面和空间两方面的形变
物体的组成和性质(包括物理状态)不随时间而变化的性质。物体的完整
稳定性
14
强度
27
可靠性
28
测试精度
29
制造精度
32
可制造性
33
可操作性
34
可维修性
35
适应性及通用性
36
系统的复杂程度
37
控制与测试的复杂性
38
自动化程度
39
生产率
2.2、39个通用工程参数及分类
几何参数:长度、面积、体积、形状
一般物理参数:重量、速度、力、应力/ 压强、温度、光照 度 系统参数:作用于物体的有害因素、物体产生的有害因素
2.3、39个通用工程参数的定义
编号 1 2 3 4
5
6
7
名称 运动物体的重量 静止物体的重量 运动物体的长度 静止物体的长度
运动物体的面积
静止物体的面积运动物体的体积 Nhomakorabea解释
重力场中的运动物体,作用在防止其自由下落的悬架或水平支 架上的力。重量常常表示物体的质量
重力场中的静止物体,作用在防止其自由下落的悬架、水平支 架上或者放置该物体的表面上的力。重量常常表示物体的质量
32
可制造性
物体(或系统)制造构建过程中的方便或者简易程度
2.3、39个通用工程参数的定义
33
操作流程的方便性
操作过程中需要的人数越少,操作步骤越少,以及工具越少,代表方便 性越高,同时还要保证较高的产出
34
可维修性
通用工程参数的分类细目
排序 15 16 19
通用技术负向参数 通用工程参数名称
运动物体作用时间 静止物体作用时间; 运动物体的能量消耗
20
静止物体的能量消耗
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
30
作用于物体的有害因素